DE10225674A1

DE10225674A1 - Collimation lens system for homogenization of laser beam has two arrays of two-dimensional lenses separated along optical axis and with the second array divided into two sub-arrays

Info

Publication number: DE10225674A1
Application number: DE10225674A
Authority: DE
Inventors: Klaus Brunwinkel
Original assignee: Microlas Lasersystem GmbH
Current assignee: Coherent GmbH
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: DE10225674B4

Abstract

The lens assembly may be used to collimate or homogenize the light beam (LR) from an excimer laser. It has a first array (LA1) of two-dimensional lenses (1-7) arranged horizontally and side-by-side. A second two-dimensional lens array (LA2) is spaced behind the first. It is divided into two sub arrays (LA2A,LA2B) with the elements of the second (b,d,f) a short distance behind the elements of the first (a,c,e,g). The second two-dimensional lens array is followed by a three-dimensional collimation lens (CL).

Description

Die Erfindung betrifft ein Linsensystem zum Homogenisieren von Laserstrahlung. The invention relates to a lens system for homogenizing laser radiation.

Von einem Laser emittierte Strahlung weist häufig eine ungleichmäßige Intensitätsverteilung auf, was als "inhomogenes Strahlprofil" bezeichnet wird. So hat z. B. die von einem Excimerlaser emittierte Strahlung in Richtung einer ersten Achse ein sog. Gaußprofil, während die Intensitätsverteilung senkrecht dazu etwa trapezförmig ist. Radiation emitted by a laser often has an uneven intensity distribution on what is referred to as an "inhomogeneous beam profile". So z. B. the one Excimer laser emitted radiation in the direction of a first axis, a so-called Gaussian profile, while the Intensity distribution perpendicular to it is approximately trapezoidal.

Bei bestimmten Anwendungen des Lasers ist ein homogenes Strahlprofil wünschenswert, also eine Intensitätsverteilung der Laserstrahlung, die im Wesentlichen gleichförmig ist. Die Strahlungsintensität soll also an allen zum Einsatz kommenden Stellen des Strahles im Wesentlichen gleich sein. Hierzu sind sog. Homogenisierer im Stand der Technik bekannt. So beschreibt z. B. die DE 42 20 705 A1 die Grundform eines derartigen Homogenisierers, von der auch die vorliegende Erfindung ausgeht. Dort wird die Intensitätsverteilung eines Laserstrahls, also z. B. die von einem Excimerlaser emittierte Strahlung, in derjenigen Achse, in der sie ein Gaußprofil hat, dadurch homogenisiert (räumlich angeglichen), dass Linsen in Reihen senkrecht zur Strahlungsachse angeordnet werden. Diese Linsen sind jeweils so geformt, dass sie einzelne Teilstrahlen des Laserstrahls so einander überlagern, dass die abgebildete Laserstrahlung insgesamt weitgehend homogenisiert ist. For certain laser applications, a homogeneous beam profile is desirable that is, an intensity distribution of the laser radiation that is essentially uniform. The Radiation intensity should therefore at all points of the beam used in the Be essentially the same. For this purpose, so-called homogenizers are known in the prior art. So describes e.g. B. DE 42 20 705 A1 the basic form of such a homogenizer, from which is also based on the present invention. There the intensity distribution becomes one Laser beam, e.g. B. the radiation emitted by an excimer laser, in that axis, in which it has a Gaussian profile, homogenized (spatially aligned) in that lenses in Rows can be arranged perpendicular to the radiation axis. These lenses are like this shaped so that they overlap individual partial beams of the laser beam so that the Imaged laser radiation is largely homogenized overall.

Eine Weiterbildung einer derartigen Homogenisiereinrichtung findet sich in der DE 196 32 460 C1. Dort werden mehrere Beleuchtungsfelder mit jeweils homogener Intensitätsverteilung erzeugt, wobei eine Linsenreihe mehrere unterschiedliche Gruppen von azentrischen Linsensegmenten von Zylinderlinsen aufweist. Siehe hierzu auch US-Patent 5,796,521. A further development of such a homogenizing device can be found in DE 196 32 460 C1. There are several lighting fields, each with more homogeneous Intensity distribution generated, with a lens row several different groups of acentric Has lens segments of cylindrical lenses. See also U.S. Patent 5,796,521.

