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DE2348025A1 - METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF WORKPIECES USING LASER RADIATION - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF WORKPIECES USING LASER RADIATION

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Publication number
DE2348025A1
DE2348025A1 DE19732348025 DE2348025A DE2348025A1 DE 2348025 A1 DE2348025 A1 DE 2348025A1 DE 19732348025 DE19732348025 DE 19732348025 DE 2348025 A DE2348025 A DE 2348025A DE 2348025 A1 DE2348025 A1 DE 2348025A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
focusing
laser
cross
several
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732348025
Other languages
German (de)
Inventor
Maurice George Clarke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMI Group Ltd
Original Assignee
Thorn Electrical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thorn Electrical Industries Ltd filed Critical Thorn Electrical Industries Ltd
Publication of DE2348025A1 publication Critical patent/DE2348025A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B23K26/0676Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing into dependently operating sub-beams, e.g. an array of spots with fixed spatial relationship or for performing simultaneously identical operations
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
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    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/22Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
    • B28D1/221Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising by thermic methods

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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE 89 Augsburg-Göggingen 22, den 2\ September 1973PATENTANWÄLTE 89 Augsburg-Göggingen 22, September 2 , 1973

von-Eichendorf f-Straße 10von-Eichendorf f-Strasse 10

dr.ing. E. LIEBAUdr.ing. E. LIEBAU

rSiai in/- f" I ΙΕΓΕ3ΔΙΙ Unser Zeichen T 9247rSiai in / - f " I ΙΕΓΕ3ΔΙΙ Our sign T 9247

DIPL. ING. Ij. LJ C. BM.U (Bei Rückantwort bitte angeben)DIPL. ING. Ij. LJ C. BM.U (please specify when replying)

Ihr Zeichen 2348025Your reference 2348025

Anmelderin: Thorn Electrical Industries LimitedApplicant: Thorn Electrical Industries Limited

Thorn House, 'Thorn House, '

Upper Saint Martin's Lane, London, WC 2H 9ED England Upper Saint Martin's Lane, London, WC 2H 9ED England

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON WERKSTÜCKEN MITTELS LASERSTRAIiLUNG -_-_____ ___METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF WORKPIECES USING LASER RADIATION -_-_____ ___

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Behandlung von Werkstücken mittels Laserstrahlung.The invention relates to methods and devices for treating workpieces by means of laser radiation.

Laserstrahlung hat sich als sehr nützlich zum Bohren, Schneiden und Schweißen kleiner Werkstücke erwiesen.Laser radiation has proven to be very useful for drilling, Proven cutting and welding of small workpieces.

Wird ein kleines Werkstück mehreren Laserimpulsen unterworfen, die nacheinander auf verschiedene Punkte des Werkstücks gerichtet werden, so kann sich dieses verziehen. Ferner sind besondere Anordnungen erforderlich um die Impulsquelle zuIf a small workpiece is subjected to several laser pulses that hit different points on the workpiece one after the other are judged, this can warp. Furthermore, special arrangements are required around the pulse source

bewegen, damit die Impulse auf verschiedene Punkte des Werkstücks gerichtet werden können.move so that the pulses hit different points on the workpiece can be directed.

Die britische Pa__e£tschrift 1 262 613 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mittels Laserenergie, wobei der Laserstrahl in eine Anzahl von getrennten Laserstrahlen unterteilt wird, von denen jeder zur Behandlung einer einzigen Phase zumindest eines Werkstückes geeignet ist. Um dies zu erreichen, ist ein optisches Strahlaufteilsystem vorgesehen, das aus einem halbdurchlässigen Spiegel und weiteren anderen Spiegeln besteht, die in einem geeigneten Gerüst angeordnet sind. Diese bekannte Vorrichtung hat sich jedoch als kompliziert und teuer erwiesen, so daß es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach im Aufbau und verhältnismäßig billig ist.British pa__e £ tschrift 1 262 613 describes a Method and apparatus for processing workpieces by means of laser energy, the laser beam being divided into a number of separate laser beams is divided, each of which is suitable for treating a single phase of at least one workpiece is. To achieve this, an optical beam splitting system is provided, which consists of a semi-transparent mirror and further other mirrors, which are arranged in a suitable framework. However, this known device has proved to be complicated and expensive, so that it is the object of the present invention to provide a method and an apparatus to create that is simple in construction and relatively cheap.

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Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung einIn particular, it is an object of the invention

Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der ein Werkstück mit Laserstrahlung an mehreren unterschiedlichen Punkten gleichzeitig bearbeitet werden kann.To create a method and an apparatus by means of which a workpiece with laser radiation at several different points can be edited at the same time.

Im Prinzip umschließt das erfindumrs gemäße Verfahrener Behandlung von Werkstücken mittels Laserstrahlung folgende Schritte: Erzeugen eines Laserstrahles xind Fokussieren dor durch jede von zumindest zwei.sich ^eerenseitie· ausschließender) Querschnittsflächen des Strahles an einen bestimmten Punkt dnr^iilaufenden Strahlung, wobei die Punkte voneinander in Abstand angeordnet sind.In principle, the method according to the invention encompasses Treatment of workpieces by means of laser radiation, the following steps: Generation of a laser beam xind focusing dor through each of at least two. mutually exclusive) Cross-sectional areas of the beam running at a certain point Radiation, the points being spaced from one another.

Vorzugsweise umfasst der Schritt der Strahlung—Preferably the step of radiation comprises-

fokussierung ein Durchleiten der Strahlung durch mehrere Brechun<TR-glieder, von denen eines oder mehrere den gesamten Strahl anffänct (sammelt) und ihn konvergent macht xxnd ein anderes oder mehrere derselben zumindest einen Teil des Strahles aufnehmen^ wel eher Teil durch eine oder mehrere der renannten Querschnlttsflachen verläuft, wobei das- oder diejenigen anderen Brechun^s'rlinfler derart axisgebildet sind, daß die Strahlung dxirch sie von ihrem Weg vor dem Eintritt in das entsprechende Brechuntrs«·! i ed abweicht.focussing a transmission of the radiation through several refraction < T R members, one or more of which starts (collects) the entire beam and makes it convergent xx and another or several of them absorb at least part of the beam ^ wel rather part through one or more of the aforementioned cross-sectional areas, with one or more other refractive elements being so axially formed that the radiation passes through them from their path before entering the corresponding refractive element. i ed deviates.

Die erf in dxmgs gemäße Vorrichtuno· zur behänd Ixmp; von Werkstücken mit Laserstrahlxing umfasst eine Laserstrahlxxngsque 1 Ie, die einen erzeugten Laserstrahl auf Mittel zxir Fokxissierxmg der durch jede von zumindest zwei sich gegenseitig ausschließenden Querschnittsflächen des Strahles an einen bestimmten Punkt verlaufenden Strahlung, wobei die Pxmkte voneinander in Abstand angeordnet sind.The device according to the erf in dxmgs · for handling Ixmp; from Workpieces with laser beam xing include a laser beam xxngsque 1 Ie, which a generated laser beam on means for focusing by each of at least two mutually exclusive Cross-sectional areas of the beam of radiation traveling at a certain point, the pixels being spaced from one another are.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzenIn a preferred embodiment, have

die Fokussiermittel mehrere Brechungsglieder, von denen ein oder mehrere den gesamten erzeugten Laserstrahl empfangen, und ihn konvergent machen und von denen eines oder mehrere nur einen Teil des Strahles aufnehmen, welcher Teil durch ein oder mehrere der genannten Querschnittsflächen läuft, wobei das oder jedes der renannten anderen Brechxmgsglieder derart ausgebildet ist, dal?· diethe focusing means have a plurality of refractive members, one of which is or several receive the entire generated laser beam, and make it convergent and one or more of which only a part of the beam, which part passes through one or more of said cross-sectional areas, which or each of the named other Brechxmgsglieder is formed such that? · the

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BApBAp

durch das- oder dieselben laufende Strahlung um einen vorbestimmten Winkel von seinem We1K vor Eintritt in das entsprechende Br^nhungserlied abweicht.by the or the same current radiation deviates by a predetermined angle from its We 1 K before entering the corresponding Br ^ nhungserlied.

Vorzugsweise sind Vorrichtungen vorgesehen mitDevices are preferably provided with

dentil die relative Lage aller oder einiger der Brechungsglieder variiert werden kann.dentil the relative position of all or some of the refractive elements can be varied.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:-Embodiments of the invention will now be described with reference to the drawing. Show it:-

Fig, 1, 2, 3 und 4 schematische Seitenansichten verschiedener optischer Systeme in verschiedenen Ausführungs— beisnielen gemäß der Erfindung und1, 2, 3 and 4 are schematic side views of various optical systems in various designs. examples according to the invention and

Fjg. la, 2a, 3a und 4a Draufsichten auf Teile der optischen Systeme gemäß den Fig» I bis 4.Fig. la, 2a, 3a and 4a plan views of parts of the optical systems according to FIGS.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein optisches System einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Ausdruok "optisches System" bedeutet ein beliebiges System, das auf den Laserstrahl in einer Art einwirkt, die als Behandlung der Laserstrahlung als Lieht beschrieben werden kann. Das optische System 10 ist derart angeordnet, daß es in Betrieb einen praktisch parallelen Laserstrahl empfängt, der parallel zur Achse einer zusammengesetzten Konvergierlinse 11 verläuft, die ein Brechungsglied des Systems 10 darstellt. Die Linse 11 nimmt den gesamten Laserstrahl auf.Fig. 1 of the drawing shows an optical system of an embodiment of the device according to the invention. The expression "Optical system" means any system that acts on the laser beam in a manner known to treat the Laser radiation can be described as light. The optical one System 10 is arranged to be practical in operation receives parallel laser beam that is parallel to the axis of a compound Converging lens 11, which is a refractive member of the system 10. The lens 11 takes the entire Laser beam on.

In der Nähe derjenigen Seite der Linse llj aus derNear that side of the lens llj from the

der von einer nicht gezeigten Quelle ausgesendete Laserstrahl austritt, ist ein Fresnel-Doppelprisma 12 angeordnet, dessen Dach— kante 13 durch die Achse der zusammengesetzten Linse 11 senkt— recht zweigeteilt wird.the laser beam emitted by a source not shown emerges, a Fresnel double prism 12 is arranged, the roof edge 13 of which lowers through the axis of the compound lens 11 - is divided into two parts.

Der Fachmann erkennt, daß das System zwei Brennpunkte 14 und 15 erzeugt, in denen die Laserstrahlung in einer Brennebene 16 des Systems konzentriert wird. Die Brennpunkte 14 und 15 sind durch die Endpunkte der beiden Strahlen 17 und 18 in Fig, I angedeutet.Those skilled in the art will recognize that the system generates two focal points 14 and 15, in which the laser radiation in one Focal plane 16 of the system is concentrated. The focal points 14 and 15 are through the end points of the two rays 17 and 18 indicated in FIG.

In Betrieb konvergiert die Linse 11 den Strahl, wobei eine Hälfte des Doppelprismas 12 diejenige Strahlung, dieIn operation, the lens 11 converges the beam, with one half of the double prism 12 being the radiation that

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durch eine Querschnittsfläche des Strahles verläuft auswählt und in der gewählten Richtung zu einem der Punkte 14 bzw. 15 ablenkt, während die zweite Hälfte des Doppelprismas 12 diejenige Strahlung auswählt, die durch die andere Querschnittsfläche des Strahles verläuft, und die gewählte Strahlung zu dem anderen der Punkte 14 bzw. 15 leitet. Die genannten Flächen überlappen sich nicht und sind somit sich gegenseitig ausschließend, passing through a cross-sectional area of the beam selects and deflects in the selected direction to one of the points 14 or 15, while the second half of the double prism 12 is the one Selects radiation passing through the other cross-sectional area of the beam and the selected radiation to that other of points 14 and 15 respectively. The mentioned areas do not overlap and are therefore mutually exclusive,

Fig. la zeigt das Doppelprisma 12 von der ihm gegenüberliegenden Stirnseite der Linse 11 aus gesehen.Fig. La shows the double prism 12 seen from the opposite end of the lens 11 from.

Der Abstand zwischen den Punkten 14 und 15 kann sehr genau durch Änderung des AxialabStandes des Prismas 12 von der Linse 11 eingestellt werden.The distance between points 14 and 15 can be adjusted very precisely by changing the axial distance of the prism 12 from the lens 11 can be adjusted.

Falls erwünscht kann die Lage der Linse 11 und des Doppelprismas 12 vertauscht werden.If desired, the position of the lens 11 and the double prism 12 can be exchanged.

