DE10339472A1

DE10339472A1 - Process and facility to label data media has mirror matrix deflecting the laser beam

Info

Publication number: DE10339472A1
Application number: DE2003139472
Authority: DE
Inventors: Ralph Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-24

Abstract

The facility to label data media (9) employs a laser beam, which is deflected by a large number of micro mirrors (7) arranged in an array. The mirrors (7) can be tilted individually and deflect the laser beam onto the data media (9) generating a large number of pixels. Generation of the image pixels is controlled by the position of the mirrors. The mirrors are tilted between their on and off position and the desired level of grey is achieved by the time the laser beam is in contact with the data media (9) and/or by the number of times the laser beam hits the data media (9). Each micro mirror (7) represents one image pixel so that the entire image is created at the same time. The laser beam is pulsating and the on and off position of the micro mirrors (7) is synchronized with the pulse of the laser beam and the mirrors (7) are only tilted when the laser is switched off.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschriftung von Werkstücken, insbesondere Datenträgern wie Kunststoffkarten, Kreditkarten, Identifikationskarten und dergleichen, bei dem ein Laserstrahl mittels einer Spiegelmatrix, die eine Vielzahl arrayförmig angeordnete, einzeln verkippbare Mikrospiegel aufweist, auf das Werkstück gelenkt wird und dort eine Vielzahl von Bildpunkten erzeugt, wobei die Erzeugung der Bildpunkte durch Verkippen der Mikrospiegel zwischen einer Ein-Stellung und einer Aus-Stellung gesteuert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Beschriftung von solchen Werkstücken mit einer Ablenkeinheit zur Ablenkung eines Laserstrahls auf das Werkstück, wobei die Ablenkeinheit eine Spiegelmatrix umfassend eine Vielzahl von kippbaren, matrizenförmig angeordneten Mikrospiegeln aufweist, sowie mit einer elektronischen Steuerungseinheit zur Ansteuerung der Mikrospiegel. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „Beschriftung" dabei breit auszulegen. „Beschriftung" meint nicht nur das Aufbringen von Buchstaben und Zahlen, sondern soll auch das Aufbringen anderer Markierungen, Kennzeichnungen oder Bildern umfassen.The The present invention relates to a method for labeling of Workpieces, in particular data carriers like plastic cards, credit cards, identification cards and the like, in which a laser beam by means of a mirror matrix, the plurality array-like arranged, individually tiltable micromirror, on the workpiece is directed and generated there a plurality of pixels, wherein the generation of the pixels by tilting the micromirrors between an on-position and an off position is controlled. Furthermore, the invention relates a device for labeling such workpieces with a deflection unit for deflecting a laser beam onto the workpiece, wherein the Deflection unit comprises a mirror matrix comprising a plurality of tiltable, in matrix has arranged micromirrors, and with an electronic Control unit for controlling the micromirrors. In the context of In the present invention, the term "inscription" is to be interpreted broadly. "Inscription" does not just mean The application of letters and numbers, but should also Apply other markings, markings or pictures.

Herkömmlicherweise werden bei der Laserbeschriftung zwei mehrachsig bewegliche Spiegel zur Ablenkung der Laserstrahlung verwendet. Durch entsprechende Bewegung der Spiegel wird der Laserstrahl zeilenweise über den zu beschriftenden Datenträger geführt, wobei Bildpunkt für Bildpunkt erzeugt wird, z. B. durch Farbumschlag, Verdampfen oder andere an sich bekannte Materialveränderungsprozesse. Eine besondere Herausforderung ist dabei die Erzeugung von Graustufen bzw. Farbschattierungen. Herkömmlicherweise werden Graustufen durch Punktdichtemodulation erzeugt, d.h. an sich gleichschwarze Punkte werden in unterschiedlicher Dichte oder Größe aufgebracht, so dass für das menschliche Auge eine entsprechende Graustufe entsteht.traditionally, In laser marking, two multi-axially movable mirrors are used Distraction of the laser radiation used. By appropriate movement the mirror, the laser beam is led line by line on the label to be labeled, wherein Pixel for Pixel is generated, for. B. by color change, evaporation or other known material change processes. A special The challenge is the generation of grayscale or color shades. traditionally, Grayscales are generated by dot density modulation, i. per se equal black dots are applied in different densities or sizes, so for the human eye produces a corresponding gray level.

In jüngerer Zeit wurde weiterhin vorgeschlagen, echte Graustufen, d.h. Bildpunkte in unterschiedlichen Schwärzungsgraden, zu erzeugen. Hierzu wird regelmäßig die Energieleistung des Laserstrahls moduliert, so dass unterschiedliche Energiebeträge in das zu beschriftende Material eingebracht werden und dementsprechend dessen thermischer bzw. chemischer Materialveränderungsprozess unterschiedlich weit angestoßen wird. Die Steuerung der den Laserstrahl über den Datenträger führenden Spiegel und des Laserstrahls ist bei solchen Verfahren jedoch sehr kompliziert.In younger Time was still suggested, true grayscale, i. pixels in different degrees of blackening, to create. This is regularly the Energy output of the laser beam is modulated so that different amounts of energy be introduced into the material to be labeled and accordingly its thermal or chemical material change process different pushed far becomes. The control of the laser beam over the data carrier leading However, mirrors and the laser beam are very much in such processes complicated.

Aus der DE 101 47 037 ist es bekannt, zur Materialbeschriftung einen Laserstrahl mittels einer Spiegelmatrix auf den zu beschriftenden Datenträger zu führen. Die Spiegelmatrix in Form eines sogenannten DMD, was für Digital Micromirror Devise steht, wird dabei als Blende verwendet, um die Intensität des Energieeintrags in einem Bildpunkt durch Ausblenden einzelner Mikrospiegel zu regulieren. Solche DMDs sind an sich bekannt. Die nach Art eines Schachbretts angeordneten Mikrospiegel können um eine Achse verkippt werden, so dass sie in einer Aus-Stellung den Laserstrahl nicht auf das zu bearbeitende Material lenken, während sie dann, wenn sie in die Ein-Stellung gekippt sind, den Strahl auf das zu bearbeitende Material lenken. Die einzelnen Mikrospiegel werden dabei individuell von einer geeigneten Datenverarbeitungseinrichtung angesteuert.From the DE 101 47 037 For the inscription of the material, it is known to guide a laser beam onto the data carrier to be inscribed by means of a mirror matrix. The mirror matrix in the form of a so-called DMD, which stands for Digital Micromirror motto, is used as a diaphragm to regulate the intensity of the energy input in a pixel by hiding individual micromirrors. Such DMDs are known per se. The arranged like a chess board micromirrors can be tilted about an axis, so that they do not direct the laser beam on the material to be processed in an off position, while then, when they are tilted in the on position, the beam on the steer material to be processed. The individual micromirrors are individually controlled by a suitable data processing device.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist schließlich in der DE 198 08 334 beschrieben. Darin wird vorgeschlagen, mittels einer Spiegelmatrix der genannten Art einen Laserstrahl so auf das zu bearbeitende Material zu lenken, dass einzelne Bildpunkte geschwärzt und andere Bildpunkte nicht geschwärzt werden. Hierzu werden vor der Einkopplung des Laserstrahls die einzelnen Mikrospiegel der Spiegelmatrix so angesteuert, dass die den zu schwärzenden Bildpunkten entsprechenden Mikrospiegel in die Ein-Stellung gekippt und die den nicht zu schwärzenden Punkten entsprechenden Mikrospiegel in deren Aus-Stellung gekippt werden. Obwohl mit diesem bekannten Verfahren sehr effizient Beschriftungen auf Datenträger aufgebracht werden können, insofern als nicht mehr zeilenweise über den Datenträger gefahren und ein Bildpunkt nach dem anderen erzeugt wird, sondern mehrere Bildpunkte gleichzeitig erzeugt werden können, ist es doch verbesserungsfähig, da keine Bildpunkte mit echten Graustufen erzeugt werden können, sondern lediglich Schwarzweiß-Beschriftungen hergestellt werden können.A method of the type mentioned is finally in the DE 198 08 334 described. Therein it is proposed to direct a laser beam onto the material to be processed by means of a mirror matrix of the type mentioned in such a way that individual pixels are blackened and other pixels are not blackened. For this purpose, before the laser beam is coupled in, the individual micromirrors of the mirror matrix are driven in such a way that the micromirrors corresponding to the blackened pixels are tilted into the on position and the micromirrors corresponding to the blackened dots are tilted into their off position. Although with this known method very efficiently labels can be applied to disk, insofar as no more line by line driven over the disk and one pixel after another is generated, but several pixels can be generated simultaneously, it is still capable of improvement, since no pixels with real Grayscale can be generated, but only black and white labels can be produced.

Der vorliegenden Erfindung liegt gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung der genannten Art zur Beschriftung von Datenträgern zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Vorzugsweise soll eine effiziente Beschriftung des Datenträgers mit echten Graustufen erreicht werden.Of the present invention is compared with the described state The technique is based on the task of an improved method as well an improved device of the type mentioned for labeling from data carriers to avoid the disadvantages of the prior art and to further develop the latter in an advantageous manner. Preferably, a Efficient labeling of the data carrier with true grayscale be achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention this Task by a method according to claim 1 solved. In device technical terms, the object is achieved by a Device solved according to claim 9. Preferred embodiments The invention is the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die Mikrospiegel von der Steuerungseinheit während der Beschriftung zwischen ihren Ein- und Aus-Stellungen hin und her geschaltet werden, wobei jeder Mikrospiegel individuell in Abhängigkeit der jeweils gewünschten Graustufe des jeweiligen Bildpunktes verschieden lange und/oder verschieden oft in die Ein-Stellung geschaltet wird. Gegebenenfalls können auch dann, wenn eine geringere Auflösung ausreicht, zu Gruppen zusammengefasste Mikrospiegel zusammen angesteuert werden, so dass nicht wirklich jeder einzelne Mikrospiegel individuell angesteuert wird. Die Graustufensteuerung der einzelnen Bildpunkte erfolgt also über die Einwirkzeit des Laserstrahls auf dem jeweiligen Bildpunkt, wobei die Einwirkzeit über das Kippen der Mikrospiegel gesteuert wird. Hierdurch können echte Graustufen über verschieden lange Einwirkzeiten erreicht werden. Die Steuerung des Energieeintrags über das Kippen der Mikrospiegel, genauer gesagt die dadurch erreichte Steuerung der Einwirkzeit, besitzt den großen Vorteil, dass der Laser an sich kontinuierlich in einem stabilen Zustand betrieben werden kann, wodurch Anlaufeffekte und -instabilitäten vermieden sind.According to the invention, it is thus provided that the micromirrors are switched back and forth by the control unit during the labeling between their on and off positions, each of them Micro mirror individually as a function of the respective desired gray level of the respective pixel different lengths and / or different times is switched to the on position. Optionally, even if a lower resolution is sufficient, groups of micromirrors combined into groups can be controlled together, so that not every single micromirror is actually controlled individually. The grayscale control of the individual pixels thus takes place over the action time of the laser beam on the respective pixel, wherein the exposure time is controlled by the tilting of the micromirrors. As a result, true gray levels can be achieved over different exposure times. The control of the energy input via the tilting of the micromirrors, more precisely the control of the contact time achieved thereby, has the great advantage that the laser per se can be operated continuously in a stable state, whereby start-up effects and instabilities are avoided.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Laserstrahl pulsartig auf die Spiegelmatrix gegeben. Hierzu kann insbesondere ein optoakustischer Güteschalter vorgesehen sein, der die Laserstrahlung pulsartig moduliert, d.h. periodisch zwischen einem Energiehoch und einem Energietief hin und her fährt oder vereinfacht gesagt den auf die Spiegelmatrix treffenden Laserstrahl einschaltet und ausschaltet. Ein sehr vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es dabei, die Mikrospiegel zwischen ihren Ein- und Aus-Ausstellungen synchron zu der Pulsung des Laserstrahls zu verkippen, und zwar derart, dass die Spiegel immer nur dann, wenn der Laserstrahl abgeschaltet ist, gekippt werden. Hierdurch kann ein Wischen des Laserstrahls über den Datenträger verhindert werden und dementsprechend eine höhere Bildqualität und -schärfe erreicht werden. Wenn der Laserpuls auf den Spiegel trifft, steht dieser still entweder in der Ein-Stellung oder in der Aus-Stellung.In Development of the invention, the laser beam is pulsed on the Mirror matrix given. For this purpose, in particular an optoacoustic Q-switch be provided which modulates the laser radiation in a pulsed manner, i. periodically between an energy high and an energy low and she drives or in simple terms, the laser beam striking the mirror matrix turns on and off. A very advantageous aspect of the present invention Invention is it, the micromirrors between their inputs and To tilt off exhibits in sync with the pulsing of the laser beam, in such a way that the mirrors always only when the laser beam is switched off is to be tilted. As a result, a wiping of the laser beam over the disk prevented and accordingly achieved a higher image quality and sharpness become. When the laser pulse hits the mirror, it stands quiet either in the on position or in the off position.

Um den Energieeintrag und damit den Grad der erreichten Grauschwärzung zu steuern, werden die Mikrospiegel individuell unterschiedlich lange in die Einstellung gekippt und bei Erreichen der gewünschten Graustufe am jeweiligen Bildpunkt zurück in die Aus-Stellung gekippt, wobei dies insoweit synchron mit der Pulsung des Laserstrahls erfolgt, dass der Mikrospiegel gerade dann verkippt wird, wenn der Laserstrahl vom Güteschalter gesperrt bzw. in das Energietief gefahren ist.Around the energy input and thus the degree of achieved grayening control, the micromirrors are individually different lengths tilted into the setting and upon reaching the desired Grayscale at the respective pixel tilted back to the off position, this being synchronous with the pulsing of the laser beam, that the micromirror is tilted just when the laser beam from the Q-switch locked or driven into the energy low.

Grundsätzlich ist es dabei möglich, die Mikrospiegel nur einmal in die Ein-Stellung und nach Ablauf der gewünschten Zeit einmal zurück in die Ausstellung zu schalten, wobei beide Schaltvorgänge synchron zur Laserstrahlpulsung im Energietief des gepulsten Laserstrahls erfolgt. In Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch ebenfalls möglich, die Mikrospiegel dem Takt der Laserpulsung folgend mehrmals hin und her zuschalten, jeweils dann, wenn der Güteschalter gesperrt ist. Dabei können die Mikrospiegel dem Takt der Laserpulsung eins zu eins folgen, d.h. bei jedem Laserpuls in die Ein-Stellung und wieder zurück in die Aus-Stellung schalten. Hierdurch kann der Energieeintrag sehr fein gesteuert werden. Ebenso ist es jedoch möglich, die Schaltfrequenz der Mikrospiegel gegenüber der vom optoakustischen Güteschalter vorgegebenen Pulsungsfrequenz des Laserstrahls zu ermäßigen, beispielsweise nur nach jedem dritten Laserpuls zwischen Ein- und Aus-Stellung zu verkippen. In jedem Fall werden die Schaltvorgänge zwischen Ein- und Aus-Stellung und umgekehrt in eine Phase der Laserpulsung gelegt, die einem Energietief der Pulsung bzw. einem Ausschalten der Laserstrahlung entspricht.Basically it is possible the micromirror only once in the on position and after expiration the desired Time back once to switch to the exhibition, with both switching operations in sync for laser beam pulsing in the energy low of the pulsed laser beam he follows. In a further development of the invention, however, it is also possible, the micromirrors several times following the pulse of the laser pulse and switch on, in each case, when the Q-switch is locked. there can the micromirrors follow the beat of the laser pulse one to one, i.e. at each laser pulse in the on position and back in the Switch off position. As a result, the energy input can be very fine to be controlled. However, it is also possible, the switching frequency of Micromirror opposite that of the optoacoustic Q-switch predetermined pulsation frequency of the laser beam to reduce, for example only after every third laser pulse between on and off position to tilt. In any case, the switching operations are between On and off position and vice versa in a phase of laser pulsing placed, the energy low of the pulsation or a turn off the laser radiation corresponds.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung können die Mikrospiegel mit einer vorbestimmten Frequenz mit konstanter Pulsdauer zwischen ihrer Ein- und Ausstellung hin und her gekippt werden, wobei die Graustufen der jeweiligen Bildpunkte durch die Anzahl der Kippvorgänge des jeweiligen Mikrospiegels in die Ein-Stellung gesteuert werden. Ein solcher getakteter Betrieb erzeugt Laserpulse gleicher Länge in vorgegebenen Zeitabständen, wobei lediglich die Anzahl der Pulse gesteuert werden muss, um die gewünschte Graustufe zu erzeugen. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Graustufenbildung über die Länge der Pulsdauer bzw. ein Eingreifen in das Verhältnis von Zeit in der Ein-Stellung zu Zeit in der Aus-Stellung zu steuern. Die zuvor genannte Steuerung mit vorgegebener Frequenz und konstanter Pulsdauer allein über die Anzahl der Schaltvorgänge in die Ein-Stellung erleichtert die Steuerung jedoch beträchtlich.According to one advantageous embodiment of the invention the micromirrors with a predetermined frequency with constant Pulse duration between their input and exhibition tilted back and forth, wherein the gray levels of the respective pixels by the number tilting operations the respective micromirror are controlled in the on position. Such a Clocked operation generates laser pulses of equal length at predetermined intervals, with only the number of pulses must be controlled to the desired gray level to create. in principle would it be also possible, the grayscale formation over the length the pulse duration or an intervention in the ratio of time in the on position to steer in the off position to time. The aforementioned control with given frequency and constant pulse duration alone over the Number of switching operations in the on position, however, the control facilitates considerably.

In Weiterbildung der Erfindung werden alle zu kippenden Mikrospiegel taktgleich gekippt. Dies bewirkt eine weitere Verbesserung der Beschriftungsqualität, da dann, wenn der Laserstrahl auf den Datenträger gelenkt wird, kein Zittern und keine Schwingungen der Spiegelmatrix durch Kippen einzelner Mikrospiegel eintreten kann.In Development of the invention are all tilting micromirror tilted at the same time. This causes a further improvement of the labeling quality, since then, if the laser beam is directed onto the data carrier, no trembling and no oscillations of the mirror matrix by tilting individual Micromirror can occur.

Vorteilhafterweise werden alle Bildpunkte der aufzubringenden Beschriftung zeitgleich erzeugt. Dabei kann die Erzeugung stärker zu schwärzender Bildpunkte länger dauern, da die entsprechenden Mikrospiegel öfters gekippt bzw. länger in der Ein-Stellung gehalten werden müssen. Zeitgleich meint dabei, dass während der Zeit, die für die Beschriftung des Bildpunktes, für den der größte Energieeintrag benötigt wird, auch alle anderen Bildpunkte erzeugt werden. Grundsätzlich entspricht jedem Mikrospiegel ein Bildpunkt auf dem Datenträger, so dass alle Bildpunkte gleichzeitig erzeugt werden können. Die Dauer des Beschriftungsvorganges wird allein durch die Zeit bestimmt, die für die Erzeugung des Bildpunktes benötigt wird, für den der größte Energieeintrag notwendig ist. Letztere kann durch die Laserleistung ggf. beeinflusst werden.Advantageously, all the pixels of the label to be applied are generated at the same time. The generation of blackening pixels may take longer, because the corresponding micromirrors often have to be tilted or kept longer in the on position. At the same time, this means that during the time required for the inscription of the pixel for which the largest energy input is required, all the other pixels are also generated. Basically, every micromirror corresponds to one pixel on the data carrier, so that all pixels can be generated simultaneously. The duration of the labeling process is determined solely by the time required for the generation of the pixel for which the largest energy input not agile is. The latter can possibly be influenced by the laser power.

Um Graustufenverzerrungen in Folge von Schwankungen der Laserleistung, insbesondere durch Leistungsverluste in Folge Alterung der Lasereinheit, vermeiden zu können, ist nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ein Sensor vorgesehen, mit Hilfe dessen der Energieeintrag erfasst wird, der durch die in der Aus-Stellung befindlichen Mikrospiegel vom Datenträger weggelenkten Laserstrahlen an einer Absorbereinheit bewirkt wird. Wenn die Mikrospiegel in ihrer Aus-Stellung sind, lenken diese den Laserstrahl bzw. den entsprechenden Teilstrahl vorteilhafterweise auf eine Absorbereinheit. Mit Hilfe des genannten Sensors kann damit zeitgleich zu dem Beschriftungsvorgang die Laserleistung gemessen werden. Dabei erlaubt die Messung des Energieeintrags am Absorber einen Rückschluss auf den Energieeintrag am Datenträger. Die mit dem Sensor gemessene Laserleistung wird mit einem Sollwert verglichen. In Abhängigkeit einer Abweichung des erfassten Werts von dem Sollwert wird sodann in Weiterbildung der Erfindung das Kippen der Mikrospiegel und/oder die Laserleistung nachgeregelt. Insbesondere kann dann, wenn die Laser leistung zu niedrig ist, die Anzahl der Kippvorgänge in die Ein-Stellung der Mikrospiegel erhöht werden, so dass insgesamt doch die benötigte Energiemenge in die Bildpunkte eingebracht wird. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Laserleistung nachgeregelt werden, wenn die von dem Sensor erfasste Energie vom Sollwert abweicht. Durch die zeitgleiche Erfassung der tatsächlichen Laserenergie bzw. -leistung können Abweichungen in den Graustufen effektiv verhindert werden.Around Grayscale distortions due to laser power fluctuations, in particular due to power losses as a result of aging of the laser unit, to be able to avoid is according to a preferred embodiment the invention provides a sensor, with the aid of which the energy input detected by the in-off micromirror of disk deflected laser beams is effected on an absorber unit. When the micromirrors are in their off position, they direct the Laser beam or the corresponding partial beam advantageously on an absorber unit. With the help of the mentioned sensor can do so measured at the same time as the labeling process, the laser power become. This allows the measurement of the energy input at the absorber a conclusion on the energy entry on the disk. The measured with the sensor Laser power is compared with a setpoint. Dependent on a deviation of the detected value from the target value is then in a further development of the invention, the tilting of the micromirrors and / or the laser power readjusted. In particular, if the Laser power is too low, the number of tipping operations in the On-position of the micromirror can be increased, so that total but the needed Amount of energy is introduced into the pixels. Alternatively and / or additionally the laser power are readjusted when detected by the sensor Energy deviates from the nominal value. By simultaneously recording the actual Laser energy or power can deviate be effectively prevented in the grayscale.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment and associated Drawings closer explained. In the drawings show:

1: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Beschriftung von Datenträgern nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, bei der mittels einer Spiegelmatrix ein Laserstrahl auf den Datenträger gelenkt wird, 1 : a schematic representation of a device for labeling data carriers according to a preferred embodiment of the invention, in which a laser beam is directed onto the data carrier by means of a mirror matrix,

2: ein Blockschaltbild der Komponenten der Vorrichtung aus 1, 2 FIG. 2 is a block diagram of the components of the device 1 .

3: drei Zeitdiagramme, die das Zusammenspiel der Steuerung eines optoakustischen Güteschalters, der hierdurch erreichten Pulsung der Laserenergie und der Kippbewegungen eines Mikrospiegels der Spiegelmatrix zeigt, und 3 three timing diagrams showing the interaction of the control of an opto-acoustic Q-switch, the laser energy pulsation thereby achieved and the tilting movements of a micromirror of the mirror matrix, and

4: eine schematische Darstellung der Graustufenerzeugung in einzelnen Bildpunkten, wobei mehrere Diagramme die Kippbewegungen des jeweiligen Mikrospiegels und die damit erzeugte Laserpulsung zeigen. 4 : A schematic representation of the gray scale generation in individual pixels, with several diagrams showing the tilting movements of the respective micromirror and the laser pulse generated therewith.

Mittels einer Lasereinheit 1, die von einer Lasersteuereinheit 2 in an sich bekannter Weise gesteuert wird, wird ein homogenisierter Laserstrahl 3 erzeugt, der durch einen optoakustischen Güteschalter 4, einen sogenannten Q-Switch, zudem pulsartig moduliert werden kann, so dass der Laserstrahl 3 gepulst in die Strahlaufweitungseinheit 5 gegeben werden kann. Die Strahlaufweitungseinheit 5 kann in an sich bekannter Weise ein geeignetes Linsensystem mit Filter und Strahlformungsoptionen besitzen.By means of a laser unit 1 by a laser control unit 2 is controlled in a conventional manner, is a homogenized laser beam 3 generated by an optoacoustic Q-switch 4 , a so-called Q-switch, can also be pulse-modulated so that the laser beam 3 pulsed in the beam expansion unit 5 can be given. The beam expansion unit 5 can in a conventional manner have a suitable lens system with filters and beam shaping options.

Der aus der Stahlaufweitungseinheit 5 austretende, aufgeweitete und homogenisierte Laserstrahl 3 trifft, wie 1 zeigt, auf eine Ablenkeinheit 6, die eine Spiegelmatrix 7 umfasst. Die Spiegelmatrix 7 umfasst in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Mikrospiegeln, die in einem Array angeordnet sind und jeweils um eine Achse zwischen zwei Stellungen verkippt werden können, und zwar zwischen einer Ein-Stellung, in der der Laserstrahl 3 über eine Abbildungsoptik 8 auf den zu beschriftenden Datenträger 9 gelenkt wird, und einer Aus-Stellung, in der der Laserstrahl 3 auf einen Absorber 10 gelenkt wird (vgl. 1). Als Spiegelmatrix kann insbesondere ein sogenannter DMD, also ein Digital Micromirror Device, Verwendung finden, der beispielsweise von der Firma Texas Instruments angeboten wird. Ein solcher DMD basiert auf einem Speicherbaustein, dessen einzelne Speicherzellen in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind und jeweils zwei verschiedene elektrische Zustände annehmen können, nämlich 1 und 0. Die Idee dieses DMD basiert dabei darauf, dass über jeder Speicherzelle eine winzig kleine Wippe angebracht ist, mit der ein kleiner Spiegel fest verbunden ist. Elektrostatische Kräfte der geladenen Speicherzelle lassen die Wippe mit Spiegel in eine Richtung kippen, in die andere Richtung wird die Wippe dann durch Entladung gekippt.The one from the steel expansion unit 5 emergent, expanded and homogenized laser beam 3 meets, like 1 points to a deflection unit 6 containing a mirror matrix 7 includes. The mirror matrix 7 includes in a conventional manner, a plurality of micro-mirrors, which are arranged in an array and can be tilted about an axis between two positions, between an on-position, in which the laser beam 3 about an imaging optics 8th on the data medium to be labeled 9 is directed, and an off position, in which the laser beam 3 on an absorber 10 is directed (cf. 1 ). In particular, a so-called DMD, ie a digital micromirror device, can be used as the mirror matrix, which is offered, for example, by the company Texas Instruments. Such a DMD is based on a memory module whose individual memory cells are arranged in a regular grid and can each assume two different electrical states, namely 1 and 0. The idea of this DMD is based on the fact that a tiny rocker is mounted above each memory cell. with a small mirror is firmly connected. Electrostatic forces of the charged memory cell cause the rocker to tilt with mirror in one direction, in the other direction the rocker is then tilted by discharge.

Vorteilhafterweise sind die Spiegelflächen entsprechend der eingesetzten Laserstrahlung, d.h. deren Laserwellenlänge verspiegelt, so dass sie idealerweise 100 % der eingesetzten Laserstrahlung reflektieren und eine Absorption an den Spiegeln so gering wie möglich gehalten ist, um thermische Belastungen der Spiegel zu verhindern und zugleich den Wirkungsgrad der Reflektionen zu optimieren.advantageously, the mirror surfaces are corresponding the laser radiation used, i. whose laser wavelength is mirrored, so that they ideally reflect 100% of the laser radiation used and keeping absorption at the mirrors as low as possible is to prevent thermal loads on the mirror and at the same time to optimize the efficiency of the reflections.

Jeder Mikrospiegel entspricht dabei einem Bildpunkt des zu beschriftenden Datenträgers bzw. des insgesamt aufzubringenden Bildes. Der Laserstrahl 3 wird also über die Spiegelmatrix in Form einer großen Vielzahl von individuellen Teilstrahlen auf den Datenträger 8 gebracht.Each micromirror corresponds to a pixel of the data carrier to be labeled or of the image to be applied overall. The laser beam 3 So is the mirror matrix in the form of a large variety of individual sub-beams on the disk 8th brought.

Die Spiegelmatrix 7 wird von einer Steuerungseinheit 11, die als PC ausgebildet sein kann und vorteilhafterweise ein Anzeigegerät aufweist, angesteuert, genauer gesagt werden die einzelnen Mikrospiegel individuell entsprechend dem zu erzeugenden Bild angesteuert, um den entsprechenden Bildpunkt bzw. die Graustufe des jeweiligen Bildpunktes zu erzeugen, wie noch beschrieben wird.The mirror matrix 7 is from a control unit 11 that can be designed as a PC and Advantageously, a display device has, driven, more precisely, the individual micromirrors are driven individually according to the image to be generated in order to generate the corresponding pixel or the gray level of the respective pixel, as will be described.

Der Absorber 10 kann eine Kühlvorrichtung 12 aufweisen, um die eingeleitete Laserenergie abzuführen. Weiterhin umfasst der Absorber 10 einen Sensor 12, mit Hilfe dessen der Energieeintrag am Absorber erfasst wird.The absorber 10 can be a cooler 12 have to dissipate the introduced laser energy. Furthermore, the absorber comprises 10 a sensor 12 , with the help of which the energy input is detected at the absorber.

Weiterhin ist zum Schutz der optischen Elemente innerhalb der Ablenkeinheit 6 ein Luftreiniger zur Beseitigung von Staubpartikeln und Feuchtigkeit vorgesehen. Beispielsweise kann die gesamte Ablenkeinheit 6 mit Überdruck von gereinigter und getrockneter Luft beaufschlagt werden. Ein Anschluss an der Gehäuseaußenseite kann bei Bedarf mit dem Luftreiniger verbunden werden.Furthermore, to protect the optical elements within the deflection unit 6 an air purifier designed to remove dust particles and moisture. For example, the entire deflection unit 6 be subjected to overpressure of purified and dried air. A connection on the outside of the housing can be connected to the air purifier if required.

Zur Beschriftung des Datenträgers 9 wird folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wird der Beschriftungs- bzw. Gravurauftrag als Standbild generiert und liegt zur Übertragung an die Spiegelmatrix 7 bereit. In der Grundstellung sind alle Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 in der Aus-Stellung, in der sie den Laserstrahl auf die Absorbereinheit 10 reflektieren. Die Lasereinheit 1 ist in einem stabilen Zustand. Der optoakustische Güteschalter 4 wird von der Lasersteuereinheit 2 derart angeregt, dass er eine Laserstrahlung durchlässt. Da die Laserstrahlung bereits vor der eigentlichen Bilderzeugung auf die Spiegelmatrix und durch deren Ablenkung auf die Absorbereinheit 10 übertragen wird, kann die Lasereinheit noch vor der eigentlichen Beschriftung in einen stabilen Zustand gefahren werden. Eine ausreichende Wartezeit erlaubt die Erzeugung einer stabilen, erstimpulsfreien Laserstrahlung ohne weitere Einflüsse von thermischen Linsen und instabilen Effekten durch den Aufbau von Emission bei der Erzeugung der Strahlung.For labeling the data carrier 9 The procedure is as follows: First, the inscription or engraving job is generated as a still image and is for transmission to the mirror matrix 7 ready. In the initial position all micromirrors are the mirror matrix 7 in the off position, in which they place the laser beam on the absorber unit 10 reflect. The laser unit 1 is in a stable condition. The optoacoustic Q-switch 4 is from the laser control unit 2 so excited that he lets through a laser radiation. Since the laser radiation already before the actual image generation on the mirror matrix and by their deflection on the absorber unit 10 is transferred, the laser unit can be driven even before the actual labeling in a stable state. A sufficient waiting time allows the generation of a stable, first impulse-free laser radiation without further influences of thermal lenses and unstable effects by the buildup of emission during the generation of the radiation.

Das zuvor generierte Standbild wird sodann an die Spiegelmatrix 7 übertragen, woraufhin die einzelnen Mikrospiegel sodann je nach Intensität der Bildvorlage, d.h. den Graustufen der einzelnen Bildpunkte, die Laserstrahlung auf das zu bearbeitende Werkstück übertragen. Dabei werden die notwendigen Intensitäten für die Graustufenerzeugung über die Frequenz der Spiegelkippungen und die Dauer der Übertragung jedes einzelnen Bildpunktes definiert. Jeder Spiegel kann grundsätzlich unterschiedlich angesteuert werden und eine unterschiedliche Einwirkzeit des Laserstrahls auf dem jeweiligen Bildpunkt am Datenträger 9 bewirken. Ist die notwendige Graustufe eines Bildpunktes erreicht, wird der entsprechende Mikrospiegel wieder auf den Absorber gerichtet. Ist der gesamte Beschriftungsauftrag fertig, sind alle Spiegel auf den Absorber gerichtet.The previously generated still image is then applied to the mirror matrix 7 Then, depending on the intensity of the image, ie the gray levels of the individual pixels, the individual micromirrors are then transferred to the workpiece to be processed. The necessary intensities for the gray scale generation are defined by the frequency of the mirror tilting and the duration of the transmission of each individual pixel. Each mirror can basically be controlled differently and a different exposure time of the laser beam on the respective pixel on the disk 9 cause. Once the required gray level of a pixel has been reached, the corresponding micromirror is directed back onto the absorber. When the entire labeling job is done, all mirrors are aimed at the absorber.

Bei der Beschriftung der Bildpunkte wird dabei folgendermaßen vorgegangen: Über den optoakustischen Güteschalter 4 wird eine Grundfrequenz vorgegeben, in der der Laserstrahl 3 gepulst bzw. moduliert wird, wie dies die beiden oberen Diagramme der 2 zeigen. Die Steuerung des optoakustischen Güteschalters 4 in der Lasereinheit 1 erfolgt dabei von der Lasersteuereinheit 2 her, die mit der Steuerungseinheit 11 für die Spiegelmatrix 7 in Verbindung steht und ggf. auch als Einheit ausgebildet sein könnte. Wird der Güteschalter 4 auf den Wert 1 gefahren, wie dies das oberste Diagramm der 3 zeigt, sperrt der Güteschalter 4 den Laserstrahl, während dann, wenn der Güteschalter 4 auf den Wert 0 gefahren wird, die volle Laserenergie austritt. Durch entsprechende Pulsung des Güteschalters 4 kann eine komplementäre Pulsung des Laserstrahles 3 erreicht werden.In the labeling of the pixels, the procedure is as follows: About the optoacoustic Q-switch 4 a fundamental frequency is specified in which the laser beam 3 pulsed or modulated, as the two upper diagrams of 2 demonstrate. The control of the optoacoustic Q-switch 4 in the laser unit 1 takes place by the laser control unit 2 here with the control unit 11 for the mirror matrix 7 in connection and could possibly also be designed as a unit. Will the Q-switch 4 driven to the value 1, as the top diagram of 3 shows, locks the Q-switch 4 the laser beam while then when the Q-switch 4 is driven to the value 0, the full laser energy emerges. By appropriate pulsation of the Q-switch 4 can be a complementary pulsation of the laser beam 3 be achieved.

Synchron mit der Modulierung des Laserstrahls 3 durch den optoakustischen Güteschalter 4 werden die Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 zwischen ihrer Ein-Stellung und ihrer Aus-Stellung hin und her gekippt, und zwar derart, dass die Kippbewegungen gerade dann ausgeführt werden, wenn die gepulste Laserenergie heruntergefahren ist, d.h. durch den Güteschalter 4 gesperrt ist. Hierdurch wird vermieden, dass Laserstrahlung undefiniert auf das Werkstück gegeben wird. Wenn die gepulste Laserstrahlung durch den optoakustischen Güteschalter freigegeben ist, stehen die Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 still entweder in ihrer Ein-Stellung oder in ihrer Aus-Stellung.Synchronous with the modulation of the laser beam 3 through the optoacoustic Q-switch 4 become the micromirrors of the mirror matrix 7 between its on-position and its off-position tilted back and forth, in such a way that the tilting movements are carried out just when the pulsed laser energy is shut down, ie by the Q-switch 4 Is blocked. This avoids that laser radiation is given undefined to the workpiece. When the pulsed laser radiation is released by the optoacoustic Q-switch, the micromirrors of the mirror matrix stand 7 silent either in her on position or in her off position.

Um unterschiedliche Energieeinträge in das Werkstück und damit individuelle Graustufen der Bildpunkte zu erreichen, werden die Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 unterschiedlich oft zwischen ihren Ein- und Aus-Stellungen hin und her gekippt. Soll ein dunklerer Bildpunkt erzeugt werden, werden die Mikrospiegel mit der vorgegebenen, mit der Pulsung des Güteschalters synchronen Frequenz öfters in die Ein-Stellung gekippt. Soll hingegen ein hellerer Bildpunkt erzeugt werden, wird der entsprechende Mikrospiegel weniger oft in die Ein-Stellung gekippt. 4 verdeutlicht diese Steuerung der Graustufen. Der Laserstrahl 3 wird solange auf den Datenträger 9 gegeben, wie erforderlich ist, um die dunkelste Graustufe, in der Regel Schwarz, zu erzeugen. Die Dauer des Beschriftungsvorganges wird also dadurch bestimmt, dass eine vorbestimmte Einwirkzeit zur Erzeugung der dunkelsten Graustufe erforderlich ist. In dem obersten Diagramm der 4, das die Erzeugung der dunkelsten Graustufe darstellt, wird der entsprechende Mikrospiegel zehnmal in seine Ein-Stellung gekippt. Es versteht sich, dass dies nur ein beispielhafter Wert ist und die Pulszahl der Mikrospiegel wesentlich höher sein kann, um die schwärzeste Graustufe zu erreichen.In order to achieve different energy inputs into the workpiece and thus individual gray levels of the pixels, the micromirrors become the mirror matrix 7 Tilted back and forth differently between their on and off positions. If a darker pixel to be generated, the micromirrors are tilted more often with the predetermined, synchronous with the pulse of the Q-switch frequency in the on position. If, on the other hand, a brighter pixel is to be generated, the corresponding micromirror is tipped less often into the on position. 4 illustrates this control of the grayscale. The laser beam 3 will be on the disk as long 9 given as needed to produce the darkest grayscale, usually black. The duration of the labeling process is thus determined by the fact that a predetermined exposure time is required to produce the darkest gray level. In the top diagram of the 4 representing the generation of the darkest gray level, the corresponding micromirror is tipped ten times to its on position. It is understood that this is only an exemplary value and that the number of pulses of the micromirrors can be substantially higher than the blackest To reach grayscale.

Soll eine weniger dunkle Graustufe erreicht werden, werden die Spiegel entsprechend weniger oft in die Ein-Stellung gekippt. Die unterste Diagramm-Darstellung der hellsten Graustufe in 4 zeigt nur vier Kippungen des entsprechenden Mikrospiegels in die Ein-Stellung. Es versteht sich, dass auch diese Zahl nur beispielhaft ist. Die tatsächliche Pulszahl bzw. Anzahl der Kippungen des jeweiligen Mikrospiegels in die Ein-Stellung ist vorzugsweise empirisch zu ermitteln. Dabei versteht es sich, dass die Anzahl der Spiegelkippungen nicht direkt proportional zum Grauwert sein muss. Weiterhin ist zu beachten, dass Graustufe im Kontext der vorliegenden Erfindung nicht zwangsweise die Farbe Grau meinen muss. Wenn der Laserenergieeintrag in dem Werkstück eine andersfarbige Färbung bewirkt, meint Graustufe den Farbwert der jeweiligen Farbe bzw. Färbung.If a less dark gray level is to be achieved, the mirrors are accordingly less often tilted to the on position. The lowest diagram representation of the brightest grayscale in 4 shows only four tilts of the corresponding micromirror in the on position. It is understood that this number is only an example. The actual number of pulses or number of tilts of the respective micromirror in the on position should preferably be determined empirically. It is understood that the number of mirror tilting does not have to be directly proportional to the gray value. It should also be noted that in the context of the present invention, gray level need not necessarily mean the color gray. If the laser energy input in the workpiece causes a different coloration, gray level means the color value of the respective color or color.

Alternativ können die Kippbewegungen der Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 zwischen ihrer Ein-Stellung und ihrer Aus-Stellung nur teilweise mit der Grundfrequenz des Güteschalters 4 synchronisiert werden. Die genannte Grundfrequenz wird durch den Güteschalter 4 vorgegeben. Zu Beginn einer Beschriftung stehen alle Mikrospie gel in der Aus-Stellung und übertragen den Laserstrahl 3 auf den Absorber 10. Wiederum werden sodann die einzelnen Mikrospiegel in die Ein-Stellung gekippt, und zwar derart, dass die Kippbewegungen gerade dann ausgeführt werden, wenn die gepulste Laserenergie durch den Güteschalter 4 gesperrt ist. Wenn die gepulste Laserstrahlung durch den optoakustischen Güteschalter 4 freigegeben ist, stehen die Mikrospiegel still entweder in der Ein-Stellung oder der Aus-Stellung. Um unterschiedliche Energieeinträge in das Werkstück und damit individuelle Graustufen der Bildpunkte zu erreichen, werden die Mikrospiegel unterschiedlich lange in die Ein-Stellung verbleibend gekippt. Soll ein dunklerer Bildpunkt erzeugt werden, verweilen die jeweiligen Mikrospiegel für einen längeren Zeitraum in der Ein-Stellung. Soll hingegen ein hellerer Bildpunkt erzeugt werden, verweilen die jeweiligen Mikrospiegel für einen kürzeren Zeitraum in der Ein-Stellung und werden somit wieder früher in die Ausstellung gebracht. Das Kippen der Mikrospiegel erfolgt hier ebenso immer synchron zu einem bestimmten Zeitpunkt, wenn der Güteschalter 4 gesperrt ist und keine Laserenergie auf die Spiegelmatrix 7 übertragen wird. Abweichend von der zuvor beschriebenen Verfahrensführung werden bei dieser Methode die Mikrospiegel für unterschiedlich lange Zeiten entsprechend der notwendigen Einwirkzeiten der Laserstrahlung in der Ein-Stellung gehalten. Die Erzeugung der Graustufe erfolgt hier durch die Dauer und die Einwirkzeit der durch den Güteschalter 4 erzeugten Grundmodulation der Laserstrahlung auf das Werkstück.Alternatively, the tilting movements of the micromirrors of the mirror matrix 7 between their on-position and their off position only partially with the fundamental frequency of the Q-switch 4 be synchronized. The specified fundamental frequency is controlled by the Q-switch 4 specified. At the beginning of a label all Mikrospie gel are in the off position and transmit the laser beam 3 on the absorber 10 , Again, then the individual micromirrors are tilted to the on position, in such a way that the tilting movements are carried out just when the pulsed laser energy through the Q-switch 4 Is blocked. When the pulsed laser radiation passes through the optoacoustic Q-switch 4 is released, the micromirrors stand still either in the on position or the off position. In order to achieve different energy inputs into the workpiece and thus individual gray levels of the pixels, the micromirrors are tilted for a different amount of time into the on position. If a darker pixel is to be generated, the respective micromirrors remain in the on position for a longer period of time. If, on the other hand, a lighter pixel is to be generated, the respective micromirrors remain in the on position for a shorter period of time and are thus brought back into the exhibition earlier. The tilting of the micromirror is also always synchronous to a certain time when the Q-switch 4 is locked and no laser energy on the mirror matrix 7 is transmitted. Notwithstanding the procedure described above, the micromirrors are kept in the on position for different times corresponding to the necessary exposure times of the laser radiation in this method. The gray level is generated here by the duration and the exposure time of the by the Q-switch 4 generated basic modulation of the laser radiation on the workpiece.

