Chromatisch-konfokale Sensorik für die simultane Abstands- und Neigungsmessung

Konfokal-chromatische Messsysteme werden seit langem zur schnellen und zuverlässigen Abstands- und Dickenmessung genutzt. Das Messprinzip wurde in vorangegangenen Arbeiten mittels einer neuen Methode erweitert. Dieses ermöglicht eine simultane Abstands- und Neigungsmessung. Die Idee besteht darin, die Öffnung in mehrere chromatisch kodierte, parallel versetzte Subaperturen zu zerlegen, deren Strahlenbündel weiterhin in einem Punkt fokussiert werden. Damit fallen die einzelnen Bündel in unterschiedlichen Winkeln auf das Messobjekt. Zusätzlich zum klassischen konfokalen Messprinzip können so durch den Einsatz eines Spektrometers die Intensitätsanteile der einzelnen Bündel ausgewertet und die Neigung des Messobjekts bestimmt werden. Mit der simultanen Messung von Abstand und Neigung eignet sich dieses System insbesondere zur Vermessung gekrümmter Oberflächen. Dabei sind hohe Messgenauigkeiten zu erwarten. Wir demonstrieren die Funktionalität des beschriebenen Messprinzips anhand experimenteller Ergebnisse. Neben der Erweiterung des bestehenden theoretischen Modells stellen wir Möglichkeiten zur Optimierung der Signalauswertung vor.