ChromaCAM – Chromatic Confocal Areal Metrology

Projektbeschreibung

Das chromatisch konfokale Messverfahren ist eine in der Industrie und Forschung gut etablierte optische Messtechnik, die es erlaubt, eine schnelle Punkt- oder Linientopographiemessung einer Oberfläche durchzuführen. Eine vollflächige Messung von Oberflächen ist jedoch, nach aktuellem Stand der Technik, immer mit einem mechanischen Scan – entweder des Objekts, des Instruments oder der optischen Komponenten – verknüpft, was zu signifikanten Einschränkungen z.B. bezüglich der Messdauer, der Vermessung dynamischer Oberflächen oder dem Einsatz von handgeführten Messapparaturen führt.

Das Ziel dieses Vorhabens ist die Weiterentwicklung und Validierung der Erfindung eines neuartigen chromatisch-konfokalen 3D-Sensors zur vollflächigen Topographievermessung von technischen und organischen Oberflächen. Die Zielsetzung dabei ist, ein bzgl. Messpunkteanzahl skalierbares System zu entwickeln, welches das Potential von mehr als hunderttausend Messpunkten aufweist. Alle Messpunkte sollen zeitgleich erfasst werden – mit einer hohen Messrate von über 100 Hz. Die angestrebte Genauigkeit der Abstandsmessung der einzelnen Messpunkte soll im einstelligen Mikrometerbereich liegen. Damit schließt dieser Sensor eine wichtige technologische Lücke im Bereich der optischen Messtechnik und ermöglicht beispielsweise die hochgenaue und schnelle Oberflächen-, Volumen- und Lagevermessung. Darüber hinaus sind aufgrund der hohen Messraten auch handgeführte Messsysteme mit überlappenden Punktewolken als Verbindungselemente realisierbar.

Zahlreiche Anwendungen ergeben sich insbesondere auf dem Gebiet der industriellen Messtechnik, wie z.B. im Umfeld der automatisierten Prozess- und Qualitätsüberwachung oder der modernen Produktionstechnik. Weitere Anwendungsbereiche liegen in der Medizintechnik, beispielsweise in der Dentaltechnik zur Vermessung von menschlichen Gebissen für die Anfertigung von Zahnersätzen oder Prothesen.