具有復(fù)數(shù)個(gè)激光器和一組合偏轉(zhuǎn)設(shè)備的標(biāo)記儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及于一標(biāo)記儀器（100），其用于通過激光標(biāo)記一物體，其包括復(fù)數(shù)個(gè)激光器（10），特別是氣體激光器（10），以及一控制單元，其用于單獨(dú)激活每個(gè)激光器（10）來根據(jù)待標(biāo)記的符號(hào)發(fā)射一激光束。提供一偏轉(zhuǎn)設(shè)備（30），通過該偏轉(zhuǎn)設(shè)備（30）至少兩個(gè)激光束被組合到一公共點(diǎn)。
【專利說明】具有復(fù)數(shù)個(gè)激光器和一組合偏轉(zhuǎn)設(shè)備的標(biāo)記儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)權(quán)利要求1前文所述，本發(fā)明涉及于一用于通過激光標(biāo)記物體的標(biāo)記儀器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]通常，已知的標(biāo)記設(shè)備使用一單一的激光器，例如，譬如為CO2激光器的氣體激光器。這樣的激光器發(fā)射一激光束，該激光束被傳輸?shù)酱龢?biāo)記的物體上。該物體在一傳送帶上相對(duì)該標(biāo)記儀器移動(dòng)。典型的，根據(jù)一待標(biāo)記的符號(hào)，一掃描設(shè)備被提供用于在物體上定向該激光束。
[0003]為了增加吞吐量，一般的標(biāo)記儀器包括了復(fù)數(shù)個(gè)激光器，特別是多個(gè)氣體激光器。此外，根據(jù)一待標(biāo)記的符號(hào)，一控制單元被提供用于單獨(dú)激活每個(gè)激光器來發(fā)射一激光束。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)記儀器，其中的一個(gè)激光器的激光束的強(qiáng)度在某一范圍內(nèi)可以是可控的。然而，一特別高的強(qiáng)度會(huì)需要過度大的激光器。
[0005]一已知標(biāo)記儀器的缺點(diǎn)是緊湊設(shè)計(jì)和高強(qiáng)度激光束之中僅有一個(gè)能達(dá)成。
[0006]美國專利US4，727，235的主題是一激光器標(biāo)記系統(tǒng)，其具有復(fù)數(shù)個(gè)激光器。發(fā)射的激光束被排列成一維陣列且相互具有一固定距離。
[0007]美國專利US4，131，782涉及一用于通過激光束在一物體內(nèi)制作孔的儀器。該儀器包括了復(fù)數(shù)個(gè)激光器，其發(fā)射的光束被組合為物體表面上的一點(diǎn)。為此，所有的激光束被定向到一公共偏轉(zhuǎn)裝置，比如一反射鏡。
[0008]從美國專利US4，652，722所知的一用于標(biāo)記目的激光器儀器。提供了一定數(shù)量的激光器，其發(fā)射的光束以彼此間預(yù)定義的距離被定向到一待標(biāo)記的基板。
[0009]日本專利JP2011156574涉及一用于通過激光束制作一物體的儀器。復(fù)數(shù)個(gè)激光束被調(diào)節(jié)來形成一相鄰的制作線。
[0010]美國專利US6，229，940B1描述出了另一激光器系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括了復(fù)數(shù)個(gè)激光器，其發(fā)射的光束被通過一所有激光束共用的聚焦透鏡組合到一點(diǎn)。
[0011]美國專利US2009/0323753A1是關(guān)于用于刻寫容器(例如瓶子)的一儀器。該儀器使用復(fù)數(shù)個(gè)激光器，該激光器的光束被引導(dǎo)到具有一固定位置的釋放部。對(duì)于每個(gè)激光器，其都有一釋放體。
[0012]美國專利US5，115，446A涉及一用于激光器的部件的承載結(jié)構(gòu)。該承載結(jié)構(gòu)允許激光器的諧振管矩形排列。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是提供一具有緊湊設(shè)計(jì)的標(biāo)記儀器，同時(shí)其允許在寬的范圍下設(shè)置儀器的激光束的強(qiáng)度。
[0014]本發(fā)明的目的可通過包括有權(quán)利要求1技術(shù)特征的標(biāo)記儀器來解決。
[0015]優(yōu)選的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求和之后的說明書中，特別是結(jié)合附圖相后給出。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，以上提到的這類標(biāo)記儀器的特征在于提供有一偏轉(zhuǎn)設(shè)備，通過該偏轉(zhuǎn)設(shè)備至少兩個(gè)激光束被組合到一公共點(diǎn)。
[0017]可以被視為本發(fā)明的一基本概念的是，其通過組合至少兩個(gè)不同激光器的激光束來增加射到待標(biāo)記物體上的一個(gè)點(diǎn)上的激光的強(qiáng)度。該組合的激光束可以被理解為在公共點(diǎn)上至少部分互相重疊。組合的激光束可以要么形成一單個(gè)光束，要么它們可以在一單個(gè)點(diǎn)(即，公共點(diǎn))互相交叉。
[0018]有益的是，這允許了需要特別高強(qiáng)度的功能。因而，標(biāo)記可以是物體表面的任何改變，例如顏色的改變、雕刻、切割。該標(biāo)記儀器可以額外地實(shí)現(xiàn)能用于或者不用于標(biāo)記的操作，比如，鉆孔，打洞或者沖孔。
[0019]優(yōu)選的，偏轉(zhuǎn)設(shè)備包括一偏轉(zhuǎn)裝置組，其對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束包括至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，特別的是，對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束至少一映射鏡(mapping mirror)或者一光波導(dǎo)，以及每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置在它的偏轉(zhuǎn)方向是單獨(dú)可調(diào)節(jié)的和/或單獨(dú)可移置的。如果一激光束被同另一個(gè)或幾個(gè)其他激光束組合，相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)裝置能簡單的被相應(yīng)調(diào)節(jié)。該偏轉(zhuǎn)裝置組可以進(jìn)一步允許將不被組合到公共點(diǎn)的激光束重新排列成需要的激光束陣列。
[0020]在本實(shí)施例中，每個(gè)激光束被定向到它們的相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)裝置。該偏轉(zhuǎn)裝置獨(dú)立于彼此是可調(diào)節(jié)的，使得基本上可設(shè)置任何需要的構(gòu)造。激光器發(fā)射的光束形成一特定的排列，比如，一平行行進(jìn)的光束的線性排列?？梢员灰暈橐恢匾獌?yōu)點(diǎn)的是允許線性排列靈活的映射到任何其他排列。特別是，光束之間的間隔通過該偏轉(zhuǎn)裝置組可以被改變或者被減少。
[0021]在標(biāo)記儀器運(yùn)行時(shí)或者運(yùn)行前，偏轉(zhuǎn)裝置可以被設(shè)置到一需要的位置。為了這個(gè)目的，每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置可以通過一由控制單元控制的電動(dòng)馬達(dá)移動(dòng)。
[0022]在偏轉(zhuǎn)裝置是反射鏡的情況下，調(diào)節(jié)可以通過單獨(dú)的傾斜反射鏡來實(shí)現(xiàn)，S卩，改變偏轉(zhuǎn)方向或者指定反射鏡的方向。附加的或可選的，反射鏡是可以被移位的，就是說是可移置的。由于激光束可以通過反射鏡被重新排列，反射鏡也可以被稱為映射鏡。
[0023]本發(fā)明的上下文中，激活每個(gè)激光器從而發(fā)射一激光束可以被理解為任何控制一光束是否射到待標(biāo)記的物體上的過程。因此，激活也可以通過一光束閘(beam shutter)實(shí)現(xiàn)。也就是說，一激光器保持激活，然后一光束閘控制激光器的激光束通過或者阻擋。
[0024]通常，激光器可以是任何種類的激光器。如果激光器布置到空間是至關(guān)重要的地方，則本發(fā)明是特別有益的。也就是說，若激光器功率強(qiáng)烈取決于激光器的大小。如果激光器的尺寸禁止產(chǎn)生相互非?？拷募す馐?，本發(fā)明的另一優(yōu)勢會(huì)顯現(xiàn)出來。本發(fā)明允許激光束的重新排列致使激光束之間只有一小段距離，因此，具有高標(biāo)記分辨率。
[0025]這類激光器的實(shí)例是氣體激光器、化學(xué)激光器、纖維激光器、染料激光器和固態(tài)激光器。此外，半導(dǎo)體激光或者金屬蒸汽激光器也可以使用。如果使用氣體激光器，優(yōu)選為CO2激光器。然而，任何已知種類都是可以提供的，例如，氦氖激光器，CO激光器，氬激光器，氮激光器，或者準(zhǔn)分子激光器。這些可以以連續(xù)波(continuous wave)或者脈沖運(yùn)行。
[0026]待標(biāo)記的符號(hào)可以被理解為任何標(biāo)記，例如，一文字，一圖片或者圖形的單像素點(diǎn)。符號(hào)可以包含一系列的點(diǎn)或者線。也就是說，激光器可以被短時(shí)間的激活來在物體上制造點(diǎn)或在一可設(shè)置的時(shí)間范圍內(nèi)被激活來產(chǎn)生某一長度的線。
[0027]本發(fā)明的上下文中，待標(biāo)記的物體可以是任何物品或者具有能夠被激光器的光線影響表面的產(chǎn)品。特別的是，物體可以是一個(gè)包裝，例如，用于食物或者飲料，一水果或者一標(biāo)簽。物體的材料可以包括塑料、紙張、金屬、陶瓷、纖維、復(fù)合材料以及有機(jī)組織。[0028]優(yōu)選的，為了逐步調(diào)整傳送到公共點(diǎn)的激光束功率，控制單元被適用為根據(jù)需要的功率等級(jí)或者根據(jù)使用者的輸入來設(shè)置被組合到單一點(diǎn)的激光束的數(shù)量。被傳送到公共點(diǎn)的激光束功率為每個(gè)定向到公共點(diǎn)的激光束的功率的總和。激光器的數(shù)量的組合是通過控制單元相應(yīng)的設(shè)置每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置來達(dá)到的。有益的是，能夠?qū)崿F(xiàn)一非常高的強(qiáng)度，該強(qiáng)度達(dá)到所有組合的激光束的總強(qiáng)度。更高數(shù)量的分隔激光束將被提供，如果一較低的強(qiáng)度就足夠，比如兩個(gè)或者三個(gè)組合的激光束，其中每個(gè)組合激光束由幾個(gè)激光器的激光束組成。因此，所有激光器可能可以被同時(shí)用于標(biāo)記，且不依賴于當(dāng)前需要的激光束強(qiáng)度。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，偏轉(zhuǎn)裝置被調(diào)節(jié)使得在激光束之間的光束間隔被減少了。由激光器的大尺寸產(chǎn)生的大光束間隔的劣勢被減輕了。相對(duì)于用于降低光束間隔的設(shè)備，在該設(shè)備中所有光束被定向到一公共光學(xué)元件上，例如，一合適的棱鏡，本發(fā)明儀器的偏轉(zhuǎn)裝置導(dǎo)致光束的失真更少。此外，在物體的表面所確定的光束間隔起重要作用的情況下，一個(gè)高標(biāo)記分辨率可以被實(shí)現(xiàn)。
[0030]一減少的光束間隔也導(dǎo)致激光束更加集中的射到公共光學(xué)元件上。當(dāng)球面象差發(fā)生在傍軸射線和邊緣射線之間時(shí)，這是至關(guān)重要的，傍軸射線，即射到透鏡或者反射鏡的中心的激光束，邊緣射線，即射到遠(yuǎn)離透鏡或者反射鏡中心的激光束。有益的是，減少光束間隔有利于減少球面象差。
[0031]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，該偏轉(zhuǎn)裝置組包括一第一和一第二映射鏡組，每個(gè)映射鏡組對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束包括至少一個(gè)映射鏡，以及第一映射鏡組定向激光束到第二映射鏡組。因此，每個(gè)光束都單獨(dú)通過至少兩個(gè)映射鏡被定向。這允許了光束的特別靈活的重新排列。在這樣的情況下，偏轉(zhuǎn)裝置可以用于組合激光束以及實(shí)行組合光束的掃描運(yùn)動(dòng)。
[0032]通常，偏轉(zhuǎn)裝置是可以被手動(dòng)調(diào)節(jié)的，特別是可移位的。然而，優(yōu)選為控制單元被適用于移置偏轉(zhuǎn)裝置和/或者調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)方向，特別是通過萬向支架。為了擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置可以被控制單元單獨(dú)調(diào)節(jié)。在一相對(duì)節(jié)約成本的例子中，對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束至少一偏轉(zhuǎn)裝置是可被控制單元調(diào)節(jié)的。有益的是，萬向支架可以允許安裝后的偏轉(zhuǎn)裝置在至少兩個(gè)自由旋轉(zhuǎn)角度或者甚至所有方向旋轉(zhuǎn)。
[0033]由控制單元進(jìn)行的偏轉(zhuǎn)裝置的調(diào)節(jié)允許一可變的代碼定位。這意味著從儀器射出的激光束的方向可被改變從而改變通過在物體上的激光束而待產(chǎn)生的符號(hào)的位置。另外，代碼的高度可以被改變。
[0034]此外，靜態(tài)的標(biāo)記也是可行的。在這情形中，物體相對(duì)于標(biāo)記儀器在整個(gè)標(biāo)記運(yùn)行中不被移動(dòng)。偏轉(zhuǎn)裝置被運(yùn)行來使激光束掃描移動(dòng)，這樣，所有待印刷的符號(hào)會(huì)被連續(xù)的產(chǎn)生到靜止的物體上。本實(shí)施例中特別優(yōu)選為用于印刷2D圖形，其需要高印刷分辨率。
[0035]控制單元還可以進(jìn)一步適用為自動(dòng)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置以適用物體的位置的變化，例如，補(bǔ)償物體的振動(dòng)。位置的變化可以通過一傳感器，如超聲波或者光學(xué)裝置或者接近開關(guān)來確定。
[0036]本發(fā)明儀器的一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，提供至少一掃描鏡裝置，其包括一公共反射鏡，來自該偏轉(zhuǎn)裝置組所有激光束射在其上面，同時(shí)控制單元被適用為樞轉(zhuǎn)掃描鏡裝置，特別是通過一振鏡(galvanometer)。
[0037]掃描鏡設(shè)備可以被理解為任何能夠?qū)е乱还馐ㄟ^連續(xù)的一些空間位置的器械。[0038]一有利的可能是，首先，任何數(shù)量的激光束被偏轉(zhuǎn)設(shè)備組合，然后組合的激光束和任何剩余的不被組合的激光束被掃描鏡設(shè)備重定向。換句話說，掃描反射鏡組成了一 2D光束定向系統(tǒng)用于在一 2D平面內(nèi)定向公共點(diǎn)。
[0039]在簡單的情況下，這樣的掃描鏡設(shè)備可以包括一個(gè)或者更多的可旋轉(zhuǎn)反射鏡。設(shè)備包括與一反射鏡連接的振鏡，其通常被稱為振鏡掃描器。一振鏡掃描器可將輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檎耒R掃描器的反射鏡的角位置。優(yōu)選地，提供有至少兩個(gè)振鏡掃描器。當(dāng)振鏡掃描器被排列后，這樣每個(gè)激光束被從第一振鏡掃描器定向到第二振鏡掃描器，在一特定的視場中，就有利地可能形成任何二維掃描移動(dòng)。
[0040]掃描鏡設(shè)備也可以被理解為一光束轉(zhuǎn)向單元(BTU)，其也能被稱為一頭安裝組件。
[0041]掃描鏡設(shè)備的任務(wù)也可以通過聲光設(shè)備被執(zhí)行。在這之中，一聲波與一聲光材料耦合。聲波的頻率支配穿越聲光材料的激光束的偏轉(zhuǎn)的角度。通過快速的改變聲波的頻率，可以達(dá)成激光束的快掃描運(yùn)動(dòng)。
[0042]為了標(biāo)記相對(duì)于標(biāo)記儀器移動(dòng)中的物體，另一優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元被適用為根據(jù)物體移動(dòng)的信息調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置和/或至少一掃描反射鏡設(shè)備。物體因此可以被追尋或追蹤。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二映射鏡組各自排列成線性陣列；且每個(gè)映射鏡是可傾斜的。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)映射鏡組中的一個(gè)中的映射鏡之間的間距可以是固定的，其允許使用一個(gè)公共安裝裝置以線性排列支撐映射鏡，同時(shí)反射鏡的傾斜依然是可行的。第二映射鏡組可以傾斜出一由射到第一映射鏡組的激光束形成的平面?？梢蕴峁┯糜谡{(diào)節(jié)映射鏡的至少一個(gè)線性陣列的位置的定位裝置。特別是，定位裝置可以替代公共安裝裝置。
[0044]本發(fā)明儀器的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，控制單元被適用為控制偏轉(zhuǎn)裝置來設(shè)置一非組合激光束的收斂或者發(fā)散的程度，非組合的激光束從偏轉(zhuǎn)裝置發(fā)射出，特別的是，自第二偏轉(zhuǎn)裝置組發(fā)射出。因此，偏轉(zhuǎn)裝置能被調(diào)節(jié)，使得自儀器的一給定距離，產(chǎn)生非組合激光束之間的一所需距離。激光束制造的文字的高度以及印刷分辨率是由激光束的間隔來支配的，同時(shí)也能通過調(diào)節(jié)收斂的程度來修改。
[0045]激光器可以被排列使得激光束平行離開激光器并且形成一線性排列。然而，根據(jù)不同的應(yīng)用，可能需要來改變激光束的線性排列的方向。為此，控制單元可以被適用為調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置，使得射到偏轉(zhuǎn)裝置的激光束的線性排列圍繞平行于射出的激光束的行進(jìn)方向的軸旋轉(zhuǎn)，例如轉(zhuǎn)動(dòng)90°。一個(gè)水平排列從而可以旋轉(zhuǎn)到垂直排列或反之亦然。為了旋轉(zhuǎn)激光束的線性排列，該偏轉(zhuǎn)裝置組可以包括一第一映射鏡組，其同至少一個(gè)或者兩個(gè)掃描鏡設(shè)備一起使用。
[0046]為了形成復(fù)數(shù)個(gè)公共點(diǎn)，每個(gè)激光器可以被分配到復(fù)數(shù)個(gè)組中的一個(gè)，且偏轉(zhuǎn)裝置被排列，使得每個(gè)組的激光器的激光束被組合到一個(gè)相應(yīng)的公共點(diǎn)。優(yōu)選的，分配到一個(gè)組的激光器的數(shù)量對(duì)于每一個(gè)組是相同。在9個(gè)激光器的情況下，例如，可能有3個(gè)組的3個(gè)激光器，或者有4個(gè)組，其每組具有2個(gè)激光器以及I個(gè)被關(guān)閉著的激光器。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，具有至少兩個(gè)透鏡的伸縮設(shè)備被提供用于激光束的焦距的整體調(diào)節(jié)。該整體調(diào)節(jié)可以被理解為所有激光束行進(jìn)通過伸縮設(shè)備以及因此以相同方式被影響?？刂茊卧梢赃m用為根據(jù)物體的距離設(shè)置伸縮設(shè)備，特別是從而使得激光束的焦距對(duì)應(yīng)于物體的距離。有益的是，當(dāng)物體靠近或者遠(yuǎn)離該儀器時(shí)，制造在物體上的標(biāo)記的光斑大小可以保持恒定。優(yōu)選的，伸縮設(shè)備被排列在偏轉(zhuǎn)裝置后面，因?yàn)槿魏蝺蓚€(gè)激光束之間的最大光束間隔可能被偏轉(zhuǎn)裝置減小。伸縮設(shè)備的光學(xué)元件可以因此被做的更小。
[0048]在本發(fā)明儀器的一優(yōu)選的變化中，提供有一伸縮裝置組，用于設(shè)置每個(gè)激光束的收斂或者發(fā)散的程度，從而設(shè)置每個(gè)激光束的焦距。這可以對(duì)每個(gè)光束單獨(dú)進(jìn)行。有益的是，因此可以補(bǔ)償光路差，光路差是指到達(dá)物體前，單獨(dú)光束的路徑的長度不同。這可能是由于物體的表面輪廓或標(biāo)記儀器內(nèi)的不同內(nèi)部路徑長度導(dǎo)致的。
[0049]每個(gè)伸縮裝置可以包括至少兩個(gè)光學(xué)元件，特別是至少兩個(gè)透鏡或者曲面鏡，在其之間的距離被調(diào)節(jié)用于設(shè)置焦距。
[0050]優(yōu)選的，伸縮裝置，其也可以稱為一光束整形裝置，其被控制單元線性調(diào)節(jié)，S卩，每個(gè)伸縮裝置的至少一光學(xué)元件的位置在相應(yīng)的激光束的傳播方向被改變。
[0051]為了補(bǔ)償組合到公共點(diǎn)的激光束之間的路徑長度差異，控制單元可被適用為控制伸縮裝置，使得組合后的激光束具有一公共焦距或者焦點(diǎn)。另外，也可以設(shè)置不同的組合的光束焦距，用于在兩光束重疊的地方達(dá)成中心的高強(qiáng)度以及一平滑或者柔軟的輪廓。一公共焦距可以被認(rèn)為所有組合激光束在待標(biāo)記的物體上的具有同樣的直徑或者光斑大小。
[0052]控制單元可以進(jìn)一步被適用于控制伸縮裝置來補(bǔ)償沒有被組合的激光束之間的路徑長度差。路徑長度差可能由偏轉(zhuǎn)裝置的特定排列導(dǎo)致。取決于偏轉(zhuǎn)裝置處于的地點(diǎn)，激光束的光束路徑可能具有不同的長度，導(dǎo)致物體上的激光束的不同的點(diǎn)大小。具有了伸縮裝置，平面場校正就是可行的了，在平面校正中每個(gè)激光束從儀器的一末端測得相同的焦距。
[0053]控制單元也可以被適用為實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)伸縮裝置，當(dāng)路徑長度因?yàn)槠D(zhuǎn)裝置的調(diào)節(jié)而被改變。附加的或者可選的，控制單元可以適用為根據(jù)任何有關(guān)于路徑長度改變的信息或者通過掃描設(shè)備重定向激光束的信息，設(shè)置伸縮裝置，路徑長度改變比如一震動(dòng)或者任何其他的物體的移動(dòng)。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，控制單元被適用為單獨(dú)延遲每個(gè)激光器的激活，這樣，當(dāng)物體在物體移動(dòng)方向相對(duì)標(biāo)記儀器移動(dòng)的情況下，至少兩個(gè)激光束在物體移動(dòng)方向里射在物體上的同一位置。激光器的激活的時(shí)機(jī)可以使得所有激光束在物體的移動(dòng)方向中射在物體的相同位置。
[0055]此外，不論發(fā)射激光束和物體移動(dòng)方向之間的定位，不同的激光束會(huì)導(dǎo)致標(biāo)記點(diǎn)變成線，線垂直于物體移動(dòng)方向。這條線的長度取決于發(fā)射激光束和物體移動(dòng)方向之間的定位。
[0056]優(yōu)選的，激光器被堆疊使得激光器發(fā)射出的激光束形成一激光束陣列，特別是具有平行激光束的線性陣列。每個(gè)激光器可以是氣體激光器，其包括至少部分環(huán)繞一內(nèi)部區(qū)域的諧振管，諧振管形成一閉環(huán)或者開環(huán)。發(fā)射的激光束通過光束傳輸裝置被定向到內(nèi)部區(qū)域，光束傳輸裝置優(yōu)選為一反射鏡組。一般的光束傳輸裝置也可以通過氣體激光器的輸出耦合鏡形成。這樣的情況下每個(gè)氣體激光器的一諧振管末端部分可以指示在內(nèi)部區(qū)域的方向。然后，該偏轉(zhuǎn)裝置組可以被排列在內(nèi)部區(qū)域。
[0057]有利地，某些諧振管利于冷卻，這些諧振器管被設(shè)置在閉環(huán)或開環(huán)的相對(duì)面，相對(duì)彼此距離最遠(yuǎn)，而同時(shí)由于光線元件在內(nèi)部區(qū)域以節(jié)省空間的方式容納，儀器的總尺寸并未增大。
[0058]光束傳輸裝置也可以作為伸縮裝置的一部分。另外，用于耦合出激光束的氣體激光器的輸出耦合器可以是伸縮裝置的一部分。輸出耦合可以是部分反射鏡，其中每個(gè)反射鏡的外表面，即，面向遠(yuǎn)離激光器氣體的表面，可以通常具有任何形狀。因此，優(yōu)選的形狀是，每個(gè)輸出耦合的行為類似于望遠(yuǎn)鏡的第一透鏡。
[0059]本發(fā)明一優(yōu)選變型致力于損壞(failed)像素的情況，損壞像素是指激光器是失效的，并未發(fā)生出一激光束。為了取代損壞激光器的激光束，控制單元可適用于調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置以及伸縮裝置從而起作用的激光器的激光束被偏轉(zhuǎn)至損壞激光束的方向。因而伸縮裝置被控制從而用于調(diào)節(jié)損壞激光束及取代這個(gè)光束的激光線間的路徑長度差。
[0060]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置是一光波導(dǎo)。光波導(dǎo)可為引導(dǎo)激光器發(fā)射光線的任何靈活的光波導(dǎo)，該光線具有某一波長，特別的是一具有ΙΟμπι的波長紅外光。光波導(dǎo)的例子可為光學(xué)纖維或具有內(nèi)部反射表面的空管。
[0061]每一光波導(dǎo)可配備有用于將射出的激光束以合適的角度定向至光波導(dǎo)的核心的輸入耦合光學(xué)件。光波導(dǎo)同樣可配備有輸出耦合光學(xué)件，其包括特別為至少兩個(gè)透鏡，用于收集遠(yuǎn)離光波導(dǎo)的激光輻射。輸出耦合光學(xué)件可確定激光束的大小，焦距以及焦深。特別地，輸出耦合光學(xué)件可被形成為伸縮裝置。
[0062]優(yōu)選的，光波導(dǎo)具有相同的長度。這導(dǎo)致了物體上的標(biāo)記的光斑大小和質(zhì)量更恒定。
[0063]本發(fā)明進(jìn)一步涉及一包括有如上所述的一標(biāo)記儀器的標(biāo)記系統(tǒng)，該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一樞轉(zhuǎn)裝置，用于相對(duì)一物體移動(dòng)方向使標(biāo)記儀器傾斜。
[0064]如隨后將說明的那樣，通過傾斜標(biāo)記儀器，可使改變印刷分辨率，即改變在一垂直于一物體移動(dòng)方向的方向中物體上標(biāo)記點(diǎn)的距離是可能的。這是通過在一垂直于一物體移動(dòng)方向的方向中光束間隔來支配。由于激光器可延遲至，當(dāng)物體在物體移動(dòng)方向中移動(dòng)了如光束間隔一樣大時(shí)，才被激活，因而物體移動(dòng)方向中的光束間隔并不對(duì)印刷分辨率起決定作用。
[0065]然后，可以通過傾斜標(biāo)記儀器而改變垂直于一物體移動(dòng)方向的方向中的光束間隔，并因而改變激線束的二維排列。優(yōu)選地，控制單元適用于基于所需的印刷分辨率通過樞轉(zhuǎn)裝置使標(biāo)記儀器傾斜。
[0066]激光束線性排列的情況下，激光束的線性排列和物體移動(dòng)方向之間的傾斜角度支配了在垂直物體移動(dòng)方向的方向上，物體上的標(biāo)記點(diǎn)之間的距離。如果激光束的線性排列垂直于物體移動(dòng)方向，標(biāo)記點(diǎn)之間的距離最大。為了設(shè)置一更小的距離，傾斜角度可以被減小。在加上適當(dāng)?shù)陌l(fā)射時(shí)機(jī)，激光器，傾斜角度可以被設(shè)置，使得標(biāo)記點(diǎn)形成一連續(xù)線或者分隔的標(biāo)記點(diǎn)。重疊標(biāo)記點(diǎn)可以被制造用來引起標(biāo)記點(diǎn)的不同強(qiáng)度，比如，用于灰度印刷。此外，傾斜角可以為零，若選擇一相應(yīng)的點(diǎn)火間延遲，即選擇激光器的激活，標(biāo)記點(diǎn)的完全重疊可達(dá)成。
[0067]本發(fā)明更充分的理解以及其他各種不同特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖通過以下說明而變得更清楚。以下說明僅是一些例子，而非對(duì)本申請的任何限制。附圖中的等效部件分別用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。【專利附圖】

【附圖說明】
[0068]圖1是本發(fā)明標(biāo)記儀器的第一實(shí)施例的示意圖；
[0069]圖2是光束整形裝置組和偏轉(zhuǎn)裝置組的第一構(gòu)造的示意圖；
[0070]圖3A和圖3B是光束整形裝置組和偏轉(zhuǎn)裝置組的第二構(gòu)造的不同視圖；
[0071]圖4A和圖4B是偏轉(zhuǎn)裝置組和光束整形裝置組的第三構(gòu)造的不同視圖；
[0072]圖5是根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)記系統(tǒng)和相對(duì)于標(biāo)記系統(tǒng)移動(dòng)的待標(biāo)記物體的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0073]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一標(biāo)記儀器100的第一實(shí)施例的示意圖，標(biāo)記儀器100包括了，復(fù)數(shù)個(gè)氣體激光器10，每個(gè)激光器發(fā)射一激光束，其被用于在物體(未示出)上制造一標(biāo)記。為了形成和定向激光束，該儀器100進(jìn)一步包括光學(xué)裝置30、40、45、50。盡管本發(fā)明下文是參照包括氣體激光器的標(biāo)記儀器進(jìn)行描述的，但其他型號(hào)的激光器也可以被代替采用。
[0074]在所示的例子中，復(fù)數(shù)個(gè)氣體激光器10，包含了 9個(gè)氣體激光器10a-10i。通常，有大量的氣體激光器10是理想的，比如，至少4或6個(gè)激光器。每個(gè)氣體激光器10包括了諧振管12,其相互流體連接(fluidic connection)。也就是,一氣體激光器的諧振管12形成一公共諧振管三維空間(resonator volume)。不同的激光器10的諧振管12流體連接也是可行的。
[0075]在所描述的實(shí)施例中，氣體激光器是指CO2激光器，且相應(yīng)地，氣體激光器可包括其他氣體，如0)，隊(duì)和He。
[0076]諧振器管12圍繞一內(nèi)部區(qū)域或其間的自由中心空間5，被設(shè)置為一環(huán)形的形狀。通過連接單元16形成的環(huán)形用于連接屬于相同激光器的相鄰諧振管12。連接元件16被設(shè)置到堆疊的激光器的邊角，且包裹有用于將激光光線從一個(gè)相鄰諧振器管12向其他諧振器管進(jìn)行反射的反射鏡。
[0077]在所描述的例子中，諧振管12形成一環(huán)形或者矩形的密封三維空間。通常，任何其他至少部分封閉內(nèi)部區(qū)域5的形狀可被選擇，例如一三角形，一正方形或一 U形。
[0078]每一氣體激光器IOa-1Oi的諧振管12可組成一密封三維空間(sealed volume)。激光器的三維空間可彼此間相隔或相互連接從而形成一共同的密封三維空間。在密封的激光器中，通常需要在長時(shí)間內(nèi)使激光器氣體組合物保持不變。以此為目的，通過一額外的氣體儲(chǔ)存器19，總的氣體三維空間可被提高。儲(chǔ)存器中的氣體不會(huì)被激發(fā)來產(chǎn)生氣體光線。然而，儲(chǔ)存器19與一個(gè)或多個(gè)諧振管12的氣體三維空間相連。
[0079]標(biāo)記儀器100進(jìn)一步包括了在每個(gè)諧振管12上的激發(fā)裝置(excitation mean)(未標(biāo)示出)和連結(jié)在諧振管12上的冷卻塊(未標(biāo)示出)。有可能每個(gè)諧振管12的立方結(jié)構(gòu)的每一面都有一個(gè)冷卻塊。因此，每個(gè)冷卻塊不只是冷卻一單個(gè)諧振管，而是冷卻不同激光器IOa-1Oi的復(fù)數(shù)個(gè)諧振管12。冷卻塊可以具有復(fù)數(shù)個(gè)通道，通過其該冷卻流可以循環(huán)。
[0080]每個(gè)激光器10的諧振管12被設(shè)置為獨(dú)立的，分隔開的平面層。激光器10大致相同并且被以平行的方式堆疊在彼此上。
[0081]激光器10的矩形形狀可在一個(gè)角上是開口的。在圖示的實(shí)施例中，為左上角，在其上提供有一整合的輸出法蘭部17。在這個(gè)角上，氣體三維空間的末端有一背光鏡18，背光鏡18用于將激光光線反射回諧振管12中。背光鏡18可與一末尾諧振管12連接,該末尾諧振管12通過集成輸出法蘭17被支持，或者背光鏡18可與集成輸出法蘭17連結(jié)。
[0082]氣體三維空間的另一末端則通過輸出耦合器13被終止于同一個(gè)角上。輸出耦合器13 I禹合出一激光束,并又可同時(shí)被連接至一末端諧振管12或集成輸出法蘭17。輸出率禹合器13可為部分反射鏡13或也可稱為部分反射輸出稱合器。發(fā)射的激光束可隨后通過光束傳輸裝置14被定向至內(nèi)部區(qū)域5內(nèi)。在圖示的實(shí)施例中，光束傳輸裝置14包括至少一設(shè)置在集成輸出法蘭17上的反射鏡14。
[0083]在內(nèi)部區(qū)域5內(nèi)，被提供有用于整形和偏轉(zhuǎn)激光束的光學(xué)裝置30、40、45、50。這一設(shè)置有利地使得空間需求相對(duì)較低。
[0084]來自光束傳輸裝置14的激光束射到一組用于重新聚焦激光束的光束整形裝置40上。該組光束整形裝置對(duì)應(yīng)每一激光束包括有一光束整形裝置40a-40i。因此，激光束的聚焦可以被每個(gè)單獨(dú)設(shè)置。圖示的是對(duì)于每一光束整形裝置40a-40i，設(shè)有一個(gè)透鏡。然而，每個(gè)光束整形裝置可以代替的包括至少兩個(gè)光學(xué)元件，比如，反射鏡或者透鏡，來形成一個(gè)伸縮裝置，有益的是，調(diào)節(jié)激光束的焦距隨之只需要伸縮裝置的光學(xué)元件的輕微位移。
[0085]在行進(jìn)通過光束整形裝置40之后，激光束射到一個(gè)偏轉(zhuǎn)設(shè)備30上，其包含一偏轉(zhuǎn)裝置組30。然而，這個(gè)順序可被改變或這兩種裝置中的單一元件可交替，即光束整形裝置40的一個(gè)元件可被設(shè)置在偏轉(zhuǎn)裝置30的兩個(gè)元件間。
[0086]通常也可以是光束傳輸裝置14形成部分伸縮裝置40或者部分偏轉(zhuǎn)裝置30。在是部分偏轉(zhuǎn)裝置的情況下，光束傳輸裝置14可以組成第一映射鏡組。需要的光學(xué)元件的數(shù)量然后被有益的減少了。
[0087]在描述的實(shí)施例中，一偏轉(zhuǎn)裝置組30對(duì)應(yīng)每一激光束設(shè)有一偏轉(zhuǎn)裝置33a_33i。這些偏轉(zhuǎn)裝置33a-33i還可以被稱為作為一第一映射裝置組或者反射鏡33。通常，偏轉(zhuǎn)裝置可以是改變激光束的傳播方向的任何裝置，包括光學(xué)纖維。映射鏡可以獨(dú)立于彼此被放置。因此，射到偏轉(zhuǎn)裝置30上的激光束的排列可以通過調(diào)節(jié)單獨(dú)的反射鏡33a-33i的位置來改變。
[0088]映射鏡33a_33i是可傾斜和可移位的，就是說平移的。為了傾斜反射鏡，每個(gè)映射鏡33a-33i被安裝了萬向支架。一控制單元(未示出)可以適用為通過萬向支架設(shè)置每個(gè)映射鏡33a-33i到需要的位置。
[0089]至少兩個(gè)映射鏡33a，33b被調(diào)節(jié)使得對(duì)應(yīng)的激光束互相交叉在一點(diǎn)上或者在至少一點(diǎn)上，該點(diǎn)可以被稱為公共點(diǎn)。該公共點(diǎn)或者第一公共點(diǎn)優(yōu)選為在儀器100的外部，使得待標(biāo)記的物體能被簡單的定位在上述點(diǎn)上。
[0090]剩余的映射鏡33c_33i可以要么被調(diào)節(jié)使得他們的激光束形成至少一個(gè)其他的公共點(diǎn)，要么使得它們的激光束射到在待標(biāo)記的物體上單獨(dú)的點(diǎn)。
[0091]控制單元適用為調(diào)節(jié)任何剩余的映射鏡33c_33i，使得它們對(duì)應(yīng)的激光束射到由兩個(gè)映射鏡33a、33b形成的第一公共點(diǎn)。因此可設(shè)置任何需要的擊中第一公共點(diǎn)的激光束的強(qiáng)度，一直到所有激光束的組合強(qiáng)度。
[0092]在離開偏轉(zhuǎn)裝置30之后，激光束射到一系列公共光學(xué)元件上，即，所有激光束射到的光學(xué)元件。這些可以包括一用于激光束焦點(diǎn)的全面調(diào)整的伸縮設(shè)備45。相對(duì)于如上所述的伸縮裝置組40，伸縮設(shè)備45相同地影響所有的激光束。
[0093]在光束路徑內(nèi)的光學(xué)元件還可包括用于改變或者均勻化光束的強(qiáng)度分布的裝置，用于改變光束的偏振的裝置，特別是，用于達(dá)成在光束的整個(gè)截面的公共偏振，或者用于消偏振的光束。
[0094]最后，激光束被通過一掃描鏡設(shè)備50定向到儀器100外。該設(shè)備50可以包括兩個(gè)振鏡掃描器50，每個(gè)振鏡掃描器具有一可旋轉(zhuǎn)的公共反射鏡50a，且所有的激光束射到該公共反射鏡50a上。
[0095]如圖2所示，為偏轉(zhuǎn)裝置組30和光束整形裝置組40的第一示例排列。
[0096]圖2右邊示出的激光束90a_90i射到一偏轉(zhuǎn)裝置組30上，該偏轉(zhuǎn)裝置組30包括了第一和第二映射鏡組33、34。也就是，每個(gè)光束90a-90i被從第一映射鏡33a_33i定向到第二映射鏡。由于圖中的第二映射鏡組34是從上方描繪的，因此單獨(dú)的反射鏡，在這個(gè)例子中是9個(gè)反射鏡情況下，是無法區(qū)分的。第一映射鏡組33和第二映射鏡組34被分別排列成線性陣列35、36。
[0097]在示出的例子中，激光束90a_90i被該偏轉(zhuǎn)裝置組30映射出，使得激光束的線性排列被旋轉(zhuǎn)，例如，90°。然而，射到第一映射鏡組33的激光束90a-90i可以平行行進(jìn)，再用第二映射鏡組34重定向后，至少一些激光束90a-90i不再平行而是收斂行進(jìn)。其結(jié)果是，它們重疊在一公共點(diǎn)上，在該公共點(diǎn)上可放置待標(biāo)記的物體。
[0098]所示構(gòu)造因此也可以被稱為作為一水平-垂直像素的映射器。第一和第二映射鏡組33、34被排列成一平面且互相垂直。
[0099]在該偏轉(zhuǎn)裝置組30后面，提供一用于激光束90a_90i的光束整形和校準(zhǔn)的光束整形裝置組40。該光束整形裝置組40包括了復(fù)數(shù)個(gè)光束整形裝置，每個(gè)具有至少兩個(gè)透鏡。為了調(diào)節(jié)每個(gè)激光束90a-90i的焦點(diǎn)并從而調(diào)節(jié)在待標(biāo)記物體上的光斑大小，透鏡可以在激光束90a-90i的傳播方向上被偏移。光束整形裝置因此組成伸縮裝置。當(dāng)對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束90a-90i都具有一個(gè)伸縮裝置，光束也可以為了路徑長度差被調(diào)節(jié)。特別重要的是這些在公共點(diǎn)重疊的激光束通常展示出不同的路徑長度。
