特表 2022-524953 複数の溝を生成する装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-11

(54)【発明の名称】複数の溝を生成する装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/364 20140101AFI20220428BHJP

   B23K 26/064 20140101ALI20220428BHJP

   B23K 26/067 20060101ALI20220428BHJP

【ＦＩ】

B23K26/364

B23K26/064 Z

B23K26/067

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021550017

(86)(22)【出願日】2020-03-19

(85)【翻訳文提出日】2021-09-22

(86)【国際出願番号】 EP2020057615

(87)【国際公開番号】W WO2020193366

(87)【国際公開日】2020-10-01

(31)【優先権主張番号】202019101652.3

(32)【優先日】2019-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521227779

【氏名又は名称】４ジェット マイクロテック ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ディック、トビアス

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AD01

4E168CA13

4E168CB03

4E168DA23

4E168EA05

4E168EA06

4E168EA25

(57)【要約】

表面（１１０）内に複数の溝を生成するためのレーザ加工装置（１００）は、レーザ放射（１０４）を受け取り、引き続き出力放射（１０６）を生成するように取り付けられている光学回折装置（１０２）を備え、この出力放射（１０６）は、複数の強度極大を有する。アクチュエータ装置（１０８）が、出力放射（１０６）と表面（１１０）との間の相対運動を生成するために設けられていて、各々の強度極大が、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面内に複数の溝を生成するレーザ加工装置において、前記レーザ加工装置は、
レーザ放射を受け取り、引き続き出力放射を生成するように取り付けられている光学回折装置と、
前記出力放射と前記表面との間に相対運動を生成するアクチュエータ装置と
を備え、前記出力放射は、複数の強度極大を有し、各々の強度極大は、前記複数の溝のうちの一つの溝を生成する、
レーザ加工装置。

【請求項2】

前記光学回折装置は、少なくとも一つの光学素子を有し、特に、前記少なくとも一つの光学素子は、前記出力放射の複数の部分の間に位相差を生成するように取り付けられている、請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記少なくとも一つの光学素子は、反射で動作するように取り付けられている、請求項２に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記少なくとも一つの光学素子は、金属又は半導体材料からなる本体を有する、請求項２又は３に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

前記本体は、少なくとも部分的に、金属、特に耐腐食性金属、例えば耐腐食性合金又は貴金属で被覆されている、請求項４に記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記少なくとも一つの光学素子は、回折光学素子である、請求項２から５までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記複数の強度極大は、少なくとも１０の強度極大、特に少なくとも５０の強度極大又は少なくとも２００の強度極大を含む、請求項１から６までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項8】

前記出力放射が前記表面に向かうように取り付けられている放射経路をさらに備え、
前記相対運動は、直線的運動であり、
前記光学回折装置及び／又は前記放射経路は、前記複数の溝のうちのそれぞれ二つの溝がそれ自体の間に一つのリブを形成するように取り付けられている、請求項１から７までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項9】

前記レーザ放射は、ＣＯ２レーザ放射である、請求項１から８までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項10】

前記レーザ放射の平均出力は、少なくとも５００Ｗ、特に少なくとも１ｋＷである、請求項１から９までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項11】

前記レーザ放射を生成するレーザ源をさらに備える、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項12】

前記光学回折装置を冷却する冷却剤流路、特に液状冷却剤用の冷却剤流路をさらに備える、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項13】

表面内に複数の溝を生成する方法において、前記方法は、
レーザ放射を、出力放射を生成する光学回折装置に向けるステップと、
前記出力放射を前記表面に向けるステップと、
前記出力放射と前記表面との間に相対運動を生成するステップと
を含み、前記出力放射は、複数の強度極大を有し、各々の強度極大は、複数の溝のうちの一つの溝を生成する、表面内に複数の溝を生成する方法。

【請求項14】

前記出力放射の生成は、前記光学回折装置でのレーザ放射の反射を含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記表面上に複数の平行のリブ、特にリブレットを製造するための、請求項１から１２までのいずれか一項に記載のレーザ加工装置又は請求項１３若しくは１４に記載の方法の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示された主題は、表面のレーザ加工の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

国際公開第２０１８／１９７５５５号明細書は、リブレットを製造する方法及び装置を開示しており、このリブレットは、レーザ干渉構造化（ＤＬＩＰ－直接レーザ干渉パターニング）により、表面内へ、特に既に塗装及び硬化された表面内へ導入される。この様式で製造されたリブレットを備える部材は、航空機、船舶及び風力発電装置を比較的低い流体抵抗で運転することを可能にする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上述の状況の観点から、改善された特性を備える表面のレーザ加工を可能にする技術についての必要性が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この必要性は、独立請求項の主題により考慮される。好ましい実施形態は、従属請求項に示されている。

【0005】

本明細書に開示された主題の第一の態様によると、装置、特に表面内に複数の溝を生成するレーザ加工装置が開示される。

【0006】

第一の態様の実施形態によると、表面内に複数の溝を生成するレーザ加工装置が開示され、このレーザ加工装置は、レーザ放射を受け取り、引き続き出力放射を生成するように取り付けられている光学回折装置と、出力放射と表面との間の相対運動を生成するアクチュエータ装置とを備え、この出力放射は、複数の強度極大を有し、（複数の強度極大の）各々の強度極大は、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【0007】

本明細書に開示された主題の第二の態様によると、方法、特に表面内に複数の溝を生成する方法が開示される。

【0008】

第二の態様の実施形態によると、表面内に複数の溝を生成する方法が開示され、この方法は、レーザビームを、出力放射を生成する光学回折装置に向けるステップと、出力放射を表面に向けるステップと、出力放射と表面との間に相対運動を生成するステップとを含み、この出力放射は、複数の強度極大を有し、（複数の強度極大の）各々の強度極大は、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【0009】

本明細書に開示された主題の多様な態様及び実施形態は、レーザビーム（又はレーザ放射）から光学回折装置（例えば回折光学素子又は複数の位相板）により直接複数の強度極大を生成し、この複数の強度極大の各々の強度極大を、複数の溝のうちの一つの溝を生成するために使用することにより、改善された特性を有する表面のレーザ加工を提供することができるという思想に基づく。

【0010】

第一の態様の実施形態によると、レーザ加工装置は、本明細書に開示された実施形態のうちの一つ若しくは複数の機能性を提供するように及び／又は本明細書に開示された実施形態、特に第一若しくは第二の態様の実施形態のうちの一つ若しくは複数のために必要な機能性を提供するように構成されている。

