DE102021103257A1

DE102021103257A1 - Device and method for detecting an optical property of a workpiece

Info

Publication number: DE102021103257A1
Application number: DE102021103257.1A
Authority: DE
Inventors: Dieter Fasold; Mario Wendt; Uwe Schuhmann
Original assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Current assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date: 2021-02-11
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2022-08-11
Also published as: WO2022171493A1

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft Vorrichtung (100) zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks (105). Die Vorrichtung (100) weist eine eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung (110) auf, die ausgeformt ist, um Licht (120) von einer Lichtquelle (125) zu einem Aufnahmebereich (130) zum Aufnehmen des Werkstückes (105) zu leiten. Ferner weist die Vorrichtung (100) eine ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung (115) auf, die ausgeformt ist, um das Licht (120) von dem Aufnahmebereich (130) zu einer Erfassungseinrichtung (135) zu leiten.The approach presented here relates to a device (100) for detecting an optical property of a workpiece (105). The device (100) has an input-side focusing mirror device (110) which is shaped to guide light (120) from a light source (125) to a receiving area (130) for receiving the workpiece (105). Furthermore, the device (100) has a mirror device (115) that focuses on the output side and is designed to guide the light (120) from the recording area (130) to a detection device (135).

Description

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks.The present approach relates to a device and a method for detecting an optical property of a workpiece.

Bei der Herstellung optisch wirksamer Schichten im Hochvakuum ist es wichtig, den Abschaltzeitpunkt und damit die Schichtdicke der Schicht genau zu detektieren. Es gibt dazu verschiedene Möglichkeiten der Detektion. Außer der Messung mit einem Schwingquarz-Messsystem ist das optische Monitoring weit verbreitet. Dabei wird im Gegensatz zur Schwingquarz-Messung, bei der nur die geometrische Schichtdicke messbar ist, bei der optischen Messung die optische Schichtdicke bestimmt. Mittels kontinuierlicher Messung wird in-situ das Reflexions- oder das Transmissionsverhalten der gerade aufgebrachten Schicht detektiert. Durch geeignete Abschalthilfen, beispielsweise Shutter, wird beim Erreichen der vorgegebenen optischen Schichtdicke der Beschichtungsprozess unterbrochen. Die in heutiger Zeit verwendeten optischen Monitoringsysteme detektieren den optischen Verlauf des Messsignals voll automatisch und geben zum Abschaltzeitpunkt eine Information an das Shuttersystem. Optisch wirksame Schichten sind in diesem Zusammenhang Schichten, die die optischen Eigenschaften des zu beschichtenden Elements oder eines geeigneten beigelegten Messglases (witness sample) verändern. Über die Funktionsweise von optischen Monitoringsystemen und die Eigenschaften optischer Schichten wurde schon in der Offenlegungsschrift DT 2438963 A1 im Jahr 1974 hingewiesen.When producing optically effective layers in a high vacuum, it is important to precisely detect the switch-off time and thus the layer thickness of the layer. There are various ways of detecting this. In addition to measuring with a quartz crystal measuring system, optical monitoring is widespread. In contrast to the oscillating quartz measurement, where only the geometric layer thickness can be measured, the optical measurement determines the optical layer thickness. The reflection or transmission behavior of the layer just applied is detected in-situ by means of continuous measurement. With suitable switch-off aids, such as a shutter, the coating process is interrupted when the specified optical layer thickness is reached. The optical monitoring systems used today detect the optical course of the measurement signal fully automatically and provide information to the shutter system at the time of switch-off. In this context, optically effective layers are layers that change the optical properties of the element to be coated or of a suitable enclosed measuring glass (witness sample). The published application DT 2438963 A1 in 1974 already referred to the functioning of optical monitoring systems and the properties of optical layers.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem vorliegenden Ansatz eine verbesserte Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks und ein verbessertes Verfahren zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, an improved device for detecting an optical property of a workpiece and an improved method for detecting an optical property of a workpiece according to the main claims are presented with the present approach. Advantageous configurations result from the respective dependent claims and the following description.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass mit der Vorrichtung eine dispersionsfreie bzw. dispersionsarme Strahlführung, beispielsweise von UV-Licht ermöglicht wird. Durch den Einsatz von Spiegeleinrichtungen kann auf die Verwendung von Lichtwellenleitern verzichtet werden.The advantages that can be achieved with the approach presented are that the device enables dispersion-free or low-dispersion beam guidance, for example of UV light. The use of mirror devices makes it possible to dispense with the use of optical waveguides.

Eine entsprechende Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks weist eine eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung auf, die ausgeformt ist, um Licht von einer Lichtquelle zu einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Werkstückes zu leiten. Ferner weist die Vorrichtung eine ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung auf, die ausgeformt ist, um das Licht von dem Aufnahmebereich zu einer Erfassungseinrichtung zu leiten.A corresponding device for detecting an optical property of a workpiece has a mirror device that focuses on the input side and is designed to guide light from a light source to a recording area for recording the workpiece. Furthermore, the device has a mirror device that focuses on the output side and is designed to guide the light from the recording area to a detection device.

Bei der Vorrichtung kann es sich um eine Vorrichtung zum optischen Beschichten eines Werkstücks handeln. Das Werkstück kann ein Messglas oder Substrat sein. Das Werkstück kann sich im Betrieb der Vorrichtung in einer Bearbeitungskammer der Vorrichtung befinden. Unter einer optischen Eigenschaft des Werkstückes kann eine Beschichtung verstanden werden, beispielsweise eine Dicke und/oder Art der Beschichtung. Dabei wird das Werkstück im Betrieb der Vorrichtung beispielsweise mit einer Schicht aus dünnen dielektrischen Materialien beschichtet, um Lichtstrahlen je nach Bedarf zu spiegeln, zu entspiegeln oder zu filtern. Bei einer eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung kann es sich um eine Einrichtung handeln, die einen fokussierenden, beispielsweise einen parabolischen Spiegel umfasst. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine UV-Lampe handeln. Unter einem Aufnahmebereich kann ein Bereich verstanden werden, in dem das Werkstück befestigt werden kann. Unter einer ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung kann eine Einrichtung verstanden werden, die mit einem fokussierenden, beispielsweise einem parabolischen Spiegel ausgestattet ist. Bei einer Erfassungseinrichtung kann es sich um ein Messgerät zur Schichtdicken-Überwachung handeln. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um eine Intensität des erfassten Lichts auszuwerten. Gemäß einer Ausführungsform ändert sich die Intensität des von der Erfassungseinrichtung erfassten Lichts periodisch mit zunehmender Schichtdicke einer an dem Werkstück vorgenommenen Beschichtung, sodass über einen Verlauf der Intensität auf die Beschichtung geschlossen werde kann.The device can be a device for the optical coating of a workpiece. The workpiece can be a measuring glass or substrate. When the device is in operation, the workpiece can be located in a processing chamber of the device. An optical property of the workpiece can be understood to mean a coating, for example a thickness and/or type of coating. During operation of the device, the workpiece is coated with a layer of thin dielectric materials, for example, in order to reflect, anti-reflective or filter light beams as required. A mirror device that focuses on the input side can be a device that includes a focusing mirror, for example a parabolic mirror. The light source can be a UV lamp. A receiving area can be understood as an area in which the workpiece can be fastened. A mirror device focusing on the output side can be understood to mean a device that is equipped with a focusing mirror, for example a parabolic mirror. A detection device can be a measuring device for layer thickness monitoring. For example, the detection device can be designed to evaluate an intensity of the detected light. According to one embodiment, the intensity of the light detected by the detection device changes periodically as the layer thickness of a coating applied to the workpiece increases, so that the coating can be inferred from a profile of the intensity.

Die Vorrichtung kann ein Monitoringsystem darstellen, bei dem die Lichtquelle eine Beleuchtungsquelle und die Erfassungseinrichtung ein Detektorsystem darstellen, die beide außerhalb eines Behandlungsraums für das Werkstück, beispielsweise außerhalb einer Beschichtungsanlage angeordnet sein können. Ein von der Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrahl kann direkt von dem Beleuchtungssystem über die eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung, das Werkstück und die ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung zur Erfassungseinrichtung gelangen. Dabei kann die Messung in Transmission durch das Werkstück oder in Reflexion, wo der Strahl vom Werkstück zurück reflektiert wird, erfolgen. In Reflexion gibt es zwei Typen, Vorderseitenreflexion und Rückseitenreflexion abhängig davon wo jeweils Beleuchtungs- und Detektorsystem (Fotometer) zum Werkstück angeordnet sind. Bei Beschichtungsanlagen mit rotierendem Substratträger kann das Werkstück zentral angeordnet sein oder auf dem rotierendem Substratträger mitgeführt werden. Bei zentraler Anordnung erfolgt die Lichtführung in Richtung der Rotationsachse. Bei dezentraler Anordnung des Werkstücks auf dem rotierenden Substratträger wird das Licht dezentral geführt. Bei der dezentralen Messanordnung kann immer nur die Messung in dem Moment erfolgen, in dem Werkstück und Lichtstrahl sich berühren. Man nennt diese Form der Messanordnung „intermittierende Messung“.The device can represent a monitoring system in which the light source represents an illumination source and the detection device represents a detector system, both of which can be arranged outside a treatment room for the workpiece, for example outside a coating system. A light beam emitted by the light source can reach the detection device directly from the illumination system via the mirror device focusing on the input side, the workpiece and the mirror device focusing on the output side. The measurement can be carried out in transmission through the workpiece or in reflection, where the beam is reflected back from the workpiece. In reflection, there are two types, front reflection and back reflection, depending on where the illumination and detector system (photometer) is to the workpiece are arranged. In the case of coating systems with a rotating substrate carrier, the workpiece can be arranged centrally or carried along on the rotating substrate carrier. With a central arrangement, the light is guided in the direction of the axis of rotation. With a decentralized arrangement of the workpiece on the rotating substrate carrier, the light is guided decentrally. With the decentralized measuring arrangement, the measurement can only ever take place at the moment when the workpiece and the light beam touch. This type of measurement arrangement is called "intermittent measurement".

Die Messanordnung zum optischen Monitoring ist sowohl für Wellenlängenbereiche von 350nm bis 1800nm als auch im ultravioletten Bereich zwischen 200nm bis 400nm geeignet. Für den ultravioletten Bereich kann die Lichtquelle beispielsweise eine Deuteriumlampe sein, die mittels Hochspannung betrieben wird. Vorteilhafterweise kann eine solche Lichtquelle unter Verwendung der fokussierenden Spiegeleinrichtungen außerhalb einer Bearbeitungskammer für das Werkstück angeordnet werden. Vorteilhafterweise kann unter Verwendung der fokussierenden Spiegeleinrichtungen eine geeignete Lichtstrecke zwischen der Lichtquelle, dem Werkstück und der Erfassungseinrichtung realisierbar sein, die das Licht mit möglichst hoher Intensität bis an das Werkstück und die als Detektoreinheit dienende Erfassungseinrichtung bringt. Dabei kann vollständig oder zumindest abschnittsweise auf Lichtleiter verzichtet werden.The measuring arrangement for optical monitoring is suitable for wavelength ranges from 350nm to 1800nm as well as in the ultraviolet range from 200nm to 400nm. For the ultraviolet range, the light source can be a deuterium lamp, for example, which is operated using high voltage. Advantageously, such a light source can be placed outside a processing chamber for the workpiece using the focusing mirror means. Advantageously, using the focusing mirror devices, a suitable light path can be realized between the light source, the workpiece and the detection device, which brings the light with the highest possible intensity to the workpiece and the detection device serving as a detector unit. In this case, light guides can be dispensed with completely or at least in sections.

Gemäß einer Ausführungsform können die eingangsseitige Spiegeleinrichtung, also die eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung, und die ausgangsseitige Spiegeleinrichtung, also die ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung, je einen parabolischen und zusätzlich oder alternativ einen elliptischen Spiegel aufweisen. Parabolspiegel können einfallende elektromagnetische Wellen, wie beispielsweise Lichtstrahlen, in ihrem Brennpunkt sammeln. Beispielsweise kann ein entsprechender Parabolspiegel eine Brennweite von 20mm bis 200mm aufweisen. Die Verwendung der Spiegeleinrichtungen bietet den Vorteil, dass Lichtstrahlen optimal von der Lichtquelle zum Empfänger weitergeleitet werden können. Die Spiegeleinrichtungen sind beispielsweise ausgebildet, um das Licht in einem Winkelbereich zwischen 0° Grad und 120° umzulenken. According to one embodiment, the mirror device on the input side, ie the mirror device focusing on the input side, and the mirror device on the output side, ie the mirror device focusing on the output side, can each have a parabolic and additionally or alternatively an elliptical mirror. Parabolic mirrors can collect incident electromagnetic waves, such as light rays, at their focal point. For example, a corresponding parabolic mirror can have a focal length of 20 mm to 200 mm. The use of the mirror devices offers the advantage that light beams can be forwarded optimally from the light source to the receiver. The mirror devices are designed, for example, to deflect the light in an angular range between 0° and 120°.

Die Vorrichtung kann eine Bearbeitungskammer aufweisen, wobei die Bearbeitungskammer zwischen der eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung und der ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung angeordnet ist. Der Aufnahmebereich zum Bearbeiten des Werkstückes kann in der Bearbeitungskammer angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass das Werkstück in der Bearbeitungskammer optimal bearbeitet werden kann, sowohl die Lichtquelle als auch die Erfassungseinrichtung jedoch in einer geschützten Umgebung außerhalb der Bearbeitungskammer angeordnet werden können. Beispielsweise kann die Bearbeitungskammer als eine Vakuumkammer ausgeführt sein.The device can have a processing chamber, the processing chamber being arranged between the mirror device focusing on the input side and the mirror device focusing on the output side. The receiving area for processing the workpiece can be arranged in the processing chamber. This offers the advantage that the workpiece can be optimally processed in the processing chamber, but both the light source and the detection device can be arranged in a protected environment outside of the processing chamber. For example, the processing chamber can be designed as a vacuum chamber.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Bearbeitungskammer als Beschichtungskammer zum Beschichten des Werkstücks ausgebildet sein. Vorteilhafterweise können die Lichtquelle und die Erfassungseinrichtung durch eine Anordnung außerhalb der Bearbeitungskammer vor den bei der Beschichtung auftretenden Einflüssen geschützt werden. Zudem kann durch die Verwendung der Spiegeleinrichtungen auf Lichtleiter verzichtet werden, die durch Wände der Bearbeitungskammer geführt und entsprechend abgedichtet werden müssten.According to one embodiment, the processing chamber can be designed as a coating chamber for coating the workpiece. Advantageously, the light source and the detection device can be protected from the influences occurring during the coating by an arrangement outside the processing chamber. In addition, by using the mirror devices, light guides can be dispensed with, which would have to be routed through the walls of the processing chamber and sealed accordingly.

Ferner kann die Vorrichtung eine weitere Spiegeleinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Licht von der eingangsseitigen Spiegeleinrichtung zu dem Aufnahmebereich zu leiten. Dabei kann die weitere Spiegeleinrichtung in der Bearbeitungskammer angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass der Lichtstrahl von der weiteren Spiegeleinrichtung senkrecht auf das Werkstück fokussiert werden kann.Furthermore, the device can have a further mirror device, which is designed to guide the light from the mirror device on the input side to the recording area. The further mirror device can be arranged in the processing chamber. This offers the advantage that the light beam can be focused perpendicularly onto the workpiece by the additional mirror device.

Gemäß einer Ausführungsform kann die weitere Spiegeleinrichtung zumindest einen planen Spiegel beinhalten. Der plane Spiegel kann einen Einfallswinkel zwischen 0° und 60° aufweisen. Es können zwei plane Spiegel in der Bearbeitungskammer angeordnet sein. Dadurch kann ein Lichteinfall auf das Werkstück noch genauer eingestellt werden.According to one embodiment, the further mirror device can contain at least one planar mirror. The plane mirror can have an angle of incidence between 0° and 60°. Two plane mirrors can be arranged in the processing chamber. As a result, the incidence of light on the workpiece can be set even more precisely.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der zumindest eine plane Spiegel einen Beschichtungsschutz aufweisen. Der plane Spiegel kann beispielsweise mit einer Ummantelung versehen werden. Dies bietet den Vorteil, dass der plane Spiegel vor einer unerwünschten Beschichtung geschützt werde kann.According to a further embodiment, the at least one plane mirror can have a protective coating. The plane mirror can be provided with a cladding, for example. This offers the advantage that the plane mirror can be protected from an undesirable coating.

Die Bearbeitungskammer kann ein Eingangsfenster zum Leiten des Lichts von der eingangsseitigen Spiegeleinrichtung in die Bearbeitungskammer aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Bearbeitungskammer ein Ausgangsfenster zum Leiten des Lichts aus der Bearbeitungskammer zu der ausgangsseitigen Spiegeleinrichtung aufweisen. Das Eingangsfenster und das Ausgangsfenster können aus möglichst dünnwandigen planen Gläsern mit geringer Dispersion bestehen. Dies bietet den Vorteil, dass der Lichtstrahl beim Eintreten in die Bearbeitungskammer und beim Austreten aus der Bearbeitungskammer nicht defokussiert wird. Über die Fenster kann das Licht auch ohne Verwendung von Lichtleitern in die Bearbeitungskammer hinein und aus der Bearbeitungskammer heraus geleitet werden.The processing chamber may have an entrance window for directing the light from the entrance mirror device into the processing chamber. Additionally or alternatively, the processing chamber can have an exit window for guiding the light from the processing chamber to the mirror device on the exit side. The input window and the output window can consist of flat glass with the thinnest possible walls and with low dispersion. This offers the advantage that the light beam is not defocused when entering the processing chamber and when exiting the processing chamber. The light can also pass through the windows without use tion of light guides in the processing chamber into and out of the processing chamber.

Gemäß einer Ausführungsform kann innerhalb der Bearbeitungskammer kein Lichtleiter zum Leiten des Lichts angeordnet sein. Dies kann durch den Einsatz der Spiegeleinrichtungen außerhalb der Bearbeitungskammer erreicht werden. In dem auf Lichtleiter innerhalb der Bearbeitungskammer verzichtet wird, ist keine Durchführung in und aus der Beschichtungskammer zu realisieren, durch die ein äußerer Lichtleiter und ein innerer Lichtleiter optisch gekoppelt werden könnten. Der Verzicht von Lichtleitern ist vorteilhaft, da diese beispielsweise durch eine ständige UV-Strahlung stark geschädigt werden könnten (Degradation) und dadurch häufig gewechselt werden müssten. Wenn das Licht gemäß einer Ausführungsform innerhalb der Bearbeitungskammer direkt über eine Luft- oder Vakuumstrecke geführt wird, können Transmissionsverluste vermieden werden. Insbesondere ein Verzicht eines Lichtwellenleiters in Ausbreitungsrichtung des Lichts vor dem Werkstück ist vorteilhaft, da diese nicht nur pulsweise sondern dauerhaft der gegebenenfalls eingesetzten UV-Strahlung ausgesetzt ist.According to one embodiment, no light guide for guiding the light can be arranged inside the processing chamber. This can be achieved by using the mirror devices outside of the processing chamber. By dispensing with light guides within the processing chamber, it is not possible to implement a passage into and out of the coating chamber through which an outer light guide and an inner light guide could be optically coupled. The omission of light guides is advantageous, since these could be severely damaged, for example, by constant UV radiation (degradation) and would therefore have to be changed frequently. If, according to one embodiment, the light is guided within the processing chamber directly over an air or vacuum path, transmission losses can be avoided. In particular, it is advantageous to dispense with an optical waveguide in the direction of propagation of the light in front of the workpiece, since this is not only exposed in pulses but permanently to the UV radiation that may be used.

Die Vorrichtung kann die Lichtquelle umfassen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Lichtquelle als eine UV-Lichtquelle ausgebildet sein. Dies bietet den Vorteil, dass eine optische Messung im ultravioletten Bereich zwischen 200nm bis 400nm möglich ist.The device may include the light source. According to one embodiment, the light source can be designed as a UV light source. This offers the advantage that an optical measurement in the ultraviolet range between 200nm and 400nm is possible.

Im ultravioletten Spektralbereich haben alle transmittierenden optischen Elemente, wie zum Beispiel Linsenkollimatoren eine hohe optische Dispersion, das heißt, alle optischen Bauelemente haben unterschiedliche Brechzahlen bei unterschiedlichen Wellenlängen. Dieser Effekt führt bei Veränderung der Monitoring-Wellenlänge zu einer Defokussierung bei der Lichteinkopplung ins Detektorsystem und damit zu einem Intensitätsabfall. Beim Wechsel der Monitorierungswellenlänge ist deshalb stets eine Nachjustierung der Anordnung sinnvoll, sofern dieser unerwünschte Effekt nicht vermieden wird, wie es gemäß dem hier vorgestellten Ansatz aufgrund der Verwendung der Spiegeleinrichtungen möglich ist. Die Vorrichtung eignet sich somit auch wenn Beschichtungen mit mehreren Wellenlängen innerhalb einer Beschichtungscharge zu realisieren sind, da ein geeigneter Justagepunkt während eines Beschichtungsprozesses beibehalten werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass stark belastete Lichtwellenleiter vor dem Werkstück sowie eine Kollimatoreinheit, die aus optischen Linsen besteht und die ebenfalls eine hohe optische Dispersion aufweist, durch eine andere Anordnung, hier die Spiegeleinrichtungen, ersetzt werden. Die Spiegeleinrichtungen ermöglichen eine dispersionsfreie oder dispersionsarme Lösung zur Strahlführung mittels Spiegel.In the ultraviolet spectral range, all transmitting optical elements, such as lens collimators, have high optical dispersion, which means that all optical components have different refractive indices at different wavelengths. When the monitoring wavelength changes, this effect leads to defocusing when the light is coupled into the detector system and thus to a drop in intensity. When changing the monitoring wavelength, it is therefore always sensible to readjust the arrangement if this undesired effect is not avoided, as is possible according to the approach presented here due to the use of the mirror devices. The device is therefore also suitable when coatings with a number of wavelengths are to be implemented within a coating batch, since a suitable adjustment point can be maintained during a coating process. This can be achieved by replacing heavily loaded optical waveguides in front of the workpiece and a collimator unit, which consists of optical lenses and also has a high optical dispersion, with a different arrangement, here the mirror devices. The mirror devices enable a dispersion-free or low-dispersion solution for beam guidance by means of mirrors.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung die Erfassungseinrichtung aufweisen, wobei die Erfassungseinrichtung ausgebildet ist, um unter Verwendung des Lichts die optische Eigenschaft des Werkstückes zu bestimmen. Als Erfassungseinrichtung kann eine Sensorik eingesetzt werden, wie sie in bekannten Detektorsystemen zum Einsatz kommt.According to a further embodiment, the device can have the detection device, wherein the detection device is designed to determine the optical property of the workpiece using the light. A sensor system such as is used in known detector systems can be used as the detection device.

Ein Verfahren zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks umfasst einen Schritt des Leitens von Licht von einer Lichtquelle zu einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Werkstückes unter Verwendung einer eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung; und einen Schritt des Leitens des Lichts von dem Aufnahmebereich zu einer Erfassungseinrichtung unter Verwendung einer ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung.A method for detecting an optical property of a workpiece comprises a step of guiding light from a light source to a recording area for recording the workpiece using an input-focusing mirror device; and a step of guiding the light from the receiving area to a detecting means using an exit-focusing mirror means.

Die Schritte des Verfahrens können beispielsweise unter Verwendung der genannten Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks ausgeführt werden.The steps of the method can be carried out, for example, using said device for detecting an optical property of a workpiece.

Der Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks;
2 eine dreidimensionale Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks.

The approach is explained in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic representation of a device for detecting an optical property of a workpiece;
2 a three-dimensional representation of a device for detecting an optical property of a workpiece; and
3 a flowchart of a method for detecting an optical property of a workpiece.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 weist eine eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 110 und eine ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 115 auf. Die eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 110 ist ausgeformt, um Licht 120 von einer Lichtquelle 125 zu einem Aufnahmebereich 130 zum Aufnehmen des Werkstückes 105 zu leiten. Die Lichtquelle 125 ist optional als UV-Lichtquelle ausgebildet und befindet sich beispielhaft in der eingangsseitigen Spiegeleinrichtung 110. Alternativ ist die Lichtquelle 125 separat zu der eingangsseitigen Spiegeleinrichtung 110 angeordnet. Die ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 115 ist ausgeformt, um das Licht 120 von dem Aufnahmebereich 130 zu einer Erfassungseinrichtung 135 zu leiten. Dabei wird das Licht 120 optional über einen Lichtwellenleiter 126 von der ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 115 zu der Erfassungseinrichtung 135 geleitet. Die Erfassungseinrichtung 135 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Lichts 120 die optische Eigenschaft des Werkstückes 105 zu bestimmen. Beispielsweise dient die Erfassungseinrichtung 135 der Überwachung einer Schichtdicke einer Beschichtung des Werkstückes 105. 1 10 shows a schematic representation of a device 100 for detecting an optical property of a workpiece 105 according to an exemplary embodiment. The device 100 has a mirror device 110 focusing on the input side and a mirror device 115 focusing on the output side. The input-side focusing mirror device 110 is shaped to direct light 120 from a light source 125 to a receiving area 130 for receiving the workpiece 105 . The light source 125 is optionally embodied as a UV light source and is located, for example, in the mirror device 110 on the entry side. Alternatively, the light source 125 is arranged separately from the mirror device 110 on the entry side. The output-side focusing mirror device 115 is shaped to direct the light 120 from the receiving area 130 to a detection device 135 . The light becomes 120 optionally conducted via an optical fiber 126 from the output-side focusing mirror device 115 to the detection device 135. The detection device 135 is designed to determine the optical property of the workpiece 105 using the light 120 . For example, detection device 135 is used to monitor a layer thickness of a coating on workpiece 105.

Die eingangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 110 und die ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 115 weisen beispielhaft je einen parabolischen Spiegel 140, 142 auf. Alternativ kann zumindest einer der Spiegel 140, 142 elliptisch ausgeformt sein. Die beispielsweise parabolischen Spiegel 140, 142 sind ausgeformt, um Lichtstrahlen des Lichts 120 weiterzuleiten und dabei in ihrem Brennpunkt zu sammeln. Dabei sind die beispielsweise parabolischen Spiegel 140, 142 ausgeformt, um das Licht 120 in einem Winkelbereich zwischen 0° Grad und 120° umzulenken und weisen beispielsweise eine Brennweite von 20 mm bis 200 mm auf.The mirror device 110 focusing on the input side and the mirror device 115 focusing on the output side each have a parabolic mirror 140, 142, for example. Alternatively, at least one of the mirrors 140, 142 can be elliptical in shape. The mirrors 140, 142, which are parabolic, for example, are shaped in order to forward light rays of the light 120 and thereby collect them at their focal point. The parabolic mirrors 140, 142, for example, are shaped to deflect the light 120 in an angular range between 0° and 120° and have a focal length of 20 mm to 200 mm, for example.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 100 eine Bearbeitungskammer 145, die zwischen der eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 110 und der ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 115 angeordnet ist. Der Aufnahmebereich 130 zum Bearbeiten des Werkstückes 105 ist in der Bearbeitungskammer 145 angeordnet. Die Bearbeitungskammer 145 ist beispielhaft als Beschichtungskammer zum Beschichten des Werkstücks 105 ausgebildet. Der Aufnahmebereich umfasst beispielsweise eine drehbar angeordnete Aufnahmeeinrichtung, an der das Werkstück 105 befestigt werden kann.According to one exemplary embodiment, the device 100 comprises a processing chamber 145 which is arranged between the mirror device 110 focusing on the input side and the mirror device 115 focusing on the output side. The receiving area 130 for processing the workpiece 105 is arranged in the processing chamber 145 . The processing chamber 145 is embodied, for example, as a coating chamber for coating the workpiece 105 . The receiving area includes, for example, a rotatably arranged receiving device to which the workpiece 105 can be attached.

Die Vorrichtung 100 weist optional eine weitere Spiegeleinrichtung 150 auf. Die weitere Spiegeleinrichtung 150 ist ausgebildet, um das Licht 120 von der eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 110 zu dem Aufnahmebereich 130 zu leiten, wobei die weitere Spiegeleinrichtung 150 in der Bearbeitungskammer 145 angeordnet ist. In 1 ist beispielhaft eine zweite Spiegeleinrichtung 155 in der Bearbeitungskammer 145 angeordnet, um das Licht 120 bestmöglich zu dem Aufnahmebereich 130 zu leiten. Optional weisen die weitere Spiegeleinrichtung 150 und die zweite Spiegeleinrichtung 155 je einen planen Spiegel 160 auf. Der plane Spiegel 160 ist beispielsweise ausgebildet, um das Licht in einem Winkelbereich zwischen 0° Grad und 120° zu dem Aufnahmebereich 130 zu lenken.The device 100 optionally has a further mirror device 150 . The additional mirror device 150 is designed to guide the light 120 from the input-side focusing mirror device 110 to the recording area 130 , with the additional mirror device 150 being arranged in the processing chamber 145 . In 1 For example, a second mirror device 155 is arranged in the processing chamber 145 in order to guide the light 120 to the recording area 130 in the best possible way. Optionally, the further mirror device 150 and the second mirror device 155 each have a planar mirror 160 . The plane mirror 160 is designed, for example, to direct the light to the recording area 130 in an angular range between 0° and 120°.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der plane Spiegel 160 einen Beschichtungsschutz auf. Bei dem Beschichtungsschutz handelt es sich beispielhaft um eine Ummantelung, die eine unerwünschte Beschichtung des planen Spiegels 160 während eines Beschichtungsprozessen innerhalb der Bearbeitungskammer 145 verhindert.According to one embodiment, the plane mirror 160 has a coating protection. The coating protection is, for example, a cladding that prevents unwanted coating of the planar mirror 160 during a coating process within the processing chamber 145 .

Die Bearbeitungskammer 145 weist optional ein Eingangsfenster 165 zum Leiten des Lichts 120 von der eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 110 in die Bearbeitungskammer 145 und ein Ausgangsfenster 170 zum Leiten des Lichts 120 aus der Bearbeitungskammer 145 zu der ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 115 auf. Das Eingangsfenster 165 und das Ausgangsfenster 170 bestehen beispielhaft aus dünnwandigen planen Gläsern mit geringer Dispersion, damit der Lichtstrahl des Lichts 120 beim Eintreten in die Bearbeitungskammer 145 und beim Austreten aus der Bearbeitungskammer 145 nicht defokussiert wird.The processing chamber 145 optionally has an entrance window 165 for guiding the light 120 from the entrance-focusing mirror device 110 into the processing chamber 145 and an exit window 170 for guiding the light 120 from the processing chamber 145 to the exit-focusing mirror device 115 . The entrance window 165 and the exit window 170 are made of thin-walled planar glass with low dispersion, for example, so that the light beam of the light 120 is not defocused when entering the processing chamber 145 and when exiting the processing chamber 145 .

Der Strahlengang zwischen der Lichtquelle 125, die auch als UV-Lampe (Deuteriumlampe) bezeichnet werden kann, und dem Lichtwellenleiter 126, der auch als Lichtleiter zur Detektoreinheit bezeichnet werden kann, wird durch eine Spiegeleinrichtung 110, 115, die auch als Spiegeloptik mit den zwei parabolischen oder elliptischen Spiegeln 140, 142 bezeichnet werden kann und wenn notwendig, einem oder mehreren planen Spiegeln 160, die auch als Umlenkspiegel bezeichnet werden können, ersetzt bzw. gebildet. Dabei wird das Licht 120, das auch als UV-Licht bezeichnet werden kann, über den parabolischen oder elliptischen Spiegel 140 geeigneter Brennweite und optional den einen oder mehrere plane Spiegel 160 auf das Werkstück 105, das auch als Messglas bezeichnet werden kann, fokussiert. Der zweite parabolische oder elliptische Spiegel 142 geeigneter Brennweite fokussiert das durch das Werkstück transmittierte Licht 120 in den optionalen Lichtwellenleiter 126, der auch als Lichtleitfaser bezeichnet werden kann, zur Erfassungseinrichtung 135, die auch als Detektor- und Auswerteeinheit bezeichnet werden kann.The beam path between the light source 125, which can also be referred to as a UV lamp (deuterium lamp), and the optical waveguide 126, which can also be referred to as a light guide to the detector unit, is controlled by a mirror device 110, 115, which is also known as a mirror optics with the two parabolic or elliptical mirrors 140, 142 and, if necessary, one or more planar mirrors 160, which can also be referred to as deflection mirrors, replaced or formed. The light 120, which can also be referred to as UV light, is focused on the workpiece 105, which can also be referred to as a measuring glass, via the parabolic or elliptical mirror 140 of suitable focal length and optionally the one or more plane mirrors 160. The second parabolic or elliptical mirror 142 of suitable focal length focuses the light 120 transmitted through the workpiece into the optional optical waveguide 126, which can also be referred to as an optical fiber, to the detection device 135, which can also be referred to as a detector and evaluation unit.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt der Durchgang des Lichtes 120 in die Bearbeitungskammer 145, die auch als Beschichtungskammer bezeichnet werden kann und aus der Bearbeitungskammer 145 zur Erfassungseinrichtung 135 über die möglichst dünnwandigen planen Gläser 165, 170 mit geringer Dispersion. Die beiden parabolischen oder elliptischen Spiegel 140, 142 befinden sich außerhalb der Bearbeitungskammer 145. Der oder die planen Spiegel 160, die auch als plane Umlenkspiegel bezeichnet werden können, sind gemäß einem Ausführungsbeispiel innerhalb der Bearbeitungskammer 145 angeordnet und werden innerhalb der Bearbeitungskammer 145 optional durch geeignete Ummantelungen geschützt, beispielsweise vor Beschichtung durch zumindest eine Beschichtungsquelle 180 innerhalb der Bearbeitungskammer 145 (Rezipient).According to one exemplary embodiment, the light 120 passes into the processing chamber 145, which can also be referred to as the coating chamber, and from the processing chamber 145 to the detection device 135 via the thin-walled, flat glasses 165, 170 with low dispersion. The two parabolic or elliptical mirrors 140, 142 are located outside the processing chamber 145. The plane mirror or mirrors 160, which can also be referred to as plane deflection mirrors, are arranged within the processing chamber 145 according to one exemplary embodiment and are optionally positioned within the processing chamber 145 by suitable Sheaths protected, for example from being coated by at least one coating source 180 within the processing chamber 145 (recipient).

Die Vorrichtung 100, die auch als Spiegeleinheit bezeichnet werden kann, besteht gemäß einem Ausführungsbeispiel aus den zwei optisch wirksamen fokussierenden Spiegeln 140, 142 und gegebenenfalls zusätzlich aus dem einen oder mehreren planen Umlenkspiegeln 160 zur Strahlführung des Lichts 120 aus der Lichtquelle 125 über eine abbildende Spiegeloptik bis in eine Kollimatoreinheit, hier in Form der ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung 115, wobei sich in dem Strahlbereich ein Werkstück 105 befindet, das auch als Messglas oder Substrat bezeichnet werden kann. Das Werkstück 105 transmittiert oder reflektiert das Licht 120.According to one exemplary embodiment, device 100, which can also be referred to as a mirror unit, consists of the two optically effective focusing mirrors 140, 142 and optionally also of one or more planar deflection mirrors 160 for guiding the beam of light 120 from light source 125 via imaging mirror optics down to a collimator unit, here in the form of the output-side focusing mirror device 115, with a workpiece 105 being located in the beam area, which can also be referred to as a measuring glass or substrate. The workpiece 105 transmits or reflects the light 120.

Die Vorrichtung 100 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel Teil eines optischen Monitoringsystem in einer Beschichtungsanlage. Die Vorrichtung 100 ist geeignet für den Einsatz im ultravioletten Spektralbereich, speziell zwischen 200 und 400 nm Wellenlänge. Für die Vorrichtung 100 wird als Lichtquelle 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine hochintensive UV-Lichtquelle, wie beispielsweise eine Deuteriumlampe oder eine Lichtbogenlampe verwendet. Die beiden parabolischen Spiegel 140, 142 weisen beispielsweise eine Strahlumlenkung in einem Winkelbereich zwischen 0° und 120° auf. Dabei haben die parabolischen Spiegel 140, 142 beispielsweise eine Brennweite, die in einem Bereich zwischen 20 mm und 200 mm liegt. Der Einfallswinkel der planen Spiegel 160 liegt beispielsweise zwischen 0° und 60°.According to one exemplary embodiment, the device 100 is part of an optical monitoring system in a coating system. The device 100 is suitable for use in the ultraviolet spectral range, specifically between 200 and 400 nm wavelength. According to one exemplary embodiment, a high-intensity UV light source, such as a deuterium lamp or an arc lamp, is used as the light source 125 for the device 100 . The two parabolic mirrors 140, 142 have, for example, a beam deflection in an angular range between 0° and 120°. In this case, the parabolic mirrors 140, 142 have, for example, a focal length which lies in a range between 20 mm and 200 mm. The angle of incidence of the plane mirrors 160 is between 0° and 60°, for example.