[0100]為了印刷符號(hào)到物體上，激光束90a-90i的掃描運(yùn)動(dòng)可以通過第二映射鏡組34被執(zhí)行?？蛇x地，第二映射鏡組34可以定向激光束90a-90i到一掃描鏡設(shè)備。
[0101]圖3A和3B示出了偏轉(zhuǎn)裝置組30和光束整形裝置組40的另一構(gòu)造的不同的視圖。
[0102]該構(gòu)造與之前的第一和第二映射鏡組33、34的排列不同。在當(dāng)前情況下，該第一映射鏡組33、第二映射鏡組34形成線性陣列，其(不同于前者的結(jié)構(gòu))不在一平面內(nèi)。相反，兩個(gè)線性陣列以一個(gè)角度(在這種情況下為45° )來降低在激光束90a-90i之間的間隔。同時(shí)，激光束90a-90i的線性排列被旋轉(zhuǎn)90°。
[0103]圖4A和4B示出了映射鏡33、34的另一有益構(gòu)造。這里，來自左側(cè)的激光束在射到偏轉(zhuǎn)裝置組30前，先經(jīng)過光束整形裝置組40。與之前的情況一樣，圖4A和4B描述的結(jié)構(gòu)展示了第一和第二映射鏡組33、34，每組被排列成線性陣列35、36。然而，在該附隨的實(shí)施例中，第二映射鏡組34被傾斜為在距儀器所需的距離上，所有被反射的激光束90a-90i重疊并形成一公共點(diǎn)。通過設(shè)置激光束90a-90i的收斂的程度，公共點(diǎn)所在距離可以是不同的。
[0104]優(yōu)選的，第二映射鏡組34的映射鏡是可通過萬向支架被控制單元傾斜的。第一映射鏡組33的映射鏡可以要么被固定使得這些反射鏡在印刷運(yùn)行中不能被移位，要么反射鏡也可以被萬向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0105]在圖2至圖4B的實(shí)施例中示出了，激光束90a_90i的掃描運(yùn)動(dòng)可以通過傾斜第二映射鏡組34的映射鏡34a-34i運(yùn)行。掃描設(shè)備，即具有一用于重定向所有激光束90a_90i公共反射鏡的振鏡掃描器，在這種情況下并不存在。然而，提供這樣的掃描設(shè)備也可能是有用的。
[0106]為了設(shè)置偏轉(zhuǎn)裝置到任何圖2到圖4B所示的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的提供一控制單元。
[0107]圖5示意性的示出了一標(biāo)記系統(tǒng)120和待標(biāo)記物體I。
[0108]物體I在物體移動(dòng)方向2中移動(dòng)，并在圖中示出了其在三個(gè)不同的位置的情形，即其依序在三個(gè)不同的位置上。標(biāo)記系統(tǒng)120包括有一標(biāo)記儀器100及一用于使標(biāo)記儀器100傾斜的樞轉(zhuǎn)裝置110。
[0109]標(biāo)記儀器100可以包括任何上文所述的組件，比如，由兩個(gè)映射鏡組組成的偏轉(zhuǎn)裝置，每個(gè)映射鏡組排列成線性陣列。如圖5所示，控制單元20和定位裝置60同樣被提供。定位裝置用于定位映射鏡的線性陣列。單獨(dú)的映射鏡可以被固定在對(duì)應(yīng)陣列中，使得他們不能被移位但是可以傾斜，例如，通過萬向支架傾斜。
[0110]標(biāo)記儀器100發(fā)射復(fù)數(shù)個(gè)組合的激光束，圖5示出了其中的三個(gè)90a，90b，90c。在物體I移動(dòng)時(shí)，組合的激光束90a、90b、90c相應(yīng)的被重定向。每個(gè)組合的激光束90a、90b、90c包含獨(dú)立的激光束，或者換句話說，由多個(gè)氣體激光器產(chǎn)生。在描述過的例子中，每個(gè)光束90a、90b、90c通過三個(gè)氣體激光器形成。相對(duì)于前面描述的例子，這些形成一公共點(diǎn)的獨(dú)立的激光束不是僅僅在公共點(diǎn)重疊，而是具有部分相同的路徑。有益的是，物體I的移動(dòng)，例如，一不需要的振動(dòng)，不會(huì)影響到獨(dú)立激光束是否在物體表面形成一個(gè)公共點(diǎn)。
[0111]取決于物體I的形狀及位置，如圖3中的標(biāo)記“d”中指示的，物體I及儀器100間的距離可改變的大小。進(jìn)一步地，依序在一個(gè)點(diǎn)上，對(duì)于每一組合的激光束90a，90b, 90c，其距離可有所不同。物體I上的組合的激光束90a，90b, 90c的光斑大小仍舊是相等的。以此為目的，提供有如前所述的光束整形裝置，其通過控制單元20調(diào)節(jié)。
[0112]描述的標(biāo)記儀器有益的提供復(fù)數(shù)個(gè)激光器的靈活的布置。一特別高的激光束強(qiáng)度能夠通過組合任意數(shù)量的激光器的激光束到一公共點(diǎn)來達(dá)成。若需要的激光束強(qiáng)度低于所有組合的激光器，可以形成復(fù)數(shù)個(gè)公共點(diǎn)，其每個(gè)通過復(fù)數(shù)個(gè)激光束制成。因而有利地提供一允許高的光束強(qiáng)度的緊湊設(shè)計(jì)，以及運(yùn)用非常靈活的激光束。
【權(quán)利要求】
1.用于通過激光標(biāo)記一物體(1)的標(biāo)記儀器，包括 -復(fù)數(shù)個(gè)激光器(10)，特別是氣體激光器(10) '及 -一用于根據(jù)待標(biāo)記的一符號(hào)，單獨(dú)激活每個(gè)激光器(10)從而發(fā)射一激光束(90a - 90i)的控制單元(20)； 其特征在于， 所述儀器還包括: -一偏轉(zhuǎn)設(shè)備(30)，通過所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備，至少兩個(gè)激光束(90a-90i)被組合到一公共占.