DE3814606C2

DE3814606C2 -

Info

Publication number: DE3814606C2
Application number: DE3814606A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Phys. 6100 Darmstadt De Herden; Rolf Dr.Rer.Nat. 3526 Trendelburg De Blessing
Original assignee: Interpane Entwicklungs- und Beratungsgesellschaft Mbh & Co Kg 3471 Lauenfoerde De
Current assignee: Interpane Entwicklungs- und Beratungsgesellschaft Mbh & Co Kg 3471 Lauenfoerde De
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1991-10-31
Also published as: DE3814606A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beurteilung der Abriebfestigkeit oder der durch Abrieb entstandenen Beschädigung der Oberfläche eines flächigen Guts, insbesondere einer Glasscheibe. Die Unempfindlichkeit gegenüber äußeren, insbesondere mechanischen, Einflüssen von Oberfläche spielt eine bedeutende Rolle für die Tauglichkeit und damit die Verwertbarkeit von Produkten. Von besonderer Bedeutung ist die Festigkeit gegenüber Abrieb bzw. des Abriebverhaltens insgesamt, aber auch die Empfindlichkeit gegen Änderungen der Struktur während der Fertigung. Die Erfassung von Strukturen einer Oberfläche sowie die bewertbare Auswertung der erfaßten Größen sind daher von besonderer Wichtigkeit.The invention relates to a method and an apparatus for Assessment of abrasion resistance or that caused by abrasion Damage to the surface of a flat good, in particular a sheet of glass. The insensitivity to external, especially mechanical, Influences from surface play a significant role Role for the suitability and thus the usability of Products. Strength is of particular importance Abrasion or the abrasion behavior as a whole, but also the Sensitivity to changes in structure during manufacture. The detection of structures of a surface as well the evaluable evaluation of the recorded variables are therefore of of particular importance.

Vergleichsweise umproblematisch sind Härtemessungen bei homogenen Körpern. Dort können Ritz- und Einprägmethoden zur Bestimmung ausreichend genauer Kennwerte ermittelt werden. Probleme treten jedoch bei beschichteten Oberflächen, insbesondere bei Oberflächen mit Dünnschicht-Beschichtungen auf. Dort kann nämlich bei Anwendung der herkömmlichen Methoden der Einfluß der Beschichtung und der Einfluß des beschichteten Körpers nicht mehr eindeutig voneinander getrennt werden. Besonders schwierig ist dies bei sehr dünnen Schichten, die mit Verfahren der Dünnschicht-Physik hergestellt sind, etwa durch Sputtern, Aufdampfen, CVD-Verfahren oder dgl. Solche Verfahren werden häufig bei der Beschichtung von Glasscheiben wie beispielsweise für Isolierverglasungen verwendet. Andererseits kann es gerade bei solchen Anwendungsfällen bei der Fertigung und der Verarbeitung zu der Verwendbarkeit des Produktes erheblich beeinflussenden Beschädigungen durch Abrieb oder dgl. kommen. Dieses Problem wird besonders gravierend, wenn ganz bestimmte physikalische Eigenschaften des Endproduktes hinsichtlich der Struktur seiner Oberfläche verlangt werden. Hardness measurements with homogeneous ones are comparatively problematic Bodies. There, scribing and embossing methods can be used for determination sufficiently precise characteristic values are determined. Problems however occur with coated surfaces, in particular on surfaces with thin-film coatings. There can namely when using the conventional methods of influence the coating and the influence of the coated body can no longer be clearly separated from one another. Especially this is difficult with very thin layers with Methods of thin-film physics are produced, for example by Sputtering, vapor deposition, CVD processes or the like. Such processes are often used in the coating of glass panes such as used for double glazing. On the other hand it can be just in such applications in manufacturing and processing to the usability of the product significantly damage caused by abrasion or the like. come. This problem becomes particularly serious, if any certain physical properties of the end product with regard to the structure of its surface.

