Forscher der Uni Kassel entwickeln Hochgeschwindigkeitsmessgerät für Smartphones

Schnell-Laser prüft Linsen

Wollen eine Million Messwerte pro Sekunde erreichen: Das Team um Prof. Peter Lehmann - unser Foto zeigt die wissenschaftlichen Mitarbeiter Markus Schulz (links) und Markus Schake - entwickelt ein Hochgeschwindigkeitsmessgerät für optische Linsen. Foto: Schaffner

Kassel. Mit immer leistungsfähigeren optischen Linsen in Kameraobjektiven, Smartphones und Tablet-Computern steigen die industriellen Ansprüche an die Messtechnik. Je kleiner die Linse, desto genauer müssen die Qualitätskontrollen an den Produktionsstraßen sein. Messtechniker der Uni Kassel entwickeln ein Präzisionsmessgerät, das mithilfe eines speziellen Punktsensors und Laserlicht berührungslos genaueste und ultraschnelle Messwerte liefert. Da die Forscher handelsübliche Industriebauteile verwenden, ist das Gerät auch vergleichsweise kostengünstig.

„Bisherige Messmethoden, bei denen die Oberflächen der zu prüfenden Objekte mit kleinen Rubinkugeln abgetastet werden, dauern zu lange und sind unflexibel“, sagt Prof. Peter Lehmann, Leiter des Fachgebiets Messtechnik an der Uni Kassel. Sie würden zudem Kratzer und Spuren auf den meist aus Glas oder Kunststoff bestehenden Linsen hinterlassen. Zwar gebe es bereits schnelle optische, also berührungslose Messgeräte für Linsen. „Die sind allerdings wesentlich größer, teurer und auf wenige Produktformen beschränkt“, sagt der 51-Jährige.

Die Kasseler Wissenschaftler entwickeln jetzt ein Highspeed-Messgerät, das über eine in drei Achsen bewegliche Mikrosonde verfügt, die punktuell Laserlicht auf die zu messende Linse strahlt. In diese Sonde haben die Forscher einen winzigen Schwingspiegel eingebaut, der durch ein sogenanntes Piezo-System gezielt zum Schwingen angeregt wird. Das an der Linse und am Schwingspiegel reflektierte Laserlicht wird überlagert, in ein elektrisches Signal überführt und von einem Computer analysiert. Diese Technologie haben sich Lehmann und seine Mitarbeiter patentieren lassen.

Das optische Gerät kann wesentlich schneller messen als abtastende, sogenannte taktile Messgeräte. „Herkömmliche Verfahren erreichen 30 000 Messwerte pro Sekunde, wir liegen aktuell bei 80 000“, sagt Lehmann. Ziel sei es, die Million zu knacken.

Besonders an der Kasseler Entwicklung sei zudem, dass das Gerät überwiegend aus handelsüblichen Industriekomponenten besteht. So verwenden die Forscher Laser aus der Nachrichtentechnik. Die Standardbauteile für den Sensor seien Massenprodukte und kosten weniger als 1000 Euro. „Wir können somit schnellere Sensoren für einen Bruchteil der Kosten vergleichbarer heutiger Systeme bauen, die oft mehr das 20-Fache kosten“, sagt Lehmann.

Drei Jahre wird geforscht

Das Forschungsprojekt ist auf drei Jahre angelegt und wird bis 2016 vom Bundesforschungsministerium mit 370 000 Euro mitfinanziert. Danach sei sowohl denkbar, das neuartige Messverfahren über eine Uni-Ausgründung als auch über Kooperationspartner aus der Industrie zu vermarkten. „Wir haben uns das bewusst offengelassen“, sagt Lehmann.

Von Sebastian Schaffner

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