Konfokale Sensorik zur Hochgeschwindigkeits-Topografiemessung technischer Objekte:
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| Veröffentlicht: |
Stuttgart
2008
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| Schriftenreihe: | Berichte aus dem Institut für Technische Optik der Universität Stuttgart
59 |
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| adam_text | KONFOKALE SENSORIK ZUR HOCHGESCHWINDIGKEITS-TOPOGRAFIEMESSUNG
TECHNISCHER OBJEKTE VON DER FAKULTAET FUER KONSTRUKTIONS-, PRODUKTION- UND
FAHRZEUGTECHNIK DER UNIVERDITAET STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES
DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VORGELEGT VON
DIPL.-PHYS. AIKO RUPRECHT GEBOREN IN HEIDELBERG HAUPTBERICHTER: PROF.
DR. H. J. TIZIANI MITBERICHTER: PROF. DR. T. GRAF TAG DER EINREICHUNG:
05.07.2007 TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 13.02.2008 INSTITUT FUER
TECHNISCHE OPTIK DER UNIVERSITAET STUTTGART 2008 ULB DARMSTADT
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 5 VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN UND
FORMELZEICHEN 8 ABSTRACT 11 1 EINLEITUNG 17 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER
TECHNIK 21 2.1 OPTISCHE TOPOMETRIEMESSVERFAHREN 21 2.1.1
TRIANGULATIONSVERFAHREN 21 2.1.1.1 LASERTRIANGULATION 21 2.1.1.2
STREIFENPROJEKTION 23 2.1.1.3 DEFLEKTOMETRIE 24 2.1.2 FOKUSVERFAHREN 25
2.1.2.1 AUTOFOKUSVERFAHREN 25 2.1.2.2 KONFOKALE MIKROSKOPIE 26 2.1.3
INTERFEROMETRISCHE VERFAHREN 27 2.1.3.1 KONOSKOPIE 27 2.1.3.2
LASERINTERFEROMETRIE 28 2.1.3.3 HETERODYNINTERFEROMETRIE 29 2.1.3.4
WEISSLICHTINTERFEROMETRIE 30 3 GRUNDLAGEN DER KONFOKALEN MIKROSKOPIE - 32
3.1 GRUNDPRINZIP 32 3.1.1 KONFOKALE MIKROSKOPE 34 3.1.2 KONFOKALE
DETEKTION MIT MIKROLINSEN 37 3.2 SIGNALBILDUNG 40 3.2.1 THEORETISCHER
OPTIMALFALL 40 3.2.2 AUSGEDEHNTER DETEKTOR 41 3.2.3 DETEKTION MIT
LICHTLEITFASERN 44 3.2.4 KONFOKALE LINIEN- UND FLAECHENSENSOREN 45 3.3
CHROMATISCH-KONFOKALE SENSOREN 46 4 KONFOKALE
HOCHGESCHWINDIGKEITSTOPOMETER 48 4.1 BESTIMMUNG DER GEEIGNETEN GROESSE DES
DETEKTIONS- PINHOLES 48 4.1.1 AUSGEDEHNTE LICHTQUELLE UND DETEKTOR . .~
49 4.1.2 LATERALE AUFLOESUNGSREDUKTION DURCH UEBERSPRECHEN 52 4.1.3
CHROMATISCHE AUFSPALTUNG UND DETEKTION 54 4.2 OPTIMIERUNG DER
SIGNALAUSWERTUNG 57 4.2.1 INTERPOLIERENDE ALGORITHMEN 57 4.2.2
ABSCHAETZUNG DER WEITEREN OPTIMIERBARKEIT DER AUSWERTUNG . . 62 4.2.3
KOMPENSATION SYSTEMATISCHER FEHLER BEI DER INTERPOLATION ... 64 4.2.4
LOOK-UP-TABELLEN 67 4.2.5 WAHL DER ABTASTUNG DES KONFOKALEN
INTENSITAETSSIGNALS 73 5 TECHNISCHE REALISIERUNG ANWENDUNGSBEZOGENER
KONFOKALER SENSOREN 75 5.1 MONOCHROMATISCHER FLAECHENSENSOR 76 5.1.1 WAHL
DER LICHTQUELLE 76 5.1.2 WAHL DER AKTORIK 79 5.1.3 SYSTEMDATEN UND
MESSERGEBNISSE 82 7 5.2 MINIATURISIERTER CHROMATISCH-KONFOKALER
PUNKTSENSOR 85 5.2.1 OPTIKDESIGN MIT KUGELLINSE 87 5.2.2 ERSTE MESSUNGEN
93 5.2.3 OPTIKDESIGN MIT GRIN-LINSE 95 5.2.4 OPTIKDESIGN MIT
MONOLITHISCH INTEGRIERTEM UMLENKELEMENT . . 100 5.3
CHROMATISCH-KONFOKALER LINIENSENSOR 103 5.3.1 AUFBAU DES MESSSYSTEMS 104
5.3.2 OPTIMIERUNG DES MESSSYSTEMS 109 5.4 CHROMATISCH-KONFOKALER
FLAECHENSENSOR 114 5.4.1 ONE-SHOT MESSUNGEN ZUR 100% KONTROLLE VON
BAUTEILEN .... 114 5.4.2 MESSUNG VON OBJEKTEN VARIIERENDER FARBIGKEIT
117 6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 120 LITERATURVERZEICHNIS 123 7 ANHANG
132
|
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KONFOKALE SENSORIK ZUR HOCHGESCHWINDIGKEITS-TOPOGRAFIEMESSUNG
TECHNISCHER OBJEKTE VON DER FAKULTAET FUER KONSTRUKTIONS-, PRODUKTION- UND
FAHRZEUGTECHNIK DER UNIVERDITAET STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES
DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VORGELEGT VON
DIPL.-PHYS. AIKO RUPRECHT GEBOREN IN HEIDELBERG HAUPTBERICHTER: PROF.
DR. H. J. TIZIANI MITBERICHTER: PROF. DR. T. GRAF TAG DER EINREICHUNG:
05.07.2007 TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 13.02.2008 INSTITUT FUER
TECHNISCHE OPTIK DER UNIVERSITAET STUTTGART 2008 ULB DARMSTADT
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 5 VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN UND
FORMELZEICHEN 8 ABSTRACT 11 1 EINLEITUNG 17 2 GRUNDLAGEN UND STAND DER
TECHNIK 21 2.1 OPTISCHE TOPOMETRIEMESSVERFAHREN 21 2.1.1
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2.1.2.1 AUTOFOKUSVERFAHREN 25 2.1.2.2 KONFOKALE MIKROSKOPIE 26 2.1.3
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3.1 GRUNDPRINZIP 32 3.1.1 KONFOKALE MIKROSKOPE 34 3.1.2 KONFOKALE
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HOCHGESCHWINDIGKEITSTOPOMETER 48 4.1 BESTIMMUNG DER GEEIGNETEN GROESSE DES
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" 49 4.1.2 LATERALE AUFLOESUNGSREDUKTION DURCH UEBERSPRECHEN 52 4.1.3
CHROMATISCHE AUFSPALTUNG UND DETEKTION 54 4.2 OPTIMIERUNG DER
SIGNALAUSWERTUNG 57 4.2.1 INTERPOLIERENDE ALGORITHMEN 57 4.2.2
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INTENSITAETSSIGNALS 73 5 TECHNISCHE REALISIERUNG ANWENDUNGSBEZOGENER
KONFOKALER SENSOREN 75 5.1 MONOCHROMATISCHER FLAECHENSENSOR 76 5.1.1 WAHL
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