Inverse Deflektrometrie – Fehlerdetektion auf spiegelnden Oberflächen

Messung eines Gleitsichtglases mit Inverser Deflektometrie

Das Verfahren der Inversen Deflektometrie eignet sich zur Fehlerdetektion und zur Vermessung der 3D-Form von zumindest teilweise spiegelnden Oberflächen.

Die Inverse Deflektometrie kann zum Beispiel zur Qualitätskontrolle von Gleitsichtgläsern in der Produktion eingesetzt werden. Aktuell kann eine Prüfung nur stichpunktartig erfolgen, da zur Messung der Oberfläche mittels normaler Deflektometrie die Rückseite des Brillenglases mattiert und geschwärzt werden muss und dabei das Brillenglas für den Endanwender nicht mehr verwendbar wird. Da bei der inversen Deflektometrie die Rückseite nicht bearbeitet werden muss ist so erstmals eine inlinefähige 100% Kontrolle möglich. Je nach Beschaffenheit des Prüfobjektes können zudem beide Seiten innerhalb einer Messung erfasst werden. So können zum Beispiel Kratzer, Risse sowie Lackläufer oder Einschlüsse auf beiden Seiten einer Schutz- oder Sportbrille ohne optische Wirkung mit nur einer Messung detektiert werden. Die Inverse Deflektometrie eignet sich auch für viele weiter Anwendungsfelder wie die 3D-Vermessung von Spritzgussformen oder Spiegeln und das Detektieren von Fehlern auf lackierten Oberflächen. Das Messverfahren ist daher eine ideale Ergänzung zum bekannten Lichtschnittverfahren, das jedoch nur auf diffus streuenden Oberflächen einsetzbar ist.

Messaufbau zur Inversen Deflektometrie

Ein möglicher Messaufbau der Inversen Deflektometrie ist in der nebenstehenden Abbildung dargestellt: Ein Linienlaser wird auf die zu untersuchende Oberfläche projiziert. Aufgrund der spiegelnden Oberfläche wird das Licht auf einen Schirm reflektiert und von dort auf eine Kamera abgebildet. Zur Abtastung der gesamten Oberfläche muss der Sensor oder die Oberfläche linear bewegt werden. Die Position und die Oberflächennormale am Ort der Reflektion hat dabei Einfluss auf den Projektionsort auf dem Schirm. Durch Bestimmung des Linienverlaufs auf dem Schirm kann auf die Form der zu prüfenden Oberfläche zurückgeschlossen werden. Wie auch die normale Deflektometrie ist das Verfahren besonders sensitiv für lokale Winkeländerungen.