Die DE 100 49 557 A1 beschreibt einen Homogenisierer der eingangs genannten Art, der mit Invertierungslinsen so ausgestaltet wird, dass ein Intensitätsprofil der Laserstrahlung auf einer Strahlseite eine höhere Intensität hat als in anderen Bereichen des Strahls. DE 100 49 557 A1 describes a homogenizer of the type mentioned at the beginning, which also includes Inverting lenses are designed so that an intensity profile of the laser radiation one side of the beam has a higher intensity than in other areas of the beam.

Die vorstehend genannten Homogenisierer gemäß dem Stand der Technik werden nachfolgend als bekannt vorausgesetzt. Fig. 1 zeigt das Grundprinzip eines derartigen Homogenisierers. Laserstrahlung LR fällt in Fig. 1 von links auf ein erstes Linsenarray LA1. Ein "Array" ist eine strukturierte Reihung einer Mehrzahl von Linsen. Das erste Linsenarray LA1 besteht aus Sammellinsen 1, 2, 3. Der Einfachheit halber sind nur drei Linsen in Fig. 1 dargestellt. Die durch den Homogenisierer erreichbare Homogenität hängt von der Anzahl der Arraylinsen ab, typisch werden 5 bis 20 Linsen verwendet. In Strahlungsrichtung (LR) hinter dem ersten Linsenarray LA1 ist ein zweites Linsenarray LA2 aus Sammellinsen a, b, c so angeordnet, dass in Strahlungsrichtung Linsen aus dem ersten und dem zweiten Array miteinander fluchten. Der in Fig. 1 gezeigte Homogenisierer homogenisiert eine ungleichmäßige Intensitätsverteilung der von links einfallenden Laserstrahlung in Richtung der Zeichnungsebene. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Linsen des ersten Linsenarrays LA1 als auch die Linsen des zweiten Linsenarrays LA2 jeweils plan-konvexe Sammellinsen, deren plane Flächen, wie dargestellt, einander zugekehrt sind. Die Orientierung der Linsen zueinander kann auch anders gestaltet werden. Auch können Zylinderlinsen eingesetzt werden. In Strahlungsrichtung hinter dem zweiten Linsenarray LA2 ist eine Kondensorlinse CL wie dargestellt angeordnet. Mit diesem Linsensystem LA1, LA2, CL wird die von links einfallende Laserstrahlung auf ein Beleuchtungsfeld F homogenisiert abgebildet. The above-mentioned homogenizers according to the prior art are assumed to be known below. Fig. 1 shows the basic principle of such a homogenizer. Laser radiation LR falls on a first lens array LA1 in FIG. 1 from the left. An "array" is a structured series of a plurality of lenses. The first lens array LA1 consists of converging lenses 1 , 2 , 3 . For the sake of simplicity, only three lenses are shown in FIG. 1. The homogeneity that can be achieved by the homogenizer depends on the number of array lenses, typically 5 to 20 lenses are used. A second lens array LA2 composed of converging lenses a, b, c is arranged behind the first lens array LA1 in the radiation direction (LR) such that lenses from the first and second arrays are aligned with one another in the radiation direction. The homogenizer shown in FIG. 1 homogenizes an uneven intensity distribution of the laser radiation incident from the left in the direction of the plane of the drawing. In the exemplary embodiment shown, both the lenses of the first lens array LA1 and the lenses of the second lens array LA2 are each plan-convex converging lenses, the flat surfaces of which, as shown, face each other. The orientation of the lenses to one another can also be designed differently. Cylinder lenses can also be used. A condenser lens CL is arranged behind the second lens array LA2 in the radiation direction as shown. With this lens system LA1, LA2, CL, the laser radiation incident from the left is imaged homogenously onto an illumination field F.

