DE10135606B4 - Method and device for processing optical elements with electromagnetic radiation - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Bearbeiten eines optischen Elements (6),
bei dem eine elektromagnetische Strahlung zum Bearbeiten des optischen Elements (6) auf einen Bearbeitungsbereich des optischen Elements (6) gerichtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Element wenigstens vor Beginn oder zu Beginn des Bearbeitungsvorganges wenigstens in einem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich auf einen ersten Temperaturwert erwärmt wird, der relativ zu einem bei der Materialbearbeitung im Bearbeitungsbereich (8) auftretenden zweiten Temperaturwert so gewählt wird, daß eine Beschädigung des optischen Elements (6) durch thermisch verursachte Spannungen vermieden ist, wobei das optische Element (6) durch Einstrahlung von Mikrowellen-Strahlung auf den ersten Temperaturwert erwärmt wird.Method for processing an optical element (6),
in which an electromagnetic radiation for processing the optical element (6) is directed onto a processing area of the optical element (6),
characterized,
that the optical element is heated, at least before the beginning or at the beginning of the machining process, to a first temperature value in at least one volume region adjacent to the machining region, which is chosen relative to a second temperature value occurring in the machining region in the machining region (8) such that damage to the optical element (6) is avoided by thermally caused voltages, the optical element (6) being heated to the first temperature value by irradiation with microwave radiation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 18 genannten Art zum Bearbeiten von optischen Elementen, insbesondere eine asphärisch geformte Fläche aufweisenden Linsen.The invention relates to a method the type mentioned in the preamble of claim 1 and a device of the type mentioned in the preamble of claim 18 for editing of optical elements, in particular having an aspherically shaped surface Lenses.

Zur Verbesserung der Abbildungsqualität werden in optischen Systemen zunehmend Linsen mit asphärisch geformten Flächen eingesetzt. Die Herstellung solcher Linsen vollzieht sich in zwei Schritten, wobei die Linse zunächst durch Schleifen ihre asphärische Grundform erhält. Der Schleifvorgang hinterläßt an der Oberfläche der Linse Rauheiten, die die Abbildungsqualität beeinträchtigen würden und daher nachfolgend durch Polieren der Linse beseitigt werden.To improve the image quality Lenses with aspherically shaped surfaces are increasingly being used in optical systems. The manufacture of such lenses takes place in two steps, taking the lens first by grinding their aspherical Maintains shape. The grinding process leaves on the surface roughness of the lens that would impair the image quality and therefore subsequent can be eliminated by polishing the lens.

Zum Polieren der Linsen werden unter anderem CNC-gesteuerte Poliermaschinen verwendet, wie sie beispielsweise durch DE 197 13 222 A1 , DE 196 08 269 A1 , DE 198 46 260 A1 , DE 198 00 841 A1 , DE 297 23 507 U1 , DE 199 26 414 A1 und DE 297 43 542 U1 bekannt sind. Bei Linsen mit einer asphärischen Oberfläche gestaltet sich ein mechanischer Poliervorgang aufgrund der Form der Oberfläche äußerst schwierig. Es sind daher aufwendige und entsprechend teure Poliermaschinen erforderlich, deren Polierwerkzeug während des Poliervorganges eine komplexe Bewegung ausführt. Darüber hinaus ist der Poliervorgang häufig so zeitaufwendig und damit teuer, daß die hierdurch entstehenden Kosten die Produktionskosten von der Erschmelzung des Grundwerkstoffes bis zur Erzeugung der asphärischen Grundform um ein Vielfaches übersteigen. Darüber hinaus führen selbst geringe Abweichungen der Bewegung des Polierwerkzeuges von einer vorgegebenen Bewegung zu Abweichungen in der Geometrie der Linse, die die Linse unbrauchbar machen.Among other things, CNC-controlled polishing machines, such as those used by, are used for polishing the lenses DE 197 13 222 A1 . DE 196 08 269 A1 . DE 198 46 260 A1 . DE 198 00 841 A1 . DE 297 23 507 U1 . DE 199 26 414 A1 and DE 297 43 542 U1 are known. For lenses with an aspherical surface, mechanical polishing is extremely difficult due to the shape of the surface. Complex and correspondingly expensive polishing machines are therefore required, the polishing tool of which carries out a complex movement during the polishing process. In addition, the polishing process is often so time-consuming and therefore expensive that the resulting costs exceed the production costs many times from the melting of the base material to the production of the aspherical basic shape. In addition, even slight deviations in the movement of the polishing tool from a predetermined movement lead to deviations in the geometry of the lens, which render the lens unusable.

Im Ergebnis sind somit asphärische Linsen insbesondere aufgrund des aufwendigen Poliervorganges teuer in der Herstellung, was einen Einsatz solcher Linsen in kostengünstigeren optischen Systemen bisher verhinderte.As a result, aspherical lenses are particularly special due to the complex polishing process, expensive to manufacture, what an use of such lenses in less expensive optical systems prevented so far.

Zur Vermeidung der beim Polieren mit einem mechanischen Polierwerkzeug entstehenden Schwierigkeiten ist es durch WO 99/48643 A1 bekannt, Linsen mittels eines sogenannten MRF(Magnetorheological Finishing)-Verfahrens zu polieren, bei dem eine Flüssigkeit auf die Linse gerichtet wird. Die Flüssigkeit enthält magnetisch leitfähige Partikel und wird durch Anlegen eines magnetischen Feldes so versteift, daß beim Auftreffen der Flüssigkeit auf die Linse deren Oberfläche poliert wird. Ein ähnliches Verfahren ist auch durch WO 01/38751 A2 bekannt.To avoid polishing difficulties with a mechanical polishing tool it is known from WO 99/48643 A1 to use a so-called lens To polish MRF (Magnetorheological Finishing) process in which a liquid is directed at the lens. The liquid contains magnetic conductive Particles and is stiffened by applying a magnetic field so that at Impact of the liquid on the lens whose surface is polished. A similar process is also known from WO 01/38751 A2.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht darin, daß die verwendeten magnetorheologischen Polierflüssigkeiten teuer sind und zudem die Umwelt stark belasten. Darüber hinaus ist nach dem Poliervorgang eine Reinigung der Linse von Rückständen der Polierflüssigkeit erforderlich: Dies ist aufwendig und verteuert die Herstellungskosten weiter.A major disadvantage of this known method is that the magnetorheological used polishing liquids are expensive and also pollute the environment. Furthermore is the lens cleaned of residues after the polishing process polishing liquid required: This is complex and increases the cost of production further.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist durch den Aufsatz "Optikfertigung in Gegenwart und Zukunft" von Kurt Becker, erschienen in Laser Magazin Nr. 2/2001, S. 5-8, ein Verfahren bekannt, bei dem elektromagnetische Strahlung in Form von Ionenstrahlung auf einen Bearbeitungsbereich der Linse gerichtet und deren Oberfläche so poliert wird. Auf diese Weise wird eine Belastung der Umwelt durch Polierflüssigkeiten vermieden. Außerdem entfällt eine Säuberung der Linse von Rückständen der Polierflüssigkeit.To avoid this disadvantage is through the essay "optics production in the present and future "by Kurt Becker, published in Laser Magazin No. 2/2001, pp. 5-8 Process known in the form of electromagnetic radiation of ion radiation directed at a processing area of the lens and their surface is polished like this. This will put a strain on the environment through polishing liquids avoided. Moreover one is omitted cleaning the lens of residues of the Polishing liquid.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die zur Bearbeitung erforderliche Anlage besonders aufwendig und damit teuer in der Herstellung ist.A disadvantage of this known method is in that the system required for processing is particularly complex and therefore is expensive to manufacture.

Durch die Dissertationsschrift "Thermodynamische Untersuchungen zur Politur mittels Lasern", Frank-Stefan Ludwig, Technische Universität München, 1989, ist ein Verfahren der betreffenden Art bekannt, bei dem elektromagnetische Strahlung in Form von Laserstrahlung auf einen Bearbeitungsbereich eines Bauteiles gerichtet wird, das aus einem Hohlglas aus Borosilikatglas oder Quarzglas besteht.Through the dissertation "Thermodynamische Investigations on polishing using lasers ", Frank-Stefan Ludwig, Technical University of Munich, 1989, a method of the type in question is known in which electromagnetic Radiation in the form of laser radiation on a processing area a component is directed, which consists of a hollow glass made of borosilicate glass or quartz glass.

Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß sich der Bearbeitungsbereich des Bauteiles während des Bearbeitungsvorganges stark erwärmt. Dies führt zur Ausbildung thermischer Spannungen in dem Bauteil, die zu Spannungsrissen führen können, durch die das Bauteil unbrauchbar wird. Falls keine Spannungsrisse auftreten, so können gleichwohl Verspannungen entstehen, die die Qualität des Bauteiles beeinträchtigen. Falls das zu bearbeitende Bauteil eine optische Linse ist, so können durch solche Verspannungen die Abbildungseigenschaften der Linse beeinträchtigt werden, so daß die Linse dadurch unbrauchbar wird.A disadvantage of the known method is that the machining area of the component during the machining process strongly warmed. this leads to to form thermal stresses in the component, which can lead to stress cracks which makes the component unusable. If there are no stress cracks, so can nevertheless, tensions arise that affect the quality of the component affect. If the component to be machined is an optical lens, then by such tensions affect the imaging properties of the lens, So that the Lens becomes unusable.

Aus der JP 57-147251 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Chips mit integrierten Schaltkreisen aus Wafern bekannt, bei dem mittels Laserstrahlen thermische Spannungen in den Wafer eingebracht werden, so daß entlang erwärmter Linien der Wafer bricht und so Chips vereinzelt werden können.From the JP 57-147251 A a method and a device for separating chips with integrated circuits from wafers is known, in which thermal voltages are introduced into the wafer by means of laser beams, so that the wafer breaks along heated lines and chips can thus be separated.

Aus der US 5,407,119 A ist ein Verfahren zum Verbinden von einem keramischen Material und einer Metallstruktur bekannt, bei dem die Erwärmung mit einem CO₂-Laser erfolgt. Vor dem Verbinden mittels des CO₂-Lasers erfolgt eine Vorerwärmung in einem Ofen, bei dem das Material, die Struktur und ein Füllstoff auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Füllstoffs erwärmt werden.From the US 5,407,119 A a method for connecting a ceramic material and a metal structure is known, in which the heating takes place with a CO ₂ laser. Before connecting by means of the CO ₂ laser, preheating takes place in an oven in which the material, the structure and a filler are heated to a temperature below the melting temperature of the filler.

Aus der JP 03-294078 A ist ein Verfahren zur Hochtemperaturbehandlung von brüchigen Materialien bekannt, bei dem ein Zerbrechen durch thermische Spannungen vermieden werden soll. Hierzu ist vorgesehen, mittels einer beweglichen Linse zu Beginn eines Bearbeitungsschrittes das Werkstück großflächig zu bestrahlen und zu erwärmen. Anschließend wird die Position der Linse verändert, so daß sich der Brennpunkt des Laserstrahls verkleinert und in diesem verkleinerten Bereich die Temperatur ansteigt.From the JP 03-294078 A a method for high temperature treatment of fragile materials is known, in which a breakage by thermi tensions should be avoided. For this purpose, provision is made to irradiate and heat the workpiece over a large area by means of a movable lens at the beginning of a machining step. The position of the lens is then changed so that the focal point of the laser beam is reduced and the temperature rises in this reduced area.

Aus der JP 62-040991 A ist ein Verfahren zum Verschweißen zweier konvexer Linsen bekannt. In einem erten Schritt wird die Gesamtfläche beider Linsen erwärmt, während in einem zweiten Schritt der zentrale Verbindungsbereich erwärmt wird. Dabei erfolgt die Erwärmung mittels Laserstrahlen.From the JP 62-040991 A a method for welding two convex lenses is known. In a first step, the total area of both lenses is heated, while in a second step the central connection area is heated. The heating takes place by means of laser beams.

Aus der US 5,946,140 A ist ein optisches System bekannt, mit dem die optische Kopplung an Lichtwellen leiter verbessert werden soll, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, während die Abstrahlcharakteristik von verwendeten Laserdioden eine elliptisch geformte Abstrahlcharakteristik aufweist.From the US 5,946,140 A an optical system is known with which the optical coupling to optical waveguides to be improved, which have a circular cross section, while the radiation characteristic of laser diodes used has an elliptically shaped radiation characteristic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, das einfach und kostengünstig sowie ohne übermäßige Belastung der Umwelt durchführbar ist und bei dem eine Beschädigung des zu bearbeitenden optischen Elements durch thermische Spannungen zuverlässig vermieden ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.The invention is based on the object To specify methods of the type mentioned in the preamble of claim 1, the simple and inexpensive as well as without excessive stress feasible to the environment and in which damage to the optical element to be processed by thermal stresses reliable is avoided. Furthermore, the invention has for its object a Implementation facility of the method according to the invention specify.

Diese Aufgaben werden hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre und hinsichtlich der Einrichtung durch die im Anspruch 18 angegebene Lehre gelöst.These tasks are regarding of the method by the teaching specified in claim 1 and with regard the device solved by the teaching specified in claim 18.

Die Aufgabe wird nach dem Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lehre auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst, daß das optische Element vor dem Bearbeitungsvorgang oder zu Beginn des Bearbeitungsvorganges und ggf. während des Bearbeitungsvorganges wenigstens in einem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich des optischen Elements so erwärmt wird, daß ein sich während des Bearbeitungsvorganges ausbildender Temperturgradient zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Rest des optischen Elements unterhalb eines Wertes liegt, der zu einer Beschädigung des optischen Elements durch thermisch verursachte Spannungen, insbesondere durch Thermoschocks, führen würde, wobei das optische Element durch Einstrahlung von Mikrowellen vorerwärmt wird.The task is based on the basic principle the teaching of the invention on surprising easily solved by that this optical element before the machining process or at the beginning of the machining process and possibly during of the machining process at least in one to the machining area adjacent volume area of the optical element is heated so that one yourself while of the machining process forming temperature gradient between the machining area and the rest of the optical element below a value that leads to damage to the optical element by thermally induced stresses, in particular by thermal shocks, would lead the optical element is preheated by exposure to microwaves.

