[0001] Verfahren und Anordnung zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Oberflächenstruktur Technisches Gebiet der Erfindung

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der zerstörungsfreien Überprüfung von Oberflächenstrukturen, beispielsweise von Oberflächenstrukturen, die als Werkzeugeinsätze für die Erzeugung optischer Oberflächen auf einem Werkstück, insbesondere auf einem Lichtleiter, verwendet werden.

Stand der Technik

[0003] Zur zerstörungsfreien Überprüfung von Oberflächenstrukturen sind verschiedene mikroskopische und Fernfeld-Ansätze bekannt, die Elektronen, Photonen oder mechanische Abtastungen einsetzen. Hierzu zählen unter anderen Methoden wie etwa Rasterelektronenmikroskopie, Konfokalmikroskopie, Streumessungen oder auch visuelle Inspektionen auf Basis bestimmter räumlich und/oder in der Wellenlänge beschränkter Beleuchtungen.

[0004] So beschreibt die DE 10 2010 037 786 A1 ein Laser-Scanning-Mikroskop, bei welchem reflektiertes Licht detektiert und ausgewertet wird. Nachteilig dabei ist, dass nicht die optische Funktionsweise einer zu prüfenden optischen Oberflächenstruktur nachempfunden werden kann, wodurch auch hinreichend gute Oberflächenstrukturen fälschlicherweise aussortiert werden können.

[0005] Ferner offenbart die DE 197 54 647 A1 ein Rasterelektronenmikroskop. Während dieses eine exzellente Auflösung bietet, steht wiederum der vorgenannte Mangel im Vordergrund: Nachteilig ist auch hier, dass nicht die optische Funktionsweise einer zu prüfenden optischen Oberflächenstruktur nachempfunden werden kann, wodurch auch hinreichend gute Oberflächenstrukturen fälschlicherweise aussortiert werden können. [0006] In der US 2015/0253256 A1 wird ein Inspektionssystem beschrieben. Dabei kommt eine starke chromatische Aberration zum Einsatz, so dass unterschiedliche Wellenlängen verschiedene Ebenen eines Substrates beleuchten, wodurch wiederum rückreflektiertes Licht aus den verschiedenen Ebenen ausgewertet werden kann. Auch hiermit kann nicht die optische Funktionsweise einer zu prüfenden optischen Oberflächenstruktur nachempfunden werden.

[0007] Schließlich offenbart die US 9,952,393 B2 eine Lichtleiterstruktur, welche auf eloxiertem Aluminiumoxid und einem Fluoropolymer basiert. Hierbei kommen in bestimmten Ausgestaltungen Flüssigkeiten im Lichtleiter zum Einsatz. Die Schrift offenbart jedoch nicht, wie eine optische Oberflächenstruktur geprüft werden kann.

[0008] Den vorgenannten Verfahren und Anordnungen steht somit gemein, dass sie nicht die tatsächliche optische Wirkung eines mit einer solchen Oberflächenstruktur hergestellten Teiles nachempfinden und mithin fälschlicherweise Oberflächenstrukturen als defekt bewerten, die eigentlich nutzbar wären. Außerdem sind die Probengrößen von Rasterelektronenmikroskope als auch Laser-Scanning-Mikroskope limitiert und Mikrostrukturen können lediglich lokal vermessen werden.

Beschreibung der Erfindung

[0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zu beschreiben, mit welcher man eine Oberflächenstruktur, insbesondere die eines Werkzeugeinsatzes für die Herstellung von optischen Strukturen, zerstörungsfrei überprüfen kann. Die Überprüfung soll möglichst nur optisch relevante Mängel der Oberflächenstrukturen aufzeigen, ohne diejenigen Oberflächenstrukturen fälschlicherweise als fehlerhaft zu bewerten, bei denen für die spätere optische Funktion der mit dem Werkzeugeinsatz hergestellten Teile optisch nur irrelevante Fehler auftreten. Das Verfahren bzw. die Anordnung soll in der Lage sein, auch feine optische Strukturen im Mikro- bzw. Nanometerbereich zu überprüfen. Die Erfindung soll ferner mit möglichst einfachen Mitteln preiswert umsetzbar sein und die Überprüfung nur einen vergleichsweise geringen Zeitaufwand erfordern. [0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Oberflächenstruktur, welches die im Folgenden aufgeführten Schritte umfasst. [0011] Zunächst wird die Oberflächenstruktur in einem Schritt a) bereitgestellt. In einem der Bereitstellung folgenden Schritt b) wird zunächst mindestens ein Teil der Oberflächenstruktur mit einer Flüssigkeit benetzt. Diese Benetzung führt zur Bildung einer Flüssigkeitsschicht auf dem besagten Teil der Oberflächenstruktur, d.h. oberhalb davon. Diese Schicht wird auf ihrer Unterseite durch die Oberflächenstruktur begrenzt und auf ihrer Oberseite durch ein gasförmiges Medium - in der Regel Luft oder ein anderes Gas - begrenzt und weist somit eine Schichtdicke - im Folgenden einfach als Dicke bezeichnet - auf. Eine Dickenvariation der Flüssigkeit oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur beträgt höchstens 50% von der maximalen Dicke der Flüssigkeit oberhalb der Oberflächenstruktur, so dass die Flüssigkeit einen Lichtleiter mit zwei Großflächen oben und unten bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur aufweist und durch diese begrenzt ist und an einer zweiten Großfläche durch Luft oder ein anderes Gas begrenzt wird.

[0012] Im nächsten Schritt c) wird Licht in den Lichtleiter eingekoppelt, wozu entsprechende Mittel zur Einkopplung von Licht verwendet werden. Die Mittel zur Lichteinkopplung koppeln das Licht bevorzugt direkt in die Flüssigkeit ein, und zwar derart, dass wenigstens ein Teil des eingekoppelten Lichtes in dem aus der Flüssigkeit gebildeten Lichtleiter durch totale interne Reflexion (Lichtleitereffekt) innerhalb des Lichtleiters propagiert, bis es wenigstens teilweise auf die inverse Form der Oberflächenstruktur trifft. Zweckmäßig befinden sich die Mittel zur Lichteinkopplung daher in der Flüssigkeit. Bei den Mitteln zur Lichteinkopplung kann es sich beispielsweise um LEDs handeln (welche bevorzugt wasserdicht in einem transparenten Material eingehaust sind, oder um einen oder mehrere weitere Lichtleiter, etwa bestehend aus einem transparenten Polymer wie beispielsweise PMMA oder Polycarbonat, welche Licht in den aus der Flüssigkeit bestehenden Lichtleiter einkoppeln. Aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter wird durch die Lichteinkopplung die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter über die zweite Großfläche ausgekoppelt wird. [0013] Anschließend wird ein Bild des aus der zweiten Großfläche des Lichtleiters ausgekoppelten Lichtes in einem Schritt d) aufgezeichnet und in einem Schritt e) ausgewertet. Die Auswertung erfolgt hinsichtlich einer Überprüfung mindestens eines vorgegebenen Parameters, wobei die Überprüfung genau dann negativ ausfällt, d.h. zu einem negativen Ergebnis führt, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters ergibt, dass dieser außerhalb eines vorgegebenen Parameterbereichs liegt (ansonsten ist die Überprüfung positiv).

[0014] Beim besagten Aufzeichnen eines Bildes des aus der zweiten Großfläche des Lichtleiters ausgekoppelten Lichtes kann beispielsweise mit einer geeigneten Kamera ein Farbbild, ein Schwarzweißbild und/oder bevorzugt ein Leuchtdichtebild (d.h. eine Leuchtdichteverteilung über die Fläche) aufgezeichnet werden. Das Aufzeichnen eines Bildes schließt das Aufzeichnen mehrerer Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten mit ein, um daraus ein Bild mit einem höheren Dynamikumfang, nämlich eine sogenannte HDFt-Aufnahme, zu erzeugen. Ferner kann das jeweilige Bild jeweils aus lediglich einem Winkel, bevorzugt jedoch (sequenziell oder parallel) aus möglichst unterschiedlichen Winkeln aufgezeichnet werden, d.h. es gibt in diesem Falle mehrere derartige Bilder, die für die nachfolgende Auswertung zur Verfügung stehen.

[0015] Bei der Auswertung des aufgezeichneten Bildes hinsichtlich mindestens eines vorgegebenen Parameters können beispielsweise folgende Parameter vorgegeben werden: durchschnittliche Helligkeit, Peak-Helligkeit, Minimalhelligkeit,

Maximalhelligkeit, Homogenität (Minimalwert dividiert durch Maximalwert), Regenbogensichtbarkeit (d.h., Quantifizierung von Farbverläufen, etwa auch durch Ermitteln der Homogenität der Farbwerte X und Y über die Fläche des Bildes), Fehlstellensichtbarkeit (etwa durch die Auswertung von Gradienten über die Helligkeit der Fläche; diese sollten einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten) und/oder Sichtbarkeit von Hotspots (beispielsweise durch die Kontrastermittlung entlang einer im Bild festgelegten Linie, etwa im Abstand von wenigen Millimetern von den Mitteln zur Einkopplung von Licht). Andere und/oder weitere Parameter sind möglich. Für die Identifikation von Defekten in Bildern existieren eine Vielzahl von Algorithmen im Stand der Technik.

[0016] Für jeden solchen Parameter wird eine unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs zu erreichende Zielgröße bzw. ein zu erreichender Zielgrößenbereich vorgegeben, welcher identisch zum vorgegebenen Parameterbereich ist.

[0017] Bevorzugt findet die besagte Auswertung mittels eines Prozessors mit Software statt. Es kann aber auch eine dezidierte Anordnung hierzu vorliegen, die mindestens eine entsprechende Auswerteelektronik aufweist. [0018] Dabei fällt die Überprüfung negativ aus, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters - oder, bei Nutzung gleichzeitig mehrerer Parameter, die Auswertung aller Parameter mindestens für einen Parameter - ergibt, dass dieser außerhalb des vorgegebenen Parameterbereichs liegt. Ansonsten ist die Überprüfung positiv. [0019] In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung werden die Schritte b) und c) wie im

Folgenden beschrieben umgesetzt: Zunächst wird die Oberflächenstruktur - bzw. ein Trägersubstrat, an dem die Oberflächenstruktur angebracht ist - in eine Wanne eingelegt. Dann wird die Wanne mit einer Flüssigkeit befüllt, so dass die Flüssigkeit einen durch die Dimensionen der Wanne begrenzten Lichtleiter bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur aufweist. Schließlich wird mittels der Mittel zur Lichteinkopplung Licht in den Lichtleiter eingekoppelt, wobei diese Mittel in die Flüssigkeit eingetaucht werden, so dass aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt wird, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter über eine zweite Großfläche ausgekoppelt wird. Die Wanne kann beispielsweise aus Metall oder Plastik, etwa PMMA oder Polycarbonat, bestehen.

[0020] In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung werden die Schritte b) und c) demgegenüber wie im Folgenden beschrieben umgesetzt: Eine Kavität wird an der Oberflächenstruktur und/oder an einem Trägersubstrat, auf welcher die Oberflächenstruktur angeordnet ist, angebracht, wobei die Kavität wasserdicht mit der Oberflächenstruktur und/oder dem Trägersubstrat abschließt, und wobei die Kavität Mittel zur Einkopplung von Licht in die Kavität umfasst und optional an mindestens einer Schmalseite wenigstens teilweise transparent ist. Anschließend wird die Kavität mit einer Flüssigkeit befüllt, so dass die Flüssigkeit einen durch die Dimensionen der Kavität begrenzten Lichtleiter bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur aufweist. In den Lichtleiter wird dann Licht eingekoppelt, wozu die Mittel zur Einkopplung von Licht verwendet werden. So wird aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur an der ersten Großfläche der Kavität mit Licht beaufschlagt, wodurch mindestens ein Teil des in die Kavität eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter über eine zweite Großfläche ausgekoppelt wird. [0021] Bei den Mitteln zur Einkopplung von Licht kann es sich beispielweise um eine Leuchtdiode oder bevorzugt um eine LED-Zeile handeln, die wasserfest ist. Die Kavität kann beispielsweise aus Metall oder Plastik, etwa PMMA oder Polycarbonat, bestehen. Die Kavität kann ferner z.B. mittels Klebeband wasserdicht auf der Oberflächenstruktur befestigt werden. Dabei ist es vorteilhaft, aber nicht notwendig, dass der strukturierte Bereich der Oberflächenstruktur kleiner als die Fläche der Kavität ist, so dass die Schmalseiten der Kavität außerhalb des strukturierten Bereichs auf der Oberflächenstruktur aufsetzen. Die Kavität ist bevorzugt in Richtung des aus dem aus der Flüssigkeit bestehenden Lichtleiters ausgekoppelten Lichtes offen und/oder transparent.

[0022] In den meisten Anwendungsfällen entspricht die erste Großfläche der Unterseite und die zweite Großfläche der Oberseite des Lichtleiters.

[0023] Vorzugsweise ist die Flüssigkeit für sichtbares Licht transparent und sie besteht bevorzugt aus entionisiertem oder destilliertem Wasser. Andere Ausgestaltungen sehen vor, dass es sich bei der Flüssigkeit um einen Alkohol oder eine andere Flüssigkeit handelt, welche sich rückstandfrei von der Oberflächenstruktur entfernen lässt bzw. von dort rückstandsfrei verdunstet. Für besondere Anwendungsfälle kann die Flüssigkeit auch oder ausschließlich im nicht für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sein, etwa im UV- oder IR-Bereich, z.B. wenn Oberflächenstrukturen getestet werden sollen, deren optischer Effekt in solchen

Wellenlängenbereichen liegt.

[0024] Das erfindungsgemäße Verfahren erlangt besondere Bedeutung, wenn die zu überprüfende Oberflächenstruktur invers zur Auskoppelstruktur der Großfläche eines (mittels der Oberflächenstruktur herzustellenden) Lichtleiters ausgebildet ist. Somit gilt, dass die inverse Form der zu überprüfenden Oberflächenstruktur wiederum eine nicht inverse Form einer tatsächlichen Auskoppelstruktur eines Lichtleiters bildet, und zwar auch, sofern vorhanden, mit Fehlstellen in der Oberflächenstruktur selbst und/oder auf der die Oberflächenstruktur tragenden Oberfläche, die es im Rahmen des Verfahrens zu überprüfen gilt. Aufgrund der Erfindung wird somit die Funktionsweise eines (mittels der Oberflächenstruktur herzustellenden) Lichtleiters nachempfunden, ohne die

Oberflächenstruktur zu zerstören. Es ist dabei noch zu beachten, dass die Dicke der Flüssigkeit typischerweise von der Dicke des Lichtleiters abweicht, um einen homogen hellen Lichtleiter zu erhalten, der die Identifikation von Defekten erleichtert, da die Auskopplung des Lichts sich qualitativ zwischen dem Flüssigkeitslichtleiter und einem mit Hilfe der Oberflächenstruktur erzeugbaren soliden Lichtleiter (z.B. bestehend aus einem Polymer) unterscheidet. Im Falle des Flüssigkeitslichtleiters wird das Licht ausschließlich reflektierend ausgekoppelt. Im Falle von soliden Lichtleitern hingegen erfolgt die Ablenkung durch Brechzahlheterogeneitäten, die in den meisten Fällen weniger effizient als Reflexionen sind. Daher ist der Flüssigkeitslichtleiter in der Regel dicker als ein solider Lichtleiter. Beispielsweise beträgt für einen 2 mm dicken soliden Lichtleiter, der Licht mit Hilfe von prismatischen Strukturen auskoppelt, die optimale Höhe des Flüssigkeitsfilms zur annähernden Nachbildung der optischen Funktionalität auf Basis der Oberflächenstruktur um etwa 5 mm. Ist die Höhe des Flüssigkeitsfilms geringer, so reduziert sich die Helligkeit mit dem Abstand zu den Mitteln zur Einkopplung von Licht in die Flüssigkeit. Bei größeren Filmdicken der Flüssigkeit steigt die Helligkeit mit dem Abstand. Die optimale Höhe muss jeweils für die entsprechende Anwendung bzw. Oberflächenstruktur bestimmt werden. [0025] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dann vorteilhaft angewendet werden, wenn die zu überprüfende Oberflächenstruktur in der Polarität wie die Auskoppelstruktur auf der Großfläche eines (mittels der Oberflächenstruktur herzustellenden) Lichtleiters ausgebildet ist. Dabei gilt, dass die inverse Form der zu überprüfenden Oberflächenstruktur wiederum eine inverse Form einer tatsächlichen Auskoppelstruktur eines Lichtleiters bildet, und zwar auch, sofern vorhanden, mit Fehlstellen in der Oberflächenstruktur selbst und/oder auf der die Oberflächenstruktur tragenden Oberfläche, die es im Rahmen des Verfahrens zu überprüfen gilt. Aufgrund der Erfindung wird somit die Funktionsweise eines (mittels der Oberflächenstruktur herzustellenden) Lichtleiters nachempfunden, ohne die Oberflächenstruktur zu zerstören. Für diesen Anwendungsfall müssen ebenso entsprechende Parameter festgelegt werden, denn das aus dem mittels der Flüssigkeit erzeugten Lichtleiter ausgekoppelte Licht weist in aller Regel eine andere Verteilung auf als der final zu erzeugende Lichtleiter. Ein herzustellender Lichtleiter würde in diesem Falle etwa mit einem Negativ (getauschte Polarität, z.B. mittels einer Kopie) der hier zu überprüfenden Oberflächenstruktur hergestellt.

[0026] Es ist anzumerken, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch dann angewendet werden kann, wenn die zu überprüfende Oberflächenstruktur nicht der Auskoppelstruktur eines Lichtleiters und auch nicht deren inverser Form entspricht. In diesem Falle kann für die Auswertung auch mindestens ein Parameter, bevorzugt mehrere, festgelegt werden, wie weiter oben beschrieben.

[0027] Vorteilhaft ist die zu überprüfende Oberflächenstruktur fest auf einem Werkzeugeinsatz aufgebracht. Ein solcher Werkzeugeinsatz, oftmals auch als „Shim“ bezeichnet, beinhaltet in seiner Oberflächenstruktur z.B. konvexe Mikroprismen, die dann im durch die Flüssigkeit gebildeten Lichtleiter -wie auch in einem mittels des Werkzeugeinsatzes herzustellender Lichtleiter- konkav sind und als definierte Auskoppelstrukturen für Licht dienen. Mit anderen Worten: Ein mittels des Werkzeugeinsatzes herzustellender Lichtleiter wird aufgrund des erfindungsgemäß durch die Flüssigkeit gebildeten Lichtleiter physisch nachgebildet, wenn auch üblicherweise mit einem anderen Material und nicht statisch. Diese erlaubt die vorteilhafte Überprüfung, ob wirklich alle auf der Oberflächenstruktur vorhandenen Fehlstellen und Unzulänglichkeiten auf später hergestellten Lichtleitern sichtbar sind oder nicht. [0028] Ein solcher Werkzeugeinsatz kann vorteilhaft aus einem Metall oder einer

Metalllegierung bestehen, z.B. aus Nickel, Nickel-Kobalt, Nickel-Phosphor, einem rostfreien Stahl, Messing, Kupfer oder aus Aluminium. Alternativ ist es möglich, dass der Werkzeugeinsatz 6 aus einem Glas oder einem Polymer besteht, z.B. aus einem acrylbasierten, ausgehärteten Lack. [0029] Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Mittel zur Einkopplung von Licht in den Lichtleiter zusätzlich zu einem Leuchtmittel -wie mindestens einer LED oder einer LED-Zeile- eine Einkoppelstruktur umfassen. Derartige Einkoppelstrukturen sind dem Fachmann geläufig und werden häufig bei der Einkopplung von Licht aus LED-Zeilen in die Schmalseiten von Lichtleitern angewendet, insbesondere um die Lichtverteilung im Lichtleiter zu homogenisieren und/oder „Hotspot“-Artefakte zu verringern oder ganz zu verhindern. Solche Einkoppelstrukturen, auch als „Serration“ bekannt, bestehen beispielsweise aus konvexen und/oder konkaven Lentikulär-, Prismen-, Linsen- oder Hexagonalstrukturen (oder auch aus noch anderen Strukturen).

[0030] Die Anwendung einer solchen Einkoppelstruktur im Rahmen der Erfindung kann dafür sorgen, dass der aus der Flüssigkeit bestehende Lichtleiter eine vergleichbare Lichteinkopplung erfährt, wie ein mittels der Oberflächenstruktur später herzustellender Lichtleiter, so dass das aufgezeichnete Bild noch näher an ein Bild des optischen Verhaltens eines später herzustellenden Lichtleiters heranreicht.

[0031] In einer weiterführenden Ausgestaltung wird zur Aufzeichnung des Bildes in Schritt d) eine Kamera verwendet, der eine konoskopische Abbildungsoptik, beispielsweise in Form eines entsprechenden Objektivs oder Mikroskopaufbaus, vorgeschaltet ist. Bei der Konoskopie handelt es sich um ein Kontrastverfahren zur Abbildung transparenter oder leuchtender Objekte, welches Helligkeit winkelaufgelöst misst. Die in den vorherigen Abschnitten beschriebene Systematik ist besonders geeignet, um beispielsweise Defekte über die Oberfläche einer mikrostrukturierten Oberfläche zu detektieren. Hierbei ist es jedoch unmöglich, systematische Abweichungen der Strukturen zu detektieren, z.B. Strukturwinkel oder Verrundungen der Auskoppelstrukturen, etwa im Fall von Mikroprismen. Diese Fehler können jedoch mittels einer winkelaufgelösten Helligkeitsmessung detektiert werden. Unter anderem lassen die Winkelkoordinate und Halbwertsbreite eines Emissionspeaks auf die Güte der Mikrostrukturen schließen. Die Konoskopie ist daher besonders gut geeignet, eventuelle Fehler bzw. Parameterabweichungen zu erkennen. Alternativ kann die winkelaufgelöste Helligkeit durch ein Goniometer, an das ein Lichtsensor befestigt ist, bestimmt werden.

[0032] Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Anordnung zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Oberflächenstruktur gelöst. Eine solche Anordnung umfasst eine Kavität zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit mindestens einen Teil der zu überprüfenden Oberflächenstruktur benetzt und oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur eine Schicht mit einer Dicke bildet, wobei eine Dickenvariation der Flüssigkeit oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur höchstens 50% von der maximalen Dicke der Flüssigkeit oberhalb der Oberflächenstruktur beträgt, so dass die Flüssigkeit einen Lichtleiter mit zwei Großflächen oben und unten bildet, welcher an einer ersten Großfläche eine inverse Form der Oberflächenstruktur aufweist und durch diese begrenzt ist und an einer zweiten Großfläche durch Luft oder ein anderes Gas begrenzt wird. Die Anordnung umfasst au ßerdem Mittel zur Einkopplung von Licht in den Lichtleiter, so dass aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt wird, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter über die zweite Großfläche ausgekoppelt wird. Schließlich umfasst die Anordnung noch eine Kamera zur Aufzeichnung eines Bildes des aus der zweiten Großfläche des Lichtleiters ausgekoppelten Lichtes sowie eine mit der Kamera verbundene Recheneinheit mit Software, die das aufgezeichnete Bild hinsichtlich der Überprüfung mindestens eines vorgegebenen Parameters auswertet, wobei die Überprüfung genau dann negativ ausfällt, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters ergibt, dass dieser außerhalb eines vorgegebenen Parameterbereichs liegt, und ansonsten positiv ausfällt.

[0033] In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Kavität mindestens einen Rahmen, welcher auf die Oberflächenstruktur und/oder ein Trägersubstrat, auf welcher die Oberflächenstruktur angeordnet ist, aufgebracht ist, wobei die Kavität wasserdicht mit der Oberflächenstruktur und/oder dessen Trägersubstrat abschließt, wobei die Kavität ferner an mindestens einer Schmalseite wenigstens teilweise transparent (auch offen gilt hier als transparent) ist und Mittel zur Einkopplung von Licht in die Kavität umfasst.

[0034] Demgegenüber weist in einer zweiten Ausgestaltung die Kavität eine Wannenform auf, in welcher die zu überprüfende Oberflächenstruktur eingelegt ist, wobei die Kavität mindestens teilweise mit der Flüssigkeit gefüllt ist.

[0035] Bei beiden Ausgestaltungen kann der Kamera eine konoskopische Abbildungsoptik vorgeordnet sein.

[0036] Es gelten für die erfindungsgemäße Anordnung sinngemäß die weiter oben schon im Detail beschriebenen Ausführungen, die hier aus Redundanzgründen nicht noch einmal wiederholt werden sollen.

[0037] Grundsätzlich bleibt die Leistungsfähigkeit der Erfindung erhalten, wenn die vorbeschriebenen Parameter in bestimmten Grenzen variiert werden.

[0038] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0039] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Es zeigen:

[0040] Fig. 1 eine Prinzipskizze zur Umsetzung eines Verfahrens zum Überprüfen einer Oberflächenstruktur in einer ersten Ausgestaltung,

[0041] Fig. 2 eine Prinzipskizze zur Umsetzung eines Verfahrens zum Überprüfen einer Oberflächenstruktur in einer zweiten Ausgestaltung,

[0042] Fig. 3 eine Prinzipskizze zu einer möglichen fehlerbehafteten Überprüfungsvariante einer Oberflächenstruktur im Stand der Technik, sowie

[0043] Fig. 4 eine Prinzipskizze zu einer möglichen Überprüfungsvariante einer Oberflächenstruktur im Rahmen des vorliegenden Verfahrens.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

[0044] Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und geben lediglich Prinzipdarstellungen wieder. In allen Zeichnungen sind ferner nur wenige ausgewählte Elemente und Strahlen dargestellt, obwohl in der physischen Ausgestaltung jeweils eine Vielzahl von Strahlen und/oder Elementen einer Oberflächenstruktur vorhanden ist. [0045] Die Zeichnung Fig.1 zeigt die die Prinzipskizze zur Umsetzung eines Verfahrens zum Überprüfen einer Oberflächenstruktur in einer ersten Ausgestaltung. Das entsprechende Verfahren zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Oberflächenstruktur 1 umfasst anschließend die im Folgenden erläuterten Schritte: [0046] In einem ersten Schritt a) wird zunächst die Oberflächenstruktur bereitgestellt.