Die von links einfallende Laserstrahlung wird durch die einzelnen Linsen 1, 2, 3, . . . des Linsenarrays LA1 in einzelne Teilbündel mit dem Durchmesser d aufgeteilt. Wie die in Fig. 1 eingezeichneten schematischen Strahlengänge zeigen, wird der im oberen Strahlenbündel äußere Randstrahl auf das Beleuchtungsfeld F im unteren dargestellten Punkt abgebildet. Der untere Randstrahl dieses Strahlenbündels wird auf den oberen Endpunkt im Beleuchtungsfeld F abgebildet, d. h. das auf die obere Sammellinse 1 auftreffende Teilbündel wird auf die gesamte Strecke D im Beleuchtungsfeld F verteilt. Analog werden die weiteren Teilbündel der Laserstrahlung LR auf dem Beleuchtungsfeld F ganzflächig überlagert abgebildet, so dass die Laserstrahlung LR insgesamt weitgehend homogenisiert wird. Die einzelnen Linsen der Arrays LA1, LA2 sind Zylinderlinsen, die in Fig. 1 im Schnitt senkrecht zu ihrer Längsachse dargestellt sind. Dies bedeutet, dass der Homogenisierer gemäß Fig. 1 eine Homogenisierung in Richtung einer Achse bewirkt, die in der Zeichnungsebene verläuft. Soll die Strahlung auch in einer dazu senkrechten Richtung homogenisiert werden, ist ein weiteres Linsensystem der dargestellten Art erforderlich, welches um 90° gedreht angeordnet ist. The laser radiation incident from the left is through the individual lenses 1 , 2 , 3,. , , of the lens array LA1 divided into individual sub-bundles with the diameter d. As the schematic beam paths shown in FIG. 1 show, the outer edge beam in the upper beam is imaged onto the illumination field F in the point shown below. The lower marginal ray of this beam is imaged on the upper end point in the illumination field F, ie the sub-beam striking the upper converging lens 1 is distributed over the entire distance D in the illumination field F. Analogously, the other sub-bundles of the laser radiation LR are superimposed over the entire area on the illumination field F, so that the laser radiation LR as a whole is largely homogenized. The individual lenses of the arrays LA1, LA2 are cylindrical lenses, which are shown in FIG. 1 in section perpendicular to their longitudinal axis. This means that the homogenizer according to FIG. 1 effects homogenization in the direction of an axis which runs in the plane of the drawing. If the radiation is also to be homogenized in a direction perpendicular thereto, a further lens system of the type shown is required, which is arranged rotated by 90 °.

Die Größe und Form der Abbildung auf dem Beleuchtungsfeld F (z. B. quadratisch, rechteckig oder auch als Linie) wird bestimmt durch die Breite d der beschriebenen Teilbündel, die Brennweite f2 der Sammellinsen des Arrays LA2, und die Brennweite f3 der Kondensorlinse CL. In Fig. 1 ist noch die Brennweite f1 der Linsen des Arrays LA1 eingezeichnet. Für den Durchmesser D der Abbildung auf dem Beleuchtungsfeld F gilt näherungsweise:

D = (f3/f2)d

The size and shape of the image on the illumination field F (e.g. square, rectangular or also as a line) is determined by the width d of the partial bundles described, the focal length f2 of the converging lenses of the array LA2, and the focal length f3 of the condenser lens CL. In Fig. 1, the focal length is still drawn in the lenses of the array LA1 f1. The following applies approximately to the diameter D of the illustration on the illumination field F:

D = (f3 / f2) d

Dieses Beleuchtungsfeld mit der Abmessung D wird üblicherweise beim Einsatz von Excimerlasern für z. B. Kristallisierungsprozesse mit einem Objektiv unter mehrfacher Verkleinerung auf das zu bearbeitende Substrat abgebildet, um Energiedichten von z. B. mehreren 100 mJ/cm² zu erreichen. This illumination field with dimension D is usually used when using excimer lasers for e.g. B. crystallization processes with a lens with multiple reduction on the substrate to be processed to energy densities of z. B. to achieve several 100 mJ / cm ² .

Der vorliegenden Erfindung liegt folgendes Problem zugrunde: Wird ein Linsensystem gemäß Fig. 1 mit kohärenter Strahlung kleiner Divergenz beleuchtet, bewirken Beugungseffekte an den Linsenkanten eine Intensitätsverstärkung an den Rändern des Feldes, also am oberen und am unteren Endpunkt des Beleuchtungsfeldes F gemäß Fig. 1. Diese Intensitätsspitzen an den Rändern des Feldes sind in Fig. 2 dargestellt und werden als "dog ears" bezeichnet. Fig. 2 zeigt in der Kurve A die mit dem Linsensystem gemäß Fig. 1 erreichte Homogenisierung einschließlich der "dog ears" (Intensitätsspitzen) an den Rändern. Diese Beugungseffekte sind physikalisch unvermeidbar. Wird mit dem Homogenisierer eine Maske beleuchtet, um Strukturen abzubilden, ist der Effekt der "dog ears" unkritisch, weil in der Regel nur der zentrale homogene Bereich der Strahlung genutzt wird, um die abzubildenden Strukturen auszuleuchten. The present invention is based on the following problem: If a lens system according to FIG. 1 is illuminated with coherent radiation of small divergence, diffraction effects on the lens edges result in an intensity increase at the edges of the field, that is to say at the upper and lower end point of the illumination field F according to FIG. 1. These intensity peaks at the edges of the field are shown in FIG. 2 and are referred to as "dog ears". FIG. 2 shows in curve A the homogenization achieved with the lens system according to FIG. 1, including the “dog ears” (intensity peaks) at the edges. These diffraction effects are physically unavoidable. If a mask is illuminated with the homogenizer in order to image structures, the effect of the "dog ears" is not critical, because generally only the central, homogeneous region of the radiation is used to illuminate the structures to be imaged.

Soll hingegen die gesamte Strahlung für einen Bearbeitungsprozess ausgenutzt werden, können die Intensitätsspitzen an den Rändern den Bearbeitungsprozess in unerwünschter Weise beeinträchtigen. If, on the other hand, all of the radiation is to be used for a machining process, The intensity peaks at the edges can make the machining process undesirable Way affect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Linsensystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Homogenisierung der Laserstrahlung weiter verbessert wird. The invention has for its object a lens system of the type mentioned to further that the homogenization of the laser radiation is further improved.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Linsensystem zum Homogenisieren von Laserstrahlung vor mit einem ersten Linsenarray aus einer Mehrzahl von ersten optischen Linsen und zumindest einem zweiten Linsenarray aus einer Mehrzahl von zweiten Linsen, die so im Strahlengang der Laserstrahlung hinter den ersten Linsen angeordnet sind, dass die Laserstrahlung zumindest teilweise homogenisiert auf ein Beleuchtungsfeld abgebildet wird, wobei ein Teil der ersten und/oder zweiten Linsen so geformt und/oder positioniert ist, dass diese Linsen die Laserstrahlung mit einer Abmessung auf das Beleuchtungsfeld abbilden, die verschieden ist von der Abmessung, mit der die anderen ersten und/oder zweiten Linsen die Laserstrahlung auf das Beleuchtungsfeld abbilden. To achieve this object, the invention proposes a lens system for homogenizing Laser radiation before with a first lens array of a plurality of first optical Lenses and at least one second lens array made up of a plurality of second lenses are arranged in the beam path of the laser radiation behind the first lenses so that the Laser radiation is at least partially homogenized on an illumination field, wherein part of the first and / or second lenses is shaped and / or positioned such that these lenses map the laser radiation onto the illumination field with a dimension that is different from the dimension with which the other first and / or second lenses Map laser radiation onto the lighting field.

