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Easyprecision - Optisches Messverfahren zur Charakterisierung optischer komponenten


Kurzfassung

Einfache und präzise Bestimmung optischer Eigenschaften

Die bekannten Verfahren zur Bestimmung der optischen Eigenschaften transmittierender und reflektierender optischer Systeme können zumeist nur einen Teil der messbaren Fehlerarten in einem Messgerät abdecken.

Das patentierte EasyPrecision-Verfahren besteht aus einer Beleuchtungs- und einer ortsauflösenden Sensoreinrichtung. Die ausgesendeten Prüfstrahlen werden vom Sensor detektiert, so dass aus dem ermittelten Strahlverlauf die optischen Eigenschaften des Prüflings berechnet werden können. Dies ermöglicht eine berührungslose Vermessung der Geometrien reflektierender Oberflächen.

Es findet keine prinzipielle Beschränkung in der Ortsauflösung statt, weshalb das Verfahren optimal für die Messung kleiner Optiken geeignet ist. Es kann in vielen Bereichen zur Qualitätssicherung eingesetzt werden und weist eine hohe Flexibilität bzgl. des Wellenlängenbereichs auf.


Hintergrund

Sowohl bei der Herstellung als auch beim Test optischer Elemente und Systeme, beispielsweise von Linsen, Spiegeln oder Objektiven, ist eine Beurteilung der Abbildungsgüte oder allgemeiner der optischen Eigenschaften erforderlich. Derzeit gibt es eine Vielzahl von Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften optischer Einrichtungen (Sterntest, interferometrische Verfahren, Hartmann-Verfahren, erweitertes Hartmann-Shack-Verfahren). Grundsätzlich ist es wünschenswert, mit einem Messgerät eine möglichst große Abdeckung der messbaren Fehlerarten wie Verzeichnung, Telezentrierfehler, Öffnungsfehler, Bildfeldwölbung oder Farbfehler zu erzielen, ggf. auch unter Berücksichtigung der verwendeten Wellenlänge.


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Lösung

Das EasyPrecision-Verfahren ermöglicht die einfache und präzise Bestimmung optischer Eigenschaften transmittierender und reflektierender optischer Systeme oder anderer Bauteile. Die patentierte Erfindung der Professoren Friedrich Fleischmann und Thomas Henning vom Institut „i3m“ der Hochschule Bremen besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung und einer ortsauflösenden Sensoreinrichtung. Im Strahlengang befindet sich der zu analysierende Prüfling. Ausgehend von einer Referenzposition wird ein Prüfstrahl in mehreren Relativpositionen zur Referenzposition angeordnet. Aus den am Sensor registrierten Auftreffpositionen des Prüfstrahls wird der Strahlverlauf ermittelt, woraus schließlich die optischen Eigenschaften des Prüflings berechnet werden können. Es findet keine prinzipielle Beschränkung in der Ortsauflösung statt, weshalb das Verfahren optimal für die Messung kleiner Optiken geeignet ist. Die Erfindung wurde bereits in einem Demonstrator umgesetzt.


Vorteile

Gegenüber den bisherigen Verfahren weist die Erfindung diverse Vorteile auf:

 

  • berührungslose Vermessung der Geometrie reflektierender Oberflächen z. B. zur Untersuchung von Asphären, Freiformoptiken oder komplexen Linsensystemen.
  • keine Vergleichsmessung mit einer teuren Referenzoptik erforderlich
  • geringere Störanfälligkeit gegenüber Vibrationen oder Luftbewegungen
  • hohe Flexibilität bzgl. des Wellenlängenbereichs
  • einfache und automatisierbare Justage

EasyPrecision kann in vielen Bereichen zur Qualitätssicherung eingesetzt werden. Besonders bei kleinen

Stückzahlen bzw. hoher Variabilität der Prüflinge hat das Verfahren große Vorteile gegenüber etablierten

Methoden.


Anwendungsbereiche

Optische Messtechnik, Qualitätssicherung


Service

Lizenzierung, Verkauf, Kooperation und Weiterentwicklung


InnoWi GmbH

Dr.-Ing. Jens Hoheisel
0421 96007-15
jens.hoheisel@innowi.de
www.innowi.de
Adresse
Fahrenheitstraße 1
28359 Bremen



Entwicklungsstand

Demonstrationsexemplar


Patentsituation

  • DE 10 2007 003 681 B4 erteilt
  • US 7,782,449 B2 erteilt

Stichworte

Berührungsloses Messen, reflektierende Oberflächen, transmittierende Oberflächen, optische Systeme

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Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr