Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Aufbau zur flexiblen Vermessung asphärischer Optiken untersucht. Asphärische Optiken stellen aufgrund Ihrer überragenden optischen Eigenschaften eine Zukunftstechnologie dar, für die aktuell keine günstigen und flexiblen Prüfverfahren zur Verfügung stehen. Nach der Erarbeitung der Grundlagen und des Bezugsrahmens werden die Anforderungen an ein neues Messverfahren abgeleitet und das Konzept des neuen Messverfahrens vorgestellt. Das entwickelte Messsystem nutzt einen ellipsoiden Spiegel, für welchen numerische Untersuchungen zur Auslegung durchgeführt werden und anschließend eine umfassende Beschreibung des optischen Strahlengangs zusammen mit einer Simulation des Messvorgangs erarbeitet wird. Im Zentrum der Arbeit stehen die Methode für Kalibrierung unter Berücksichtigung der vielen Freiheitsgrade des Systems sowie die Erarbeitung einer Strategie für eine Messung und die Auswertung der Daten. Dabei werden alle Komponenten sowie deren Rauschverhalten charakterisiert, untersucht und im numerischen Modell abgebildet. Im Rahmen der Ergebnisse werden diese Fehlereinflüsse, welche in die Messung eingetragen werden, entsprechend Ihrer Ursache und Ihrem Einfluss auf das Gesamtergebnis bewertet. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine flexible Vermessung asphärischer Oberflächen mit scannenden Verfahren möglich ist, wenn auch mit geringerer Messauflösung als die Mehrzahl der aktuellen Systeme. Die Auflösung reicht für die sichere Erfassung der Geometrie und somit für den Einsatz im Fertigungsumfeld. Die gestellte Forschungsfrage nach der Erfassbarkeit optischer Oberflächen „Können Form und Welligkeit einer Asphäre mit einem scannenden, flexiblen System erfasst werden?“ kann bejaht werden. Die Anforderungen im Bereich Flexibilität, Preis, Geschwindigkeit und Unsicherheit werden erfüllt so dass eine Vermessung mit dem vorgestellten Verfahren möglich ist und Ergebnisse liefert, welche im Fertigungsprozess unterstützend zum Einsatz kommen können.
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Autor Riedel, Jörn
Gewicht 0.183 kg
Erscheinungsdatum 31.10.2023
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Produktionsqualität und Messtechnik

Riedel, Jörn

Scannendes Verfahren zur flexiblen Messung asphärischer Optiken

ISBN: 978-3-98555-177-4
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Kurzbeschreibung

In dieser Arbeit wird ein Aufbau zur flexiblen Vermessung asphärischer Optiken auf Basis eines ellipsoiden Spiegels untersucht. Dazu werden numerische Untersuchungen zur Auslegung durchgeführt und eine Beschreibung des optischen Strahlengangs für den Messvorgangs erarbeitet. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine flexible Vermessung asphärischer Oberflächen mit scannenden Verfahren möglich ist, wenn auch mit geringerer Messauflösung als die Mehrzahl der aktuellen Systeme.

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