Topografiemessung gekrümmter Oberflächen mittels lateral scannender Weißlichtinterferometrie

Der Glanz hochwertiger Oberflächen wird maßgeblich von deren Rauheit beeinflusst. Für eine wirtschaftliche Produktion dieser Oberflächen sind Mängel möglichst früh in der Fertigungskette festzustellen, wozu eine prozessnahe, schnelle Messtechnik benötigt wird. Eine verbreitete Methode zur Topografiemessung ist die vertikal scannende Weißlichtinterferometrie (VSWLI), welche zur berührungslosen, nm-genauen Messung vielfältiger Geometrien geeignet ist. Die lateral scannende Weißlichtinterferometrie (LSWLI) nutzt statt Vertikalscans laterale Bewegungen des Messobjekts im Zusammenspiel mit ihrer Sensorausrichtung aus, was schnellere, flächenhafte Messungen mit >10 MSamples/s ermöglicht. Die LSWLI wurde jedoch bisher nur an planen Oberflächen realisiert. Deshalb wird hier der Einfluss gekrümmter Oberflächen auf die Messbarkeitsgrenzen der LSWLI durch Theorie und Experiment beschrieben. Für den Messaufbau mit einem 20x/0,4-Objektiv wurde ein minimal messbarer Radius von 5,3 mm bei Zylindermänteln abgeschätzt und die Messunsicherheit experimentell ermittelt. Ein Vergleich mit VSWLI-Referenzdaten zeigt die Konkurrenzfähigkeit der LSWLI bezüglich Messgeschwindigkeit und -unsicherheit.