Mikrowellenstrahler stehen als einfache und kostengünstige Baugruppen zur Verfügung, so daß die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet ist.Microwave emitters are available as simple and inexpensive Assemblies available, so that the implementation of the inventive method is further simplified and is therefore more cost-effective.

Durch die erfindungsgemäße Erwärmung des zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereiches des optischen Elements sind durch thermisch verursachte Spannungen hervorgerufene Beschädigungen des optischen Elements zuverlässig vermieden. Dies verringert die Ausschußquote und gestaltet damit den Herstellungsprozeß kostengünstiger.By heating the to the processing area adjacent volume area of the optical Elements are damage caused by thermal stresses of the optical element reliably avoided. This reduces the reject rate and thus shapes it the manufacturing process cheaper.

Dadurch, daß die Bearbeitung mittels elektromagnetischer Strahlung folgt, sind weder aufwendige mechanische Poliermaschinen noch teure und die Umwelt belastende Polierflüssigkeiten erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit einfach und kostengünstig durchführbar und führt nur zu einer geringen Belastung der Umwelt. Außerdem entfällt eine bei Verwendung von Polierflüssigkeiten erforderliche Säuberung des Bauteiles von Rückständen der Polierflüssigkeit.The fact that the processing by means of electromagnetic Radiation follows are neither complex mechanical polishing machines still expensive and polluting polishing fluids required. The inventive method is therefore simple and inexpensive feasible and leads only to a minor environmental impact. There is also no need to use Polishing fluids required cleaning of the component from residues of Polishing liquid.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist beim Glätten der Oberfläche optischer Elemente, beispielsweise asphärischer Linsen, gegenüber bekannten Polierverfahren unter Verwendung mechanischer Poliermaschinen wesentlich schneller durchführbar. Dies ermöglicht beispielsweise bei der Serienfertigung von Linsen kürzere Taktzeiten und führt somit zu einer weiteren Verringerung der Herstellungskosten.The method according to the invention is when smoothing the surface optical elements, for example aspherical lenses, compared to known ones Polishing process using mechanical polishing machines essential faster to implement. this makes possible For example, shorter cycle times in the series production of lenses and thus leads to further reduce manufacturing costs.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Glätten der Oberflächen von optischen Elementen und insbesondere zum Glätten der Oberflächen von asphärischer Linsen.The method according to the invention is particularly suitable for smoothing of the surfaces of optical elements and in particular for smoothing the surfaces of aspherical Lenses.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es in einfacher und präziser Weise steuer- bzw. regelbar ist.Another advantage of the method according to the invention is that it in simple and precise Way is controllable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ausbildung beliebiger Temperaturprofile in dem zu bearbeitenden optischen Element.The method according to the invention enables Training of any temperature profiles in the to be processed optical element.

Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß ausreichend, daß das optische Element lediglich in einem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich des optischen Elements auf den ersten Temperaturwert vorerwärmt wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß das optische Element im wesentlichen vollständig auf den ersten Temperaturwert vorerwärmt wird. Bei dieser Ausführungsform sind nicht nur zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem angrenzenden Volumenbereich, sondern in dem gesamten optischen Element thermisch verursachte Spannungen weitestgehend vermieden.Basically, according to the invention, it is sufficient that this optical element only in an adjacent to the processing area Volume range of the optical element to the first temperature value preheated becomes. An advantageous development of the teaching according to the invention stipulates that the optical element is essentially completely preheated to the first temperature value. In this embodiment are not just between the machining area and the adjacent one Volume range, but thermally in the entire optical element tensions caused largely avoided.

Das optische Element wird mittels der von dem Material des optischen Elements volumetrisch absorbierbaren Mikrowellenstrahlung vorerwärmt. Es ist dabei lediglich erforderlich, die Mikrowellenstrahlung in das Material einzustrahlen, das auf diese Weise erwärmt wird, während sich der Umgebungsbereich weiter auf Raumtemperatur befinden kann. Auf diese Weise ist eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einfach und kostengünstig gestaltet, da im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit der verwendeten Komponenten der Einrichtung keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden müssen, wie sie dann erforderlich sind, wenn der gesamte Bearbeitungsvorgang innerhalb eines Ofens durchgeführt wird.The optical element is preheated by means of the microwave radiation that can be volumetrically absorbed by the material of the optical element. It is only necessary to radiate the microwave radiation into the material which is heated in this way, while the surrounding area can still be at room temperature. In this way, a device for carrying out the method according to the invention is simple and inexpensive, since in view of the heat resistance of the components used, the one direction, no special precautions need to be taken, such as are required if the entire machining process is carried out within one furnace.

Falls das zu bearbeitende optische Element aus Glas besteht, so ist zu berücksichtigen, daß die Wechselwirkung von Mikrowellenstrahlung mit dem Material des optischen Elements und damit die Umwandlung der Mikrowellenstrahlung in Wärme wesentlich von der Höhe der dielektrischen Verluste innerhalb des Materiales des optischen Elements abhängt, die bei Glaswerkstoffen jedoch sehr gering sind. Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von der Erkenntnis aus, daß die dielektrischen Verluste bei Glaswerkstoffen mit höherer Temperatur überproportional ansteigen, so daß beispielsweise bei Temperaturen oberhalb von 300°C Mikrowellenstrahlung von einem Glaswerkstoff sehr gut absorbiert und damit in Wärme umgewandelt wird. Dementsprechend sieht diese Weiterbildung vor, daß die Oberfläche des optischen Elements vor der Einstrahlung von Mikrowellen zunächst auf einen dritte Temperaturwert erwärmt wird, der unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des optischen Elements liegt. Die Erwärmung der Oberfläche des optischen Elements führt zunächst dazu, daß die Mikrowellen beginnend an der Oberfläche besser absorbiert werden, so daß sich das optische Element beginnend an der Oberfläche zunehmend erwärmt, was sich in Bereichen unterhalb der Oberfläche fortsetzt. Mit zunehmender Erwärmung des optischen Elements wird die Mikrowellenstrahlung noch besser absorbiert, was zu einer weiteren Erwärmung des optischen Elements führt. Da Mikrowellenstrahlung die Ausbildung eines im wesentlichen homogenen Strahlungsfeldes ermöglicht, in dem die Strahlungsintensität an allen Stellen des Feldes nahezu gleich hoch ist, wird auf diese Weise eine gleichmäßige Erwärmung des otpischen Elements in seinem gesamten Volumen herbeigeführt. Auf diese Weise sind thermische Spannungen besonders zuverlässig vermieden. Der dritte Temperaturwert kann gleich dem ersten Temperaturwert sein. Er kann jedoch auch höher oder niedriger als dieser sein.If the optical to be processed Element is made of glass, it should be considered that the interaction of microwave radiation with the material of the optical element and thus the conversion of microwave radiation into heat is essential from the height of dielectric losses within the material of the optical Elements depends, which are very low for glass materials. An extraordinary one advantageous development of the method according to the invention is based on Realizing that the dielectric losses for glass materials with higher temperatures are disproportionate increase so that, for example at temperatures above 300 ° C Microwave radiation very well absorbed by a glass material and thus in warmth is converted. Accordingly, this training provides that the surface of the optical element before the irradiation of microwaves a third temperature value is heated, which is below the melting temperature of the material of the optical Elements lies. The warming of the surface of the optical element leads first that the Microwaves are better absorbed starting at the surface, so that optical element starting at the surface warmed what continues in areas below the surface. With increasing warming of the optical element, the microwave radiation becomes even better absorbs, causing further heating of the optical element leads. There Microwave radiation the formation of an essentially homogeneous Radiation field enables in which the radiation intensity this is almost the same at all points in the field even heating of the otpic element in its entire volume. On In this way, thermal stresses are avoided particularly reliably. The third temperature value can be equal to the first temperature value. However, it can also be higher or lower than this.

