DE69125631T2

DE69125631T2 - Vorrichtung zum punktrasterschreiben mittels eines dauerstrichlasers

Info

Publication number: DE69125631T2
Application number: DE69125631T
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Allcock
Original assignee: Coherent Hull Ltd
Current assignee: Lumonics Corp
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-12
Also published as: WO1993007001A1; JPH07500541A; ES2102412T3; EP0609205B1; EP0609205A1; ATE151351T1; US5467121A; DE69125631D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtasten eines Targets mit einem Laserstrahl, mit folgenden Merkmalen:
eine Einrichtung zur Abgabe eines zeitmodulierten Dauerstrich-Laserstrahls und Richten des Strahls auf eine reflektierende Oberfläche eines drehbaren Spiegels;
eine Einrichtung zur Steuerung der Zeitmodulation des Dauerstrich-Laserstrahls, um das Ausgesetztsein eines Targets an die Laserstrahlung zu bestimmen;
eine Einrichtung zum kontinuierlichen Drehen eines drehbaren Spiegels mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit;
ein System aus einer oder mehreren Linsen und/oder reflektierenden Elementen, wobei die Anordnung derart ist, daß die Drehung des Spiegels einen reflektierten Strahl erzeugt, der sich von dem Spiegel weg bewegt und über die Apertur der oder jeder Linse bzw. jedes reflektierenden Elementes des Systems streicht, um einen Abtastausgangsstrahl des Systems zu erzeugen;
eine Einrichtung zum Positionieren eines Targets in einem Abstand von dem System, so daß das System den Abtastausgangsstrahl auf eine Linie oder eine aus einem oder mehreren Punkten bestehende Punktlinie auf dem Target projiziert, und zwar für eine Verweilzeit, die von der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Spiegels und der Steuereinrichtung abhängt.
Die Strahlung eines Hochleistungs-Dauerstrichlasers (CW- Laser) kann dazu verwendet werden, eine Reihe von Materialien mit Informationen zu beschreiben, da sich mit solchen Strahlen Oberflächenmarkierungen auf Materialien hervorrufen lassen, wenn die Strahlen auf Lichtpunkte mit einem geringen Durchmesser fokusiert werden. Bei einer matrixförmigen Anordnung der Punkte, werden aus den Markierungen optisch lesbare digitale Bitanordnungen oder erkennbare Bilder, wie z.B. alphanummerische Zeichen.
Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Einschreiben von Daten unter Verwendung eines Dauerstrich-Laserstrahls wird der Laserstrahl unter Verwendung eines sich bewegenden Spiegels zum Abtasten verwendet. Der Spiegel wird so bewegt, daß der Strahl auf einen ersten Punkt gerichtet wird. Anschließend wird der Spiegel gestoppt, während auf der ersten Punktfläche durch den Strahl ein Bit eingeschrieben wird. Nun wird der Spiegel wieder aktiviert, um den Strahl auf einen zweiten Punkt zu richten. Anschließend wird der Spiegel wiederum gestoppt, wobei auf der zweiten Punktfläche durch den Strahl ein Bit eingeschrieben wird.
Dieses Verfahren weist jedoch den gravierenden Nachteil auf, daß es sehr langsam ist. Dies ist auf den Zeitbedarf zum periodischen Beschleunigen des Spiegels aus der Ruhelage (zum Umlenken des Strahls) und auf den Zeitbedarf zum periodischen Abbremsen des Spiegels bis zur Ruheposition zurückzuführen (bei der der Spiegel für die erforderliche Verweilzeit auf den Punktflächen in einem stationären Zustand verbleibt).
Bei einem anderen herkömmlichen Verfahren zum Einschreiben von Daten unter Verwendung eines Laserstrahls wird ein sich kontinuierlich drehender Spiegel verwendet, um den Strahl eines gepulsten Dauerstrichlasers entlang eines liniaren (oder rasterförmigen) Abtastweges auf eine Probe zu richten. Bei der Anwendung dieses herkömmlichen Verfahrens werden rotierende Planspiegel und rotierende Polygonspiegel (mit mehreren ebenen Facetten) verwendet. Systeme, bei denen zu diesem Zweck ein rotierender Polygonspiegel verwendet wird, werden beispielsweise in dem amerikanischen Patent 3,750,189, das am 31. Juli 1973 ausgegeben wurde, in dem amerikanischen Patent 4,040,096, das am 2. August, 1977 ausgegeben wurde, und in dem amerikanischen Patent 4,433,894, das am 28. Februar 1984 ausgegeben wurde, beschrieben.
Diese herkömmlichen Systeme mit rotierenden Spiegeln weisen jedoch eine Reihe von wichtigen Beschränkungen und Nachteilen auf. Einer dieser Nachteile besteht darin, daß kurze Belichtungszeiten einzuhalten sind, um eine Probe mit eindeutig definierten Lichtpunkten zu beschreiben. Hierdurch werden die praktischen Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf die Fälle beschränkt, bei denen photosensitive Oberflächen mit Lichtpunkten beschrieben werden oder bei denen Punkte mittels eines äußerst leistungsfähigen Lasers eingeschrieben werden, mit dem man auf einer Probe auch nach einer sehr kurzen Belichtungszeit Markierungen aufbringen kann.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 3743837 (die dem amerikanischen Patent Nr. 4,953,927 entspricht), wird eine Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art beschrieben, wobei aus einem anfänglich parallelen Laserstrahl mittels einer ersten zylinderförmigen Linse ein Linienfokus auf einem rotierenden Spiegel erzeugt wird. Das System umfaßt zwei Sammellinsen, zwischen denen eine zweite zylindrische Linse angeordnet ist, um der Auswirkung der ersten zylindrischen Linse auf die Konvergenz des Laserstrahls entgegen zu wirken oder diese Auswirkungen zu kompensieren. Das System umfaßt schließlich auch noch eine letzte fokusierende sphärische Linse. Der Linienfokus liegt in der Ebene, in der der Strahl durch den sich drehenden Spiegel abgelenkt wird. Die letzte sphärische Linse des Systems erzeugt auf der Oberfläche eines Targets einen beugungsbegrenzten Brennfleck, der auf Grund der Ablenkung durch den sich drehenden Spiegel auf der Oberfläche eine Linie überstreicht. Während eines Abtastvorgangs wird der Laserstrahl durch die zweite konvergierende Linse so abgelenkt, daß er die optische Achse des Systems an einer vorgegebenen Stelle kreuzt bevor die letzte sphärische Linse abgetastet oder überstrichen wird. Die letzte sphärische Linse verringert die Divergenz der Richtung des Laserstrahls von der besagten festen Stellung zu der optischen Achse.