Eine Verschiebung des Doppelprismas 12 senk^rrecht zu seiner Dachkante 13 in einer Ebene,die zur Achse der Linse 11 senkrecht ist, ändert die entsprechenden Anteile des auf die Punkte 14 und 15 gerichteten Strahles ohne deren Positionen zu verändern. Somit kann eine Bewegung des Doppelprismas dazu verwendet werden>die an jeden der Punkte 14 und 15 empfangende Strahlungsmenge zu steuern. Diese Bewegung soll hier der Einfachheit halber als seitliche Bewegung des Doppelprismas bzw. Prismas bezeichnet werden. Werden anstelle des Doppelprismas 12 zwei getrennte Prismen verwendet, von denen jedes einer Halfte des Doppelprismas 12 entspricht, dann kann die Laserstrahlungsmenge an den Punkten 14 und 15 durch getrennte seitliche Bewegung der beiden Prismen unabhängig verändert werden.A displacement of the double prism 12 perpendicular to its roof edge 13 in a plane which is perpendicular to the axis of the lens 11 changes the corresponding components of the beam directed at the points 14 and 15 without changing their positions. Thus, a movement of the double prism can be used to > control the amount of radiation received at each of the points 14 and 15. For the sake of simplicity, this movement is to be referred to here as the lateral movement of the double prism or prism. If, instead of the double prism 12, two separate prisms are used, each of which corresponds to one half of the double prism 12, then the amount of laser radiation at the points 14 and 15 can be changed independently by separate lateral movement of the two prisms.

Fig. 2 zeigt ein optisches System 20 des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung zur Fokussierung eines Laserstrahles auf drei Punkte, 24, 25 und 27 in einer BrennebeneFig. 2 shows an optical system 20 of the second embodiment according to the invention for focusing a Laser beam to three points, 24, 25 and 27 in one focal plane

Das System 20 besitzt eine zusammengesetzte Konvergierlinse 21 und zwei Prismen 22 und 23,The system 20 has a compound converging lens 21 and two prisms 22 and 23,

Die Linse 21 ist derart angeordnet, daß sie den gesamten Laserstrahl empfängt, während jedes der Prismen 22 undThe lens 21 is arranged to receive the entire laser beam while each of the prisms 22 and

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nur einen entsprechenden Teil des Strahles aufnimmt. Die Prismen 22 und 23 sind voneinander in Abstand angeordnet, so daß die Strahlung, die zwischen ihnen nach Austritt aus der Linse 21 hindurchläuft^unbeeinflußt bleibt, und in einen der drei Brennpunkte, nämlich 27, konvergiert, der auf der Achse der Linse 21 in der Ebene 26 liegt. Die durch die Linse 21 und das Prisma 22 verlaufende Strahlung wird in einem zweiten der drei Brennpunkte, nämlich 2h f fokussiert, während die durch die Linse 21 und das Prisma 23 verlaufende Strahlung in einen dritten der drei Brennpunkte, nämlich 25, .fokussiert wird.picks up only a corresponding part of the beam. The prisms 22 and 23 are arranged at a distance from one another so that the radiation which passes between them after exiting the lens 21 remains unaffected and converges into one of the three focal points, namely 27, which is on the axis of the lens 21 in is on level 26. The radiation passing through the lens 21 and the prism 22 is focused in a second of the three focal points, namely 2h f , while the radiation passing through the lens 21 and the prism 23 is focused in a third of the three focal points, namely 25.

Fig. 2a zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. la, jedoch von den Prismen 22 und 23 der Fig. 2.FIG. 2a shows a view similar to FIG. La, but of the prisms 22 and 23 of FIG. 2.