Die Vorrichtung 100 ermöglicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dispersionsfreie bzw. dispersionsarme Strahlführung des Lichts 120 außerhalb und innerhalb der Beschichtungskammer 145 für Wellenlängen von 200-400nm mit Bedampfungsschutz. Dabei kann auf Lichtleiter innerhalb der Beschichtungskammer 145 und zur Beschichtungskammer 145 sowie auf eine stark dispersive Transmissionsoptik verzichtet werden.According to one exemplary embodiment, the device 100 enables a dispersion-free or low-dispersion beam guidance of the light 120 outside and inside the coating chamber 145 for wavelengths of 200-400 nm with vaporization protection. In this case, light guides within the coating chamber 145 and to the coating chamber 145 and highly dispersive transmission optics can be dispensed with.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Lichtquelle 125 und der Spiegel 140 und zusätzlich oder alternativ der Spiegel 140 und das Glas 165 nicht über einen Lichtleiter miteinander gekoppelt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Glas 165 und der zumindest eine Spiegel 160 und/oder das Werkstück 105 nicht über einen Lichtleiter miteinander gekoppelt. Die Strahlführung erfolgt hierbei nicht über eine Lichtleiterdurchführung in die Beschichtungskammer 145 und zu dem Werkstück 105. Somit wird das Licht 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest innerhalb der Beschichtungskammer 145 ohne Verwendung eines Lichtleiters über eine Luftstrecke oder Vakuumstrecke zu dem Werkstück 105 geleitet. Optional wird das Licht 120 auch nach Transmission oder Reflektion an dem Werkstück 105 ohne Verwendung eines Lichtleiters über eine Luftstrecke oder Vakuumstrecke zu der ausgangsseitigen Spiegeleinrichtung 115 geleitet.According to an exemplary embodiment, the light source 125 and the mirror 140 and additionally or alternatively the mirror 140 and the glass 165 are not coupled to one another via a light guide. According to one exemplary embodiment, the glass 165 and the at least one mirror 160 and/or the workpiece 105 are not coupled to one another via an optical fiber. In this case, the beam is not guided via a light guide feedthrough into the coating chamber 145 and to the workpiece 105. Thus, according to one exemplary embodiment, the light 120 is guided at least within the coating chamber 145 without using a light guide via an air path or vacuum path to the workpiece 105. Optionally, the light 120 is also guided after transmission or reflection at the workpiece 105 without using a light guide via an air path or vacuum path to the mirror device 115 on the exit side.

Ohne Verwendung von Lichtleitern steht sehr viel Licht 120 zur Verfügung. Bei 200nm ist im Vergleich zur Verwendung von Lichtleitern beispielsweise die zehnfache Lichtmenge vorhanden. Die planen Spiegel 160 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel durch Abdeckungen geschützt und können bei Bedarf ausgetauscht werden. Die genannten Vorteile des beschriebenen Ansatzes werden somit gemäß einem Ausführungsbeispiel durch eine abbildende Spiegeloptik mit Bedampfungsschutz erreicht, wobei die abbildenden Spiegel 140, 142 (Parabolspiegel, elliptische Spiegel) sich außerhalb der Beschichtungskammer 145 befinden und innerhalb der Beschichtungskammer 145 nur plane Umlenkspiegel 160 mit Beschichtungsschutz angeordnet sind.A great deal of light 120 is available without the use of light guides. At 200nm, for example, there is ten times the amount of light compared to using light guides. According to one exemplary embodiment, the planar mirrors 160 are protected by covers and can be replaced if necessary. The stated advantages of the approach described are thus achieved according to one exemplary embodiment by an imaging mirror optics with vaporization protection, with the imaging mirrors 140, 142 (parabolic mirrors, elliptical mirrors) being located outside of the coating chamber 145 and only planar deflection mirrors 160 with coating protection being arranged within the coating chamber 145 are.

Die Vorrichtung 100 kann zum optischen Beschichten von z.B. Glas- und Kunststoffoptiken verwendet werden. Die Vorrichtung 100 ermöglicht über das Erfassen der optischen Eigenschaft des Werkstücks 105 eine Überwachung des Fortschritts des Beschichtens. Dabei werden als Werkstück 105 beispielsweise Optiken mit einer Schicht aus dünnen transmittierenden Materialien beschichtet, um Lichtstrahlen je nach Bedarf zu spiegeln oder zu filtern oder, um das Werkstück 105 zu entspiegeln. Die Beschichtung kann unter Verwendung der zumindest einen Beschichtungsquelle 180 durchgeführt werden, die beispielsweise ein Aufdampfen von Materialien auf das Werkstück 115 ermöglicht. Optional ist die zumindest eine Beschichtungsquelle 180 Teil der Vorrichtung 100. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 als Teil einer Vakuum-Beschichtungsanlage oder als eine Vakuum-Beschichtungsanlage realisiert. Die Vorrichtung 100 ermöglicht eine Überwachung der Beschichtung auch während eines Beschichtungsprozesses, der beispielsweise mittels einer physikalischen oder chemischen Gasphasenabscheidung durchgeführt wird.The apparatus 100 can be used for optical coating of glass and plastic optics, for example. The device 100 enables the progress of the coating to be monitored by detecting the optical properties of the workpiece 105 . In this case, as the workpiece 105 , for example, optics are coated with a layer of thin, transmissive materials in order to reflect or filter light beams as required, or in order to make the workpiece 105 anti-reflective. The coating can be carried out using the at least one coating source 180, which enables materials to be vapor-deposited onto the workpiece 115, for example. The at least one coating source 180 is optionally part of the device 100. According to one exemplary embodiment, the device 100 is implemented as part of a vacuum coating system or as a vacuum coating system. The device 100 enables the coating to be monitored even during a coating process, which is carried out, for example, by means of a physical or chemical vapor deposition.

