EP2614399A1 - Laser apparatus for producing a linear intensity distribution in a working plane - Google Patents

Laser apparatus for producing a linear intensity distribution in a working plane

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EP2614399A1
EP2614399A1 EP11763877.5A EP11763877A EP2614399A1 EP 2614399 A1 EP2614399 A1 EP 2614399A1 EP 11763877 A EP11763877 A EP 11763877A EP 2614399 A1 EP2614399 A1 EP 2614399A1
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EP
European Patent Office
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laser light
light sources
lighting device
laser
intensity distribution
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11763877.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Aleksei Mikhailov
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Limo GmbH
Original Assignee
Limo Patentverwaltung GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21V7/0083Array of reflectors for a cluster of light sources, e.g. arrangement of multiple light sources in one plane
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Abstract

The invention relates to an illumination apparatus (1) for producing a linear intensity distribution in a working plane, comprising: at least one group of laser light sources (2, 2a - 2j), which are arranged one above the other in a number N of rows (R1-R6) with in each case a number M of laser light sources (2, 2a - 2j) which are arranged one next to the other, such that they can emit laser light in a first propagation direction; a number of beam-deflection means (4), which are arranged behind the laser light sources (2, 2a - 2j) in the first propagation direction and configured such that they can deflect the laser light emitted by the laser light sources (2, 2a - 2j) into a second propagation direction to the working plane; beam-merging means, which are arranged behind the beam-deflection means (4) in the second propagation direction such that they can merge the individual laser beam bundles of the laser light sources (2, 2a - 2j) into the linear intensity distribution, with adjacent rows (R1-R6) being arranged in a first direction (x-direction) perpendicular to the first and second emission directions and also offset with respect to one another in the first propagation direction (z-direction) such that the laser beam bundles (A-L) of the laser light sources (2, 2a - 2j) can enter the beam-merging means without overlap.

Description

"Laservorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen  "Laser device for generating a linear
Intensitätsverteilung in einer Arbeitsebene"  Intensity distribution in a working plane "
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung in einer The present invention relates to a lighting device for generating a linear intensity distribution in a
Arbeitsebene. Working level.
Definitionen: In Ausbreitungsrichtung des Lichts meint die mittlere Ausbreitungsrichtung des Lichts, insbesondere wenn dieses keine ebene Welle ist oder zumindest teilweise divergent ist. Mit Lichtstrahl, Teilstrahl, Strahl oder Strahlbündel ist, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, kein idealisierter Strahl der geometrischen Optik gemeint, sondern ein realer Lichtstrahl, wie beispielsweise ein Laserstrahl mit einem Gauß-Profil, der keinen infinitesimal kleinen, sondern einen ausgedehnten Strahlquerschnitt aufweist. Definitions: In the propagation direction of the light, the mean propagation direction of the light means, especially if this is not a plane wave or at least partially divergent. By light beam, sub-beam, beam or beam is, unless expressly stated otherwise, not an idealized beam of geometric optics meant, but a real light beam, such as a laser beam with a Gaussian profile, not an infinitesimal small, but an extended beam cross-section having.
Gemäß dem Stand der Technik werden lange Laserlinien (z.B. größer als 100 mm) nur durch einen entsprechend großen Abstand von In the prior art, long laser lines (e.g., greater than 100 mm) only become separated by a correspondingly large distance
Lichtquelle und Linie erzeugt. Typischerweise ist dabei der Abstand mindestens so groß wie die Linie lang ist. Bei industriellen Light source and line generated. Typically, the distance is at least as long as the line is long. In industrial
Anwendungen ist derartig viel Platz häufig nicht vorhanden, Applications, this much space is often not available,
insbesondere bei Linienlängen von mehr als einem Meter. especially with line lengths of more than one meter.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung in einer Arbeitsebene, die kompakter ausgeführt ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtungen und eine hohe The object underlying the present invention is to provide a lighting device of the type mentioned above for producing a linear intensity distribution in a working plane, which is made more compact than the known from the prior art lighting devices and a high
Intensität liefert. Intensity delivers.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine This object is achieved by a
Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Lighting device solved with the features of claim 1. The dependent claims relate to preferred developments of
Erfindung. Invention.
Eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer linienförmigen Intensitätsverteilung in einer Arbeitsebene, umfasst gemäß Anspruch 1 An illumination device for generating a linear intensity distribution in a working plane, according to claim 1
- zumindest eine Gruppe von Laserlichtquellen, die in einer - At least one group of laser light sources in one
Anzahl N von Reihen mit jeweils einer Anzahl M nebeneinander angeordneter Laserlichtquellen derart übereinander angeordnet sind, dass sie Laserlicht in einer ersten Ausbreitungsrichtung abstrahlen können,  Number N of rows each having a number M of juxtaposed laser light sources are arranged one above the other so that they can emit laser light in a first propagation direction,
- eine Anzahl von Strahlablenkmitteln, die in der ersten a number of beam deflecting means included in the first
Ausbreitungsrichtung hinter den Laserlichtquellen so angeordnet und dazu eingerichtet sind, dass sie das von den  Propagation direction behind the laser light sources are arranged and arranged to be that of the
Laserlichtquellen emittierte Laserlicht in eine zweite  Laser light sources emitted laser light in a second
Ausbreitungsrichtung zur Arbeitsebene ablenken können,  Can divert the direction of propagation to the working level,
- Strahlzusammenführungsmittel, die in der zweiten - Beam merger, in the second
Ausbreitungsrichtung so hinter den Strahlablenkmitteln  Propagation direction so behind the Strahlablenkmitteln
angeordnet sind, dass sie die einzelnen Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen zu der linienförmigen Intensitätsverteilung zusammenführen können, wobei benachbarte Reihen in einer ersten Richtung (x-Richtung) senkrecht zur ersten und zweiten Abstrahlrichtung einerseits sowie in der ersten Ausbreitungsrichtung (z-Richtung) andererseits derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen überlappungsfrei in das  are arranged so that they can merge the individual laser beam of the laser light sources to the linear intensity distribution, wherein adjacent rows in a first direction (x-direction) perpendicular to the first and second radiation on the one hand and in the first propagation direction (z-direction) on the other hand offset from one another are arranged so that the laser beam of the laser light sources without overlap in the
Strahlzusammenführungsmittel eintreten können. Mit Hilfe der hier vorgestellten Beleuchtungsvorrichtung ist es möglich, in einer  Beam merger can occur. With the help of the lighting device presented here, it is possible in one