Bei einem anderen herkömmlichen Verfahren zum Beschreiben einer Lichtpunktmatrix wird eine akustisch optische Ablenkeinrichtung verwendet, um den Laserstrahl eines Kohlendioxid-Dauerstrichlasers abzulenken, zu halten und zu modulieren. Ein solches Verfahren wird in der englischen Patentanmeldung Nr. 2,133,352A beschrieben. Geeignete akustisch-optische Ablenkeinrichtungen sind jedoch sehr teuer. Sie sind zudem auch in Bezug auf die maximal durch sie übertragbare Laserleistung begrenzt und führen zu einer hohen Einfügedämpfung (und zur Dämpfung der verwendbaren Leistung in einem nichtabgelenkten Strahl erster Ordnung, der durch die Ablenkungseinrichtung übertragen wird)
In der US-A-4 156 555 wird ein optisches System beschrieben, das eine Sammellinse mit großer Apertur oder Blende umfaßt, die eine Brennweite von dem Mittelpunkt einer Strahlablenkungseinrichtung entfernt angeordnet ist. Das optische System umfaßt zudem eine lineare Anordnung von Fliegenaugenlinsen. Ein Lichtstrahl tastet über eine ganze Reihe von Ablenkungswinkeln kontinuierlich die Ablenkeinrichtung ab. Der abgelenkte Lichtstahl erscheint im Fernfeld der Ablenkeinrichtung als divergenter Lichtstrahl, der von einer punktförmigen Quelle emittiert wird, die sich im Mittelpunkt der Ablenkeinrichtung befindet. Die optische Achse der Sammellinse erstreckt sich durch den Mittelpunkt der Ablenkeinrichtung, so daß der divergente Lichtstrahl durch die Sammellinse so gebrochen wird, daß ein kollimierter Lichtstrahl entsteht, der sich parallel zu der optischen Achse ausbreitet und zwar unabhängig von dem Winkel des auf die Sammellinse einfallenden abgelenkten Lichtstrahls. Das kontinuierliche Abtasten des abgelenkten Lichtstrahles bewirkt, daß der kollimierte Lichtstrahl über die fliegenaugenförmige Linsenanordnung gleichmäßig überstreicht wird, so daß die Fliegenaugenlinsen in der linearen Anordnung jeweils nacheinander beleuchtet werden. Das durch die Fliegenaugenlinsen durchtretende Licht wird jeweils auf einen stationären genau definierten Brennpunktbereich fokusiert, der dem Brennpunkt der jeweiligen Fliegenlinse entspricht. Die Lichtintensität in einem solchen Brennpunktbereich verändert sich, wenn der Mittelpunkt des kollimierten Strahles die entsprechende Fliegenaugenlinse überstreicht, wobei sie ein Maximum erreicht, wenn der gesamte kollimierte Strahl die Blende der Fliegenaugenlinse bestrahlt.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe- und Ausrichtungseinrichtung einen Dauerstrich-Laserstrahl liefert, der genügend leistungsfähig ist, damit der Abtastausgangsstrahl ein Target in der Targetstellung beschreiben kann, daß das System derart ist, daß es ein stationäres reelles Bild eines Punktes auf der Oberfläche bildet, auf welche der Laserstrahl von der Abgabe- und Ausrichteeinrichtung gerichtet wird, und um den Abtastausgangsstrahl zu dem reellen Bild zu lenken, und daß die Positioniereinrichtung so ausgebildet ist, daß ein Target bei dem reelen Bild oder im Abstand von der Stellung des reellen Bildes positioniert wird.
Bei einer Klasse bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele wird ein Target mit Linien veränderlicher Länge und Breite beschrieben. Dies wird dadurch erreicht, daß der Dauerstrich-Laserstrahl ein System variabler Linsen überstreicht. Das Überstreichen oder Abtasten erfolgt dadurch, daß der Laserstrahl von einem rotierenden Spiegel oder einem mit mehreren Facetten versehenen Polygon so reflektiert wird, daß der durch das Linsensystem übertragene Abtaststrahl auf einem Target als Linie projiziert wird. Die Länge der projizierten (d.h. eingeschriebenen) Linie kann während eines Abtastvorganges durch Einstellung des Linsensystems und durch Modulation des einfallenden Laserstrahls (beipielsweise durch selektives An- und Ausschalten) variiert werden. Die Breite der Linien wird jeweils durch Veränderung der Stellung einer Linse eingestellt, die zwischen der Laserstrahlungsquelle und dem sich drehenden Spiegel angebracht ist.
Bei einer anderen Klasse bevorzugter Ausführungsbeispiele werden durch die Vorrichtung Bits (oder Pixel) auf ein Target eingeschrieben, indem eine Anordnung konkaver Spiegel durch einen Dauerstrich-Laserstrahl abgetastet wird. Durch die von der Anordnung konkaver Spiegel reflektierte Strahlung wird während jedes Abtastvorganges eine Reihe stationärer Punkte auf ein Target abgebildet. Zum Beschreiben eines matrixförmigen Punktmusters wird das Target (senkrecht zu der Punktreihe) jeweils schrittweise bewegt, wenn das Target mit einer Reihe von Punkten beschrieben ist (d.h. nach jedem Abtastvorgang der Anordnung konkaver Spiegel). Anschließend wird das Target mit einer anderen Reihe von Punkten beschrieben. Beim Abtasten der konkaven Spiegelanordnung kann der Laserstrahl moduliert werden, indem er beispielsweise selektiv durch eine Blende übertragen wird.
Das Abtasten der konkaven Spiegelanordnung durch den Lichtstrahl erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Lichtstrahl von einem sich drehenden Spiegel (bei dem es sich um ein ersten Planspiegel oder um ein Polygon mit mehreren reflektierenden Facetten handeln kann) reflektiert wird. Wenn die konkave Spiegelanordnung N konkave Spiegel umfaßt, wird das Target bei jedem Abtasten der konkaven Spiegelanordnung durch den Lichtstrahl mit N Punkten beschrieben.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen die Spiegel der konkaven Spiegelanordnung jeweils einen konkaven Kugelspiegel. Es kann eine kollimierende Linsenanordnung verwendet werden, um die auf die Targetebene abgebildeten Punkte zu verkleinern.
Um die Anzahl der bei jedem Abtastvorgang abgebildeten Punkte zu erhöhen, kann zwischen dem sich drehenden Spiegel und der Anordnung konkaver Spiegel eine zweite Gruppe von Spiegel eingefügt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kennzeichnen oder Beschriften eines Targets;
Fig. 2 eine vereinfacht dargestellte perspektivische Ansicht eines Teils einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Kennzeichnen oder Beschriften eines Targets;
Fig. 3 ein Diagramm mit einem Punktmuster, wie es mit einer modifizierten Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung schreibbar ist;
Fig. 4 ein Diagramm mit fünf Signalen, wie sie zur Modulation eines einfallenden Laserstrahls zur Erzeugung des in Fig. 3 dargestellten Punktmusters verwendet werden, wobei auf der vertikalen Achse nach rechts die Zeit aufgetragen ist, während der Abstand auf der horizontalen Achse der Spannung entspricht;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 6 eine Ansicht der optischen Oberfläche einer Anordnung konkaver Spiegel;
Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten Anordnung konkave Spiegel;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 5;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 10 eine Darstellung eines Musters, wie es unter Verwendung einer modifizierten Ausführungsform der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung schreibbar ist; und
Fig. 11 ein Diagramm mit fünf Signalen die zur Modulation einer Eingangslaserstrahls zur Erzeugung des in Fig. 10 dargestellten Punktmusters verwendet werden, wobei auf der vertikalen Achse nach rechts die Zeit aufgetragen ist, während der Abstand auf der horizontalen Achse der Spannung entspricht.
Eine erste Vorrichtung zum Kennzeichnen oder Beschriften eines Targets wird nachstehend anhand von Fig. 1 beschrieben. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, erzeugt ein Laser 10 einen Dauerstrich-Laserstrahl 12, der auf einen rotierenden Planspiegel 20 gerichtet ist. Während sich der Spiegel 20 im Gegenuhrzeigersinn dreht (um eine senkrecht auf der in Fig. 1 dargestellten Ebene stehenden Achse), trifft der Strahl 12 im Punkt 0 auf den Spiegel 20. Ein reflektierter Strahl 13 breitet sich von dem Punkt 0 in Richtung auf eine Spiegelanordnung 30 aus. Da sich der Spiegel 20 dreht, überstreicht die Projektion des reflektierten Strahls 13 auf der Spiegelanordnung 30 auf der Oberfläche dieser Anordnung einen Weg, der von dem Punkt A zu dem Punkt B führt.
Die Spiegelanordnung 30 umfaßt zwei konkave sphärische Spiegel M1 und M2 (die vorliegende Ausführungsform kann jedoch so modifiziert werden, daß die Spiegelanordnung 30 mehr als zwei konkave Spiegel umfaßt). Die Spiegel M1 und M2 besitzen in der Figurenebene jeweils den Durchmesser d. Der Spiegel 20 dreht sich während der gesamten Zeit aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung im Gegenuhrzeigersinn um einen Winkel C (siehe Fig. 1). Die Strahlen des Abtaststrahls 13 werden von dem Spiegel M1 so umgelenkt, daß an dem Punkt D1 in der Targetebene 35 ein reelles Bild des Punktes entsteht (die Targetebene 35 steht senkrecht auf der Figurenebene). Ein in der Ebene 35 angeordnetes Target wird somit an dem Punkt Dl mit einem Punkt gekennzeichnet (d.h., daß das Target mit dem Punkt "beschrieben" oder "bedruckt" wird).
Wenn sich der Spiegel 20 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet, wird der Strahl 13 von dem Spiegel M1 als zweifachreflektierter Strahl 14 reflektiert. Der Strahl 14 fällt auf den Punkt D1. Wenn der Spiegel 20 im Gegenuhrzeigersinn um den Winkel C gedreht wird, wird die Strahlung des Strahls 13 von dem Spiegel M1 als zweifachreflektierter Strahl 14' reflektiert, der ebenfalls auf den Punkt D1 fällt. Es sei daher bemerkt, daß an dem Punkt D1 während der ganzen Zeit, in der der Strahl 13 den Spiegel M1 überstreicht, ein stationärer Laserlichtpunkt vorhanden ist.
Wenn der Spiegel 20 erst so weit gedreht wurde, daß sich der reflektierte Strahl 13 entlang des Weges 13' von dem Punkt zu dem Spiegel M2 ausbreitet (dieser Strahl wird nachstehend als Strahl 13' bezeichnet), wird der Strahl 13' von dem Spiegel M2 als zweifachreflektierter Strahl 14" reflektiert, der an dem Punkt D2 der Targetebene 35 auftrifft. Wenn sich der Spiegel 20 so weit gedreht hat, daß sich der reflektierte Strahl 13 von dem Punkt O aus entlang des Weges 13" zu dem Spiegel M2 ausbreitet (dieser Strahl wird nachstehend als Strahl 13" bezeichnet), wird die Strahlung des Strahls 13" von dem Spiegel M2 als zweifachreflektierter Strahl 14"' reflektiert, der ebenfalls auf den Punkt D2 auftrifft. Es sei daher bemerkt, daß während der gesamten Zeit, in der der Strahl 13 den Spiegel M2 überstreicht, an dem Punkt D2 ein stationärer Laserlichtpunkt vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher die Kennzeichnung oder Beschriftung eines in (oder in der Nähe) einer Targetebene 35 angeordneten Targets mit einzelnen räumlich voneinander getrennten Punkten D1 und D2 indem der kontinuierliche Strahl 12 von dem sich kontinuierlich drehenden Spiegel 20 und der stationären Anordnung konkaver Spiegel 30 reflektiert wird. Ein zu kennzeichnendes oder zu beschreibendes Target wird typischerweise in der Targetebene 35 (oder in der Nähe dieser Ebene) angeordnet, um den Durchmesser der Lichtpunkte, mit denen das Target beschrieben wird, zu minimieren (so daß die Laserenergie pro Flächeneinheit des Targets maximal absorbiert wird).
