DE10152526A1

DE10152526A1 - Arrangement for processing substrate with laser radiation has rotary mirror, focusing lenses, collimation lenses, input lens arrangements with lens holders pre-adjusted to different focal lengths

Info

Publication number: DE10152526A1
Application number: DE10152526A
Authority: DE
Inventors: Helmut Paul
Original assignee: MLT Micro Laser Tech GmbH
Current assignee: MLT Micro Laser Tech GmbH
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: DE10152526B4

Abstract

The arrangement has a rotary mirror, adjacent focusing lenses and collimation lenses. At least two input lens arrangements containing at least two lenses in series are associated with lens holders pre-adjusted to different focal lengths in which they can be set to defined different distances from the collimation lens arrangement in the beam path or removed from the beam path to change the size of the focal spot range of the focusing lenses. The arrangement has a rotary mirror (16), adjacent focusing lenses (24) and collimation lenses (18). At least two input lens arrangements (14,14') containing at least two lenses in series are associated with lens holders pre-adjusted to different focal lengths in which they can be set to defined different distances from the collimation lens arrangement in the beam path or removed from the beam path to change the size of the focal spot range of the focusing lenses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Substratbehandlung mittels Laserstrahlung, mit einem Drehspiegel, durch den ein einfallender Laserstrahl reflektiert wird und über eine Anordnung von nebeneinander liegenden Fokussierlinsen schwenkbar ist, die in einem ihrer Brennweite entsprechenden Abstand vom Substrat angeordnet sind, wobei der einfallende Laserstrahl durch eine Eintrittslinsenanordnung aus einer oder mehrerer hintereinander angeordneten Linsen auf den Drehspiegel fokussiert wird und zwischen dem Drehspiegel und der Anordnung von in einem ihrer Brennweite entsprechenden Abstand vom Substrat angeordneten nebeneinander liegenden Fokussierlinsen eine Anordnung von nebeneinander liegenden Kollimatorlinsen vorgesehen ist, die in einem ihrer Brennweite entsprechenden Abstand vom Drehspiegel angeordnet sind. The invention relates to a device for treating substrates Laser radiation, with a rotating mirror through which an incident Laser beam is reflected and arranged side by side lying focusing lens is pivotable in one of its focal lengths are arranged at a corresponding distance from the substrate, the incident laser beam through an entrance lens arrangement from or several lenses arranged one behind the other on the rotating mirror is focused and between the rotating mirror and the arrangement of in a distance from the substrate corresponding to their focal length arranged side by side focusing lenses an arrangement of juxtaposed collimator lenses is provided, which in one their distance from the rotating mirror corresponding to their focal length are.

Eine derartige Vorrichtung wird insbesondere zum Bearbeiten von beispielsweise bandförmigen Materialien mittels Laserstrahlung verwendet, wobei das Laserlicht in mehrere quasi-simultane Bearbeitungsstellen aufgeteilt und gleichzeitig aus dem Dauerlicht des Lasers kurze Pulse sehr hoher Frequenz erzeugt werden. Die hohe Pulswiederholungsrate resultiert in entsprechend hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Such a device is used in particular for processing for example, band-shaped materials used by means of laser radiation, the laser light in several quasi-simultaneous processing points split and at the same time very short pulses from the continuous light of the laser high frequency are generated. The high pulse repetition rate results in correspondingly high processing speeds.

Eine Strahlaufteilung durch sogenannte Strahlteiler wäre insoweit nachteilig, als die resultierenden Teilstrahlen eine entsprechend geringere Intensität aufweisen würden, die für bestimmte Bearbeitungsverfahren nicht ausreichend ist. Überdies würden die Teilstrahlen auch eine wechselnde, d. h. jedenfalls unterschiedliche Intensität und/oder räumliche Intensitätsverteilung aufweisen. So ist bei Strahlteilern häufg die unterschiedliche Beeinflussung des Strahlprofiles das Hauptproblem, insbesondere bei Verschmutzung (Strahlgeometrie). A beam splitting by so-called beam splitters would be so far disadvantageous than the resulting partial beams a correspondingly lower Would have intensity required for certain machining processes is not sufficient. Furthermore, the partial beams would also become one changing, d. H. at least different intensity and / or spatial Have intensity distribution. This is often the case with beam splitters different influencing of the beam profile the main problem, especially when dirty (jet geometry).