Arbeitsebene eine linienformige Intensitätsverteilung großer Länge zu erzeugen. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass es keine Verluste auf Grund von Überlappungen der Working plane to a linear intensity distribution of great length produce. An advantage of the solution according to the invention is that there are no losses due to overlaps of the
Laserstrahlbündel gibt, da diese in zwei voneinander unabhängigen Stufen zu der linienförmigen Intensitätsverteilung in der Arbeitsebene zusammengeführt werden. Jedes der Laserstrahlbündel einer There are laser beam, since these are combined in two independent stages to the linear intensity distribution in the working plane. Each of the laser beam bundles one
Laserlichtquelle der Beleuchtungsvorrichtung wirkt bei der Erzeugung der linienförmigen Intensitätsvereilung lediglich mit zwei optischen Elementen zusammen, und zwar mit einem Strahlablenkmittel, welches das betreffende Laserstrahlbündel in Richtung auf die Laser light source of the illumination device cooperates in the generation of the linear intensity distribution only with two optical elements, with a beam deflecting means, which the respective laser beam in the direction of the
Arbeitsebene ablenkt, und mit dem Strahlzusammenführungsmittel. Durch diese Maßnahmen kann in der Arbeitsebene eine linienförmige Intensitätsverteilung mit hoher Qualität erzeugt werden. Es können auch zusätzliche Linsenmittel im Strahlengang der Deflects work plane, and with the beam merger. By these measures, a linear intensity distribution with high quality can be generated in the working plane. There may also be additional lens means in the beam path of
Beleuchtungsvorrichtung für die Taillenbildung der Laserstrahlbündel verwendet werden. Diese nehmen jedoch an der eigentlichen Lighting device for the waist of the laser beam can be used. However, these take on the actual
Prozedur der Zusammenführung der Laserstrahlbündel zu der linienförmigen Intensitätsverteilung nicht teil. Insgesamt kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung in vorteilhafter Weise wesentlich kompakter ausgeführt sein als die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen. Die Laserlichtquellen sind Procedure of merging the laser beam to the line-shaped intensity distribution not part. Overall, the lighting device according to the invention can be carried out in an advantageous manner much more compact than the known from the prior art solutions. The laser light sources are
vorzugsweise identisch - insbesondere modulartig - aufgebaut und weisen jeweils eine Höhe H und eine Breite P auf. Vorzugsweise sind die Laserlichtquellen als Halbleiterlaserlichtquellen ausgeführt. preferably identical - in particular modular - constructed and each have a height H and a width P. Preferably, the laser light sources are implemented as semiconductor laser light sources.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass In a preferred embodiment it is provided that
benachbarte Reihen von Laserlichtquellen in der ersten Richtung (x- Richtung) jeweils um eine konstante Strecke dx zueinander versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise können benachbarte Reihen in der ersten Richtung (x-Richtung) jeweils um eine Strecke dx=P/N zueinander versetzt angeordnet sein, wobei P die Breite der adjacent rows of laser light sources in the first direction (x-direction) are each offset by a constant distance dx to each other. Preferably, adjacent rows in the first direction (x-direction) may each be offset by a distance dx = P / N offset from each other, where P is the width of the
Laserlichtquellen (Erstreckung der Laserlichtquellen in der ersten Richtung, in der die Laserlichtquellen nebeneinander angeordnet sind) ist. ln einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Laserstrahlbündel in einer ersten Ebene, die von der Arbeitsebene einen Abstand Y= Y1 hat, in das Strahlzusammenführungsmittel eintreten können und in einer zweiten Ebene, die von der Laser light sources (extension of the laser light sources in the first direction in which the laser light sources are arranged side by side) is. In an advantageous embodiment, provision may be made for the laser beam bundles to be able to enter the beam combining means in a first plane which is at a distance Y = Y1 from the working plane, and in a second plane which differs from the beam joining means
Arbeitsebene einen Abstand Y= Y2 hat, wieder aus dem Working plane has a distance Y = Y2, again from the
Strahlzusammenführungsmittel heraustreten können. Beam merge agent can emerge.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Abstand zwischen den beiden Ebenen in y-Richtung In a particularly advantageous embodiment, it is proposed that the distance between the two planes in the y-direction
ΔΥ12=Υ1-Υ2 etwa 2T bis 3T beträgt, wobei T die Taillengröße der Laserstrahlbündel in der ersten Ausbreitungsrichtung (z-Richtung) ist. Insbesondere kann der Abstand der Ebenen ΔΥ12 so gewählt sein, dass die Laserstrahlbündel verlustfrei in der zweiten Ebene zu einer linienförmigen Intensitätsverteilung zusammengeführt werden können. Dabei bleibt der optische Gangunterschied überall gleich. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass zum Beispiel die zweite Reihe von Laserlichtquellen bezüglich der ersten Reihe um H + Δ in z- Richtung verschoben ist, die dritte Reihe von Laserlichtquellen bezüglich der zweiten Reihe um H - Δ verschoben ist und so weiter. ΔΥ12 = Υ1-Υ2 is about 2T to 3T, where T is the waist size of the laser beam in the first propagation direction (z-direction). In particular, the spacing of the planes ΔΥ12 can be selected such that the laser beam bundles can be brought together without loss in the second plane to form a linear intensity distribution. The optical path difference remains the same everywhere. This can be achieved, in particular, by, for example, shifting the second row of laser light sources with respect to the first row by H + Δ in the z direction, the third row of laser light sources with respect to the second row by H - Δ, and so on.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Strahlzusammenführungsmittel eine Anzahl von Glasplatten umfassen, die so angeordnet sind, dass die In a preferred embodiment of the lighting device it is provided that the beam combining means comprise a number of glass plates, which are arranged so that the
Laserstrahlbündel an den optischen Grenzflächen der Glasplatten derart gebrochen werden können, dass die Laserstrahlbündel zu der linienförmigen Intensitätsverteilung zusammengeführt werden können. Dadurch ist es möglich, eine linienförmige Intensitätsverteilung in besonders hoher Qualität in der Arbeitsebene zu erzeugen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Glasplatten paarweise zueinander gekreuzt angeordnet sind. Die Glasplatten können zur x-z-Ebene zum Beispiel um einen Winkel von 45° geneigt angeordnet sein. Es soll an dieser Stelle jedoch betont werden, dass der Winkel zwischen den Glasplatten und der x-z-Ebene nicht zwingend 45° betragen muss. Laser beam at the optical interfaces of the glass plates can be broken so that the laser beam can be merged to the linear intensity distribution. This makes it possible to generate a linear intensity distribution in a particularly high quality in the working plane. In a particularly preferred embodiment it is provided that the glass plates are arranged in pairs crossed with each other. The glass plates can be arranged inclined to the xz plane, for example by an angle of 45 °. It should be emphasized at this point be that the angle between the glass plates and the xz plane does not necessarily have to be 45 °.
