Parallelisierte chromatisch-konfokale Profilometrie mit einem Mehrkanalspektrometer

Das chromatisch konfokale Prinzip findet zunehmend Verwendung in optischen Abstandssensoren und Profilometern. Durch die Kombination eines konfokalen Aufbaus mit einer Optik mit großem Farblängsfehler kann ein großer axialer Messbereich gleichzeitig aufgenommen werden. In ihrer Grundausführung als Punktsensoren verfügen chromatisch konfokale Systeme über je eine Beleuchtungs- und Detektionslochblende in Kombination mit einem Spektrometer. In diesem Beitrag wird ein System zur parallelisierten chromatisch-konfokalen Mehrpunktmessung vorgestellt. Hierfür werden Lochblendenarrays anstelle der Einzellochblenden verwendet. Die parallele Auswertung der Messsignale erfolgt mittels eines Mehrkanalspektrometers. Die konfokale Signaldiskriminierung erfordert einen lateralen Abstand von ca. drei bis 10 Lochblendendurchmessern zwischen den einzelnen Öffnungen des Lochblen-denarrays. Zur Erfassung der Zwischenpunkte und somit zur Steigerung der lateralen Auflösung werden die Lochblendenarrays zusätzlich in lateraler Richtung gescannt. Das Sensorlayout und die Kalibrierung des Messsystems werden diskutiert und anhand experimenteller Ergebnisse verifiziert.