Bisher wurden in solchen Fällen visuelle Beurteilungsverfahren verwendet, bei denen ein einem Abrieb unterzogenes Produkt mit einem Standardprodukt visuell verglichen wurde. Abgesehen davon, daß diese Vorgehensweise nur subjektiv ist und damit sehr fehleranfällig, ist es auch äußerst kostspielig, da hierzu hohe Erfahrung erforderlich ist.So far, visual assessment procedures have been used in such cases used where an abraded Visually compared the product with a standard product has been. Apart from the fact that this approach is only subjective is and therefore very prone to errors, it is also extremely costly, because it requires a lot of experience.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 31 27 604 ist es bekannt, zur Messung von texturierten Oberflächen zu der Richtung von Bearbeitungsriefen die Streulichtverteilung von reflektiertem oder durchgelassenem Licht heranzuziehen. Eine quantitative Erfassung, z. B. der Abriebfestigkeit kann die hier gegebene Lehre nicht vermitteln. Auch in der Deutschen Patentschrift 30 37 622 wird zur Bestimmung der Oberflächenziele lediglich die von der zu untersuchenden Oberfläche reflektierte Streustrahlung mit Detektoren erfaßt. Die Deutsche Auslegeschrift 22 60 090 betrifft eine photoelektrische Einrichtung zur Bestimmung der Rauhigkeit insbesondere von Papieroberflächen, wobei hier eine Lichtfleckgröße maximaler Lichtintensität angegeben wird, jedoch nicht in Form eines undurchlässigen Lichtflecks auf einem lichtdurchlässigen Substrat. Ein Interferenzfilter dient der Eliminierung des Störeinflusses des Umgebungslichtes.From German Offenlegungsschrift 31 27 604 it is known for measuring textured surfaces in the direction of Machining scoring the scattered light distribution from reflected or to let transmitted light through. A quantitative one Detection, e.g. B. the abrasion resistance can be given here Do not convey teaching. Also in the German patent 30 37 622 is used to determine the surface targets only that reflected from the surface to be examined Scattered radiation detected with detectors. The German Designation 22 60 090 relates to a photoelectric Device for determining the roughness, in particular of Paper surfaces, with a maximum light spot size Light intensity is specified, but not in the form of a opaque light spot on a translucent Substrate. An interference filter is used to eliminate the Interference of ambient light.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei denen eine objektive Erfassung von Strukturen einer Oberfläche gewährleistet werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a method and to provide a device in which an objective Guaranteed detection of structures of a surface can be.

Die Aufgabe wird gelöst, durch die Merkmale des Patentanspruches 1.The task is solved by the features of claim 1.

Die Aufgabe wird bei einer entsprechender Vorrichtung gelöst durch eine Quelle eines kohärenten Lichtstrahles und eine optische Anordnung, die den kohärenten Lichtstrahl auf die Oberfläche abbildet und an der Struktur durch Strahlbeugung entstandene Anteile des Lichtstrahls einer Erfassungs- und Auswerteanordnung zuführt.The task is carried out with a corresponding device solved by a source of a coherent light beam and an optical arrangement that provides the coherent beam of light mapped onto the surface and through to the structure Parts of the light beam of a detection and supplies evaluation arrangement.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.The invention is further developed by the features of the subclaims.

Die Erfindung ist anwendbar bei der Beurteilung der Abriebfestigkeit bzw. der durch Abrieb entstandenen Beschädigungen beschichteter Flächen, inbesondere Flächen mit Dünnschicht-Beschichtungen und/oder bei der Beurteilung von gewollten oder ungewollten Unebenheiten einer im übrigen ebenen Fläche.The invention is applicable to the Assessment of the abrasion resistance or the abrasion Damage to coated surfaces, especially Areas with thin-film coatings and / or in the assessment of wanted or unwanted bumps one in remaining flat surface.

Die Erfindung geht davon aus, daß eine nichtstruktuierte Oberfläche keine auf Strahlungsbeugung beruhende Anteile hindurchläßt oder reflektiert, während körperliche Strukturen, wie insbesondere durch Abrieb entstandene Strukturen, eine solche Strahlbeugung verursachen, wobei das Ausmaß der Strahlbeugung von der Größe der Struktur, beispielsweise dem Ausmaß des Abriebes abhängt.The invention assumes that an unstructured Surface does not allow any parts due to radiation diffraction to pass through or reflected while physical structures, such as structures created in particular by abrasion, a cause such beam diffraction, the extent of the beam diffraction on the size of the structure, for example the extent depends on the abrasion.