Die Strahlablenkmittel können in einer besonders vorteilhaften The Strahlablenkmittel can in a particularly advantageous
Ausführungsform zum Beispiel als Spiegelmittel ausgebildet sein. Embodiment, for example, be designed as a mirror means.
Während des Betriebs emittieren die Laserlichtquellen Laserlicht, welches sich zunächst in der ersten Ausbreitungsrichtung (z- Richtung) ausbreitet. Die Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen werden einzeln mit Hilfe von Spiegelmitteln um 90° in y-Richtung und damit in Richtung der Arbeitsebene (x-z-Ebene) abgelenkt. Es besteht die Möglichkeit, dass für jede der Laserlichtquellen jeweils ein einzelnes, diesem unmittelbar zugeordnetes Spiegelmittel vorgesehen ist, um das von der betreffenden Laserlichtquelle emittierte Laserlicht abzulenken. Alternativ kann für jede der Reihen von Laserlichtquellen jeweils ein einzelnes gemeinsames Spiegelmittel vorgesehen sein. During operation, the laser light sources emit laser light, which initially propagates in the first propagation direction (z direction). The laser beam bundles of the laser light sources are individually deflected by means of mirror means by 90 ° in the y direction and thus in the direction of the working plane (x-z plane). It is possible for each of the laser light sources in each case to have a single, directly associated mirror means in order to deflect the laser light emitted by the relevant laser light source. Alternatively, a single common mirror means may be provided for each of the rows of laser light sources.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann auch In a further advantageous embodiment can also
vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine zweite Gruppe von Laserlichtquellen aufweist, die spiegelbildlich zur ersten Gruppe von Laserlichtquellen angeordnet ist. Die linienförmige Intensitätsverteilung in der Arbeitsebene wird von den be provided that the illumination device has at least a second group of laser light sources, which is arranged in mirror image to the first group of laser light sources. The linear intensity distribution in the working plane is determined by the
Laserlichtquellen der beiden Gruppen erzeugt. Die zweite Gruppe von Laserlichtquellen kann ihrerseits insbesondere die in den Ansprüchen 1 bis 9 hinsichtlich der ersten Gruppe von Laserlichtquellen Laser light sources of the two groups generated. The second group of laser light sources, for their part, may in particular be those described in claims 1 to 9 with regard to the first group of laser light sources
aufgeführten Merkmale aufweisen. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter have listed features. Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Embodiments with reference to the accompanying
Abbildungen. Darin zeigen Illustrations. Show in it
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Fig. 1 is a perspective view of a
Beleuchtungsvorrichtung, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;  Lighting device, which is carried out according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2a, 2b zwei in einem kartesischen Koordinatensystem um 90° zueinander gedrehte Ansichten, die das aus dem Stand der Technik bekannte Problem der Überlappung Fig. 2a, 2b show two in a Cartesian coordinate system rotated by 90 ° to each other views, the known from the prior art problem of overlapping
benachbarter Laserstrahlbündel veranschaulichen;  illustrate adjacent laser beam;
Fig. 3a eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 3a is a side view of the lighting device according to
Fig. 1;  Fig. 1;
Fig. 3b eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 3b is a plan view of the lighting device according to
Fig. 1 und 3a;  Fig. 1 and 3a;
Fig.4a, 4b zwei schematisch stark vereinfachte Ansichten, die das 4a, 4b two schematically simplified views that the
Strahlmuster veranschaulichen, das mittels der  Beam patterns illustrate that by means of
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1, 3a und 3b in zwei unterschiedlichen, in Strahlausbreitungsrichtung voneinander beabstandeten x-z-Ebenen erhalten werden kann;  Illuminating device according to Figures 1, 3a and 3b can be obtained in two different, in the beam propagation direction spaced apart x-z planes.
Fig. 5a eine Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 5a is a side view of a lighting device according to a second embodiment of the
vorliegenden Erfindung ausgeführt ist; Fig. 5b eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung gemäßpresent invention is carried out; Fig. 5b is a plan view of the lighting device according to
Fig. 5a; Fig. 5a;
Fig. 6a, 6b zwei schematisch stark vereinfachte Ansichten, die das Fig. 6a, 6b two schematically simplified views that the
Strahlmuster veranschaulichen, das mittels der  Beam patterns illustrate that by means of
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 5a, 5b in zwei unterschiedlichen, in Strahlausbreitungsrichtung voneinander beabstandeten x-z-Ebenen erhalten werden kann.  Lighting device according to Fig. 5a, 5b can be obtained in two different, in the beam propagation direction spaced apart x-z planes.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine First, reference is made to Fig. 1, which is a
Beleuchtungsvorrichtung 1, welche gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, in perspektivischer Darstellung zeigt. Ferner ist in Fig. 1 zur Lighting device 1, which is executed according to a first preferred embodiment of the present invention, shown in perspective view. Further, in Fig. 1 for
Vereinfachung der weiteren Darstellung ein kartesisches Simplification of the further representation of a Cartesian
Koordinatensystem dargestellt, das die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung definiert. Coordinate system is shown, which defines the x-direction, the y-direction and the z-direction.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist eine Anzahl von The lighting device 1 has a number of
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h auf, die modulartig aufgebaut sind und als Emitter vorzugsweise jeweils eine Laserdiode umfassen. Die Laserlichtquellen 2, 2a - 2h sind vorliegend identisch aufgebaut und weisen jeweils eine Höhe H und eine Breite P auf. Die Laser light sources 2, 2a - 2h, which are constructed in a modular manner and preferably each comprise a laser diode as an emitter. In the present case, the laser light sources 2, 2a-2h have an identical construction and each have a height H and a width P. The
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h sind vorliegend in vier Reihen R1, R2, R3, R4 in x-Richtung nebeneinander und in y-Richtung übereinander gestapelt angeordnet. Es soll an dieser Stelle bereits angemerkt werden, dass zur Vereinfachung der Darstellung die Anzahl der zeichnerisch dargestellten Reihen R1, R2, R3, R4 auf N=4 beschränkt wurde und in jeder dieser vier Reihen jeweils M=5 Laserlichtquellen 2, 2a - 2h nebeneinander angeordnet sind. Es soll ausdrücklich betont werden, dass in x-Richtung in Abhängigkeit von der mittels der In the present case, laser light sources 2, 2a-2h are arranged side by side in four rows R1, R2, R3, R4 in the x-direction and stacked one above the other in the y-direction. It should already be noted at this point that the number of diagrammatically illustrated rows R1, R2, R3, R4 has been restricted to N = 4 and in each of these four rows M = 5 laser light sources 2, 2a-2h side by side are arranged. It should be emphasized that in the x-direction depending on the means of
Beleuchtungsvorrichtung 1 zu erzeugenden Linienlänge wesentlich mehr als fünf Laserlichtquellen 2, 2a - 2h nebeneinander angeordnet sein können. Lighting device 1 to be generated line length essential more than five laser light sources 2, 2a - 2h can be arranged side by side.
