DE102017210098A1

DE102017210098A1 - Scan head apparatus and method for reflecting or transmitting beams for a scanner, scanning apparatus having a scan head apparatus and scanner having a scan head apparatus

Info

Publication number: DE102017210098A1
Application number: DE102017210098.2A
Authority: DE
Inventors: Tim Baldsiefen
Original assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Current assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2037-06-17
Also published as: KR20200019859A; WO2018228912A1; CN110678290A; DE102017210098B4; KR102602118B1

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Scankopfvorrichtung (205) zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen (210, 215, 275) für einen Scanner. Die Scankopfvorrichtung (205) weist zumindest eine Strahlteilereinrichtung (220) auf. Die Strahlteilereinrichtung (220) ist dazu ausgebildet und angeordnet, um ein Bearbeitungslicht (210) einer Bearbeitungswellenlänge des Scanners zu reflektieren, wobei die Strahlteilereinrichtung (220) dazu ausgebildet und angeordnet ist, um ein Beobachtungslicht (215) von einem Werkstück (225) durch die Strahlteilereinrichtung (220) zu transmittieren.

The approach presented here relates to a scanhead apparatus (205) for reflecting or transmitting beams (210, 215, 275) for a scanner. The scan head device (205) has at least one beam splitter device (220). The beam splitter device (220) is configured and arranged to reflect a processing light (210) of a processing wavelength of the scanner, the beam splitter device (220) being configured and arranged to pass an observation light (215) from a workpiece (225) through the Beam splitter device (220) to transmit.

Description

Im Rahmen von Anwendungen in der Laser- und Materialbearbeitung steigen Anforderungen an Genauigkeit und Durchsatzgeschwindigkeit. Eine Möglichkeit diese beiden Ansprüche zu bedienen stellt eine visuelle Prozesskontrolle mittels einer Kamera und angeschlossener Bildverarbeitung dar. Diese Prozesskontrolle soll in der Lage sein, möglichst viele äußere Einflüsse zu detektieren und entsprechende Gegenmaßnahmen zu ermöglichen. Besonders in der Anwendung „2D-Scanner+Objektiv“, welche hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten ermöglicht, ist Prozesskontrolle sehr attraktiv. Kameras werden hierbei zusätzlich außerhalb einer Anordnung von Scanner und Objektiv angebracht. Vor dem Eintritt des Laserstrahls in den Scanner wird ein Kamerakanal eingespiegelt. Dadurch wird das Sichtfeld der Kamera mitgescannt.The demands on accuracy and throughput speed are increasing in the context of laser and material processing applications. A possibility to use these two claims represents a visual process control by means of a camera and connected image processing. This process control should be able to detect as many external influences as possible and to allow appropriate countermeasures. Especially in the application "2D-Scanner + Lens", which enables high processing speeds, process control is very attractive. In addition, cameras are mounted outside of an array of scanner and lens. Before the laser beam enters the scanner, a camera channel is reflected. This scans the field of view of the camera.

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Scankopfvorrichtung zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner, eine Scanvorrichtung mit einer Scankopfvorrichtung und einen Scanner mit einer Scankopfvorrichtung, ferner ein Verfahren zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.The present approach relates to a scan head device for reflecting or transmitting beams for a scanner, a scanning device having a scan head device and a scanner having a scan head device, a method for reflecting or transmitting beams for a scanner and a corresponding computer program product.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem vorliegenden Ansatz eine Scankopfvorrichtung zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner, eine Scanvorrichtung mit einer Scankopfvorrichtung, ferner ein Scanner mit einer Scankopfvorrichtung sowie ein Verfahren zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present approach proposes a scanning head apparatus for reflecting or transmitting beams for a scanner, a scanning apparatus having a scan head apparatus, a scanner having a scan head apparatus, and a method of reflecting or transmitting beams for a scanner according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Eine Scankopfvorrichtung zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner weist zumindest eine Strahlteilereinrichtung auf. Die Strahlteilereinrichtung ist dazu ausgebildet und angeordnet, um ein Bearbeitungslicht einer Bearbeitungswellenlänge des Scanners zu reflektieren, wobei die Strahlteilereinrichtung dazu ausgebildet und angeordnet ist, um ein Beobachtungslicht von einem Werkstück durch die Strahlteilereinrichtung zu transmittieren.A scan head device for reflecting or transmitting beams for a scanner has at least one beam splitter device. The beam splitter device is configured and arranged to reflect a processing light of a processing wavelength of the scanner, wherein the beam splitter device is configured and arranged to transmit an observation light from a workpiece through the beam splitter device.

Bei dem Scanner kann es sich um einen optischen 2D-Scanner handeln. Das Bearbeitungslicht kann ein Laserstahl von einer Lasereinrichtung sein, der zur Bearbeitung des Werkstücks von der Lasereinrichtung erzeugt und bereitgestellt wird. Hierzu kann die Strahlteilereinrichtung vorteilhafterweise dazu ausgebildet und angeordnet sein, um das auftreffende Bearbeitungslicht in Richtung des Werkstücks zu reflektieren. Das Beobachtungslicht kann hierbei von dem oder im Bereich des Werkstücks ausgehend in Richtung einer dem Werkstück oder einem Objektiv des Scanners gegenüberliegend angeordneten Sensoreinrichtung durch die Strahlteilereinrichtung transmittiert werden. Die Sensoreinrichtung kann eine Kamera sein oder umfassen.The scanner may be a 2D optical scanner. The processing light may be a laser beam from a laser device that is generated and provided for machining the workpiece by the laser device. For this purpose, the beam splitter device can advantageously be designed and arranged to reflect the incident processing light in the direction of the workpiece. In this case, the observation light can be transmitted by the beam splitter device starting from or in the region of the workpiece in the direction of a sensor device arranged opposite the workpiece or an objective of the scanner. The sensor device may be or include a camera.

Eine hier vorgestellte Scankopfvorrichtung ermöglicht es, dass eine Bearbeitung eines Werkstücks durch ein Bearbeitungslicht in einem Scanner stets komplett überwacht werden kann, da ein Beobachtungslicht komplett durch die Scankopfvorrichtung transmittieren kann und somit ein direkter oder gerader Beobachtungskanal durch die Scankopfvorrichtung geschaffen ist, welcher zwischen der Sensoreinrichtung und dem Werkstück angeordnet ist.A scan head device presented here makes it possible for a processing of a workpiece to be completely monitored by a processing light in a scanner since an observation light can transmit completely through the scan head device and thus a direct or straight observation channel is created by the scan head device which is located between the sensor device and the workpiece is arranged.

Die Scankopfvorrichtung kann zusätzlich eine Spiegeleinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das von der Lasereinrichtung erzeugte Bearbeitungslicht der Bearbeitungswellenlänge zu der Strahlteilereinrichtung zu reflektieren. So kann die Lasereinrichtung neben der Scankopfvorrichtung anordenbar sein und durch ein zweimaliges Reflektieren des Bearbeitungslichts, beispielsweise in Form eines Dreiecks, mittels der Spiegeleinrichtung und der Strahlteilereinrichtung zu dem unter der Scankopfvorrichtung angeordneten Werkstück gelenkt werden. Dies ermöglicht eine praktische Anordnung der genannten Komponenten. Eine Reflexionsfläche der Strahlteilereinrichtung, kann hierbei dem Werkstück zugewandt angeordnet sein.The scanning head apparatus may additionally comprise a mirror device which is designed and arranged to reflect the processing light of the processing wavelength generated by the laser device to the beam splitter device. Thus, the laser device can be arranged next to the scan head device and be directed to the workpiece arranged below the scan head device by reflecting the processing light twice, for example in the form of a triangle, by means of the mirror device and the beam splitter device. This allows a practical arrangement of the components mentioned. A reflection surface of the beam splitter device may in this case be arranged facing the workpiece.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Strahlteilereinrichtung der Scankopfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes beweglich angeordnet ist. So kann die Strahlteilereinrichtung beispielsweise abhängig von einem Abbildungsergebnis oder Bearbeitungsergebnis des Werkstücks ausgerichtet werden.It is furthermore advantageous if the beam splitter device of the scan head device is arranged to be movable according to an embodiment of the approach presented here. For example, the beam splitter device can be aligned as a function of an imaging result or machining result of the workpiece.

Eine Scanvorrichtung weist eine der vorgestellten Scankopfvorrichtungen und eine Beobachtungseinrichtung mit zumindest der bereits erwähnten Sensoreinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, um das durch die Strahlteilereinrichtung transmittierte Beobachtungslicht einzulesen. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Beobachtungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform des hier beschriebenen Ansatzes so angeordnet ist, dass die Scankopfvorrichtung zwischen dem Werkstück und der Beobachtungseinrichtung angeordnet ist. Dies ermöglicht einen geraden Beobachtungskanal von dem Werkstück durch die Scankopfvorrichtung.A scanning device has one of the presented scan head devices and an observation device with at least the aforementioned sensor device, which is designed to read in the observation light transmitted by the beam splitter device. In this case, it is advantageous if the observation device according to an embodiment of the approach described here is arranged such that the scan head device is arranged between the workpiece and the observation device. This allows a straight observation channel from the workpiece through the scanhead device.

Die Beobachtungseinrichtung kann eine weitere Scankopfvorrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, um das transmittierte Beobachtungslicht zu der Sensoreinrichtung zu reflektieren. Diese Ausführungsform ermöglicht einen dynamischen Beobachtungskanal durch das Objektiv hindurch zu erzeugen, welcher unabhängig von der Bewegung der Scankopfvorrichtung beliebige Bereiche des Werkstücks untersuchen kann. Dadurch kann des beobachtete Feld reduziert und damit die Auflösung erhöht werden.The observation device may comprise a further scan head device, which is formed to reflect the transmitted observation light to the sensor device. This embodiment makes it possible to create a dynamic observation channel through the lens, which can examine any areas of the workpiece independently of the movement of the scan head device. As a result, the observed field can be reduced and thus the resolution can be increased.

Die Beobachtungseinrichtung der Scanvorrichtung kann zumindest eine weitere Spiegeleinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, um das transmittierte Beobachtungslicht zu der Sensoreinrichtung zu reflektieren.The observation device of the scanning device may comprise at least one further mirror device, which is designed to reflect the transmitted observation light to the sensor device.

Die Beobachtungseinrichtung kann zusätzlich oder alternativ auch zumindest eine weitere Sensoreinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, um ein von dem Objektiv durch die Strahlteilereinrichtung transmittiertes weiteres Beobachtungslicht einzulesen, insbesondere wobei die Beobachtungseinrichtung eine zusätzliche Spiegeleinrichtung umfassen kann, die dazu ausgebildet ist, um das weitere Beobachtungslicht zu der weiteren Sensoreinrichtung zu reflektieren. Eine zu der weiteren Sensoreinrichtung zugehörige Beobachtungswellenlänge zum Beobachten des Objektivs könnte hierzu beispielsweise im IR liegen. Auf diese Art und Weise können Temperaturänderungen im Objektiv direkt gemessen werden.The observation device may additionally or alternatively also comprise at least one further sensor device which is designed to read in a further observation light transmitted by the objective through the beam splitter device, in particular wherein the observation device may comprise an additional mirror device which is designed to receive the further observation light to reflect to the other sensor device. An observation wavelength associated with the further sensor device for observing the objective could, for example, be located in the IR. In this way, temperature changes in the lens can be measured directly.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Scanvorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, um ein Beleuchtungslicht mit einem Muster auf das Werkstück zu erzeugen. Durch das Muster auf dem Werkstück kann das Werkstück vorteilhafterweise leicht vermessen werden, insbesondere eine genaue 3D-Vermessung ist somit ermöglicht. Die Strahlteilereinrichtung und/oder die weitere Spiegeleinrichtung und/oder die zusätzliche Spiegeleinrichtung kann oder können dabei vorteilhafterweise dazu ausgebildet und angeordnet sein, um das Beleuchtungslicht in Richtung des Werkstücks zu transmittieren.It is also advantageous if the scanning device has a lighting device which is designed to generate an illumination light with a pattern on the workpiece. Due to the pattern on the workpiece, the workpiece can advantageously be easily measured, in particular an accurate 3D measurement is thus made possible. The beam splitter device and / or the further mirror device and / or the additional mirror device may or may advantageously be designed and arranged to transmit the illumination light in the direction of the workpiece.