Fig. 3 und 3a zeigen in ähnlicher Weise wie Fig. 2 und 2a ein optisches System 30 eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Fokussierung eines Laserstrahls in fünf Punkten einer Brennebene 36. Das System 30 unterscheidet sich vom System 20 dadurch, daß neben der Linse 31 und den Prismen 32 und 33 ein weiteres Paar von Prismen, nämlich 34 und 35, vorgesehen sind. Die Prismen 3h und 35 sind kleiner als die Prismen 32 und 33, wie dies aus Fig. 3 und 3a hervorgeht, und sind derart angeordnet, daß sie nur entsprechende Teile der entsprechenden Strahlenteile aufnehmen, die durch die Prismen 32 und 33 fallen. Somit ergeben, sich zusätzlich zu den drei Brennpunkten des Systems 20 der Fig. 2 und 2a bei dem System 30 durch die weitere Ablenkung zweier Strahlenteile mittels der Prismen 3h und 35 zwei weitere Brennpunkte. 3 and 3a show, in a manner similar to that of FIGS. 2 and 2a, an optical system 30 of a third exemplary embodiment of the invention for focusing a laser beam in five points on a focal plane 36 and the prisms 32 and 33, another pair of prisms, namely 34 and 35, are provided. The prisms 3h and 35 are smaller than the prisms 32 and 33, as can be seen from FIGS. Thus, in addition to the three focal points of the system 20 of FIGS. 2 and 2a, two further focal points result in the system 30 due to the further deflection of two beam parts by means of the prisms 3h and 35.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die zwei oder mehr Brennpunkte längs einer Linie verteilt, durch die die Achse der Linse 11 bzw. 21 oder 31 läuft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Differenzen in der Weglänge, wie sie durch die Prismen eingeführt werden?nur in einer Ebene variieren, die die Achse der Linsen 11, 21 bzw. 31 enthält.In the exemplary embodiments described so far, the two or more focal points are distributed along a line through which the axis of the lens 11 or 21 or 31 runs. This is due to the fact that the differences in path length as introduced by the prisms ? vary only in one plane which contains the axis of the lenses 11, 21 and 31, respectively.

Fig. h und ha zeigen ein optisches System h0 eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dieses optische System h0 unterscheidet sich von den Systemen 2h und 30 dadurch, daß es zwei Ebenen besitzt, in denen die Achse einer Linse hl Figs. H and ha show an optical system h0 of a fourth embodiment of the invention. This optical system h0 differs from the systems 2h and 30 in that it has two planes in which the axis of a lens hl

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verläuft und die Differenzen j η der Weglänge, die sich quer zur Achse der Linse 41 ändert,durch vier Prismen 42, 43, 44 und 45 eingeführt werden, von denen jedes ähnlich dem Prisma 22 hzw. 23 der Figo 2 ausgebildet ist. Die vier Prismen 42 bis 45 sind in zwei Paaren angeordnet. Das erste Paar 42 und 43 ist relativ zu der Linse 41 in der gleichen Weise angeordnet, wie die Prismen 22 und 23 zur Linse 21. Das zweite Paar 44 und 45 ist derart angeordnet, daß sich ihre Längsausdehnung senkrecht zur Richtung der Längsausdehnung des ersten Paares erstreckt, und es liegt denjenigen Stirnseiten der Prismen 42 und 43 gegenüber, die von der Linse 41 entfernt sind. Die Prismen jedes Paares sind voneinander in Abstand angeordnet, so daß ein mittlerer Laserstrahl von quadratischem Querschnitt nach Austritt aus der Linse 41 ohne Ablenkung zu dem Hauptbrennpunkt 47 der Linse 41 in einer Brennebene 46 gelangt.runs and the differences j η of the path length, which are transverse to Axis of lens 41 changes by four prisms 42, 43, 44 and 45 are introduced, each of which is similar to the prism 22 hzw. 23 of Figo 2 is formed. The four prisms 42 to 45 are arranged in two pairs. The first pair 42 and 43 are arranged relative to the lens 41 in the same way as the prisms 22 and 23 to the lens 21. The second pair 44 and 45 is arranged such that their longitudinal extent is perpendicular to Direction of the longitudinal extent of the first pair extends, and it is those end faces of the prisms 42 and 43 opposite, which are removed from the lens 41. The prisms of each pair are spaced from each other so that a middle Laser beam of square cross section after exiting the lens 41 without deflection to the main focal point 47 of the lens 41 arrives in a focal plane 46.

Die Anordnung der vier Prismen 42 bis 45 bewirkt acht unterschiedliche Gruppen von Wegen für unterschiedliche Strahlenteile, wobei die Weggruppen in ihrer Lage quer zur Achse der Linse 41 verschieden sind, und die sich zirkulär gesehenThe arrangement of the four prisms 42 to 45 causes eight different groups of paths for different ray parts, the groups of paths in their position transverse to the axis of the lens 41 are different, and which are seen circularly

abwechselnd in der Zahl der durchlaufenen Prismen unterscheiden; es sind vier Gruppen,von denen jede dem mittleren Teil eines entsprechenden der Prismen entspricht, bei denen nur das entsprechende eine Prisma durchlaufen wird, und vier Gruppen, von denen jede zwei überlappenden Seitenteilen eines benachbarten Prismenpaares z.B. 42 und 45 entspricht, bei denen die beiden überlappenden Prismen durchlaufen werden.alternately differ in the number of prisms passed through; there are four groups, each of which corresponds to the middle part of a corresponds to prisms in which only the corresponding one prism is traversed, and four groups, each of which two overlapping side parts of an adjacent pair of prisms, e.g. 42 and 45, in which the two overlapping Prisms are traversed.

Somit ergeben sich acht weitere Brennpunkte 48 bis 55.This results in eight further focal points 48 to 55.

Bei allen in der Zeichnung gezeigten optischen Systemen ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines konvergenten Strahles, nämlich die Linsen 11, 21, 31 bzw. 41 ein eigenes Glied, wobei die Konvergenz des Strahles durch die Prismen des Systems nicht beeinflusst wird. Es können andere Ausführungsformen aufgebaut werden, bei denen eines oder mehrere Brechungsglieder des Systems nicht nur die auf sie einfallende Strahlung konvergent machen, sondern auch die Strahlung als Ganzes von der Portpflan-In all of the optical systems shown in the drawing, the device for generating a convergent Beam, namely the lenses 11, 21, 31 and 41 a separate member, whereby the convergence of the beam is not influenced by the prisms of the system. Other embodiments can be constructed in which one or more refractive elements of the system not only converge the radiation incident on them make, but also the radiation as a whole from the port plant

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zun^sri chtunp; des einfallenden Strahles ablenken. Weiterhin können derartige Glieder unterschiedliche Konvergenzgrade bewirken, so daß die sich ergebenden Brennpunkte nicht alle in der bleichen Ebene liegen. Andererseits können Ausführungsbei— spiele gebildet werden, bei denen keine alternative Verstellung der Brennpunkte erforderlich ist, und zwar dadurch, daß die Systen^wie sie in der Zeichnung gezeigt^sind als einziges integriertes Brechungsglied ausgebildet sind.to ^ sri chtunp; deflect the incident beam. Farther Such members can cause different degrees of convergence, so that the resulting focal points are not all in lying on the pale plain. On the other hand, execution Games are formed in which no alternative adjustment of the focal points is required, namely that the Systems as shown in the drawing are the only integrated ones Refractive member are formed.

Wird eine Ausfiihrungsfonn der Erfindung zumIf a Ausfiihrungsfonn the invention for

Schweißen, Bohren oder Schneiden von Metall verwendet, dann kann die Laserstrahlung entweder im sichtbaren oder benachbarten Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums liegen, und die Linsen und Prismen können axis G] as oder Quarz gefertigt sein. Bei der Bearbeitung von gewissen nicht-metallischen Stoffen, beispielsweise Sillka (Siliziumoxyd) kann es zweckmäßig sein, eine Infrarotstrahlung mit größerer Wellenlänge, beispielsweise von 10,6 /Üfct zu verwenden, wie sie von einem CO„-*Laser ausgestrahlt wird. Dies kann es erforderlich machen , daß Brechungselemente verwendet werden, die aus einem synthetischen Salzkristall oder Germanium hergestellt sind.If welding, drilling or cutting metal is used, then the laser radiation can be either in the visible or adjacent Infrared range of the electromagnetic spectrum lie, and the lenses and prisms can be made axis G] as or quartz. When processing certain non-metallic materials, for example Sillka (silicon oxide), it can be useful to use a Infrared radiation with a longer wavelength, for example from 10.6 / Üfct as emitted by a CO "- * laser will. This may make it necessary to use refractive elements made of a synthetic salt crystal or Germanium are made.

Antireflektionsbeschichtungen (blooming), dieAnti-reflective coatings (blooming) that

für die bestimmte verwendete Länge der Laserstrahlung geeignet ist, kann auf die Oberflächen der Prismen.und/oder anderen Brechungsglieder aufgebracht werden, durch die die Strahlung mit geringsten Verlusten verlaufen soll.is suitable for the specific length of the laser radiation used, can be applied to the surfaces of the prisms. and / or other Refractive elements are applied through which the radiation should pass with the least amount of losses.