Die Erfindung beruht also auf dem Grundgedanken, die oben beschriebene Anordnung gemäß dem Stand der Technik dahingehend abzuwandeln, dass ein Teil der Linsen der Linsenarrays, also z. B. die Hälfte der Linsen des zweiten Linsenarrays, so geformt wird und/oder so angeordnet wird, dass die Abbildung der Laserstrahlung durch diese Linsen auf dem Beleuchtungsfeld einen etwas kleineren Durchmesser hat als die Abbildung der übrigen Linsen. Dabei liegt der etwas kleinere Durchmesser voll im größeren Abbildungsdurchmesser, so dass die Summe der Intensitäten am Rande des beleuchteten Feldes etwas geringer wird als ohne die genannte Abänderung der Linsenanordnung. Dadurch verschwinden die sog. "dog ears". Zwar geht mit dem Verschwinden der "dog ears" etwas Flankensteilheit an den Rändern verloren, jedoch ist für eine Vielzahl von Anwendungen die Ausschaltung der Intensitätsspitzen an den Rändern wesentlich wichtiger als die Flankensteilheit. The invention is therefore based on the basic idea, the arrangement described above to modify according to the prior art in that a part of the lenses of the Lens arrays, e.g. B. half of the lenses of the second lens array is so shaped and / or is arranged so that the imaging of the laser radiation through these lenses the illumination field has a slightly smaller diameter than the image of the rest Lenses. The slightly smaller diameter lies entirely in the larger imaging diameter, so that the sum of the intensities at the edge of the illuminated field is somewhat lower than without said modification of the lens arrangement. As a result, the so-called "dog ears". With the disappearance of the "dog ears" there is a slight slope Edges are lost, however, for a large number of applications, switching off the Intensity peaks at the edges are much more important than the slope.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Linsenarray zumindest zwei lineare, sich quer zur Strahlungsrichtung erstreckende Subarrays aufweist, deren Linsen jeweils Abstand zueinander haben, wobei die Linsen des einen Subarrays in Bezug auf die Linsen des anderen Subarrays in Strahlungsrichtung versetzt und quer zur Strahlungsrichtung auf Lücke angeordnet sind. According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the second Lens array at least two linear subarrays extending transversely to the radiation direction has, the lenses are spaced from each other, the lenses of one Subarrays offset with respect to the lenses of the other subarray in the radiation direction and are arranged transversely to the radiation direction on gap.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Linsenarray Linsen aufweist, die in einer Ebene senkrecht zur Strahlungsrichtung liegen und die abwechselnd so unterschiedlich geformt sind, dass ihre Brennweiten abwechselnd unterschiedliche Werte haben. Another preferred embodiment of the invention provides that the second lens array Has lenses that lie in a plane perpendicular to the direction of radiation and that are alternately shaped so differently that their focal lengths are alternately different Have values.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 schematisch ein Linsensystem zum Homogenisieren von Laserstrahlung gemäß dem Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht; Fig. 1 shows schematically a lens system for homogenizing the laser radiation according to the prior art from which the invention is based;

Fig. 2 ein Linsensystem gemäß der Erfindung und Fig. 2 shows a lens system according to the invention and

Fig. 3 Intensitätsprofile einmal gemäß einem Linsensystem nach Fig. 1 und zum anderen mit einem erfindungsgemäßen Linsensystem gemäß Fig. 2. Fig. 3 intensity profiles once in accordance with a lens system according to Fig. 1 and on the other with an inventive lens system of FIG. 2.

Wie oben ausgeführt ist, ist der Durchmesser D der Abbildung auf dem Beleuchtungsfeld F bei einer Linsenanordnung gemäß Fig. 1 eine Funktion der Brennweite f2 der Linsen a, b, c des zweiten Linsenarrays LA2. Deshalb ist es möglich, durch Abänderung des Linsenarrays LA2 auch den Durchmesser D der Abbildung auf dem Beleuchtungsfeld F zu beeinflussen. As stated above, the diameter D of the image on the illumination field F in a lens arrangement according to FIG. 1 is a function of the focal length f2 of the lenses a, b, c of the second lens array LA2. It is therefore possible to influence the diameter D of the image on the illumination field F by changing the lens array LA2.