所述偏轉(zhuǎn)設(shè)備(30)包括一偏轉(zhuǎn)裝置組(30)，對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a - 90i)，偏轉(zhuǎn)裝置組(30)具有至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i);及 每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)在其偏轉(zhuǎn)方向單獨(dú)可調(diào)節(jié)的和/或單獨(dú)可移置的； 為了組合一激光束(90a-90i)到另一個(gè)或者幾個(gè)其他激光束(90a-90i)，相應(yīng)偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)是相應(yīng)地可調(diào)節(jié)的；及 偏轉(zhuǎn)裝置組(30)允許重新排列不被組合到公共點(diǎn)的激光束(90a - 90i)成一個(gè)需要的激光束(90a-90i)陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)記儀器，其特征在于，` 對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a-90i),所述至少一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i )是以下之一:對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a-90i)，至少一個(gè)映射鏡(33a - 331、34a - 34i)或者對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a-90i)，至少一個(gè)光波導(dǎo)；及 至少一個(gè)映射鏡(33a - 331、34a - 34i)或光波導(dǎo)中的每一個(gè)在其偏轉(zhuǎn)方向單獨(dú)可調(diào)節(jié)的和/或者單獨(dú)可移置的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 為了逐步調(diào)整一傳送到公共點(diǎn)的激光束功率，控制單元(20)被適用為根據(jù)一需要的功率等級(jí)或者根據(jù)用戶的輸入來設(shè)置被組合到單個(gè)點(diǎn)的激光束(90a - 90i)的數(shù)量。
4.如權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 為了定向通過偏轉(zhuǎn)設(shè)備(30)組合的激光束(90a-90i)到一個(gè)需要的方向，提供至少一個(gè)掃描鏡設(shè)備(50)； 所述掃描鏡設(shè)備(50)包括了一公共反射鏡(50a)，在所述公共反射鏡(50a)上射有來自偏轉(zhuǎn)設(shè)備(30)的所有激光束(90a-90i);及 控制單元(20 )適用為樞轉(zhuǎn)掃描鏡設(shè)備(50 )，特別是通過一振鏡。
5.如權(quán)利要求2到4任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 為了形成復(fù)數(shù)個(gè)公共點(diǎn)，每個(gè)激光器(10)被分配到復(fù)數(shù)個(gè)組中的一個(gè)，及所述偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i )被排列使得每個(gè)組的激光器(IOa-1Oi )的激光束(90a - 90i)被組合到各自的公共點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a-90i)提供有伸縮裝置組(40)，伸縮裝置組(40)包括至少一個(gè)伸縮裝置(40a-40i)； 每個(gè)伸縮裝置(40a - 40i)是可調(diào)節(jié)的用于單獨(dú)設(shè)置一對(duì)應(yīng)的激光束(90a - 90i)的焦距；及 用于補(bǔ)償組合到公共點(diǎn)的激光束(90a - 90i)之間的路徑長度差，控制單元(20)適用為控制伸縮裝置(40a - 40i)使得組合的激光束(90a - 90i)具有一公共焦距。
7.如權(quán)利要求2到6任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 所述偏轉(zhuǎn)裝置組(30 )包括一第一和第二映射鏡組(33、34 ); 每個(gè)映射鏡組(33、34)對(duì)應(yīng)每個(gè)激光束(90a90i)包括至少一個(gè)映射鏡(33a - 331、34a - 34i)； 所述第一映射鏡組(33)定向所述激光束(90a - 90i)到所述第二映射鏡組(34)。
8.如權(quán)利要求7所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 所述控制單元(20)被適用為移置偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)和/或調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)的偏轉(zhuǎn)方向，特別是通過萬向支架。
9.如權(quán)利要求2到8任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 所述控制單元(20)被適用為控制偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)來設(shè)置一從偏轉(zhuǎn)裝置組(30)發(fā)射的激光束(90a -90i)的收斂或發(fā)散的程度。
10.如權(quán)利要求1到9任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 被提供具有至少兩個(gè)透鏡 的一伸縮設(shè)備(45)，所述伸縮設(shè)備(45)用于激光束(90a - 90i)的焦距的整體調(diào)節(jié)。
11.如權(quán)利要求1到10任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 每個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置包括一光波導(dǎo)以及所述光波導(dǎo)具有相同的長度。
12.如權(quán)利要求1到11任一項(xiàng)所述的標(biāo)記儀器，其特征在于， 偏轉(zhuǎn)裝置(33a - 331、34a - 34i)被調(diào)節(jié)使得沒有在公共點(diǎn)組合的激光束(90a - 90i)之間的光束間隔被減少。
13.標(biāo)記系統(tǒng)， 包括有如權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的一標(biāo)記儀器，及 用于相對(duì)于待標(biāo)記的物體(1)的物體移動(dòng)方向(2)傾斜所述標(biāo)記儀器(100)的樞轉(zhuǎn)裝置(110)。
【文檔編號(hào)】H01S3/07GK103781586SQ201280042992
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月5日
【發(fā)明者】凱文·L·安布魯斯特, 布拉德·D·吉爾馬丁, 彼得·J·屈克達(dá)爾, 伯納德·J·理查德, 丹尼爾·J·瑞安 申請人:奧迪克激光應(yīng)用技術(shù)股份有限公司