Die Verweilzeit des reflektierten Strahls an den Punkten D1 und D2 beträgt jeweils:
T = d/ [2Lw]
wobei d der Durchmesser der Spiegel M1 und M2 ist, während w die Winkelgeschwindigkeit des Spiegels 20 in Radianten pro Sekunde (rad/s) ist. L ist der Abstand zwischen dem Punkt (auf dem Spiegel 20) und der jeweiligen Oberfläche der Spiegel M1 und M2.
Die Verweilzeit läßt sich durch eine Veränderung der Winkelgeschwindigkeit des sich drehenden Spiegels 20 bequem einstellen (als Anpassung an die Eigenschaften der zu markierenden Targets).
Bei der in Fig. 2 dargestellten Modifikation der Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Anordnung konkaver Spiegel sieben identische konkave Spiegel M1 bis M7, von denen jeder identisch ist zu dem Spiegel M1 (oder M2) in Fig. 1. Aufgrund eines sich drehenden Spiegels 34 überstreicht der Laserstrahl 13 die Spiegel M1 bis M7 entlang des Weges P, wobei der reflektierte Strahl 14 entsteht. Die Spiegel M1 bis M7 sind in einer End-zu-End- Anordnung so angebracht, daß der reflektierte Lichtstrahl 14 nacheinander auf sieben gleichmäßig zueinander beabstandete, kolineare Lichtpunkte D1 - D7 auf dem Target 36 in der Targetebene projiziert wird. Zur Vereinfachung wird die Linie, entlang der die Lichtpunkte D1 - D7 angeordnet sind, als "vertikale" Spalte bezeichnet.
Eine mit dem Target 36 in Eingriff stehende Reibungswalze 37 wird (beispielsweise durch einen in Fig. 2 nicht dargestellten Motor) so betrieben, daß sie intermittierend rotiert. Jedes Mal, wenn sich die Walze 37 im Gegenuhrzeigersinn um ihre Längsachse dreht, wird das Target 36 um einen Schritt in horizontaler Richtung weiterbewegt. Wenn der Strahl 13 während der Zeitspanne, in der sich die Walze 37 bewegt, abgeschaltet und während der stationären Phase der Walze 37 angeschaltet und (mittels einer Strahlenmodulationsvorrichtung 38) moduliert wird, kann die Vorrichtung gemäß Fig. 2 dazu verwendet werden, das Target 36 mit gleichmäßig zueinander beabstandeten Spalten zu beschreiben (wobei jede Spalte aus sieben Punkten besteht) Der effektive Abstand zwischen den geschriebenen Spalten läßt sich vergrößern, wenn die Walze 37 vor dem Anschalten des Strahls 30 auf die erforderliche Art und Weise schrittweise bewegt wird.
So kann die Vorrichtung gemäß Fig. 2 beispielsweise zum Schreiben des in Fig. 3 dargestellten Punktmusters verwendet werden, wenn der Strahl 13 bei fünf aufeinanderfolgenden Schritten der Walze 37 nach jedem Schritt für eine Abtastperiode angeschaltet (und moduliert) wird. Das in Fig. 3 dargestellte Punktmuster besteht aus ausgewählten Punkten einer fünfspaltigen mal siebenzeiligen Punktanordnung, die den Buchstaben "B" darstellen.
Der Strahl 13 wird durch eine Modulationsvorrichtung 38 moduliert, bei der es sich um eine Blende oder einen Verschluß (wie z.B. eine akustisch-optische, elektrooptische oder magneto-optische Zelle) handeln kann. Durch die Modulationsvorrichtung 38 wird der Strahl 13 ansprechend auf Steuersignale, die die Modulationsvorrichtung von einer externen Steuerschaltung 39 erhält, selektiv übertragen. Fig. 4 zeigt fünf dieser Steuersignale, die jeweils beim Schreiben einer Spalte des in Fig. 3 dargestellten Musters an der Vorrichtung 38 anliegen. Ansprechend auf das oberste Steuersignal in Fig. 4 verbleibt die Vorrichtung 38 in einem Transmissionszustand, so daß das Target mit allen sieben Punkten einer Spalte beschrieben wird. Ansprechend auf das zweite, dritte und vierte Steuersignal von oben (in Fig. 4) befindet sich die Vorrichtung 38 lediglich dann in einem Transmissionszustand, wenn der Strahl 13 auf die Spiegel M1, M4 und M7 projiziert wird, so daß das Target in den Spalten 2, 3 und 4 in Fig. 3 lediglich mit drei Punkten beschrieben wird. Ansprechend auf das unterste Steuersignal in Fig. 4 befindet sich die Vorrichtung 38 lediglich dann in einem Transmissionszustand, wenn der Strahl 13 auf die Spiegel M2, M3, M5 und M6 projiziert wird, so daß das Target lediglich mit den vier dargestellten Punkten in Spalte 5 (siehe Fig. 3) beschrieben wird.
Die in Fig. 5 dargestellte bevorzugte Ausführungsform umfaßt (anstatt eines einzigen Planspiegels 20) einen sich drehenden Polygonspiegel 40, von dem aus ein einfallender Laserstrahl 39 auf eine Anordnung konkaver Spiegel reflektiert wird, die konkave Spiegel 50, 51, 52, 53, 54, 55 und 56 (und wahlweise auch weitere nicht dargestellte konkave Spiegel) umfaßt. Der Strahl 39 wird von einem Punkt R auf der Oberfläche der reflektierenden Facetten des Spiegels 40 reflektiert. Bei einer Drehung des Spiegels 40 um seine Achse 41 (der senkrecht zu der Zeichenebene in Fig. 5 verläuft) bewirken die Facetten des Spiegels 40 jeweils einen separaten Abtastvorgang der gesamten Oberfläche der Spiegelanordnung. Wenn der Spiegel 40 beispielsweise 24 reflektierende Facetten umfaßt, überstreicht der Strahl pro Umdrehung 24 mal die Anordnung konkaver Spiegel.
