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

26.08.2019

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.

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.

Spichtinger, Jan; 4.2, Bild- und Wellenoptik, PTB-Braunschweig
Ehret, Gerd; 4.2, Bild- und Wellenoptik, PTB-Braunschweig
Schulz, Michael; 4.2, Bild- und Wellenoptik, PTB-Braunschweig
Stavridis, Manuel; 8.4, Mathematische Modellierung und Datenanalyse, PTB-Berlin
Elster, Clemens; 8.4, Mathematische Modellierung und Datenanalyse, PTB-Berlin

Kontakt

Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Dr. Dr. Jens Simon

Telefon: (0531) 592-3005
E-Mail:
jens.simon(at)ptb.de

Anschrift

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig