Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks.

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.

Offenbarung der Erfindung

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.

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. 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.

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.

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".

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.

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. 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.

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.

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.

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.

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. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Schritte des Verfahrens können beispielsweise unter Verwendung der genannten Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks ausgeführt werden.

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

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erfassen einer optischen Eigenschaft eines Werkstücks;

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

Figur 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.

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.

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.

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 Figur 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.

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.

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.

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.

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).

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.

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°.

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.

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.

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.

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.

Figur 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 Figur 1 beschriebenen Vorrichtung 100 handeln.

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.

Figur 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.