Die Scanvorrichtung kann auch das Objektiv umfassen, insbesondere wobei die Scankopfvorrichtung zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objektiv angeordnet sein kann. Auch kann die Scanvorrichtung die Lasereinrichtung aufweisen, um das Bearbeitungslicht erzeugen und bereitstellen zu können.The scanning device may also comprise the objective, in particular wherein the scan head device may be arranged between the observation device and the objective. The scanning device may also have the laser device in order to be able to generate and provide the processing light.

Ein Scanner, insbesondere ein 2D-Scanner, weist eine der vorgestellten Scankopfvorrichtungen oder Scanvorrichtungen auf. Ein hier vorgestellter Scanner kann als Ersatz für bekannte Scanner dienen, wobei der vorgestellte Scanner vorteilhafterweise durch die Scankopfvorrichtung oder Scanvorrichtung deren bereits erläuterte Vorteile realisiert.A scanner, in particular a 2D scanner, has one of the presented scan head devices or scanning devices. A scanner presented here can serve as a replacement for known scanners, the presented scanner advantageously implementing the already explained advantages by the scan head device or scanning device.

Ein Verfahren zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner umfasst zumindest die folgenden Schritte:

Bereitstellen eines Bearbeitungslichts einer Bearbeitungswellenlänge auf eine Strahlteilereinrichtung, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das Bearbeitungslicht auf ein Werkstück zu reflektieren; und
Senden eines Beobachtungslichts von dem Werkstück auf die Strahlteilereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, um das Beobachtungslicht durch die Strahlteilereinrichtung zu transmittieren.

A method for reflecting or transmitting beams for a scanner comprises at least the following steps:

Providing a machining light of a machining wavelength to a beam splitter device configured and arranged to reflect the machining light onto a workpiece; and
Transmitting an observation light from the workpiece to the beam splitting means configured to transmit the observation light through the beam splitting means.

Dieses Verfahren kann unter Verwendung der zuvor vorgestellten Scankopfvorrichtung oder Scanvorrichtung ausführbar sein. Auch durch ein solches Verfahren können die bereits beschriebenen Vorteile dieser technisch einfach und kostengünstig realisiert werden.This method may be practicable using the scanhead apparatus or scanner previously presented. Even by such a method, the advantages already described can be realized technically simple and inexpensive.

Im Schritt des Bereitstellens kann das Bearbeitungslicht bereitgestellt werden, das dazu ausgebildet ist, um das Beobachtungslicht bereitzustellen.In the step of providing, the processing light adapted to provide the observation light may be provided.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program product is installed on a computer or a device is also of advantage is performed.

Der Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Laserbearbeitungskopf;
2 eine Scanvorrichtung mit einer Scankopfvorrichtung zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine Scanvorrichtung mit einer Scankopfvorrichtung zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel für dynamische Prozessbeobachtung;
4 eine Scanvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel.

The approach will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a laser processing head;
2 a scanning device having a scan head device for reflecting or transmitting beams for a scanner according to an embodiment;
3 a scanning device having a scan head device for reflecting or transmitting beams for a scanner according to an embodiment for dynamic process observation;
4 a scanning device according to an embodiment; and
5 a flowchart of a method for reflecting or transmitting beams for a scanner according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of favorable embodiments of the present approach, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

1 zeigt einen Laserbearbeitungskopf 100. 1 shows a laser processing head 100 ,

Der Laserbearbeitungskopf 100 kann auch als eine 1D-Applikation oder 1D-Anwendung für eine Laser- und Materialbearbeitung bezeichnet werden. Der Laserbearbeitungskopf 100 ist zum Laserschweißen und/oder Laserschneiden und/oder zum Durchführen einer Ablation ausgebildet.The laser processing head 100 can also be referred to as a 1D application or 1D application for laser and material processing. The laser processing head 100 is designed for laser welding and / or laser cutting and / or performing an ablation.

Hierbei wird ein von einem Laser 105 erzeugter Laserstrahl 110 über eine Fokussieroptik 115 auf die zu bearbeitende Fläche 120 fokussiert. Ein schräg stehender Strahlteiler 125 im Strahlengang erlaubt jetzt eine Prozessüberwachung. Licht einer Beobachtungswellenlänge von einem Werkstück 127 geht durch die Fokussieroptik 115, die hier ein Objektiv ist, und wird an einer bestimmten Stelle durch den Strahlteiler 125 in eine Beobachtungsoptik 130 abgelenkt. Dies erlaubt eine instantane Abbildung eines Applikationsergebnisses. This is one of a laser 105 generated laser beam 110 via a focusing optics 115 on the surface to be processed 120 focused. An oblique beam splitter 125 in the beam path now allows process monitoring. Light of an observation wavelength from a workpiece 127 goes through the focusing optics 115 , which is a lens here, and is at a certain point through the beam splitter 125 in an observation optics 130 distracted. This allows an instantaneous mapping of an application result.

Bei dem hier beschriebenen Laserbearbeitungskopf 100 wird der Strahlteiler 125 von dem Bearbeitungslicht in Form des Laserstrahls 110 durchtreten. Da es sich bei den Anwendungen meistens um Anwendungen hoher Leistung handelt, erwärmt sich der Strahlteiler 125, bzw. es bildet sich ein Temperaturgradient zum Rande des Strahlteilers 125 hin aus. Dies führt wiederum zu einer Veränderung des Strahlprofils im Durchtritt, also zu einem Fokus-Shift sowie einer astigmatischen Änderung. D. h., die Prozessstabilität wird reduziert.In the laser processing head described here 100 becomes the beam splitter 125 from the processing light in the form of the laser beam 110 pass. Since the applications are mostly high power applications, the beam splitter heats up 125 , or it forms a temperature gradient to the edge of the beam splitter 125 out. This in turn leads to a change in the beam profile in the passage, ie to a focus shift and an astigmatic change. That is, the process stability is reduced.

Anders als eine in Zusammenhang mit dem hier vorgestellten Ansatz in 2 vorgestellte Scankopfvorrichtung ist die hier gezeigte Anwendung nur für sehr kleine Sehfelder gedacht oder geeignet. Der Strahlteiler 125 gehört bei dem hier gezeigten Laserbearbeitungskopf 100 zum Objektiv in Form der Fokussiereinrichtung 115 und ist starr. Der Strahlteiler 125 wird im Durchtritt für die Applikation genutzt. Der Strahlteiler 125 wird in Reflexion für eine Prozesskontrolle genutzt. Außerdem können Änderungen in der Fokussiereinrichtung 115, z. B. thermische Änderungen, nur teilweise detektiert werden. Nur die Fokussiereinrichtungen 115, welche zwischen Strahlteiler 125 und Werkstück 125 liegen, werden beobachtet.Unlike in the context of the approach presented here in 2 presented scan head device, the application shown here is intended or suitable only for very small fields of view. The beam splitter 125 belongs to the laser processing head shown here 100 to the lens in the form of the focusing device 115 and is rigid. The beam splitter 125 is used in the passage for the application. The beam splitter 125 is used in reflection for a process control. It also allows changes in the focusing device 115 , z. As thermal changes, only partially detected. Only the focusing devices 115 which is between beam splitter 125 and workpiece 125 lie, are observed.

2 zeigt eine Scanvorrichtung 200 mit einer Scankopfvorrichtung 205 zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen 210, 215 für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel. 2 shows a scanning device 200 with a scanhead device 205 for reflecting or transmitting rays 210 . 215 for a scanner according to an embodiment.

Die Scankopfvorrichtung 205 ist dazu ausgebildet, um ein Bearbeitungslicht 210 der Scanvorrichtung 200 zu reflektieren und ein Beobachtungslicht der Scanvorrichtung 200 zu transmittieren. Hierzu weist die Scankopfvorrichtung 205 zumindest eine Strahlteilereinrichtung 220 auf, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das Bearbeitungslicht 210 einer Bearbeitungswellenlänge des Scanners zu reflektieren, wobei die Strahlteilereinrichtung 220 dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das Beobachtungslicht 215 von einem Werkstück 225 durch die Strahlteilereinrichtung 220 zu transmittieren.The scanhead device 205 is designed to be a processing light 210 the scanning device 200 to reflect and an observation light of the scanning device 200 to transmit. For this purpose, the scan head device 205 at least one beam splitter device 220 which is designed and arranged to the processing light 210 a processing wavelength of the scanner to reflect, wherein the beam splitter device 220 is designed and arranged to the observation light 215 from a workpiece 225 through the beam splitter device 220 to transmit.

Optional weist die Scankopfvorrichtung 205 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zudem eine Spiegeleinrichtung 230 auf, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das von einer Lasereinrichtung 235 erzeugte Bearbeitungslicht 210 zu der Strahlteilereinrichtung 220 zu reflektieren. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Spiegeleinrichtung 230 beweglich angeordnet.Optionally, the scan head device 205 According to this embodiment also a mirror device 230 which is designed and arranged to that of a laser device 235 generated processing light 210 to the beam splitter device 220 to reflect. According to this embodiment, the mirror device 230 movably arranged.

Die hier gezeigte Scanvorrichtung 200 umfasst die eben beschriebene Scankopfvorrichtung 205 und zumindest eine Beobachtungseinrichtung 240 mit zumindest einer Sensoreinrichtung 245, die dazu ausgebildet ist, um das durch die Strahlteilereinrichtung 220 transmittierte Beobachtungslicht 247 einzulesen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinrichtung 245 Teil einer Kamera.The scanning device shown here 200 includes the scan head device just described 205 and at least one observation device 240 with at least one sensor device 245 , which is adapted to that by the beam splitter device 220 transmitted observation light 247 read. According to this embodiment, the sensor device 245 Part of a camera.

Die im Folgenden beschriebenen Merkmale der Scanvorrichtung 200 sind optional. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Beobachtungseinrichtung 240 der Scanvorrichtung 200 zumindest eine weitere Spiegeleinrichtung 250, die dazu ausgebildet ist, um das transmittierte Beobachtungslicht 247 zu der Sensoreinrichtung 245 zu reflektieren.The features of the scanning device described below 200 are optional. According to this embodiment, the observation device comprises 240 the scanning device 200 at least one further mirror device 250 , which is adapted to the transmitted observation light 247 to the sensor device 245 to reflect.

Außerdem umfasst die Beobachtungseinrichtung 240 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Sensoreinrichtung 255, die dazu ausgebildet ist, um ein von einem Objektiv 260 durch die Strahlteilereinrichtung 220 transmittiertes und gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiterhin durch die weitere Spiegeleinrichtung 250 transmittiertes weiteres Beobachtungslicht einzulesen. Insbesondere wobei die Beobachtungseinrichtung 240 eine zusätzliche Spiegeleinrichtung 265 umfasst, die dazu ausgebildet ist, um das weitere Beobachtungslicht zu der weiteren Sensoreinrichtung 255 zu reflektieren. Auch die weitere Sensoreinrichtung 255 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel Teil der oder einer weiteren Kamera.In addition, the observation device includes 240 according to this embodiment, a further sensor device 255 , which is designed to be one of a lens 260 through the beam splitter device 220 transmitted and according to this embodiment further by the further mirror device 250 transmitted further observation light read. In particular, wherein the observation device 240 an additional mirror device 265 which is designed to to the further observation light to the other sensor device 255 to reflect. Also the further sensor device 255 is part of the or another camera according to this embodiment.

Des Weiteren umfasst die Scanvorrichtung 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Beleuchtungseinrichtung 270, die dazu ausgebildet ist, um ein Beleuchtungslicht 275 mit einem Muster auf das Werkstück 225 zu erzeugen. Hierzu sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest die Strahlteilereinrichtung 220 und/oder die weitere Spiegeleinrichtung 250 und/oder die zusätzliche Spiegeleinrichtung 265 dazu ausgebildet und angeordnet, um das Beleuchtungslicht 275 in Richtung des Werkstücks 225 zu transmittieren.Furthermore, the scanning device comprises 200 according to this embodiment, a lighting device 270 , which is adapted to illuminate a lighting 275 with a pattern on the workpiece 225 to create. For this purpose, according to this embodiment, at least the beam splitter device 220 and / or the further mirror device 250 and / or the additional mirror device 265 designed and arranged to the illumination light 275 in the direction of the workpiece 225 to transmit.

Das Objektiv 260 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel auch Teil der Scanvorrichtung 200, wobei die Scankopfvorrichtung 205 zwischen der Beobachtungseinrichtung 240 und dem Objektiv 260 angeordnet ist.The objective 260 is also part of the scanning device according to this embodiment 200 , wherein the scan head device 205 between the observation device 240 and the lens 260 is arranged.

Auch die Lasereinrichtung 235 zum Erzeugen des Bearbeitungslichts 210 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel Teil der Scanvorrichtung 200.Also the laser device 235 for generating the processing light 210 is part of the scanning device according to this embodiment 200 ,

Im Folgenden werden Merkmale der hier vorgestellten Scanvorrichtung 200 und Scankopfvorrichtung 205 noch einmal mit anderen Worten beschrieben.The following are features of the scanning device presented here 200 and scan head device 205 described again in other words.

Die hier vorgestellte Scankopfvorrichtung 205 kann auch als ein 2D-Scanner zur Laser- und Materialbearbeitung mit Beobachtungskanal beschrieben werden.The scanhead device presented here 205 can also be described as a 2D scanner for laser and material processing with observation channel.

Dank der hier gezeigten Scanvorrichtung 200 ist eine Möglichkeit geschaffen, einen Kamerakanal in einen Aufbau „Scanner+Objektiv“ in Form von Scankopfvorrichtung 205 und Objektiv 260 zu integrieren. Dieser Kamerakanal weist dabei folgende Fähigkeiten auf: Ein gesamtes maximal bearbeitbares Feld des Werkstücks 225 wird abgebildet und der Kamerakanal ist in der Lage Veränderungen der Abbildungsgüte im Applikationskanal, der auch als Bearbeitungskanal bezeichnet werden kann, zu erkennen.Thanks to the scanning device shown here 200 a possibility is created, a camera channel in a structure "scanner + lens" in the form of scan head device 205 and lens 260 to integrate. This camera channel has the following capabilities: An entire maximum editable field of the workpiece 225 is displayed and the camera channel is able to detect changes in the image quality in the application channel, which can also be referred to as a processing channel.

Ein zweiter Spiegel der Scankopfvorrichtung 205, der dem Objektiv 260 nächste Spiegel, ist hierzu mit einer Strahlteilerschicht versehen, um die Strahlteilereinrichtung 220 zu erzeugen. Das Bearbeitungslicht 210, das auch als Applikationslicht bezeichnet werden kann, wird in das Objektiv 260 gelenkt. Ein Beobachtungs-Spektralbereich in Form des Beobachtungslichts 215 hingegen wird transmittiert. Dadurch kann Licht vom Werkstück 225 durch das Objektiv 260 durch die Scankopfvorrichtung 205, die auch als Scanspiegel bezeichnet werden kann, hindurch in den Kamerakanal geführt werden. Eine Optik des Kamerakanals kann dabei vorteilhafterweise an Abbildungsfehler des Applikationsobjektivs angepasst werden.A second mirror of the scanhead device 205 , the lens 260 next mirror, this is provided with a beam splitter layer to the beam splitter device 220 to create. The processing light 210 , which can also be referred to as application light, becomes the lens 260 directed. An observation spectral range in the form of observation light 215 however, it is transmitted. This allows light from the workpiece 225 through the lens 260 through the scanhead device 205 , which can also be referred to as a scanning mirror, are passed through into the camera channel. An optic of the camera channel can be advantageously adapted to aberrations of the application lens.

Eine Veränderung einer Spiegelstellung bewirkt nur eine leichte Änderung eines Telezentriewinkels der Beobachtungsstrahlen auf dem Werkstück 225, ändert aber nicht den Bildort. Dadurch kann selbst beim Scannen ein statisches Bild des gesamten Bearbeitungsfeldes erzeugt werden.A change in mirror position causes only a slight change in a telecentricity angle of the observation beams on the workpiece 225 but does not change the picture location. As a result, even when scanning a static image of the entire edit field can be generated.

Vorteilhafterweise ermöglicht die Scankopfvorrichtung 205 zusammengefasst eine instantane Beobachtung des gesamten Applikationsbereichs ohne aufwendige Bildverarbeitung. Änderungen im Objektiv 260, z. B. durch thermische Einflüsse, spiegeln sich im Kamerabild wieder. Dadurch wird eine open-loop-Korrektur des Applikationsprozesses ermöglicht.Advantageously, the scan head device allows 205 summarized an instantaneous observation of the entire application area without complex image processing. Changes in the lens 260 , z. B. by thermal influences, are reflected in the camera image again. This allows an open-loop correction of the application process.

Ein Hauptbestandteil des hier vorgestellten Ansatzes ist nun noch einmal zusammengefasst, dass der dem Objektiv 260 am nächsten liegende Spiegel als die Strahlteilereinrichtung 220 ausgelegt ist. Die Bearbeitungswellenlänge wird komplett reflektiert, wodurch sich die Applikation nicht ändert. Die Beobachtungswellenlängen hingegen werden transmittiert. D. h., man erhält nun Zugang zu einem Lichtkanal, der unabgelenkt durch die Scankopfvorrichtung 205 auf das Werkstück 225 geht. Dieser Lichtkanal kann zu mehreren Zwecken genutzt werden. Diese Anwendungen können auch parallel erfolgen, wodurch eine modulare Zuschaltung von Prozesskontrollsystemen ermöglicht wird.A main component of the approach presented here is now summarized once again that of the lens 260 closest mirror as the beam splitter device 220 is designed. The machining wavelength is completely reflected, which does not change the application. The observation wavelengths, however, are transmitted. That is, one now gets access to a light channel that is undeflected by the scanhead device 205 on the workpiece 225 goes. This light channel can be used for several purposes. These applications can also be done in parallel, allowing for a modular connection of process control systems.

In dem hier skizzierten Aufbau wird eine Abbildung durch eine sich bewegende Strahlteilereinrichtung 220 im Durchtritt realisiert. Bei der Auslegung des Systems aus Objektiv 260 und Beobachtungswellenlänge in Form des Beobachtungslichts 215 muss daher darauf geachtet werden, dass der Beobachtungsstrahlengang beim Durchtritt durch die Strahlteilereinrichtung 220 möglichst kollimiert ist. Dies würde nur zu einem Versatz des Strahls im Durchtritt führen und das Bild in den Beobachtungskanälen im Ort nicht beeinflussen.In the construction sketched here, an image is formed by a moving beam splitter device 220 realized in the passage. When designing the system of lens 260 and observation wavelength in the form of the observation light 215 care must therefore be taken that the observation beam path passes through the beam splitter device 220 as collimated as possible. This would only lead to an offset of the beam in the passage and not affect the image in the observation channels in place.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel tritt Licht der Beobachtungswellenlängen nun vom Werkstück 225 durch das Objektiv 260 durch den Strahlteiler-Scanspiegel in Form der Scankopfvorrichtung 205. Nachdem das Beobachtungslicht 215 aus der Scankopfvorrichtung 205 tritt, wird es gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch die weitere Spiegeleinrichtung 250, die hier optional auch als ein Strahlteiler ausgeformt ist, in eine Beobachtungsoptik der Sensoreinrichtung 245 fokussiert. Vorteilhafterweise sieht man so das gesamte Werkstück 225, und wenn eine höhere Auflösung benötigt wird, kann die Beobachtungsoptik auf die zu untersuchenden Regionen des Werkstückes 225 fokussieren. Änderungen der optischen Eigenschaften des Objektivs 260 ändern auch die Abbildung durch den Beobachtungskanal und können dadurch detektiert werden. Dies kann zur Optimierung des Prozesses benutzt werden. Der Beobachtungskanal nutzt den gleichen Strahlengang wie das Objektiv 260, d. h. alles was bearbeitet werden kann, wird auch gesehen.According to this embodiment, light of the observation wavelengths now passes from the workpiece 225 through the lens 260 by the beam splitter scanning mirror in the form of the scan head device 205 , After the observation light 215 from the scanhead device 205 occurs, it is according to this embodiment by the further mirror device 250 , which is optionally also formed here as a beam splitter, in an observation optics of the sensor device 245 focused. Advantageously, so you can see the entire workpiece 225 , and if A higher resolution is needed, the observation optics on the regions of the workpiece to be examined 225 focus. Changes in the optical properties of the lens 260 change the image through the observation channel and can be detected. This can be used to optimize the process. The observation channel uses the same beam path as the lens 260 , ie everything that can be processed is also seen.

Optional umfasst die Scanvorrichtung 200 die weitere Sensoreinrichtung 255 mit einer weiteren Beobachtungsoptik, welche nicht das Werkstück 225, sondern das Objektiv 260 anschaut. Die zugehörigen Beobachtungswellenlängen liegen hierzu optional im IR. Auf diese Art und Weise kann man Temperaturänderungen im Objektiv 260 direkt messen.Optionally, the scanning device includes 200 the further sensor device 255 with another observation optics, which is not the workpiece 225 but the lens 260 look. The associated observation wavelengths are optionally IR. In this way you can change the temperature in the lens 260 measure directly.

Zusätzlich umfasst die Scanvorrichtung 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Anwendungsmöglichkeit in Form von einer Projektion. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Beleuchtungseinrichtung 270 ein Punktemuster auf das Werkstück 225 projiziert. Dieses kann durch den bereits beschriebenen Beobachtungskanal beobachtet und vermessen werden. Dadurch ist eine genaue 3D-Vermessung des Werkstückes 225 möglich. Hierzu wird durch die Beleuchtungseinrichtung 270 ein (Punkte-) Muster erzeugt, welches durch einen Spiegel 280 in die Scanbox in Form der Scankopfvorrichtung 205 geführt wird. In addition, the scanning device includes 200 According to this embodiment, another application in the form of a projection. According to this embodiment, the illumination device 270 a dot pattern on the workpiece 225 projected. This can be observed and measured by the observation channel already described. This is an accurate 3D measurement of the workpiece 225 possible. This is done by the lighting device 270 generates a (dot) pattern, which is reflected by a mirror 280 into the scan box in the form of the scan head device 205 to be led.

Dieses Beleuchtungslicht 275 tritt durch die Strahlteilereinrichtung 220 und wird durch das Objektiv 260 auf das Werkstück 225 angebildet. Dies ermöglicht vorteilhafterweise einen geringen Justageaufwand und ist zudem sehr stabil.This illumination light 275 passes through the beam splitter device 220 and gets through the lens 260 on the workpiece 225 is formed. This advantageously allows a low adjustment effort and is also very stable.

3 zeigt eine Scanvorrichtung 200 mit einer Scankopfvorrichtung 205 zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen 210, 215 für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Beobachtungseinrichtung 240 eine weitere Scankopfvorrichtung 305 auf. Die Scankopfvorrichtung 305 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine erste Spiegeleinrichtung 330 und eine zweite Spiegeleinrichtung 320 auf, die dazu ausgebildet und angeordnet sind, um das transmittierte Beobachtungslicht 247 zu der Sensoreinrichtung 270 zu reflektieren. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Spiegeleinrichtung 330 und die zweite Spiegeleinrichtung 320 beweglich angeordnet. Zusätzlich weist die Beobachtungseinrichtung 240 noch eine Optik 280 auf, die zwischen der Scankopfvorrichtung 205 und der weiteren Scankopfvorrichtung 305 angeordnet ist und das Beobachtungslicht 247 in die weitere Scankopfvorrichtung 305 lenkt. 3 shows a scanning device 200 with a scanhead device 205 for reflecting or transmitting rays 210 . 215 for a scanner according to an embodiment. In this embodiment, the observation device 240 another scanhead device 305 on. The scanhead device 305 has according to this embodiment, a first mirror device 330 and a second mirror device 320 formed and arranged to the transmitted observation light 247 to the sensor device 270 to reflect. According to this embodiment, the first mirror device 330 and the second mirror device 320 movably arranged. In addition, the observation device 240 another optic 280 on that between the scanhead device 205 and the further scan head device 305 is arranged and the observation light 247 in the further scan head device 305 directs.