2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in 1 beschriebenen Vorrichtung 100 handeln. 2 shows a three-dimensional representation of a device 100 for detecting an optical property of a workpiece 105 according to an embodiment. This can be an embodiment of the 1 act described device 100.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 als eine Beschichtungsanlage ausgeführt, die auf Grund der gezeigten Einbauten eine direkte Strahlführung von der eingangsseitigen Spiegeleinrichtung 110, die auch als Beleuchtungssystem bezeichnet werden kann, über das Werkstück 105 bis zur Erfassungseinrichtung 135 ermöglicht. Es handelt sich bei dieser Anlage beispielsweise um ein intermittierendes optisches Monitoringsystem in Verbindung mit einem Kalottensystem 200, dass um eine senkrechte Achse 205 drehbar ist und in dem ein Inkrementalgeber zur Positionsanzeige des Kalottensystems 200 integriert ist. Das Kalottensystem 200 weist eine Verteilerblende 210 auf. Die eingangsseitige Spiegeleinrichtung 110 bestehend aus einer Lichtquelle 125, die auch als UV-Lampe (Deuteriumlampe) bezeichnet werden kann, mit parabolischem Spiegel 140, der auch als parabolischer 90°- Umlenkspiegel bezeichnet werden kann, ist unterhalb der Bearbeitungskammer 145 montiert. Das Licht 120 fällt ausgehend von der Lichtquelle 125 auf den parabolischen Spiegel 140 mit einer Brennweite von beispielsweise 100 mm und wird durch ein Eingangsfenster mit planer Quarzglasscheibe senkrecht nach oben in die Bearbeitungskammer reflektiert. In der Bearbeitungskammer befinden sich optional zwei plane Spiegel 160, die so justiert sind, dass das Licht 120 senkrecht auf das Werkstück 105 fokussiert wird. Nach dem Durchgang des Lichtes 120 durch das Werkstück 105 passiert es ein Ausgangsfenster, das auch als zweites planes Fenster bezeichnet werden kann, und gelangt aus der Bearbeitungskammer heraus in eine ausgangsseitig fokussierende Spiegeleinrichtung 115, die auch als Kollimatoreinheit bezeichnet werden kann, die aus einem parabolischen Spiegel 142 mit der Brennweite 50 mm und einer Fasereinkoppeleinheit besteht. Danach wird das Licht 120 über den Lichtwellenleiter 126 in die Erfassungseinrichtung 135 geführt.According to one exemplary embodiment, device 100 is designed as a coating system which, due to the installations shown, enables direct beam guidance from input-side mirror device 110, which can also be referred to as an illumination system, via workpiece 105 to detection device 135. This system is, for example, an intermittent optical monitoring system in connection with a spherical cap system 200 that can be rotated about a vertical axis 205 and in which an incremental encoder for displaying the position of the spherical cap system 200 is integrated. The spherical cap system 200 has a distribution screen 210 . The input-side mirror device 110 consisting of a light source 125, which can also be referred to as a UV lamp (deuterium lamp), with a parabolic mirror 140, which can also be referred to as a parabolic 90° deflection mirror, is mounted below the processing chamber 145. The light 120 falls from the light source 125 onto the parabolic mirror 140 with a focal length of 100 mm, for example, and is reflected vertically upwards into the processing chamber through an input window with a flat quartz glass pane. There are optionally two plane mirrors 160 in the processing chamber, which are adjusted in such a way that the light 120 is focused perpendicularly onto the workpiece 105. After the light 120 has passed through the workpiece 105, it passes through an exit window, which can also be referred to as a second plane window, and exits the processing chamber into an exit-focusing mirror device 115, which can also be referred to as a collimator unit, which consists of a parabolic Mirror 142 with a focal length of 50 mm and a fiber coupling unit. Thereafter, the light 120 is guided into the detection device 135 via the optical waveguide 126 .

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 305 des Leitens von Licht von einer Lichtquelle zu einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Werkstückes. Dies geschieht unter Verwendung einer eingangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung. Ferner umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 310 des Leitens des Lichts von dem Aufnahmebereich zu einer Erfassungseinrichtung. Dies geschieht unter Verwendung einer ausgangsseitig fokussierenden Spiegeleinrichtung. Die Schritte des Verfahrens können unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt werden, wie sie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben ist. 3 FIG. 3 shows a flowchart of a method 300 for detecting an optical property of a workpiece according to an embodiment. The method 300 includes a step 305 of directing light from a light source to a receiving area for receiving the workpiece. This is done using a mirror device that focuses on the input side. Furthermore, the method 300 includes a step 310 of guiding the light from the recording area to a detection device. This is done using a mirror device that focuses on the output side. The steps of the method can be carried out using an apparatus as described with reference to the previous figures.

Claims

Device (100) for detecting an optical property of a workpiece (105), the device (100) having the following features: an input focusing mirror means (110) shaped to direct light (120) from a light source (125) to a receiving area (130) for receiving the workpiece (105); and exit focusing mirror means (115) shaped to direct the light (120) from the receiving area (130) to a detector means (135).

Device (100) according to claim 1 , wherein the mirror device (110) focusing on the input side and the mirror device (115) focusing on the output side each have a parabolic and/or elliptical mirror (140, 142).

Device (100) according to one of the preceding claims, with a processing chamber (145), the processing chamber (145) being arranged between the input-side focusing mirror device (110) and the output-side focusing mirror device (115), the receiving area (130) for processing of the workpiece (105) is arranged in the processing chamber (145).

Device (100) according to claim 3 , wherein the processing chamber (145) is designed as a coating chamber for coating the workpiece (105).

Device (100) according to claim 3 or 4 , with a further mirror device (150, 155), which is designed to guide the light (120) from the input-side focusing mirror device (110) to the recording area (130), the further mirror device (150, 155) in the processing chamber (145) is arranged.

Device (100) according to claim 4 , wherein the further mirror device (150, 155) has at least one plane mirror (160).

Device (100) according to claim 6 , wherein the at least one plane mirror (160) has a coating protection.

Device (100) according to any one of claims 3 until 7 , wherein the processing chamber (145) has an entrance window (165) for guiding the light (120) from the entrance-side focusing mirror device (110) into the processing chamber (145) and/or an exit window (170) for guiding the light (120) out of the Processing chamber (145) to the output side focusing mirror device (115).

Device (100) according to any one of claims 3 until 8th wherein no light guide for guiding the light (120) is arranged within the processing chamber (145).

Device (100) according to one of the preceding claims, with the light source (125), wherein the light source (125) is designed as a UV light source.

Device (100) according to one of the preceding claims, with the detection device (135), wherein the detection device (135) is designed to determine the optical property of the workpiece (105) using the light (120).

Method (300) for detecting an optical property of a workpiece (105), the method (300) having the following steps (305, 310): directing light (120) from a light source (125) to a receiving area (130) for receiving the workpiece (105) using input focusing mirror means (110); and Directing the light (120) from the recording area (130) to a detection device (135) using an output-side focusing mirror device (115).