Grundsätzlich können die Leistung der Quelle der elektromagnetischen Strahlung zur Bearbeitung des optischen Elements und die Leistung der zur Vorerwärmung des optischen Elements vorgesehenen Mittel vor Beginn des Bearbeitungsvorganges eingestellt und während des Bearbeitungsvorganges ungeregelt beibehalten werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch vor, daß die Temperatur des optischen Elements in dem Bearbeitungsbereich und/oder dem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich während des Bearbeitungsvorganges gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßer gebnis geregelt wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Temperatur im Volumen des optischen Elements der Temperatur in dem Bearbeitungsbereich nachgeführt werden. Steigt beispielsweise die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich, so wird auch die Temperatur in dem Volumen des optischen Elements entsprechend erhöht. Auf diese Weise sind auch dann thermische Spannungen in dem optischen Element vermieden, wenn sich die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich wesentlich ändert. Die Regelung der Temperatur erfolgt beispielsweise durch Regelung der Leistung der Quelle der elektromagnetischen Strahlung und/oder der zur Vorerwärmung eingesetzten Mittel.Basically, the performance of the source the electromagnetic radiation for processing the optical Element and the power of preheating the optical element provided means set before the start of the machining process and during of the machining process are kept unregulated. An advantageous further education however, the Temperature of the optical element in the processing area and / or the volume area adjacent to the machining area during the Machining process measured and depending on the measurement result is regulated. In this embodiment can be the temperature in the volume of the optical element of the temperature be tracked in the processing area. For example, increases the temperature in the machining area, so will the temperature increased accordingly in the volume of the optical element. On in this way there are thermal stresses in the optical element avoided if the temperature in the processing area changes significantly. The The temperature is regulated, for example, by regulating the Power of the source of electromagnetic radiation and / or used for preheating Medium.

Eine Ausgestaltung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich und/oder dem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich im wesentlichen konstant gehalten wird.An embodiment of the aforementioned embodiment stipulates that the Temperature in the processing area and / or that to the processing area adjacent volume area is kept substantially constant.

Gemäß einer anderen Weiterbildung wird die Bestrahlung mit Mikrowellenstrahlung während des Bearbeitungsvorganges fortgesetzt. Bei dieser Ausführungsform ist während des Bearbeitungsvorganges die Temperatur im Volumen des optischen Elements auf besonders einfache weise durch Regelung der Leistung des Mikrowellenstrahlers regelbar.According to another training is the irradiation with microwave radiation during the machining process continued. In this embodiment is during of the machining process the temperature in the volume of the optical Elements in a particularly simple way by regulating the power of the microwave radiator adjustable.

Zur Messung der Temperaturen können beliebige geeignete Meßmittel verwendet werden. Zweckmäßigerweise wird die Temperatur mit wenigstens einem Pyrometer und/oder wenigstens einer Thermokamera gemessen. Pyrometer und Thermokameras ermöglichen eine genaue Temperaturmessung sowohl an der Oberfläche als auch im Volumen des Bauteiles. Sie stehen als relativ kostengünstige Baugruppen zur Verfügung.Any temperature can be measured suitable measuring equipment be used. Conveniently, the temperature with at least one pyrometer and / or at least measured with a thermal camera. Enable pyrometers and thermal cameras an accurate temperature measurement both on the surface and also in the volume of the component. They are available as relatively inexpensive assemblies to disposal.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das optische Element nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges so abgekühlt wird, daß thermische Spannungen in dem optischen Element vermieden sind. Bei dieser Ausführungsform werden thermische Spannungen nicht nur zu Beginn des Bearbeitungsvorganges vermieden, sondern auch nach dessen Beendigung zuverlässig vermieden.Another development of the method according to the invention stipulates that the optical element is cooled after completion of the machining process, that thermal Tensions in the optical element are avoided. In this embodiment thermal stresses not only at the beginning of the machining process avoided, but reliably avoided even after its termination.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß zur Abkühlung des optischen Elements die Leistung der Mikrowellenstrahlung und/oder der Bearbeitung verwendeten elektromagnetischen Strahlung kontinuierlich oder schrittweise verringert wird. Bei dieser Ausführungsform ist auf einfache Weise eine definierte Abkühlung des optischen Elements erzielbar.A training of the aforementioned embodiment stipulates that for cooling down of the optical element, the power of the microwave radiation and / or machining continuously used electromagnetic radiation or is gradually reduced. In this embodiment is a defined cooling of the optical element in a simple manner achievable.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß die Oberfläche des Werkstücks den Bearbeitungsbereich bildet. Bei dieser Ausführungsform wird elektromagnetische Strahlung verwendet, die in Bezug auf das Material des optischen Elements nur eine geringe Eindringtiefe aufweist.Another further training provides that the surface of the workpiece forms the machining area. In this embodiment, electromagnetic Radiation used in relation to the material of the optical Elements has only a small depth of penetration.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Oberfläche des optischen Elements mittels der elektromagnetischen Strahlung geformt, beispielsweise zum Bilden der Grundform einer asphärischen Linse, und/oder die Form der Oberfläche wenigstens teilweise korrigiert und/oder die Oberfläche feinbearbeitet, insbesondere geglättet werden, wie dies weitere Ausführungsformen vorsehen. Die letztgenannte Ausführungsform ist besonders gut zum auch als Polieren bezeichneten Glätten von Oberflächen von optischen Elementen geeignet.With the method according to the invention, the surface of the optical element can be shaped by means of the electromagnetic radiation, for example to form the basic shape of an aspherical lens, and / or the shape of the surface at least partially corrected and / or the surface finely processed, in particular smoothed, as provided by further embodiments. The latter embodiment is particularly well suited for smoothing surfaces of optical elements, which is also referred to as polishing.

Um eine Glättung einer Oberfläche des optischen Elements zu erzielen, kann grundsätzlich Material von dem optischen Element abgetragen werden. Es ist jedoch zweckmäßig, daß die Oberfläche des optischen Elements umgeschmolzen wird. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders glatte Oberfläche mit besonders geringer Rauhtiefe.To smooth a surface of the Achieving optical element can basically material from the optical Element are removed. However, it is appropriate that the surface of the optical element is remelted. This way a particularly smooth surface with particularly low roughness.

Um eine weitgehende Absorption der elektromagnetischen Strahlung zur Bearbeitung des optischen Elements zu erzielen und durch Reflexion der Strahlung an dem optischen Element verursachte Energieverluste zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß die elektromagnetische Strahlung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des optischen Elements auf das optische Element gerichtet wird.To a large extent absorption of the electromagnetic radiation for processing the optical element to achieve and by reflection of the radiation on the optical element To avoid energy losses caused, it is advisable that the electromagnetic Radiation essentially perpendicular to the surface of the optical element is directed to the optical element.

Grundsätzlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beliebige geeignete elektromagnetische Strahlung eingesetzt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch vor, daß die elektromagnetische Strahlung Laserstrahlung, insbesondere Strahlung eines CO₂-Lasers ist. Zur Materialbearbeitung geeignete Laser stehen im großem Umfang als relativ kostengünstige Standardbauteile zur Verfügung, so daß die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens noch kostengünstiger gestaltet ist. Zur Bearbeitung der Oberfläche von optischen Elementen aus Glas ist insbesondere ein CO₂-Laser gut geeignet, da die Laserstrahlung dieses Lasers in Bezug auf das Glas nur eine geringe Eindringtiefe aufweist.In principle, any suitable electromagnetic radiation can be used in the method according to the invention. An advantageous development provides, however, that the electromagnetic radiation is laser radiation, in particular radiation from a CO ₂ laser. Lasers suitable for material processing are available on a large scale as relatively inexpensive standard components, so that the method according to the invention can be carried out even more cost-effectively. A CO ₂ laser is particularly suitable for processing the surface of optical elements made of glass, since the laser radiation of this laser has only a small penetration depth with respect to the glass.

Grundsätzlich können der Strahl der elektromagnetischen Strahlung und das optische Element während des Bearbeitungsvorganges ortsfest angeordnet sein. Falls erforderlich, können jedoch der Strahl der elektromagnetischen Strahlung und das optische Element relativ zueinander bewegt werden, wie dies eine andere Ausführungsform vorsieht. Zum Bearbeiten von rotationssymmetrischen Linsen kann beispielsweise die Linse während des Bearbeitungsvorganges kontinuierlich gedreht und der Strahlfleck des Laserstrahles radial zur Symmetrie achse der Linse über diese bewegt werden.Basically, the beam can be electromagnetic Radiation and the optical element during the machining process be arranged stationary. If necessary, however, the beam of the electromagnetic radiation and the optical element relative to each other be moved, as is provided in another embodiment. To edit of rotationally symmetrical lenses, for example, the lens while of the machining process continuously rotated and the beam spot of the Laser beam radially to the axis of symmetry of the lens over this be moved.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen 19 bis 26 angegeben.Advantageous and expedient developments of the device according to the invention are in the subclaims 19 to 26 specified.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, deren einzige. Figur stark schematisiert eine erfindungsgemäße Einrichtung darstellt und Verfahrensschritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.The invention is described below the attached Drawing closer explains their only. Figure highly schematized an inventive device represents and process steps illustrated in the implementation of the method according to the invention.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung 2 zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die Einrichtung 2 weist eine elektromagnetische Strahlung emittierende erste Strahlungsquelle 4 in Form eines CO₂-Lasers auf, der während des Bearbeitungsvorganges einen Laserstrahl auf das zu bearbeitende optische Element richtet, das bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine optische Linse 6 aus Glas gebildet ist, die eine asphärisch geformte Oberfläche 8 aufweist. Die Laserstrahlung des CO₂-Lasers 4 weist in Bezug auf Glas nur eine geringe Eindringtiefe auf, so daß die Bearbeitung im wesentlichen an der asphärisch geformten Oberfläche 8 der Linse 6 erfolgt, die somit den Bearbeitungsbereich bildet. Die Linse 6 ist in einer Halterung 10 gehaltert, die mittels einer nicht dargestellten Drehantriebseinrichtung während des Bearbeitungsvorganges um die Symmetrieachse der Linse 6 drehbar ist.In the drawing is an embodiment of a device according to the invention 2 shown to carry out the method according to the invention. The facility 2 has an electromagnetic radiation emitting first radiation source 4 in the form of a CO ₂ laser which, during the machining process, directs a laser beam onto the optical element to be machined, which in this exemplary embodiment is provided by an optical lens 6 is made of glass, which has an aspherically shaped surface 8th having. The laser radiation from the CO ₂ laser 4 has only a small depth of penetration with respect to glass, so that the processing essentially on the aspherically shaped surface 8th the lens 6 takes place, which thus forms the processing area. The Lens 6 is in a holder 10 supported by means of a rotary drive device, not shown, during the machining process around the axis of symmetry of the lens 6 is rotatable.

Erfindungsgemäß sind Erwärmungsmittel zur Vorerwärmung der Linse 6 vor Beginn des Bearbeitungsvorganges und zur Erwärmung der Linse 6 während des Bearbeitungsvorganges vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel durch. einen Mikrowellenstrahler 12 gebildet sind, dessen Mikrowellenstrahlung von dem Glas der Linse 6 volumetrisch absorbiert wird.According to the invention are heating means for preheating the lens 6 before starting the machining process and for heating the lens 6 provided during the machining process by in this embodiment. a microwave oven 12 are formed, the microwave radiation from the glass of the lens 6 is absorbed volumetrically.

Zur Messung der Temperatur der Linse 6 sowohl in dem durch die Oberfläche 8 gebildeten Bearbeitungsbereich als auch im übrigen Volumen der Linse 6 sind Meßmittel 14 vorgesehen, die beispielsweise ein Pyrometer aufweisen können, in dessen Beobachtungsbereich sich die Linse 6 befindet.For measuring the temperature of the lens 6 both in that through the surface 8th formed processing area as well as in the remaining volume of the lens 6 are measuring devices 14 provided, which can have, for example, a pyrometer, in the observation area of which the lens 6 located.

Zur Regelung der Leistung des CO₂-Lasers 4 und des Mikrowellenstrahlers 12 in Abhängigkeit von den durch die Meßmittel 14 gemessenen Temperaturen des Bearbeitungsbereiches und des angrenzenden Volumenbereiches sind Regelungsmittel vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.To control the power of the CO ₂ laser 4 and the microwave radiator 12 depending on the through the measuring means 14 Measured temperatures of the processing area and the adjacent volume area are provided control means, which are not shown in the drawing.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit der erfindungsgemäßen Einrichtung 2 wie folgt durchgeführt:
Vor Beginn des eigentlichen Bearbeitungsvorganges, der in der Zeichnung rechts veranschaulicht ist und bei dem die Oberfläche des Linse 6 geglättet wird, bestrahlt der CO₂-Laser 4 die Oberfläche 8 der Linse 6 mit einem homogenen rechteckförmigen Strahlquerschnitt ("Top-Hat"-Profilquerschnitt), so daß sich die Linse 6 an ihrer Oberfläche 8 erwärmt, wie dies in der Zeichnung links veranschaulicht ist. Die Leistung des CO₂-Lasers 4 wird hierbei langsam erhöht, so daß sich die Oberfläche 8 der Linse langsam erwärmt, ohne daß thermische Spannungen in der Linse 6 auftreten.The inventive method is with the inventive device 2 carried out as follows:
Before the actual machining process begins, which is illustrated in the drawing on the right and in which the surface of the lens 6 is smoothed, the CO ₂ laser irradiates 4 the surface 8th the lens 6 with a homogeneous rectangular beam cross section ("top hat" profile cross section), so that the lens 6 on their surface 8th heated as illustrated in the drawing on the left. The performance of the CO ₂ laser 4 is slowly increased so that the surface 8th The lens warms up slowly without any thermal stress in the lens 6 occur.