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Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1, / Verfahren zum Rebandeln von Werkstücken mitte]s aserstrahlung unter Erzeugung eines Strahles der Laserstrahlung,1, / method for rebinding workpieces middle] s laser radiation generating a beam of laser radiation, Aufteilen des Strahles in mehrere weitere Strahlen und Fokussieren jedes dieser weiteren Strahlen in einem entsprechenden Brennpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl durch Fokussierung der durch jede von zumindest zwei sich gegenseitig ausschließenden Querschnittsflächen des ursprünglichen Strahles verlaufenden Strahlting in einem entsprechenden Punkt aufgeteilt wird.Splitting the beam into several further beams and focusing each of these further beams in a respective focal point, characterized in that the beam is split by focusing the beam portion passing through each of at least two mutually exclusive cross-sectional areas of the original beam at a corresponding point. 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierung der Strahlung unter Findurchschicken der Strahlung durch mehrere Brechungsglieder erfolgt, von denen eines oder mehrere den gesamten ursprünglichen Strahl aufnehmen lind ihn konvergent machen, und von denen eines oder mehrere zumindest einen Teil des ursprünglichen Strahles aufnehmen, der durch eine oder mehrere der genannten Querschnittsflächen verläuft, wohei das eine oder jedes der weiteren Brechungsglieder derart ist, daß die durch das- oder dieselhen verlaufende Strahlung von ihrem Weg vor Eintritt in das entsprechende Brechungsglied ahgelenkt wird.2, the method according to claim 1, characterized in that the focusing of the radiation by sending the Radiation occurs through multiple refractors, one or more of which pick up the entire original beam make it convergent, and one or more of which pick up at least part of the original ray passing through a or several of said cross-sectional areas run, where one or each of the further refractive members is such, that the radiation passing through this or it deflects away from its path before entering the corresponding refractive element will. 3, Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken mittels Laserstrahlung mit einer Quelle für die Laserstrahlung, die einen erzeugten Laserstrahl auf Vorrichtungen zum Fokussieren der Strahlung in mehreren im Abstand voneinander angeordneten Brennpunkten richtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zur Fokussierung der Strahlung aus einem optischen System (lO) bestehen, das die durch jede von zumindest zwei sich gegenseitig ausschließenden Flächen des Querschnitts des Strahles verlaufende Strahlung in einem entsprechenden Punkt fokussiert, wobei die Punkte voneinander in Abstand angeordnet sind.3, device for treating workpieces by means of Laser radiation with a source for the laser radiation, the one generated laser beam on devices for focusing the radiation in several focal points arranged at a distance from one another directed, characterized in that the devices to focus the radiation from an optical system (lO) consist that the through each of at least two mutually Exclusion areas of the cross section of the beam focused radiation passing in a corresponding point, wherein the Points are spaced from each other. 40981 5/0822 17.9.1973 -Q-40981 5/0822 9/17/1973 -Q- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das System (20) mehrere Brechungsglieder ( 21, 22, 23) besitzt, von denen eines oder mehrere den gesamten erzeugten Strahl aufnehmen und ihn konvergent machen und von denen ein oder mehrere weitere nur einen Teil des Strahles auf nehmen, we-1-eher Teil dxirch eine oder mehrere der genannten Querschnittsflächen verläuft, wobei das oder die weiteren Brechungsglieder (22, 23) derart sind, daß sie die durch dasselbe "bzw. dieselben verlaufende Strahlung um einen vorbestimmten Winkel von ihrem Weg vor dem Eintritt in das entsprechende Brechungsglied ablenken, 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the system (20) has a plurality of refractive members (21, 22, 23) possesses, one or more of which take the entire generated beam and make it convergent, and one of which or several others only take part of the beam, we-1-rather Part of one or more of the cross-sectional areas mentioned runs, with the further refractive element (s) (22, 23) are such that they pass through the same "or the same deflect traveling radiation by a predetermined angle from its path before entering the corresponding refractive element, 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder kf gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Variieren der relativen Lagen aller oder einiger der Brechungsglieder,5. Apparatus according to claim 3 or k f characterized by devices for varying the relative positions of all or some of the refractive members, 17.9.1O73 4098Ί 5/082217.9.1O73 4098Ί 5/0822 LeerseiteBlank page :&:.''■ WJK) C^a : &:. &Quot; ■ WJK) C ^ a
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