Fig. 2 zeigt eine Abänderung des zweiten Linsenarrays LA2, wobei nun die einzelnen Linsen a, b, c, d, e, f, g dieses Arrays in zwei Subarrays LA2a und LA2b in zwei Ebenen E1, E₂ aufgeteilt sind, derart, dass die Linsen von oben nach unten abwechselnd um einen Abstand "x" in Strahlungsrichtung zueinander versetzt sind. Das in Strahlungsrichtung vorne angeordnete erste Subarray LA2a besteht aus den an den Rändern abgeflachten Zylinderlinsen a, c, e und g. Das in Strahlungsrichtung LR dahinter angeordnete zweite Subarray LA2b besteht aus den ebenfalls an den Rändern abgeflachten Zylinderlinsen b, d und f. Die Abmessung "y" einer Lücke zwischen den Linsen des ersten Subarrays LA2a entspricht der Abmessung einer der Zylinderlinsen. Die einzelnen Linsen b, d, f des zweiten Subarrays LA2b fluchten in Strahlrichtung genau auf Lücke in Bezug auf die Linsen des ersten Subarrays LA2a. Fig. 2 shows a modification of the second lens array LA2, wherein the individual lenses a now b, c, d, e, f, this array g in two subarrays LA2A and LA2b in two planes E 1, E are divided _2, such that the lenses are alternately offset from one another by a distance "x" in the direction of radiation. The first subarray LA2a arranged at the front in the radiation direction consists of the cylindrical lenses a, c, e and g flattened at the edges. The second subarray LA2b arranged behind it in the direction of radiation LR consists of the cylindrical lenses b, d and f which are also flattened at the edges. The dimension "y" of a gap between the lenses of the first subarray LA2a corresponds to the dimension of one of the cylindrical lenses. The individual lenses b, d, f of the second subarray LA2b are aligned exactly in the beam direction with a gap with respect to the lenses of the first subarray LA2a.

Das erste Linsenarray LA1 entspricht dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Beim zweiten Linsenarray LA2 ist das Subarray LA2b in Strahlungsrichtung verschoben. Die Brennweiten der einzelnen Linsen der beiden Subarrays LA2a und LA2b sind gleich. Aufgrund der Verschiebung um die Strecke x erfolgt aber die Abbildung auf dem Beleuchtungsfeld F (analog zu Fig. 1; in Fig. 2 nicht gezeigt) mit unterschiedlichen Abmessungen D, so dass die Intensitätsspitzen (dog ears) am Rand verschwinden. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 zeigt die Kurve A das Intensitätsprofil mit einer Anordnung gemäß Fig. 1, also nach dem Stand der Technik. Die Kurve B zeigt das mit einer Anordnung gemäß Fig. 2 erreichbare Intensitätsprofil ohne Intensitätsspitzen an den Rändern. The first lens array LA1 corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1. In the second lens array LA2, the subarray LA2b is shifted in the radiation direction. The focal lengths of the individual lenses of the two subarrays LA2a and LA2b are the same. Due to the shift by the distance x, however, the imaging on the illumination field F (analogous to FIG. 1; not shown in FIG. 2) takes place with different dimensions D, so that the intensity peaks (dog ears) disappear at the edge. This is shown in FIG. 3. In Fig. 3, the curve A shows the intensity profile with an arrangement according to FIG. 1, that is according to the prior art. Curve B shows the intensity profile achievable with an arrangement according to FIG. 2 without intensity peaks at the edges.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des zweiten Linsenarrays LA2 sind die einzelnen Linsen b, d, f etc. des zweiten Subarrays LA2b bevorzugt so gelagert, dass ihre Positionen in Richtung der Y-Achse und/oder in Richtung der Z-Achse und/oder durch Drehung in Richtung des Pfeiles R positionierbar sind. Die mechanische Aufhängung der Linsen ist in der Figur im einzelnen nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit zu erhalten. Es ist auch möglich, wahlweise die genannten Positionen und Anordnungen der Linsen a, c, e, g etc. des ersten Subarrays LA2a relativ zu den Linsen des zweiten Subarrays einstellbar zu gestalten. Sehr vorteilhaft bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass durch Verdrehen der einzelnen Linsen der geteilten Array-Segmente relativ zueinander die genannten "dog ears" zusätzlich unterdrückt werden und auf diese Weise auch eine Verrundung des Profils erreicht wird. In the exemplary embodiment of the second lens array LA2 shown in FIG. 2, the individual lenses b, d, f etc. of the second subarray LA2b are preferably mounted such that their positions in the direction of the Y axis and / or in the direction of the Z axis and / or can be positioned by rotation in the direction of arrow R. The mechanical suspension of the lenses is not shown in detail in the figure in order to maintain clarity. It is also possible to selectively design the positions and arrangements of the lenses a, c, e, g etc. of the first subarray LA2a relative to the lenses of the second subarray. It is very advantageous in this exemplary embodiment that, by rotating the individual lenses of the divided array segments relative to one another, the “dog ears” mentioned are additionally suppressed and in this way a rounding of the profile is also achieved.