Es wird deutlich, dass benachbarte Reihen R1, R2, R3, R4 von It becomes clear that adjacent rows R1, R2, R3, R4 of
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h jeweils um eine Strecke dx in x-Richtung verschoben sind. Diese Verschiebung dx benachbarter Reihen R1, R2, R3, R4 in x-Richtung ist für alle Reihen R1, R2, R3, R4 konstant, wobei in allgemeiner Form insbesondere gelten kann: dx=P/N. Wie oben erwähnt, ist N die Anzahl der Reihen R1, R2, R3, R4 (vorliegend vier) und P die Erstreckung der Laserlichtquellen 2, 2a - 2h in x- Richtung (Breite), die bei den modulartig aufgebauten Laser light sources 2, 2a - 2h are each shifted by a distance dx in the x direction. This displacement dx of adjacent rows R1, R2, R3, R4 in the x-direction is constant for all rows R1, R2, R3, R4, wherein in general form, in particular: dx = P / N. As mentioned above, N is the number of rows R1, R2, R3, R4 (four in the present case) and P is the extension of the laser light sources 2, 2a-2h in the x-direction (width) which are modular in design
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h identisch ist. In y-Richtung sind die Laserlichtquellen 2, 2a - 2h unmittelbar übereinander angeordnet, so dass die„Verschiebung" benachbarter Reihen R1, R2, R3, R4 von Laserlichtquellen 2, 2a - 2h in y-Richtung der Höhe H der Laser light sources 2, 2a - 2h is identical. In the y-direction, the laser light sources 2, 2a-2h are arranged directly above one another so that the "displacement" of adjacent rows R1, R2, R3, R4 of laser light sources 2, 2a-2h in the y-direction of the height H of the
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h entspricht. Laser light sources 2, 2a - corresponds to 2h.
Während des Betriebs emittieren die Laserlichtquellen 2, 2a - 2h Laserlicht, welches sich zunächst in einer ersten During operation, the laser light sources 2, 2a-2h emit laser light, which is initially in a first
Strahlausbreitungsrichtung (z-Richtung) ausbreitet. Die Beam propagation direction (z-direction) propagates. The
Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen 2, 2a - 2h werden einzeln mit Hilfe von Strahlablenkmitteln, insbesondere mit Hilfe von Laser beam of the laser light sources 2, 2a - 2h are individually by means of beam deflecting means, in particular with the aid of
Spiegelmitteln, um 90° in eine zweite Strahlausbreitungsrichtung (y- Richtung) und damit in Richtung der Arbeitsebene (x-z-Ebene) abgelenkt. Es besteht die Möglichkeit, dass für jede der Mirror means, deflected by 90 ° in a second beam propagation direction (y direction) and thus in the direction of the working plane (x-z plane). There is a possibility that for each of the
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h jeweils ein eigenes Strahlablenkmittel (insbesondere Spiegelmittel) vorgesehen ist, um das von der betreffenden Laserlichtquelle 2, 2a - 2h emittierte Laserlicht um 90° in Richtung der Arbeitsebene abzulenken. Alternativ hierzu kann für jede der Reihen R1, R2, R3, R4 von Laserlichtquellen 2, 2a - 2h jeweils ein Strahlablenkmittel (insbesondere Spiegelmittel) Laser light sources 2, 2a - 2h each own Strahlablenkmittel (in particular mirror means) is provided to deflect the laser light emitted by the respective laser light source 2, 2a - 2h laser light by 90 ° in the direction of the working plane. Alternatively, for each of the rows R1, R2, R3, R4 of laser light sources 2, 2a-2h, a respective beam deflection means (in particular mirror means) may be used.
vorgesehen sein. So kann vorgesehen sein, dass in Strahlausbreitungsrichtung (z-Richtung) hinter der vierten Reihe R4 ein Spiegelmittel 4 angeordnet ist, welches das von den be provided. Thus it can be provided that in Beam propagation direction (z-direction) behind the fourth row R4, a mirror means 4 is arranged, which is that of the
Laserlichtquellen 2a - 2h emittierte Laserlicht um 90° in y-Richtung umlenkt. In Fig. 1 sind lediglich zwei einzelne Spiegelmittel 4 exemplarisch in Form gestrichelter Linien angedeutet, um die zeichnerische Darstellung nicht zu verkomplizieren. Laser light sources 2a - 2h deflected laser light by 90 ° in the y direction deflects. In Fig. 1, only two individual mirror means 4 are exemplarily indicated in the form of dashed lines in order not to complicate the drawing.
Auf den ersten Blick scheint es so, dass die Verschiebung At first glance, it seems that the shift
benachbarter Reihen R1, R2, R3, R4 von Laserlichtquellen 2, 2a - 2h in der ersten Strahlausbreitungsrichtung (z-Richtung) der vertikalen Verschiebung H entsprechen sollte, damit die Bedingung der adjacent rows R1, R2, R3, R4 of laser light sources 2, 2a - 2h in the first beam propagation direction (z direction) should correspond to the vertical displacement H, so that the condition of
Gleichheit der optischen Weglängen erfüllt ist. Demnach sollte die Entfernung vom Strahlausgangsfenster jeder Laserlichtquelle 2, 2a - 2h bis zum Punkt des Erzeugens der linienförmigen Equality of optical path lengths is met. Accordingly, the distance from the beam output window of each laser light source 2, 2a-2h should be to the point of generating the line-shaped
Intensitätsverteilung (Y=Y2) für alle Laserlichtquellen 2, 2a - 2h identisch und gleich LY+LZ sein. Wie nachfolgend erläutert werden wird, führt dieser auf den ersten Blick durchaus naheliegend Intensity distribution (Y = Y2) for all laser light sources 2, 2a - 2h be identical and equal to LY + LZ. As will be explained below, this leads at first glance quite obvious
erscheinende Ansatz zu Problemen, die mit Hilfe der seeming approach to problems that arise with the help of
erfindungsgemäßen Maßnahmen vermieden werden können. inventive measures can be avoided.