Die Anwendung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung erlaubt eine automatische Stichproben-Beurteilung oder kontinuierliche Beurteilung von Produkten hinsichtlich der Struktur deren Oberfläche. Beispielsweise kann bei Vergleich mit einer Standardprobe beurteilt werden, ob das jeweilige Produkt in den Vertrieb gelangen kann oder als Ausschuß betrachtet werden muß. Durch Verwendung von speziellen Filtern kann sogar dahingehend beurteilt werden, ob eine bestimmte erwünschte oder unerwünschte Struktur der Oberfläche des beurteilten Produkts vorliegt. Für Entwicklungszwecke ist es andererseits möglich, bei Zuordnung zu einer Bearbeitungsmaschine das Verhalten der Oberfläche bei laufender Bearbeitung zu untersuchen.The application of the method or the device allows one automatic sample assessment or continuous assessment of products in terms of the structure of their surface. For example, when comparing with a standard sample be judged whether the particular product in sales can arrive or must be regarded as a committee. Using special filters can even do this be judged whether a certain desired or undesirable structure of the surface of the product being assessed is present. On the other hand, for development purposes, it is possible when assigned to a processing machine, the behavior of the Examine surface while machining.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated by the in the drawing Embodiment explained in more detail.

Von einer Quelle 1, wie einem He-Ne-Laser wird ein kohärenter Lichtstrahl 2 abgegeben und über Spiegel 3, 4 umgelenkt und zu einer ersten Linse 5, die eine Fokussieranordnung bildet, geführt. Ein lichtdurchlässiges Substrat 6 ist im Lichtweg des Lichtstrahls 2 angeordnet. Die Linse 5 fokussiert den Lichtstrahl 2 auf einen bestimmten Fleck auf der Oberfläche 7 des Substrates 6. Im Bereich dieses Flecks trägt die Oberfläche 7 eine sehr gut reflektierende Beschichtung 8. Diese Beschichtung 8 liegt ferner im Brennpunkt einer Abbildungslinse 9. Auf zwei Haltern 10 und 11 ist ein zu untersuchendes flächiges Gut 12 vorgesehen. Die Abbildungslinse 9 bildet den von der Beschichtung 8 reflektierten Lichtstrahl 2 auf die hinsichtlich ihrer Struktur zu untersuchende Oberfläche 13 des flächigen Guts 12 ab.A coherent light beam 2 is emitted from a source 1 , such as a He-Ne laser, and deflected via mirrors 3, 4 and guided to a first lens 5 , which forms a focusing arrangement. A transparent substrate 6 is arranged in the light path of the light beam 2 . The lens 5 focuses the light beam 2 onto a specific spot on the surface 7 of the substrate 6 . In the area of this stain, the surface 7 has a very well reflective coating 8 . This coating 8 is also in the focus of an imaging lens 9 . A flat item 12 to be examined is provided on two holders 10 and 11 . The imaging lens 9 images the light beam 2 reflected by the coating 8 onto the surface 13 of the flat material 12 to be examined with regard to its structure.

Bestimmte durch Strahlbeugung entstandene Anteile 14 des Lichtstrahls 2 werden im Bereich des durch die numerische Apertur bestimmten Öffnungswinkels der Abbildungslinse 9 reflektiert und durch den lichtdurchlässigen Anteil des Substrats 6 hindurchgelassen und von einer Sammellinse 15 auf einen optischen Detektor 16 einer Erfassungs- und Auswerteanordnung 17 abgebildet.Certain portions 14 of the light beam 2 created by beam diffraction are reflected in the region of the aperture angle of the imaging lens 9 determined by the numerical aperture and transmitted through the translucent portion of the substrate 6 and imaged by a converging lens 15 onto an optical detector 16 of a detection and evaluation arrangement 17 .

Etwa ungehindert durch das Gut 12 hindurchtretende Anteile der kohärenten Strahlung werden in an sich bekannter Weise von einer Lichtfalle 18 aufgenommen.Portions of the coherent radiation that pass approximately unhindered through the material 12 are picked up by a light trap 18 in a manner known per se.

Je nach Größe der Beschichtung 8 ist für den Anteil 14 hinter dem Substrat 6 ein mehr oder minder großer Schattenbereich 19 ausgebildet.Depending on the size of the coating 8 , a more or less large shadow region 19 is formed for the portion 14 behind the substrate 6 .

Zweckmäßig ist die Oberfläche 7 und damit die Beschichtung 8 des Substrates 6 gegen den einfallenden kohärenten Lichtstrahl 2 unter einem Winkel von 45° geneigt, jedoch kommt es wesentlich nur darauf an, daß auf die zu untersuchende Oberfläche 13 abgebildet wird und der Anteil 14 das Substrat 6 (mit Ausnahme des die Beschichtung 8 betreffenden Bereiches) unbeeinflußt durchdringt.The surface 7 and thus the coating 8 of the substrate 6 are expediently inclined at an angle of 45 ° to the incident coherent light beam 2 , but it is only important that imaging is carried out on the surface 13 to be examined and the portion 14 is the substrate 6 (with the exception of the area relating to the coating 8 ) penetrates unaffected.

Durch die geschilderte optische Anordnung tritt das durch die Beschichtung 8 des Substrates 6 um 90° abgelenkte kohärente Licht des Lichtstrahls 2 in Form einer Kugelwelle in die Linse 9 ein. Da der Abstand zwischen der Linse 9 und der Beschreibung 8 des Substrates 6 der Brennweite der Linse 9 entspricht, liegt nach Durchlaufen der Linse 9 das Licht in Form einer ebenen Welle vor. Diese beleuchtet nun die Oberfläche 13 des Gutes 12, bei dem es sich vorzugsweise um eine Glasplatte handelt. Die ebene Welle hat einen Durchmesser, der durch die Breite des Lichtstrahles 2 der Quelle 1 und das Brennweitenverhältnis der beiden Linsen 5 und 9 bestimmt ist, wobei die Oberfläche 13 des Gutes 12 mit einem der Brennweite der Linse 9 entsprechenden Abstand von deren Hauptebene entfernt ist. Dies hat zur Folge, daß bei vorausgesetzt ideal ebener Oberfläche 13 des Gutes 12 an dieser Oberfläche 13 reflektierte Anteile des Lichtstrahls 2 wieder auf den Bereich 8 des Substrates 6 fokussiert werden, also durch das Substrat 6 nicht hindurchtreten können.Due to the optical arrangement described, the coherent light of the light beam 2 deflected by the coating 8 of the substrate 6 by 90 ° enters the lens 9 in the form of a spherical wave. Since the distance between the lens 9 and the description 8 of the substrate 6 corresponds to the focal length of the lens 9 , the light is in the form of a plane wave after passing through the lens 9 . This now illuminates the surface 13 of the good 12 , which is preferably a glass plate. The plane wave has a diameter which is determined by the width of the light beam 2 of the source 1 and the focal length ratio of the two lenses 5 and 9 , the surface 13 of the material 12 being at a distance from the main plane corresponding to the focal length of the lens 9 . This has the consequence that, provided that the surface 13 of the good 12 is ideally flat, portions of the light beam 2 reflected on this surface 13 are focused again on the region 8 of the substrate 6 , that is to say cannot pass through the substrate 6 .