In einem darauf folgenden zweiten Schritt b) wird mindestens ein Teil der Oberflächenstruktur 1 mit einer Flüssigkeit 4 benetzt. Diese Benetzung führt zur Bildung einer Flüssigkeitsschicht auf dem besagten Teil der Oberflächenstruktur 1 , d.h. oberhalb davon. Diese Schicht (bestehend aus der Flüssigkeit 4) wird auf ihrer Unterseite durch die Oberflächenstruktur 1 begrenzt und auf ihrer Oberseite durch ein gasförmiges Medium - in der Regel Luft oder ein anderes Gas - begrenzt und weist somit eine Schichtdicke - im Folgenden als Dicke bezeichnet - auf. Eine Dickenvariation der Flüssigkeit 4 oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur 1 beträgt höchstens 50% von der maximalen Dicke der Flüssigkeit 4 oberhalb der Oberflächenstruktur 1 , so dass die Flüssigkeit 4 einen Lichtleiter 5 mit zwei Großflächen oben und unten bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur 1 aufweist und durch diese begrenzt ist und an einer zweiten Großfläche durch Luft oder ein anderes Gas begrenzt wird. Für besondere Ausgestaltungen ist es auch denkbar, dass die Flüssigkeit 4 an deren zweiter Großfläche nicht durch Luft oder ein anderes Gas begrenzt wird, sondern durch ein transparentes Material wie etwa Glas oder ein Polymer wie PMMA, PMMI oder Polycarbonat.

[0047] Im nächsten Schritt c) wird Licht in den Lichtleiter 5 eingekoppelt, wozu entsprechende Mittel 3 zur Einkopplung von Licht verwendet werden, beispielsweise Leuchtmittel wie etwa eine LED oder eine LED-Zeile, jeweils wasserfest, was beispielsweise durch eine transparente Einhausung mittels Polymermaterialien gewährleistet werden kann. Aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter 5 - dieser ist in Fig. 1 durch die durchgezogenen Striche mit Pfeilen symbolisiert - wird die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur 1 an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter 5 eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter 5 über die zweite Großfläche ausgekoppelt wird, was durch die gestrichelten Pfeile symbolisiert wird.

[0048] Anschließend wird ein Bild des aus der zweiten Großfläche des Lichtleiters 5 ausgekoppelten Lichtes in einem Schritt d) aufgezeichnet und in einem Schritt e) ausgewertet. Die Auswertung erfolgt hinsichtlich einer Überprüfung mindestens eines vorgegebenen Parameters, wobei die Überprüfung genau dann negativ ausfällt, d.h. zu einem negativen Ergebnis führt, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters ergibt, dass dieser außerhalb eines vorgegebenen Parameterbereichs liegt (ansonsten ist die Überprüfung positiv).

[0049] Eine zu überprüfende Oberflächenstruktur 1 kann beispielsweise eine Vielzahl an gleichen oder mindestens teilweise unterschiedlichen Mikrolinsen, Mikroprismen, Gitterstrukturen, streuende Strukturen und/oder andere dreidimensionale

Mikrostrukturen enthalten, deren Größe im Mikrometerbereich oder Submikrometerbereich liegt.

[0050] Die Dicke bzw. Schichtdicke der Flüssigkeit 4 kann beispielsweise wenige 50 Mikrometer bis wenige oder einige Millimeter betragen, bevorzugt jedoch zwischen 0,3 Millimetern und 3 Millimetern, 5 Millimetern oder 10 Millimetern liegen.

[0051] Es werden in der ersten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig.1 die Schritte b) und c) wie im Folgenden beschrieben umgesetzt: Die Oberflächenstruktur 1 wird in eine Wanne 2 eingelegt. Die Wanne 2 wird mit einer Flüssigkeit 4 befüllt, so dass die Flüssigkeit einen durch die Dimensionen der Wanne 2 begrenzten Lichtleiter 5 bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur 1 aufweist. Die Befüllung der Wanne 2 kann vor dem Einlegen oder auch danach erfolgen. Schließlich wird mittels der Mittel 3 zur Lichteinkopplung Licht in den Lichtleiter 5 eingekoppelt, wobei diese Mittel in die Flüssigkeit 4 eingetaucht werden, so dass aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter 5 die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur 1 an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt wird, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter 5 eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter 5 über eine zweite Großfläche ausgekoppelt wird. Die Wanne 2 kann beispielsweise aus

Metall oder Plastik, etwa PMMA oder Polycarbonat, bestehen.

[0052] Die Darstellung gemäß Fig.1 zeigt die Umsetzung des Verfahrens mindestens nach den Schritten a) bis c). Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung befinden sich die Mittel 3 zur Lichteinkopplung in der Flüssigkeit 4 und koppeln das Licht direkt in diese ein. Alternativ ist auch eine Anordnung an den Schmalseiten der Wanne 2 - etwa in Fig. 1 innerhalb der Begrenzungen auf der rechten und linken Seite - möglich, sofern diese transparent sind. [0053] Beim besagten Aufzeichnen eines Bildes des aus der zweiten Großfläche des durch die Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiters 5 ausgekoppelten Lichtes kann beispielsweise mit einer geeigneten Kamera 7 ein Farbbild, ein Schwarzweißbild und/oder bevorzugt ein Leuchtdichtebild (d.h. eine Leuchtdichteverteilung über die Fläche) aufgezeichnet werden. Ferner kann das jeweilige Bild jeweils aus lediglich einem Winkel, bevorzugt jedoch (sequenziell oder parallel) aus möglichst unterschiedlichen Winkeln aufgezeichnet werden, d.h. es gibt in diesem Falle mehrere derartige Bilder, die für die nachfolgende Auswertung zur Verfügung stehen.