Das Hauptziel, das mit der hier beschriebenen The main objective with the one described here
Beleuchtungsvorrichtung 1 erreicht werden soll, besteht darin, dass die Helligkeit der beleuchteten Linie in der Arbeitsebene möglichst hoch sein soll. Das bedeutet, dass das von jeder Laserlichtquelle 2, 2a - 2h emittierte Laserlicht in der Ebene, in der einzelne  Lighting device 1 is to be achieved, is that the brightness of the illuminated line should be as high as possible in the working plane. This means that the laser light emitted by each laser light source 2, 2a-2h in the plane, in the individual
Laserstrahlbündel zu einer Linie zusammengeführt werden, eine Strahltaille haben soll, wie sie in Fig. 2a und 2b schematisch dargestellt ist. Wie in Fig. 2a zu erkennen, ist diese Bedingung unmittelbar nicht einzuhalten, da es eine Zone der Überlappung der Laserstrahlbündel A, B, C im Strahlrücklauf bis zu diesem Punkt gibt. Dieser Überlappungsbereich, der in Fig. 2a durch eine waagerechte Linie veranschaulicht wurde, liegt in Bezug auf die Arbeitsebene höher als der Punkt der Zusammenführung der Laserstrahlbündel A, B, C zu einer linienförmigen Intensitätsverteilung. Dabei müssen diese Laserstrahlbündel A, B, C über separate Linsenkanäle Laser beam to be merged into a line, a beam waist should, as shown schematically in Fig. 2a and 2b. As can be seen in Fig. 2a, this condition is not immediately observed, since there is a zone of overlap of the laser beam A, B, C in the beam return up to this point. This overlapping area, which was illustrated by a horizontal line in FIG. 2a, is in relation to the working plane higher than the point of merging the laser beam A, B, C to a linear intensity distribution. These laser beam bundles A, B, C must have separate lens channels
bereitgestellt werden. to be provided.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren bekannt, um die Strahltaillen mit maximal dichter Packung zusammenzuführen. Zu diesem Zweck werden beispielsweise Linsenlichtleiter oder From the prior art, different methods are known to merge the beam waistlines with maximum dense packing. For this purpose, for example, lens light guide or
Hohlraumlichtleiter verwendet. Linsenlichtleiter sind in diesem Cavity light guide used. Lens light guides are in this
Zusammenhang vorteilhafter und damit bevorzugter, da ihre Connection more advantageous and thus more preferable, since their
Herstellung technologische Vorteile bietet. Dabei soll der Abstand LW zwischen den Linsen beim Aufhalten des Feldes innerhalb der Manufacturing offers technological advantages. In this case, the distance LW between the lenses when stopping the field within the
Strahltaille mit der Ausdehnung W in x-Richtung mit der vollen Beam waist with the extension W in the x direction with the full
Divergenz Θο (in Radiant) in paraxialer Approximation LW=W/0o sein. In der Praxis zeigt es sich, dass diese Periode wesentlich kleiner als die Gesamthöhe der Beleuchtungsvorrichtung 1 ist, die H*N beträgt. Das bedeutet, dass der Linsenlichtleiter aus mehreren Perioden bestehen muss, was die konstruktive Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung erheblich erschweren würde. Divergence Θο (in radians) in paraxial approximation LW = W / 0o. In practice it turns out that this period is substantially smaller than the total height of the lighting device 1, which is H * N. This means that the lens light guide must consist of several periods, which would make the design of the lighting device considerably more difficult.
Diese Problematik wird bei der hier vorgestellten This problem is at the presented here
Beleuchtungsvorrichtung 1 dadurch vermieden, dass die Lighting device 1 thereby avoided that the
Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen 2, 2a - 2h in zwei Laser beam of the laser light sources 2, 2a - 2h in two
voneinander unabhängigen Stufen in die linienförmige independent steps in the linear
Intensitätsverteilung überführt werden. In einem ersten Schritt werden die Laserstrahlbündel A, B, C, D übereinander angeordneter Intensity distribution are transferred. In a first step, the laser beam bundles A, B, C, D are arranged one above the other
Laserlichtquellen 2a, 2f, 2g, 2h in eine erste Ebene (x-z-Ebene) bei einer Höhe Y=Y1 überführt, wobei benachbarte Laserstrahlbündel A, B, C, D in z-Richtung paarweise einen Versatz Δ in z-Richtung zueinander aufweisen. Im weiteren Verlauf werden die Laser light sources 2a, 2f, 2g, 2h in a first plane (x-z plane) at a height Y = Y1 transferred, wherein adjacent laser beam A, B, C, D in the z-direction in pairs have an offset Δ in the z-direction to each other. In the further course, the
Laserstrahlbündel A, B, C, D in einer zweiten Ebene (x-z-Ebene) bei einer Höhe Y=Y2 zum Beispiel mit Hilfe flacher, zueinander gekreuzter Glasplatten 5, 6 zu einer linienförmigen Laser beam A, B, C, D in a second plane (xz-plane) at a height Y = Y2, for example, by means of flat, to each other crossed glass plates 5, 6 to a linear
Intensitätsverteilung zusammengeführt. Intensity distribution merged.
