Messen in 3-D


Komplexe Freiformgeometrien werden heute vor allem in Autoscheinwerfern oder Optiken für Kameras und Beamer eingesetzt. Diese optischen Komponenten sind teuer in der Herstellung und Prüfung.

"Bei vielen optischen Komponenten - etwa in Autoscheinwerfern, Optiken für Beamer oder Fotoapparaten - handelt es sich heute nicht mehr um sphärische Linsen, sondern um Freiformgeometrien", sagt Dr. Gunther Notni vom Fraunhofer Institut.

"Freiformgeometrien sind nicht mehr rotationssymmetrische, sondern beliebig geformte Flächen. Das macht sie teuer in der Herstellung, außerdem können die Linsen und Spiegel mit herkömmlichen Verfahren bisher nur unzureichend geprüft werden. Bisher dauerte das Vermessen der ashpärischen Linsen mit hochpräzisen Koordinatenmessmaschinen über eine Stunde." Dies war für die Fraunhofer-Forscher der Grund ein neues Messverfahren für die teuren Linsen zu entwickeln.

Mit einem optischen 3-D-Scan-System konnten die Wissenschaftler die Geschwindigkeit erhöhen: Eine Messung dauert noch 15 Minuten. Da kein Taster die Oberfläche berührt, werden Kratzer vermieden und der Bearbeitungsprozess lässt sich mit Hilfe der gewonnenen Daten korrigieren. "Wir projizieren dazu mit einem digitalen Projektor Streifen auf die Freiform, die mit einer CCD-Kamera aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen werden, und werten die Verformungen mit einem speziellen mathematischen Verfahren am PC aus. Dabei lassen sich die Abweichungen im Bereich eines Mikrometers gegenüber den Sollwerten schnell und einfach feststellen. Die gewonnen Daten können anschließend für den Schleifvorgang genutzt werden. Damit ist der Korrekturkreis geschlossen", erläutert Notni.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft