Raumfrequenzbereichen und unterschiedlicher Lichtwellenlängen gemessen und an Hand vorher ermittelter Staubcharakteristiken (Sollwerte) verglichen werden. Rauheit glatter Oberflächen bewirkt, daß Streulichtströme, die mit verschiedenen Meßlichtwellenlängen und Streuwinkeln, die den gleichen Raumfrequenzen entsprechen, gemessen werden, einer eindeutigen Abhängigkeit bezüglich der Meßlichtwellenlänge folgen z. B. der 2. Potenz (Applied Optics 21 [1982], 1824), die sich von der vom Staub unterscheidet (z. B. der 4. Potenz). Zur Normierung wird des weiteren ausgenutzt, daß Streulichtströme charakteristischer Streuwinkelbereiche gegenüber Staub charakteristischer Korngröße weitgehende Unabhängigkeit zeigen. Somit lassen sich für einen zu prüfenden Probentyp Staubcharakteristiken bestimmen, die ein Vergleichsmaß unterschiedlicher Verstaubung bei vorgegebener Oberflächenrauheit liefern. Der Betrag der detektierten Streulichtströme und der Grad der Abweichung verglichener Streulichtströme gleicher Raumfrequenzen aber verschiedener Streuwinkel und Meßlichtwellenlängen gestatten die gleichzeitige Ermittlung von Oberflächenrauheitsgrößen und Angaben zur Verstaubung. Die Rauheitsmessung läßt sich dadurch realisieren, daß eine Korrektur durch Vergleich der Streuwinkelbereiche geringerer Staubempfindlichkeit mit staubempfindlichen Streuwinkelbereichen durchgeführt werden kann. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, eine Anordnung zu verwenden, die aus einer Lichtwellenanordnung mit mehreren monochromatischen Anteilen besteht zur Beleuchtung der Probe, einer Empfängeranordnung, die auf verschiedene Wellenlängen durch Filter und auf charakteristische Streuwinkelabstände einstellbar ist, sowie aus einer Auswerteeinheit zur Darstellung der Ergebnisse, die Schnittstellen (verwendbar als Stellglied) beinhaltet.Be measured spatial frequency ranges and different wavelengths of light and compared on the basis of previously determined dust characteristics (setpoints). Roughness of smooth surfaces causes stray light fluxes, which are measured with different measuring light wavelengths and scattering angles, which correspond to the same spatial frequencies, to follow a definite dependence on the measuring light wavelength, eg. The second power (Applied Optics 21 [1982], 1824), which differs from that of dust (eg the 4th power). For normalization, it is further exploited that scattered light fluxes of characteristic scattering angle regions show considerable independence from dust of characteristic grain size. Thus, for a sample type to be tested, dust characteristics can be determined which provide a comparative measure of different dusting for a given surface roughness. The amount of scattered light fluxes detected and the degree of deviation of compared stray light fluxes of the same spatial frequencies but different scattering angles and measuring light wavelengths allow the simultaneous determination of surface roughness quantities and information on dustiness. The roughness measurement can be realized by performing a correction by comparing the scattering angle ranges lower dust sensitivity with dust-sensitive scattering angle ranges. For carrying out the method according to the invention, it is advantageous to use an arrangement which consists of a lightwave arrangement with a plurality of monochromatic portions for illuminating the sample, a receiver arrangement which can be adjusted to different wavelengths by filters and to characteristic scattering angle distances, and from an evaluation unit for Presentation of the results, which includes interfaces (usable as actuator).
Die Erfindung bietet mehrere Vorteile. Die Meßwerte werden direkt und mit mehreren Detektoren gleichzeitig gemessen und verglichen. Bei Vorliegen bekannter Sollwerte und Sollcharakteristiken kann auf umfangreiche rechentechnische Auswertung verzichtet werden und die Prüfzeit auf die Meßdauer beschränkt werden. Die Meßeinrichtung ist dann als Stellglied eines Regelkreislaufes einsetzbar. Eine gleichzeitige Informationsgewinnung über Rauheit und Staub ist möglich.The invention offers several advantages. The measured values are measured and compared directly and with several detectors simultaneously. If known setpoint values and setpoint characteristics are available, extensive computational evaluation can be dispensed with and the test time can be limited to the measurement duration. The measuring device can then be used as an actuator of a control circuit. Simultaneous information about roughness and dust is possible.
Ausführungsbeispielembodiment
Das Wesen der Erfindung soll an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt die Figur das Schema einer erfindungsgemäßen Anordnung.The essence of the invention will be explained in more detail in an embodiment shown in the drawing. The figure shows the scheme of an arrangement according to the invention.
Die zu prüfende Probe 2 wird mit einer poiychromatischen Lichtquellenanordnung 1, die aus einer polychromatischen Lichtquelle oder Lichtquellen mit mehreren monochromatischen Anteilen besteht, beleuchtet, und das vom Brechungs- und Reflexionsgesetz abweichende gestreute multispektrale Licht wird durch eine Detektoranordnung 3 gemessen, die entsprechende Färb- und Schwächungsfilter hat. Ein beliebiges Detektorelement 5 mißt einen bestimmten Raumfrequenzanteil der Streuindikatrix bei einer bestimmten Meßlichtwellenlänge und dem zugehörigen Streuwinkel. Diesem Element kann vorzugsweise rechnergesteuert ein Detektorelement 6 zugeordnet werden, welches bei gleicher Raumfrequenz aber unterschiedlicher Meßlichtwellenlänge und Streuwinkelbereich detektiert, wobei durch Vergleich in der Signalauswerteeinheit 4 die Information über Oberflächenrauheit und Staub gewonnen und in der Auswerteeinheit 8 dargestellt wird.oder über Schnittstellen als Stellglied eines Regelkreislaufes zugängig gemacht werden kann. Formen der Sensoreinrichtung in Gestalt einer hemisphärischen Anordnung sind denkbar, sowie der Einsatz einer Steuereinheit 7 zum Durchstimmen und Dimensionieren von Abschwäch- und Farbfiltern, vorzugsweise in Gestalt eines Steuerrechners, notwendig.The sample 2 to be tested is illuminated with a polychromatic light source arrangement 1 consisting of a polychromatic light source or light sources having a plurality of monochromatic portions, and the scattered multispectral light deviating from the law of refraction and reflection is measured by a detector array 3, the corresponding color and light sources Has weakening filter. An arbitrary detector element 5 measures a specific spatial frequency component of the scattering matrix at a specific measuring light wavelength and the associated scattering angle. This element can be preferably assigned a computer-controlled detector element 6, which detects the same spatial frequency but different Meßlichtwellenlänge and scattering angle range, the information about surface roughness and dust obtained by comparison in the Signalauswerteeinheit 4 and displayed in the evaluation unit 8.oder interfaces as an actuator of a Loop can be made accessible. Forms of the sensor device in the form of a hemispherical arrangement are conceivable, as well as the use of a control unit 7 for tuning and dimensioning attenuation and color filters, preferably in the form of a control computer, necessary.