DE102020102467A1 - Messkörper mit mehreren Abplattungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung umfasst einen kuppelförmigen mit mehreren Abplattungen versehenen Messkörper, dessen Herstellung und dessen Verwendung. Der Messkörper ist geeignet zum Kontrollieren des Ergebnisses einer optischen Beschichtung.

Description

• Technisches Gebiet
• Die Erfindung betrifft einen Messkörper zum Charakterisieren einer optischen Beschichtung.
• Stand der Technik
• Um Beschichtungsprozesse von optischen Bauteilen zu überwachen, werden dem jeweiligen Beschichtungsvorgang ebene Referenzgläser bzw. Referenzsubstrate beigegeben. Nach dem Beschichtungsprozess werden die optischen Parameter der auf den Referenzsubstraten entstandenen Schichten charakterisiert. Nachteilig ist, dass mit einem Referenzsubstrat unterschiedliche Ausbildungen des Schichtsystems unter verschiedenen Beschichtungswinkeln nicht erfasst werden können. Um die unter verschiedenen Beschichtungswinkeln entstehenden Ausbildungen des Schichtsystems charakterisieren zu können, müssen mehrere derartige Referenzgläser unter verschiedenen Winkeln in der Beschichtungsanlage angeordnet werden, was aufwendig ist.
• Außerdem ist bekannt, die auf den optischen Bauteilen aufgebrachten Schichtsysteme selbst zu charakterisieren. Dazu sind in einer Messanordnung komplizierte Optiken zum Kompensieren der Brechkraft der beschichteten optischen Bauteile erforderlich, damit die Charakteristika des Schichtsystems separiert werden können. Nachteilig sind die Komplexität der Messanordnungen, die Notwendigkeit einer speziellen Messanordnung für jedes Bauteildesign und die Möglichkeit systematischer Messfehler.
• Aufgabe der Erfindung
• Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen Verfahrens zum Charakterisieren einer optischen Beschichtung für unterschiedliche Neigungswinkel zur Hauptrichtung, bei der auch große Neigungswinkel erfasst werden können.
• Lösung der Aufgabe
• Die Aufgabe wird gelöst durch einen Messkörper nach Anspruch 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 8, ein Verfahren zum Charakterisieren eines optischen Schichtsystems nach Anspruch 9 und die Verwendung eines Messkörpers nach Anspruch 10.
• Vorteile der Erfindung
• Die Erfindung stellt ein einfaches Verfahren zum Charakterisieren einer optischen Beschichtung für unterschiedliche Neigungswinkel zur Hauptrichtung bereit. Dabei können auch große Neigungswinkel erfasst werden. Dier erfindungsgemäßen Prüfkörper sind einfach herzustellen und anzuwenden. Außerdem können sie einfach zum Qualitätsnachweis der Beschichtung aufbewahrt werden. Die Charakterisierung der Ausbildungen des Schichtsystems mittels des Messkörpers kann auf einfache Weise automatisiert werden. Die Charakterisierung kann in einer Durchlicht und/oder Reflexionsanordnung in planoptischen Messfeldern erfolgen.
• Beschreibung
• Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Messkörper beschrieben. Ein solcher Messkörper oder mehrere solcher Messkörper können einer Charge eines optischen Beschichtungsprozesses beigegeben werden. Anhand des auf den Messkörper aufgetragenen Schichtsystems kann das Schichtsystem hinsichtlich wenigstens eines physikalischen Parameters charakterisiert werden. Es kann sich also um einen Messkörper für eine optische Beschichtung handeln. Den Messkörper kann man auch als Prüfkörper bezeichnen.
• Erfindungsgemäß weist der Messkörper einen kuppelförmigen Abschnitt auf. Der kuppelförmige Abschnitt kann eine Außenseite und eine Innenseite aufweisen. Der kuppelförmige Abschnitt kann als eine Kappe eines Hohlkörpers ausgebildet sein. Der kuppelförmige Abschnitt kann eine Wandstärke aufweisen. Die Wandstärke kann variieren. Die Wandstärke kann aber auch über den kuppelförmigen Abschnitt gleichmäßig sein. Der kuppelförmige Abschnitt kann dünnwandig sein. Die Wandstärke kann kleiner sein als ein Fünftel, vorteilhaft kleiner als ein Zehntel der größten Außenabmessung des kuppelförmigen Abschnitts. Die größte Außenabmessung des kuppelförmigen Abschnitts kann der Durchmesser oder der größte Halbmesser der unten beschriebenen Kuppelbasislinie sein. Der kuppelförmige Abschnitt kann eine Grundform einer Kugelschalenkappe (d.h. der Kappe einer Kugelschale), speziell einer Halbhohlkugel (d.h. einer halbierten Hohlkugel) aufweisen. Er kann aber auch als Kappe einer Polyederschale ausgebildet sein.
• Erfindungsgemäß weist der kuppelförmige Abschnitt mehrere Abplattungen auf wobei eine erste Abplattung eine Normale $\overrightarrow{n_1}$

  

  aufweist und eine zweite Abplattung eine Normale $\overrightarrow{n_2}$

  

  aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$

  

  und $\overrightarrow{n_2}$

  

  verschiedene Richtungen aufweisen. Die Abplattungen können vorteilhaft verschiedene Neigungswinkel bezüglich einer Bezugsrichtung, die als z-Richtung angegeben werden kann, aufweisen. Der kuppelförmige Abschnitt kann eine Kuppelbasislinie aufweisen. Diese kann in einer xy-Ebene liegen. Die Richtungen x, y und z können ein kartesisches Koordinatensystem bilden. Die Bezugsrichtung z kann beispielweise mit der Hauptrichtung des Materialstroms des Schichtmaterials im Beschichtungsprozess zusammenfallen. In dieser Richtung können beispielsweise die optischen Achsen der zu beschichtenden Bauteile ausgerichtet sein. Die Bezugsrichtung z kann den Zenit des kuppelförmigen Abschnitts darstellen.
• Der kuppelförmige Abschnitt kann auch wenigstens drei, vorteilhaft wenigstens vier, besonders vorteilhaft wenigstens fünf, ganz besonders vorteilhaft wenigstens sechs und immens vorteilhaft wenigstens sieben Abplattungen mit jeweils verschiedenen Normalen $\overrightarrow{n_i}$

  

  und/oder jeweils verschiedenen Neigungswinkeln bezüglich der Bezugsrichtung aufweisen.
• Unter einer Abplattung kann man eine auf der Außenseite und/oder auf der Innenseite eben (im Sinne von „in einer Ebene liegend“) ausgebildete Stelle verstehen. Prinzipiell möglich ist es, die Abplattungen nur einseitig eben auszuführen. Das kann allerdings dazu führen, dass die Messfelder eine optische Brechkraft aufweisen können, welche sich nachteilig auswirken kann. Besonders vorteilhaft können die Abplattungen beidseitig, d.h. auf der Innen- und Außenseite, eben ausgebildet sein. Die Außenseite des kuppelförmigen Abschnitts kann mit Ausnahme der ebenen Abplattungen konvex ausgebildet sein. Die Innenseite des kuppelförmigen Abschnitts kann mit Ausnahme der ebenen Abplattungen konkav ausgebildet sein. Die Abplattungen können somit jeweils eine lokale Formabweichung von der o.g. Grundform darstellen. Die Normale $\overrightarrow{n_i}$

  

  der Abplattungen können Neigungswinkel zwischen 0° und 90° zur Bezugsrichtung z haben. Vorteilhaft kann der größte dieser Neigungswinkel wenigstens 60° betragen. Vorteilhaft kann die Differenz zwischen dem kleinsten und dem größten dieser Neigungswinkel wenigstens 60° betragen. Vorteilhaft können die Neigungswinkel Vielfache von 10° und/oder Vielfache von 15° und/oder Vielfache von 20° betragen. Beispielsweise können die Neigungswinkel 10°, 30°, 50°,70° oder 0°, 15°, 30°, 45°, 60° oder 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80° betragen. Die Bezeichnung $\overrightarrow{n_i}$

  

  kann bedeuten, dass der i-ten Abplattung eine Normale $\overrightarrow{n_i}$

  

  zugeordnet ist. Der Index i kann von 1 bis zur Anzahl k der vorhandenen Abplattungen laufen. Funktional kann man unter einer Abplattung ein Messfeld verstehen. In einem Messfeld kann das Schichtsystem hernach charakterisiert werden.
• Vorteilhaft kann die erste Abplattung auf der Außenseite eben ausgebildet sein, besonders vorteilhaft zusätzlich auf der Innenseite. Vorteilhaft können alle Abplattungen auf der Außenseite eben ausgebildet sein, besonders vorteilhaft zusätzlich auf der Innenseite. Vorteilhaft kann die erste Abplattung planparallel ausgebildet sein. Darunter kann man verstehen, dass im Bereich der ersten Abplattung die Innenseite parallel zur Außenseite ist. In diesem Sinne können mehrere, besonders vorteilhaft alle, Abplattungen planparallel ausgebildet sein. Eine planparallele Ausbildung der Abplattungen kann den Vorteil haben, dass die Charakterisierung des optischen Schichtsystems im Durchlichtverfahren einfacher möglich ist. Die Brechkraft eines derart ausgebildeten Messfelds kann Null sein. Daher kann bei der Messung eine Kompensation der Brechkraft entfallen. Alternativ können eine oder mehrere, besonders vorteilhaft alle, Abplattungen keilig ausgeführt sein. Darunter kann man verstehen, dass die Innenseite einer Abplattung eben ausgeführt ist und einen von Null verschiedenen Winkel zur Außenseite der Abplattung hat. Eine keilige Ausbildung kann den Vorteil haben, dass bei einer Charakterisierung des optischen Schichtsystems im Reflexionsverfahren Reflexionen an der unbeschichteten Seite der Abplattung das Messergebnis weniger beeinflussen können. Bei einer keiligen Ausbildung einer Abplattung können die Normalen von Innen- und Außenseite auseinanderfallen. In diesem Fall kann als Normale $\overrightarrow{n_i}$

  

  die Normale der zum Beschichten vorgesehenen Seite verwendet werden.
• Vorteilhaft können die Abplattungen mit optisch glatten Oberflächen ausgebildet sein.
• Die Abplattungen können von Abplattungsrandlinien begrenzt sein. Die Abplattungsrandlinie einer Abplattung kann als Rand des eben ausgebildeten Bereichs verstanden werden. Die Abplattungsrandlinie kann eine geschlossene Kurve sein und beispielsweise kreisförmig, oval oder als Vieleck ausgebildet sein. Jede Abplattung kann auch zwei Abplattungsrandlinien aufweisen, eine auf der Außenseite und eine auf der Innenseite des kuppelförmigen Abschnitts.
• Der Messkörper kann eine Kuppelbasislinie aufweisen. Die Kuppelbasislinie kann in einer xy Ebene angeordnet sein. Dann kann eine Bezugsrichtung in einer zur xy Ebene senkrechten Richtung definiert werden. Vorteilhaft können die Normalen $\overrightarrow{n_k}$

  

