WO2012113713A1 - Device for the superimposition of laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane - Google Patents

Device for the superimposition of laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane Download PDF

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WO2012113713A1
WO2012113713A1 PCT/EP2012/052713 EP2012052713W WO2012113713A1 WO 2012113713 A1 WO2012113713 A1 WO 2012113713A1 EP 2012052713 W EP2012052713 W EP 2012052713W WO 2012113713 A1 WO2012113713 A1 WO 2012113713A1
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WO
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laser
holder
laser light
receptacle
modules
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PCT/EP2012/052713
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German (de)
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Inventor
Vitalij Lissotschenko
Manfred Jarczynski
Frank KUBACKI
Udo Fornahl
Ulrich JENTSCH
Dirk Walter BOGS
Original Assignee
Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar

Definitions

  • the present invention relates to a device for superposing laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane according to the preamble of claim 1.
  • propagation direction of the laser radiation means mean propagation direction of the laser radiation, especially if this is not a plane wave or at least partially divergent or convergent.
  • laser beam, light beam, sub-beam or beam is, unless expressly stated otherwise, not an idealized beam of geometric optics meant, but a real
  • Light beam such as a laser beam with a Gaussian profile or a modified Gaussian profile or a top hat profile, the no infinitesimal small, but an extended
  • Beam cross-section has.
  • a device of the type initially known From US 2010/0158058 A1 a device of the type initially known.
  • a plurality of laser modules are provided, each having a laser diode and converging optical means.
  • the laser modules are on cylindrical contact surfaces on a common bracket
  • the laser light of a plurality of two-dimensionally arranged in a plane laser diodes of prism-like optical means is deflected to the entrance surface of a light guide rod.
  • the laser beams of the individual laser diodes on the entrance surface overlap at least partially.
  • a disadvantage here is that on the one hand only the laser light of a comparatively small number of laser diodes can be superimposed.
  • the device is less suitable to couple the laser light of the plurality of laser diodes in an optical fiber, because their
  • Entrance surface significantly smaller than the entrance surface of the
  • a device for introducing laser light of a plurality of laser light sources into a working plane is known.
  • a plurality of laser diodes is provided, the laser light is focused in each case by a coupling optics on the end of an optical fiber and coupled into this.
  • the laser light of the plurality of laser diodes is then transported by the comparatively thick bundle of the optical fibers in the vicinity of a work area. There it emerges from the multitude of
  • the problem underlying the present invention is to provide a device of the type mentioned, by a plurality of laser light sources outgoing laser beams can bring more effective in a working plane or overlay in the working plane and / or the simpler one
  • the connecting means are designed such that the adjustment of a laser module
  • the holder may be a common holder for all laser light sources, in particular, all directions may differ from each other, under each of which the laser beams are emitted from the laser light sources.
  • Laser beams are superimposed in a desired region of the working plane, for example, the entrance surface of a
  • Optical fiber corresponds. If appropriate, however, optical means may additionally be arranged between the holder and the working plane in order, for example, to focus the individual laser beams on the incident surface of the optical fiber.
  • inventive device thus allows the effective coupling the laser light of a plurality of laser light sources in a single optical fiber.
  • the optical means one or more
  • Focusing lenses comprise, which can focus the emanating from the respective laser light source laser beam to an area in the working plane, such as on the entrance surface of an optical fiber. At this time, the direction of the laser beams from the mount and the distance of the focus area from the mount are predetermined by the optical means.
  • the holder comprises a plurality of receptacles for the laser light sources or for the laser modules. In these shots, the laser light sources
  • the laser modules are reproducibly introduced.
  • a first of the receptacles has a first insertion direction, in which a first of the laser light sources or a first of the laser modules in the first
  • a second of the receptacles has a second insertion direction in which a second of the laser light sources or a second of the laser modules can be introduced into the second receptacle, wherein the first and the second insertion direction differ from each other.
  • the Einbringraumen all recordings can be introduced, and that a second of the receptacles has a second insertion direction in which a second of the laser light sources or a second of the laser modules can be introduced into the second receptacle, wherein the first and the second insertion direction differ from each other.
  • Laser light source or held in the first recording first laser module emit a laser beam in a first direction and held in the second recording second laser light source or a second laser module supported in the second receptacle emitting a laser beam in a second direction, wherein the first and the second direction are different from each other.
  • directions of all laser beams may differ from each other.
  • the first direction of the first segment is the first direction of the first segment
  • Insertion direction and the second direction of the second insertion direction correspond. In this way, by introduction direction of the
  • Laser light sources or the laser modules in the recordings of the holder set the direction under which the laser beams leave the holder.
  • the Holder has threaded means which cooperate in each case with the threaded means of the insertable into the receptacle laser module.
  • the thread means can be a simple and reproducible
  • Adjustment of the laser module results automatically by the connection with the holder.
  • the screwing-in direction can specify the direction under which the laser beams leave the holder.
  • the holder it can be provided that the holder,
  • each of the receptacles clamping means, each of which can hold the insertable into one of the receptacles laser module.
  • a clamping sleeve can be arranged in each of the receptacles. Such a clamping sleeve can also be a precise positioning in the lateral or radial direction and a precise directional accuracy
  • clamping means can thus automatically result in an adjustment of the laser module by its connection to the holder.
  • each of the receptacles and / or each of the laser modules comprise at least one stop which predetermines the insertion depth of the laser module into the receptacle, wherein in particular clamping means are provided which form a portion of the receptacle and / or a portion of
  • the holder is formed or that the holder is curved, for example, is formed as a portion of a spherical shell. Training as a section of a ball socket can ensure that the
  • Distances from the laser modules to the overlap point in the working plane is the same for each of the laser modules.
  • first direction and / or the first insertion direction include a first angle with the normal on the plate-shaped holder and the second direction and / or the second insertion direction a second angle with the normal on the plate-shaped holder, wherein the first and the second angle differ from each other.
  • the directions in which the laser beams leave the holder thus differ in their angle to the normal on the plate-shaped holder.
  • the holder has at least one cooling channel for a cooling medium. In this way, a common cooling for the majority of the laser light sources can be ensured with simple means.
  • the images are arranged on or in the holder in the form of a two-dimensional array. This also results in a corresponding arrangement of
  • the laser light source may be a laser diode or comprise a laser diode, in particular be a TO-chopped laser diode or comprise a TO-chopped laser diode.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a
  • Figure 2 is a section along the arrows II - II in Fig. 1.
  • Fig. 3 is a section along the arrows III - III in Fig. 1;
  • FIG. 5 shows a perspective view of a laser module for a device according to the invention
  • Fig. 6 is a schematic perspective view of another
  • Device comprises a holder 1, which is plate-shaped and extends substantially in an XY plane.
  • the holder in the X direction and the Y direction is essentially the same extent and has an approximately square outline with rounded corners in the XY plane.
  • the Holder 1 In the perpendicular Z-direction or transverse direction, the Holder 1 has a comparatively small thickness and is considerably less expanded than in the X direction or the Y direction.
  • the holder 1 consists in particular of a good heat-conducting material, such as metal or ceramic.
  • the holder 1 has a plurality of receptacles 2, which are formed, for example, as extending through the holder 1 approximately in the Z direction or approximately in the transverse direction bores. These holes are provided in particular with a thread serving as an internal thread.
  • the images 2 are as a two-dimensional array in an X-Y plane over the
  • Bracket 1 distributed. It is quite possible that the entire surface of the holder 1 extending in the X-Y plane is uniformly provided with receivers 2. But there is also the possibility that the shots 2 are distributed unevenly over the bracket.
  • a laser module 3 is introduced in each case.
  • a plurality of the receptacles 2 is not provided with a laser module 3.
  • FIG. 1 is intended only schematically to clarify the structure of the device, so that it can certainly be provided to provide each of the receptacles 2 with a laser module 3.
  • a serving for cooling medium such as water (see Fig. 2 and 3).
  • Fig. 1 shows that of different Laser modules 3 outgoing laser beams 5, the holder 1 in different, partially deviating from the Z direction
  • the optical fiber 7 may be, for example, a
  • Multimode fiber with a fiber core diameter of 1.5 mm and a numerical aperture of 0.22 act. However, it is quite possible to use other optical fibers.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a laser module 3.
  • This comprises a housing 8 and a TO-clipped laser diode held in the housing 8 and serving as laser light source 9.