An Oberflächenunebenheiten oder an Oberflächenverletzungen tritt eine Strahlbeugung auf, wobei Anteil und Ausmaß der Strahlbeugung ein Maß für die Oberflächenunebenheit bzw. Oberflächenverletzung sind. Beim Ausführungsbeispiel werden die innerhalb des durch die numerische Apertur der Linse 9 bestimmten Öffnungswinkels liegenden Anteile 14 in Form ebener Wellen jenseits der Linse 9 durch das Substrat 6 (mit Ausnahme des Schattenbereichs 19) geführt, da diese Anteile 14 außermittig sind. Wird also die Beschichtung 8 in ihren Abmessungen sehr klein gehalten, so wird der einer vollkommen ebenen, also nichtstrukturierten Oberfläche 13 entsprechende Anteil des reflektierten Lichtstrahls 2 für die Erfassung und Auswertung unterdrückt. Durch entsprechende Wahl der Größe kann auch erreicht werden, daß vernachlässigbare Strukturen der Oberfläche 13 ebenfalls zu unterdrückten Anteilen im reflektierten Lichtstrahl führen. Der durch das Substrat 6 hindurchgetretene Anteil 14 des Lichtstrahls 2 wird durch die Linse 15 auf den Detektor 16 fokussiert und führt zu einem der Intensität proportionalen, direkt in W/cm² erfaßbaren Ausgangssignal. Hierdurch ist eine Kalibrierung der Erfassungs- und Auswerteanordnung 17 mit Hilfe von Standardproben möglich, wodurch eine Messung hinsichtlich der Größe der Struktur der Oberfläche 13 des Gutes 12 möglich wird. Werden Überlappungen von Streuung verursachenden Zentren und Strukturen der Oberfläche 13 und die Auflösungsgrenze der Linse 9 vernachlässigt, so ist das Ausgangssignal der Erfassungs- und Auswerteanordnung 17 proportional zur Dichte dieser Streuzentren. Dieses Ausgangssignal kann in analoger, aber auch digitaler Form ausgegeben werden.Radiation diffraction occurs on surface unevenness or on surface injuries, the proportion and extent of the beam diffraction being a measure of the surface unevenness or surface injury. In the exemplary embodiment, the portions 14 lying within the opening angle determined by the numerical aperture of the lens 9 are guided in the form of plane waves beyond the lens 9 through the substrate 6 (with the exception of the shadow region 19 ), since these portions 14 are eccentric. If the dimensions of the coating 8 are kept very small, the proportion of the reflected light beam 2 which corresponds to a completely flat, that is to say non-structured surface 13 is suppressed for the detection and evaluation. By appropriate selection of the size, it can also be achieved that negligible structures of the surface 13 likewise lead to suppressed portions in the reflected light beam. The portion 14 of the light beam 2 which has passed through the substrate 6 is focused by the lens 15 onto the detector 16 and leads to an output signal which is proportional to the intensity and can be detected directly in W / cm 2. This makes it possible to calibrate the detection and evaluation arrangement 17 with the aid of standard samples, which makes it possible to measure the size of the structure of the surface 13 of the good 12 . If overlaps of scattering-causing centers and structures of the surface 13 and the resolution limit of the lens 9 are neglected, the output signal of the detection and evaluation arrangement 17 is proportional to the density of these scattering centers. This output signal can be output in analog, but also digital form.

Beim besonderen Ausführungsbeispiel, nämlich der Untersuchung beschichteter Glasplatten, die einer Abriebbehandlung unterworfen sind, sind diese Streuzentren die durch das Abreiben erzeugten Verletzungen der Oberfläche der Beschichtung.In the particular embodiment, namely the investigation coated glass plates subjected to an abrasion treatment are these scattering centers that are caused by rubbing off generated injury to the surface of the coating.

Durch geeignete Ausbildung der Erfassungs- und Auswerteanordnung 17 kann in analoger Weise auch festgestellt werden, ob eine erwünschte Struktur an der Oberfläche 13 des Gutes 12 vorliegt und/oder ob bestimmte erwünschte oder unerwünschte Abweichungen von der Struktur der Oberfläche 13 des Gutes 12 vorliegen. Dies wird dadurch erreicht, daß bestimmte Ortsfrequenzfilter verwendet werden, die für die festzustellende Struktur oder Strukturänderung spezifisch sind.By appropriately designing the detection and evaluation arrangement 17, it can also be determined in an analogous manner whether there is a desired structure on the surface 13 of the good 12 and / or whether there are certain desired or undesirable deviations from the structure of the surface 13 of the good 12 . This is achieved by using certain spatial frequency filters that are specific to the structure to be determined or structure change.