  der Abplattungen in einer xz Ebene asymmetrisch zu der Bezugsrichtung angeordnet sein. Damit können redundante Neigungswinkel vermieden und der verfügbare Platz auf der Kuppel für eine feinere Winkelabstufung genutzt werden. Die Kuppelbasislinie kann eine geschlossene Kurve sein und beispielsweise kreisförmig, oval oder als Vieleck ausgebildet sein.
• Vorteilhaft kann der Messkörper dadurch gekennzeichnet sein, dass der kuppelförmige Abschnitt als eine Ikosaederhohlstumpfkappe ausgeführt ist. Eine Ikosaederhohlstumpfkappe kann geometrisch theoretisch derart dargestellt werden, dass die Ecken eines Ikosaeders gestutzt werden. Dabei kann in bekannter Weise eine Oberfläche aus Fünfecken und Sechsecken entstehen. Diese können regelmäßig sein. Der entstehende Ikosaederstumpf kann bis auf dessen Außenschale ausgehöhlt werden. Von dem entstehenden Ikosaederhohlstumpf kann eine Kappe abgetrennt werden, so dass die Ikosaederhohlstumpfkappe, d.h. die Kappe eines Hohlkörpers mit der Außenfläche eines Ikosaederstumpfes, entsteht. Alternativ kann eine Ikosaederhohlstumpfkappe als eine Kappe der auf eine bestimmte Dicke aufgepolsterten Oberfläche eines Ikosaederstumpfes betrachtet werden. Aufpolstern kann, wie aus den CAD-Fachsprache bekannt, hier im Sinne eines geometrischen Extrudierens einer Fläche zu einem Festkörper verstanden werden. Angemerkt sei, dass die in diesem Absatz dargelegten Betrachtungen nicht ein notwendiges Herstellungsverfahren beschreiben, sondern lediglich der Veranschaulichung der Geometrie einer Ikosaederhohlstumpfkappe dienen. Zum Herstellen eines solchen Messkörpers können die unten dargestellten Herstellungsverfahren geeignet sein. Eine Ausbildung des kuppelförmigen Abschnitts als Ikosaederhohlstumpfkappe kann die nutzbare Fläche der Abplattungen maximieren. Außerdem kann wegen der Assoziation zur Form eines Fußballs die Arbeitsfreude des Bedienpersonals der Beschichtungsanlage gesteigert werden.
• Vorteilhaft kann der Messkörper außerdem einen Randabschnitt aufweisen. Dieser kann sich an die Kuppelbasislinie anschließen. Diese Krempe kann der Auflage des Messkörpers in einer Vorrichtung und/oder der Ausrichtung des Messkörpers dienen. Der Randabschnitt kann als eine Krempe ausgebildet sein. Die Krempe kann als ein Hohlzylinder geringer Höhe bzw. als ein Kreisring mit endlicher Dicke ausgebildet sein. Der Randabschnitt kann ein Formelement, beispielsweise eine Ausnehmung aufweisen. Dadurch kann der Messkörper in der Beschichtungsanlage und/oder zur Messung der optischen oder mechanischen Größe azimutal ausgerichtet werden.
• Vorteilhaft kann der Messkörper stapelbar ausgebildet sein. Dabei können mehrere gleiche Messkörper übereinandergestapelt werden, wobei vorteilhaft auf dem Randabschnitt eine Auflage für den jeweils darüberliegenden Messkörper vorgesehen sein kann. Dadurch kann vermieden werden, dass die Innenseite des kuppelförmigen Abschnitts eines Messkörpers die Außenseite des darunterliegenden Messkörpers im Stapel berührt. In stapelbarer Ausführung können die Messkörper einfacher transportiert und aufbewahrt werden.
• Vorteilhaft kann der Messkörper einstückig ausgeführt sein. Alternativ kann der Messkörper aus mehreren Teilen bestehen.
• Vorteilhaft kann ein Verfahren zum Herstellen eines Messkörpers sein, umfassend
1. a. Herstellen wenigstens eines ersten Formteils aufweisend wenigstens einen ersten Formteilabschnitt mit mehreren Formteilabplattungen, von denen eine erste Formteilabplattung eine Normale $\overrightarrow{n_1}$
   
   aufweist und eine zweite Formteilabplattung eine Normale $\overrightarrow{n_2}$
   
   aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$
   
   und $\overrightarrow{n_2}$
   
   verschiedene Richtungen aufweisen,
2. b. Herstellen eines zweiten Formteils aufweisend wenigstens einen zweiten Formteilabschnitt,
3. c. Bereitstellen eines formbaren Messkörpermaterials und/oder eines verformbaren Messkörperrohlings.
4. d. Spritzgießen des Messkörpermaterials zwischen dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil und/oder Formpressen des Messkörperrohlings zwischen dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil.
• Erfindungsgemäß sind entweder der erste Formteilabschnitt invers kuppelförmig und der zweite Formteilabschnitt kuppelförmig ausgebildet oder umgekehrt, d.h. der erste Formteilabschnitt kuppelförmig und der zweite Formteilabschnitt invers kuppelförmig ausgebildet.
• Dabei kann ein Formpressen des Messkörpers insbesondere für dünnwandige Messkörper vorteilhaft sein. Das Formpressen kann vorteilhaft ein Tiefziehen sein. Bei hohen Anforderungen an die Genauigkeit des Messkörpers kann hingegen Spritzgießen als Herstellungsverfahren besser geeignet sein.
• Ein formbares Messkörpermaterial kann beispielsweise ein Granulat oder eine Schmelze sein. Ein solches Messkörpermaterial kann insbesondere zum Spritzgießen geeignet sein. Ein Messkörperrohling kann beispielweise eine Ronde oder eine Platte sein. Ein Messkörperrohling kann insbesondere zum Formpressen, insbesondere zum Tiefziehen, geeignet sein.
• Die Form, umfassend das erste und das zweite Formteil, kann auch derart ausgebildet sein, dass mehrere Messkörper gleichzeitig hergestellt werden können. Dazu können mehrere invers kuppelförmige erste und kuppelförmige zweite Formteilabschnitte vorhanden sein.
• Der Messkörper kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Unter einem Kunststoff kann man ein Polymer verstehen. Vorteilhaft kann der Messkörper aus einem transparenten Glas oder einem transparenten Kunststoff hergestellt sein. Besonders vorteilhaft kann ein transparentes, d.h. ein durchsichtiges Polymer sein. Besonders geeignet können Polycarbonat, COP, Zeonex, COC (Topas) oder OKP sein. Ebenfalls geeignet kann PMMA sein. Alternativ kann der Messkörper aus einem Glas hergestellt sein. Vorteilhaft kann das Material des Messkörpers gleichartig zu dem Material der zu beschichtenden Bauteile sein. Dann können besonders verlässliche Messergebnisse erzielt werden.
• Bei einer Herstellung durch Formpressen kann vorteilhaft eine erhöhte Temperatur, vorteilhaft oberhalb einer Glastemperatur des Materials, angewendet werden, weil ein kalter Messkörperrohling beim Umformen splittern könnte.
• Es können vorteilhaft mehr als die wenigstens vorzusehenden zwei Abplattungen in dem ersten und/oder zweiten Formteil vorhanden sein, um einen oben beschriebenen Messkörper mit der entsprechenden Anzahl von Abplattungen mit Normale $\overrightarrow{n_{\iota }}$

