Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Messverfahrens zur Erfassung der Geometrie asphärischer refraktiver Optiken. Die zugrundeliegenden deflektometrischen Messverfahren ermöglichen eine eindeutige räumliche Bestimmung der ein- und austretenden Lichtstrahlen an einer refraktiven Optik. Eine Messung der Geometrie ist aufgrund der Mehrdeutigkeit im Strahlverlauf jedoch zunächst nicht möglich.
Auf Grundlage der gewonnenen Messdaten kann jedoch die Oberflächenform einer refraktiven Optik modellbasiert iterativ bestimmt werden. Mit Hilfe von Simulationen konnte das Potenzial des auf mehrere Kameraansichten erweiterten Messverfahrens nachgewiesen werden. Eine experimentelle Umsetzung scheiterte jedoch bislang an Konvergenzproblemen bei der Rekonstruktion der Objektgeometrie, welche durch die in den Messdaten vorhandenen Messabweichungen hervorgerufen werden.
Zur Minimierung dieser Abweichungen werden in der Arbeit zwei Ansätze verfolgt. Zum einen ist deutlich geworden, dass LCD-Monitore als Komponenten innerhalb von deflektometrischen Messsystemen immer noch nicht hinreichend genau verstanden sind. Es wird daher eine umfangreiche Studie zum Einsatz von LCD-Monitoren unter messtechnischen Aspekten durchgeführt. Zum anderen wird ein Vorhersagemodell entwickelt, welches die stochastischen Phasenabweichungen jedes einzelnen Messpunkts, direkt aus den aufgezeichneten Bildern, berechnen kann.
Auf Grundlage dieser Ergebnisse erfolgen eine Auswahl optimal geeigneter Komponenten und eine Optimierung der Messsoftware. Zum Abschluss wird die Funktionsfähigkeit des Messsystems durch eine Beispielmessung an einem asphärischen Brillenglasrohling demonstriert.
Aktualisiert: 2019-12-12
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