  • the laser diode can emit light of a wavelength of 405 nm, for example. However, it is quite possible that laser diodes are used which emit light of other, for example, shorter or longer wavelength.
  • the laser module 3 comprises a focusing lens serving as an optical means 10, which can focus the laser light emanating from the laser diode to a point in the working plane 6.
  • the housing 8 is provided on its outer side with a thread 11 serving as external thread, which is screwed into the internal thread of a receptacle 2.
  • the housing 8 has a radially outward
  • FIG. 2 shows, for a plurality of laser modules 3 recorded side by side in different directions in the Y direction, that the first, central laser module 3a emits a first laser beam 5a, which extends in the Z direction, whereas the second, external laser modules 3b, second laser beams 5b send, which extend at an angle not equal to 0 ° to the Z direction.
  • the second laser beams 5b are directed somewhat from outside to inside, so that they meet in the working plane 6 with the first laser beam 5a and can be coupled together with this into the optical fiber 7.
  • Laser beams 5b arranged third laser beams 5c are less strongly tilted towards the Z direction than the second, outer
  • Fig. 2 shows only five laser beams 5a, 5b, 5c. However, in each case one laser beam 5 should emanate from each of the laser modules 3 in each case.
  • Fig. 3 shows that even when in the X direction side by side in
  • the first, middle laser module 3a emits a parallel to the Z-direction laser beam 5a, whereas further outwardly arranged laser modules 3 towards the Z-direction at an angle not equal to 0 ° extending laser beams 5 emits, which is slightly inward are directed and meet in the working plane 6 with the first laser beam 5a.
  • FIG. 4 illustrates that the different receptacles 2 a, 2 b, 2 c specify different directions 14 a, 14 b, 14 c, among which the 4 not shown laser beams can leave the holder.
  • the bore or the internal thread of a first receptacle 2a is aligned so that after
  • Receiving 2a results in a first insertion direction, which is inclined at a first angle to the Z-direction or against the normal on the underside of the holder 1. This first
  • Insertion direction corresponds to the first direction 14a under which the laser beam, not shown in FIG. 4, can leave the first receptacle 2a.
  • a second receptacle 2b is aligned so that after screwing the corresponding laser module 3 into the second receptacle 2b results in a second insertion direction, which is inclined by a second angle ß against the Z direction.
  • This second insertion direction corresponds to the second direction 14b under which the laser beam, not shown in FIG. 4, can leave the second receptacle 2b.
  • a third insertion direction corresponds to the third direction 14c below that not shown in Figure 4
  • Laser beam can leave the third recording 2c.
  • the corresponding laser module 3 can be unscrewed from the receptacle 2 and replaced by a new laser module 3.
  • the laser module 3 is held by clamping means in the receptacle 2.
  • a non-illustrated clamping sleeve can be introduced or integrated into the receptacle 2, which positions the laser module 3 in the receptacle 2 exactly.
  • such a clamping sleeve on the one hand ensure precise positioning in the lateral or radial direction.
  • lateral For example, lateral
  • Position accuracies in the range of 0.1 to 5 ⁇ can be achieved.
  • the laser module 3 would not have to be clamped over the circumference, but could for example be locked from an end face - clearly similar to the mounting of a cartridge in a drum turret.
  • These clamping means may be formed in particular as a clamping claw or clamping ring.
  • Fig. 6 is an embodiment of an inventive
  • the holder 1 according to FIG. 6 likewise comprises a plurality of receptacles, of which three receptacles 2 a, 2 b, 2 c are shown by way of example.
  • a Laser module 3a, 3b, 3c arranged in each case.
  • the laser beam 5a of the centrally arranged laser module 3a leaves this substantially in the Z direction, whereas the laser beams 5b, 5c of the two other laser modules 3b, 3c enclose an angle not equal to 0 ° with the Z direction.
  • FIG. 6 shows that the laser beams 5a, 5b, 5c emanating from different laser modules 3a, 3b, 3c overlap in the working plane 6 in such a way that together they form a non-imaged laser beam 5a
  • Optical fiber can be coupled.
  • optical means 10 for each of the laser modules 3a, 3b, 3c can be made the same or can
  • Focusing lenses of the optical means 10 have the same focal length.
  • the laser modules 3a, 3b, 3c are thus interchangeable.

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Abstract

The invention relates to a device for the superimposition of laser beams (5a, 5b, 5c) of a plurality of laser light sources (9) in a working plane (6), comprising a plurality of laser modules (3, 3a, 3b) with in each case a laser light source (9) and optical means (10) as well as a common mounting (1) for at least two of the laser modules (3, 3a, 3b). According to the invention, the laser beams (5a, 5b) emerging from a first and a second laser light source (9) are or can be superimposed in the working plane (6), the device comprising connecting means for the connection of each laser module (3, 3a, 3b) to the mounting (1), said laser modules being designed such that the adjustment of a laser module (3, 3a, 3b) is automatically ensured by the connection to the mounting (1).

Description

"Vorrichtung zur Überlagerung von Laserstrahlen einer Mehrzahl von Laserlichtquellen in einer Arbeitsebene"  "Device for superposing laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überlagerung von Laserstrahlen einer Mehrzahl von Laserlichtquellen in einer Arbeitsebene gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a device for superposing laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane according to the preamble of claim 1.
Definitionen: In Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung meint mittlere Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlung, insbesondere wenn diese keine ebene Welle ist oder zumindest teilweise divergent oder konvergent ist. Mit Laserstrahl, Lichtstrahl, Teilstrahl oder Strahl ist, wenn nicht ausdrücklich anderes angegeben ist, kein idealisierter Strahl der geometrischen Optik gemeint, sondern ein realer Definitions: In the propagation direction of the laser radiation means mean propagation direction of the laser radiation, especially if this is not a plane wave or at least partially divergent or convergent. By laser beam, light beam, sub-beam or beam is, unless expressly stated otherwise, not an idealized beam of geometric optics meant, but a real
Lichtstrahl, wie beispielsweise ein Laserstrahl mit einem Gauß-Profil oder einem modifizierten Gauß-Profil oder einem Top-Hat-Profil, der keinen infinitesimal kleinen, sondern einen ausgedehnten Light beam, such as a laser beam with a Gaussian profile or a modified Gaussian profile or a top hat profile, the no infinitesimal small, but an extended
Strahlquerschnitt aufweist. Beam cross-section has.
Aus der US 2010/0158058 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs Art bekannt. Bei der darin beschriebenen Vorrichtung sind eine Mehrzahl von Lasermodulen vorgesehen, die jeweils eine Laserdiode und konvergierende Optikmittel aufweisen. Die Lasermodule sind über zylindrische Anlageflächen an einer gemeinsamen Halterung From US 2010/0158058 A1 a device of the type initially known. In the apparatus described therein, a plurality of laser modules are provided, each having a laser diode and converging optical means. The laser modules are on cylindrical contact surfaces on a common bracket
angebracht. Um zu erreichen, dass das von den Lasermodulen ausgehende Laserlicht in einem linienförmigen Arbeitsbereich überlappt, müssen Schrauben, die die Lasermodule an der Halterung fixieren, gelöst werden und die einzelnen Module gegenüber der Halterung verdreht werden. appropriate. In order to ensure that the laser light emanating from the laser modules overlaps in a line-shaped working area, screws that fix the laser modules to the holder must be loosened and the individual modules rotated relative to the holder.
Aus der DE 10040875 A1 ist eine weitere Vorrichtung zur From DE 10040875 A1 is a further device for
Überlagerung von Laserstrahlen einer Mehrzahl von Laserlichtquellen in einer Arbeitsebene bekannt. Bei der darin beschriebenen Vorrichtung wird das Laserlicht einer Mehrzahl von in einer Ebene zweidimensional angeordneten Laserdioden von prismenähnlichen Optikmitteln auf die Eintrittsfläche eines Lichtleitstabes abgelenkt. Dabei überlappen die Laserstrahlen der einzelnen Laserdioden auf der Eintrittsfläche zumindest teilweise. Als nachteilig hierbei erweist es sich, dass einerseits nur das Laserlicht einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Laserdioden überlagert werden kann. Weiterhin ist die Vorrichtung wenig geeignet, das Laserlicht der Mehrzahl von Laserdioden in eine Lichtleitfaser einzukoppeln, weil deren Superposition of laser beams of a plurality of laser light sources in a working plane known. In the described therein Device, the laser light of a plurality of two-dimensionally arranged in a plane laser diodes of prism-like optical means is deflected to the entrance surface of a light guide rod. The laser beams of the individual laser diodes on the entrance surface overlap at least partially. A disadvantage here is that on the one hand only the laser light of a comparatively small number of laser diodes can be superimposed. Furthermore, the device is less suitable to couple the laser light of the plurality of laser diodes in an optical fiber, because their
Eintrittsfläche deutlich kleiner als die Eintrittsfläche des Entrance surface significantly smaller than the entrance surface of the
Lichtleitstabes ist. Weiterhin kann es sich als aufwendig erweisen, einzelne defekte Laserdioden auszutauschen beziehungsweise ausgetauschte Laserdioden gegenüber den prismenähnlichen Lichtleitstabes is. Furthermore, it can prove to be expensive to replace individual defective laser diodes or replaced laser diodes with respect to the prism-like
Optikmitteln zu justieren. To adjust optics means.
Aus der DE 4301 689 A1 ist eine Vorrichtung zur Einbringung von Laserlicht einer Mehrzahl von Laserlichtquellen in eine Arbeitsebene bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist eine Vielzahl von Laserdioden vorgesehen, deren Laserlicht jeweils von einer Einkoppeloptik auf das Ende einer Lichtleitfaser fokussiert und in diese eingekoppelt wird. Das Laserlicht der Vielzahl von Laserdioden wird dann durch das vergleichsweise dicke Bündel der Lichtleitfasern in die Nähe eines Arbeitsbereichs transportiert. Dort tritt es aus der Vielzahl von From DE 4301 689 A1 a device for introducing laser light of a plurality of laser light sources into a working plane is known. In this device, a plurality of laser diodes is provided, the laser light is focused in each case by a coupling optics on the end of an optical fiber and coupled into this. The laser light of the plurality of laser diodes is then transported by the comparatively thick bundle of the optical fibers in the vicinity of a work area. There it emerges from the multitude of
Lichtleitfasern als vergleichsweise lichtschwache Laserstrahlung aus und muss gegebenenfalls aufwendig in den Arbeitsbereich Optical fibers as comparatively faint laser radiation and may need consuming in the work area
eingebracht werden. Weiterhin kann es sich als aufwendig erweisen, einzelne defekte Laserdioden auszutauschen beziehungsweise die Einkoppeloptiken gegenüber den ausgetauschten Laserdioden zu justieren. be introduced. Furthermore, it can prove to be expensive to exchange individual defective laser diodes or to adjust the coupling optics with respect to the exchanged laser diodes.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die von einer Mehrzahl von Laserlichtquellen ausgehende Laserstrahlen effektiver in eine Arbeitsebene einbringen beziehungsweise in der Arbeitsebene überlagern kann und/oder die einen einfacheren The problem underlying the present invention is to provide a device of the type mentioned, by a plurality of laser light sources outgoing laser beams can bring more effective in a working plane or overlay in the working plane and / or the simpler one
Austausch defekter Laserlichtquellen ermöglicht. Replacement of defective laser light sources allows.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. This is inventively achieved by a device of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Verbindungsmittel derart gestaltet sind, dass sich die Justierung eines Lasermoduls According to claim 1 it is provided that the connecting means are designed such that the adjustment of a laser module
automatisch durch die Verbindung mit der Halterung ergibt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass durch die Halterung die Richtung der Laserstrahlen vorgegeben werden kann, die von den Laserlichtquellen ausgesendet werden. automatically results from the connection with the bracket. In this way it is ensured that the holder can specify the direction of the laser beams which are emitted by the laser light sources.
Insbesondere kann die Halterung eine gemeinsame Halterung für sämtliche Laserlichtquellen sein, wobei sich insbesondere sämtliche Richtungen voneinander unterscheiden können, unter denen jeweils die Laserstrahlen von den Laserlichtquellen ausgesandt werden. In particular, the holder may be a common holder for all laser light sources, in particular, all directions may differ from each other, under each of which the laser beams are emitted from the laser light sources.
Vorzugsweise erübrigen sich dann zwischen der Halterung und der Arbeitsebene angeordnete zusätzliche Optikmittel, wenn die Preferably then unnecessary between the holder and the working plane additional optical means unnecessary when the
Richtungen der Laserstrahlen so gewählt sind, dass sämtliche Directions of the laser beams are chosen so that all
Laserstrahlen in einem gewünschten Bereich der Arbeitsebene überlagert werden, der beispielsweise der Eintrittsfläche einer Laser beams are superimposed in a desired region of the working plane, for example, the entrance surface of a
Lichtleitfaser entspricht. Gegebenenfalls können aber auch zusätzlich noch Optikmittel zwischen der Halterung und der Arbeitsebene angeordnet sein, um beispielsweise die einzelnen Laserstrahlen auf die Eintrittsfläche der Lichtleitfaser zu fokussieren. Die Optical fiber corresponds. If appropriate, however, optical means may additionally be arranged between the holder and the working plane in order, for example, to focus the individual laser beams on the incident surface of the optical fiber. The
erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit die effektive Einkopplung des Laserlichts einer Mehrzahl von Laserlichtquellen in eine einzelne Lichtleitfaser. inventive device thus allows the effective coupling the laser light of a plurality of laser light sources in a single optical fiber.
Beispielsweise können die Optikmittel eine oder mehrere For example, the optical means one or more
Fokussierlinsen umfassen, die den von der jeweiligen Laserlichtquelle ausgehenden Laserstrahl auf einen Bereich in der Arbeitsebene fokussieren können wie beispielsweise auf die Eintrittsfläche einer Lichtleitfaser. Dabei wird die Richtung der Laserstrahlen von der Halterung und die Entfernung des Fokusbereichs von der Halterung durch die Optikmittel vorgegeben. Focusing lenses comprise, which can focus the emanating from the respective laser light source laser beam to an area in the working plane, such as on the entrance surface of an optical fiber. At this time, the direction of the laser beams from the mount and the distance of the focus area from the mount are predetermined by the optical means.
Es kann vorgesehen sein, dass die Halterung eine Mehrzahl von Aufnahmen für die Laserlichtquellen oder für die Lasermodule umfasst. In diese Aufnahmen können die Laserlichtquellen It can be provided that the holder comprises a plurality of receptacles for the laser light sources or for the laser modules. In these shots, the laser light sources
beziehungsweise insbesondere die Lasermodule reproduzierbar eingebracht werden. or in particular the laser modules are reproducibly introduced.
Insbesondere besteht dabei die Möglichkeit, dass eine erste der Aufnahmen eine erste Einbringrichtung aufweist, in der eine erste der Laserlichtquellen oder ein erstes der Lasermodule in die erste In particular, there is the possibility that a first of the receptacles has a first insertion direction, in which a first of the laser light sources or a first of the laser modules in the first
Aufnahme eingebracht werden können, und dass eine zweite der Aufnahmen eine zweite Einbringrichtung aufweist, in der eine zweite der Laserlichtquellen oder ein zweites der Lasermodule in die zweite Aufnahme eingebracht werden können, wobei sich die erste und die zweite Einbringrichtung voneinander unterscheiden. Insbesondere können sich die Einbringrichtungen sämtlicher Aufnahmen Recording can be introduced, and that a second of the receptacles has a second insertion direction in which a second of the laser light sources or a second of the laser modules can be introduced into the second receptacle, wherein the first and the second insertion direction differ from each other. In particular, the Einbringrichtungen all recordings
voneinander unterscheiden. differ from each other.
Dabei können eine in der ersten Aufnahme gehalterte erste In this case, a first held in the first recording
Laserlichtquelle oder ein in der ersten Aufnahme gehaltertes erstes Lasermodul einen Laserstrahl in eine erste Richtung aussenden und eine in der zweiten Aufnahme gehalterte zweite Laserlichtquelle oder ein in der zweiten Aufnahme gehaltertes zweites Lasermodul einen Laserstrahl in eine zweiten Richtung aussenden, wobei sich die erste und die zweite Richtung voneinander unterscheiden. Insbesondere können sich Richtungen sämtlicher Laserstrahlen voneinander unterscheiden. Laser light source or held in the first recording first laser module emit a laser beam in a first direction and held in the second recording second laser light source or a second laser module supported in the second receptacle emitting a laser beam in a second direction, wherein the first and the second direction are different from each other. In particular, directions of all laser beams may differ from each other.
Vorzugsweise können dabei die erste Richtung der ersten Preferably, the first direction of the first
Einbringrichtung und die zweite Richtung der zweiten Einbringrichtung entsprechen. Auf diese Weise wird durch Einbringrichtung der Insertion direction and the second direction of the second insertion direction correspond. In this way, by introduction direction of the
Laserlichtquellen beziehungsweise der Lasermodule in die Aufnahmen der Halterung die Richtung vorgegeben, unter der die Laserstrahlen die Halterung verlassen. Laser light sources or the laser modules in the recordings of the holder set the direction under which the laser beams leave the holder.
Es besteht die Möglichkeit, dass ein jedes der Lasermodule There is a possibility that each of the laser modules
Gewindemittel umfasst und dass eine jede der Aufnahmen der Includes thread means and that each of the shots of the
Halterung Gewindemittel aufweist, die jeweils mit den Gewindemitteln des in die Aufnahme einbringbaren Lasermoduls zusammenwirken. Die Gewindemittel können eine einfache und reproduzierbare Holder has threaded means which cooperate in each case with the threaded means of the insertable into the receptacle laser module. The thread means can be a simple and reproducible
Verbindung der Lasermodule mit der Halterung ermöglichen. Auf diese Weise wird auch ein Austauschen defekter Laserlichtquellen sehr vereinfacht, weil lediglich ein neues Lasermodul über die Allow connection of the laser modules with the bracket. In this way, a replacement of defective laser light sources is very simplified because only a new laser module on the
Gewindemittel mit der Halterung verbunden werden muss. Die Thread must be connected to the bracket. The
Justierung des Lasermoduls ergibt sich dabei automatisch durch die Verbindung mit der Halterung. Adjustment of the laser module results automatically by the connection with the holder.
Die Einschraubrichtung kann die Richtung vorgegeben, unter der die Laserstrahlen die Halterung verlassen. Damit wird das Austauschen eines Lasermoduls sehr vereinfacht, weil es lediglich in die The screwing-in direction can specify the direction under which the laser beams leave the holder. Thus, the replacement of a laser module is very simplified, because it only in the
entsprechende Aufnahme eingeschraubt werden muss und dann bereits so angeordnet beziehungsweise justiert ist, dass der von ihm ausgesandte Laserstrahl in die gewünschte Richtung verläuft und beispielsweise auf die Eintrittsfläche der Lichtleitfaser fokussiert ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Halterung, corresponding receptacle must be screwed and then already arranged or adjusted so that the laser beam emitted by it runs in the desired direction and is focused, for example, on the entrance surface of the optical fiber. Alternatively, it can be provided that the holder,
insbesondere eine jede der Aufnahmen, Klemmmittel aufweist, die jeweils das in eine der Aufnahmen einbringbare Lasermodul haltern können. Insbesondere kann dabei eine Klemmhülse in einer jeder der Aufnahmen angeordnet sein. Eine derartige Klemmhülse kann ebenfalls eine präzise Positionierung in lateraler beziehungsweise radialer Richtung sowie eine präzise Richtungsgenauigkeit in particular, each of the receptacles, clamping means, each of which can hold the insertable into one of the receptacles laser module. In particular, a clamping sleeve can be arranged in each of the receptacles. Such a clamping sleeve can also be a precise positioning in the lateral or radial direction and a precise directional accuracy
gewährleisten. Auch durch das Vorsehen von Klemmmitteln kann sich somit automatisch eine Justierung des Lasermoduls durch dessen Verbindung mit der Halterung ergeben. guarantee. Also by the provision of clamping means can thus automatically result in an adjustment of the laser module by its connection to the holder.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass eine jede der Aufnahmen und/oder ein jedes der Lasermodule mindestens einen Anschlag umfassen, der die Einbringtiefe des Lasermoduls in die Aufnahme vorgibt, wobei insbesondere Spannmittel vorgesehen sind, die einen Abschnitt der Aufnahme und/oder einen Abschnitt des It may further be provided that each of the receptacles and / or each of the laser modules comprise at least one stop which predetermines the insertion depth of the laser module into the receptacle, wherein in particular clamping means are provided which form a portion of the receptacle and / or a portion of
entsprechenden Lasermoduls gegen den Anschlag drücken können. Durch diesen Anschlag und insbesondere durch die Spannmittel wird die Reproduzierbarkeit der Montage der Lasermodule weiter erhöht. corresponding laser module can press against the stop. By this stop and in particular by the clamping means the reproducibility of the assembly of the laser modules is further increased.
Es kann vorgesehen sein, dass die Halterung plattenförmig It can be provided that the holder plate-shaped
ausgebildet ist oder dass die Halterung gekrümmt ist, beispielsweise als Abschnitt einer Kugelschale ausgebildet ist. Die Ausbildung als Abschnitt einer Kugelschale kann gewährleisten, dass die is formed or that the holder is curved, for example, is formed as a portion of a spherical shell. Training as a section of a ball socket can ensure that the
Entfernungen von den Lasermodulen zu dem Überlapppunkt in der Arbeitsebene bei jedem der Lasermodule gleich groß ist. Distances from the laser modules to the overlap point in the working plane is the same for each of the laser modules.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Richtung und/oder die erste Einbringrichtung einen ersten Winkel mit der Normalen auf der plattenformigen Halterung und die zweite Richtung und/oder die zweite Einbringrichtung einen zweiten Winkel mit der Normalen auf der plattenformigen Halterung einschließen, wobei sich der erste und der zweite Winkel voneinander unterscheiden. Die Richtungen, unter denen die Laserstrahlen die Halterung verlassen, unterscheiden sich also hinsichtlich ihrer Winkel zur Normalen auf der plattenförmigen Halterung. It can be provided that the first direction and / or the first insertion direction include a first angle with the normal on the plate-shaped holder and the second direction and / or the second insertion direction a second angle with the normal on the plate-shaped holder, wherein the first and the second angle differ from each other. The directions in which the laser beams leave the holder thus differ in their angle to the normal on the plate-shaped holder.
Es kann vorgesehen sein, dass die Halterung mindestens einen Kühlkanal für ein Kühlmedium aufweist. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln eine gemeinsame Kühlung für die Mehrzahl der Laserlichtquellen sicher gestellt werden. It can be provided that the holder has at least one cooling channel for a cooling medium. In this way, a common cooling for the majority of the laser light sources can be ensured with simple means.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Aufnahmen an oder in der Halterung in Form eines zweidimensionalen Arrays angeordnet sind. Damit ergibt sich auch eine entsprechende Anordnung der It is possible that the images are arranged on or in the holder in the form of a two-dimensional array. This also results in a corresponding arrangement of
Laserlichtquellen beziehungsweise der Ausgangspunkte der von diesen ausgesandten Laserstrahlen. Laser light sources or the starting points of the emitted laser beams.
Die Laserlichtquelle kann eine Laserdiode sein oder eine Laserdiode umfassen, insbesondere eine TO-gehauste Laserdiode sein oder eine TO-gehauste Laserdiode umfassen. The laser light source may be a laser diode or comprise a laser diode, in particular be a TO-chopped laser diode or comprise a TO-chopped laser diode.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Embodiments with reference to the accompanying
Abbildungen. Darin zeigen Illustrations. Show in it
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Fig. 1 is a schematic perspective view of a
erfindungsgemäßen Vorrichtung;  device according to the invention;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß den Pfeilen II - II in Fig. 1; Figure 2 is a section along the arrows II - II in Fig. 1.
Fig. 3 einen Schnitt gemäß den Pfeilen III - III in Fig. 1; Fig. 3 is a section along the arrows III - III in Fig. 1;
Fig.4 eine Detailansicht gemäß dem Pfeil IV in Fig.3 ohne 4 shows a detailed view according to the arrow IV in Figure 3 without
Laserstrahlen;  laser beams;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Lasermoduls für eine erfindungsgemäße Vorrichtung; 5 shows a perspective view of a laser module for a device according to the invention;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Fig. 6 is a schematic perspective view of another
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.  Embodiment of a device according to the invention.
In einigen der Figuren ist zur besseren Orientierung ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet. In den Figuren sind gleiche oder funktional gleiche Teile oder Laserstrahlen mit gleichen In some of the figures, a Cartesian coordinate system is shown for better orientation. In the figures, the same or functionally identical parts or laser beams are the same
Bezugszeichen versehen. Provided with reference numerals.