In Fig. 5 ist der Spiegel 40 seitlich zu den Spiegeln 50 - 56 angeordnet (die sich in der Zeichenebene befinden). Der Spiegel 40 ist somit außerhalb des Weges des Lichtstrahles angeordnet, der nacheinander von den Spiegeln 50 - 56 reflektiert wird. Die reflektierten Strahlen breiten sich in der Zeichenebene in Richtung auf die Targetebene 45 aus (die senkrecht auf der Zeichenebene steht), ohne daß sie hierbei auf den Spiegel 40 treffen. Bei jedem Abtastvorgang der Anordnung konkaver Spiegel erzeugt der reflektierte Strahl an einer Reihe von Punkten in der Targetebene 45 jeweils ein stationäres reelles Bild des Punktes R. Ein in der Ebene 45 angeordnetes Target wird somit nacheinander mit einer Spalte stationärer Punkte beschrieben.
Bei einer Ausführungsform beträgt der Gesamtabtastwinkel (um den die Facetten des Spiegels 40 den Strahl jeweils ablenken) 30º. Durch eine geeignete Wahl von d (dem Durchmesser der konkaven Spiegel in der Anordnung konkaver Spiegel) und L (dem Abstand zwischen dem Punkt R auf dem Spiegel 40 und der Oberfläche der konkaven Spiegel) kann der Gesamtabtastwinkel an die physikalischen Abmessungen der konkaven Spiegelanordnung angepaßt werden. Dies ermöglicht es, daß die Abtastvorgänge unmittelbar aufeinanderfolgen, so daß die Geschwindigkeit, mit der die Vorrichtung ein Target mit Spalten aus Punkten beschreibt, maximiert wird. Der Abstand zwischen den aus eingeschriebenen Punkten bestehenden Spalten läßt sich vergrößern, wenn Facetten des Spiegels 40 übersprungen werden indem beispielsweise der einfallende Strahl 39 während unerwünschter Abtastperioden abgeschaltet wird. Dies ermöglicht es, die Breite der durch die Bildpunkte jeweils repräsentierten Zeichen einzustellen.
Für Leute, die mit den bilderzeugenden Eigenschaften von Linsen und Spiegeln vertraut sind, ist es offensichtlich, daß die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung abgebildeten stationären Punkte durch zusätzliche Linsen oder Spiegel wieder abgebildet werden können, um die Laserenergie bequem auf eine Fertigungsstraße oder Fertigungslinie übertragen zu können, auf der ein Targetprodukt angebracht ist. So läßt sich insbesondere der Durchmesser der Punkte, mit dem ein Target beschrieben wird, durch Verwendung von Linsen verringern, so daß die Energie pro Flächeneinheit soweit erhöht wird, daß die Targetoberfläche beschriftet oder gekennzeichnet werden kann. Diese Verringerung des Durchmessers bewirkt auch eine Verringerung der Höhe der jeweils geschriebenen Zeichen. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sich der Abstand zwischen geschriebenen Zeichen separat einstellen läßt, ohne daß hierdurch die Punktgröße beeinflußt wird. Hierdurch können unter Beibehaltung einer gewünschten Schreibgeschwindigkeit größere Zeichen geschrieben werden. Der Abstand zwischen den Punkten einer Spalte läßt sich durch Steuerung der konkaven Spiegelanordnung einstellen (die Art und Weise der Steuerung wird nachstehend anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben).
Für ein Strahlungszuführungssystem praktikabler Länge ist ein System von kollimierenden Linsen oder von Sammellinsen erforderlich. Das Strahlungszuführungssystem der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung (das die Linsen 61 und 62 und ein Strahlungzuführungsrohr 60 umfaßt) umfaßt eine Sammellinse. Die von den Spiegeln 50 - 56 reflektierten Strahlen kreuzen die optische Achse an dem Punkt X. Da der Punkt X unmittelbar hinter der Ebene 45 liegt, erscheinen die sich überlappenden bewegt reflektierten Lichtstrahlen an dem Punkt X als schmaler verschmierter Lichtpunkt. Durch die Linse 61 wird die auf sie auftreffende Strahlung kollimiert indem sie ein Bild des so verschmierten Lichtpunktes im Unendlichen erzeugt (oder falls erforderlich im Mittelpunkt der Linse 62). Die kollimierte Strahlung läuft von der Linse 61 durch das Rohr 60 zu der Linse 62.
Durch die Linse 61 wird das stationäre Punktmuster (das "erste" Bild in der Ebene 45) wieder abgebildet, so daß in der Ebene 46 ein "zweites" Bild entsteht. Diese zweite Bild wird wiederum durch die Linse 62 abgebildet, so daß in der Ebene 65 ein "drittes" Bild entsteht. Die Vergrößerung der Linsen 61 und 62 wird typischerweise so gewählt, daß das dritte Bild wesentlich kleiner ist als das erste Bild. Das Target kann in der Ebene 65 angeordnet werden.
Im Folgenden wird anhand der Fig. 6 und 7 eine Anordnung konkaver Spiegel beschrieben, die das Ausrichten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichert und eine Verringerung der Kosten ermöglicht. Die Fig. 6 und 7 zeigen ein einzelnes Spiegelelement 70 mit einer konkav ausgebildeten Vorderfläche, die mit einer stark reflektierenden Schicht 71 beschichtet ist. Die Schicht 71 kann aus poliertem Gold bestehen, wobei der Rest des Elementes 70 aus Kupfer zusammengesetzt ist. Durch das Element 70 ist die erforderliche Anzahl von einzelnen konkaven Spiegeln durch eine entsprechende Anzahl von parallelen Vertiefungen oder Nuten in der Vorderfläche festgelegt. Die Fig. 6 und 7 zeigen sieben parallele Nuten 72, die in die konkave Vorderfläche eingeschnitten sind, so daß acht separate konkave Spiegel festgelegt sind (obgleich im allgemeinen eine beliebige Anzahl von Nuten N zur Festlegung von N+1 separaten konkaven Spiegeln verwendet werden kann). Die Nuten 72 werden vorzugsweise in das Element 70 eingeschnitten bevor es poliert und mit der Schicht 71 beschichtet wird.
Die Nuten 72 erstrecken sich nicht durch den rückwärtigen Teil des Elementes 70, der eine Dicke T aufweist. Diese Dicke wird so gewählt, daß der rückwärtige Teil elastisch ist und die Endabschnitte 70a und 70b des Elementes 70 bezüglich des Mittelteils 70c nach unten biegbar sind. Durch dieses Biegen ("Steuern") der Anordnung läßt sich der Abstand zwischen benachbarten Punkten in der Spalte steuern, ohne daß sich die Größe der Punkte merklich verändert.