  

  herzustellen.
• Vorteilhaft können Messfeldbeschriftungen vorhanden sein, welche die einzelnen Abplattungen bezeichnen. Diese können vorteilhaft neben den Abplattungen angebracht sein. Vorteilhaft können die Messfeldbeschriftungen als Negativ in einem der Formteile vorhanden sein und auf diese Weise gleich bei der Formgebung der Messkörper mit hergestellt werden.
• Vorteilhaft kann ein Verfahren zum Charakterisieren eines optischen Schichtsystems sein, umfassend
1. a. Bereitstellen eines Messkörpers mit einem kuppelförmige Abschnitt, welcher mehrere Abplattungen aufweist, von denen eine erste Abplattung eine Normale $\overrightarrow{n_1}$
   
   aufweist und eine zweite Abplattung eine Normale $\overrightarrow{n_2}$
   
   aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$
   
   und $\overrightarrow{n_2}$
   
   verschiedene Richtungen aufweisen,
2. b. Bereitstellen einer Beschichtungsanlage,
3. c. Einbringen des Messkörpers in die Beschichtungsanlage,
4. d. Durchführen eines Beschichtungsprozesses mittels der Beschichtungsanlage, wobei auf der Außenseite oder auf der Innenseite des Messkörpers ein optisches Schichtsystem hergestellt wird, wobei auf der ersten Abplattung eine erste Ausbildung des optischen Schichtsystems und auf der zweiten Abplattung eine zweite Ausbildung des optischen Schichtsystems entsteht,
5. e. Messung wenigstens einer optischen und/oder mechanischen Eigenschaft der ersten und der zweiten Ausbildung des optischen Schichtsystems.
• Vorteilhaft kann der kuppelförmige Abschnitt mehr als die wenigstens vorzusehenden zwei Abplattungen, beispielsweise eine Anzahl k, aufweisen, wie oben in der Beschreibung des Messkörpers dargelegt. Dann können im Schritt d eine Anzahl k von Ausbildungen des optischen Schichtsystems entstehen. Im Schritt e können dann wenigstens eine optische und/oder mechanische Eigenschaft von zwei oder mehr oder allen k Ausbildungen des optischen Schichtsystems gemessen werden.
• Ein optisches Schichtsystem im Sinne dieser Erfindung kann eine oder mehrere optisch und/oder mechanisch wirksame Schichten umfassen. Dazu können Reflexions- Antireflexions- oder Filterschichtsysteme, beispielsweise Interferenzfilter, zählen. Das Schichtsystem kann auch wenigstens eine Hartschicht zur Erhöhung der Kratzfestigkeit der optischen Oberflächen umfassen. Das Schichtsystem kann metallische Schichten, Halbleiterschichten, und/oder dielektrische Schichten umfassen. Das Schichtsystem kann organische und/oder anorganische Schichten umfassen. Das Schichtsystem kann Schichten mit eingelagerten Partikeln, beispielsweise Nanopartikeln, umfassen.
• Bei der Herstellung des optischen Schichtsystems auf einem Bauteil mit einer gekrümmten Oberfläche, beispielsweise einer optischen Linse, können die Neigungswinkel der Normalen n zur Bezugsrichtung z ortsabhängig sein. Dabei kann bei der Herstellung des optischen Schichtsystems dieses eine vom Neigungswinkel abhängige unterschiedliche Ausbildung erfahren. Die verschiedenen Ausbildungen können sich beispielsweise hinsichtlich der Schichtdicken unterscheiden. Unter einem größeren Neigungswinkel kann beispielsweise eine geringere Schichtdicke als unter einem kleineren Neigungswinkel auftreten. Mit Hilfe des Messkörpers können die unterschiedlichen Ausbildungen des Schichtsystems für verschiedene Normalen $\overrightarrow{n_i}$