Das in Fig. 1 abgebildete Ausführungsbeispiel einer The illustrated in Fig. 1 embodiment of a
erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine Halterung 1, die plattenförmig ausgebildet ist und sich im Wesentlichen in einer X-Y- Ebene erstreckt. Dabei ist die Halterung in der X-Richtung und der Y- Richtung im Wesentlichen gleich ausgedehnt und weist in der X-Y- Ebene einen etwa quadratischen Umriss mit abgerundeten Ecken auf. In der dazu senkrechten Z-Richtung oder Querrichtung weist die Halterung 1 eine vergleichsweise geringe Dicke auf und ist wesentlich weniger ausgedehnt als in der X-Richtung oder der Y-Richtung. Die Halterung 1 besteht insbesondere aus einem gut Wärme leitenden Material, wie beispielsweise Metall oder Keramik. Device according to the invention comprises a holder 1, which is plate-shaped and extends substantially in an XY plane. The holder in the X direction and the Y direction is essentially the same extent and has an approximately square outline with rounded corners in the XY plane. In the perpendicular Z-direction or transverse direction, the Holder 1 has a comparatively small thickness and is considerably less expanded than in the X direction or the Y direction. The holder 1 consists in particular of a good heat-conducting material, such as metal or ceramic.
Die Halterung 1 weist eine Mehrzahl von Aufnahmen 2 auf, die beispielsweise als sich durch die Halterung 1 etwa in Z-Richtung beziehungsweise etwa in der Querrichtung erstreckende Bohrungen ausgebildet sind. Diese Bohrungen sind insbesondere mit einem als Gewindemittel dienenden Innengewinde versehen. Die Aufnahmen 2 sind als zweidimensionales Array in einer X-Y-Ebene über die The holder 1 has a plurality of receptacles 2, which are formed, for example, as extending through the holder 1 approximately in the Z direction or approximately in the transverse direction bores. These holes are provided in particular with a thread serving as an internal thread. The images 2 are as a two-dimensional array in an X-Y plane over the
Halterung 1 verteilt. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die gesamte sich in der X-Y-Ebene erstreckende Fläche der Halterung 1 gleichmäßig mit Aufnahmen 2 versehen ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Aufnahmen 2 ungleichmäßig über die Halterung verteilt sind. Bracket 1 distributed. It is quite possible that the entire surface of the holder 1 extending in the X-Y plane is uniformly provided with receivers 2. But there is also the possibility that the shots 2 are distributed unevenly over the bracket.
In mehrere, insbesondere in jede der Aufnahmen 2 ist jeweils ein Lasermodul 3 eingebracht. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel ist zwar eine Mehrzahl der Aufnahmen 2 nicht mit einem Lasermodul 3 versehen. Die Fig. 1 soll jedoch nur schematisch den Aufbau der Vorrichtung verdeutlichen, so dass durchaus vorgesehen sein kann, jede der Aufnahmen 2 mit einem Lasermodul 3 zu versehen. In several, in particular in each of the receptacles 2, a laser module 3 is introduced in each case. In the illustrated embodiment, although a plurality of the receptacles 2 is not provided with a laser module 3. However, FIG. 1 is intended only schematically to clarify the structure of the device, so that it can certainly be provided to provide each of the receptacles 2 with a laser module 3.
Durch die plattenförmige Halterung 1 erstrecken sich eine Mehrzahl von Kühlkanälen 4, die ein zur Kühlung dienendes Medium wie beispielsweise Wasser aufnehmen können (siehe dazu Fig. 2 und 3). Through the plate-shaped holder 1 extend a plurality of cooling channels 4, which can accommodate a serving for cooling medium such as water (see Fig. 2 and 3).
In Fig. 1 sind weiterhin einige von einigen der Lasermodule 3 ausgehende Laserstrahlen 5 eingezeichnet. Es ist durchaus In Fig. 1, some of the laser modules 3 outgoing laser beams 5 are further drawn. It is quite
vorgesehen, dass beispielsweise von jedem der Lasermodule 3 ein Laserstrahl 5 ausgeht. Fig. 1 zeigt, dass die von unterschiedlichen Lasermodulen 3 ausgehenden Laserstrahlen 5 die Halterung 1 in unterschiedlichen, teilweise von der Z-Richtung abweichenden provided that, for example, emanating from each of the laser modules 3, a laser beam 5. Fig. 1 shows that of different Laser modules 3 outgoing laser beams 5, the holder 1 in different, partially deviating from the Z direction
Richtungen verlassen und in einer Arbeitsebene 6 so überlappen, dass sie gemeinsam in eine schematisch angedeutete Lichtleitfaser 7 eingekoppelt werden können. Leave directions and overlap in a working plane 6 so that they can be coupled together in a schematically indicated optical fiber 7.
Bei der Lichtleitfaser 7 kann es sich beispielsweise um eine The optical fiber 7 may be, for example, a
Multimodefaser mit einem Faserkerndurchmesser von 1,5 mm und einer Numerischen Apertur von 0,22 handeln. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, andere Lichtleitfasern zu verwenden. Multimode fiber with a fiber core diameter of 1.5 mm and a numerical aperture of 0.22 act. However, it is quite possible to use other optical fibers.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lasermoduls 3. Dieses umfasst ein Gehäuse 8 und eine in dem Gehäuse 8 gehalterte als Laserlichtquelle 9 dienende TO-gehauste Laserdiode. Die Laserdiode kann beispielsweise Licht einer Wellenlänge von 405 nm aussenden. Es ist jedoch durchaus möglich, dass Laserdioden verwendet werden, die Licht anderer, beispielsweise kürzerer oder längerer Wellenlänge aussenden. FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a laser module 3. This comprises a housing 8 and a TO-clipped laser diode held in the housing 8 and serving as laser light source 9. The laser diode can emit light of a wavelength of 405 nm, for example. However, it is quite possible that laser diodes are used which emit light of other, for example, shorter or longer wavelength.
Weiterhin umfasst das Lasermodul 3 eine als Optikmittel 10 dienende Fokussierlinse, die das von der Laserdiode ausgehende Laserlicht auf einen Punkt in der Arbeitsebene 6 fokussieren kann. Das Gehäuse 8 ist auf seiner Außenseite mit einem als Gewindemittel 11 dienenden Außengewinde versehen, das in das Innengewinde einer Aufnahme 2 einschraubbar ist. Furthermore, the laser module 3 comprises a focusing lens serving as an optical means 10, which can focus the laser light emanating from the laser diode to a point in the working plane 6. The housing 8 is provided on its outer side with a thread 11 serving as external thread, which is screwed into the internal thread of a receptacle 2.
Auf der von den Optikmitteln 10 abgewandten Seite der Laserdiode sind an dieser zwei Anschlussstifte 12 für die Verbindung der On the side facing away from the optical means 10 side of the laser diode are at this two pins 12 for the connection of
Laserdiode mit einer nicht dargestellten Stromversorgung angebracht. Weiterhin weist das Gehäuse 8 einen sich radial nach außen Laser diode mounted with a power supply, not shown. Furthermore, the housing 8 has a radially outward
erstreckenden Anschlag 13 auf, der im in die Aufnahme 2 extending stop 13, which in the recording 2
eingebrachten Zustand auf einem die Aufnahme 2 umgebenden Rand oder Absatz aufliegen kann und damit die maximale Einbringtiefe oder Einschraubtiefe des Lasermoduls 3 in der Aufnahme 2 vorgibt. introduced state on a receptacle 2 surrounding edge or paragraph can rest and thus dictates the maximum insertion depth or depth of insertion of the laser module 3 in the receptacle 2.
Fig. 2 zeigt für eine Mehrzahl von in Y-Richtung nebeneinander in unterschiedlichen Aufnahmen 2 aufgenommenen Lasermodulen 3, dass das erste, mittlere Lasermodul 3a einen ersten Laserstrahl 5a aussendet, der in Z-Richtung verläuft, wohingegen die zweiten, äußeren Lasermodule 3b zweite Laserstrahlen 5b aussenden, die unter einem Winkel ungleich 0° zur Z-Richtung verlaufen. FIG. 2 shows, for a plurality of laser modules 3 recorded side by side in different directions in the Y direction, that the first, central laser module 3a emits a first laser beam 5a, which extends in the Z direction, whereas the second, external laser modules 3b, second laser beams 5b send, which extend at an angle not equal to 0 ° to the Z direction.