In Fig. 1 sind diese Glasplatten 5, 6 nicht dargestellt, um die In Fig. 1, these glass plates 5, 6 are not shown to the
zeichnerische Darstellung nicht zu verkomplizieren. In Fig. 1 ist lediglich der Stahlverlauf der Laserstrahlbündel A, B, C, D (sowie der übrigen, nicht näher mit einem Bezugszeichen versehenen not to complicate drawing. In Fig. 1, only the steel profile of the laser beam A, B, C, D (and the rest, not provided with a reference numerals
Laserstrahlbündel) beim Hindurchtritt durch die Glasplatten 5, 6 dargestellt. Die Anordnung der Glasplatten 5, 6 im Strahlengang der Beleuchtungsvorrichtung 1 ist aus Fig. 3a ersichtlich. Die Glasplatten 5, 6 sind so angeordnet sind, dass die Laserstrahlbündel A-L an den optischen Grenzflächen der Glasplatten 5, 6 derart gebrochen werden können, dass die Laserstrahlbündel A-L zu der linienförmigen Laser beam) when passing through the glass plates 5, 6 shown. The arrangement of the glass plates 5, 6 in the beam path of the lighting device 1 can be seen in FIG. 3a. The glass plates 5, 6 are arranged so that the laser beam A-L at the optical interfaces of the glass plates 5, 6 can be broken such that the laser beam A-L to the linear
Intensitätsverteilung zusammengeführt werden können. Vorliegend schließen die Glasplatten 5, 6 mit der x-z-Ebene einen Winkel von 45° ein. Es soll an dieser Stelle jedoch betont werden, dass der Winkel, um den die Glasplatten 5, 6 gegenüber der x-z-Ebene geneigt sind, nicht zwingend 45° betragen muss. Die Intensitätsverteilungen in der ersten Ebene bei Y=Y1 und in der zweiten Ebene bei Y=Y2 sind in Fig.3a und 3b dargestellt. In Fig. 3a ist insbesondere der Versatz Δ benachbarter Laserstrahlbündel A, B, C, D in z-Richtung zu erkennen. Intensity distribution can be brought together. In the present case, the glass plates 5, 6 form an angle of 45 ° with the x-z plane. It should be emphasized at this point, however, that the angle by which the glass plates 5, 6 are inclined relative to the x-z plane does not necessarily have to be 45 °. The intensity distributions in the first plane at Y = Y1 and in the second plane at Y = Y2 are shown in FIGS. 3a and 3b. In particular, the offset Δ of adjacent laser beam bundles A, B, C, D in the z direction can be seen in FIG. 3 a.
Dabei kann der Abstand zwischen den beiden Ebenen in y-Richtung ΔΥ12=Υ1-Υ2 in vorteilhafter Weise bis zu einer Größe von etwa 2T bis 3T minimiert werden, wobei T die Taillengröße der Laserstrahlbündel A, B, C, D in z-Richtung ist. Falls ΔΥ12 so klein ist, dass AY12«LW ist, können die Laserstrahlbündel A, B, C, D ohne Verluste auf Grund von Überlappungen zu einer linienförmigen Intensitätsverteilung zusammengeführt werden. Dabei bleibt der optische Gangunterschied überall gleich. Dies wird dadurch erreicht, dass zum Beispiel die Reihe R2 bezüglich der Reihe R1 um H + Δ in z-Richtung verschoben ist, die Reihe R3 bezüglich der Reihe R2 um H - Δ verschoben ist und so weiter, wie dies insbesondere in Fi g .1 und in Fig. 3a zu erkennen ist. In this case, the distance between the two planes in the y-direction ΔΥ12 = Υ1-Υ2 can advantageously be minimized to a size of about 2T to 3T, where T is the waist size of the laser beam A, B, C, D in the z-direction , If ΔΥ12 is so small that AY12 << LW, the laser beams A, B, C, D can be merged without loss due to overlaps to a linear intensity distribution. The optical path difference remains the same everywhere. This is achieved by, for example, shifting the row R2 with respect to the row R1 by H + Δ in the z-direction, the row R3 with respect to the row R2 by H-Δ, and so on, as can be seen in particular in Fi g .1 and in Fig. 3a.
Mit Hilfe der hier vorgestellten Beleuchtungsvorrichtung 1 ist es möglich, in der Arbeitsebene eine linienförmige Intensitätsverteilung mit hoher Strahlqualität zu erzeugen. With the aid of the illumination device 1 presented here, it is possible to produce a linear intensity distribution with high beam quality in the working plane.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist dort ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Während bei der Referring to Fig. 5, there is shown a second embodiment of the present invention. While at the
Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine einzelne Gruppe von Laserlichtquellen 2, 2a - 2h vorgesehen war, weist die Beleuchtungsvorrichtung 1 in dem hier gezeigten Lighting device 1 according to the first embodiment, a single group of laser light sources 2, 2a - 2h was provided, the lighting device 1 in the one shown here
Ausführungsbeispiel zwei Gruppen von Laserlichtquellen 2, 2a - 2j (in Fig. 5a und 5b links) beziehungsweise 2, 2k-2p (in Fig. 5a und 5b rechts) auf. Embodiment two groups of laser light sources 2, 2a - 2j (in Fig. 5a and 5b left) or 2, 2k-2p (in Fig. 5a and 5b right) on.
Die beiden Gruppen von Laserlichtquellen 2, 2a - 2j beziehungsweise 2, 2k-2p sind spiegelbildlich zueinander ausgeführt und emittieren während des Betriebs Laserlicht in zueinander entgegengesetzten Strahlausbreitungsrichtungen in z-Richtung. Vorliegend sind die Laserlichtquellen 2, 2a - 2j beziehungsweise 2, 2k-2p jeder der beiden Gruppen in sechs Reihen R1 bis R6 übereinander angeordnet, wobei in jeder der Reihen insgesamt fünf Laserlichtquellen 2, 2a - 2j, 2, 2k- 2p nebeneinander angeordnet sind. The two groups of laser light sources 2, 2a-2j and 2, 2k-2p are mirror images of each other and emit during operation laser light in opposite beam propagation directions in the z-direction. In the present case, the laser light sources 2, 2a-2j or 2, 2k-2p of each of the two groups are arranged one above the other in six rows R1 to R6, wherein in each of the rows a total of five laser light sources 2, 2a-2j, 2, 2k-2p are arranged side by side ,
Die Laserstrahlbündel A-L werden - wie bereits im ersten The laser beam A-L - as already in the first
Ausführungsbeispiel - einzeln mit Hilfe von Strahlablenkmitteln, insbesondere mit Hilfe von Spiegelmitteln 4, um 90° in y-Richtung und damit in Richtung der Arbeitsebene (x-z-Ebene) abgelenkt. Welche der Strahlablenkmittel (vorliegend Spiegelmittel 4) welchen Embodiment - individually by means of beam deflecting means, in particular by means of mirror means 4, deflected by 90 ° in the y-direction and thus in the direction of the working plane (x-z plane). Which of the beam deflecting means (in the present case mirror means 4) which
Laserstrahlbündeln A-L zugeordnet sind, ergibt sich aus Fig. 3a in Verbindung mit Fig. 3b. Es besteht die Möglichkeit, dass für jede der Laserlichtquellen 2, 2a - 2j, 2, 2k-2p jeweils ein Strahlablenkmittel (insbesondere Spiegelmittel) vorgesehen ist, um das von der Laser beam bundles AL are assigned, resulting from Fig. 3a in conjunction with Fig. 3b. There is a possibility that for each of the Laser light sources 2, 2a - 2j, 2, 2k-2p each have a Strahlablenkmittel (in particular mirror means) is provided to the from the
betreffenden Laserlichtquelle 2, 2a - 2h beziehungsweise 2, 2k-2p emittierte Laserlicht um 90° abzulenken. Alternativ kann für jede der Reihen R1, R2, R3, R4, R5, R6 von Laserlichtquellen 2, 2a - 2j beziehungsweise 2, 2k-2p jeweils ein Strahlablenkmittel relevant laser light source 2, 2a - 2h or 2, 2k-2p emitted laser light to deflect 90 °. Alternatively, for each of the rows R1, R2, R3, R4, R5, R6 of laser light sources 2, 2a-2j and 2, 2k-2p, respectively, a beam deflecting means
(insbesondere Spiegelmittel) vorgesehen sein. be provided (in particular mirror means).