  

  auf einfache Weise nachgewiesen werden.
• Die optische Eigenschaft kann beispielsweise die Transmission oder die Reflexion bei einer bestimmten Wellenlänge, ein Transmissions- oder Reflexionsspektrum über einen bestimmten Wellenlängenbereich, die Bestimmung des Brewsterwinkels, die Bestimmung des Polarisationsgrades bei schrägem Lichteinfall oder ähnliches sein. Die optische Eigenschaft kann auch beispielsweise die Flächendichte von Fehlern des Schichtsystems, die Streuung von Licht, die Lichtabsorption oder die Zerstörschwelle des Schichtsystems sein. Die mechanische Eigenschaft kann beispielsweise die Abriebs-, Kratz-, Scheuer- oder Haftfestigkeit des Schichtsystems sein. Die Charakterisierung kann durch eine nicht zerstörende oder eine zerstörende Messung vorgenommen werden. Es können auch jeweils mehrere optische bzw. mechanische Eigenschaften charakterisiert werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, zerstörende Messungen erst nach Abschluss nicht zerstörender Messungen vorzunehmen.
• Vorteilhaft kann der Messkörper derart in der Beschichtungsanlage eingebracht werden, dass die Außenseite des kuppelförmigen Abschnitts beschichtet wird. Zu diesem Zweck kann die Bezugsrichtung z des Messkörpers entgegen der Hauptrichtung des Materialstroms des Schichtmaterials im Beschichtungsprozess angeordnet werden. Alternativ kann der Messkörper derart in der Beschichtungsanlage eingebracht werden, dass die Innenseite des kuppelförmigen Abschnitts beschichtet wird. Zu diesem Zweck kann die Bezugsrichtung z des Messkörpers in der Hauptrichtung des Materialstroms des Schichtmaterials im Beschichtungsprozess angeordnet sein. Vorteilhaft können die Abplattungen so ausgeführt sein, dass sie jeweils auf der zu beschichtenden Seite eben ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft kann eine planparallele oder keilige Ausbildung der Abplattungen sein.
• Vorteilhaft kann eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Messkörpers zum Kontrollieren des Ergebnisses einer optischen Beschichtung von Bauteilen sein. Die Bauteile können optische Bauteile, beispielsweise Linsen, Spiegel oder Prismen sein.
• Die Figuren zeigen Folgendes:
• 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel in einer ersten Darstellung.
• 2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer zweiten Darstellung.
• 3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer xy-Ansicht.
• 4 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung AA.
• 5 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer xz-Ansicht.
• 6 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung BB.
• 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.
• 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel.
• 9 zeigt einen Stapel von Messkörpern in einer Schnittdarstellung.
• 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel.
• 11 zeigt Formteile einer Form zum Herstellen eines Messkörpers.
• 12 zeigt die Form mit einem Hohlraum.
• Ausführungsbeispiele
• Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen erläutert.
• 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel in einer ersten Darstellung. 2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer zweiten Darstellung. Dargestellt ist ein Messkörper 1 mit einen kuppelförmigen Abschnitt 2 mit einer Außenseite 5 und einer Innenseite 6 auf. Der kuppelförmige Abschnitt hat eine Grundform einer Kugelschalenkappe (d.h. der Kappe einer Kugelschale), in einer speziellen Ausführung einer Halbhohlkugel (d.h. einer halbierten Hohlkugel). Der Messkörper weist einen als eine Krempe ausgebildeten Randabschnitt 4 auf.
• 3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer xy-Ansicht. Hier sind die Lagen der Schnittebenen AA und BB angegeben. In dieser Figur sind die erste Abplattung 7.a, die zweite Abplattung 7.b, eine dritte Abplattung 7.c, eine vierte Abplattung 7.d, eine fünfte Abplattung 7.e, eine sechste Abplattung 7.f und eine siebente Abplattung 7.g angegeben
• 13 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung AA. Der kuppelförmige Abschnitt 2 weist Abplattungen 7 auf. Jeder der Abplattungen weist auf der Außenseite 5 eine Abplattungsnormale 11 auf, wobei die erste Abplattung 7.a eine Normale $\overrightarrow{n_1}$

