JP2008526511A

JP2008526511A - ビーム分割装置

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Publication number: JP2008526511A
Application number: JP2007548703A
Authority: JP
Inventors: ヒル，ウィーラント
Original assignee: Limo Patentverwaltung GmbH and Co KG
Current assignee: Focuslight Germany GmbH
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2008-07-24
Also published as: EP1836512A1; CN101095067A; CN100510782C; CA2593124A1; US20070268794A1; IL184256A0; WO2006072260A1

Abstract

本発明は、光ビームを複数の部分ビームに分割するように構成されてなる少なくとも１つのビーム分割手段を備えてなるビーム分割装置に関し、ビーム分割手段は、少なくとも１つの第１光学アレイ（１）と、少なくとも１つの第２光学アレイ（２）とを有し、該第１および第２光学アレイは、互いに離間され、かつ複数の光学的に機能する要素を有し、第２光学アレイ（２）の光学的に機能する要素には、第１光学アレイ（１）の光学的に機能する要素の整数倍が設けられている。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ビーム分割装置であって、光ビームを複数の部分ビームに分割するように構成されてなるビーム分割手段を少なくとも１つ備えてなる、ビーム分割装置に関する。

技術水準から、前述のようなビーム分割装置は種々の実施形態においてすでに知られている。たとえば、光ビームは、ビーム分割手段として利用することが可能である部分的に透過させるミラーによって、２つの部分ビームに分割される。多数の部分ビームを発生させることを可能とするためには、ビーム分割手段として、しかるべき数の部分的透過ミラーが必要とされる。光ビーム能力を、できる限り正確に個々の部分ビームに分割することを可能とするためには、非常に高価で精密な何層ものミラーが必要になる。また、技術の水準から、偏光光学部材によって、または部分的にビーム路に設けられたミラーによって機能する、ビーム分割装置が知られている。このようなビーム分割装置もまた、多数の部分ビームを発生させるために、非常に多くの構成部を必要とする。

たとえば、被加工物の同時レーザ孔あけ、またはプローブアレイの測定などのレーザビームを使った重要な技術的応用は、一次レーザビームを多数の部分ビームに分割することを必要とする。このことは、上記のようなビーム分割手段では、非常に費用を伴ってしか実現できない。

ビーム分割手段は、定期刊行物“Laser Focus World"（１２／２００３，S.７３〜７５）に記載されている。これらの、その設計においても、製造においても非常に費用を要する構成部材は、光ビームを非常に均等にかつ正確に多くの部分ビームに分割することが可能である。これらの技術の水準から知られる回折ビーム分割手段の短所として、１次入射ビームの実質的部分は、高次への処理において散乱と回折によって失われていくので、１次の上昇で、その効率は約８０％になるということがある。比較的高性能な構造の回折ビーム分割手段は、特に、より高い光強度の場合、持続性と寿命が低下する可能性がある。

ここに本発明がある。

本発明の課題は、簡易に、しかもコスト的にも有利に製造可能であって、光または他の電磁ビームを、損失を少なくして複数の部分ビームに分割可能な、はじめに述べたタイプのビーム分割装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を有する、冒頭に述べたタイプのビーム分割装置によって解決される。本発明に従えば、ビーム分割手段は、少なくとも１つの第１光学アレイと、少なくとも１つの第２光学アレイとを有し、該第１および第２光学アレイは、互いに離間され、かつ複数の光学的に機能する要素を有し、その場合、第２光学アレイの光学的に機能する要素には、第１光学アレイの光学的に機能する要素の整数倍が設けられている。それによって、ビーム分割装置に入射する光ビームが、複数の部分ビームに分割され、生成される部分ビームの数は、第２光学アレイの光学的に機能する各要素に設けられる第１光学アレイの光学的に機能する要素の数に依存する。この構成要件を満たすことを可能とするために、第１光学アレイの光学的に機能する要素の直径を第２光学アレイの光学的に機能する要素の直径よりも小さくすることができる。また、他の方法、たとえば、光学アレイの光学的に機能する要素を特別に形成することによって、この構成の要件を満たすことも可能である。

特に好ましい実施形態において、光学アレイの光学的に機能する要素はレンズ要素である。レンズ要素を有する光学アレイは、より高い精度で、比較的簡易にしかも費用的に有利に作製することが可能である。ビーム分割装置に入射する光ビームは、この実施形態において、第１光学アレイのレンズ要素によって、複数の部分ビームに分割され、第１光学アレイレンズ要素の焦点面に投影される。同様にレンズ要素を有する、第２光学アレイが、フーリエ光学部として利用される。第２光学アレイの各レンズ要素の遠視野において、光強度の角度分布が生じ、これは、第２光学アレイの前段の対応するレンズ要素の焦点面における強度分布に対応する。

