Absolute Entfernungsmessung über mehrere Millimeter ohne bewegliche Elemente basierend auf der Weißlichtinterferometrie

Bekannte Konzepte zur optischen absoluten Entfernungsmessung basieren auf der Messung von Laufzeiten, der Modulation eines oder mehrerer Laser, oder aber der Weißlichtinterferometrie (WLI). Bei Verwendung einer kurzkohärenten Lichtquelle in der WLI darf die Längendifferenz zwischen Mess- und Referenzarm nicht größer als die Kohärenzlänge sein. Dies wird typischerweise erreicht durch das Verschieben des Referenzspiegels. Hier wird ein Konzept vorgestellt, welches auf Standardkomponenten basiert und eine Bewegung des Referenzspiegels verzichtet. Als gestufter Referenzspiegel wird hier ein schräg gestelltes Blaze-Gitter verwendet (Stufenhöhe 9,72 μm). Das entstehende Weißlichtinterferogramm wird unter Scheimpflugbedingung auf eine ebenfalls schräg stehende CCD-Kamera abgebildet. Es werden das Messkonzept und Messungen zur Kalibrierung des Abstandssensors vorgestellt sowie Auswertealgorithmen diskutiert.