DE102005007715B4

DE102005007715B4 - Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen und Verwendung der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102005007715B4
Application number: DE200510007715
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Gerstner; Clemens Dr. Ottermann; Bernhard Hunzinger
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: DE102005007715A1

Abstract

Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen an Oberflächen von Werkstücken, insbesondere von Glas-Werkstücken, mit
– einer Beleuchtungseinrichtung (11), mit der Strahlung auf die Werkstückoberfläche (31) gerichtet wird;
– einer Vielzahl von Lichtquellpunkten, aus denen sich die Lichtquelle (11) zusammensetzt, wobei diese Lichtquellpunkte so angeordnet sind, daß auf jeden der Oberflächenbereiche Licht aus mindestens zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen, die einen Winkel von annähernd 45°, annähernd 90°, oder annähernd 120° einschließen können, fällt;
– einem optischen Detektor, der zumindest einen Teil der von einer Fehlstelle auf der Werkstückoberfläche beeinflussten Strahlung erfasst,
– einer Vielzahl von lichterfassenden Pixeln, die der optische Detektor aufweist und die das jeweils von unterschiedlichen Oberflächenbereichen stammende Streulicht aufnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein die Qualitätskontrolle bei der Produktion und/oder Verarbeitung von Werkstücken, insbesondere die optische Erfassung von Fehlern auf oder in Werkstücken.
Insbesondere bei der Fertigung von hochintegrierten elektronischen oder optoelektronischen Einrichtungen werden an die verwendeten Substrate sehr hohe Anforderungen sowohl an die Oberflächengüte, als auch an die Defektfreiheit des Substratvolumens gestellt. Insbesondere in diesem Bereich ist auch eine besonders schnelle Massenfertigung wünschenswert, um die Produktionskosten so weit senken zu können, daß die Hersteller in dem hier vorherrschenden starken Wettbewerb bestehen können. Um die Produktionskosten zu senken, werden beispielsweise immer größere Substrate verwendet, um auf diese Weise die Anzahl parallel auf dem Substrat hergestellter Bauteile zu erhöhen. Zwar steigt die Produktionszeit zur Herstellung einer größeren Anzahl von Bauteilen auf einem Substrat im allgemeinen nicht oder nur wenig an, allerdings gilt dies im allgemeinen nicht für die Qualitätskontrolle, da entsprechend größere Flächen oder eine größere Anzahl von Bauteilen zu kontrollieren ist.
Aus der DE 32 42 447 C2 ist eine optische Bahnüberwachungseinrichtung mit Zeilenkameras mit gerichteter Beleuchtung bekannt. Dabei wird mittels eines Spiegelstreifens eine gerichtete Beleuchtung realisiert, die mit einer Zeilenkamera erfasst wird. Insbesondere basiert das Prinzip der Erfassung darauf, daß die Materialbahn so beleuchtet wird, daß die Pupille der Beleuchtungsanordnung in die Pupille des Beobachtungsobjektivs abgebildet wird.
Die DE 101 24 943 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Untersuchung von Einschlüssen und Oberflächenfehlern. Dabei sind die Halogenleuchten, die für die Dunkelfeldbeleuchtung vorgesehen sind, so angeordnet, daß der Maximalwinkel zwischen unterschiedlichen Lichtstrahlen deutlich kleiner als 45° ist.
In der DE 197 33 431 A1 wird eine Vorrichtung offenbart, bei welcher ein bahnförmiges Substrat mit Leuchtstoffröhren beleuchtet wird. Dabei wird sowohl eine Durchlicht-, als auch eine Auflichtbeleuchtung verwendet. Bei der Duchlichtbeleuchtung wird kein Streulicht als Meßsignal erfasst. Hinsichtlich der Auflichtbeleuchtung wird für transparente Materialbahnen vorgesehen, eine Mattscheibe unter dem Substrat anzuordnen. Auch hier wird kein Streulicht, sondern die Abschattung auf der Mattscheibe durch die Fehlstellen in der Materialbahn erfasst.
Aus der DE 101 02 557 B4 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung von Glasscheiben auf Oberflächen- oder Einschlußfehler bekannt. Das Messprinzip basiert darauf, daß die Scheibe fortschreitend bewegt und dabei Sektionen der Scheibe mindestens zweimal von einer Kamera fotografiert wird. Fehlstellen werden als Oberflächen- oder Einschlußstellen der Scheibe zugeordnet, wenn in den aufeinanderfolgenden Aufnahmen unter Berücksichtigung der zurückgelegten Bewegungsstrecke an gleicher Position ein Fehler erkennbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Fehlererkennung von Substraten bereitstellen zu können, die bei hoher Geschwindigkeit der Fehlererkennung auch noch höchsten Anforderungen bei der Qualitätssicherung genügt.
Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demgemäß sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen, insbesondere an Oberflächen von Werkstücken vor, bei welcher Strahlung auf ein Werkstück gerichtet ist und vom Werkstück, vorzugsweise von der Fehlstelle zumindest teilweise beeinflusst wird. Es ist insbesondere vorgesehen, zumindest ein Teil der von der Fehlstelle beeeinflussten Strahlung von einem optischen Detektor zu erfassen.
Der optische Detektor umfaßt bevorzugt eine Vielzahl von lichterfassenden Pixeln, die jeweils von unterschiedlichen Substratbereichen stammendes Licht nachweisen, um mit hoher Genauigkeit größere Oberflächenbereiche gleichzeitig untersuchen zu können. Mit unterschiedlichen Substratbereichen sind hier nicht notwendigerweise disjunkte Bereiche gemeint, die Bereiche können sich vielmehr beispielsweise auch teilweise überdecken. Weiterhin ist eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen, die eine Vielzahl von Lichtquellpunkten aufweist, die so angeordnet sind, daß auf jeden der Substratbereiche Licht aus zumindest zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen fällt. Dies ist vorteilhaft, um langgestreckte Strukturen, wie etwa Kratzer nachweisen zu können, da die Lichtstreuung an derartigen Strukturen im allgemeinen stark abhängig vom Winkel zwischen Kratzer und einfallendem Licht ist. Auf diese Weise können auch beliebig entlang der Oberfläche verlaufende und nur leichte Kratzer sicher detektiert werden. Günstig ist es dabei, wenn die Einfallsrichtungen einen Winkel von zumindest 45°, bevorzugt von zumindest 90°, besonders bevorzugt von zumindest 120° einschließen. Ein Winkel zwischen zwei Einfallsrichtungen von zumindest 120° ist besonders dann günstig, wenn das Licht aus mehr als zwei Richtungen auf den jeweiligen Oberflächenbereich, also beispielsweise aus zumindest drei Richtungen auf die Oberfläche fällt. Ein Lichtquellpunkt muß nicht notwendigerweise eine eigene Lichtquelle sein. Vielmehr kann auch das Licht einer oder mehrerer Lichtquellen in geeigneter Weise aufgeteilt werden.
Besonders bevorzugt umfaßt der optische Detektor eine Zeilenkamera, mit welcher entlang der Oberfläche langgestreckte Bereiche des zu prüfenden Substrats parallel überprüfbar sind. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfaßt der optische Detektor eine bildaufzeichnende Kamera, mit welcher das Substrat entlang der Oberfläche abschnittweise, oder sogar auf einmal erfaßt werden kann.
Dem optischen Detektor kann besonders vorteilhaft eine 4f-Anordnung vorgeschaltet sein. Es hat sich überraschend gezeigt, daß eine derartige Anordnung Lichtstreueffekte an Fehlstellen des Substrats besonders hervorzuheben vermag. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die 4F-Anordnung dergestalt angeordnet ist, daß sie eine Filterung von Strukturgrössen vornimmt, welche nicht der Strukturgrösse der zu erfassenden Fehlstellen entspricht. Ebenso kann mit den gleichen Vorteilen alternativ oder zusätzlich der Beleuchtungseinrichtung eine 4F-Anordnung nachgeschaltet sein.
Besonders bevorzugt umfaßt die Beleuchtung eine Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung. Insbesondere ist der oder sind die optischen Detektoren so angeordnet, daß sie zumindest Bereiche des Dunkelfelds erfassen. Eine Dunkelfeld-Anordnung ist durch Ausschaltung des direkten Lichtsignals gerade zur Erkennung besonders kleiner Fehler, also für höchste Anforderungen geeignet. Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung konfokal zur optischen Achse des optischen Detektors in Reflektion angeordnet, um verbleibendes Hintergrundsignal auszuschalten. Dabei kann die Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung konfokal zur optischen Achse des optischen Detektors in Transmission angeordnet sein.
Die Beleuchtung kann weiterhin auch eine Phasenkontrast-Beleuchtungsanordnung umfassen. Auch mit einer solchen Anordnung lassen sich kleinste Abweichungen in Oberflächen- oder Volumenstruktur mit hohem Kontrast nachweisen.
Die Beleuchtung kann erfindungsgemäß sowohl in Transmission, als auch in Reflexion, als auch in Kombination von Transmission und Reflexion vorgenommen werden.
Insbesondere zur Detektion von Oberflächendefekten ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Beleuchtung mit schräg einfallenden Licht vorgenommen wird. Dabei wird schräg einfallend im Sinne der Erfindung als schräg zur beleuchteten Oberfläche des Substrats einfallend verstanden. Das schräg einfallende Licht kann vorteilhaft ein schmales Lichtbündel umfassen, welches im Bildfeld der Kamera nur eine der beiden Hauptoberflächen eines zu prüfenden Substrats beleuchtet. Das schräg einfallende Licht kann in vorteilhafter Weise auch s-polarisiert sein. Damit wird die Reflexion an defektfreien Bereichen der Oberfläche des zu prüfenden Substrats verringert, so daß ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis des von Oberflächenfehlern stammenden Streulichtsignals erreicht wird. Besonders günstig ist dabei, wenn das schräg einfallende Licht relativ zum Werkstück unter dem Brewsterwinkel eingestrahlt wird. Zusätzlich oder alternativ kann der optische Detektor mit ähnlichem Effekt einen Polarisator umfassen, welcher das Licht im wesentlichen senkrecht zur Polarisation des vom Werkstück reflektierten Lichts polarisiert. Der Begriff „im wesentlichen" bedeutet diesbezüglich im Sinne der Erfindung insbesondere, daß dies für die Hauptfläche gilt, aber beispielsweise nicht für die Fehlstelle. Mit anderen Worten ist der Polarisator so eingestellt, daß von defektfreien Bereichen der Oberfläche reflektiertes Licht geblockt wird.
Um eine saubere Trennung von an Defekten reflektiertem Streulicht und an defektfreien Oberflächenbereichen reflektiertem Licht zu ermöglichen, ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Beleuchtung eine seitlich vom optischen Detektor angeordnete Beleuchtung umfasst, welche geringere oder keine Lichtanteile senkrecht zur Substratoberfläche aufweist.
Die Beleuchtungseinrichtung kann in vorteilhafter Weiterbildung auch Spiegel zur Strahlformung aufweisen. Gemäß einer Weiterbildung ist diesbezüglich vorgesehen, daß die Beleuchtungseinrichtung facettierte Spiegel zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Werkstück umfasst, von welchen Kugelwellen ausgehen. Eine weitere Möglichkeit, eine Beleuchtung mit einer Vielzahl von Einzellichtquellen zu schaffen, ist eine Beleuchtungseinrichtung mit zumindest einem holographisch optischen Element zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Werkstück. Ein Teil mit derartigen holografisch optischen Elementen kann ein Phasenhologramm umfassen, welches vorzugsweise Aufdampfglas enthält. Demgemäß können die holografisch wirksamen Strukturen Strukturen durch strukturiertes Aufdampfen eines Aufdampfglases hergestellt werden. Das holographisch optische Element kann insbesondere auf einem refraktiven Element angeordnet sein, so daß die gewünschte Beleuchtung des Substrats durch eine oder mehrere Lichtquellen erfolgen kann, welche das holographisch optische Element durchstrahlen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das holographisch optische Element auf einem reflektierenden Element angeordnet. Die Lichtquelle kann vorteilhaft auch ein holographisch optisches Element und eine Zylinderlinse umfassen, um die gewünschte Winkelverteilung des auf das Werkstück einfallenden Lichts zu erreichen.
Die eine oder mehreren eingesetzten Lichtquellen können mit Vorteil auch in ihrer Bandbreite begrenzt sein. Die Streuintensität ist im allgemeinen abhängig sowohl von der Form als auch der Größe der streuenden Elemente. Um noch möglichst kleine Defekte erfassen zu können, ist diesbezüglich beispielsweise die Verwendung einer Lichtquelle, deren Spektrum bei Wellenlängen kleiner als 300 nm liegt, vorteilhaft.
Auch kann die Lichtquelle vorteilhaft Licht bei einer Wellenlänge emittieren, bei welcher das zu prüfende Werkstück nur geringe Transmission, insbesondere eine Transmission kleiner als 50%, vorzugsweise kleiner als 25%, am bevorzugtesten kleiner als 15% aufweist. Auf diese Weise kann bei Nachweis eines Oberflächen-Defektes oder einer Oberflächen-verunreinigung auch in einfacher Weise unterschieden werden, auf welcher Seite des Werkstücks der gefundene Defekt liegt. Bei Verwendung weiterer Lichtquellen, bei denen das Werkstück transparent ist, kann dann weiterhin auch zwischen Oberflächen- und Volumendefekten unterschieden werden.
Als intensive und besonders gerichtete Lichtquelle ist beispielsweise ein Laser oder mehrere Laser geeignet.
Unter anderem kann die Lichtquelle ein Scanning-System umfassen, um insbesondere in Verbindung mit einer Zeilenkamera oder einem anderen Detektor mit paralleler Erfassung mehrerer Oberflächenbereiche oder mit dem Scanning-System synchronisierter optischer Detektion das Werkstück abzutasten.
Besonders vorteilhaft ist insbesondere der Einsatz mehrerer gleichzeitig betriebener Lichtquellen, oder Lichtquellen mit gleichzeitig emittierenden Lichtquellpunkten, um eine hohe Lichtintensität und damit eine hohe Sensititvität der erfindungsgemäßen Anordnung zu erreichen. Geeignet ist dazu beispielsweise ein Laserdiodenarray. Dabei wird bevorzugt ein lineares Laserdiodenarray verwendet. Eine derartige Lichtquelle ist unter anderem besonders in Verbindung mit einer Zeilenkamera als optischem Detektor von Vorteil. Ein Laser oder Laserdiodenarray kann weiterhin zur Anpassung der longitudinalen Kohärenz auf definiert mehreren longitudinalen Moden emittieren. Es ist weiterhin daran gedacht, daß der Laser oder das Laserdiodenarray zur Definition erwünschter longitudinaler Kohärenzeigenschaften kurzzeitgepulst betrieben, beziehungsweise betreibbar ist.
Der Laserdiodenarray kann gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung zumindest eine FAC-Linse und vorzugsweise zusätzlich zumindest eine SAC-Linse umfassen, welche auf dem Werkstück zumindest einen Fokus erzeugt. Damit ist ein linienförmiger Fokus auf dem Werkstück erzeugbar, was sich wiederum hervorragend im Kombination mit einer parallel zum Fokus angeordneten Zeilenkamera zum Nachweis von Streulicht von Fehlern des Werkstücks eignet. Die Lichtquelle kann zur Definition erwünschter transversaler Kohärenz außerdem einen Phasenfrontscrambler umfassen. Damit lassen sich insbesondere unerwünschte Interferenzeffekte, die Scheinsignale hervorrufen, ausschalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Lichtquelle auch eine Leuchtstoff- oder Fluoreszenzröhre umfassen. Mit einer derartigen Lichtquelle lassen sich insbesondere bei einer Anordnung parallel zur Oberfläche des Werkstücks eine Vielzahl von Oberflächenbereichen so ausleuchten, daß die jeweiligen Oberflächenbereiche jeweils von Licht aus unterschiedlichen Richtungen angestrahlt werden. Für weitergehende Analysen des Werkstücks kann auch eine Leuchtstoffröhre mit mehreren spektralen Emissionsbanden eingesetzt werden. Damit können beispielsweise gleichzeitig Fluoreszenz- und Streulichtmessungen durchgeführt werden. Vorzugsweise wird eine Leuchtstoff- oder Fluoreszenzröhre parallel zu einer Zeilenkamera als Bestandteil des optischen Detektors angeordnet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Werkstück Glas, beziehungsweise wird Glas als Werkstück untersucht. Insbesondere kann mit der Erfindung Dünnglas untersucht werden. Die Erfindung eignet sich diesbezüglich zur Überprüfung der Qualität von gefloatetem Dünnglas, Downdraw-Dünnglas, Downdraw-Fusion-Dünnglas, insbesondere Overflow-Downdraw-Glas.