  

  aufweist und die zweite Abplattung 7.b eine Normale $\overrightarrow{n_2}$

  

  aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$

  

  und $\overrightarrow{n_2}$

  

  verschiedene Richtungen aufweisen. Die Abplattungen sind planparallel ausgeführt. Die Abplattungen werden auf der Außenseite von Abplattungsrandlinien 8 und auf der Innenseite von Abplattungsrandlinien 9 begrenzt.
• Der kuppelförmige Abschnitt weist eine Kuppelbasislinie 12 auf. Diese liegt in einer xy-Ebene. Die Richtungen x, y und z bilden ein kartesisches Koordinatensystem. Die Richtung z kann als eine Bezugsrichtung 10 betrachtet werden. Sie kann den Zenit des kuppelförmigen Abschnitts darstellen.
• 5 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer xz-Ansicht.
• 6 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer Schnittdarstellung BB.
• In einer ersten nicht figürlich dargestellten Abwandlung ist die Innenseite des kuppelförmigen Abschnitts durchweg als Kugeloberfläche ausgeführt. Das bedeutet, dass die Abplattungen nur auf der Außenseite als ebene Stellen ausgebildet sind.
• In einer zweiten nicht figürlich dargestellten Abwandlung ist die Außenseite des kuppelförmigen Abschnitts durchweg als Kugeloberfläche ausgeführt. Das bedeutet, dass die Abplattungen nur auf der Innenseite als ebene Stellen ausgebildet sind.
• 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der kuppelförmige Abschnitt 2 als eine Ikosaederhohlstumpfkappe 3 ausgeführt ist. Dabei können benachbarte Abplattungen 7 (a-e) mit gemeinsamen Abschnitten der Abplattungsrandlinien 8 aneinander angrenzen. In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Randabschnitt vorhanden. Der Messkörper 1 weist nur den kuppelförmigen Abschnitt 2 auf. In einer nicht figürlich dargestellten Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist zusätzlich zum kuppelförmigen Abschnitt ein Randabschnitt des Messkörpers vorgesehen.
• 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Hier ist der Messkörper dünnwandiger ausgeführt. Dadurch kann der Materialbedarf verringert werden. Die Entsorgung der Messkörper kann kostengünstiger sein.
• 9 zeigt einen Stapel von Messkörpern in einer Schnittdarstellung. Der dargestellte Stapel enthält zwei Messkörper. Es können nach Belieben mehr Messkörper übereinander gestapelt werden, wobei der Stapel dann entsprechend höher wird.
• 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Hier sind Messfeldbeschriftungen 14 vorgesehen, welche die Neigung der Abplattungsnormalen zu der Bezugsrichtung z angeben.
• 11 zeigt Formteile einer Form zum Herstellen eines Messkörpers. Die Form 15 umfasst mehrere Formteile Dargestellt ist ein erstes Formteil 16 mit einem ersten invers kuppelförmigen Formteilabschnitt 17, welcher Formteilabplattungen 18 aufweist. Bezeichnet sind eine erste 18.a, zweite 18.b und dritte Formteilabplattung 18.c. Außerdem ist ein zweites Formteil 19 dargestellt mit einem kuppelförmigen zweiten Formteilabschnitt 20.
• 12 zeigt die Form mit einem Hohlraum. Der Hohlraum 21 befindet sich zwischen dem ersten Formteil 16 und dem zweiten Formteil 19 und ermöglicht die Formgebung bei der Herstellung des Messkörpers, beispielsweise durch Spritzgießen oder Formpressen.
• Die in allen Figuren einheitlich verwendeten Bezugszeichen sind Folgende:

1

Messkörper

2

Kuppelförmiger Abschnitt

3

Ikosaederhohlstumpfkappe

4

Randabschnitt

5

Außenseite

6

Innenseite

7

Abplattung

a

Erste

b

Zweite

c

Dritte

d

Vierte

e

Fünfte

f

Sechste

g

Siebente

8

Abplattungsrandlinie Außenseite

9

Abplattungsrandlinie Innenseite

10

Bezugsrichtung

11

Abplattungsnormale

12

Kuppelbasislinie

13

Stapel

14

Messfeldbeschriftung

15

Form

16

Erstes Formteil

17

Erster Formteilabschnitt

18

Formteilabplattung

a

Erste

b

Zweite

c

Dritte

19

Zweites Formteil

20

Zweiter Formteilabschnitt

21

Hohlraum

Claims (10)

1. Messkörper (1), aufweisend einen kuppelförmigen Abschnitt (2), wobei der kuppelförmige Abschnitt (2) mehreren Abplattungen (7) aufweist, von denen eine erste Abplattung (7.a) eine Normale $\overrightarrow{n_1}$

   

   aufweist und eine zweite Abplattung (7.b) eine Normale $\overrightarrow{n_2}$

   

   aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$

   

   und $\overrightarrow{n_2}$

   

   verschiedene Richtungen aufweisen.
2. Messkörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abplattung (7.a) planparallel oder keilig ausgebildet ist.
3. Messkörper (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Kuppelbasislinie (12) aufweist und die Kuppelbasislinie in einer xy Ebene angeordnet ist und eine Bezugsrichtung (10) in einer zur xy Ebene senkrechten Richtung definiert werden kann und die Normalen $\overrightarrow{n_k}$

   

   (11) der Abplattungen in einer xz Ebene asymmetrisch zu der Bezugsrichtung (10) angeordnet sind.
4. Messkörper (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kuppelförmige Abschnitt (2) als eine Ikosaederhohlstumpfkappe (3) ausgeführt ist.
5. Messkörper (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem einen als eine Krempe ausgebildeten Randabschnitt (4) aufweist.
6. Messkörper (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig ausgeführt ist.
7. Messkörper (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Glas oder einem transparenten Kunststoff hergestellt ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Messkörpers (1) umfassend a. Herstellen wenigstens eines ersten Formteils (16) aufweisend wenigstens einen ersten Formteilabschnitt (17) mit mehreren Formteilabplattungen (18), von denen eine erste Formteilabplattung (18.a) eine Normale $\overrightarrow{n_1}$

   

   aufweist und eine zweite Formteilabplattung (18.b) eine Normale $\overrightarrow{n_2}$

   

   aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$

   

   und $\overrightarrow{n_2}$

   

   verschiedene Richtungen aufweisen, b. Herstellen eines zweiten Formteils (19) aufweisend wenigstens einen zweiten Formteilabschnitt (20), wobei der erste Formteilabschnitt invers kuppelförmig und der zweite Formteilabschnitt kuppelförmig ausgebildet ist oder umgekehrt, c. Bereitstellen eines formbaren Messkörpermaterials und/oder eines verformbaren Messkörperrohlings. d. Spritzgießen des Messkörpermaterials zwischen dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil und/oder Formpressen des Messkörperrohlings zwischen dem ersten Formteil und dem zweiten Formteil.
9. Verfahren zum Charakterisieren eines optischen Schichtsystems, umfassend a. Bereitstellen eines Messkörpers (1) mit einem kuppelförmige Abschnitt (2), welcher mehrere Abplattungen (7) aufweist, von denen eine erste Abplattung (7.a) eine Normale $\overrightarrow{n_1}$

   

   aufweist und eine zweite Abplattung (7.b) eine Normale $\overrightarrow{n_2}$

   

   aufweist und die Normalen $\overrightarrow{n_1}$

   

   und $\overrightarrow{n_2}$

   

   verschiedene Richtungen aufweisen, b. Bereitstellen einer Beschichtungsanlage, c. Einbringen des Messkörpers in die Beschichtungsanlage, d. Durchführen eines Beschichtungsprozesses mittels der Beschichtungsanlage, wobei auf der Außenseite (5) oder auf der Innenseite (6) des Messkörpers (1) ein optisches Schichtsystem hergestellt wird, wobei auf der ersten Abplattung eine erste Ausbildung des optischen Schichtsystem und auf der zweiten Abplattung eine zweite Ausbildung des optischen Schichtsystems entsteht, e. Messung wenigstens einer optischen und/oder mechanischen Eigenschaft der ersten und der zweiten Ausbildung des optischen Schichtsystems.
10. Verwendung eines Messkörpers (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Kontrollieren des Ergebnisses einer optischen Beschichtung von Bauteilen.

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