Insbesondere sind die zweiten Laserstrahlen 5b etwas von außen nach innen gerichtet, so dass sie in der Arbeitsebene 6 mit dem ersten Laserstrahl 5a zusammentreffen und gemeinsam mit diesem in die Lichtleitfaser 7 eingekoppelt werden können. In particular, the second laser beams 5b are directed somewhat from outside to inside, so that they meet in the working plane 6 with the first laser beam 5a and can be coupled together with this into the optical fiber 7.
Die zwischen dem ersten Laserstrahl 5a und den zweiten The between the first laser beam 5a and the second
Laserstrahlen 5b angeordneten dritten Laserstrahlen 5c sind weniger stark gegen die Z-Richtung verkippt als die zweiten, äußeren Laser beams 5b arranged third laser beams 5c are less strongly tilted towards the Z direction than the second, outer
Laserstrahlen 5b. Fig. 2 zeigt nur fünf Laserstrahlen 5a, 5b, 5c. Es soll jedoch insbesondere von jedem der Lasermodule 3 jeweils ein Laserstrahl 5 ausgehen. Laser beams 5b. Fig. 2 shows only five laser beams 5a, 5b, 5c. However, in each case one laser beam 5 should emanate from each of the laser modules 3 in each case.
Fig. 3 zeigt, dass auch bei in X-Richtung nebeneinander in Fig. 3 shows that even when in the X direction side by side in
unterschiedlichen Aufnahmen 2 aufgenommenen Lasermodulen 3 jeweils das erste, mittlere Lasermodul 3a einen parallel zur Z- Richtung verlaufenden Laserstrahl 5a aussendet, wohingegen weiter außen angeordnete Lasermodule 3 gegenüber der Z-Richtung unter einem Winkel ungleich 0 ° verlaufende Laserstrahlen 5 aussendet, die etwas nach innen gerichtet sind und in der Arbeitsebene 6 mit dem ersten Laserstrahl 5a zusammentreffen. In each case, the first, middle laser module 3a emits a parallel to the Z-direction laser beam 5a, whereas further outwardly arranged laser modules 3 towards the Z-direction at an angle not equal to 0 ° extending laser beams 5 emits, which is slightly inward are directed and meet in the working plane 6 with the first laser beam 5a.
Fig.4 verdeutlicht, dass die unterschiedlichen Aufnahmen 2a, 2b, 2c unterschiedliche Richtungen 14a, 14b, 14c vorgeben, unter denen die in Fig.4 nicht abgebildeten Laserstrahlen die Halterung verlassen können. 4 illustrates that the different receptacles 2 a, 2 b, 2 c specify different directions 14 a, 14 b, 14 c, among which the 4 not shown laser beams can leave the holder.
Beispielsweise ist die Bohrung beziehungsweise das Innengewinde einer ersten Aufnahme 2a so ausgerichtet, dass sich nach For example, the bore or the internal thread of a first receptacle 2a is aligned so that after
Einschrauben des entsprechenden Lasermoduls 3 in die erste Screwing the corresponding laser module 3 in the first
Aufnahme 2a eine erste Einbringrichtung ergibt, die um einen ersten Winkel gegen die Z-Richtung beziehungsweise gegen die Normale auf der Unterseite der Halterung 1 geneigt ist. Diese erste Receiving 2a results in a first insertion direction, which is inclined at a first angle to the Z-direction or against the normal on the underside of the holder 1. This first
Einbringrichtung entspricht der ersten Richtung 14a unter der der in Fig.4 nicht abgebildete Laserstrahl die erste Aufnahme 2a verlassen kann. Insertion direction corresponds to the first direction 14a under which the laser beam, not shown in FIG. 4, can leave the first receptacle 2a.
Weiterhin ist die Bohrung beziehungsweise das Innengewinde einer zweiten Aufnahme 2b so ausgerichtet, dass sich nach Einschrauben des entsprechenden Lasermoduls 3 in die zweite Aufnahme 2b eine zweite Einbringrichtung ergibt, die um einen zweiten Winkel ß gegen die Z-Richtung geneigt ist. Diese zweite Einbringrichtung entspricht der zweiten Richtung 14b unter der der in Fig.4 nicht abgebildete Laserstrahl die zweite Aufnahme 2b verlassen kann. Furthermore, the bore or the internal thread of a second receptacle 2b is aligned so that after screwing the corresponding laser module 3 into the second receptacle 2b results in a second insertion direction, which is inclined by a second angle ß against the Z direction. This second insertion direction corresponds to the second direction 14b under which the laser beam, not shown in FIG. 4, can leave the second receptacle 2b.
Weiterhin ist die Bohrung beziehungsweise das Innengewinde einer dritten Aufnahme 2c so ausgerichtet, dass sich nach Einschrauben des entsprechenden Lasermoduls 3 in die dritte Aufnahme 2c eine dritte Einbringrichtung ergibt, die um einen dritten Winkel γ gegen die Z-Richtung geneigt ist. Diese dritte Einbringrichtung entspricht der dritten Richtung 14c unter der der in Fig.4 nicht abgebildete Furthermore, the bore or the internal thread of a third receptacle 2c is aligned so that after screwing the corresponding laser module 3 in the third recording 2c, a third insertion direction results, which is inclined by a third angle γ against the Z direction. This third insertion direction corresponds to the third direction 14c below that not shown in Figure 4
Laserstrahl die dritte Aufnahme 2c verlassen kann. Laser beam can leave the third recording 2c.
Es zeigt sich somit, dass durch die unterschiedliche Gestaltung der Aufnahmen 2, 2a, 2b, 2c, insbesondere durch die unterschiedliche Ausrichtung der Bohrungen oder Innengewinde der Aufnahmen 2, 2a, 2b, 2c die Verkippung der von den Lasermodulen 3, 3a, 3b ausgehenden Laserstrahlen 5, 5a, 5b, 5c bewirkt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass sämtliche der Laserstrahlen 5, 5a, 5b, 5c im Bereich der Arbeitsebene 6 überlappen und gemeinsam in die Lichtleitfaser 7 eingekoppelt werden können. It thus turns out that due to the different design of the receptacles 2, 2a, 2b, 2c, in particular due to the different orientation of the bores or internal threads of the receptacles 2, 2a, 2b, 2c, the tilting of the outgoing of the laser modules 3, 3a, 3b laser beams 5, 5a, 5b, 5c is effected. This ensures that all of the laser beams 5, 5a, 5b, 5c overlap in the region of the working plane 6 and can be coupled together into the optical fiber 7.
Wenn eine der Laserdioden 9 defekt ist, kann das entsprechende Lasermodul 3 aus der Aufnahme 2 herausgeschraubt und durch ein neues Lasermodul 3 ersetzt werden. Dabei gewährleisten die If one of the laser diodes 9 is defective, the corresponding laser module 3 can be unscrewed from the receptacle 2 and replaced by a new laser module 3. The guarantee
Gestaltung der Aufnahme 2 und der Anschlag 13, dass das neue Lasermodul 3 so in die Aufnahme 2 eingebracht wird, dass der von diesem Lasermodul 3 ausgehende Laserstrahl 5 genau in der gleichen Richtung das Lasermodul 3 beziehungsweise die Halterung 1 verlässt wie der Laserstrahl des ursprünglichen, inzwischen defekten Design of the receptacle 2 and the stop 13, that the new laser module 3 is introduced into the receptacle 2, that the laser beam 5 emanating from this laser module 3 leaves the laser module 3 or the holder 1 exactly in the same direction as the laser beam of the original, now broken
Lasermoduls 3. Die Gestaltung der Aufnahmen 2 und der Lasermodule 3 erlaubt somit eine reproduzierbare Montage der Lasermodule 3 an oder in der Halterung 1. Laser Module 3. The design of the images 2 and the laser modules 3 thus allows a reproducible mounting of the laser modules 3 on or in the holder. 1
Alternativ zur Ausbildung von Gewindemitteln an der Aufnahme 2 und dem Lasermodul 3 kann auch vorgesehen sein, dass das Lasermodul 3 von Klemmmitteln in der Aufnahme 2 gehalten wird. Dazu kann beispielsweise eine nicht abgebildete Klemmhülse in die Aufnahme 2 eingebracht oder integriert werden, die das Lasermodul 3 in der Aufnahme 2 exakt positioniert. Alternatively to the formation of threaded means on the receptacle 2 and the laser module 3 can also be provided that the laser module 3 is held by clamping means in the receptacle 2. For this example, a non-illustrated clamping sleeve can be introduced or integrated into the receptacle 2, which positions the laser module 3 in the receptacle 2 exactly.