Wenn an der Oberfläche 8 der Linse 6 ein vorbestimmter, durch die Meßmittel 14 festgestellter Temperaturwert (dritter Temperaturwert) erreicht ist, der unterhalb der Schmelztemperatur des Glases der Linse 6 liegt, beispielsweise in einem Bereich von etwa 300°C bis 400°C, schalten die Regelungsmittel den Mikrowellenstrahler 12 ein, der daraufhin die Linse 6 mit einem homogenen Mikrowellen-Strahlungsfeld bestrahlt, in dem die Strahlungsintensität an allen Stellen des Feldes nahezu gleich hoch ist, wie dies in der Zeichnung in der Mitte veranschaulicht ist. Aufgrund der mittels des CO₂-Lasers 4 zuvor durchgeführten Erwärmung der Oberfläche 8 wird die Mikrowellenstrahlung, beginnend an der Oberfläche 8 der Linse 6 und sich fortsetzend in das Innere der Linse 6 gut absorbiert, so daß sich die Linse 6 langsam und in ihrem gesamten Volumen gleichmäßig erwärmt.If on the surface 8th the lens 6 a predetermined one, by the measuring means 14 determined temperature value (third temperature value) is reached, which is below the melting temperature of the glass of the lens 6 lies, for example in a range from about 300 ° C to 400 ° C, the control means switch the microwave radiator 12 one, which is then the lens 6 irradiated with a homogeneous microwave radiation field in which the radiation intensity is almost the same at all points in the field, as illustrated in the drawing in the middle. Due to the use of the CO ₂ laser 4 previously performed heating of the surface 8th is the microwave radiation, starting at the surface 8th the lens 6 and continuing into the inside of the lens 6 well absorbed so that the lens 6 slowly and evenly heated in their entire volume.

Die anfängliche Bestrahlung der Linse 6 mittels Laserstrahlung kann sich mit der Bestrahlung mit Mikrowellenstrahlung zeitlich überlappen. Es ist jedoch auch möglich, den CO₂-Laser 4 abzuschalten, bevor der Mikrowellenstrahler 12 eingeschaltet wird.The initial exposure to the lens 6 by means of laser radiation, the radiation with microwave radiation can overlap in time. However, it is also possible to use the CO ₂ laser 4 turn off before the microwave radiator 12 is switched on.

Erreicht die Temperatur in der Linse 6 einen vorbestimmten Wert (zweiter Temperaturwert) und ist die Linse somit in der gewünschten Weise gleichmäßig vorerwärmt, so wird der CO₂-Laser 4 eingeschaltet bzw. seine Leistung soweit erhöht, daß der Bearbeitungsvorgang beginnt, der in der Zeichnung rechts veranschaulicht ist. Während dieses Bearbeitungsvorganges bestrahlt der CO₂-Laser die Linse 4, wobei seine Leistung so geregelt wird, daß die Temperatur an der Oberfläche 8 der Linse 6 einen vorbestimmten Wert (zweiter Temperaturwert) erreicht, bei dem die Oberfläche der Linse 6 umgeschmolzen und auf diese Weise geglättet wird.Reaches the temperature in the lens 6 a predetermined value (second temperature value) and the lens is thus preheated evenly in the desired manner, the CO ₂ laser 4 switched on or its power increased so far that the machining process begins, which is illustrated in the drawing on the right. During this machining process, the CO ₂ laser irradiates the lens 4 , its output being controlled so that the temperature at the surface 8th the lens 6 reaches a predetermined value (second temperature value) at which the surface of the lens 6 remelted and smoothed in this way.

Während des Bearbeitungsvorganges bestrahlt der Mikrowellenstrahler 12 die Linse 6 weiterhin mit Mikrowellen, so daß die Temperatur im Volumen der Linse 6 im wesentlichen konstant im Bereich des ersten Temperaturwertes liegt. Dieser erste Temperaturwert ist relativ zu dem zweiten Temperaturwert an der Oberfläche 8 der Linse 6 so gewählt, daß thermisch verursachte Spannungen in der Linse 6 weitestgehend vermieden sind. Auf diese Weise ist vermieden, daß die Linse 6 durch ther misch verursachte Spannungen beschädigt wird.The microwave emitter is irradiated during the machining process 12 the Lens 6 continue using microwaves so that the temperature in the volume of the lens 6 is essentially constant in the range of the first temperature value. This first temperature value is relative to the second temperature value on the surface 8th the lens 6 chosen so that thermally induced stresses in the lens 6 are largely avoided. In this way it is avoided that the lens 6 is damaged by thermal stresses.

Während des Bearbeitungsvorganges messen die Meßmittel 14 fortlaufend die Temperatur sowohl im Bearbeitungsbereich an der Oberfläche 8 der Linse 6 als auch im Volumen der Linse 6. Wird hierbei beispielsweise festgestellt, daß eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur an der Oberfläche 8 der Linse 6 und der Temperatur im Volumen der Linse 6 einen vorgegebenen Wert überschreitet, so steuern die mit den Meßmitteln 14 verbundenen Regelungsmittel den Mikrowellenstrahler 12 so an, daß sich dessen Leistung erhöht, was zu einer stärkeren Erwärmung im Volumen der Linse 6 führt. Auf diese Weise wird die Temperatur im Volumen der Linse 6 der Temperatur an der Oberfläche 8 der Linse 6 nachgeführt, so daß eine im Hinblick auf thermisch verursachte Spannungen zulässige Temperaturdifferenz zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem angrenzenden Volumenbereich während des Bearbeitungsvorganges nicht überschritten wird. Falls die Meßmittel 14 feststellen, daß die Temperatur an der Oberfläche 8 der Linse 6 einen vorgegebenen Wert überschreitet, so kann ggf. die Leistung des CO₂-Lasers 4 reduziert werden. Vorzugsweise wird die Regelung derart durchgeführt, daß die Temperaturen im Bearbeitungsbereich und im Volumen der Linse 6 während des Bearbeitungsvorganges im wesentlichen konstant gehalten werden.The measuring devices measure during the machining process 14 continuously the temperature in both the machining area on the surface 8th the lens 6 as well as in the volume of the lens 6 , For example, it is found that there is a temperature difference between the temperature at the surface 8th the lens 6 and the temperature in the volume of the lens 6 exceeds a predetermined value, so control with the measuring equipment 14 connected control means the microwave radiator 12 so that its performance increases, which leads to greater heating in the volume of the lens 6 leads. In this way, the temperature in the volume of the lens 6 the temperature at the surface 8th the lens 6 tracked so that a permissible temperature difference between the machining area and the adjacent volume area with regard to thermally caused stresses is not exceeded during the machining process. If the measuring equipment 14 notice the temperature at the surface 8th the lens 6 exceeds a predetermined value, the performance of the CO ₂ laser can possibly 4 be reduced. The control is preferably carried out in such a way that the temperatures in the processing region and in the volume of the lens 6 be kept substantially constant during the machining process.