Die auf diese Weise abgelenkten Laserstrahlbündel werden wiederum in zwei Schritten in der oben bereits beschriebenen Art und Weise mit Hilfe flacher Glasplatten 5, 6 in eine linienförmige  The laser beam deflected in this way are in turn in two steps in the manner already described above with the aid of flat glass plates 5, 6 in a linear
Intensitätsverteilung in der Arbeitsebene überführt. Diese sind in der oben beschriebenen Weise zueinander gekreuzt angeordnet. Transferred intensity distribution in the working plane. These are arranged crossed in the manner described above.
Vorliegend schließen die Glasplatten 5, 6 wiederum mit der x-z-Ebene einen Winkel von 45° ein. Es soll an dieser Stelle jedoch wiederum betont werden, dass der Winkel zwischen den Glasplatten 5, 6 und der x-z-Ebene nicht zwingend 45° betragen muss. In der ersten x-z- Ebene bei Y=Y1 entstehen jetzt nicht zwei, sondern drei Reihen von Lichtbündeln A-L (siehe Fig. 6a), die in der zweiten x-z-Ebene bei Y=Y2 zu einer Linie vereinigt werden (Fig.6). Zu diesem Zweck kann eine Mehrzahl flacher, paarweise zueinander gekreuzter Glasplatten 5, 6 vorzugsweise in Form eines Arrays angeordnet sein. In the present case, the glass plates 5, 6 in turn enclose an angle of 45 ° with the x-z plane. However, it should again be emphasized at this point that the angle between the glass plates 5, 6 and the x-z plane does not necessarily have to be 45 °. In the first x-z plane at Y = Y1 there are now not two, but three rows of light bundles A-L (see FIG. 6a), which are combined into a line in the second x-z plane at Y = Y2 (FIG. 6). For this purpose, a plurality of flat, mutually crossed glass plates 5, 6 may preferably be arranged in the form of an array.
Wiederum sind die Laserlichtquellen 2, 2a - 2j, 2, 2k-2p in x-Richtung sowie in z-Richtung in der oben beschriebenen Weise zueinander versetzt angeordnet. Benachbarte Reihen R1 bis R6 sind um die konstante Strecke dx (vorzugsweise gilt auch hier dx=P/N) zueinander versetzt. Der Versatz benachbarter Reihen R1, R2, R3, R4, R5, R6 von Laserlichtquellen 2, 2a - 2j beziehungsweise 2, 2k-2p in der ersten Strahlausbreitungsrichtung (z-Richtung) ergibt sich unmittelbar aus Fig. 5a. Die Hauptbesonderheiten der hier vorgestellten geometrischen Once again, the laser light sources 2, 2a-2j, 2, 2k-2p are arranged offset from one another in the x-direction and in the z-direction in the manner described above. Adjacent rows R1 to R6 are offset from one another by the constant distance dx (preferably also here dx = P / N). The offset of adjacent rows R1, R2, R3, R4, R5, R6 of laser light sources 2, 2a-2j or 2, 2k-2p in the first beam propagation direction (z-direction) results directly from FIG. 5a. The main features of the here presented geometric
Anordnungen der Laserlichtquellen 2, 2a - 2h beziehungsweise 2, 2a- 2j, 2k-2p besteht darin, dass die modulartig gestalteten Arrangements of the laser light sources 2, 2a - 2h or 2, 2a-2j, 2k-2p is that the modular design
Laserlichtquellen 2, 2a - 2h beziehungsweise 2, 2a-2j, 2k-2p Laser light sources 2, 2a - 2h or 2, 2a-2j, 2k-2p
reihenweise mit einem Versatz in x-Richtung als auch mit einem Versatz in z-Richtung in einem dreidimensionalen Stapel in rows with an offset in the x-direction as well as with an offset in the z-direction in a three-dimensional stack
zusammengefasst sind, ohne dass dabei besondere are summarized without being special
Winkeleinstellungen der Laserlichtquellen 2, 2a - 2h beziehungsweise 2, 2a-2j, 2k-2p verwendet werden. Angle settings of the laser light sources 2, 2a - 2h or 2, 2a-2j, 2k-2p are used.
Es gibt in vorteilhafter Weise keine Verluste auf Grund von There are advantageously no losses due to
Überlappungen der Laserstrahlbündel, da diese in der oben Overlaps the laser beam as these are in the top
beschriebenen Weise in zwei Stufen zu der linienformigen described manner in two stages to the linienformigen
Intensitätsverteilung zusammengeführt werden. Intensity distribution are brought together.
