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4 ModellierungchromatischerSensoren
nienlichtquelle inKaufgenommenwerden(roterGraph).Einentechnisch
interessantenPunktstelltθ=45◦dar,beidemdieHalbwertsbreitenallerRich-
tungenübereinstimmen.DerschwarzeGraphstelltdabeidieHalbwertsbreite
parallelzurLinienlichtquelledarundistunabhängigvomKippwinkelθ.Der
positiveEffektaufdieaxialeHalbwertsbreitedesIntensitätssignals istgegen-
übereinemkonfokalenMikroskop(θ=0◦)direktersichtlich.Besondersbei
kleinennumerischenAperturenkommtdieserEffektzumTragen,hingegen
verschwindetdieserbeisehrhohennumerischenAperturen[She95].
4.1.3 ChromatischkonfokalerTriangulationssensor
IndenvorangegangenenAbschnittenwurdedaskonfokaleMikroskopnurfür
eineWellenlängebetrachtet.DaschromatischePrinziperfordert jedocheine
polychromatischeBetrachtung. IndiesemAbschnittwirdderZusammen-
hangzwischenObjekthöheh undfokussierterWellenlängeλF hergeleitet.
Als fokussierteWellenlängeλF wirdhierbei dieWellenlängemitmaxima-
ler Intensität desKonfokalpeaksbezeichnet [Vdi10]. Zusammenmitdem
IntensitätsverlaufeinerDefokussierung(4.15)ergibtsichdanndasmodel-
lierte spektrale Signal desCCT-Sensors.
ZurHerleitungdesZusammenhangsh(λF)wirddertechnischinteressante
Fall einesTransmissionsgitters alsdispersivesoptischesElementbetrach-
tet. Prinzipiell kanndie Aufspaltung des polychromatischen Lichts auch
durchandereoptischeElementeerreichtwerden.Beispielsweisewurdein
[Tap13b]einCCT-SensormiteinemreflektierendenkonkavenBeugungsgitter
modelliert (dargestellt inAbbildung7.2).DerhierbetrachteteAufbauist in
Abbildung4.7skizziertundesgeltendiegeometrischenBeziehungen
tan (
θ−γdiff )= l
h(λF)
l=sin(θ) dB/2
tan(αNA) , (4.16)
mitBlendenöffnungdB,Distanz l undBeugungswinkelγdiff.Diehergeleite-
tenBeziehungenvernachlässigen,dassderhalbeÖffnungswinkelαNA,sowie
dieVerkippungθ vonderWellenlängeabhängen.
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Chromatisch konfokale Triangulation
Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Title
- Chromatisch konfokale Triangulation
- Subtitle
- Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Author
- Miro Taphanel
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Location
- Karlsruhe
- Date
- 2018
- Language
- German
- License
- CC BY-SA 4.0
- ISBN
- 978-3-7315-0646-1
- Size
- 14.8 x 21.0 cm
- Pages
- 172
- Keywords
- Interferrenzfilter, chromatisch, konfokal, 3D, Messtechnik, interference filter, chromatic confocal
- Categories
- Informatik
- Technik