[0054] Bei der Auswertung des aufgezeichneten Bildes hinsichtlich der Überprüfung des mindestens eines Parameters können beispielsweise folgende Parameter in Frage kommen: durchschnittliche Helligkeit, Peak-Helligkeit, Minimalhelligkeit,

Maximalhelligkeit, Homogenität (Minimalwert dividiert durch Maximalwert), Regenbogensichtbarkeit (d.h., Quantifizierung von Farbverläufen, etwa auch durch Ermitteln der Homogenität der Farbwerte X und Y über die Fläche des Bildes), Fehlstellensichtbarkeit (etwa durch die Auswertung von Gradienten über die Helligkeit der Fläche; diese sollten einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten) und/oder Sichtbarkeit von Hotspots (beispielsweise durch die Kontrastermittlung entlang einer im Bild festgelegten Linie, etwa im Abstand von wenigen Millimetern von den Mitteln 3 zur Einkopplung von Licht). Andere und/oder weitere Parameter sind möglich. Für jeden solchen Parameter wird eine zu erreichende Zielgröße mit entsprechenden Toleranzen bzw. ein zu erreichender Zielgrößenbereich vorgegeben, was auch als Parameterbereich bezeichnet wird.

[0055] Bevorzugt findet die besagte Auswertung mittels eines Prozessors mit Software statt. Es kann aber auch eine dezidierte Anordnung hierzu vorliegen, die mindestens eine entsprechende Auswerteelektronik aufweist.

[0056] Dabei fällt die Überprüfung negativ aus, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters - oder, bei Nutzung gleichzeitig mehrerer Parameter, die Auswertung aller Parameter mindestens für einen Parameter - ergibt, dass dieser außerhalb eines vorgegebenen Parameterbereichs liegt. Ansonsten ist die Überprüfung positiv. [0057] Die Fig.2 zeigt die Prinzipskizze zur Umsetzung eines Verfahrens zum

Überprüfen einer Oberflächenstruktur in einer zweiten Ausgestaltung. Dabei werden die Schritte b) und c) wie im Folgenden beschrieben umgesetzt: [0058] An der Oberflächenstruktur 1 und/oder an einem Trägersubstrat 6, auf welchem die Oberflächenstruktur 1 angeordnet ist, wird eine Kavität 2a angebracht, wobei die Kavität 2a wasserdicht mit der Oberflächenstruktur 1 und/oder dem Trägersubstrat 6 abschließt, und wobei die Kavität 2a Mittel 3 zur Einkopplung von Licht in die Kavität 2a umfasst (die Mittel 3 können jedoch auch separat von der Kavität 2a in selbiger bereitgestellt werden) und optional an mindestens einer Schmalseite - in Fig. 2 die links und rechts gezeigten Begrenzungen - wenigstens teilweise transparent ist. Die Kavität 2a wird anschließend mit einer Flüssigkeit 4 befüllt, so dass die Flüssigkeit 4 einen durch die Dimensionen der Kavität 2a begrenzten Lichtleiter 5 bildet, welcher an einer ersten Großfläche die inverse Form der Oberflächenstruktur 1 aufweist. Anschließend wird mittels der Mittel 3 Licht in den Lichtleiter 5 eingekoppelt, so dass aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter 5 die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur 1 an bzw. nahe der ersten Großfläche der Kavität 2a mit Licht beaufschlagt wird, wodurch mindestens ein Teil des in die Kavität 2a eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter 5 über eine zweite Großfläche ausgekoppelt wird.

[0059] Bei den Mitteln 3 zur Einkopplung von Licht kann es sich beispielweise um eine LED-Zeile handeln, die wasserfest ist. Die Kavität 2a kann beispielsweise aus Metall oder Plastik, etwa PMMA oder Polycarbonat, bestehen. Die Kavität 2a kann ferner z.B. mittels Klebeband wasserdicht auf der Oberflächenstruktur befestigt werden. Dabei ist es vorteilhaft, aber nicht notwendig, dass der strukturierte Bereich der Oberflächenstruktur 1 kleiner als die Fläche der Kavität 2a ist, so dass die Schmalseiten der Kavität 2a außerhalb des strukturierten Bereichs auf der Oberflächenstruktur 1 aufsetzen. Die Kavität 2a ist bevorzugt in Richtung des aus dem aus der Flüssigkeit 4 bestehenden Lichtleiters 5 ausgekoppelten Lichtes offen und/oder transparent (in Fig.2 durch den gestrichelten Kasten an der Oberseite der Kavität 2a angedeutet).

[0060] In den hier vorgestellten Ausgestaltungsfällen entspricht die erste Großfläche der Unterseite und die zweite Großfläche der Oberseite des Lichtleiters 5. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit 4 für sichtbares Licht transparent und sie besteht bevorzugt aus entionisiertem oder destilliertem Wasser. Andere Ausgestaltungen sind möglich, beispielsweise auf Basis von Alkohol.

[0061] Das vorangehend beschriebene Verfahren erlangt besondere Bedeutung, wenn die zu überprüfende Oberflächenstruktur 1 invers zur Auskoppelstruktur der Großfläche eines (mittels der Oberflächenstruktur 1 herzustellenden) Lichtleiters ausgebildet ist. [0062] Somit gilt, dass die inverse Form der zu überprüfenden Oberflächenstruktur 1 wiederum eine nicht-inverse Form einer tatsächlichen Auskoppelstruktur eines Lichtleiters bildet, und zwar auch, sofern vorhanden, mit Fehlstellen in der Oberflächenstruktur selbst und/oder auf der die Oberflächenstruktur tragenden Oberfläche, die es im Rahmen des Verfahrens zu überprüfen gilt. Aufgrund der Erfindung wird somit die Funktionsweise eines (mittels der Oberflächenstruktur 1 herzustellenden) Lichtleiters nachempfunden, ohne die Oberflächenstruktur 1 zu zerstören. Es ist dabei noch zu beachten, dass die Dicke der Flüssigkeit 4 bevorzugt nicht mehr als 40% bis 60% von der Dicke des Lichtleiters abweichen sollte, für welchen die zu überprüfende Oberflächenstruktur 1 erzeugt wurde.

[0063] Vorteilhaft ist die zu überprüfende Oberflächenstruktur 1 fest auf einem Trägersubstrat 6 bzw. Werkzeugeinsatz 6 aufgebracht. Ein solcher Werkzeugeinsatz 6, oftmals auch als „Shim“ bezeichnet, beinhaltet in seiner Oberflächenstruktur 1 z.B. konvexe Mikroprismen, die dann im durch die Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiter 5 -wie auch in einem mittels des Werkzeugeinsatzes 6 herzustellender Lichtleiter- konkav sind und als definierte Auskoppelstrukturen für Licht dienen. Mit anderen Worten: Ein mittels des Werkzeugeinsatzes 6 herzustellender Lichtleiter wird aufgrund des erfindungsgemäß durch die Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiter 5 physisch nachgebildet, wenn auch üblicherweise mit einem anderen Material und nicht statisch. Diese erlaubt die vorteilhafte Überprüfung, ob wirklich alle auf der Oberflächenstruktur vorhandenen Fehlstellen und Unzulänglichkeiten auf später hergestellten Lichtleitern eine Rolle spielen oder nicht.