Die durch Oberflächenstrukturen verursachte Strahlbeugung weist für bestimmte Strukturen spezifische Frequenzcharakteristiken auf. Durch Unterdrücken oder Hindurchlassen bestimmter Frequenzbänder kann der Anteil 14 des reflektierten Lichtstrahles 2 auch hinsichtlich des Vorliegens oder Nichtvorliegens bestimmter spezifischer Strukturen untersucht werden. Zu diesem Zweck können Ortsfrequenzfilter in der räumlichen Fourierebene der Abbildungsoptik der optischen Anordnung vorgesehen werden, die bestimmte Frequenzanteile hindurchlassen bzw. sperren. Durch entsprechende Auswertung in der Erfassungs- und Auswerteanordnung 17 kann auf diese Weise festgestellt werden, ob die Oberfläche 13 des Gutes 12 eine bestimmte Struktur-Bedingung erfüllt oder nicht. Ausgehend davon kann ein entsprechendes Signal abgegeben werden und kann veranlaßt werden, daß das entsprechende Gut 12 von den Halterungen 10 und 11 zu einer Ausschußseite oder zu einer Weiterbearbeitungsseite abgegeben wird.The beam diffraction caused by surface structures has specific frequency characteristics for certain structures. By suppressing or passing certain frequency bands, the portion 14 of the reflected light beam 2 can also be examined with regard to the presence or absence of certain specific structures. For this purpose, spatial frequency filters can be provided in the spatial Fourier plane of the imaging optics of the optical arrangement, which pass or block certain frequency components. By appropriate evaluation in the detection and evaluation arrangement 17 it can be determined in this way whether the surface 13 of the good 12 fulfills a certain structural condition or not. Proceeding from this, a corresponding signal can be emitted and the corresponding goods 12 can be emitted from the holders 10 and 11 to a committee side or to a further processing side.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich auch zur ständigen Fertigungsüberwachung. So kann flächiges Gut ständig an der optischen Anordnung vorbeigefördert werden oder es können wechselnd flächige Güter 12 an den Halterungen 10 und 11 angeordnet werden. Diese Vorgehensweise eignet sich daher für die zerstörungsfrei On-Line-Endkontrolle.The procedure according to the invention is also suitable for constant production monitoring. Flat goods can thus be continuously conveyed past the optical arrangement, or alternating flat goods 12 can be arranged on the holders 10 and 11 . This procedure is therefore suitable for the non-destructive online final inspection.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise eignet sich auch für die Untersuchung von Produkten auf Widerstandsfähigkeit gegenüber bestimmten Bearbeitungsverfahren, insbesondere für die Untersuchung auf Abriebfestigkeit entsprechend der Härte oder Haftfestigkeit einer Beschichtung auf der Oberfläche 13 eines Gutes 12. Zu diesem Zweck kann bei Dauerbetrieb oder Intervallbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine entsprechende Bearbeitungseinrichtung wie eine Abriebeinrichtung zwischen der Linse 9 und der zu untersuchenden Oberfläche 13 eines Gutes 12 angeordnet sein und ständig oder intervallartig auf diese Oberfläche 13 einwirken. Wird beispielsweise ein rotierendes Abriebwerkzeug verwendet, so ist die Anzahl der Umdrehungen des Abriebwerkzeuges ein Maß für die Schichthärte oder Haftfestigkeit, wobei die Erzeugung eines Abriebes ständig mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfaßt wird. Somit eignet sich die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch für Prüfstandsuntersuchungen.The procedure according to the invention is also suitable for examining products for resistance to certain machining processes, in particular for examining abrasion resistance corresponding to the hardness or adhesive strength of a coating on the surface 13 of a good 12 . For this purpose, during continuous operation or intermittent operation of the device according to the invention, a corresponding processing device such as an abrasion device can be arranged between the lens 9 and the surface 13 of a good 12 to be examined and act continuously or intermittently on this surface 13 . If, for example, a rotating abrasion tool is used, the number of revolutions of the abrasion tool is a measure of the layer hardness or adhesive strength, the generation of an abrasion being continuously detected with the aid of the device according to the invention. The procedure according to the invention is therefore also suitable for test bench examinations.

Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei dem eine transparente Glasplatte mit einer Beschichtung versehen ist. Die Erfindung ist auch bei anderen Produkten anwendbar, bei denen eine Oberfläche zu untersuchen ist, sofern an dieser Oberfläche eine Strahlbeugung stattfinden kann. Bei Glasplatten ist ein 5 mW Helium-Neon- Laser als Quelle 1 zweckmäßig, der eine ebene kohärente Welle einer Wellenlänge mit 633 nm erzeugt. Bei anderen Anwendungsfällen können kohärente Wellen anderer Wellenlänge zweckmäßig sein.The invention was explained using an exemplary embodiment in which a transparent glass plate is provided with a coating. The invention is also applicable to other products in which a surface is to be examined, provided that beam diffraction can take place on this surface. In the case of glass plates, a 5 mW helium-neon laser is expedient as source 1 , which generates a plane coherent wave with a wavelength of 633 nm. In other applications, coherent waves of different wavelengths can be useful.