Wie in der Zeichnung rechts durch einen Pfeil 16 angedeutet, wird der CO₂-Laser 4 während des Bearbeitungsvorganges in Radialrichtung der Linse 6 bewegt, so daß deren gesamte Oberfläche in der gewünschten Weise geglättet wird. Da die Linse 6 während des Bearbeitungsvorganges rotiert, ist hierfür lediglich eine geringe Winkelbewegung des Laserstrahles erforderlich. Falls erforderlich können die Leistung des CO₂-Lasers 4 und/oder des Mikrowellenstrahlers 12 während des Bearbeitungsvorganges in Abhängigkeit von der jeweiligen Position des Strahlflecks auf der Linse 6 ortsabhängig und/oder zeitabhängig durch die Regelungsmittel geregelt werden.As in the drawing on the right by an arrow 16 indicated, the CO ₂ laser 4 during the machining process in the radial direction of the lens 6 moved so that their entire surface is smoothed in the desired manner. Because the lens 6 rotates during the machining process, only a slight angular movement of the laser beam is required for this. If necessary, the performance of the CO ₂ laser 4 and / or the microwave radiator 12 during the machining process depending on the respective position of the beam spot on the lens 6 be regulated depending on location and / or time depending on the control means.

Nach Beendigung des eigentlichen Bearbeitungsvorganges wird der CO₂-Laser 4 ausgeschaltet bzw. seine Leistung reduziert, während der Mikrowellenstrahler 12 weiterhin eingeschaltet bleibt. Aufgrund dessen kühlt sich zunächst die Oberfläche 8 der Linse 6 ab, bis an der Oberfläche 8 und im Volumen der Linse 6 die gleiche Temperatur herrscht.After the actual machining process has ended, the CO ₂ laser 4 switched off or its power reduced while the microwave radiator 12 remains on. Because of this, the surface cools first 8th the lens 6 down to the surface 8th and in the volume of the lens 6 the temperature is the same.

Zur weiteren Abkühlung der Linse 6 wird diese zunächst mittels der Mikrowellenstrahlung definiert entspannt und getempert und nach dem Abschalten des Mikrowellenstrahlers 12 mittels des CO₂-Lasers 4 auf Raumtemperatur gebracht. Es ist jedoch auch möglich, das Abkühlen der Linse 6 in einem herkömmlichen Temperofen durchzuführen.For further cooling of the lens 6 this is first relaxed and annealed in a defined manner by means of the microwave radiation and after the microwave emitter has been switched off 12 using the CO ₂ laser 4 brought to room temperature. However, it is also possible to cool the lens 6 in a conventional annealing furnace.

Falls erforderlich, kann die Halterung 10 der Linse 6 beheizbar ausgebildet sein.If necessary, the bracket 10 the lens 6 be heatable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf einfache Weise mit kurzer Taktzeit die Glättung der Oberfläche von Linsen oder anderen gegen thermisch verursachte Spannungen empfindlichen optischen Elementen. Da zum Glätten der Oberfläche von Linsen keinerlei umweltbelastende Polierflüssigkeit benötigt wird, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders umweltschonend.The method according to the invention enables simple smoothing of the surface with a short cycle time Lenses or other optical optics sensitive to thermally induced voltages Elements. There for smoothing the surface lenses do not require any polishing liquid that pollutes the environment, is the inventive method particularly environmentally friendly.

Claims (26)