Bei der in 4 gezeigten Ausführung werden grundsätzlich alle Mikrospiegel der Spiegelmatrix 7 synchron miteinander hin und her geschwenkt. Die Mikrospiegel, die Bildpunkte hellerer Graustufen erzeugen sollen, werden lediglich weniger oft hin und her geschwenkt, d.h. ihre Ansteuerung wird vorzeitig eingestellt, so dass sie in der Aus-Stellung verharren, während die Mikrospiegel, die dunklere Bildpunkte erzeugen sollen, noch weiter hin und her geschwenkt werden.At the in 4 In principle, all micromirrors of the mirror matrix are shown 7 swung back and forth in sync with each other. The micromirrors, which are supposed to produce pixels of brighter grayscale, are only swiveled back and forth less often, ie their actuation is prematurely adjusted so that they remain in the off position, while the micromirrors, which are supposed to produce darker pixels, go even farther and farther be pivoted forth.

Durch die individuellen Bewegungen der Mikrospiegel entstehen unterschiedliche Einwirkzeiten der Laserstrahlung auf das zu bearbeitende Werkstück. Jeder Spiegel ermöglicht somit eine individuelle, beliebige Übertragung von Laserintensitäten zwischen 0 und 100 %, so dass jeder Bildpunkt auf dem Datenträger 9 einen individuel len, gewünschten Grauwert aufweisen kann. Es können somit Photos bzw. Graustufenbilder mit realen Grauwerten erzeugt werden. Die Energie pro Zeit bestimmt dabei die thermische Einwirkung pro Zeit und somit die farbliche Veränderung des Werkstücks. Es entstehen genau definierte, abgestufte Einwirkzeiten und somit exakt definierbare Graustufen.The individual movements of the micromirrors result in different exposure times of the laser radiation to the workpiece to be machined. Each mirror thus allows an individual, arbitrary transmission of laser intensities between 0 and 100%, so that each pixel on the disk 9 an individual len, desired gray value may have. Thus, photos or grayscale images can be generated with real gray values. The energy per time determines the thermal effect per time and thus the color change of the workpiece. This results in precisely defined, graded exposure times and thus exactly definable gray levels.

Claims

Method for marking workpieces ( 9 ), in particular data carriers such as plastic cards, credit cards, identification cards, etc., in which a laser beam ( 3 ) by means of a mirror matrix ( 7 ), which has a plurality of arrayed, individually tiltable micromirrors, on the workpiece ( 9 ) is directed there and generates a plurality of pixels, wherein the generation of the pixels is controlled by tilting the micromirrors between an on-position and an off position, characterized in that the micromirrors during labeling between their on and off positions be tilted back and forth and tilted depending on the particular desired gray level of each pixel differently long and / or different times in their on position.

Method according to the preceding claim, wherein the laser beam ( 3 ) pulse-like on the mirror matrix ( 7 ), preferably by means of an optoacoustic Q-switch ( 4 ) and the micromirrors between their on and off positions in synchronism with the pulsing of the laser beam ( 3 ) are tilted back and forth such that the mirrors only when the laser beam ( 3 ) is turned off, tilted.

Method according to the preceding claim, wherein the micromirrors remain in the on-position for different times in the on position to the desired gray-blackening of the workpiece in the respective pixels and the pulse-like Grundmo Dulation of the laser beam ( 3 ) for appropriately defined times on the workpiece.

Method according to claim 1 or 2, wherein the micromirrors with a predetermined frequency with a constant pulse duration between their on and off positions tilted back and forth and the gray level of each pixel is controlled by the number of tilting movements in the on position.

Method according to one of the preceding claims, wherein all tilted micromirrors are tilted at the same time.

Method according to one of the preceding claims, wherein all pixels are generated at the same time.

Method according to one of the preceding claims, wherein by means of a sensor ( 12 ) the energy density of the micromirrors in their off position from the data carrier ( 9 ) deflected laser beams is detected and compared with a desired value and depending on a deviation from the target value to avoid gray scale deviations, the tilting of the micromirrors and / or the laser power is readjusted.

Method according to one of the preceding claims, wherein different gray levels free of changes of the laser beam ( 3 ) be generated.

Device for marking workpieces ( 9 ), in particular according to the method according to one of the preceding claims, with a deflection unit ( 6 ) for deflecting a laser beam ( 3 ) on the workpiece ( 9 ), wherein the deflection unit ( 6 ) a mirror matrix ( 7 ) comprising a plurality of tiltable, matrix-shaped micromirrors, and having a control unit ( 11 ) for driving the micromirrors, characterized in that the control unit ( 11 ) is designed such that the micromirrors are tilted back and forth during the inscription between their on and off positions and are tilted differently long and / or differently in the on position depending on the respective desired gray level of the respective pixel.

Device according to the preceding claim, wherein the control unit ( 11 ) with an optoacoustic Q-switch ( 4 ) for pulse-like modulation of the laser beam ( 3 ) and the control unit of the Q-switch and a synchronization unit for synchronizing the tilting movements of the micromirrors with the pulse-like modulation of the laser beam ( 3 ), wherein the control unit ( 11 ) controls the micromirrors such that the tilting movements of the micromirrors at time intervals in which the Q-switch ( 4 ) the laser beam ( 3 ) locks, lie.

Device according to one of the two preceding claims, wherein an absorber unit ( 10 ) is provided, to which the micromirrors are directed in their off position.

Device according to the preceding claim, wherein at the absorber unit ( 10 ) a sensor ( 12 ) for detecting the laser energy from the absorber unit ( 10 ) directed laser beams is provided, the control unit ( 2 . 11 ) has a comparison unit for comparing the detected laser energy with a desired value and a controller for readjusting the laser power and / or the tilting movements of the micromirrors in the on position.

Device according to one of the two preceding claims, wherein the absorber unit ( 10 ) a cooling device ( 13 ) assigned.