Konzept für eine hochgenaue und rückgeführte optische Formmessung an großen Optiken bis 1,5 Meter

In Wissenschaft und Technik werden vermehrt große optische Flächen eingesetzt, z. B. für astronomische Teleskopspiegel und in der Optik- und Automobilindustrie. Dabei werden auch zunehmend Asphären und Freiformflächen verwendet. Dies schafft einen Bedarf an einer hochgenauen und rückgeführten Formmessung von großen Optiken. Wir entwickeln ein Konzept für die optische Formmessung an Flächen bis zu einer Größe von 1,5 m und mit Krümmungsradien größer 10 m. Interferometrische, deflektometrische und Wellenfront-basierte Messköpfe werden auf ihre Eignung untersucht. Während der Messung wird der jeweilige Messkopf verfahren und für stärker gekrümmte Prüflinge mit einer kardanischen Aufhängung bezüglich der Flächennormalen nachgeführt. Bei Stitching-Verfahren werden Messfehler mithilfe der Traceable Multiple Sensor-Methode [1] reduziert. Schnitte werden zu einer 3D-Topographie zusammengeführt. Zur Fehleranalyse wird ein virtuelles Instrument implementiert. Wir erläutern die Messprinzipien und zeigen erste Simulationsergebnisse. [1] A. Wiegmann, M. Schulz und C. Elster: Absolute Profilmessung optischer Oberflächen mit Mehrfachsensorsystemen. Tm - Technisches Messen, 78(4), 184-189, 2011.