Vermessung spiegelnder Freiformflächen im industriellen Umfeld mittels RaySense

Durch physikalisches Raytracing ist es möglich, die Freiformflächen spiegelnder Oberflächen zu vermessen. Raysense-Sensoren, die auf diesem Prinzip basieren, werden erfolgreich in der industriellen Fertigung eingesetzt. Für die dort geforderte Stabilität im Sinne einer dauerhaft hohen Genauigkeit sind Anforderungen hinsichtlich thermischer Stabilität, mechanischer Robustheit, softwareseitige Kompensation unvermeidlicher Imperfektionen der verwendeten Komponenten, anwenderfreundlicher Kalibrierbarkeit und schließlich auch des Arbeitsschutzes zu erfüllen. Diesbezügliche Methoden und Ergebnisse werden am Beispiel der Vermessung von Spiegeln für Head-up-Displays (HUD) diskutiert. Bei einer Wiederholgenauigkeit der Profildaten von ca. 1µm bzw. der Richtung der Oberflächennormalen von ca. 10µrad über ein Messfeld von 200mmx200mm müssen alle relevanten Komponenten individuell charakterisiert werden. Dies schließt auch käufliche Messobjektive ein. Simulationen zur thermischen Stabilität zeigen, dass eine industrietypische Temperaturschwankung von ± 5°C die Winkelgenauigkeit nur unwesentlich verschlechtert. Im konkreten Fall des o.g. Messfeldes steigt sie von 10µrad auf ca. 70µrad.