[0064] Dieser Vorteil wird im Folgenden vermittels der Zeichnungen Fig.3 und Fig.4 näher erläutert. Dabei zeigt Fig.3 die Prinzipskizze zu einer möglichen fehlerbehafteten Überprüfungsvariante einer Oberflächenstruktur im Stand der Technik, sowie Fig.4 die Prinzipskizze zu einer möglichen Überprüfungsvariante einer Oberflächenstruktur im Rahmen des vorliegenden Verfahrens.

[0065] Bei einem rein durch optische Beleuchtung und visuelle Inspektion durchgeführten Verfahren im Stand der Technik gemäß Fig.3 wird die eine Oberflächenstruktur 1 beispielsweise mit im Wesentlichen parallelen Weißlicht bestrahlt, was hier durch die auf die Elemente der Oberflächenstruktur 1 (hier: Mikroprismen) von links oben einfallenden Strahlen angedeutet ist. Die von den Elementen der Oberflächenstruktur 1 ausfallenden Strahlen werden dabei durch eine visuelle Inspektion mit einer Kamera oder von einem Betrachter detektiert und ausgewertet. In den Doppelkästchen A, B und C ist skizziert, was aus wählbaren Betrachtungswinkeln zu sehen ist. Beispielsweise würde hier das jeweils linke Kästchen eines Doppelkästchens A, B, C für eine Betrachtung aus -10° von der Mittelsenkrechten und das rechte Kästchen eines Doppelkästchens für eine Betrachtung aus +10° von der Mittelsenkrechten stehen (Winkel gemessen in der Horizontalen). Zur erkennen ist hieran, dass die offensichtlich in der Oberflächenstruktur 1 korrekten linken drei Elemente einen hohen Kontrast zwischen -10° und +10° erzeugen (hohe Helligkeit nach -10°, geringe Helligkeit nach +10°), während das vierte Element der Oberflächenstruktur 1 eine mittlere Helligkeit in beide Richtungen erzeugt. Schließlich generieren in dieser

Überprüfungsvariante im Stand der Technik in diesem Beispiel die beiden rechten Elemente der Oberflächenstruktur 1 in Richtung -10° eine hohe Helligkeit und in Richtung +10° eine mittlere Helligkeit. Anhand dieser Ergebnisse könnte die Oberflächenstruktur 1 für defekt erklärt werden, weil zu viele Helligkeitsschwankungen vorliegen.

[0066] Allerdings ist es in der Realität oft so, dass viele Fehlertypen in einer Oberflächenstruktur 1 , insbesondere in Werkzeugeinsätzen 6 für herzustellende Lichtleiter, keine oder nur geringfügige Normabweichungen verursachen. In dem Beispiel nach Fig.3 würde somit die Oberflächenstruktur 1 möglicherweise fälschlich als unbrauchbar deklariert. An dieser Stelle kommen die Vorteile der Erfindung zum T ragen, wie anhand der Fig.4 mit einer Prinzipskizze zu einer möglichen Überprüfungsvariante einer Oberflächenstruktur 1 im Rahmen des vorliegenden Verfahrens erläutert wird.

[0067] Aufgrund der Beleuchtung mit Licht aus den Mitteln 3 mittels totaler interner Reflexion im aus der Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiter 5 ist ein größeres Winkelspektrum (als etwa bei Beleuchtung mit parallelem Licht aus einem Fernfeld gemäß Fig.3) zur Beleuchtung der Oberflächenstruktur 1 vorhanden, wobei hier genau genommen gar nicht primär die Beleuchtung der Oberflächenstruktur 1 die tragende Rolle spielt. Vielmehr werden durch die inverse Struktur der Oberflächenstruktur 1 an der Unterseite des aus der Flüssigkeit 4 bestehenden Lichtleiters 5 Lichtauskopplungseffekte benutzt, um Licht über die Oberseite des Lichtleiters 5 zur Aufnahme und Auswertung auszukoppeln. Dabei spielen insbesondere auch wieder totale interne Reflexionen eine Rolle, je nach Winkelverhältnissen. [0068] Mit Blick auf die Doppelkästchen A, B und C in der Fig.4 ist zu erkennen, dass offensichtlich alle in der Oberflächenstruktur 1 vorkommenden Elemente -trotz Beschädigung oder Deformation bei den drei rechten beispielhaften Elementen der Oberflächenstruktur 1- eine mittlere Helligkeit in beide Richtungen (-10° und +10°) erzeugen. Da in der vorliegenden Erfindung beispielsweise der Lichtleiteffekt eines späterhin durch die Oberflächenstruktur 1 herzustellenden Lichtleiters durch den aus der Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiter 5 nachempfunden wird, kann bei hinreichender Erfüllung mindestens eines Parameters zur Auswertung eines Bildes des aus dem Lichtleiter 5 ausgekoppelten Lichtes diese vorliegende beispielhafte Oberflächenstruktur 1 als akzeptabel deklariert werden, d.h. die Überprüfung fällt positiv aus, auch wenn eine

Elemente der Oberflächenstruktur 1 nicht perfekt sind.

[0069] Als Parameter in einem solchen Test könnten, wie aus dem vorstehend Beschriebenen ableitbar ist, beispielsweise die Homogenitäten der Leuchtdichtebilder, die aus -10° und +10° horizontal von der Mittelsenkrechten aufgenommen worden sind (z.B. per „Area Scan“), dienen. Diese Homogenitäten der beiden Leuchtdichtebilder sind dabei jeweils definiert als minimaler Wert dividiert durch den maximalen Wert der Leuchtdichte im Leuchtdichtebild. Sind diese beiden Homogenitäten für die beiden aus den beiden Richtungen aufgenommenen Leuchtdichtebilder z.B. kleiner als 50%, so fällt die Überprüfung der Oberflächenstruktur negativ aus, ansonsten positiv. [0070] Als alternativer oder zusätzlicher Parameter in einem solchen Test könnten außerdem beispielsweise (relative) Gradienten für Leuchtdichtevariationen innerhalb der Leuchtdichtebilder dienen, wobei die Leuchtdichtebilder wiederum aus -10° und +10° horizontal von der Mittelsenkrechten aufgenommen worden sind, insbesondere per „Area Scan“. Diese (relativen) Gradienten der beiden Leuchtdichtebilder könnten z.B. definiert sein also die stärksten prozentualen Änderungen der Leuchtdichte innerhalb von einem Radius von beispielsweise 3 (oder 5 oder 10 oder einer anderen wählbaren Anzahl von) Pixeln. Dann wird für jedes Leuchtdichtebild der jeweils größte (relative) Gradient in Prozent ermittelt. Sind diese beiden (relativen) Gradienten für die beiden aus den beiden Richtungen aufgenommenen Leuchtdichtebilder größer als beispielsweise 25%, so fällt die Überprüfung der Oberflächenstruktur negativ aus, ansonsten positiv.

