Kompakter Nullpunkt-Winkelsensor auf Basis eines Kösters-Prismas

Die Laser- und Weißlichtinterferometrie kommt in der Mikro- und Nanomesstechnik zumeist bei der Erfassung von Topologien, Längen- oder Höhenmaßen zur Anwendung. Zur Reduzierung der Messunsicherheiten müssen jedoch auch kleinste Winkelabweichungen erfasst werden, die bei einer Messung als systematischer Fehler in das Messergebnis eingehen. In der Praxis wird für die Erfassung oder Ausregelung der Winkellagen von bewegten Objekten zumeist das Autokollimationsprinzip verwendet, da es kontaktlos arbeitet. Eine Alternative dazu stellt die Kombination aus Kösters-Interferometer und divergent abstrahlender Weißlichtquelle dar. Eine Verkippung des für Referenz- und Messstrahl gemeinsamen Spiegels führt zu einer Drehung der Weißlicht-Interferenzstreifen, deren Drehwinkel mit einer Kamera erfasst und über eine Bildverarbeitung ausgewertet wird. Am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau wurde der optische Effekt der Streifendrehung und seine abhängigen Parameter mit Hinblick auf die praktische Anwendung in der 3D-Mikro- und Nanomesstechnik untersucht und charakterisiert.