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1. (WO2019015903) OPTICAL MODULAR SYSTEM WITH FREE-FORM OPTICAL SURFACES
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Pub. No.: WO/2019/015903 International Application No.: PCT/EP2018/066190
Publication Date: 24.01.2019 International Filing Date: 19.06.2018
IPC:
G02B 7/02 (2006.01) ,G02B 3/00 (2006.01) ,G02B 27/09 (2006.01) ,B23K 26/06 (2014.01) ,B23K 26/073 (2006.01)
G PHYSICS
02
OPTICS
B
OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
7
Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
02
for lenses
G PHYSICS
02
OPTICS
B
OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
3
Simple or compound lenses
G PHYSICS
02
OPTICS
B
OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
27
Other optical systems; Other optical apparatus
09
Beam shaping, e.g. changing the cross-sectioned area, not otherwise provided for
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23
MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
K
SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26
Working by laser beam, e.g. welding, cutting, boring
02
Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06
Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
B PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23
MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
K
SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
26
Working by laser beam, e.g. welding, cutting, boring
02
Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
06
Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
073
Shaping the laser spot
Applicants:
ASPHERICON GMBH [DE/DE]; Stockholmer Straße 9 07747 Jena, DE
Inventors:
FUCHS, Ulrike; DE
KIONTKE, Sven; DE
WICKENHAGEN, Sven; DE
Agent:
LIEDTKE & PARTNER; Gerhart-Hauptmann-Str. 10/11 99096 Erfurt, DE
Priority Data:
10 2017 116 475.821.07.2017DE
Title (DE) OPTISCHES BAUKASTENSYSTEM MIT OPTISCHEN FREIFORMFLÄCHEN
(EN) OPTICAL MODULAR SYSTEM WITH FREE-FORM OPTICAL SURFACES
(FR) SYSTÈME MODULAIRE OPTIQUE PRÉSENTANT DES SURFACES DE FORME LIBRE
Abstract:
(DE) Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem umfassend mindestens ein variooptisches Bauelement (D, F) und mindestens einen Strahlaufweiter (110) als optische Bauelemente (D, F, 110, 120). Jedes optische Bauelement (D, F, 110, 120) ist jeweils in einem hülsenförmigen, koaxial zur optischen Achse (z) angeordneten Gehäuse (102) gefasst. Mittels ringförmiger Anschläge (102.2, 102.4) und Feingewinde (102.1, 102.3) sind gefasste optische Bauelemente (D, F, 110, 120) so miteinander verschraubbar, dass ihre optischen Achsen (z) innerhalb der beugungsbegrenzten Divergenz fluchten. Das mindestens eine variooptische Bauelement (D, F) weist mindestens zwei optische Freiformelemente (1, 2) auf, die entlang der optischen Achse (z) hintereinander angeordnet sind. Jedes optische Freiformelement (1, 2) weist mindestens eine optisch wirksame Freiformfläche (1.1, 2.1) auf, welche gegeneinander entlang mindestens einer zur optischen Achse (z) senkrecht angeordneten Achse (א) um eine relative Verschiebung (Δא) verschiebbar angeordnet sind. Die optisch wirksamen Freiformflächen (1.1, 2.1) weisen ein Höhenprofil (Δz(א, y) auf, das als Polynomentwicklung beschrieben wird, die in endlich vielen Polynomordnungen von Null verschiedene Polynomkoeffizienten aufweist.
(EN) The invention relates to a modular system comprising at least one vario-optical component (D, F) and at least one beam expander (110) as optical components (D, F, 110, 120). Each optical component (D, F, 110, 120) is held in a sleeve-shaped housing (102) arranged coaxially to the optical axis (z). Held optical components (D, F, 110, 120) can be screwed together by means of annular stops (102.2, 102.4) and a fine thread (102.1, 102.3) such that the optical axes (z) of the components are flush within the diffraction-limited divergence. The at least one vario-optical component (D, F) has at least two optical free-form elements (1, 2) which are arranged one behind the other along the optical axis (z). Each optical free-form element (1, 2) has at least one optically active free-form surface (1.1, 2.1) which are arranged in a movable manner by a relative displacement (Δא) relative to one another along at least one axis (א) which is arranged perpendicularly to the optical axis (z). The optically active free-form surfaces (1.1, 2.1) have a height profile (Δz(א, y) which is described as a polynomial development that has polynomial coefficients differing from null in ultimately multiple polynomial arrangements.
(FR) L'invention concerne un système modulaire comprenant au moins un composant (D, F) à focale variable et au moins un expanseur de faisceau (110) en tant que composants optiques (D, F, 110, 120). Chaque composant optique (D, F, 110, 120) est respectivement logé dans un boîtier (102) en forme de douille agencé coaxialement à l'axe optique (z). Les composants optiques (D, F, 110, 120) logés dans le boîtier peuvent être vissés les uns aux autres au moyen de butées annulaires (102.2, 102.4) et de filetages à pas fin (102.1, 102.3) de telle manière que leurs axes optiques (z) sont alignés à l'intérieur de la divergence à diffraction limitée. Le ou les composants à focale variable présentent au moins deux composants optiques de forme libre (1, 2) qui sont agencés l'un derrière l'autre le long de l'axe optique (z). Chaque composant optique de forme libre (1, 2) présente au moins une surface de forme libre (1.1, 2.1) optiquement active, lesdites surfaces étant agencées l’une par rapport à l’autre pour pouvoir effectuer un déplacement relatif (Δא) le long d’au moins un axe (א) perpendiculaire à l’axe optique (z). Les surfaces de forme libre (1.1, 2.1) optiquement actives présentent un profil creux (Δz(א, y) qui est décrit en tant que développement polynomial qui présente dans finalement de nombreux ordres polynomiaux des coefficients polynomiaux différents de zéro.
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Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)