特に好ましい実施形態においては、光学アレイは、第２光学アレイのレンズ要素とそれに設けられた第１光学アレイのレンズ要素とが、共通の焦点面を有するように設けられてなる。このようにして、わずかのダイバージェンスと異なる拡散角をもつ部分ビームを、第２光学アレイの遠視野に形成することが可能となる。

好ましくは、少なくとも一部のレンズ要素は、凸状に実施する。この場合、ビーム分割装置に入射する光ビームの複数の部分ビームへの分割を、少なくとも部分的に実際に行うことが可能である。

代替の実施形態においては、少なくともレンズ要素の一部は、凹状に実施することも可能である。そうして、ビーム分割装置に入射する光ビームの複数の部分ビームへの分割を、少なくとも部分的に実際に行うことも可能である。

光学アレイのうちの少なくとも１つの光学アレイのレンズ要素は、好ましい実施形態においては、球面レンズ要素とすることが可能である。

特に好ましい実施形態において、光学アレイの少なくとも１つの光学アレイのレンズ要素は、シリンドリカルレンズ要素である。

基本的に、他のレンズ形体のレンズ要素を光学アレイに利用することも可能である。しかしながら、ビーム分割装置においてできる限り高い効果を得るためには、一般的には、できる限り空間を平らに埋めていく光学アレイが好ましい。この目的のために、特に、矩形または六角形のレンズ要素を利用することが可能である。

特に好ましい実施形態において、光学アレイの内の少なくとも１つの光学アレイは、対向する側に、第１および第２のシリンドリカルレンズ要素を有し、光学アレイの内の少なくとも１つの光学アレイの後段の、第１のシリンドリカルレンズ要素のシリンダ軸は、互いに平行であって、光学アレイのうちの少なくとも１つの光学アレイの前段の第２のシリンドリカルレンズ要素のシリンダ軸に垂直に設けられる。対向する側のシリンドリカルレンズ要素が互いに垂直に配向されたシリンダ軸を有する、このようなシリンドリカルレンズアレイは、特に、ビーム分割装置に入射する光ビームを二次元的配置の部分ビームへの分割に適している。

特に好ましい実施形態において、ビーム分割装置は、少なくとも１つのレンズ手段を有し、該レンズ手段は、第２光学アレイ後段のビーム分割装置の光路に配置され、部分ビームが焦点面に収束するように構成されてなる。レンズ手段は、レンズ手段をする部分ビームの第２のフーリエ変換を行う。第２光学アレイとレンズ手段とによる２重のフーリエ変換によって、部分ビームはレンズ手段後段の焦点面に投影される。このようにして、たとえばポイントモデルをレンズ手段の焦点面に生じさせる。

レンズ手段は好ましくは、球面で実施することが可能である。
ビーム分割装置の変形例において、光学アレイの少なくとも１つの光学アレイの光学的に機能する要素は、ミラーであることが可能である。ミラー要素は、同等の結果をもたらし、特に、ビーム分割装置に入射する電磁ビームが、レンズ要素によって伝播される場合に減衰していくとき、または充分に屈折されないときに有利である。

本発明のさらなる特徴と利点は、添付の図を参照した、以下の好適な実施形態の説明によって明らかになるであろう。

まず、図１および図２を参照すると、それらに本発明の第１の実施形態に従ったビーム分割装置の２つの図が示されている。図１は、概略側面図を示し、図２は、図１に従ったビーム分割装置の平面図を示す。理解を容易にするために、図１および図２においては、それぞれデカルト座標系が描かれている。

ビーム分割装置は、第１光学アレイ１を有し、該アレイは、その後段に、複数の凸状に形成された第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ（図１参照）を有し、その前段に、複数の凸状に形成された第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃ（図２参照）を有する。これに代えて、第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃと第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃとの少なくとも一部は、凹状に実施してもよい。第１および第２のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃは、本実施形態においては、同一の直径と曲率を有している。明らかに、第１光学アレイ１の後段の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃのシリンダ軸は、実質的に、互いに平行に延び、第１光学アレイ１の前段の第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃの互いに平行に延びるシリンダ軸に垂直に配向されている。原則的に、第１光学アレイ１のレンズ要素は、任意の形状と配置とすることが可能である。たとえば、シリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃの代わりに、球面レンズ要素とすることも可能である。

ビーム伝播方向（ｚ方向）において、第１光学アレイ１の後段には、第２光学アレイ２は、その後段に複数の凸状に形成された第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃを有し、これらのシリンダ軸は実質的に平行に延びる。第２光学アレイ２は、その前段に、複数の凸状に形成された第２のシリンドリカルレンズ要素２１ａ〜２１ｃを有し、それらのシリンダ軸は、実質的に互いに平行に延び、第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃのシリンダ軸に垂直に配向されている。代わりに、第２光学アレイ２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃの少なくとも１部は、凹状に実施してもよい。また、別の形状とし、かつ別の配置としたレンズ要素を第２光学アレイ２に利用してもよい（たとえば、球面レンズ要素）。明らかに、第２光学アレイ２の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃの直径は、本実施形態においては、第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃと第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃとの直径よりも大きい。第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃの比較的小さい直径は、たとえば、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲とすることが可能である。

図１から、第２光学アレイ２の後段の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃのそれぞれには、第１光学アレイ１の後段の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃが３組設けられることがわかる。たとえば第２光学アレイ２のシリンドリカルレンズ要素２０ａには、第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられる。第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１１ａ，１１ｂ，１１ｃが配置されるシリンドリカルレンズ要素２０ｂにも、また第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１２ａ，１２ｂ，１２ｃが配置されるシリンドリカルレンズ要素２０ｃにも同じことが当てはまる。

図２に示された、図１を９０°回転させた平面図から明らかであるように、第２シリンドリカルレンズアレイ２の前段の第２のシリンドリカルレンズ要素２１ａ〜２１ｃのそれぞれには、第１のシリンドリカルレンズアレイ１の前段のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃが３組配置される。したがって、第２光学アレイ２のシリンドリカルレンズ要素２１には、第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１３ａ，１３ｂ，１３ｃが配置される。同じことが、第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配置されるシリンドリカルレンズ要素２１ｂにも、また第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１５ａ，１５ｂ，１５ｃが配置されるシリンドリカルレンズ要素２１ｃにも当てはまる。

第１光学アレイ１のレンズ要素の総数の、第２光学アレイ２のレンズ要素の総数の比が整数比であることは、注目すべきことに、レンズ要素の選択された形状と配置には関係がない。
く、注目に値する。

２つの光学アレイ１，２に加えて、ビーム分割装置はレンズ手段３を有し、本実施形態においては、これは球面レンズとして実施されており、第２光学アレイ２後段においてｚ方向（ビーム伝播方向）に配置されている。

図１および図２に示された、ビーム分割装置に入射する、実質的に平行な光ビームは、まず、第１光学アレイ１によって複数の部分ビームに分割される。ここに示す実施形態においては、第１光学アレイ１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃ、および、第２光学アレイ２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃが、それぞれ凸状に実施されるので、複数の部分ビームへの光ビームの分割が、実際に行われる。それとは反対に、両光学アレイ１，２における凸状シリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃ，２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃに代わって、凹状に形成されたシリンドリカルレンズ要素が利用される場合には、入射する光ビームの複数の部分ビームへの分割は、仮想的に行われる。

第１光学アレイ１後段の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃは、実質的に同一の形状（直径および曲率）であって、同一の特性を有するので、第１光学アレイ１の後段の距離ｆ₁の間をあけた第１シリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃはすべて、共通の焦点面を有している（図１参照）。同じことが、第１光学アレイ１の前段の第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃにも当てはまり、第１光学アレイ１の後段に距離ｆ₄の間をあけた共通の焦点面を有する（図２参照）。第２光学アレイ２の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃも第２光学アレイ２の前段に共通の焦点面を有している。図１から、第２光学アレイの第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃの距離ｈをあけた共通の焦点面が、図２から、第２光学アレイ２の第２のシリンドリカルレンズ要素２１ａ〜２１ｃの距離ｆ₅をあけた共通の焦点面がわかる。

第２光学アレイ２は、ここに示した実施形態においては、第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃの焦点面は、第１光学アレイの第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃの焦点面と一致するように配置される。さらにまた、第２光学アレイ２の第２のシリンドリカルレンズ要素２１ａ〜２１の焦点面も、第１光学アレイ１の第２のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２に一致する。第２光学アレイ２は、ここに示されたビーム分割装置の場合、フーリエ光学部品として機能し、部分ビームの第１のフーリエ変換のために利用される。

