In situ Charakterisierung von Präzisionsoptiken mittels Deflektometrie und adaptiver Bildverarbeitung

Abstract

Die fortschreitende branchenübergreifende Miniaturisierung heutiger Fertigungsprozesse erfordert immer bessere Präzisionsoptiken. Um diesen Bedürfnissen gerecht zu werden, wurde eine Maschine entwickelt, die Toleranzen kleiner als ein Mikrometer beim Zentrierprozess von Optiken erreichen kann. Mit der ursprünglichen Technik konnten diese Toleranzen jedoch für viele Linsentypen nicht erreicht werden. Dieses Problem konnte mit Hilfe der Deflektometrie und einer adaptiven Bildverarbeitung gelöst werden. Während dieser Arbeit entstand ein Programm, das den Fertigungsprozess im Industriealltag der Maschine schneller, exakter und für ein breiteres Spektrum an Linsen anwendbar machte. Im Mittel werden Toleranzen von 0,6 µm innerhalb von 44 s erreicht bei über 85% der Linsen eines namhaften Mikroskopherstellers.

The cross-industrial miniaturization of today´s manufacturing processes requires continuous improvements in precision optics. In order to fulfill these demands, a machine was developed, which is able to achieve manufacturing tolerances smaller than a micron. The original alignment technique failed to achieve such tolerances for many lens types.This problem could be solved with deflectometry and adaptive, digital image processing. Within the scope of this work, a software was developed, which made the manufacturing process on the machine faster, more accurate and usable for a broader spectrum of lenses. On the average tolerances of 0,6 µm were reached within 44 s with over 85% of the lenses of a well-known microscope manufacturer.