Solange auf das Element 70 keine Biegekräfte einwirken, wird beim Abtasten des Elementes 70 durch einen Lichtstrahl lediglich ein einziger Punkt auf ein Target projiziert. Wenn die Endabschnitte 70a und 70b jedoch bezüglich des Mittelteils 70c leicht nach unten gebogen werden, wird beim Abtasten des Elementes 70 durch einen Lichtstrahl durch jeden der elf separaten Spiegel, die durch das Element 70 bestimmt sind, ein stationärer Punkt auf ein Target geschrieben. Das gebogene Element 70 dient daher zum Beschreiben eines Targets mit einer aus acht Punkten bestehenden Spalte. Aufgrund der Art und Weise in der das Element 70 gebogen wird, bleibt die aus Punkten bestehende Spalte stets in einer Linie ausgerichtet, die senkrecht auf der Richtung der Nuten 72 steht. Dies gilt auch, wenn das Ausmaß der Biegung verändert wird, um den Abstand zwischen den Punkten zu verändern. Hierdurch wird die Ausrichtung und die Montage des Elementes 70 vereinfacht, da zuerst der Abstand zwischen den Punkten eingestellt werden kann. Anschließend wird die aus Punkten bestehende Spalte als Einheit relativ zu den anderen optischen Bauteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingestellt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit das Schreiben einer Spalte aus Lichtpunkten mittels eines Dauerstrichlasers, wobei die Wiederholungs- oder Taktfrequenz lediglich von der Rotationsgeschwindigkeit einer sich drehenden Spiegeis (d.h. des Polygonspiegels 40 in Fig. 5) abhängt. Die Punkterzeugungsrate kann deutlich höher sein als die maximale Modulationsfrequenz eines hochfrequent angeregten Kohlendioxidlasers. Die maximale Modulationsfrequenz, die unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schreiben eines alphanummerischen Zeichens erforderlich ist, ist etwa halb so groß wie die Modulationsfrequenz, die zum Schreiben aufeinanderfolgender einzelner Punkte mittels eines herkömmlichen Abtastsystems erforderlich ist.
Durch eine direkte Modulation des an einem hochfrequent angeregten Kohlendioxidlasers anliegenden Hochfrequenzsignals lassen sich somit brauchbare Schreibgeschwindigkeiten erreichen. Obgleich eine in dem Weg des Laserausgangsstrahls angeordnete Modulationsvorrichtung (wie z.B. die Vorrichtung 38 in Fig. 2), wie oben bereits anhand der Fig. 2 - 4 erleutert wurde, zum Schreiben eines Zeichens der in Fig. 3 dargestellten Art verwendbar ist, ist es für die meisten Anwendungen vorzuziehen, wenn der Laser selbst direkt moduliert wird (z.B. durch Modulation der an dem Laser anliegenden Eingangsleistung). Das letztgenannte Verfahren ist im allgemeinen sehr viel billiger und gestattet die Verwendung von Laserstrahlen, deren Leistung höher ist als das Niveau, bei dem eine externe Modulationvorrichtung (wie z.B. die Vorrichtung 38) beschädigt werden würde. Erfindungsgemäß sind somit Hochleistungslaser verwendbar, um mit brauchbaren Geschwindigkeiten schwierig zu kennzeichnende oder zu beschreibende Oberflächen zu beschreiben.
Anhand von Fig. 8 wird nachstehend ein anderes Verfahren erläutert, mit dem sich die Anzahl an Punkten erhöhen läßt, die bei jedem Abtastvorgang der erfindungsgemäßen konkaven Spiegelanordnung geschrieben werden. In Fig. 8 wird der einfallende Laserstrahl 80 zunächst von einem sich drehenden Polygonspiegel 82 reflektiert (der sich mit einer Drehgeschwindigkeit w im Gegenuhrzeigersinn dreht). Der Strahl 80 wird von dem Spiegel 82 entlang des Weges 81 zu einer Anordnung konkaver Spiegel 90 reflektiert.
Bei einer Drehung des Spiegels 82 überstreicht der von einer ersten Facette reflektierte Lichtstrahl den Spiegel 84 von oben nach unten (und damit auch die konkave Spiegelanordnung 90 von oben nach unten). Am Ende dieses "ersten" Überstreichens Abtastens des Spiegels 84 trifft der reflektierte Strahl entlang des Weges 83 auf die Unterseite der Anordnung 90 auf. Während des ganzen ersten Abtastvorganges wird ein Target durch den von der Anordnung 90 reflektierten Strahl (der nicht dargestellt ist) mit einer Spalte aus stationären Punkten beschrieben. Der erste Abtastvorgang scheint (für die Anordnung 90) auf einen sich drehenden Polygonspiegel 92 zurückzuführen zu sein. Bei einem Spiegel 92 handelt es sich jedoch lediglich um ein virtuelles Bild des Spiegels 82.
Der von der gleichen Facette des Spiegels 82 reflektierte Lichtstrahl überstreicht nun (bei einer weiteren Drehung des Spiegels 82) einen Spiegel 86 von oben nach unten, der so angeordnet ist, daß die konkave Spiegelanordnung 90 ein zweites Mal von oben nach unten von dem Lichtstrahl überstrichen oder abgetastet wird. Am Ende dieses "zweiten" überstreichens oder Abtastens des Spiegels 86 und der Anordnung 90 trifft der reflektierte Strahl auf die Unterseite der Anordnung 90 auf. Während des ganzen zweiten Abtastvorganges wird ein Target durch den bei der Anordnung 90 reflektierten Lichtstrahl (der nicht dargestellt ist) mit einer Spalte aus stationären Punkten beschrieben. Der zweite Abtastvorgang scheint (für die Anordnung 90) auf einen sich drehenden Polygonspiegel 94 zurückzuführen sein. Bei dem Spiegel 94 handelt es sich jedoch tatsächlich lediglich um ein virtuelles Bild des Spiegels 82.
