Arbeitsprinzip Konfokalsensor (PDF Download)

Eine punktförmige Lichtquelle wird über das Abtastobjektiv auf die Oberfläche der Probe abgebildet. Das reflektierte Licht wird vom selben Objektiv eingesammelt und auf den punktförmigen Detektor geleitet.
Wie aus der Skizze ersichtlich ist die Leuchtdichte auf der Oberfläche im Fokus maximal und fällt mit zunehmender Defokussierung rasch ab. Bei der Abbildung zurück wird die beleuchteten Fläche auf den Detektor abgebildet. Bei Defokussierung wird die Strahlung auf eine große Fläche verteilt, die Leuchtdichte auf dem Detektor ist gering. Auch diese Abbildung weist einen quadratischen Intensitätsabfall auf.
Insgesamt ergibt sich ein scharf ausgeprägtes Intensitätsmaximum auf dem Detektor, sobald sich die Oberfläche im Fokus befindet.
Bei den Konfokalsensoren führt das Abtastobjektiv eine harmonische Schwingung aus. Die Auswerteelektronik erfaßt den Zeitpunkt des Signalmaximums und errechnet den zugehörigen Profilwert.