Fokus-Variation zur optischen 3D-Oberflächenmessung

Handbuch zur industriellen Bildverarbeitung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 17)

Beitrag 2.9: Fokus-Variation zur optischen 3D-Oberflächenmessung

Autoren: Stefan Scherer, Reinhard Danzl, Alicona Imaging GmbH

Schematische Darstellung des optischen 3D-Oberflächenmessgeräts InfiniteFocus
© Bruker Alicona

Schematische Darstellung des optischen 3D-Oberflächenmessgeräts InfiniteFocus, basierend auf dem Prinzip der Fokus-Variation

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Die Fokus-Variation ist ein flächenbasiertes Verfahren zur optischen, hochauflösenden 3D-Oberflächenmessung im Mikro- und Nanobereich. Die Methode ist dazu geeignet, die Topographie der Oberfläche einer Probe so genau zu erfassen, dass eine kombinierte Rauheits- und Koordinatenmessung möglich ist. Genutzt wird dabei die geringe Tiefenschärfe einer Optik, um die Tiefeninformation einer Probe zu extrahieren. Die Fokus-Variation erzielt damit selbst bei großen Messbereichen hohe Genauigkeiten und Auflösungen bis zu 10 nm vertikal. Auch Oberflächen mit für Mikrobauteile charakteristischen steilen Flanken oder Topographien mit stark reflektierenden Bereichen, wie sie unter anderem bei Verbundwerkstoffen oder fein bearbeiteten, metallischen Oberflächen vorkommen, lassen sich mit einer Messpunktdichte von bis zu 500 Millionen Messpunkten pro 100 cm3 erfassen. Die Technologie zeichnet sich durch eine hohe Dynamik in der vertikalen Auflösung aus, die über einen hohen vertikalen Scanbereich konstant gut bleibt. Das Verfahren liefert darüber hinaus mit jeder Messung nicht nur Informationen zur Abschätzung der Messunsicherheit sondern zusätzlich die zu den Höhendaten registrierte Farbinformation.

 

Den vollständigen Beitrag können Sie im »Handbuch zur industriellen Bildverarbeitung« (Leitfaden 17) nachlesen.