Diese Anordnung bietet eine Reihe von Vorteilen:

1.) Durch die weitere Scankopfvorrichtung 305 kann ein Bediener einen frei auswählbaren Ausschnitt des Werkstücks 225 mit hoher Auflösung beobachten.
2.) Das Beobachtungsfeld kann durch einen Bediener mit Hilfe der weiteren Scankopfvorrichtung 305 frei bewegt werden, wodurch die Möglichkeit besteht z.B. in einem Prozess vorauszuschauen, um z.B. die Werkstücktemperatur an der zu bearbeitenden Stelle zu vermessen und in weiterer Folge Laserparameter entsprechend anzupassen. Die Beobachtung kann auch der Bearbeitung hinterherlaufen, um das Abkühlverhalten der Bearbeitungspunkte zu untersuchen.
3.) Eine Änderung der optischen Eigenschaften des Objektivs 260 ändert auch die Abbildung in der Beobachtungseinrichtung und kann dadurch detektiert werden. Dies kann zur Optimierung des Prozesses benutzt werden.
4.) Der Beobachtungskanal nutzt den gleichen Strahlengang wie das Objektiv, d.h. alles was bearbeitet werden kann wird auch gesehen.

This arrangement offers a number of advantages:

1.) Through the further scan head device 305 an operator can select a freely selectable part of the workpiece 225 watch with high resolution.
2.) The observation field can be read by an operator using the further scan head device 305 can be moved freely, which makes it possible, for example, to look ahead in a process, for example, to measure the workpiece temperature at the point to be processed and subsequently adjust laser parameters accordingly. The observation can also run after the processing to investigate the cooling behavior of the processing points.
3.) A change in the optical properties of the lens 260 also changes the image in the observer and can be detected thereby. This can be used to optimize the process.
4.) The observation channel uses the same beam path as the lens, ie everything that can be processed is also seen.

4 zeigt eine Scanvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 2 beschriebene Scanvorrichtung 200 handeln, mit dem Unterschied, dass die Beleuchtungseinrichtung und die weitere Sensoreinrichtung nicht gezeigt sind, und, dass die Beobachtungseinrichtung nicht die weitere Spiegeleinrichtung aufweist. Das Beobachtungslicht gelangt demnach durch die Strahlteilereinrichtung hindurch unabgelenkt zur Sensoreinrichtung 245. 4 shows a scanning device 200 according to an embodiment. This may be the in 2 described scanning device 200 act, with the difference that the illumination device and the further sensor device are not shown, and that the observation device does not have the further mirror device. The observation light thus passes through the beam splitter device undistorted to the sensor device 245 ,

Ein Laserstrahl der Lasereinrichtung 235 wird über die zwei Scanspiegel der Scankopfvorrichtung 205 abgelenkt und durch das Objektiv 260 geführt und auf das Werkstück 225 fokussiert. Dabei ist der zweite Spiegel in Form der Strahlteilereinrichtung der Scankopfeinrichtung 205 reflektierend für die Bearbeitungswellenlänge.A laser beam of the laser device 235 is via the two scanning mirrors of the scan head device 205 distracted and through the lens 260 guided and on the workpiece 225 focused. In this case, the second mirror is in the form of the beam splitter device of the scan head device 205 reflective for the machining wavelength.

Im Beobachtungskanal wird Licht ausgehend von einem Objektpunkt auf dem Werkstück 225 durch das Objektiv 260 durch den nun für das Beobachtunglicht transmittiven Spiegel in Form der Strahlteilereinrichtung durch ein Abbildungsobjektiv 300 auf die Sensoreinrichtung 245 abgebildet.In the observation channel, light is emitted from an object point on the workpiece 225 through the lens 260 through the now transmissive to the observation light mirror in the form of the beam splitter by an imaging lens 300 on the sensor device 245 displayed.

Anders als bei bekannten Scanvorrichtungen ist ein Sichtfeld einer Kamera 300 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht gekippt gegen ein Sichtfeld des Objektivs 260. So können vorteilhafterweise keine Abschattungen in der Prozesskontrolle entstehen. Zudem sind die optischen Pfade von Kamera- und Applikationskanal bei der hier vorgestellten Scanvorrichtung 200 nicht unterschiedlich. Dadurch ist der Kamerakanal vorteilhafterweise in der Lage, Änderungen im Applikationskanal, z. B. thermische Einflüsse und/oder Dezentrierungen, und Änderungen am Applikationsergebnis über die Zeit, z. B. in einem Abkühlvorgang, zu erkennen.Unlike known scanning devices is a field of view of a camera 300 not tilted according to this embodiment against a field of view of the lens 260 , Thus, advantageously no shadowing in the process control arise. In addition, the optical paths of camera and application channel in the presented scanning device 200 not different. As a result, the camera channel is advantageously able to change the application channel, z. As thermal influences and / or decentrations, and changes in the application result over time, eg. B. in a cooling process to recognize.

Anders als bei bekannten Scanvorrichtungen ist ein Sehfeld nicht kleiner, als das maximale Bearbeitungsfeld des Objektivs 260. Dadurch kann man „vorausschauen“. Anspruchsvolle Software, um aus den gescannten Bildern, >1kHz Scangeschwindigkeit, Informationen zu gewinnen, ist dank der hier gezeigten Scanvorrichtung 200 nicht nötig.Unlike known scanning devices, a field of view is not smaller than the maximum processing field of the lens 260 , This one can "look ahead". Demanding software to get information from the scanned images,> 1kHz scanning speed, is thanks to the scanning device shown here 200 not necessary.