Insbesondere kann eine derartige Klemmhülse einerseits eine präzise Positionierung in lateraler beziehungsweise radialer Richtung gewährleisten. Beispielsweise können dabei laterale In particular, such a clamping sleeve on the one hand ensure precise positioning in the lateral or radial direction. For example, lateral
Lagegenauigkeiten im Bereich von 0.1 bis 5 μιη erreicht werden. Position accuracies in the range of 0.1 to 5 μιη can be achieved.
Andererseits kann eine derartige Klemmhülse eine präzise On the other hand, such a clamping sleeve a precise
Ausrichtung des Lasermoduls 3 zur Aufnahme 2 gewährleisten beziehungsweise eine präzise Ausrichtung der Richtung 14, unter der Laserstrahl 5 ausgesandt wird, zur Einbringrichtung der Aufnahme gewährleisten. Beispielsweise können dabei Richtungs- Lagegenauigkeiten im Bereich von 0.01 ° bis 0.5° erreicht werden. Ensure alignment of the laser module 3 for recording 2 or a precise alignment of the direction 14, is emitted under the laser beam 5, to ensure the insertion direction of the recording. For example, it can directional accuracies in the range of 0.01 ° to 0.5 ° can be achieved.
Anstelle einer Klemmhülse könnte auch eine Gleithülse oder etwas Vergleichbares verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform müsste das Lasermodul 3 nicht über den Umfang geklemmt werden, sondern könnte beispielsweise von einer Stirnfläche aus arretiert werden - anschaulich ähnlich zu der Halterung einer Patrone in einem Trommelrevolver. Instead of a clamping sleeve and a sliding sleeve or something similar could be used. In this embodiment, the laser module 3 would not have to be clamped over the circumference, but could for example be locked from an end face - clearly similar to the mounting of a cartridge in a drum turret.
Bei den Ausführungsformen mit Klemmhülse oder Gleithülse besteht die Möglichkeit, Spannmittel vorzusehen, die den Anschlag 13 des Lasermoduls 3 an einen geeigneten Anschlag im Bereich der In the embodiments with clamping sleeve or sliding sleeve, it is possible to provide tensioning means, the stop 13 of the laser module 3 to a suitable stop in the region of
Aufnahme 2 drücken können. Diese Spannmittel können insbesondere als Spannpratze oder Spannring ausgebildet sein. Record 2 can be pressed. These clamping means may be formed in particular as a clamping claw or clamping ring.
Durch beide Ausführungsformen der Spannmittel wird ein Through both embodiments of the clamping means is a
rotationssymmetrischer Anpressdruck auf die Anschlagsflächen gewährleistet, so dass die präzise laterale Klemmung nicht ensures rotationally symmetrical contact pressure on the stop surfaces, so that the precise lateral clamping is not
beeinflusst wird. being affected.
Aus Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen From Fig. 6 is an embodiment of an inventive
Vorrichtung ersichtlich, bei der die Halterung 1 sich nicht Device can be seen in which the holder 1 is not
plattenformig in einer Ebene erstreckt, sondern im Wesentlichen die Form eines Abschnitts einer Kugelschale aufweist. Dabei ist zur Verdeutlichung die Krümmung der Kugelschale übertrieben plate-shaped extending in a plane, but has substantially the shape of a portion of a spherical shell. It is exaggerated to clarify the curvature of the ball shell
dargestellt. shown.
Die Halterung 1 gemäß Fig. 6 umfasst ebenfalls eine Mehrzahl von Aufnahmen, von denen beispielhaft drei Aufnahmen 2a, 2b, 2c dargestellt sind. In diesen Aufnahmen 2a, 2b, 2c ist jeweils ein Lasermodul 3a, 3b, 3c angeordnet. Dabei verlässt der Laserstrahl 5a des mittig angeordneten Lasermoduls 3a dieses im Wesentlichen in Z- Richtung, wohingegen die Laserstrahlen 5b, 5c der beiden anderen Lasermodule 3b, 3c einen Winkel ungleich 0° mit der Z-Richtung einschließen. The holder 1 according to FIG. 6 likewise comprises a plurality of receptacles, of which three receptacles 2 a, 2 b, 2 c are shown by way of example. In these recordings 2a, 2b, 2c is in each case a Laser module 3a, 3b, 3c arranged. In this case, the laser beam 5a of the centrally arranged laser module 3a leaves this substantially in the Z direction, whereas the laser beams 5b, 5c of the two other laser modules 3b, 3c enclose an angle not equal to 0 ° with the Z direction.
Fig. 6 zeigt, dass die von unterschiedlichen Lasermodulen 3a, 3b, 3c ausgehenden Laserstrahlen 5a, 5b, 5c in der Arbeitsebene 6 so überlappen, dass sie gemeinsam in eine nicht abgebildete FIG. 6 shows that the laser beams 5a, 5b, 5c emanating from different laser modules 3a, 3b, 3c overlap in the working plane 6 in such a way that together they form a non-imaged laser beam 5a
Lichtleitfaser eingekoppelt werden können. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis Fig.4 sind jedoch bei der gekrümmten Halterung 1 gemäß Fig. 6 die Entfernungen von den Lasermodulen 3a, 3b, 3c zu dem Überlapppunkt in der Arbeitsebene 6 bei jedem der Lasermodule 3a, 3b, 3c gleich groß. Optical fiber can be coupled. In contrast to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, however, in the case of the curved holder 1 according to FIG. 6, the distances from the laser modules 3 a, 3 b, 3 c to the overlapping point in the working plane 6 in each of the laser modules 3 a, 3 b, 3c same size.
Auf diese Weise können die Optikmittel 10 für jedes der Lasermodule 3a, 3b, 3c gleich gestaltet werden beziehungsweise können die In this way, the optical means 10 for each of the laser modules 3a, 3b, 3c can be made the same or can
Fokussierlinsen der Optikmittel 10 die gleiche Brennweite aufweisen. Die Lasermodule 3a, 3b, 3c sind somit untereinander austauschbar. Focusing lenses of the optical means 10 have the same focal length. The laser modules 3a, 3b, 3c are thus interchangeable.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Vorrichtung zur Überlagerung von Laserstrahlen (5, 5a, 5b, 5c) einer Mehrzahl von Laserlichtquellen (9) in einer Arbeitsebene (6), umfassend eine Mehrzahl von Lasermodulen (3, 3a, 3b) mit jeweils einer Laserlichtquelle (9), die einen Laserstrahl (5, 5a, 5b, 5c) aussenden kann, und jeweils mit 1. Device for superposing laser beams (5, 5a, 5b, 5c) of a plurality of laser light sources (9) in a working plane (6), comprising a plurality of laser modules (3, 3a, 3b), each having a laser light source (9), which can emit a laser beam (5, 5a, 5b, 5c), and in each case with
Optikmitteln (10), die den von der Laserlichtquelle (9) ausgehenden Laserstrahl (5, 5a, 5b, 5c) kollimieren und/oder fokussieren können, wobei die Vorrichtung eine gemeinsame Halterung (1) für mindestens zwei der Lasermodule (3, 3a, 3b) umfasst, wobei die Lasermodule (3, 3a, 3b) in der Halterung (1) derart gehaltert sind, dass die Richtung, in der der mindestens eine Laserstrahl (5a) einer ersten der Laserlichtquellen (9) ausgesandt wird, sich von der Richtung, in der der mindestens eine Laserstrahl (5b) einer zweiten der Laserlichtquellen (9) ausgesandt wird, unterscheiden kann oder insbesondere derart unterscheidet, dass die von der ersten und der zweiten Laserlichtquelle (9) ausgehenden Laserstrahlen (5a, 5b) in der Arbeitsebene (6) überlagert werden, und wobei die Vorrichtung Verbindungsmittel für die Verbindung eines jeden der Lasermodule (3, 3a, 3b) mit der Halterung (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel derart gestaltet sind, dass sich die Justierung eines Lasermoduls (3, 3a, 3b) automatisch durch die Optical means (10) for collimating and / or focusing the laser beam (5, 5a, 5b, 5c) emanating from the laser light source (9), the device comprising a common support (1) for at least two of the laser modules (3, 3a, 3b), wherein the laser modules (3, 3a, 3b) are mounted in the holder (1) such that the direction in which the at least one laser beam (5a) of a first of the laser light sources (9) is emitted, differs from the Direction in which the at least one laser beam (5b) of a second of the laser light sources (9) is emitted, or in particular differs such that the outgoing from the first and the second laser light source (9) laser beams (5a, 5b) in the working plane (6) are superimposed, and wherein the device comprises connection means for the connection of each of the laser modules (3, 3a, 3b) with the holder (1), characterized in that the connection means are designed such that the adjustment g of a laser module (3, 3a, 3b) automatically by the
Verbindung mit der Halterung (1) ergibt.  Connection with the holder (1) results.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikmittel (10) eine oder mehrere Fokussierlinsen 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the optical means (10) one or more Fokussierlinsen
umfassen, die den von der jeweiligen Laserlichtquelle (9) ausgehenden Laserstrahl (5, 5a, 5b, 5c) auf einen Bereich in der Arbeitsebene (6) fokussieren können. comprising that of the respective laser light source (9) outgoing laser beam (5, 5a, 5b, 5c) can focus on a region in the working plane (6).