Selbst verbleibende Oberflächenfehler von oberflächenbearbeiteten, insbesondere polierten Werkstücken können noch erkannt werden. Beispielsweise können sogar noch äußerst schwache Polierkratzer erkannt werden.
Gedacht ist insbesondere daran, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Glas für einen Display, insbesondere einen TFT-Display zu verwenden. An derartige Gläser werden bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit besonders hohe Anforderungen gestellt, da selbst kleinste Kratzer, die beim Polieren oder bei der Handhabung im Produktionsprozeß auftreten können, die auf das Glas aufgebrachten Beschichtungen nachteilig beeinflussen können.
Es wird davon ausgegangen, daß selbst großflächige Substrate, wie Dünnglas mit eine Breite von mehr als 1,8 Metern und/oder einer Länge von mehr als 2,0 Metern erfindungsgemäß so schnell überprüft werden können, daß der Produktionsablauf bei der Herstellung von TFT-Displays auf solchen Substraten nicht oder nur unwesentlich verlangsamt wird.
Dünnglas, welches mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geprüft und unter Verwendung der Prüfergebnisse sortiert wurde, weist auf diese Weise eine deutlich reduzierte Fehlerkonzentration oder Fehleranzahl auf. Beispielsweise sollte in einer Charge von geprüftem Dünnglas die Konzentration selbst von Kratzern mit einer Tiefe von 3 bis 30 Nanometern weniger als 5, bevorzugt weniger als 3, besonders bevorzugt weniger als 1 pro Quadratmeter betragen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
Es zeigen:
1 in schematischer Ansicht eine Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen auf Dünnglas gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine Variante der in 1 dargestellten Vorrichtung,
3A, 3B Teile von Weiterbildungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen,
4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit Phasenkontrast-Detektion von Fehlstellen,
5 den optischen Strahlengang gemäß einer Weiterbildung der Erfindung,
6 ein Ausführungsbeispiel mit strahformenden Einrichtungen zur Erzeugung einer Vielzahl von Foki auf der Substratoberfläche.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen auf und/oder in Werkstücken 3. Mit der als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Vorrichtung dieses Ausführungsbeispiels werden insbesondere Dünnglas-Substrate 3 auf das Vorhandensein von Fehlstellen überprüft. Es lassen sich typische Fehler erkennen, wie sie herstellungsbedingt etwa bei Downdraw-Dünnglas, Downdraw-Fusion-Dünnglas, insbesondere Overflow-Downdraw-Glas oder Floatglas, sowie bedingt durch die Nachbhearbeitung auftreten. Insbesondere eignet sich die Vorrichtung in überraschender Weise auch zu einer schnellen Prüfung auch von sehr großen Substraten, etwa von Dünnglas mit eine Breite von mehr als 1,8 m und/oder einer Länge von mehr als 2,0 m.
Derartige Fehlstellen können beispielsweise Polierkratzer auf der Oberfläche 31 des Dünnglas-Substrats 3 sein, wie sie bei der Oberflächenbearbeitung zurückbleiben können. Mit der Vorrichtung 1 zur Erfassung von Fehlstellen wird Strahlung mittels einer Beleuchtungseinrichtung 11 auf das Werkstück gerichtet und vom Werkstück, insbesondere von der Fehlstelle zumindest teilweise beeinflusst. Zumindest ein Teil der von der Fehlstelle beeeinflussten Strahlung. wird dann von einem optischen Detektor 5 erfasst. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt der optische Detektor insbesondere eine Zeilenkamera 7. Eine Fokussierungsoptik der Zeilenkamera ist so ausgebildet, daß jeder Pixel der Kamera 7 einen anderen Oberflächenbereich des Dünnglas-Substrats 3, beziehungsweise von diesem ausgehendes Licht erfaßt. Die Gesamtheit der erfaßten Oberflächenbereiche ergibt einen langgestreckten Oberflächenbereich 20, welcher in 1 durch gestrichelte Linien verdeutlicht ist. Der Oberflächenbereich 20 erstreckt sich insbesondere entlang der gesamten Breite des Substrats 3, so daß die gesamte Oberfläche 31, beziehungsweise das gesamte Substrat 3 durch ein einmaliges Vorbeibewegen vom Substrat am optischen Detektor 5 erfasst werden kann. Dazu kann sowohl das Substrat 3, als auch der Detektor bewegt werden.
Die Beleuchtungseinrichtung 11 ist dergestalt ausgebildet, daß eine Vielzahl von Lichtquellpunkten gebildet wird, die so angeordnet sind, daß auf jeden der Substratbereiche welche die einzelnen Pixel der Zeilenkamera erfassen, Licht aus zumindest zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen fällt.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel wird dies gelöst, indem die Lichtquelle eine Leuchtstoffröhre 13 umfasst. Diese erstreckt sich parallel zur Zeilenkamera. Und ist in geeigneter Weise kollimiert und mittels einer Zylinderlinse 15 fokussiert, so daß im wesentlichen nur der schmale Oberflächenbereich 20 ausgeleuchtet wird. Außerdem wird die Beleuchtung mit schräg einfallenden Licht vorgenommen, während die Zeilenkamera im wesentlichen senkrecht auf die Oberfläche blickt, so daß kein direkt reflektiertes Licht in die Zeilenkamera 7 gelangen kann. Die Leuchtstoffröhre emittiert ihr Licht isotrop, so daß jeder beliebige Längsabschnitt der Leuchtstoffröhre einen Lichtquellpunkt bildet. Auf diese Weise fällt auf jeden der erfassten Substratbereiche Licht aus vielen verschiedenen Richtungen. So fällt auf einen Bereich ganz am Rand des Substrats 3 bei der in 1 gezeigten Anordnung Licht unter allen möglichen Einfallsrichtungen, die sich maximal um einen Winkel α unterscheiden. Die Länge der Leuchtstoffröhre und ihr Abstand zum Bereich 20 kann dann so gewählt werden, daß die verschiedenen Einfallsrichtungen einen Winkel von zumindest 45°, bevorzugt von zumindest 90° besonders bevorzugt von sogar zumindest 120° einschließen. Auf diese Weise können auch Kratzer, welche entlang beliebiger Richtungen der Oberfläche verlaufen, sicher detektiert werden. Weiterhin ist, wie anhand der 1 zu erkennen ist, die seitlich vom optischen Detektor angeordnet, wobei die Beleuchtung durch die Beleuchtungseinrichtung 11 geringere oder hier insbesondere keine Lichtanteile senkrecht zur Substratoberfläche 31 aufweist.
Um weitere Informationen hinsichtlich der Beschaffenheit von Fehlstellen zu gewinnen, kann die Leuchtstoffröhre mehrere spektrale Emissionsbanden aufweisen. Auf diese Weise können beispielsweise in Verbindung mit geeigneten Filtern des optischen Detektors Fluoreszenzsignale und/oder Streusignale bei verschiedenen Wellenlängen erfaßt werden.
Aufgrund der Anordnung mit schrägem Lichteinfall und senkrechtem Nachweis wird vom optischen Detektor nur Streulicht nachgewiesen. Dementsprechend stellt die Beleuchtung dieses Ausführungsbeispiels insbesondere auch eine Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung dar.
In 2 ist eine Variante der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 dargestellt. Bei dieser Variante der Erfindung umfaßt der optische Detektor 5 in Abwandlung des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels eine bildaufzeichnende Kamera 17, deren Pixel einen quadratischen oder rechteckförmigen Bereich 20 auf der Oberfläche erfassen. Außerdem umfaßt die Beleuchtungseinrichtung 11 bei diesem Beispiel mehrere entsprechend dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgestaltete Fluoreszenzröhren 13, welche ebenfalls so angeordnet sind, daß sie die Oberfläche 31 des Substrats 3, insbesondere den von den Pixeln erfassten Oberflächenbereich 20 unter schrägem Lichteinfall beleuchten und eine Dunkelfeld-Beleuchtung realisieren.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Lichtquellpunkte entlang der Fluoreszenzröhren so angeordnet, daß auf jeden der Substratbereiche Licht aus zumindest zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen fällt, wobei die Einfallsrichtungen für jeden der von den jeweiligen Pixeln erfassten Oberflächenbereichen innerhalb des Bereichs 20 einen Winkel α von zumindest 45°, bevorzugt von zumindest 90°, besonders bevorzugt von zumindest 120° einschließen.
3A und 3B Teile von Weiterbildungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen. Dabei zeigt 3A einen optischen Detektor 5 mit einer Zeilenkamera 7, wobei dem optischen Detektor 5 eine 4F-Anordnung 25 vorgeschaltet ist. Die 4F-Anordnung umfaßt zwei Zylinderlinsen 26, 27, in deren gemeinsamer Fokalebene eine Blende 30 angeordnet ist.
In analoger Weise ist bei dem in 3B gezeigten Beispiel der Beleuchtungseinrichtung 11 mit kollimierter und fokussierter Fluoreszenzröhre 13 eine 4F-Anordnung entsprechenden Aufbaus nachgeschaltet. Derartige Beleuchtungseinrichtungen und optischen Detektoren mit nach-, beziehungsweise vorgeschalteter 4F-Anordnung können beispielsweise in den in 1 oder 2 gezeigten Ausführungsbeispielen eingesetzt werden.
Mittels der Blende 30 der 4F-Anordnung kann die 4F-Anordnung 25 eine Filterung von Strukturgrössen bewirken, welche nicht der Strukturgrösse der zu erfassenden Fehlstellen entsprechen.
In 4 ist ein weitere Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Erfassung von Fehlstellen dargestellt. Diese Ausführungsform der Erfindung basiert auf einem Phasenkontrast-Nachweis von Fehlstellen, wie insbesondere von Kratzern auf der Oberfläche 31 eines Dünnglas-Substrats für TFT-Displays.
Der Grundaufbau ähnelt dem in 1 dargestellten Beispiel, allerdings ist der optische Detektor so aufgebaut, daß dessen optische Achse im von der Oberfläche 31 reflektierten Lichtstrahl der Beleuchtungsanordnung liegt.
Vor der Beleuchtungseinrichtung 11 ist eine Schlitzblende und eine Zylinderlinse angeordnet, welche das Licht der Schlitzblende 30 auf die Substratoberfläche 31 fokussiert. Im reflektierten Strahl ist vor der Zeilenkamera 7 des optischen Detektors 5 eine weitere Zylinderlinse 36 und eine Phasenplatte 38 mit einem linienförmigen lichtabschwächenden Bereich 39 angeordnet. Die Phasenplatte 38 ist dabei so angeordnet, daß das direkt reflektierte Licht durch den linienförmigen Bereich 39 abgeschwächt wird. Sind auf der Oberfläche 31 oder auch im Volumen des Dünnglas-Substrats 3 Fehlstellen oder auch Verschmutzungen vorhanden, so führen diese zu einer Lichtstreuung. Das gestreute Licht weist dann eine vom Spiegelstrahl abweichende Richtung auf und gelangt seitlich am linienförmigen abschwächenden Bereich 39 der Platte 38 vorbei in die Zeilenkamera. Auf den jeweiligen Pixeln der Zeilenkamera 7 kommt es dann zu einer Interferenz des gestreuten mit dem abgeschwächten direkten Lichtstrahl, so daß Fehlstellen durch die auftretenden Interferenzerscheinungen leicht erkannt werden können. Auch hier bildet jeder beliebige Längsabschnitt der Blende 30 wieder einen Lichtquellpunkt, so daß jeder durch den Schlitz der Blende 30 beleuchtete Oberflächenbereich aus mehreren verschiedenen Richtungen angestrahlt wird. Um beispielsweise wieder in beliebiger Richtung verlaufende Kratzer detektieren zu können ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn die Einfallsrichtungen einen Winkel von zumindest 45°, bevorzugt von zumindest 90°, besonders bevorzugt von zumindest 120° einschließen.
Bei allen in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen kann außerdem vorteilhaft polarisiertes Licht verwendet werden. Wird, wie bei diesen Ausführungsbeispielen in Reflexion gemessen, bietet es sich dabei auch an, eine Beleuchtungseinrichtung 11 zu verwenden, die bezüglich der Oberfläche 31 s-polarisiertes Licht abgibt. Damit wird die Reflexion an fehlerfreien Oberflächenbereichen unterdrückt und ein verbessertes Signal-Hintergrund-Verhältnis erreicht. Bei allen diesen Anordnungen kann die Beleuchtungseinrichtung 11 vorteilhaft dann auch so angeordnet werden, daß das Licht im oder im Bereich um den Brewster-Winkel auf die Oberfläche fällt.
Weiterhin können auch in allen diesen Ausführngsbeispielen die Beleuchtungseinrichtungen auf der der Seite 31 gegenüberliegenden Seite 32 des Substrats 3 angeordnet werden, so daß das Licht nicht reflektiert, sondern durch das Substrat 3 transmittiert wird. Die Position der Beleuchtungseinrichtung 11 ist dabei gegenüber der in den 1, 2, 4 gezeigten Position jeweils am Substrat 3 gespiegelt.
Weiterhin können bei den in den 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen die von der Beleuchtungseinrichtung linienförmig ausgeleuchteten Bereiche mittels geeigneter Kollimierung und/oder Fokussierung bei schrägem Lichteinfall so schmal gehalten werden, daß im von der Zeilenkamera erfaßten Bereich 20, beziehungsweise im Bildfeld nur eine der beiden Hauptoberflächen, also eine der Oberflächen 31, 32 beleuchtet wird. Eine derartige Anordnung ist in 5 skizziert, welche den Strahlengang gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung darstellt. Die Anordnung von optischem Detektor 5 und der hier nicht dargestellten Beleuchtungseinrichtung kann beispielsweise dem in 1 gezeigten Beispiel entsprechen. Das schräg einfallende Lichtbündel 40 beleuchtet auf der Oberfläche 31 einen Bereich 41 und auf der gegenüberliegenden Oberfläche 32 einen Bereich 42. Die Brechung des Lichtbündels wurde bei der Darstellung nicht berücksichtigt. Der von der Zeilenkamera 7 des optischen Detektors 5 erfasste Bereich 20 liegt innerhalb des Bereiches 41, jedoch außerhalb des Bereiches 42. Dementsprechend wird im Bildfeld der Kamera 7 nur eine der beiden Oberflächen beleuchtet. Dies ist besonders nützlich, da auf diese Weise Signale, welche durch Streulicht von Fehlstellen auf der Oberfläche 32 stammen, unterdrückt werden. So kann beispielsweise ein Substrat 3 für die Herstellung von TFT-Displays unter Umständen noch verwendet werden, wenn auf der Beschichtungsseite keine Kratzer vorhanden sind, obwohl möglicherweise auf der gegenüberliegenden Seite ein Kratzer vorhanden ist, der zwar die Beschichtungen beeiträchtigen würde, jedoch optisch völlig unauffälllig ist. Durch eine Anordnung, wie sie 5 zeigt, kann daher der Ausschuss beträchtlich reduziert werden.
Es sind noch weitere Maßnahme denkbar, um die Detektion von Fehlstellen auf der gegenüberliegenden Seite 32 zu vermeiden. Kommt es beispielsweise bei der Überprüfung der Werkstücke nur noch auf Oberflächen-Fehler, wie Kratzer an, kann auch Licht einer geeigneten Wellenlänge verwendet werden, welches das Substrat 3 nicht durchdringt. So kann für Floatglas beispielsweise eine in ihrer Bandbreite begrenzte Lichtquelle die einem Spektrum von Wellenlängen kleiner als 300 nm aufweist, verwendet werden. Licht dieser kurzen Wellenlängen wird nicht mehr transmittiert, so daß nur oberflächliche oder allenfalls oberflächennahe Defekte erkannt werden. Allgemein kann es zur Unterscheidung von Fehlstellen auf Ober- und Unterseite des Werkstücks oder sogar zu Ausschluss der Detektion von Fehlstellen auf der gegenüberliegenden Seite vorteilaft sein, eine Lichtquelle zu verwenden, die Licht bei einer Wellenlänge emittiert, bei welcher das Werkstück nur geringe Transmission, insbesondere eine Transmission kleiner als 50%, vorzugsweise kleiner als 25%, am bevorzugtesten kleiner als 15% aufweist.
Wird, wie oben erwähnt, polarisiertes, vorzugsweise unter dem Brewster-Winkel einfallendes Licht verwendet, kann gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung ein wie in 5 dargestellter optischer Detektor 5 mit einem Polarisator 45 vorgesehen werden, welcher das Licht im wesentlichen senkrecht zur Polarisation des vom Substrat 3 reflektierten Lichts polarisiert. Dementspreched würde man bei Verwendung von s-polarisiertem Licht den Polarisator so einstellen, daß reflektiertes s-polarisiertes Licht durch den Polarisator 45 geblockt wird.
6 zeigt eine weitere Variante des in 1 gezeigten Beispiels. Bei diesem Beispiel wird anstelle der Leuchtstoffröhre ein Laser, insbesonere ein Laser-Barren 50, beispielsweise ein Laserdiodenarray mit einer Vielzahl von linear in Richtung parallel zur Oberfläche 31 angeordnete Laserdioden verwendet. Das Laserdiodenarray kann zumindest eine FAC und vorzugsweise zusätzlich zumindest eine SAC-Linse umfassen, welche auf dem Werkstück zumindest einen Fokus erzeugen. Zur Vermeidung unerwünschter Interferenzeffekte kann zusätzlich ein Phasenfrontscrambler vorgesehen sein. Weiterhin kann das Laserdiodenarray zur Anpassung der longitudinalen Kohärenz auf definiert mehreren longitudinalen Moden emittieren und/oder zur Definition erwünschter longitudinaler Kohärenzeigenschaften kurzzeitgepulst betrieben werden.
Laser sind zwar besonders vorteilhaft, da sie intensives, hochgradig paralleles Licht abgeben, jedoch ist dieser Effekt gerade störend, wenn man erfindungsgemäß für jeden von den Pixeln der Zeilenkamera 7 erfassten Oberflächenbereich Licht aus verschiedenen Einfallsrichtungen verwenden möchte. Um dies zu erreichen, ist dem Laser eine entsprechende strahlformende Einrichrung nachgeschaltet. Bei dem in 6 gezeigten Beispiel ist umfaßt dazu die Beleuchtungseinrichtung 11 holographisch optische Elemente zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Substrat. Insbesondere umfaßt das holographisch optische Element ein Phasenhologramm. Speziell ist eine Phasenhologramm-Platte 52 vor dem Laserbarren 50 angeordnet.
Das Phasenhologramm kann vorteilhaft durch strukturiertes Aufdamfen von Aufdampfglas auf einer Glasplatte als refraktivem Element hergestellt werden. Mit dem Phasenhologramm werden die Lichtstrahlen auch in Richtung der Oberfläche abgelenkt und fokussiert, so daß wieder auf jeden der von den Pixeln erfassten Oberflächenbereiche Licht aus verschiedenen Einfallsrichtungen fällt. Anstelle einer Glasplatte kann als refraktives Element auch eine Zylinderlinse verwendet werden. So kann beispielsweise die Fokussierung in lateraler Richtung durch die Zylilnderlinse und die Fokussierung unter verschiedenen Einfallsrichtungen entlang der Oberfläche 31 durch das Phasenhologramm erfolgen.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst bei diesem Beispiel außerdem Spiegel zur Strahlformung. Insbesondere ist bei diesem Beispiel ein facettierter Spiegel 54 mit Hohlspiegel-Facetten vorgesehen, welcher ebenfalls zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Werkstück dient. Dieser ist im Spiegelstrahl so angeordnet, daß das Licht gerade wieder zurückreflektiert wird, um die Lichtintensität auf dem ausgeleuchteten Oberflächenbereich zu erhöhen.
Anstelle oder zusätzlich zu Hohlspiegel-Facetten kann auch der Spiegel 54 als reflektierendes Element und Träger für holografisch optische Elemente ausgestaltet sein, um Licht unter verschiedenen Einfallsrichtungen auf den erfassten Oberflächenbereich zurückzureflektieren.
Bei mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche geprüftem Dünnglas kann die Konzentration von Kratzern durch Aussortieren von als fehlerhaft erkannten Gläsern erheblich gesenkt werden. Bei geprüftem Dünnglass kann so die Konzentration von Kratzern mit einer Tiefe von 3 bis 30 Nanometern auf weniger als 5, bevorzugt weniger als 3, besonders bevorzugt weniger als 1 pro Quadratmeter gesenkt werden. Eine Fertigungsstrecke, insbesondere zur Herstellung von TFT-Displays, welche solche erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt, ist damit in der Lage, schnell qualitativ hochwertige Endprodukte bereitzustellen.
Auch kann bei Fertigungsstrecken, beispielsweise zur Glasherstellung auch eine online-Rückkopplung der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Ergebnisse in den Herstellungsprozeß vorgenommen werden. Damit kann der Herstellungsprozeß direkt unter Verwendung der Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen gesteuert und optimiert werden.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden.

1: Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen
3: Dünnglas-Substrat
5: optischer Detektor
7: Zeilenkamera
9: Fokussierungsoptik von 7
11: Beleuchtungseinrichtung
13: Leuchtstoffröhre
15: Zylinderlinse
17: bildaufzeichnende Kamera
20: von 11 beleuchteter Oberflächenbereich
25: 4F-Anordnung
26, 27: Linsen von 25
30: Blende
31, 32: Oberfläche von 3
35, 36: Linsen
38: Phasenplatte
39: teildurchlässiger Bereich
40: einfallendes Lichtbündel
41: von 40 ausgeleuchteter Bereich auf 31
42: von 40 ausgeleuchteter Bereich auf 32
45: Polarisator
50: Laser-Barren
52: Phasenhologramm-Platte
54: Spiegel

Claims

Vorrichtung zur Erfassung von Fehlstellen an Oberflächen von Werkstücken, insbesondere von Glas-Werkstücken, mit – einer Beleuchtungseinrichtung (11), mit der Strahlung auf die Werkstückoberfläche (31) gerichtet wird; – einer Vielzahl von Lichtquellpunkten, aus denen sich die Lichtquelle (11) zusammensetzt, wobei diese Lichtquellpunkte so angeordnet sind, daß auf jeden der Oberflächenbereiche Licht aus mindestens zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen, die einen Winkel von annähernd 45°, annähernd 90°, oder annähernd 120° einschließen können, fällt; – einem optischen Detektor, der zumindest einen Teil der von einer Fehlstelle auf der Werkstückoberfläche beeinflussten Strahlung erfasst, – einer Vielzahl von lichterfassenden Pixeln, die der optische Detektor aufweist und die das jeweils von unterschiedlichen Oberflächenbereichen stammende Streulicht aufnehmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Detektor eine Zeilenkamera (7) umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Detektor eine bildaufzeichnende Kamera umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem optischen Detektor eine 4F-Anordnung (25) vorgeschaltet oder der Beleuchtungseinrichtung nachgeschaltet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 4F-Anordnung (25) eine Filterung von Strukturgrössen vornimmt, welche nicht der Strukturgrösse der zu erfassenden Fehlstellen entspricht.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung eine Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung konfokal zur optischen Achse des optischen Detektors in Reflektion angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dunkelfeldbeleuchtungsanordnung konfokal zur optischen Achse des optischen Detektors in Transmission angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung eine Phasenkontrast-Beleuchtungsanordnung umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung in Transmission vorgenommen ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung in Reflexion vorgenommen ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung mit schräg einfallendem Licht vorgenommen wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schräg einfallende Licht ein schmales Lichtbündel umfasst, weiches im Bildfeld der Kamera (7) nur eine der beiden Hauptoberflächen beleuchtet.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schräg einfallende Licht s-polarisiert ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schräg einfallende Licht relativ zum Werkstück unter dem Brewsterwinkel eingestrahlt wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Detektor einen Polarisator umfasst, welcher das Licht annähernd senkrecht zur Polarisation des vom Werkstück reflektierten Lichts polarisiert.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtung eine seitlich vom optischen Detektor angeordnete Beleuchtung umfasst, welche geringere oder keine Lichtanteile senkrecht zur Substratoberfläche aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung Spiegel zur Strahlformung umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung facettierte Spiegel zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Werkstück umfasst, von welchen Kugelwellen ausgehen.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung holographisch optische Elemente zur Definition einer Vielzahl von Foki auf dem Werkstück umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das holographisch optische Element ein Phasenhologramm umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenhologramm Aufdampfglas enthält.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das holographisch optische Element auf einem refraktiven Element angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das holographisch optische Element auf einem reflektierenden Element angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle in deren Bandbreite begrenzt ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spektrum der Lichtquelle bei Wellenlängen kleiner als 300 nm liegt.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle Licht bei einer Wellenlänge emittiert, bei welcher das Werkstück nur geringe Transmission aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmission kleiner als 50% ist
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmission kleiner als 25% ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmission kleiner als 15% ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle einen Laser umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein Scanning-System umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein Laserdiodenarray umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein lineares Laserdiodenarray umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser oder das Laserdiodenarray zur Anpassung der longitudinalen Kohärenz auf definiert mehreren longitudinalen Moden emittiert.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser oder das Laserdiodenarray zur Definition erwünschter longitudinaler Kohärenzeigenschaften kurzzeitgepulst betrieben ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserdiodenarray zumindest eine FAC-Linse und zusätzlich zumindest eine SAC-Linse umfasst, welche auf dem Werkstück zumindest einen Fokus erzeugt.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zur Definition erwünschter transversaler Kohärenz einen Phasenfrontscrambler umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Leuchtstoffröhre umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffröhre mehrere spektrale Emissionsbanden aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein holographisch optisches Element und eine Zylinderlinse umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück Dünnglas umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück gefloatetes Dünnglas umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück Downdraw-Dünnglas umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück Downdraw-Fusion-Dünnglas, umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück Overflow-Downdraw-Glas umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ein oberflächenbearbeitetes Werkstück umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück poliert ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück Glas für einen Display ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Display ein TFT-Display ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnglas eine Breite von mehr als 1,8 m aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dünnglas eine Länge von mehr als 2,0 m aufweist.
Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüchen zum Aussortieren von Dünnglass mit einer Fehlerkonzentration von weniger als 5 pro Quadratmeter, wobei die Fehler sich auf Kratzer mit einer Tiefe von 3 bis 30 Nanometern beziehen.
Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkonzentration weniger als 3 pro Quadratmeter beträgt.
Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkonzentration weniger als 1 pro Quadratmeter beträgt.
Fertigungsstrecke, insbesondere zur Herstellung von TFT-Displays, umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 52.