Zusammengefasst kann gesagt werden, dass anders als bei bekannten 2D-scannenden Systemen, der Beobachtungskanal nicht mitgescannt wird und die Strahlteilereinrichtung 220 genutzt wird. Anders als bei bekannten 1D-Systemen, die nicht-scannende Systeme wie der in 1 gezeigte Laserbearbeitungskopf oder ein Schweißkopf sein können, ist die Strahlteilereinrichtung nicht in dem abbildenden System angeordnet, sondern im Scanner. Der Strahlteiler bei den bekannten 1D-Systemen wird transmittiv genutzt, was bedeutet, dass er wärmer wird und eine Abbildungsqualität schlechter.In summary it can be said that unlike in known 2D scanning systems, the observation channel is not scanned and the beam splitter device 220 is being used. Unlike known 1D systems, the non-scanning systems like the one in 1 can be shown laser processing head or a welding head, the beam splitter device is not arranged in the imaging system, but in the scanner. The beam splitter in the known 1D systems is used in a transmissive manner, which means that it becomes warmer and image quality is poorer.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Reflektieren oder Transmittieren von Strahlen für einen Scanner gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 400 handeln, das von einer der in einer der 2 oder 3 beschriebenen Scankopfvorrichtung oder Scanvorrichtung ausführbar ist. 5 shows a flowchart of a method 400 for reflecting or transmitting beams for a scanner according to an embodiment. This can be a procedure 400 Act from one of the in one of 2 or 3 described scan head device or scanning device is executable.

Das Verfahren 400 umfasst zumindest einen Schritt 405 des Bereitstellens und einen Schritt 410 des Sendens. Im Schritt 405 des Bereitstellens wird ein Bearbeitungslicht einer Bearbeitungswellenlänge auf eine Strahlteilereinrichtung bereitgestellt, die dazu ausgebildet und angeordnet ist, um das Bearbeitungslicht auf ein Werkstück zu reflektieren. Im Schritt 410 des Sendens wird ein Beobachtungslicht von dem Werkstück auf die Strahlteilereinrichtung gesendet, die dazu ausgebildet ist, um das Beobachtungslicht durch die Strahlteilereinrichtung zu transmittieren.The procedure 400 includes at least one step 405 providing and a step 410 of transmission. In step 405 In the case of providing, a machining light of a machining wavelength is provided to a beam splitting device configured and arranged to reflect the machining light onto a workpiece. In step 410 of the transmission, an observation light is transmitted from the workpiece to the beam splitter, which is adapted to transmit the observation light through the beam splitter means.

Optional wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Schritt 405 des Bereitstellens das Bearbeitungslicht bereitgestellt, das dazu ausgebildet ist, um das Beobachtungslicht bereitzustellen.Optionally, according to this embodiment in step 405 providing the processing light adapted to provide the observation light.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können Verfahrensschritte des Ansatzes wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps of the approach can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.

Claims

Scan head apparatus (205) for reflecting or transmitting beams (210, 215, 275) for a scanner, wherein the scan head apparatus (205) comprises at least the following features: at least one beam splitter device (220), which is designed and arranged to reflect a processing light (210) of a processing wavelength of the scanner, wherein the beam splitter device (220) is designed and arranged to transmit an observation light (215) from a workpiece (215). 225) through the beam splitter device (220).

Scan head device (205) according to Claim 1 , comprising a mirror device (230), which is designed and arranged to reflect the processing wavelength processing light (210) generated by a laser device (235) to the beam splitter device (220).

Scan head device (205) according to one of Claims 1 to 2 in which at least the beam splitter device (220) is movably arranged.

Scanning device (200) with a scan head device (205) according to one of Claims 1 to 3 and an observation device (240) having at least one sensor device (245) which is designed to read in the observation light (247) transmitted by the beam splitting device (220).

Scanning device (200) according to Claim 4 in that the observation device (240) comprises a further scan head device (305) which is designed to reflect the transmitted observation light (247) to the sensor device (245).

Scanning device (200) according to one of Claims 4 to 5 in that the observation device (240) comprises at least one further mirror device (250) which is designed to reflect the transmitted observation light (247) to the sensor device (245).

Scanning device (200) according to one of Claims 4 to 6 in which the observation device (240) comprises at least one further sensor device (255), which is designed to be a further observation light transmitted by an objective (260) through the beam splitter device (220) in particular, wherein the observation device (240) comprises an additional mirror device (265) which is designed to reflect the further observation light to the further sensor device (255).

Scanning device (200) according to one of Claims 4 to 7 illumination means (270) adapted to generate an illumination light (275) with a pattern on the workpiece (225).

Scanning device (200) according to Claim 8 in which at least the beam splitter device (220) and / or the further mirror device (250) and / or the additional mirror device (265) is designed and arranged to transmit the illumination light (275) in the direction of the workpiece (225).

Scanning device (200) according to one of Claims 4 to 9 with a lens (260), in particular, wherein the scan head device (205) is arranged between the observation device (240) and the objective (260).

Scanning device (200) according to one of Claims 4 to 10 with a laser device (235) for generating the processing light (210).

Scanner, in particular 2D scanner, with a scan head device (205) according to one of Claims 1 to 3 ,

A method (400) for reflecting or transmitting beams (210, 215, 275) for a scanner, the method (400) comprising at least the following steps: - providing (405) a processing light (210) of a processing wavelength on a beam splitter device (220), which is designed and arranged to reflect the processing light (210) on a workpiece (225); and - Sending (410) an observation light (215) from the workpiece (225) to the beam splitter device (220), which is adapted to transmit the observation light (215) through the beam splitter device (220).

Method (400) according to Claim 13 in which, in step (405) of providing, the processing light (210) adapted to provide the observation light (215) is provided.

A computer program adapted to perform the method (400) according to any one of Claims 13 to 14 to control and / or execute.