Chromatische konfokale Triangulation

Leitfaden zur optischen 3D-Messtechnik (Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 14)

Beitrag 10: Chromatische konfokale Triangulation

Autor: Miro Taphanel, Fraunhofer IOSB

Chromatische konfokale Triangulation
© Fraunhofer IOSB
Chromatische konfokale Triangulation

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Systeme auf Basis der optischen konfokalen Messtechnik stehen am Markt in unterschiedlichsten Ausprägungen zur Verfügung; Punktsensoren, Zeilensensoren und Flächensensoren sind in unterschiedlichen technischen Umsetzungen verfügbar. Alle konfokalen Messverfahren mit ihren charakteristischen zwei Punktblenden im Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang nutzen den gleichen physikalischen Effekt aus. Befindet sich die zu messende Oberfläche im Fokus, so kann am Detektor eine vergleichsweise hohe Intensität gemessen werden. Leichte Abweichungen vom idealen Fokus hingegen führen zu einem starken Intensitätsabfall. 3D-Messaufgaben werden durch Auffinden der Distanz mit maximaler Intensität gelöst. Die verfügbaren konfokalen 3D-Messgeräte können dadurch unterschieden werden, wie diese Distanz technisch ermittelt wird.
Die einfachste Umsetzung erfordert eine vertikale Bewegung der kompletten optischen Apparatur. Da diese mechanische Abtastung im einfachsten Fall für jeden Messpunkt wiederholt werden muss, korrespondiert dieses Vorgehen mit einer vergleichsweise hohen Messzeit. Durch Einsatz von rotierenden Scheiben mit vielen Punktblenden (Nipkov-Scheibe), Spiegelarrays (DMD), mit Spiegel bestückten schwingenden Stimmgabeln oder durch chromatische Aufspaltung kann die Messzeit deutlich verringert werden. Der erläuterte CCT-Sensor basiert auf einem Messprinzip, das, verglichen mit dem Stand der Technik, eine weitere deutliche Steigerung der Messgeschwindigkeit ermöglicht.

 

Den vollständigen Beitrag können Sie im »Leitfaden zur optischen 3D-Messtechnik« nachlesen.