第２光学アレイ２の後段、ｚ方向に配置されるレンズ手段３によって、部分ビームの第２のフーリエ変換が行われる。第２光学アレイ２とレンズ手段３とによる、２重のフーリエ変換のために、レンズ手段３から距離ｆ₃を隔てたレンズ手段３の焦点面に、第２光学アレイ２の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃの焦点面における強度分布は投影され、その場合、第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃの各開口を介して平均が求められる。第１シリンドリカルレンズアレイ１の、３組の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃまたは３組の第２のシリンドリカルレンズ要素１３ａ〜１５ｃが、第２シリンドリカルレンズアレイ２の第１または第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃに配置されているので、第１シリンドリカルレンズアレイの第１および第２のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃの規則的配置によって、第２シリンドリカルレンズアレイ２の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃの焦点面において、非常に類似の強度分布を生じることができる。

図１および図２に示されたビーム分割装置によって、レンズ手段３の焦点面において、距離ｈをあけてポイントモデルを発生させることが可能であって、該ポイントモデルは、第２光学アレイ２の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃのそれぞれの前段の第１光学アレイ１の第１および第２のシリンドリカルレンズ要素１０ａ〜１２ｃ，１３ａ〜１５ｃの焦点面における平均が求められた強度モデルに対応する。したがって、レンズ手段３の焦点面において、比較的均一な強度分布を有するポイントモデルが生成され、該ポイントモデルは、全部で９個の画点Ｐ１〜Ｐ９を有する。このポイントモデルは、図３ａに示されている。

図３ａ、図３ｂおよび図３ｃにおいて、図１および図２おけるビーム分割装置に利用することが可能である、異なる光学アレイ１，２、ならびに結果として生じるレンズ手段３の焦点面におけるポイントモデルを非常に簡略化して示される。全部で９個の画点Ｐ１〜Ｐ９を有する図３ａに示されたポイントモデルが、上記の詳細に説明されたビーム分割装置によって直接生じる。

代わりに、図３ｂに従えば、第２光学アレイ２の第１または第２のシリンドリカルレンズ要素２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃのそれぞれに配置されている、後段の２つの第１のシリンドリカルレンズ要素と前段の４つの第２のシリンドリカルレンズ要素を有する光学アレイ１を利用する場合、レンズ手段３の焦点面に全部で８つの画点が得られる。

シリンダ軸が前段または後段で互いに置き換えられる、シリンドリカルレンズ要素を有する光学アレイ１、または、六角形の開口部を有するレンズ要素を有する光学アレイは、レンズ手段３の焦点面に、全部で６個の互いに置き換えられて配置された画点を有する図３ｃに示されたポイントモデルを生じる。

通常、第２光学アレイ２の光学的に機能する要素それぞれに配置される第１光学アレイ１の光学的に機能する要素の数、形状、および配置を適切に選択することによって、結果として生じる画点の数、その空間的分布は多様にすることが可能である。したがって、たとえば、両光学アレイ１，２に利用されたレンズ要素の開口の形状と配置によって、ビーム分割装置によって生じる画点の数は、目的に合わせて変更できる。

図４は、本発明の第２の実施形態のビームの進行を概略的に示す。ここで再び、複数の第１の凸状に形成されたシリンドリカルレンズ要素１０ａを後段に有する、第１光学アレイ１が示される。ビーム分割装置において（ｚ方向）、第１光学アレイ１の後段に第２光学アレイ２が配置され、該第２光学アレイ２は、その後段に複数の凸状に形成された第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａを有する。ここに示す実施形態においては、第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａの直径も、第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａの直径よりも大きい。第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａの直径は、たとえば、０．１ｍｍ〜１ｍｍの大きさの範囲とすることが可能である。この実施形態において、第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａの各４つは、第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａのそれぞれに配置されることがわかる。光学アレイ１，２は、また、それらの前段に、第２のシリンドリカルレンズ要素を有することが可能であって、そのシリンダ軸は、実質的に互いに平行であって、光学アレイ１，２の後段のシリンドリカルレンズ要素１０ａ，２０ａのシリンダ軸に垂直に配向することが可能である。

ビーム分割装置に入射する、実質的に平行な光ビームは、まず、図１および図２の実施形態に関連してすでに詳細に説明したように、第１光学アレイ１の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａを介して、複数の部分ビームに分割され、複数の部分ビームは、第２光学アレイ２の前段の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａの焦点面に投影される。第２光学アレイ２は、再び、フーリエ光学部として利用される。図１および図２に記載の実施形態の場合とは異なって、この実施形態においては第２光学アレイ２の後段にはさらなるレンズ手段は設けられていない。