Beispielsweise bei der Perforierung von Papier mittels Laserlichtstrahlen ist es zur Erzielung einer gleichmäßigen Lochgröße und Güte unbedingt erforderlich, eine bestimmte, relativ hohe und gleichbleibende Intensität des die Perforation durchführenden Laserlichtstrahls sicherzustellen. Eine Strahlteilung wäre somit auch hier wieder ungünstig. For example, when perforating paper using laser light beams it is essential to achieve a uniform hole size and quality required a certain, relatively high and consistent intensity of the laser light beam performing the perforation. A Beam splitting would therefore again be unfavorable here.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art (vgl. z. B. DE-C-29 18 283) werden insbesondere zur Perforation von dünnen Papieren wie beispielsweise Zigarettenmundstückpapier verwendet. Dabei erzeugt die Vorrichtung pro Bearbeitungskopf jeweils eine Spur von kleinen Löchern, wobei das Dauerlicht des Lasers mit Hilfe eines optischen Multiplexers in gepulste Einzelstrahlen zerhackt wird. Jeder fokussierte Laserpuls verdampft schlagartig das dünne Material und erzeugt somit ein Loch mit einem üblichen Durchmesser von beispielsweise etwa 60 bis etwa 150 □m. Eine betreffende Vorrichtung kann z. B. 16 Bearbeitungsköpfe aufweisen und somit Papier mit beispielsweise vier Perforationszonen mit jeweils vier Lochreihen und einer dazu passenden Breite von etwa 150 mm bei mehreren 100 m/min Bahngeschwindigkeit perforieren. Die Perforation ist demnach auf wenige Zonen quer zur Bahn konzentriert und in Längsrichtung sehr dicht angeordnet. Devices of the type mentioned at the beginning (see, for example, DE-C-29 18 283) are used especially for perforating thin papers such as for example, used cigarette tip paper. The Device per processing head one track of small holes, whereby the continuous light of the laser with the help of an optical multiplexer pulsed single beams is chopped. Every focused laser pulse suddenly evaporates the thin material and thus creates a hole a usual diameter of for example about 60 to about 150 □ m. A device in question can, for. B. 16 processing heads and thus have paper with, for example, four perforation zones four rows of holes each and a matching width of about 150 mm perforate at several 100 m / min web speed. The Perforation is therefore concentrated in a few zones across the web and in Longitudinally arranged very closely.

In der Praxis ist häufig ein Wechsel der sich im Substrat ergebenden Lochdurchmesserbereiche erforderlich. Dazu muss bisher die Eintrittslinse, die zusammen mit der Kollimatorlinse für den Strahlaufweitungsfaktor des Systems verantwortlich ist, ausgetauscht werden. Über das Aufweitungsverhältnis des Laserlichts kann der Strahldurchmesser am Ort der Fokussierlinse und damit ein unterschiedlicher Brennfleckdurchmesser erzielt werden. Ein solcher Austausch der Eintrittslinse erfordert jedoch eine aufwendige Neujustage des gesamten Strahlmultiplexersystems und kann mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Nur erfahrenes und trainiertes Personal kann diese Arbeit durchführen. In der Praxis führt dies dazu, dass ein Austausch der Eintrittslinse praktisch nie erfolgt und ausschließlich über die Verstellung der Fokuslage der Fokussierlinsen ein unterschiedlicher Brennfleck eingestellt wird. In practice, there is often a change in the substrate Hole diameter ranges required. So far, the Entry lens, together with the collimator lens for the beam expansion factor of the system is exchanged. About the Expansion ratio of the laser light can the beam diameter at the location Focusing lens and thus a different focal spot diameter be achieved. However, such replacement of the entrance lens requires a complex readjustment of the entire beam multiplexer system and can take several hours. Only experienced and trained personnel can do this work. In practice, this leads to the fact that the replacement of the entrance lens practically never takes place and only by adjusting the focus position of the focusing lenses different focal spot is set.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf möglichst einfache und zuverlässige Weise einen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Lochdurchmesserbereichen gestattet. Dabei soll ein jeweiliger Wechsel insbesondere auch während des Betriebes möglich sein. The aim of the invention is to provide an improved device at the beginning to create the kind mentioned in the simplest and most reliable way possible Way a quick switch between different Hole diameter ranges allowed. A respective change should in particular also be possible during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest zwei jeweils eine oder mehrere hintereinander angeordnete Linsen umfassenden Eintrittslinsenanordnungen unterschiedlicher Brennweite vorjustierte Linsenhalterungen zugeordnet sind, in denen sie mittels jeweiliger Verfahreinheiten in durch die jeweiligen vorjustierten Linsenhalterungen definierten unterschiedlichen Abständen zu der Sammellinsenanordnung in den Strahlengang einbringbar bzw. aus diesem entfernbar sind, um die Größe des Brennfleckbereiches der Fokussierlinsen entsprechend zu ändern. Dabei kann zumindest eine Eintrittslinsenanordnung z. B. auch durch ein Vario-Objektiv mit stufenlos einstellbarer Brennweite gebildet sein. This object is achieved in that at least two one or more lenses arranged one behind the other comprehensive entrance lens arrangements of different focal lengths Lens holders are assigned in which they can be used by means of Travel units in through the respective pre-adjusted lens holders defined different distances to the converging lens arrangement can be introduced into or removed from the beam path in order to achieve the Size of the focal spot area of the focusing lenses accordingly to change. Here, at least one entry lens arrangement z. Belly formed by a zoom lens with infinitely adjustable focal length his.

Aufgrund dieser Ausbildung ist auf relativ einfache Art und Weise ein zuverlässiger und rascher Wechsel zwischen verschiedenen Lochdurchmesserbereichen möglich. Ein entsprechendes "Umschalten" zwischen den verschiedenen Lochdurchmesserbereichen ist praktisch während der Produktion möglich. Dabei ist sowohl eine Umschaltung von Einzellinsen als auch eine Umschaltung von Linsenkombinationen mit dem Zweck der Änderung der Gesamtbrennweite denkbar. Es ist also insbesondere auch die Verwendung wenigstens eines Vario-Objektivs möglich, d. h. insbesondere einer z. B. manuell oder motorisch verstellbaren Linsenkombination zur Veränderung der Gesamtbrennweite des Linsensystems. Die jeweilige Umschaltung kann beispielsweise über eine mit der entsprechenden Software versehene elektronische Steuereinrichtung erfolgen. Die betreffende Steuereinrichtung kann programmierbar sein. Because of this training is a relatively simple way reliable and quick change between different Hole diameter ranges possible. A corresponding "switching" between the various hole diameter ranges is practical during the Production possible. There is both a switchover of individual lenses as well as switching lens combinations with the purpose of Change of the total focal length is conceivable. So it is especially so the use of at least one zoom lens possible, d. H. in particular a z. B. manually or motor-adjustable lens combination to change the overall focal length of the lens system. The respective Switching can take place, for example, with the corresponding one Software provided electronic control device. The The control device in question can be programmable.

Dabei können beispielsweise manuelle, motorische oder pneumatische Verfahreinheiten vorgesehen sein. For example, manual, motorized or pneumatic Travel units can be provided.

Als Drehspiegel kann insbesondere ein Polygon-Drehspiegel vorgesehen sein. Mit einem solchen Polygon-Drehspiegel mit entsprechend vielen Facetten und hoher Drehzahl können relativ hohe Frequenzen erreicht werden, so dass beispielsweise beim Einsatz der Vorrichtung zur Perforation von Zigarettenpapier der die Geschwindigkeit bestimmende Schritt nicht mehr die Perforationsfrequenz, sondern die technisch realisierbare Papiervorschubgeschwindigkeit ist. Es ist lediglich ein einziges drehendes Teil, nämlich der Polygon-Drehspiegel, erforderlich, um die hohen Zerhackungsfrequenzen zu erreichen. A polygon rotating mirror can in particular be provided as the rotating mirror his. With such a polygon rotating mirror with a corresponding number Facets and high speed can reach relatively high frequencies are so that, for example, when using the device for Perforation of cigarette paper the speed-determining step no longer the perforation frequency, but the technically feasible one Paper feed speed is. It's just a single spinning Part, namely the polygon rotating mirror, required to the high To achieve chopping frequencies.

Die Kollimatorlinsen und die Fokussierlinsen können z. B. sphärische und/oder zylindrische Sammellinsen sein. Dabei besitzen sphärische Linsen den Vorteil, dass die benötigte Reflexionsfläche/-breite auf dem Polygon und damit das Gewicht und entsprechend die Massenträgheit klein gehalten werden können. The collimator lenses and the focusing lenses can e.g. B. spherical and / or cylindrical converging lenses. They have spherical Lenses have the advantage that the required reflection surface / width on the Polygon and thus the weight and accordingly the mass inertia can be kept small.

Zwischen den Kollimatorlinsen und den Fokussierlinsen können Umlenkspiegel angeordnet sein. Between the collimator lenses and the focusing lenses Deflecting mirror can be arranged.

Durch eine beispielsweise motorische oder manuelle Umschaltvorrichtung kann somit ein weiterer Parameter zur Verstellung des Brennfleckdurchmessers für den Maschinenbetreiber nutzbar gemacht werden. Indem zwei oder mehrere jeweils eine oder mehrere hintereinander angeordnete Linsen umfassende Eintrittslinsenanordnungen mit verschiedenen Brennweiten in bereits vorjustierten Halterungen, die im jeweils korrekten Abstand zum Kollimator angebracht sind, mittels beispielsweise manueller, motorischer oder pneumatischer Verfahreinheiten in dem Strahlengang positioniert bzw. aus diesem herausgeführt werden, kann in kürzester Zeit der Brennfleckbereich der Fokussierlinsen verändert werden. Dabei ist sowohl eine Umschaltung von Einzellinsen als auch eine Umschaltung von Linsenkombinationen mit dem Zweck der Änderung der Gesamtbrennweite denkbar. Es ist also insbesondere auch die Verwendung wenigstens eines Vario-Objektivs möglich, d. h. insbesondere einer z. B. manuell oder motorisch verstellbaren Linsenkombination zur Veränderung der Gesamtbrennweite des Linsensystems. Die jeweilige Umschaltung kann beispielsweise über eine mit der entsprechenden Software versehene elektronische Steuereinrichtung erfolgen. Die betreffende Steuereinrichtung kann programmierbar sein. Außer den genannten motorischen oder pneumatischen Antrieben sind auch beliebige andere Antriebe, z. B. elektrische Antriebe usw., denkbar. By a motorized or manual switching device, for example can therefore be another parameter for adjusting the Focal spot diameter can be made available to the machine operator. By two or several, one or more arranged one behind the other Entry lens arrays with various lenses Focal lengths in pre-adjusted brackets, at the correct distance attached to the collimator, for example by means of manual, motor or pneumatic travel units in the beam path positioned or guided out of it, the Focal area of the focusing lenses can be changed. It is both a switchover of individual lenses as well as a switchover of Lens combinations with the purpose of changing the overall focal length conceivable. So it is especially the use of at least one Vario lens possible, d. H. in particular a z. B. manually or Motorized lens combination to change the Total focal length of the lens system. The respective switchover can for example via an electronic one provided with the appropriate software Control device take place. The control device in question can be programmable. Except for the motor or Pneumatic drives are also any other drives, e.g. B. electrical Drives etc., conceivable.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in dieser zeigen: The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawings; in this show:

Fig. 1 eine schematische, vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung zur Substratbehandlung mittels Laserstrahlung, wobei beispielsweise eine einzelne erste Eintrittslinse kleinerer Brennweite in entsprechend kleinerem Abstand vom Drehspiegel bzw. den Kollimatorlinsen in den Strahlengang eingebracht ist, und Fig. 1 is a schematic, simplified representation of a device for substrate treatment by means of laser radiation, wherein for example a single first entrance lens with a smaller focal length is introduced into the beam path at a correspondingly smaller distance from the rotating mirror or the collimator lenses, and

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei beispielsweise eine einzelne zweite Eintrittslinse größerer Brennweite in entsprechend größerem Abstand vom Drehspiegel bzw. den Kollimatorlinsen in den Strahlengang eingebracht ist. FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, wherein, for example, a single second entrance lens with a larger focal length is introduced into the beam path at a correspondingly greater distance from the rotating mirror or the collimator lenses.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer, vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung zur Behandlung eines Substrats 10, hier einer in Transportrichtung L bewegten Materialbahn wie insbesondere einer Verpackungsfolie oder einer Papierbahn, mittels Laserstrahlung. Dabei durchläuft der von einem Laser 12 kommende Lichtstrahl eine Eintritts- oder Sammellinse 14, deren Brennpunkt bzw. Strichebene auf einer Fläche eines im Strahlengang hinter der Sammellinse 14 angeordneten Polygon-Drehspiegels 16 liegt. Wie eingangs bereits erwähnt, kann grundsätzlich auch eine mehrere hintereinander angeordnete Linsen umfassende Eintrittslinsenanordnung, d. h. insbesondere z. B. ein so genanntes Vario- Objektiv, eingesetzt werden. Figs. 1 and 2 show, in schematic, simplified view of an apparatus for treating a substrate 10, here a moving material web in the conveying direction L, such as in particular a packaging film or a paper web, by means of laser radiation. The light beam coming from a laser 12 passes through an entrance or converging lens 14 , the focal point or line level of which lies on a surface of a polygon rotating mirror 16 arranged behind the converging lens 14 in the beam path. As already mentioned at the beginning, an entry lens arrangement comprising a plurality of lenses arranged one behind the other, in principle, for example B. a so-called zoom lens can be used.

Im vorliegenden Fall besitzt der Polygon-Drehspiegel 16 beispielsweise acht Facetten. In the present case, the polygon rotating mirror 16 has eight facets, for example.

Grundsätzlich ist jedoch auch eine andere Anzahl von Facetten möglich. Sie hängt für eine vorgegebene Zerhackungsfrequenz auch von der mit dem Polygon-Drehspiegel 16 erreichbaren Drehzahl ab. So verwendet man in der Praxis bei gleichem Polygondurchmesser verschiedene Facetten- Anzahlen und die gleiche maximale Drehzahl. Ein wichtiges Kriterium bei der Wahl der Facetten bzw. Facetten-Anzahl ist der gewünschte Fächerwinkel, d. h. die gewünschte Einzelstrahl-Anzahl, die gleich der Anzahl von Perforationsspuren ist. In principle, however, a different number of facets is also possible. For a given chopping frequency, it also depends on the speed that can be achieved with the polygon rotating mirror 16 . In practice, different numbers of facets and the same maximum speed are used with the same polygon diameter. An important criterion when choosing the facets or number of facets is the desired fan angle, ie the desired number of single beams, which is equal to the number of perforation tracks.

Bei sich drehendem Polygon-Drehspiegel 16 wird der einfallende, reflektierte Licht- bzw. Laserstrahl über eine Anordnung 18 von nebeneinander liegenden Kollimator- oder Sammellinsen 18 ₁-18 _n verschwenkt. Trifft der einfallende Laserstrahl auf die nächste Facette des Polygon-Drehspiegels 16, so springt der reflektierte Strahl zurück und überstreicht von neuem den betreffenden, die Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n umfassenden Winkelbereich. When the polygon rotating mirror 16 rotates, the incident, reflected light or laser beam is pivoted via an arrangement 18 of collimator or converging lenses 18 ₁ - 18 _n lying next to one another. If the incident laser beam strikes the next facet of the polygon rotating mirror 16 , the reflected beam jumps back and again sweeps over the relevant angular range comprising the collimator lenses 18 ₁ - 18 _n .

Die eine gleiche Brennweite aufweisenden Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n sind so angeordnet, dass ihr Brennpunkt beziehungsweise ihre Brennebene mit dem Brennpunkt beziehungsweise der Brennebene der Sammellinse 14 auf dem Polygon-Drehspiegel 16 ungefähr oder genau zusammenfällt. Das die Sammellinsen 18 ₁-18 _n verlassende Licht ist daher wieder annähernd parallel gerichtet. The collimator lenses 18 ₁ - 18 _n having the same focal length are arranged such that their focal point or focal plane coincides approximately or exactly with the focal point or focal plane of the converging lens 14 on the polygon rotating mirror 16 . The light leaving the converging lenses 18 ₁ - 18 _n is therefore directed approximately parallel again.

Die Eintrittslinse 14 und die Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n können beispielsweise als sphärische und/oder zylindrische Linsen vorgesehen sein. The entrance lens 14 and the collimator lenses 18 ₁ - 18 _n can be provided, for example, as spherical and / or cylindrical lenses.

Die die Linsenanordnung 18 verlassenden Lichtstrahlen werden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über Umlenkspiegel 20, 22 auf eine Anordnung 24 von nebeneinander liegenden Fokussier- oder Sammellinsen 24 ₁-24 _n gerichtet, die in einem ungefähr ihrer Brennweite entsprechenden Abstand vom Substrat 10 angeordnet sind. Dabei umfasst diese Linsenanordnung 24 vorzugsweise sphärische Linsenanordnung 24 vorzugsweise sphärische Sammellinsen 241-24 _n, die die auf sie auftreffenden parallelen Lichtstrahlen auf das im Strahlengang hinter dem Linsensystem 24 liegende Substrat 10 fokussieren. Die Größe der Einzellinsen 24 ₁-24 _n des Linsensystems 24 entspricht vorzugsweise der Größe der Einzellinsen 18 ₁-18 _n des Linsensystems 18, so dass jedem Linsenabschnitt der Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n ein entsprechender Abschnitt der Fokussierlinsen 24 ₁-24 _n zugeordnet ist. In the present exemplary embodiment, the light beams leaving the lens arrangement 18 are directed via deflecting mirrors 20 , 22 onto an arrangement 24 of focusing or converging lenses 24 ₁ - 24 _n lying next to one another, which are arranged at a distance from the substrate 10 corresponding approximately to their focal length. This lens arrangement 24 preferably comprises spherical lens arrangement 24, preferably spherical converging lenses 241-24 _n , which focus the parallel light rays striking them onto the substrate 10 lying behind the lens system 24 in the beam path . The size of the individual lenses 24 ₁ - 24 _{n of} the lens system 24 preferably corresponds to the size of the individual lenses 18 ₁ - 18 _{n of} the lens system 18 , so that each lens section of the collimator lenses 18 ₁ - 18 _{n is assigned} a corresponding section of the focusing lenses 24 ₁ - 24 _n ,

Im vorliegenden Fall beträgt die Anzahl der Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n, Umlenkspiegel 20, Umlenkspiegel 22 und Fokussierlinsen 24 ₁-24 _n jeweils sechzehn. In the present case, the number of collimator lenses 18 ₁ - 18 _n , deflection mirror 20 , deflection mirror 22 and focusing lenses 24 ₁ - 24 _n is sixteen in each case.

Wie anhand der Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, ergibt sich in dem Substrat 10 eine der jeweiligen Anzahl der Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n, Umlenkspiegel 20, Umlenkspiegel 22 und Fokussierlinsen 24 ₁-24 _n entsprechende Anzahl von Perforationsspuren 26. As can be seen from FIGS. 1 and 2, there is a number of perforation tracks 26 in the substrate 10 corresponding to the respective number of collimator lenses 18 ₁ - 18 _n , deflection mirror 20 , deflection mirror 22 and focusing lenses 24 ₁ - 24 _n .

Erfindungsgemäß sind zumindest zwei Eintrittslinsenanordnungen, beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Eintrittslinsen 14, 14', unterschiedlicher Brennweite vorjustierte Linsenhalterungen zugeordnet, in denen sie mittels jeweiliger Verfahreinheiten in durch die jeweiligen vorjustierten Linsenhalterungen definierten unterschiedlichen Abständen zu der Kollimatorlinsen-Anordnung 24 in den Strahlengang eindringbar bzw. aus diesem entfernbar sind. Damit kann die Größe des Brennfleckbereiches der Fokussierlinsen 24 ₁-24 _n entsprechend geändert werden. According to the invention, at least two entrance lens arrangements, in the illustrated embodiment two entrance lenses 14 , 14 ', are assigned differently pre-adjusted lens holders in which they can be penetrated into or out of the beam path by means of respective displacement units at different distances from the collimator lens arrangement 24 defined by the respective pre-adjusted lens holders are removable. The size of the focal spot area of the focusing lenses 24 ₁ - 24 _n can thus be changed accordingly.

Es können beispielsweise manuelle, motorische oder pneumatische Verfahreinheiten vorgesehen sein. Grundsätzlich sind jedoch auch beliebige andere Antriebe, z. B. elektrische Antriebe, denkbar. Die Umschaltung kann beispielsweise über eine mit einer entsprechenden Software versehenen, vorzugsweise programmierbare Steuereinrichtung erfolgen. For example, manual, motorized or pneumatic Travel units can be provided. Basically, however, are any other drives, e.g. B. electric drives, conceivable. The switchover can, for example, with a corresponding software provided, preferably programmable control device.