Der vorgenannte Schrankenwert von 25% kann auch größer oder kleiner gewählt werden, je nach Anwendungsfall. Andere Definition für Parameter sind denkbar und liegen im Rahmen der Erfindung. [0071] Ein Werkzeugeinsatz 6 kann vorteilhaft aus einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen, z.B. aus Nickel, Nickel-Kobalt, Nickel-Phosphor, einem rostfreien Stahl, Messing, Kupfer oder aus Aluminium.

[0072] Die Zeichnungen Fig.1 und Fig.2 können auch zur Erläuterung einer Anordnung zum zerstörungsfreien Überprüfen einer Oberflächenstruktur 1 herangezogen werden, mit der insbesondere das vorangehend beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Diese Anordnung umfasst entweder eine Wanne 2 (siehe Fig.1) oder eine Kavität 2a (siehe Fig.2) zur Aufnahme einer Flüssigkeit 4, wobei die Flüssigkeit 4 mindestens einen Teil der zu überprüfenden Oberflächenstruktur 1 benetzt und oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur (1) eine Schicht mit einer Dicke bildet, wobei eine Dickenvariation der Flüssigkeit 4 oberhalb des besagten Teils der Oberflächenstruktur 1 höchstens 50% von der maximalen Dicke der Flüssigkeit 4 oberhalb der Oberflächenstruktur 1 beträgt, so dass die Flüssigkeit 4 einen Lichtleiter 5 mit zwei Großflächen oben und unten bildet, welcher an einer ersten Großfläche eine inverse Form der Oberflächenstruktur 1 aufweist und durch diese begrenzt ist und an einer zweiten Großfläche durch Luft oder ein anderes Gas begrenzt wird. Die Anordnung umfasst außerdem Mittel 3 zur Einkopplung von Licht in den Lichtleiter 5, so dass aufgrund des Lichtleiteffekts im Lichtleiter 5 die besagte inverse Form der Oberflächenstruktur 1 an der ersten Großfläche mit Licht beaufschlagt wird, wodurch mindestens ein Teil des in den Lichtleiter 5 eingekoppelten Lichtes aus dem Lichtleiter 5 über die zweite Großfläche ausgekoppelt wird. Schließlich umfasst die Anordnung noch eine Kamera 7 zur Aufzeichnung eines Bildes des aus der zweiten Großfläche des Lichtleiters 5 ausgekoppelten Lichtes sowie eine mit der Kamera 7 verbundene - hier nicht gezeigte - Recheneinheit mit Software, die das aufgezeichnete Bild hinsichtlich der Überprüfung mindestens eines vorgegebenen Parameters auswertet, wobei die Überprüfung genau dann negativ ausfällt, wenn die Auswertung des mindestens einen Parameters ergibt, dass dieser außerhalb eines vorgegebenen Parameterbereichs liegt, und ansonsten positiv ausfällt.

[0073] In einer ersten Ausgestaltung gemäß Fig.1 wird eine Wanne 2 verwendet, in welcher die zu überprüfende Oberflächenstruktur 1 eingelegt ist, wobei die Wanne 2 mindestens teilweise mit der Flüssigkeit 4 gefüllt ist.

[0074] In einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß Fig.2 gilt demgegenüber, dass die Kavität 2a mindestens einen Rahmen umfasst, welcher auf die Oberflächenstruktur 1 und/oder ein Trägersubstrat 6, auf welcher die Oberflächenstruktur 1 angeordnet ist, aufgebracht ist, wobei die Kavität 2a wasserdicht mit der Oberflächenstruktur 1 und/oder dessen Trägersubstrat 6 abschließt, wobei die Kavität 2a Mittel 3 zur Einkopplung von Licht in die Kavität 2a, insbesondere in den aus der Flüssigkeit 4 gebildeten Lichtleiter 5, umfasst. Diese Mittel 3 müssen jedoch noch nicht fest mit der Kavität 2a verbunden sein.

[0075] Sämtliche Erläuterungen zum weiter oben beschriebenen Verfahren gelten sinngemäß auch für die vorangehend beschriebene Anordnung. Diese werden daher hier aus Gründen der Redundanzvermeidung nicht wiederholt. [0076] Die vorstehend beschriebene Erfindung löst die gestellte Aufgabe: Es wurde ein

Verfahren und eine Anordnung beschrieben, mit welcher man eine Oberflächenstruktur, insbesondere die eines Werkzeugeinsatzes für optische Strukturen, zerstörungsfrei überprüfen kann. Die Überprüfung zeigt nur optisch relevante Mängel der Oberflächenstrukturen auf, ohne diejenigen Oberflächenstrukturen fälschlicherweise als fehlerhaft zu bewerten, bei denen für die spätere optische Funktion der mit dem Werkzeugeinsatz hergestellten Teile optisch nur irrelevante Fehler auftreten. Das Verfahren bzw. die Anordnung ist in der Lage, auch feine optische Strukturen im Mikro- bzw. Nanometerbereich zu überprüfen. Die Erfindung ist ferner mit einfachen Mitteln preiswert umsetzbar und erfordert wie gewünscht nur einen vergleichsweise geringen Zeitaufwand.

[0077] Die vorangehend beschriebene Erfindung kann vorteilhaft überall da angewendet werden, wo sensitive optische und andere Oberflächenstrukturen zerstörungsfrei überprüft werden sollen, insbesondere - aber nicht nur - bei der Überprüfung der Oberflächenstruktur von Werkzeugeinsätzen für die Fierstellung von Lichtleitern.

Bezuqszeichenliste

1 Oberflächenstruktur

2 Wanne 2a Kavität

3 Mittel

4 Flüssigkeit

5 Lichtleiter

6 T rägersubstrat / Werkzeugeinsatz 7 Kamera