Ein Verdrehen des gesamten Rahmens, in dem die Linsen des zweiten Subarrays LA2b aufgehängt sind, verursacht ein Verschieben der jeweils abgebildeten Felder zueinander, wodurch die Ränder der Intensitätsverteilung quasi beliebig einstellbar abgerundet werden können und die "dog ears" weiter unterdrückt werden. Twisting the entire frame in which the lenses of the second subarray LA2b are suspended causes the fields shown in each case to shift towards one another, whereby the edges of the intensity distribution are rounded off in a manner that can be adjusted as desired can and the "dog ears" are suppressed further.

Es ist auch möglich, die einzelnen Zylinderlinsen b, d, f etc. des zweiten Subarrays LA2b um die Achse C drehbar anzuordnen oder dies auch für die Linsen des ersten Subarrays LA2a vorzusehen (in Fig. 2 schematisch nur für die Linse g) dargestellt). It is also possible to arrange the individual cylindrical lenses b, d, f etc. of the second subarray LA2b rotatably about the axis C or to provide this for the lenses of the first subarray LA2a (shown schematically in FIG. 2 only for the lens g)) ,

In Abwandlung des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispieles können die "dog ears" auch dadurch vermieden werden, dass die einzelnen Linsen des zweiten Linsenarrays LA2 nicht abwechselnd zueinander in Strahlungsrichtung versetzt in zwei Ebenen E1 bzw. E2 angeordnet werden, sondern in einer einzigen Ebene, also z. B. der Ebene E1 verbleiben. Bei dieser Variante der Erfindung werden die dem zweiten Subarray angehörenden Linsen b, d, f, etc. mit anderen Krümmungsradien ausgeformt als die Linse a, c, e, g des ersten Subarrays LA2a. Aufgrund der unterschiedlichen Krümmungsradien erfolgt die Abbildung mit unterschiedlichen Brennweiten f2, so dass ebenfalls eine Intensitätsverteilung der homogenisierten Laserstrahlung entsprechend der Kurve B nach Fig. 3 entsteht. In a modification of the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the "dog ears" can also be avoided in that the individual lenses of the second lens array LA2 are not arranged alternately offset in the radiation direction in two planes E1 or E2, but in a single plane, so z. B. the level E1 remain. In this variant of the invention, the lenses b, d, f, etc. belonging to the second subarray are shaped with different radii of curvature than the lens a, c, e, g of the first subarray LA2a. Because of the different radii of curvature, the imaging takes place with different focal lengths f2, so that an intensity distribution of the homogenized laser radiation corresponding to curve B according to FIG. 3 likewise arises.

Claims

1. lens system for homogenizing laser radiation with a first lens array (LA1) comprising a plurality of first lenses ( 1 , 2 , 3 ,...) And at least a second lens array (LA2) comprising a plurality of second lenses (a, b, c,...), which are arranged in the beam path of the laser radiation behind the first lenses ( 1 , 2 , 3 ,...) in such a way that the laser radiation is at least partially homogenized on an illumination field (F), characterized in that a part (b, d, f) of the first and / or second lenses (1, 2, 3,...; a, b, c,...) is shaped and / or positioned such that these lenses block the laser radiation image with a dimension on the illumination field (F) that is different from the dimension with which the other ( 1 , 2 , 3 , a, c, d, e, g) first and / or second lenses the laser radiation onto the illumination field Map (F).

2. Lens system according to claim 1, characterized in that the second Lens array (LA2) at least two linear, transverse to the radiation direction extending subarrays (LA2a, LA2b), the lenses (a, b, c, d, e, f, g) each Have a distance from one another, the lenses (b, d, f) of the one subarray (LA2b) in Relation to the lenses (a, c, e, g) of the other subarray (LA2a) in the radiation direction (LR) are offset and arranged transversely to the radiation direction (LR) on gap.

3. Lens system according to claim 1, characterized in that the second Lens array (LA2) has lenses that are perpendicular to the plane Radiation direction (LR) lie and which are alternately shaped so different that their Focal lengths alternately have different values.

4. Lens system according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the lenses of a part of the first and / or second lenses are relative are rotatable to the lenses of the other part.