Verfahren zum Bearbeiten eines optischen Elements (6), bei dem eine elektromagnetische Strahlung zum Bearbeiten des optischen Elements (6) auf einen Bearbeitungsbereich des optischen Elements (6) gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element wenigstens vor Beginn oder zu Beginn des Bearbeitungsvorganges wenigstens in einem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich auf einen ersten Temperaturwert erwärmt wird, der relativ zu einem bei der Materialbearbeitung im Bearbeitungsbereich (8) auftretenden zweiten Temperaturwert so gewählt wird, daß eine Beschädigung des optischen Elements (6) durch thermisch verursachte Spannungen vermieden ist, wobei das optische Element (6) durch Einstrahlung von Mikrowellen-Strahlung auf den ersten Temperaturwert erwärmt wird.Process for processing an optical element ( 6 ), in which electromagnetic radiation for processing the optical element ( 6 ) on a processing area of the optical element ( 6 ) is directed, characterized in that the optical element is heated at least before the beginning or at the beginning of the machining process at least in a volume region adjacent to the machining region to a first temperature value which is relative to that of the mate rial processing in the machining area ( 8th ) occurring second temperature value is selected so that damage to the optical element ( 6 ) is avoided by thermally caused voltages, the optical element ( 6 ) is heated to the first temperature value by irradiation of microwave radiation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (6) mittels der Einstrahlung von Mikrowellen vollständig auf den ersten Temperaturwert vorerwärmt wird.A method according to claim 1, characterized in that the optical element ( 6 ) is completely preheated to the first temperature value by means of the radiation from microwaves. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (6) mittels von dem Material des optischen Elements (6) volumetrisch absorbierbarer Mikrowellen-Strahlung vorerwärmt wird.A method according to claim 1, characterized in that the optical element ( 6 ) by means of the material of the optical element ( 6 ) volumetrically absorbable microwave radiation is preheated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des optischen Elements (6) vor der Einstrahlung der Mikrowellen zunächst auf einen dritten Temperaturwert erwärmt wird, der unterhalb der Schmelztemperatur des Materiales des optischen Elements (6) liegt.A method according to claim 1, characterized in that the surface of the optical element ( 6 ) before the radiation of the microwaves is first heated to a third temperature value which is below the melting temperature of the material of the optical element ( 6 ) lies. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des optischen Elements (6) während des Bearbeitungsvorganges in dem Bearbeitungsbereich und/oder in dem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich des optischen Elements (6) gemessen wird und daß die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich und/oder dem zu dem Bearbeitungsbereich benachbarten Volumenbereich in Abhängigkeit von dem Meßergebnis geregelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the temperature of the optical element ( 6 ) during the machining process in the machining region and / or in the volume region of the optical element adjacent to the machining region ( 6 ) is measured and that the temperature in the processing area and / or the volume area adjacent to the processing area is regulated as a function of the measurement result. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich und/oder dem an den Bearbeitungsbereich angrenzenden Volumenbereich des optischen Elements (6) während des Bearbeitungsvorganges konstant gehalten wird.A method according to claim 5, characterized in that the temperature in the processing area and / or in the volume area of the optical element adjacent to the processing area ( 6 ) is kept constant during the machining process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstrahlung von Mikrowellen-Strahlung während des Bearbeitungsvorganges fortgesetzt wird.A method according to claim 1, characterized in that the Irradiation of microwave radiation continued during the machining process becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich und/oder dem an dem Bearbeitungsbereich angrenzenden Volumenbereich des optischen Elements (6) mit wenigstens einem Pyrometer und/oder wenigstens einer Thermokamera gemessen wird.A method according to claim 1, characterized in that the temperature in the processing area and / or in the volume area of the optical element adjacent to the processing area ( 6 ) is measured with at least one pyrometer and / or at least one thermal camera. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element (6) nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges so abgekühlt wird, daß thermische Spannungen in dem optischen Element (6) vermieden werden.A method according to claim 1, characterized in that the optical element ( 6 ) after the machining process is cooled down in such a way that thermal stresses in the optical element ( 6 ) be avoided. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abkühlung des optischen Elements (6) die Leistung der Mikrowellen-Strahlung und/oder der zur Bearbeitung verwendeten elektromagnetischen Strahlung nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges kontinuierlich oder schrittweise verringert wird.Method according to claims 1 and 9, characterized in that for cooling the optical element ( 6 ) the power of the microwave radiation and / or the electromagnetic radiation used for processing is continuously or gradually reduced after the processing operation has ended. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des optischen Elements (6) den Bearbeitungsbereich bildet.A method according to claim 1, characterized in that the surface of the optical element ( 6 ) forms the processing area. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des optischen Elements (6) mittels der elektromagnetischen Strahlung geformt und/oder die Form der Oberfläche des optischen Elements (6) wenigstens teilweise korrigiert wird.A method according to claim 2, characterized in that the surface of the optical element ( 6 ) shaped by means of the electromagnetic radiation and / or the shape of the surface of the optical element ( 6 ) is at least partially corrected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des optischen Elements (6) mittels der elektromagnetischen Strahlung geglättet wird.A method according to claim 1, characterized in that the surface of the optical element ( 6 ) is smoothed by means of the electromagnetic radiation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des optischen Elements (6) umge schmolzen wird.A method according to claim 1, characterized in that the surface of the optical element ( 6 ) is melted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung zur Bearbeitung des optischen Elements (6) senkrecht zu der Oberfläche des optischen Elements (6) auf das optische Element (6) gerichtet wird.A method according to claim 1, characterized in that the electromagnetic radiation for processing the optical element ( 6 ) perpendicular to the surface of the optical element ( 6 ) on the optical element ( 6 ) is directed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung zum Bearbeiten des optischen Elements (6) die Strahlung eines CO₂-Lasers ist.A method according to claim 1, characterized in that the electromagnetic radiation for processing the optical element ( 6 ) is the radiation from a CO ₂ laser. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl der elektromagnetischen Strahlung zum Bearbeiten des optischen Elements (6) und das optische Element (6) während des Bearbeitungsvorganges relativ zueinander bewegt werden.A method according to claim 1, characterized in that the beam of electromagnetic radiation for processing the optical element ( 6 ) and the optical element ( 6 ) are moved relative to each other during the machining process. Einrichtung zum Bearbeiten eines optischen Elements (6), mit einer elektromagnetischen Strahlung emittierenden ersten Strahlungsquelle (4) zum Richten eines Strahles auf einen Bearbeitungsbereich des optischen Elements (6) , gekennzeichnet durch eine zweite Strahlungsquelle (12) zur Erwärmung des optischen Elements (6) wenigstens in einem zu dem Bearbeitungsbereich (8) benachbarten Volumenbereich des optischen Elements (6) vor Beginn oder zu Beginn des Bearbeitungsvorganges auf einen ersten Temperaturwert, der relativ zu einem während des Bearbeitungsvorganges in dem Bearbeitungsbereich (8) auftretenden zweiten Temperaturwert so gewählt ist, daß eine Beschädigung des optischen Elements (6) durch thermisch verursachte Spannungen vermieden ist, wobei die zweite Strahlungsquelle (12) ein Mikrowellenstrahler ist.Device for processing an optical element ( 6 ), with an electromagnetic radiation-emitting first radiation source ( 4 ) for directing a beam onto a processing area of the optical element ( 6 ), characterized by a second radiation source ( 12 ) for heating the optical element ( 6 ) at least in one to the processing area ( 8th ) adjacent volume area of the optical element ( 6 ) before or at the beginning of the processing on egg NEN first temperature value, which is relative to a during the machining process in the machining area ( 8th ) occurring second temperature value is selected so that damage to the optical element ( 6 ) is avoided by thermally caused voltages, the second radiation source ( 12 ) is a microwave radiator. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Strahlungsquelle (12) eine von dem Material des optischen Elements (6) volumetrisch absorbierbare Mikrowellen-Strahlung emittiert.Device according to claim 18, characterized in that the second radiation source ( 12 ) one of the material of the optical element ( 6 ) emits volumetrically absorbable microwave radiation. Einrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Meßmittel (14) zur Messung der Temperatur des optischen Elements (6) in dem Bearbeitungsbereich (8) und/oder dem zu dem Bearbeitungsbereich (8) benachbarten Volumenbereich des optischen Elements und mit den Meßmitteln (14) verbundene Regelungsmittel, die die Leistung der ersten Strahlungsquelle (4) und/oder der zweiten Strahlungsquelle (12) in Abhängigkeit von der von den Meßmitteln (14) gemessenen Temperatur regeln.Device according to claim 18, characterized by measuring means ( 14 ) for measuring the temperature of the optical element ( 6 ) in the editing area ( 8th ) and / or to the processing area ( 8th ) adjacent volume area of the optical element and with the measuring means ( 14 ) connected control means which determine the power of the first radiation source ( 4 ) and / or the second radiation source ( 12 ) depending on the measuring equipment ( 14 ) control the measured temperature. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsmittel die Leistung der ersten Strahlungsquelle (4) und/oder der zweiten Strahlungsquelle (12) so regeln, daß die Temperatur in dem Bearbeitungsbereich (8) und/oder in dem zu dem Bearbeitungsbereich (8) benachbarten Volumenbereich des optischen Elements (6) während des Bearbeitungsvorganges konstant bleibt.Device according to claim 20, characterized in that the control means the power of the first radiation source ( 4 ) and / or the second radiation source ( 12 ) so that the temperature in the processing area ( 8th ) and / or in the processing area ( 8th ) adjacent volume area of the optical element ( 6 ) remains constant during the machining process. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmittel (14) wenigstens ein Pyrometer und/oder wenigstens eine Thermokamera aufweisen.Device according to claim 20, characterized in that the measuring means ( 14 ) have at least one pyrometer and / or at least one thermal camera. Einrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Mittel zur Bewegung des optischen Elements (6) des Strahles der ersten Strahlungsquelle (4) relativ zueinander während des Bearbeitungsvorganges.Device according to claim 18, characterized by means for moving the optical element ( 6 ) the beam of the first radiation source ( 4 ) relative to each other during the machining process. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strahlungsquelle (4) ein CO₂-Laser ist.Device according to claim 18, characterized in that the first radiation source ( 4 ) is a CO ₂ laser. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Prüfmittel zur Prüfung der Form der Oberfläche des optischen Elements (6) während des Bearbeitungsvorganges vorgesehen sind.Device according to claim 18, characterized in that test means for testing the shape of the surface of the optical element ( 6 ) are provided during the machining process. Einrichtung nach Anspruch 20 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfmittel mit den Regelungsmitteln verbunden sind, derart, daß die Leistung der ersten Strahlungsquelle (4) und/oder der zweiten Strahlungsquelle (12) und/oder die Position eines Strahlflecks der Strahlung der ersten Strahlungsquelle (4) in Abhängigkeit von durch die Prüfmittel ermittelten Prüfwerten regelbar oder steuerbar ist.Device according to claims 20 and 25, characterized in that the test means are connected to the control means in such a way that the power of the first radiation source ( 4 ) and / or the second radiation source ( 12 ) and / or the position of a beam spot of the radiation from the first radiation source ( 4 ) can be regulated or controlled depending on the test values determined by the test equipment.