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch 3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, dass die Halterung (1) eine Mehrzahl von Aufnahmen (2, 2a, 2b, 2c) für die Laserlichtquellen (9) oder für die Lasermodule (3, 3a, 3b) umfasst.  in that the holder (1) comprises a plurality of receptacles (2, 2a, 2b, 2c) for the laser light sources (9) or for the laser modules (3, 3a, 3b).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Aufnahmen (2a) eine erste Einbringrichtung aufweist, in der eine erste der Laserlichtquellen (9) oder ein erstes der Lasermodule (3) in die erste Aufnahme (2a) 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a first of the receptacles (2a) has a first insertion direction, in which a first of the laser light sources (9) or a first of the laser modules (3) in the first receptacle (2a).
eingebracht werden können, und dass eine zweite der  can be introduced, and that a second of the
Aufnahmen (2b) eine zweite Einbringrichtung aufweist, in der eine zweite der Laserlichtquellen (9) oder ein zweites der Lasermodule (3) in die zweite Aufnahme (2b) eingebracht werden können, wobei sich die erste und die zweite  Recording (2b) has a second insertion direction in which a second of the laser light sources (9) or a second of the laser modules (3) in the second receptacle (2b) can be introduced, wherein the first and the second
Einbringrichtung voneinander unterscheiden.  Different direction of insertion.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch 5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized
gekennzeichnet, dass eine in der ersten Aufnahme (2a) gehalterte erste Laserlichtquelle (9) oder ein in der ersten Aufnahme (2a) gehaltertes erstes Lasermodul (3) einen  in that a first laser light source (9) held in the first receptacle (2a) or a first laser module (3) held in the first receptacle (2a) comprises a first laser light source
Laserstrahl (5) in eine erste Richtung (14a) aussenden kann, und dass eine in der zweiten Aufnahme(2b) gehalterte zweite Laserlichtquelle (9) oder ein in der zweiten Aufnahme (2b) gehaltertes zweites Lasermodul (3) einen Laserstrahl (5) in eine zweiten Richtung (14b) aussenden kann, wobei sich die erste und die zweite Richtung (14a, 14b) voneinander unterscheiden. Laser beam (5) can emit in a first direction (14a), and that in the second receptacle (2b) held second laser light source (9) or in the second receptacle (2b) supported second laser module (3) a laser beam (5) in a second direction (14b), wherein the first and second directions (14a, 14b) are different from each other.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (14a) der ersten Einbringrichtung und die zweite Richtung (14b) der zweiten Einbringrichtung entspricht. 6. The device according to claim 5, characterized in that the first direction (14a) of the first insertion direction and the second direction (14b) corresponds to the second insertion direction.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch 7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized
gekennzeichnet, dass ein jedes der Lasermodule (3, 3a, 3b) Gewindemittel (11) umfasst und dass eine jede der Aufnahmen (2, 2a, 2b, 2c) der Halterung (1) Gewindemittel aufweist, die jeweils mit den Gewindemitteln (11) des in die Aufnahme (2, 2a, 2b, 2c) einbringbaren Lasermoduls (3, 3a, 3b) zusammenwirken.  characterized in that each of the laser modules (3, 3a, 3b) comprises thread means (11) and that each of the receptacles (2, 2a, 2b, 2c) of the holder (1) comprises thread means which are in each case connected to the thread means (11). of the in the receptacle (2, 2a, 2b, 2c) insertable laser module (3, 3a, 3b) cooperate.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch 8. Device according to one of claims 3 to 6, characterized
gekennzeichnet, dass die Halterung (1), insbesondere eine jede der Aufnahmen (2, 2a, 2b, 2c), Klemmmittel aufweist, die jeweils das in eine der Aufnahmen einbringbare Lasermodul (3, 3a, 3b) haltern können.  in that the holder (1), in particular one of the receptacles (2, 2a, 2b, 2c), has clamping means which can respectively support the laser module (3, 3a, 3b) which can be inserted into one of the receptacles.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch 9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass eine jede der Aufnahmen (2, 2a, 2b, 2c) und/oder ein jedes der Lasermodule (3, 3a, 3b) mindestens einen Anschlag (13) umfassen, der die Einbringtiefe des  in that each of the receptacles (2, 2a, 2b, 2c) and / or each of the laser modules (3, 3a, 3b) comprises at least one stop (13) which determines the insertion depth of the
Lasermoduls (3, 3a, 3b) in die Aufnahme (2, 2a, 2b, 2c) vorgibt.  Laser module (3, 3a, 3b) in the receptacle (2, 2a, 2b, 2c) pretends.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Spannmittel umfasst, die einen Abschnitt der Aufnahme (2, 2a, 2b, 2c) und/oder einen Abschnitt des 10. The device according to claim 9, characterized in that the device comprises clamping means comprising a portion of the receptacle (2, 2a, 2b, 2c) and / or a portion of
entsprechenden Lasermoduls (3, 3a, 3b) gegen den Anschlag (13) drücken können.  corresponding laser module (3, 3a, 3b) can press against the stop (13).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die Halterung (1) plattenförmig  in that the holder (1) is plate-shaped
ausgebildet ist oder dass die Halterung (1) gekrümmt ist, beispielsweise als Abschnitt einer Kugelschale ausgebildet ist. is formed or that the holder (1) is curved, for example, is formed as a portion of a spherical shell.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (14a) und/oder die erste Einbringrichtung einen ersten Winkel (cc) mit der Normalen auf der 12. The device according to claim 11, characterized in that the first direction (14 a) and / or the first insertion direction has a first angle (cc) with the normal on the
plattenförmigen Halterung (1) einschließt und dass die zweite Richtung (14b) und/oder die zweite Einbringrichtung einen zweiten Winkel (ß) mit der Normalen auf der plattenförmigen Halterung (1) einschließt, wobei sich der erste und der zweite Winkel (cc, ß) voneinander unterscheiden.  plate-shaped holder (1) and that the second direction (14b) and / or the second insertion direction includes a second angle (ß) with the normal on the plate-shaped holder (1), wherein the first and the second angle (cc, ß ) differ from each other.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized
gekennzeichnet, dass die Halterung (1) mindestens einen Kühlkanal (4) für ein Kühlmedium aufweist.  characterized in that the holder (1) has at least one cooling channel (4) for a cooling medium.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized
gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (2, 2a, 2b, 2c) an oder in der Halterung (1) in Form eines zweidimensionalen Arrays angeordnet sind.  in that the receptacles (2, 2a, 2b, 2c) are arranged on or in the holder (1) in the form of a two-dimensional array.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch 15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized
gekennzeichnet, dass die Laserlichtquelle (9) eine Laserdiode ist oder eine Laserdiode umfasst, insbesondere eine TO- gehauste Laserdiode ist oder eine TO-gehauste Laserdiode umfasst.  in that the laser light source (9) is a laser diode or comprises a laser diode, in particular is a TO-clipped laser diode or comprises a TO-clipped laser diode.
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