単純化のために、第２光学アレイ２の後段は、図４においては、シリンドリカルレンズ要素２０ａのそれぞれの後段で観察されるべき、全部で４つの部分ビームの最初の２つだけが示されている。この部分ビームは、参照符号Ｓ１，Ｓ２で示されている。第２光学アレイ２後段の同じ符号の付された部分ビームＳ１，Ｓ２それぞれは、実質的に、互いに平行に進行していることがわかる。第２光学アレイ２の各シリンドリカルレンズ要素２０ａの遠視野において、部分ビームＳ１，Ｓ２の強度の角度分布を観察することが可能であって、かかる角度分布は、シリンドリカルレンズアレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａ前段の対向する焦点面における強度分布に対応する。

第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａに配置されている、第１光学アレイ１における、第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａの、図１と図２に関連してすでに上述した、規則的配置のために、第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａの焦点面における強度分布は、非常に類似することが可能である。したがって、第２光学アレイ２の第１のシリンドリカルレンズ要素２０ａは、非常に類似した遠視野を発生させ、したがって、遠視野における強度分布は、実質的に、第１光学アレイ１の照射に依存しない、または、ビーム分割装置に入射する光ビームのビームプロファイルに依存しない。図４に示したように、両光学アレイ１，２の第１のシリンドリカルレンズ要素１０ａ，２０ａの焦点面が一致すると、この焦点面に、小さな焦点スポットが生じ、これが、遠視野における、対応する数の、わずかのダイバージェンスと異なる拡散角を有するビームを生じさせる。したがって、比較的均一で、しかも効果的なビーム分割が達成される。

本発明の第１の実施形態に従ったビーム分割装置の概略側面図である。図１に従ったビーム分割装置の平面図である。図１と図２とに従ったビーム分割装置の第１および第２光学アレイを簡略して示す概略図ならびにビーム分割装置によって作成されたポイントモデルである。ビーム分割装置の光学アレイの第１の代替変形例を簡略して示す概略図と生成されたポイントモデルである。ビーム分割装置の光学アレイの第２の代替変形例を簡略して示す概略図と、生成されたポイントモデルである。本発明の第２の実施形態に従ったビーム分割装置の概略側面図である。

Claims

光ビームを複数の部分ビームに分割するように構成されてなる少なくとも１つのビーム分割手段を備えてなるビーム分割装置において、ビーム分割手段は、少なくとも１つの第１光学アレイ（１）と、少なくとも１つの第２光学アレイ（２）とを有し、該第１および第２光学アレイは、互いに離間され、かつ複数の光学的に機能する要素を有し、第２光学アレイ（２）の光学的に機能する要素には、第１光学アレイ（１）の光学的に機能する要素の整数倍が設けられていることを特徴とするビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）の光学的に機能する要素はレンズ要素であることを特徴とする請求項１記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）は、第２光学アレイ（２）のレンズ要素とそれに設けられた第１光学アレイ（１）のレンズ要素とが、共通の焦点面を有するように設けられてなることを特徴とする請求項２記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のレンズ要素の少なくとも一部は、凸状に実施することを特徴とする請求項２または３記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のレンズ要素の少なくとも一部は、凹状に実施することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のレンズ要素は、球面レンズ要素であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のレンズ要素は、シリンドリカルレンズ要素（１０ａ〜１５ｃ，２０ａ〜２１ｃ）であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のうちの少なくとも１つの光学アレイは、対向する側に、第１および第２のシリンドリカルレンズ要素（１０ａ〜１５ｃ，２０ａ〜２１ｃ）を有し、光学アレイ（１，２）のうちの少なくとも１つの光学アレイの後段の、第１のシリンドリカルレンズ要素（１０ａ〜１２ｃ，２０ａ〜２０ｃ）のシリンダ軸は、互いに平行であって、光学アレイ（１，２）のうちの少なくとも１つの光学アレイの前段の第２のシリンドリカルレンズ要素（１３ａ〜１５ｃ，２１ａ〜２１ｃ）のシリンダ軸に垂直に設けられることを特徴とする請求項７記載のビーム分割装置。
ビーム分割装置は、少なくとも１つのレンズ手段（３）を有し、該レンズ手段は、第２光学アレイ（２）後段のビーム分割装置の光路に配置され、部分ビームが焦点面に収束するように構成されてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のビーム分割装置。
レンズ手段（３）は、球面で実施することを特徴とする請求項９記載のビーム分割装置。
光学アレイ（１，２）のうちの少なくとも１つの光学アレイの光学的に機能する要素は、ミラーであることを特徴とする請求項１記載のビーム分割装置。