Jedes der Laserstrahlbündel einer Laserlichtquelle 2, 2a - 2h beziehungsweise 2, 2a-2j wirkt höchstens mit zwei optischen Each of the laser beam bundles of a laser light source 2, 2a-2h or 2, 2a-2j acts at most with two optical
Elementen zusammen, und zwar mit einem Strahlablenkmittel 4, das insbesondere ein Strahlablenkspiegel sein kann, und mit jeweils einer der flachen Glasplatten 5, 6. Es können in den Strahlengängen zusätzliche Linsenmittel für die Taillenbildung verwendet werden. Diese nehmen an der Prozedur der Zusammenführung der Elements together, with a Strahlablenkmittel 4, which may be in particular a Strahlablenkspiegel, and each with one of the flat glass plates 5, 6. It can be used in the beam paths additional lens means for the waist. These take part in the procedure of merging the
Laserstrahlbündel zu der linienformigen Intensitätsverteilung nicht teil. Laser beam to the linienformigen intensity distribution not part.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) zur Erzeugung einer linienformigen Intensitätsverteilung in einer Arbeitsebene, umfassend 1. lighting device (1) for generating a line-shaped intensity distribution in a working plane, comprising
- zumindest eine Gruppe von Laserlichtquellen (2, 2a - 2j), die in einer Anzahl N von Reihen (R1-R6) mit jeweils einer Anzahl M nebeneinander angeordneter Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) derart übereinander angeordnet sind, dass sie Laserlicht in einer ersten Ausbreitungsrichtung abstrahlen können,  - At least one group of laser light sources (2, 2a - 2j) in a number N of rows (R1-R6) each having a number M juxtaposed laser light sources (2, 2a - 2j) are arranged one above the other such that they laser light in can emit a first propagation direction,
- eine Anzahl von Strahlablenkmitteln (4), die in der ersten Ausbreitungsrichtung hinter den Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) so angeordnet und dazu eingerichtet sind, dass sie das von den Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) emittierte Laserlicht in eine zweite Ausbreitungsrichtung zur Arbeitsebene ablenken können,  - A number of beam deflection means (4) arranged in the first propagation direction behind the laser light sources (2, 2a - 2j) and arranged to receive the laser light emitted from the laser light sources (2, 2a - 2j) in a second propagation direction can distract to the working level,
- Strahlzusammenführungsmittel, die in der zweiten  - Beam merger, in the second
Ausbreitungsrichtung so hinter den Strahlablenkmitteln (4) angeordnet sind, dass sie die einzelnen Laserstrahlbündel der Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) zu der linienformigen  Propagation direction are arranged behind the beam deflecting means (4), that they the individual laser beam of the laser light sources (2, 2a - 2j) to the line-shaped
Intensitätsverteilung zusammenführen können,  Can combine intensity distribution,
wobei benachbarte Reihen (R1-R6) in einer ersten Richtung (x- Richtung) senkrecht zur ersten und zweiten Abstrahlrichtung einerseits sowie in der ersten Ausbreitungsrichtung (z-Richtung) andererseits derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Laserstrahlbündel (A-L) der Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) überlappungsfrei in das Strahlzusammenführungsmittel eintreten können.  wherein adjacent rows (R1-R6) in a first direction (x-direction) perpendicular to the first and second emission direction on the one hand and in the first propagation direction (z-direction) on the other hand are offset from one another such that the laser beam bundles (AL) of the laser light sources ( 2, 2a-2j) can enter the beam combining means without overlap.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch 2. Lighting device (1) according to claim 1, characterized
gekennzeichnet, dass benachbarte Reihen (R1-R6) in der ersten Richtung jeweils um eine konstante Strecke dx zueinander versetzt angeordnet sind. characterized in that adjacent rows (R1-R6) in the first direction are each offset by a constant distance dx to each other.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch 3. Lighting device (1) according to claim 2, characterized
gekennzeichnet, dass benachbarte Reihen (R1-R6) in der ersten Richtung jeweils um eine Strecke dx=P/N zueinander versetzt angeordnet sind, wobei P die Breite der Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) ist.  characterized in that adjacent rows (R1-R6) in the first direction are each staggered by a distance dx = P / N, where P is the width of the laser light sources (2, 2a-2j).
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlbündel (A-L) in einer ersten Ebene, die von der Arbeitsebene einen Abstand Y= Y1 hat, in das Strahlzusammenführungsmittel eintreten können und in einer zweiten Ebene, die von der Arbeitsebene einen Abstand Y=Y2 hat, wieder aus dem 4. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the laser beam bundles (AL) in a first plane, which has a distance Y = Y1 from the working plane, can enter the beam merger means and in a second plane, which has a distance Y = Y2 from the working plane, again from the
Strahlzusammenführungsmittel heraustreten können.  Beam merge agent can emerge.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch 5. Lighting device (1) according to claim 4, characterized
gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden Ebenen in y-Richtung ΔΥ12=Υ1-Υ2 etwa 2T bis 3T beträgt, wobei T die Taillengröße der Laserstrahlbündel (A-L) in der ersten  characterized in that the distance between the two planes in the y-direction ΔΥ12 = Υ1-Υ2 is about 2T to 3T, where T is the waist size of the laser beam (A-L) in the first
Ausbreitungsrichtung (z-Richtung) ist.  Propagation direction (z-direction) is.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch 6. Lighting device (1) according to claim 5, characterized
gekennzeichnet, dass der Abstand der Ebenen ΔΥ12 so gewählt ist, dass die Laserstrahlbündel (A-L) verlustfrei in der zweiten Ebene zu einer linienförmigen Intensitätsverteilung  characterized in that the spacing of the planes ΔΥ12 is selected so that the laser beam (A-L) without loss in the second plane to a linear intensity distribution
zusammengeführt werden können.  can be merged.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die 7. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the
Strahlzusammenführungsmittel eine Anzahl von Glasplatten (5, 6) umfassen, die so angeordnet sind, dass die  Beam merge means comprise a number of glass plates (5, 6) which are arranged so that the
Laserstrahlbündel (A-L) an den optischen Grenzflächen der Glasplatten (5, 6) derart gebrochen werden können, dass die Laserstrahlbündel (A-L) zu der linienförmigen Laser beam (AL) at the optical interfaces of the glass plates (5, 6) can be broken so that the Laser beam (AL) to the linear
Intensitätsverteilung zusammengeführt werden können.  Intensity distribution can be brought together.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch 8. Lighting device (1) according to claim 7, characterized
gekennzeichnet, dass die Glasplatten (5, 6) paarweise  characterized in that the glass plates (5, 6) in pairs
zueinander gekreuzt angeordnet sind.  are arranged crossed to each other.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlablenkmittel (4) als Spiegelmittel ausgebildet sind. 9. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the beam deflecting means (4) are designed as a mirror means.
10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) mindestens eine zweite Gruppe von Laserlichtquellen (2, 2k-2p) aufweist, die spiegelbildlich zur ersten Gruppe von 10. Lighting device (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lighting device (1) at least a second group of laser light sources (2, 2k-2p), the mirror image of the first group of
Laserlichtquellen (2, 2a - 2j) angeordnet ist.  Laser light sources (2, 2a - 2j) is arranged.
EP11763877.5A 2010-09-09 2011-09-08 Laser apparatus for producing a linear intensity distribution in a working plane Withdrawn EP2614399A1 (en)

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