【0011】

第二の態様の実施形態によると、方法は、本明細書に開示された実施形態のうちの一つ若しくは複数の機能性を提供するように及び／又は本明細書に開示された実施形態、特に第一若しくは第二の態様の実施形態のうちの一つ若しくは複数のために必要な機能性を提供するように構成されている。

【0012】

本明細書に開示された主題の更なる利点及び特徴は、目下の好ましい実施形態の以下の例示的な説明から明らかになるが、本開示は、この好ましい実施形態に限定されるものではない。本出願の図面の個々の図は、概略的に示されているだけであり、必ずしも縮尺どおりで示されていない。むしろ、本明細書に開示された主題のいくつかの実施形態を明確にするために、相対的な寸法及び角度は縮尺どおりに表示することはできない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本明細書に開示された主題の実施形態によるレーザ加工装置を概略的に示す。

【図2】図１中の線ＩＩ－ＩＩから見た、図１の物体の表面を示す。

【図3】図２中の複数の溝の一部を、図２中の線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面図で示す。

【図4】本明細書に開示された主題の実施形態によるレーザ加工装置を示す。

【図5】本明細書に開示された主題の実施形態による回折装置の平面図を示す。

【図6】図５の回折装置の光学素子を断面図で示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本明細書に開示された主題の例示的な実施形態を説明し、この場合、例えば、レーザ加工装置又は方法が参照される。もちろん、多様な態様、実施形態及び例の特徴の各々の組合せが可能であることが強調されるべきである。特に、いくつかの実施形態は、方法を参照して説明され、他の実施形態は、レーザ加工装置を参照して説明される。しかしながら、当業者は、上述及び後述の説明、特許請求の範囲及び図面から、他に明記されていない限り、異なる態様、実施形態及び例の特徴が組合せ可能であり、このような特徴の組合せは、本出願により開示されていると見なされることを推知する。例えば、方法に関連する特徴でさえ、レーザ加工装置に関連する特徴と組合せ可能であり、またその逆も同様である。さらに、レーザ加工装置に関連する実施形態の特徴は、方法に関連する相応する特徴と組合せ可能である。さらに、方法、方法の実施形態又は機能の開示により、一つ又は複数の構成要素（例えば光学素子）及び／又はアクチュエータ（例えばアクチュエータ装置の形態）並びにこのアクチュエータと相互作用する、方法又は機能の実施のために形成されている制御装置の機能性が開示されているものと見なされる。さらに、装置の機能の開示によって、装置の特徴なしで機能を定義する相応する方法が開示されているものと見なされる。

【0015】

他に明記されていない限り、数値は、±５％の拡張範囲を含むものと理解すべきであり、すなわち例えば、１００の溝の数の表示は、一実施形態によると、（１００±５％）＝［９５、１０５］の区間の間の溝の数を含み、５０％のパーセンテージは、一実施形態によると、５０％±５％＝［４７．５％、５２．５％］の区間の間のパーセンテージを含む。別の実施形態によると、数値は、±１０％の拡張範囲を含むものと理解すべきである。

【0016】

一実施形態によると、表面内に複数の溝を生成するように取り付けられているレーザ加工装置が開示される。別の実施形態によると、レーザ加工装置は、レーザ放射を受け取り、引き続き出力放射を生成するように取り付けられた光学回折装置を備える。別の実施形態によると、レーザ加工装置は、出力放射と表面との間の相対運動を生成するアクチュエータ装置を備える。それにより、出力放射は（表面からの材料の除去により）、表面内に複数の溝を生成する。一実施形態によると、出力放射は、複数の強度極大を有し、これら複数の強度極大の各々の強度極大が、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【0017】

本明細書に開示された主題の実施形態によると、レーザ加工装置は、出力放射が表面に向かうように取り付けられている放射経路を有する。この放射経路は、例えば回折装置からの出力放射が表面にまで伝播する自由空間であってよい。他の実施形態によると、放射経路は、一つ又は複数の偏向素子、例えばミラーを有していてよい。例えば、アクチュエータ装置は、少なくとも一つの偏向素子を動かし、それにより出力放射と表面との間に相対運動を生成するように取り付けられていてよい。別の実施形態によると、アクチュエータ装置は、表面及び／又はレーザ加工装置若しくはその一部を動かすように取り付けられている。

【0018】

別の実施形態によると、放射経路は、一つ若しくは複数の集束する光学素子及び／又は一つ若しくは複数の発散する光学素子、例えば光学レンズを有していてよい。

【0019】

一実施形態によると、複数の強度極大は、放射経路に沿って、出力放射の放射経路の狭く限られた範囲内に存在するだけである。この場合、表面は、放射経路のこの範囲内に位置決めされることが自明である。換言すると、一実施形態によると、表面及び放射経路は相互に、表面が放射経路の、出力放射が複数の強度極大を有する範囲内にあるように位置決めされている。

【0020】

相応して、一実施形態によると、表面内に複数の溝を生成する方法は、以下の実施形態のうちの一つ又は複数を有する。一実施形態によると、この方法は、レーザ放射を、複数の強度極大を有する出力放射を生成する光学回折装置に向けるステップを含む。別の実施形態によると、この方法は、出力放射を表面に向けるステップを含む。別の実施形態によると、この方法は、出力放射と表面との間の相対運動を生成するステップを含む（例えば出力放射は相対運動の間に生成される）。出力放射と表面との間の相対運動により複数の溝が生成され、この場合、各々の強度極大が、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【0021】

一実施形態によると、出力放射を表面に向けるステップは、表面が放射経路の範囲内にあり、その範囲内で出力放射が複数の強度極大を有するように、表面と出力放射とを互いに位置決めすることを含む。

【0022】

一実施形態によると、光学素子及び／又は放射経路及び／又はアクチュエータ装置は、出力放射により生成される複数の溝が平行の溝であるように取り付けられている。

【0023】

一実施形態によると、複数の強度極大により生成される溝の８０％の断面寸法（例えば深さ）は、断面寸法の平均値の付近で、断面寸法の±１０％の許容範囲内にある。一実施形態によると、この場合、平均値は、複数の溝の関連する断面寸法に関する算術平均である。断面寸法は、一実施形態によると、溝の幅又は溝の深さであってよい。

【0024】

一実施形態によると、表面内のこれらの溝は、リブレット、すなわち平滑な表面と比べて表面の流動抵抗を低下させる構造を形成する。特に、リブレットの用途、機能、形状、寸法、特性などに関して、国際公開第２０１８／１９７５５５号を明確に参照し、その全体の開示、特にリブレットの寸法及び用途は、参照により本明細書に含まれる。

【0025】

リブレットにとって通常であるように、一実施形態では、溝は、それぞれ側方の壁を有する。したがって、それぞれ二つの互いに隣り合う溝の隣接する壁は、これらの二つの溝の間のリブの互いに反対側の二つの側面を形成する。換言すると、一実施形態によると、複数の溝により、表面上に複数のリブが生成され、このリブは、例えば先に引用された国際公開第２０１８／１９７５５５号に記載されているような適切な寸法の場合にリブレットとして作用する（すなわち、表面全体にわたり流動抵抗を低減する）。一実施形態によると、リブの側面は鋭角をなしている。特に、リブは、一実施形態によると、先細に構成されている。

【0026】

一実施形態によると、リブは、実質的に互いに平行に、特に表面上で期待される流動の流動方向に対して平行に延びる。

【0027】

一実施形態によると、回折装置は、少なくとも一つの光学素子を有する。以下に光学素子について言及する限り、一実施形態により、二つ又はそれ以上の光学素子の場合、これらの光学素子の各々は、本明細書に開示された実施形態のうちの一つ又は複数により構成されていてよいことが理解されるべきである。

【0028】

一実施形態によると、少なくとも一つの光学素子（例えば、回折装置の各々の光学素子）は、出力放射の複数の部分の間に多数の位相差を生成するように取り付けられている。別の実施形態によると、少なくとも一つの光学素子は、多数の位相差の生成により、出力放射中に複数の強度極大を生成するように取り付けられている。出力放射のそれぞれ二つの部分の間の位相差は、出力放射の別の部分に対して一般的に異なることは自明である。

【0029】

例えば、一実施形態によると、光学素子は、回折光学素子である。例えば、一実施形態による回折光学素子は、多数の位相差を生成する構造を有する。別の実施形態によると、回折装置は、二つ又はそれ以上の回折光学素子を有する。例えば、一実施形態において、回折装置は、二つ又はそれ以上の（回折）光学装置を有し（これは例えば位相マスクとも言われる）、それにより、複数の平面内での位相差の生成が行われる（多面光変換、ＭＰＬＣ）。別の実施形態によると、回折装置は、ホログラムである。出力放射の所望の強度分布から出発して、回折光学素子、ＭＰＬＣ素子又はホログラムは、自体公知の製造方法により製造されていてよい。本明細書では単に例示的に、以下の文献、すなわち欧州特許第１５９１８０５号明細書、米国特許５０７３００７号明細書に記載されている技術が挙げられる。

【0030】

一実施形態によると、回折装置の少なくとも一つの光学素子の少なくとも一つは、出力放射の断面内に複数の強度極大を生成するように構成されていて、この断面は、回折装置に入射するレーザ放射の断面よりも小さい。換言すると、回折装置の少なくとも一つの光学素子の少なくとも一つは、回折装置に入射するレーザ放射の集束を達成するように構成されている。例えば、一実施形態によると、回折装置の（レーザ放射の伝播方向で見て）最後の光学素子（すなわち、出力放射を生成する光学素子）が、この様式で形成されている。一実施形態によると、断面（本明細書ではビームダイヤゴナルとも言う）は、放射方向に対して垂直な放射の最大の拡がりにより規定される。

【0031】

他に記載がない限り、出力放射の断面は、出力放射が表面上に有する断面に関する。換言すると、一実施形態による出力放射の断面は、出力放射が表面上で（すなわち回折装置からの規定された距離で）生成される全体の照明箇所（スポット）の断面に相応する。したがって、スポット（すなわち、出力放射が表面上に生成する全体の照明箇所）は、複数の強度極大を含む。

【0032】

一実施形態によると、回折装置と表面との間に（すなわち放射経路内に）少なくとも一つの別の光学素子、例えば少なくとも一つの集束する光学素子及び／又は少なくとも発散する光学素子、例えばレンズなどが配置されていてよい。例えば、少なくとも一つの別の光学素子は、以下の、出力放射を集束又は拡張するための機能、複数の強度極大をスケーリングするための機能、回折装置が少なくとも別の光学素子で所望の形態で複数の強度極大を生成するように構成された場合に、所望な形態で強度極大を生成するための機能等の少なくとも一つを予定していてよい。一実施形態によると、回折装置は、場合により少なくとも一つの別の光学素子を考慮しながら、所定の間隔で複数の強度極大（特に複数の強度極大を有するスポット）を生成するように取り付けられ（計算され）ている。一実施形態によると、表面は、回折装置から所定の間隔で配置されている。

【0033】

一実施形態によると、複数の強度極大（すなわち、複数の溝のそれぞれ一つの溝を生成する複数の強度極大）は、少なくとも１０の強度極大を含む。例えば、複数の強度極大は、少なくとも５０の強度極大を含むか、他の実施形態によると、少なくとも１００、少なくとも２００、少なくとも５００又は少なくとも１０００の強度極大を含む。例えば複数の強度極大は、５００～１５００の強度極大を含む。

【0034】

一実施形態によると、強度極大の間隔は、名目上で、４０μｍ～１６０μｍ、例えば１００μｍである。溝が表面内でリブレットを生成する場合に、強度極大の間隔は、リブの所望の間隔を達成するように適合されることは自明である。説明されたように、リブの所望の間隔（ひいては強度極大の所望の間隔）は、例えば流動速度に依存することができ、この流動速度のために、リブレットは、流動抵抗の所望の低減を生成する。複数の溝の隣接する溝の間隔は、実際に、強度極大の名目上の間隔から、例えば±５％だけ、逸脱してもよいことは自明である。例えば、一実施形態によると、１００μｍの強度極大の名目上の間隔について、隣接する溝の間隔は９０μｍ～１１０μｍであってよい。

【0035】

一実施形態によると、スポットサイズは１５ｍｍ～５００ｍｍ、例えば３０ｍｍ～２００ｍｍである。例えば、５ｋＷレーザに対してスポットサイズは１２０ｍｍであってよい。さらに、例えば２ｋＷレーザに対して、例えばスポットサイズは７０ｍｍであってよい。一実施形態によると、スポットは、相対運動に対して垂直の方向でこのスポットサイズを有する。

【0036】

一実施形態によると、スポットは、最小寸法の方向と、最大寸法の方向とを有し、最大寸法ｄｍａｘは、一実施形態によると、最小寸法ｄｍｉｎの数倍である。例えば、最大寸法ｄｍａｘは、最小寸法ｄｍｉｎのＦ倍、つまりｄｍａｘ＝Ｆ・ｄｍｉｎであり、因数Ｆは、一実施形態によると、５～１００、例えば４０である（ｄｍａｘ＝４０・ｄｍｉｎ）。例えば、最小寸法が３ｍｍであり、最大寸法が１２０ｍｍであることができる。例えば、一実施形態によると、スポットは、ｄｍｉｎ・ｄｍａｘの寸法を有する、すなわち例えば３ｍｍ・１２０ｍｍの寸法を有する、本質的に矩形又は楕円形のスポットである。スポットは複数の強度極大を有するので、（例えば、「本質的に矩形の」スポットの）スポットサイズは、スポットの周り（又は複数の強度極大の周り）に外接可能である矩形の寸法（例えばｄｍｉｎ、ｄｍａｘ）を表す。一実施形態によると、本明細書で示されたスポットサイズは、スポットの最大寸法ｄｍａｘである。

【0037】

一実施形態によると、出力放射と表面との間の相対運動は、最小寸法の方向に行われる。それにより、比較的小さな最小寸法により、相対運動の所与の速度で、表面の比較的短い照明時間が実現される。出力放射による表面の照明時間は、一実施形態によると、４０ｍｓ未満、例えば１０ｍｓ未満である。特に、出力放射による表面の照明時間は、２ｍｓ未満である。一実施形態によると、最小寸法と相対運動の速度とは、示された照明時間を実現するように適合されている。一実施形態によると、相対運動の速度は、少なくとも１００ｍｍ／ｓ、例えば１００ｍｍ／ｓ～２ｍ／ｓの間の間隔、３００ｍｍ／ｓ～１ｍ／ｓの間の間隔である。例えば、相対運動の速度は、名目上で５００ｍｍ／ｓ又はそれ以上である。一実施形態によると、強度極大は、周期的に、例えば周期的に一列に配置されている。一実施形態によると、各々の強度極大は、円形から逸脱した形状を有する。例えば、複数の強度極大の各々の強度極大は、長く伸びた形状を有する。強度極大の形状は、この場合、通常のように例えば同じ強度の線の形状により規定される。

【0038】

一実施形態によると、光学素子は、反射で動作するように取り付けられている。換言すると、一実施形態による光学素子は、反射光学素子である。反射で動作する光学素子により、光学素子の熱的負荷を低減することができる。反射で動作する光学素子の場合、位相差を生成する構造は、一実施形態によると、表面構造であってよい。

【0039】

別の実施形態によると、光学素子は、金属又は半導体材料からなる本体を有する。一実施形態によると、本体は、高い電気伝導率を有する金属及び／又は高い熱伝導率を有する金属、例えば銅又は金から形成されている。別の実施形態によると、本体は、耐食性金属（すなわち、腐食に対して耐性の金属）、例えば適切な金属合金又は貴金属から形成されている。別の実施形態によると、本体は、ケイ素から形成されている。一実施形態によると、本体は、単結晶から形成されている。この様式で、光学素子の特性に関する粒界の影響を回避することができる。

【0040】

別の実施形態によると、本体は、少なくとも部分的に、金属、特に耐食性金属で被覆されている。一実施形態によると、耐食性金属は、耐食性合金又は貴金属、例えば金である。耐食性金属により、持続的に光学素子の高い反射率を達成することができる。例えば、光学素子は、金属（例えば金）で被覆されているケイ素からなる本体を有していてよい。

【0041】

一実施形態によると、本体は１ｍｍ～２００ｍｍ、例えば５ｍｍ～５０ｍｍの範囲内の厚さを有する。比較的大きな厚さは、本体の比較的高い剛性、ひいては光学素子の比較的高い精度を可能にすることができる。

【0042】

別の実施形態によると、光学素子（例えば、本体、又は本体上に被覆が配置されている場合には、被覆）は、２０ｍｍ～５００ｍｍの範囲内の断面（例えば直径）、例えば７０ｍｍ～２００ｍｍの直径を有する第一の平面を有する。一実施形態によると、断面（例えば直径）は、第一の平面（例えば光学素子の主面）の最大の拡がりにより規定される。

【0043】

一実施形態によると、光学素子は、第一の平面上が構造化されていて、別の実施形態によると、構造化された平面は、構造化されていない縁部により取り囲まれている。一実施形態によると、光学素子の構造化された平面は、本体の構造化（例えば、彫刻、エッチングなど）により形成されていてよく、それにより得られた本体の構造は、一実施形態によると、被覆が施され、それにより（存在する場合に）被覆は、対応する構造（すなわち、光学素子の構造化された平面）を有する。一実施形態によると、構造化されていない縁部の幅は、第一の平面の断面の２％～２０％である。一実施形態によると、構造化された平面は、レーザ放射により完全に照明される。このため、一実施形態によると、レーザ放射は、相応して、例えば、例えばレンズ群の形態又はＤＯＥの形態のビームエキスパンダの使用下で、拡張されていてよい。

【0044】

一実施形態によると、レーザ加工装置は、光学回折装置を冷却するため（特に光学素子を冷却するため）の冷却剤流路、特に液状冷却剤用の冷却剤流路を有する。例えば、光学素子は、冷却剤流路の少なくとも一部を形成する中空部を有する。別の実施形態によると、冷却剤流路は、光学素子と熱伝達するように結合されている別個の構成部材により形成されていてよい。一実施形態によると、冷却剤流路は、本体の裏側で、すなわち、本体の、構造化された第一の平面とは反対側に配置されている第二の平面（例えば第二の主面）に配置されている。

【0045】

一実施形態によると、出力放射は、本体の構造化された（第一の）平面の（平均）平面法線に対して０度～５０度の角度、例えば１０度の角度を形成する。

【0046】

一実施形態によると、レーザ放射は、光学素子の構造化された（第一の）平面の平面法線に対して１度～７０度、例えば４５度～６０度の角度を形成する。

【0047】

一実施形態によると、レーザ放射（すなわち、回折装置に当たる入力放射）と、出力放射との間の角度は、２０度～１００度、例えば５０度である。

【0048】

一実施形態によると、光学素子（特に光学回折装置の放射方向で最後の光学素子）は、レーザ加工装置の光学構成要素と表面との具体的配置について（特に、レーザ放射と、光学素子と、表面との互いに相対的な具体的配置について）計算されている。レーザ加工装置の光学構成要素と表面との具体的な配置についての光学素子の計算は、光学回折装置が、単一の回折光学素子（ＤＯＥ）からなる場合に特に有利である。

【0049】

一実施形態によると、レーザ放射は、１．５未満の回折指数Ｍ^２を有する（Ｍ^２＜１．５）。別の実施形態によると、レーザ放射は、回折指数Ｍ^２＜１．３又はＭ^２＜１．１を有する。回折指数が小さければそれだけ、複数の強度極大を有する所望の強度パターンをより正確に実現することができる。

【0050】

一実施形態によると、レーザ放射は、ＣＯ２レーザのレーザ放射である。ＣＯ２レーザは、高い平均出力を利用可能であるという利点があり、これがまた、高い加工速度を可能にする。例えば、レーザ放射の平均出力は、少なくとも５００ワット（Ｗ）である。別の実施形態によると、レーザ放射の平均出力は、少なくとも１キロワット（ｋＷ）であり、又はさらに別の実施形態によると、少なくとも３ｋＷである。

【0051】

しかしながら、その高い平均出力は、それに対して、レーザ加工装置の確実でかつ安定した運転を可能にするために、レーザ加工装置及びその部分の適切な構成を必要とする。本明細書に開示された主題の実施形態は、高い平均出力でレーザ加工装置の確実でかつ安定した運転を可能にする。

【0052】

一実施形態によると、レーザ加工装置は、レーザ放射を生成するレーザ源を有する。しかしながら、別の実施形態によると、レーザ加工装置は、レーザ源と結合可能であることが予定されていてもよい。

【0053】

要約すると、本開示は、特に以下の実施形態及び実施形態の組合せを包含する。
１．表面内に複数の溝を生成するレーザ加工装置において、このレーザ加工装置は、
レーザ放射を受け取り、引き続き出力放射を生成するように取り付けられている光学回折装置と、
出力放射と表面との間に相対運動を生成するアクチュエータ装置と
を備え、この出力放射は、複数の強度極大を有し、各々の強度極大は、複数の溝のうちの一つの溝を生成する、レーザ加工装置。

【0054】

２．この回折装置は、少なくとも一つの光学素子を有し、特に、この少なくとも一つの光学素子は、出力放射の複数の部分の間に位相差を生成するように取り付けられている、実施形態１に記載のレーザ加工装置。

【0055】

３．この少なくとも一つの光学素子は、反射で動作するように取り付けられている、実施形態２に記載のレーザ加工装置。

【0056】

４．この少なくとも一つの光学素子は、金属又は半導体材料からなる本体を有する、実施形態２又は３に記載のレーザ加工装置。

【0057】

５．この本体は、少なくとも部分的に、金属、特に耐腐食性金属、例えば耐腐食性合金又は貴金属で被覆されている、実施形態４に記載のレーザ加工装置。

【0058】

６．この光学素子は、回折光学素子である、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0059】

７．この複数の強度極大は、少なくとも１０の強度極大、特に少なくとも５０の強度極大又は少なくとも２００の強度極大を含む、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0060】

８．出力放射が表面に向かうように取り付けられている放射経路をさらに備え、
相対運動は、直線的運動であり、
回折装置及び／又は放射経路は、複数の溝のうちのそれぞれ二つの溝がそれ自体の間に一つのリブを形成するように取り付けられている、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0061】

９．このレーザ放射は、ＣＯ２レーザ放射である、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0062】

１０．このレーザ放射の平均出力は、少なくとも５００Ｗ、特に少なくとも１ｋＷである、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0063】

１１．レーザ放射を生成するレーザ源をさらに備える、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0064】

１２．光学回折装置を冷却する冷却剤流路、特に液状冷却剤用の冷却剤流路をさらに備える、上述の実施形態のいずれかに記載のレーザ加工装置。

【0065】

１３．表面内に複数の溝を生成する方法において、この方法は、
レーザ放射を、出力放射を生成する光学回折装置に向けるステップと、
出力放射を表面に向けるステップと、
出力放射と表面との間に相対運動を生成するステップと
を含み、この出力放射は、複数の強度極大を有し、各々の強度極大は、複数の溝のうちの一つの溝を生成する、表面内に複数の溝を生成する方法。

【0066】

１４．出力放射の生成は、光学回折装置でのレーザ放射の反射を含む、実施形態１３に記載の方法。

【0067】

１５．複数の強度極大は、少なくとも１０の強度極大を含む、実施形態１３又は１４に記載の方法。

【0068】

１６．表面上に複数の平行のリブ、特にリブレットを製造するための、請求項１から１２までのいずれか一つに記載のレーザ加工装置又は請求項１３から１５までのいずれか一つに記載の方法の使用。

【0069】

本明細書に開示された主題の実施形態は、溝又は溝間のリブの自由な形状選択（単位セル内の、つまり例えばリブの先細の先端、平坦な溝底部）を可能にする。これに対して、従来の干渉加工は、少なくとも部分的に正弦波状に形成されているリブ及び溝が可能なだけである。

【0070】

さらに、本明細書に開示された主題の実施形態は、特に加工方向に対して横断する方向で、出力放射が表面上に生成するスポットの正確な境界付けを可能にする。これは、加工方向に対して横断する方向で、異なるスポットの加工トラックの改善された並列配置を可能にすることができる。これに対して、ガウス放射を用いた従来の干渉の場合には、ガウス状の包絡線が存在する。この包絡線は、一実施形態によると、回折装置を用いて矩形関数に形成されてよい（又は矩形関数に近似されてよい）。

【0071】

光学回折装置により（一実施態様によると、単一の光学素子、特に単一の回折光学素子により）出力放射内に複数の強度極大を生成することにより、従来の干渉構造化（特にビーム分割と引き続く分割ビームの合一とを含む）と比較して、かなりの簡素化を生じさせることが可能となる。というのも、本明細書に開示された主題の実施形態によると、ビームフォーミング（スポットの包絡線の形成）及び強度極大の形成は、僅かな光学素子（例えば単に単一の光学素子）により実現されるためである。特に、本明細書に開示された主題の実施形態による複数の強度極大の形成は、従来の干渉構造化に対して、互いに規定された間隔で位置決めされた単一の光学素子による経路差の生成に基づかない。それにより、特に僅かな光学素子を互いに規定された位置に保持する必要があるため、工業的環境でより高い安定性が生じる。

【0072】

詳細な説明
以下に、本明細書に開示された主題の例示的な実施形態を、図面を参照して説明する。異なる図において、類似の又は同一の素子又は構成要素は、部分的に同じ符号が付けられているか、又は最初の桁だけが異なる符号が付けられていることに留意されたい。別の図における対応する特徴又は構成要素と同じであるか又は少なくとも機能的に同じである特徴又は構成要素は、以下の本文中に最初に出現する場合にだけ詳細に説明され、この説明は、これらの特徴及び構成要素（又は相応する符号）が後に出現する際には繰り返されない。上述の定義は、一実施形態によると、以下の実施形態についても当てはまり、その逆も同様である。さらに、上述で説明された特徴及び実施形態は、以下に説明された特徴及び実施形態と組み合わせることが可能である。

【0073】

図１は、本明細書に開示された主題の実施形態によるレーザ加工装置１００を概略的に示す。

【0074】

一実施形態によると、レーザ加工装置１００は、光学回折装置１０２を備え、この光学回折装置は、レーザ放射１０４を受け取り、引き続き出力放射１０６を生成するように取り付けられている。一実施形態によると、レーザ放射１０４は、回折装置１０２の平均的平面法線に対して、１度～７０度の角度１０３、例えば３０又は４５度の角度を形成する。一実施形態によると、平面法線の方向は、回折装置１０２の活性平面（例えば構造化された平面）に関して平均化され、特に（例えば、回折装置１０２が一つより多くの活性平面を有する場合）、回折装置１０２の、レーザ放射１０４により照明される外側の活性平面に関して平均化される。したがって、平面法線は、本明細書では平均平面法線とも言われる。一実施形態によると、出力放射１０６は、平均平面法線に対して、０度～７０度の角度１０５、例えば３０又は４５度の角度を形成する。

【0075】

レーザ加工装置１００はさらに、出力放射１０６と物体１１２の表面１１０との間に相対運動を生成するアクチュエータ装置１０８を備える。一実施形態によると、アクチュエータ装置１０８は、１１４に示すように、固定配置されている。別の実施形態によると、加工コンポーネント１１６が、キャリア１１８を介してアクチュエータ装置１０８と連結されている。一実施形態によると、アクチュエータ装置１０８及び／又はキャリア１１８は、ロボットアームによって形成されている。一実施形態によると、アクチュエータ装置１０８及び／又はキャリア１１８は、大まかな位置決めのために可動のリフトプラットフォーム上に立っていてよい（図１には示されていない）。これは、特に、大きな物体、例えば、航空機部品の際に有利であることがある。一実施形態によると、リフトプラットフォームは、リフトプラットフォームを動かすために少なくとも一つのアクチュエータを有していてよい。リフトプラットフォームを動かすための少なくとも一つのアクチュエータは、一実施形態によると、アクチュエータ装置１０８の部分であってよい。アクチュエータ装置１０８を用いて、加工コンポーネント１１６は、物体１１２又は物体１１２の表面１１０に対して動かすことができ、出力放射１０６は表面に対して相対運動する。別の実施形態によると、物体１１２は、アクチュエータ装置１０８に対して付加的に又はそれに代わって、アクチュエータ装置を用いて可動に配置されていることが予定されていてよい。

【0076】

回折装置１０２と表面１１０との間の間隔を所定の間隔範囲に維持するため及び／又は回折装置１０２と表面１１０との間の配向を所定の配向範囲（旋回範囲）に維持するために、センサ装置１１９が設けられていてよい。一実施形態によると、センサ装置は、一つ又は複数のセンサ、例えば位置センサ、距離センサなどのうちの少なくとも一つを有する。

【0077】

一実施形態によると、物体１１２は、例えば航空機の一部、例えば航空機の翼又は胴である。別の実施形態によると、物体１１２は、例えば風力発電装置のロータブレードであってよい。一実施形態によると、物体１１２は、（１１４に示すように）例えばキャリア（図１に示されていない）に固定配置されている。

【0078】

一実施形態によると、レーザ加工装置１００は、レーザ放射１０４を放射するレーザ放射装置１２０を備える。一実施形態によると、レーザ放射装置１２０内に、レーザ放射を生成するレーザ源が配置されている。別の実施形態によると、レーザ源は、レーザ放射装置１２０の外部に配置されている。特に、レーザ加工装置１００、又はレーザ加工装置１００の一部が、例えば図１に示すように、表面１１０に対してアクチュエータ装置１０８によって動かされる実施形態の場合、レーザ加工装置の外部にレーザ源を配置することが、（例えば重量の理由から）合目的であってよい。

【0079】

一実施形態によると、レーザ加工装置はさらに、光学回折装置１０２又は冷却剤流路１２６に冷却剤１２８を供給する冷却装置１２４を有する。

【0080】

さらに、一実施形態によると、レーザ加工装置１００は、レーザ加工装置の別の構成要素、例えばレーザ放射装置１２０、冷却装置１２４及び／又はアクチュエータ装置１０８を制御する制御装置１２２を備える。制御装置１２２による別の構成要素の制御は、一実施形態によると、例えば図１に示すように、別の構成要素と制御装置１２２との信号伝達する連結１３０を介して行われる。一実施形態によると、制御装置１２２は、センサ装置１１９と、信号伝達するように連結されている（１３０で示される）。別の実施形態によると、制御装置１２２は、センサ装置１１９からのセンサ信号１２３に反応して、レーザ加工装置１００の一つ又は複数の構成要素を制御するように取り付けられている。一実施形態によると、レーザ加工装置の構成要素の制御（特に別の構成要素の制御、さらに特にアクチュエータ装置の制御）は、回折装置１０２と表面１１０との間の間隔を所定の間隔範囲内に維持するように及び／又は回折装置１０２と表面１１０との間の配向を所定の配向範囲に維持するように取り付けられていてよい。一実施形態によると、レーザ加工装置は、受動素子にすぎない。この場合、制御装置との信号伝達する連結は省かれてよい。

【0081】

一実施形態によると、加工コンポーネント１１６は、以下の構成要素、すなわちレーザ放射装置１２０、制御装置１２２、冷却装置１２４、光学回折装置１０２及びセンサ装置１１９のうちの一つ又は複数を含む。例えば、加工コンポーネント１１６は、例えば図１に１１６で破線により概略的に示されているようにこれらの全ての構成要素を含む。

【0082】

一実施形態によると、出力放射は、複数の強度極大を有し（図１に示されていない）、出力放射１０６の断面１３２、特に複数の強度極大の全体の断面は、光学回折装置１０２に入射するレーザ放射１０４の断面１３４よりも小さい。例えば、一実施形態による光学回折装置１０２は、集束するように作用し、したがって、レーザ放射１０４の断面は、回折装置１０２でのレーザ放射１０４の断面１３４から、表面１１０での出力放射１０６の断面１３２に縮小する。一実施形態によると、断面１３２は、出力放射１０６のスポットサイズとも言われる。一実施形態によると、出力放射１０６内で干渉が起こり、それにより複数の強度極大が形成される。

【0083】

回折装置１０２は、複数の強度極大を有する出力放射１０６の他に、表面１１０の加工のために使用されない別の放射を生成することもあることが指摘される。この使用されない放射（図１には示されていない）は、例えば、レーザ加工装置１００又は加工コンポーネント１１６から放射されないように、例えば適切なシールドにより遮断されてよい。

【0084】

図２は、図１内の線ＩＩ－ＩＩから見た図１の物体１１２の表面１１０を示す。

【0085】

一実施形態によると、出力放射１０６は、図２において１３６でいくつか示されている複数の強度極大を有する。図２では１３８で示される、表面と出力放射１０６との相対運動により、強度極大１３６は、図２では１４０でいくつか示されている複数の平行の溝を表面内に生成する。示された方向１３８は、表面１１０上での出力放射１０６の運動方向である。

【0086】

一実施形態によると、強度極大の形状は、円形から逸脱している。特に、一実施形態によると、強度極大は、第一の方向１４２に沿って第一の拡がり１４３を有し、この第一の方向に沿って、強度極大は、一実施形態により互いに並んで配置されていて、この第一の拡がりは、第二の方向１４６での第二の拡がり１４４よりも小さく、この第二の方向１４６は、第一の方向１４２に対して垂直に配置されている。一実施形態によると、出力放射１０６と表面１１０との間の相対運動１３８は、例えば図２に示すように、第二の方向１４６に沿って行われる。

【0087】

複数の強度極大は、一実施態様によると、出力放射のスポットを形成するか、又は出力放射のスポットにより形成されている。一実施形態によると、スポットは、第二の方向１４６（すなわち、溝１４０の長手方向）での最小の拡がりを有し、それに対して垂直の方向で（第一の方向１４２に沿って）最大の拡がりを有する。第一の方向（溝１４０の長手方向に対して垂直の方向）でのスポットの最大の拡がりが大きくなればそれだけ、スポットにより所与の溝幅でより多くの溝を生成することができる。一つのスポットがより多くの溝を生成すればそれだけ、レーザ加工装置１００の平面加工速度がより高くなることができる。

【0088】

図３は、図２の複数の溝１４０の一部を、図２における線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面図で示す。

【0089】

一実施形態によると、溝１４０の寸法及び間隔は、溝１４０の間にリブ１５０が残留するように構成されている。したがって、リブ１５０は、表面１１０を形成し、出力放射１０６で照射されることにより溝１４０の範囲内で除去される材料１４８から形成されている。一実施形態によると、材料１４８は、例えば図３に示すように、物体１１２のベース部分１５２上に配置されている被覆（例えば塗料）である。

【0090】

図４は、本明細書に開示された主題の実施形態によるレーザ加工装置２００を示す。

【0091】

一実施形態によると、レーザ加工装置２００は、回折装置１０２を冷却する冷却装置１２４を備える。一実施形態によると、冷却装置１２４は、例えば図４に示すように、加工コンポーネント１１６の外部に配置されている。別の実施形態によると、レーザ加工装置は、冷却剤ライン１２７を備え、この冷却剤ラインを通して回折装置１０２用の冷却剤１２８が搬送可能である。一実施形態によると、レーザ加工装置２００は、冷却剤流路１２６を有する熱交換器１６０（例えばヒートシンク）を備え、この熱交換器には、冷却剤１２８が貫流して、冷却剤１２８を用いて回折装置１０２から熱を搬出するために、（例えば図４に示すように）回折装置１０２と熱的に接触している。一実施形態によると、温められた冷却剤１２８は、回折装置用の冷却剤を冷却しかつ改めて準備するために、冷却装置１２４に再び供給される。

【0092】

一実施形態によると、レーザ加工装置２００は、レーザ源１６２を備え、このレーザ源は、レーザ放射１０４を生成し、適切な光導波路１６４を介してレーザ放射装置１２０に供給し、そのレーザ放出装置から、レーザ放射１０４は、例えば図４に示すように、回折装置１０２に放射される。一実施形態によると、光導波路１６４は、レーザ放射１０４をレーザ放射装置１２０に供給する光導波体及び／又は適切なミラー装置を有する。例えば、レーザ放射１０４の高い出力及び／又は放射のコヒーレンスの維持に関する高い要求の場合、ミラー装置は光導波体と比べて好ましいことがある。一実施形態によると、レーザ源１６２は、例えば図４に示すように、加工コンポーネント１１６の外部に配置されている。

【0093】

一実施形態によると、レーザ加工装置２００は、一つ又は複数の別の光学素子１６６、例えば、図４に破線で示されている位置に、出力放射１０６を表面（図４に示されていない）に集束する集束する光学素子１６６及び／又はレーザ放射１０４を所望の断面１３４（図１参照）に拡張する発散する光学素子１６７を備える。

【0094】

図４における光学素子１６６は、回折装置１０２と、溝が生成される表面との間の放射経路１６９内での光学素子の例である。例えば、光学素子１６６は、放射経路１６９が、出力放射１０６を表面に向けるように取り付けられていることに寄与することができる。

【0095】

例えば、少なくとも一つの光学素子１６６（この光学素子は、本明細書では別の光学素子とも言われる）は、表面全体に出力放射を動かすスキャナのミラーであってよい。この場合、アクチュエータ装置は、スキャナの少なくとも一つのアクチュエータを含むことになる。別の実施形態によると、出力放射１０６を表面に向けることは、もっぱら回折装置１０２によって行われる。換言すると、一実施形態によると、放射経路１６９は、光学素子、例えばミラー、レンズなどを含まない。

【0096】

一実施形態によると、レーザ加工装置２００はさらに、制御装置１２２を備え、この制御装置は、レーザ加工装置２００の構成要素と信号伝達するように連結されている（図４では例示的にいくつかの構成要素が１３０で示されている）。

【0097】

一実施形態によると、レーザ加工装置２００は、アクチュエータ装置１０８とキャリア１１８とを備える。一実施形態によると、アクチュエータ装置１０８とキャリア１１８とは、ロボットアームの少なくとも一つの部分を形成する。一実施形態によると、レーザ加工装置２００の外部の構成要素（例えば、冷却装置１２４、レーザ源１６２及び制御装置１２２）と、レーザ加工装置の可動の構成要素（例えば、レーザ放射装置１２０、回折装置１０２及び任意の別の光学素子１６６、１６７、特に加工コンポーネント１１６の構成要素）との間の接続経路は、例えば図４に概略的に示すように、キャリア１１８及び／又はアクチュエータ装置１０８（例えばロボットアームの少なくとも一部）に案内される。

【0098】

外部の構成要素、例えば外部の構成要素１２２、１２４、１６２を設けることにより、運動する質量（すなわち、アクチュエータ装置１０８により動かさなければならない質量）を低減することができる。外部の構成要素は、一実施形態によると、加工コンポーネント１１６に対して外部に配置されている構成要素である。外部の構成要素は、例えば、ロボットアームのベース、又はロボットアームに、特にロボットアームのベースに隣接して配置されているロボットアームの部分（例えば、ロボットアームの「下方」部分）に配置（固定）されていてよい。

【0099】

一般に、レーザ加工装置のいくつかの構成要素の本明細書に説明された配置は、特定の用途のために好ましいかもしれないが、この開示の範囲内で、レーザ加工装置の構成要素は任意の適切な箇所に配置することができることが強調されるべきである。例えば、一実施形態によると、回折装置１０２は、加工コンポーネント１１６から離して、例えばロボットアームに、又は外部の構成要素として配置されていてよい。

【0100】

図５は、本明細書に開示された主題の実施形態による回折装置１０２の上面図を示す。

【0101】

一実施形態によると、回折装置１０２は、回折光学素子１６８を有する（以後、略して光学素子とも言う）。一実施形態によると、回折光学素子１６８は、第一の平面１７２を有し、この第一の平面は、非構造化部分１７４と構造化部分１７６とを有する。一実施形態によると、非構造化部分１７４は、例えば図５に示されたように構造化部分１７６の周囲に延在する（したがって、一実施形態では、構造化されていない縁部を形成する）。一実施形態によると、回折光学素子は、複数の（相対的な）強度極大の生成の他に、幾何光学機能、例えば集束機能、ビーム指向機能などのうちの少なくとも一つを有する。

【0102】

図６は、図５の回折装置１０２の光学素子１６８を断面図で示す。

【0103】

一実施形態によると、第一の平面１７２の少なくとも構造化部分１７６は金属、例えば被覆１７８から形成されている。一実施形態によると、光学素子１６８は、本体１７０と、その本体１７０上の被覆１７８とを有する。一実施形態によると、本体１７０は、構造化されたシリコンウェハであり、一実施形態による光学素子１６８の表面構造１８０は、シリコンウェハの構造により規定されている。図６内の表面構造１８０は、光学素子１６８の構造化された平面１７６とその反対側の平面１８２とを単に例示的にかつ概略的にわかりやすく説明するが、必ずしも本明細書に開示された主題の実施形態による回折装置１０２の光学素子１６８の実際の構造化を示すものではないことが指摘される。一実施形態によると、反対側の平面１８２は、平坦な平面により、例えば図６に示すように、例えば本体１７０の平坦な平面により形成されている。平坦な反対側の平面１８２は、熱交換器、例えばヒートシンクに対する熱的な接触を改善することができる。構造化された平面１７６と反対側の平面１８２との間隔は、一実施形態によると、光学素子１６８の厚さを規定する。一実施形態によると、光学素子１６８の厚さは、構造化された平面１７６全体にわたり平均化される（光学素子の平均厚さ）。一実施形態によると、被覆１７８の層厚は、本体１７０の厚さの１０％未満である。したがって、一実施形態による本体１７０は、本質的に光学素子１６８の厚さを規定する。

【0104】

一実施形態によると、表面構造１８０を形成する平面は湾曲されていてよいか又は湾曲することができ、別の実施形態では平坦であってよい。換言すると、表面構造１８０を生成する前の出発平面は湾曲されていてよいか、又は他の実施形態によると、平坦であってよい。例えば、光学素子１６８の幾何光学機能を、出発平面の湾曲により達成可能であってよい。

【0105】

一実施形態によると、回折装置１０２は、単一の回折光学素子１６８、例えば、例えば図５及び図６を参照して示されているような回折光学素子からなる。

【0106】

本明細書に開示された構成要素（例えば、制御装置、レーザ加工装置、レーザ放射装置、冷却装置、アクチュエータ装置、物体など）は、いくつかの実施形態において説明されたような決定的な実体に限定されるものではないことに留意すべきである。むしろ、本明細書に開示された主題は、開示された特別な機能性を相変わらず提供しつつ、多様な様式で実施することができる。

【0107】

本明細書に開示された各々の実体（例えば装置、素子、特徴及び方法工程）は、いくつかの実施形態で説明されたような決定的な実体に限定されるものではないことが指摘される。むしろ、本明細書で説明された主題は、示された機能性を相変わらず提供しつつ、多様な様式で、装置レベル又は方法レベルでの多様な細分性で提供されてよい。さらに、実施形態によると、本明細書に開示された機能の各々に対して個別の実体が提供されてよいことも留意すべきである。別の実施形態によると、本明細書に説明されている二つ又はそれ以上の機能を提供するために一つの実体が構築されていてよい。さらに別の実施形態によると、本明細書に説明されている一つの機能を一緒に提供するために、二つ又はそれ以上の実体が構築されていてよい。

【0108】

本明細書に説明された図面における具現化は、本明細書に開示された主題の可能な実施バリエーションに関する限定的な選択であるにすぎないことが指摘される。したがって、個々の実施形態の特徴を、適切な様式で、互いに組み合わせ、その結果、当業者にとって、本明細書で明示的な実施バリエーションによって、複数の異なる実施形態が開示されていると見なすことが可能である。さらに、「ｅｉｎ（一つ）」又は「ｅｉｎｅｓ（一つ）」のような概念は、複数を除外するものでないことに言及するべきである。「含む（ｅｎｔｈａｌｔｅｎｄ）」又は「有する（ａｕｆｗｅｉｓｅｎｄ）」のような概念は、別の特徴又は方法ステップを除外するものではない。「有する（ａｕｆｗｅｉｓｅｎｄ）」又は「含む（ｅｎｔｈａｌｔｅｎｄ）」の概念は、それぞれ、「とりわけ含む」及び「からなる」の両方の意味を包含する。

【0109】

さらに、図面における例示的なレーザ加工装置及び例示的な表面は、本明細書に開示された主題の複数の実施形態の所定の組合せを示し、実施形態の各々の別の組合せも同様に可能であり、この出願により開示されていると見なされることに留意すべきである。

【0110】

本明細書に開示された主題の実施形態の有利な組合せを、以下にまとめることができる。
表面内に複数の溝を生成するためのレーザ加工装置は、レーザ放射を受け取り、引き続き出力放射を生成するように取り付けられている光学回折装置を備え、この出力放射は、複数の強度極大を有する。アクチュエータ装置が、出力放射と表面との間の相対運動を生成するために設けられていて、各々の強度極大が、複数の溝のうちの一つの溝を生成する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】