Gemäß Fig. 1 ist eine erste Eintrittslinse 14 kleinerer Brennweite in entsprechend kleinerem Abstand vom Drehspiegel 16 bzw. den Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n in den Strahlengang eingebracht. Referring to FIG. 1, a first inlet lens 14 smaller focal length in a correspondingly smaller distance from the rotating mirror 16 and the collimator lenses _{18: 1} - 18 _n in the beam path introduced.

Gemäß Fig. 2 ist dagegen eine zweite Eintrittslinse 14' größerer Brennweite in entsprechend größerem Abstand vom Drehspiegel 16 bzw. den Kollimatorlinsen 18 ₁-18 _n in den Strahlengang eingebracht. Referring to FIG. 2, however, a second entry lens 14 'is longer focal length in accordance with a greater distance from the rotating mirror 16 and the collimator lenses _{18: 1} - 18 _n in the beam path introduced.

Wie eingangs bereits erwähnt, kann anstelle der ersten Eintrittslinse 14 und/oder anstelle der zweiten Eintrittslinse 14' jeweils auch eine Linsenanordnung aus mehreren hintereinander angeordneten Linsen, d. h. insbesondere ein so genanntes Vario-Objektiv, eingesetzt werden. Bezugszeichenliste 10 Substrat
12 Laser
14 erste Eintrittslinse
14' zweite Eintrittslinse
16 Polygon-Drehspiegel
18 Linsenanordnung
18 ₁-18 _n Kollimatorlinsen
20 Umlenkspiegel
22 Umlenkspiegel
24 Linsenanordnung
24 ₁-24 _n Fokussierlinsen
26 Perforationsspur
L Transportrichtung
As already mentioned at the beginning, instead of the first entry lens 14 and / or instead of the second entry lens 14 ', a lens arrangement comprising a plurality of lenses arranged one behind the other, ie in particular a so-called zoom lens, can also be used. LIST OF REFERENCE NUMERALS 10 substrate
12 lasers
14 first entrance lens
14 'second entrance lens
16 polygon rotating mirror
18 lens arrangement
18 ₁ - 18 _n collimator lenses
20 deflecting mirror
22 deflecting mirror
24 lens arrangement
24 ₁ - 24 _n focusing lenses
26 perforation track
L direction of transport

Claims

1. Device for substrate treatment by means of laser radiation, with a rotating mirror ( 16 ) through which an incident laser beam is reflected and via an arrangement ( 24 ) of adjacent focusing lenses ( 24 ₁ - 24 _n ) can be pivoted at a distance corresponding to their focal length are arranged from the substrate ( 10 ), the incident laser beam being focused on the rotating mirror ( 16 ) by an entry lens arrangement comprising one or more lenses ( 14 , 14 ') arranged in series and between the rotating mirror ( 16 ) and the arrangement ( 24 ) of at a distance from the substrate ( 10 ) corresponding to their focal length, adjacent focusing lenses ( 24 ₁ - 24 _n ), an arrangement ( 18 ) of collimator lenses ( 18 ₁ - 18 _n ) lying next to one another is provided, which is at a distance from the rotating mirror corresponding to their focal length ( 16 ) are arranged, characterized in that at least two each one or more towards Pre-adjusted lens holders are assigned to entry lenses ( 14 , 14 ') with different focal lengths, arranged in mutually aligned lenses, in which they can be inserted into or removed from the beam path at different distances from the collimator lens arrangement ( 24 ) defined by the respective pre-adjusted lens holders. to change the size of the focal spot area of the focusing lenses ( 24 ₁ - 24 _n ) accordingly.

2. Device according to claim 1, characterized, that at least one entrance lens arrangement by a vario Lens with infinitely adjustable focal length is formed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized, that at least one manual travel unit is provided.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized, that at least one motorized travel unit is provided.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized, that at least one pneumatic travel unit is provided.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a polygon rotating mirror ( 16 ) is provided as the rotating mirror.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the collimator lenses ( 18 ₁ - 18 _n ) and the focusing lenses (24 ₁ -24 _n ) are spherical and / or cylindrical converging lenses.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the collimator lenses ( 18 ₁ - 18 _n ) and the focusing lenses ( 24 ₁ - 24 _n ) deflection mirrors ( 20 , 22 ) are arranged.