Claims

1. A method for assessing the abrasion resistance or the damage to the surface of a flat material, in particular a glass pane, caused by abrasion, with the following steps

- A coherent light beam ( 2 ) is focused on a reflective small spot ( 8 ), which is located on a transmitting substrate ( 6 ), and imaged on the surface ( 13 ) via an imaging lens ( 9 ), the small spot ( 8 ) lies in the focal point of the imaging lens ( 9 ) facing away from the surface ( 13 ),
- The parts created by beam scattering on the portion of the surface ( 13 ) subject to abrasion are passed the opaque small spot ( 8 ) through the translucent substrate ( 6 ) and an optic ( 9, 15 ) onto a detection and evaluation arrangement ( 16, 17 ) and
- The evaluation with regard to abrasion is based on differences in these proportions compared to the corresponding proportions obtained in the examination of at least one standard sample.

2. The method according to claim 1, characterized in that the scattered portions ( 14 ) of the light beam ( 2 ) are detected and evaluated within the aperture angle determined by the numerical aperture of the imaging lens ( 9 ) of the light beam ( 2 ).

3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the portions ( 14 ) on the receiving part ( 16 ) of a light intensity measuring device ( 17 ) are focused for evaluation.

4. The method according to claim 1, characterized in that the surface ( 13 ) is processed to produce the structure and the coherent beam ( 2 ) is imaged continuously or at intervals on the surface ( 13 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the processing is ended when a threshold value of the light intensity of the portion ( 14 ) is reached.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that regarding at least one certain kind of difference compared to the standard sample.

7. The method according to claim 6, characterized, that when evaluating in the Fourier plane of the optical Arrangement of a spatial frequency filter characterizing the specific type is arranged.

8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the size of the spot ( 8 ) is determined so that during the evaluation, the detection of a certain light intensity reflects a certain state of the surface ( 13 ).

9. Apparatus for assessing the abrasion resistance or the damage to the surface of a flat material, in particular a glass pane, caused by abrasion, for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, characterized by
a source ( 1 ) for emitting a coherent light beam ( 2 ), an optical arrangement which images the light beam ( 2 ) onto the surface ( 13 ) and on the structures of the surface ( 13 ) parts ( 14 ) of the light beam (beam scattering) 2 ) feeds a detection and evaluation arrangement ( 17 ), which has a transmitting substrate ( 6 ) which carries a reflecting small spot ( 8 ) in the focal point of the imaging lens ( 9 ) facing away from the surface ( 13 ), and a focusing arrangement ( 5 ) which focuses the coherent light beam ( 2 ) on the spot ( 8 ) so that it can be imaged on the surface by means of the imaging lens ( 9 ), the substrate ( 6 ) with the exception of the spot ( 8 ) being translucent and one A collecting lens ( 15 ) for imaging the portion ( 14 ) of the light beam ( 2 ) that has passed through the substrate ( 6 ) is provided on the detection and evaluation arrangement ( 17 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the imaging lens ( 9 ) of the optical arrangement and the scattered portions ( 14 ) of the light beam ( 2 ) within the aperture angle determined by the numerical aperture of the imaging lens ( 9 ) of the light beam ( 2 ) Receiving and evaluation arrangement ( 17 ) supplies.

11. Device according to one of claims 9 and 10, characterized in that the detection and evaluation arrangement ( 17 ) is a light intensity measuring device.

12. Device according to one of claims 9 to 11, in particular for assessing the abrasion resistance or the damage caused by abrasion coated surfaces, in particular surfaces with thin-film coatings, characterized in that the source ( 1 ) is a laser device, in particular a He-Ne laser device , is.

13. The device according to one of claims 9 to 12, characterized by a processing device which acts on the surface ( 13 ).