Digitale Speckle-Korrelation zur Vorschubbestimmung bei der lateral scannenden Weißlichtinterferometrie

Die lateral scannende Weißlichtinterferometrie (LSWLI) ist ein Verfahren zur Topografiemessung auf bewegten Oberflächen. Die für die Interferenzmodulation maßgebliche Variation des Gangunterschieds wird beim LSWLI durch eine schräge laterale Bewegung des Messobjekts durch den Auswertebereich erzeugt. Für ein Topografieergebnis in einer mit der vertikal scannenden Weißlichtinterferometrie vergleichbaren Qualität muss daher der Oberflächenvorschub mit einer Unsicherheit von weniger als 0,02 Pixeln gemessen werden. Um diese Messungen auch in Applikationen mit begrenzten Messzugängen zu ermöglichen und um Synchronisierungsprobleme mit externer Hardware zu umgehen, werden in einem Teil des Auswertebereichs Speckles erzeugt, welche durch digitale Speckle-Korrelation (DSC) eine subpixelgenaue Vorschubbestimmung auf strukturlosen Oberflächen ermöglichen. Experimentelle Untersuchungen zeigen, dass die geforderte Unsicherheit bereits mit weniger als 5 % der Sensorfläche als DSC-Bildauswertebereich erreicht werden kann. Die Unterteilung des Kamerasensors in DSC- und WLI-Bereiche stellt somit eine kosteneffiziente, platzsparende Alternative zu externen Lösungen zur Vorschubbestimmung dar.