Verfahren zur kombinierten Form- und Zentrierprüfung mikrooptischer Asphären mit optischer Kohärenztomographie

Mikrooptische Asphären aus Kunststoff spielen zunehmend eine Rolle bei Sensing- und Imagingapplikationen. Die messtechnische Charakterisierung dieser Bauteile stellt im Stand der Technik jedoch noch immer eine Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird ein auf optischer Kohärenztomographie (OCT) basierendes Verfahren vorgestellt, welches in der Lage ist, die Form- und Zentrierung beider Funktionsflächen mikrooptischer Asphären mit nur einer Messung zu erfassen. Die Herausforderung stellt dabei die Messung der dem Messkopf abgewandten Funktionsfläche dar, da diese aufgrund der Lichtbrechung an der dem Messkopf zugewandten Funktionsfläche verzerrt gemessen wird und mit Hilfe von Raytracing korrigiert werden muss.

Microoptical aspheric polymer-lenses increasingly play a role in sensing and imaging applications. However, their metrological characterization remains challenging within the state of the art. In this article, a measurement method is described, which bases on Optical Coherence Tomography (OCT) to measure form and centration of both functional surfaces of aspheric lenses with only one measurement. Key challenge is the measurement of the functional surface facing away from the measurement head since it is distorted due to the refraction of light on the functional surface that faces towards the measurement head and needs to be corrected by means of ray tracing.