Da die virtuellen Spiegel 92 und 94 physikalisch oder räumlich voneinander getrennt sind, ist die während des ersten Abtastvorganges geschriebene Spalte aus Punkten physikalisch oder räumlich getrennt von der während des zweiten Abtastvorganges geschriebenen Spalte. Durch Einstellung der Spiegel 84 und 86 können die zwei aus Punkten bestehenden Spalten so angeordnet werden, daß eine einzige lange Spalte entsteht (die aus doppelt so vielen Punkten besteht wie die während des ersten oder des zweiten Abtastvorganges erzeugte Spalte) Benachbart zu den Spiegeln 84 und 86 können zusätzliche Planspiegel angebracht werden, um zusätzliche Spalten mit Punkten zu erzeugen, die den Facetten des Spiegels 82 jeweils zugeordnet sind. Wenn die Spiegel 84 und 86 beispielsweise durch eine Gruppe von drei Planspiegeln ersetzt werden, wird das Target mit drei aus Punkten bestehenden Spalten beschrieben, wobei die von einer einzigen Facette des Spiegels 82 reflektierte Strahlung ausgenutzt wird.
Die beschriebenen Ausführungsformen sind jeweils zum Beschreiben eines Targets mit stationären Punkten geeignet. Mit Hilfe eines nachstehend anhand von Fig. 9 beschriebenen Ausführungsbeispiels kann ein Target mit Linien unterschiedlicher Länge und Breite beschrieben werden. In Fig. 9 wird von einem durch eine Steuerschaltung 96 gesteuerten Laser 98 ein einfallender Laserstrahl 100 erzeugt. Der Laserstrahl 100 wird durch eine Linse 102 fokusiert und anschließend von einem Punkt 0 auf einer Facette eines sich drehenden Polygonspiegels 104 reflektiert. Da sich der Spiegel 104 (um eine senkrecht auf der Zeichenebene stehende Achse) im Gegenuhrzeigersinn dreht, breitet sich der Strahl von dem Punkt 0 so aus, daß er eine Sammellinse 106 überstreicht. Der reflektierte Abtaststrahl passiert die Linse 106 und überstreicht eine Linse 108. Nach dem Passieren der Linse 108 wird an dem Punkt D1 auf der optische Achse durch die Linse 108 ein reelles Bild des Punktes 0 erzeugt.
Während der Zeitspanne, in der der Strahl die Linse 108 überstreicht, existiert an dem Punkt D1 ein stationärer Laserlichtpunkt. Ein unmittelbar hinter dem Punkt D1 angeordnetes Target wird während dieser Zeit jedoch mit einer Linie beschrieben. Die Linie kann dadurch verlängert (oder verkleinert) werden, daß das Target weiter von dem Punkt D1 entfernt (oder näher bei dem Punkt D1) angeordnet wird.
Die Linsen 102 und 108 sind verschiebbar angeordnet, so daß ihre Stellung entlang der optischen Achse veränderbar ist. Die Linie, mit der ein feststehendes Target beschrieben wird, läßt sich verlängern (oder verkürzen) indem die Linse 108 entlang der optischen Achse so bewegt wird, daß sich der Punkt D1 von dem Target weiter weg bewegt (oder näher an das Target heranbewegt). Durch Betätigung der Steuereinrichtung 96 wird der Eingangsstrahl so moduliert, daß die Linie in kurze Linien und Zwischenräume unterteilt wird. Beim Schreiben sehr kleiner Zeichen (d.h. wenn sich der Punkt D1 sehr nah bei dem Target befindet) erscheinen die Linien als Punkte.
Durch fünfmalige Versetzung des Targets in orthogonaler Richtung und Beschreiben des Targets in jeder der fünf Targetstellungen mit einem Muster aus Linien läßt sich unter Verwendung der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung das in Fig. 10 dargestellte Muster schreiben. Das in Fig. 10 dargestellte Muster umfaßt fünf aus Linien bestehende Spalten, deren Länge so gewählt wurde, daß sie zusammen den Buchstaben "B" ergeben.
Zum Schreiben des in Fig. 10 dargestellten Zeichens wird der Strahl 100 moduliert indem der Laser 98 ansprechend auf Steuersignale von der Steuerschaltung 96 für gewünschte Zeitspannen an- und ausgeschaltet wird. Fig. 11 zeigt eine Darstellung von fünf dieser Steuersignale, die jeweils beim Schreiben einer Spalte des in Fig. 10 dargestellten Musters an dem Laser 98 anliegen. Ansprechend auf das oberste Steuersignal in Fig. 11 wird der Strahl 100 nicht unterbrochen, so daß das Target während der relevanten Abtastperiode mit einer kontinuierlichen Linie beschrieben wird. Ansprechend auf das zweite, dritte und vierte Steuersignal von oben in Fig. 11 wird der Laserstrahl 100 während des relevanten Abtastvorganges zweimal unterbrochen, so daß das Target in den Spalten 2, 3 und 4 in Fig. 10 mit drei kurzen Linien beschrieben wird. Ansprechend auf das unterste Steuersignal in Fig. 11 wird der Laserstrahl 100 dreimal unterbrochen, so daß das Target während der relevanten Abtastperiode mit zwei kurzen Linien beschrieben wird.
Zur Veränderung der Dicke der während der Abtastvorgänge jeweils geschriebenen Linien (d.h. der horizontalen Abmessung der Linien des in Fig. 10 dargestellten Musters) wird die verschiebbar angebrachte Linse 102 entlang der optischen Achse eingestellt. Durch diese Einstellung verändert sich der Durchmesser des Abtastlichtstrahls an der Targetposition.
Bei Modifikationen des in Fig. 9 dargestellten Systems können die Linsen 102, 106 und 108 jeweils durch ein oder mehrere reflektierende Elemente (wie z.B. zylindrische Spiegel oder sphärische Spiegel) ersetzt werden.
