196518. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lézernyalábok leképezésére és formálására
5 196518 6 dos lézernyalábok tengelyei közötti távolság a letapogatási felületen lényegében megegyezzék az előirt rasztertávolsággal. Adott esetben előnyös egy közbenső szögkicsinyitő elemmel beállítani az utolsó leképező elem számára szükséges tengelyszögiek let. A találmány egy előnyös foganatosítása szerint az ekvivalens lencsének megfelelő leképző részbe belépő lézernyalábok nyakát olyan nyakrádiusszal állítjuk elő, hogy a nyakrádiuszhoz tartozó széttartási szög felének és az ekvivalens lencse fókusztávolságának szorzata megegyezzék a letapogatási felületen előírt foltrádiusszal. Így egyrészt a nyakméret az előbb ismertetett megoldáshoz képest nagyobb, ezáltal a lézernyaláb távoltéri széttartási szöge is minimális, vagyis a mélységélesség maximális lehet az adott foltméretre, -másrészt a nyak helyén és annak közvetlen közelében a lézernyaláb széttartása minimális, ezért a folt-mélységélesség tartománya maximális egy adott nyakméret esetén. A találmány szerinti megoldásnál a raszter-mélységélességre az alábbi megfontolások érvényesek. Ha az adott alkalmazás r rasztertávolság mellett maximum ±ar/r relativ hibát ír elő és az ennek megfelelő mélységélesség tartományt ±az-vel jelöljük, akkor a kimenő szomszédos lézernyalábok tengelyei által bezárt jÖ(2) szög maximális értéke kis szögek esetén ar #12) = -----(1) az lehet. Másrészt (t-f) 0(1) 0[2) = ----------------------, (2) f ahol J0(1) az ekvivalens lencsébe belépő szomszédos lézernyalábok tengelyei által bezárt szög, f az ekvivalens lencse fókusztávolsága és t a lézernyaláb tengelyek keresztezési helyének távolsága az ekvivalens lencse első fősikjától. Ha t = f, azaz a keresztezési hely éppen fókusztávolságnyira van, akkor 0{2) = 0, azaz az (1) egyenlet alapján a az mélységélesség elvben végtelen. Ha eltérés van, azaz at = t-f (3) nem zérus, akkor az (1) és (2) egyenlet alapján ar ■ f az --------------------------------------- 14) at*J2f( 1) Mivel r 0(\) =------, (5) f behelyettesítve az (5) egyenletet a (4) egyenletbe kapjuk, hogy ar f2 az = ------ ----------' ‘ (6) r at Látható, hogy az r rasztertávolság adott relatív hibája esetén a az mélységélesség 4 tartomány fordítottan arányos a at eltéréssel, és egyenesen arányos az f fókusztávolság négyzetével. Ha adott a letapogatási felület elhelyezési tűrése a kimenő fókuszsikhoz képest, azaz a taz, akkor meghatározható a (6) egyenletből a keresztezési hely ±at tűrése a bemenő fókuszsikhoz képest. A találmány másrészt berendezés lézernyalábok leképezésére és formálására, amelynek széttartó vagy összetartó tengelyű lézernyalábokat előállító eszköze és a lézernyalábokat egy letapogatási felületre leképező optikai rendszere van, és az jellemzi, hogy az optikai rendszer a lézernyalábok valós nyakát egymástól előirt távolságban a letapogatási felületre leképező elemet tartalmaz, amely leképező elem bemenő fókuszsíkja a lézernyalábok keresztezési helyének környezetében van. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnye, hogy kompenzálja az eredeti (tárgy) vertex pontok beállítási pontatlanságait, vagyis há azok nem esnek egy pontba. Kompenzálja továbbá a tárgy vertex után alkalmazott tengelyszögkicsinyitó optika aberrációja által okozott látszólagos tárgy vertex eltolódásokat is. További előnye a találmánynak, hogy a lézernyaláb-köteg rendkívül kompakt az egész optikai rendszeren át, ezáltal - az alkalmazott több lézernyaláb ellenére - a leképező elemek, például lencsék relativ nyílása, a sugárutat megtörő tükrök vagy prizmák mérete és a letapogatáshoz szükséges dinamikus eltérítő eszköz mérete kicsi lehet. Ezáltal aberrációra igénytelenebb, olcsóbb leképező elemek és kisebb méretű, tehetetlenségű dinamikus eltérítő eszközök alkalmazhatók. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyösen kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra egy ismert megoldás vázlatos optikai elrendezését, a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának vázlatos optikai elrendezését, a 3-11. ábrák pedig a találmány szerinti berendezés egy-egy további kiviteli alakjának vázlatos optikai elrendezését mutatják. Az ábrákon az azonos vagy azonos funkciójú elemeket azonos hivatkozási jellel láttuk el. A 2. ábra a találmány egy példaképpeni kiviteli alakját mutatja két lézernyalábra, de az sok lézernyalábra is alkalmas. A például He-Ne 5 lézerből kilépő lézernyalábból 11 leképező elem - az ábrán egyetlen pozitív lencse, de lehet két lencséből álló teleszkóp vagy tükrös leképező elrendezés - egy intenzitás 6 modulátor számára kívánt méretű nyalábnyakat a kívánt helyen, előnyösen a 6 modulátor közepén állít elő. A 6 modulátor Löbbsugaras akuszto-optikai modulátor lehet, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