Die Erfindung ist auch nicht auf Anwendungen beschränkt, bei denen eine schrittweise Bewegung des Targets ausgenutzt wird, um den Abstand zwischen den geschriebenen Spalten eines alpha-nummerischen Zeichens einzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch genausogut bei sich kontinuierlich bewegenden Targets anwendbar, bei der die horizontale Bewegung der Targets während der Zeitspanne, die zum Schreiben einer Spalte eines Zeichens erforderlich ist, vernachlässigbar ist. Wie auch bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Abstände durch nichterfolgende Abtastvorgänge (Überspringen reflektierender Facetten) erzeugt, solange sich das Target in die Stellung für die nächste Spalte des Zeichens bewegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei einer Klasse von Ausführungsformen anwendbar, bei der das Target während der zum Schreiben einer Spalte erforderlichen Zeitspanne eine gewisse horizontale Strecke des Abstandes zwischen den Spalten bewegt wird. Bei diesen Ausführungsformen sind die Spalten leicht geneigt (wobei das Ende einer Spalte unmittelbar unterhalb des Beginns der nächsten Spalte geschrieben wird) . Vorzugsweise wird bei jedem Abtastvorgang eine Spalte geschrieben, wobei keine reflektierende Facette übersprungen wird. Erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Schreiben von Punkten und erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Schreiben von Linien können so betrieben werden, daß sich mit ihnen schräg verlaufende Spalten der genannten Art schreiben lassen (wobei die Spalten Punkte umfassen können, die in einem schräg verlaufenden Muster angeordnet sind, oder aber auch kontinuierlich geneigte Liniensegmente)
Für Fachleute auf diesem Gebiet ergeben sich zahlreiche Modifikationen und Veränderungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche fallen. Obgleich die vorliegende Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß die beanspruchte Erfindung durch diese speziellen Ausführungsbeispiele nicht unnötig eingeschränkt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Abtastung eines Targets mit einem Lastertrahl, mit folgenden Merkmalen:

eine Einrichtung (98) zur Abgabe eines zeitmodulierten Dauerstrich-Laserstrahls (100) und Richten des Strahls auf eine reflektierende Oberfläche eines drehbaren Spiegeis (104);

eine Einrichtung (96) zur Steuerung der Zeitmodulation des Dauerstrich-Laserstrahls (100), um das Ausgesetztsein eines Targets an die Laserstrahlung zu bestimmen;

eine Einrichtung zur kontinuierlichen Drehung eines drehbaren Spiegels (104) mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit;

ein System aus einer oder mehreren Linsen (106,108) und /oder reflektierenden Elementen, wobei die Anordnung derart ist, daß die Drehung des Spiegels (104) einen reflektierenden Strahl erzeugt, der sich weg von dem Spiegel (104) bewegt und über die Apertur der oder jeder Linse bzw. jedes reflektierenden Elements des Systems (106,108) streicht, um einen Abtastausgangsstrahl des Systems (106,108) zu erzeugen;

eine Einrichtung zur Positionierung eines Targets in einem Abstand von dem System (106,108), so daß das System (106,108) den Abtastausgangsstrahl auf eine Linie oder eine Punktlinie von einem oder mehreren Punkten auf dem Target projiziert, und zwar für eine Verweilzeit, die von der Drehgeschwindigkeit des drehbaren Spiegels (104) und der Steuereinrichtung (96) abhängt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Abgabe- und Ausrichtungseinrichtung (98) einen Dauerstrich-Laserstrahl (100) liefert, der genügend leistungsfähig ist, damit der Abtastausgangsstrahl ein Target in der Targetstellung markieren kann, daß das System (106, 108) derart ist, daß es ein stationäres reeles Bild (D1) eines Punktes (0) auf der Oberfläche bildet, auf welche der Lasterstrahl (100) von der Abgabe- und Ausrichteeinrichtung (98) gerichtet wird, und um den Abtastausgangsstrahl zu dem reellen Bild (D1) zu lenken, und daß die Positioniereinrichtung so ausgebildet ist, daß ein Target bei oder im Abstand von der Stellung des reellen Bildes (D1) positioniert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe- und Ausrichteeinrichtung eine Linse (102) oder eine oder mehrere reflektierende Elemente umfaßt, die entlang einer optischen Achse zwischen dem drehbaren Spiegel (104) und einer Quelle (98) der Dauerstrich- Laserstrahlung verschiebbar montiert sind, so daß die Verschiebung der Linse (102) oder einer oder mehrerer reflektierenden Elemente entlang der optischen Achse die Breite der Linie oder der Punktlinie aus einer oder mehreren Punkten auf einem Target in der Targetposition ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Linse (108) oder eine oder mehrere reflektierenden Elemente umfaßt, die entlang einer optischen Achse zwischen dem drehbaren Spiegel (104) und der Targetposition verschiebbar montiert sind, so daß die Verschiebung der Linse (108) oder eines oder mehrerer reflektierenden Elemente entlang der optischen Achse die Länge der Linie oder der auf einem Target zu markierenden Punktlinie ändert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, oder 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (96) zur Steuerung des Dauerstrich-Laserstrahls eine Steuerschaltung umfaßt, welche die Erzeugung des Laserstrahls durch einen Laser (98) regelt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Spiegel (104) ein drehbarer Polygonspiegel mit reflektierenden Facetten umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verschiebung eines Targets bei der Targetposition in eine Richtung im wesentlichen senkrecht zur Länge der Linie oder der Punktlinie aus einem oder mehreren Punkten vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Absstand zwischen dem reellen Bild (D1) und der Targetposition kleiner als der Abstand zwischen dem reellen Bild (D1) und dem System (106, 108) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Spiegels (104) zu regeln.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Anordnung von konkaven Spiegeln (50-56) umfaßt, die zur Bildung einer ersten Reihe von reellen Bildern des Punktes (R) in einer ersten Bildebene (45) angeordnet sind, und ein Linsensystem (61,62) aufweist, das zur Bildung einer weiteren Reihe von reellen Bildern in einer weiteren Bildebene (65) angeordnet ist, wobei die reellen Bilder in der weiteren Bildebene (65) Bilder der Bilder der ersten Bildebene (45) darstellen, und daß die Positioniereinrichtung so ausgebildet ist, daß ein Target in der Stellung der weiteren Bildebene (65) positioniert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der konkaven Spiegel ein Spiegelelement (70) darstellt, das eine konkave Vorderoberfläche aufweist, die aus reflektierenden Teilen besteht, die durch im wesentlichen parallele Nuten (72) voneinander getrennt sind, die sich durch die konkave Vorderseitenoberfläche erstrecken, und daß das Element (70) ein flexibles Stützteil umfaßt, durch welches sich keine Nuten erstrecken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine zweite Anordnung von Spiegeln (84,86) umfaßt, die so positioniert sind, daß der reflektierte Strahl empfangen wird, der weg von dem drehbaren Spiegel (82) wandert, so daß der reflektierte Strahl mindestens zweimal über die Anordnung (90) der konkaven Spiegel streicht.