CN1195310A

CN1195310A - 用于标记或穿孔的系统和工序

Info

Publication number: CN1195310A
Application number: CN97190720A
Authority: CN
Inventors: 乔蒂·拉多·阿贝拉; 拉蒙·桑斯拉韦莱特; 乔斯·米吉尔·伊巴内兹·巴伦
Original assignee: Servicio Industrial De Marcaje Y Codificacion S A
Current assignee: Servicio Industrial De Marcaje Y Codificacion S A
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-10-07
Also published as: WO1997040957A1; EP0845323A1; DE69714553T2; EP0845323B1; CA2225919A1; ATE221812T1; DE69714553D1; JPH11509781A; US6130402A

Abstract

本发明涉及一种通过激光器标记或穿孔的系统,并涉及在所述系统中的一种标记或穿孔过程,该系统包含至少一台产生光束的激光器(19),用于至少一台激光器(19)的供电装置,具有控制激光器(19)的控制程序的一种控制装置(12),一台偏转器(16),尤其是产生不同光束偏转角的声光偏转器,在这里是由光束横穿的一种光学系统,在待标记或穿孔的产品和激光束之间作相对运动的产品表面上产生构成点矩阵(n×m)的标记或穿孔。供电装置及/或偏转器(16)可由控制程序控制。本发明的系统提供在垂直方向中标记或穿孔分辨率的动态控制。

Description

用于标记或穿孔的系统和工序

描述

本发明涉及按照权利要求1前序部分的标记或穿孔系统、和按照权利要求29前序部分的工序。本发明还涉及按照上述工序标记或打孔的产品。

现有技术

产品的编码，如在药物、食品和化妆品工业中，要求一种可靠和永久的标识方法。当产品在生产线上时，用激光束在待标记材料表面上产生一种微小的挥发，从而完成一种永久和去不掉的标记。

在生产传送带上用激光器标记移动产品的方法是已知的，为此目的，这些系统具有一种声光偏转器，在偏转器上使激光束发生反射，另外，还对偏转器加上一种给定的频率，该频率产生光束的偏转，其偏转角直接依赖于加在偏转器上的频率的值，依赖方式是一个不同的偏转角对应于所加的每个频率。

欧洲专利0402298号涉及一种用激光器标记移动物体的系统。

在这系统中，偏转角依赖于加在偏转器上的射频信号的频率值，因此一个不同偏转角对应于所加的每个频率，为此目的，使用一些不同频率的固定振荡器，这些振荡器通过由选择所加频率的控制电路控制的开关电路加到声光偏转器上。

固定振荡器的数目是一个预定量这一事实，意味着用有限数目的频率工作，而且因此用有限数目的点工作。如果希望增大标记的分辨率，必须增加振荡器和控制逻辑的数目，这意味着增大它们的成本。另外，已知在工作频带中声光偏转器的效率特性不是线性的。

本发明的目的

本发明的目的是提供一种用激光器标记或给产品穿孔的系统和工序，以改进和便于标记或穿孔。

该目的用由权利要求1至28定义的系统、并用由权利要求29至31定义的工序得以实现。

本发明具有很多优点。

按照本发明在图1中说明的系统，在垂直方向提供点的标记或穿孔的分辨率的动态控制。该系统还容许控制每个标记或穿孔点对激光束的曝光时间。因此，当面对生产线的速度变化时，降低了对标记的依赖性。

按照本发明的系统，容许进行宽度自动均衡，并容许标记或穿孔点的定位控制在偏转器效率最大的区域内。在这种意义上，该系统使均衡依赖于点的能量时间(这是在对应于点的区域与激光束重合的时间)进行，并容许通过改变点的宽度和能量时间进行混合均衡。该系统还容许控制标记或穿孔的能量，并以较短的开关时间工作(例如，少于1微秒)。

实践中，该系统还容许以字母数字的字符、系列编号、生产时间与日期、编码序列、徽志类型(logotypes)等信息，以每分钟高达2,000米和每秒超过10,000个字符的速度以各种高度和宽度进行标记。另外，该系统符合按照EN60825 EN标准和CDRH(Centre for Devices and Radiological Health，设备和放射性保健中心)用于IV类激光器的所有技术规格。

按照本发明在图2和3中说明的系统，容许在短的时间周期中，低平均功率激光器和用于蓄集能量和发生高峰值功率的高容量适配。因此，在用于标记或穿孔的系统中降低了成本。

按照本发明在图4中说明的系统，容许对穿孔的直径以高精度在一种给定材料的表面上进行穿孔，在产品表面孔的中心间的距离以高精度定位进行穿孔。

按照本发明的系统，还提供作为在给定表面上制成孔而产生的孔隙度的自动控制。

本发明可用于其中必须在一种给定材料表面上打孔的那些工业过程中。几种实例之一是，卷香烟纸的部门给香烟过滤嘴一个恒定的孔隙度，和通过燃烧烟草在产生的烟雾中实现较丰富的空气混合物。其它的实例是全融单据和要求精密编码以便防止伪造的单据。

用于动态穿孔的系统，容许对孔隙度进行“联机”控制，为此目的，它包括一台孔隙度计，它产生的信号允许动态穿孔系统自动地改变所示的参数集，从而，例如，允许自动地改变香烟过滤嘴纸的生产。

下面，本发明在附图的基础上进行描述。

附图简述

图1表示本发明第一实施例的功能框图。

图2表示本发明第二实施例的功能框图。

图3表示图2的系统通过一种脉冲成形装置产生字母M的一种函数T(t)的实例；和

图4表示本发明第三实施例的功能框图。

本发明的描述1.基于附图的描述1.1图1

按照本发明在图1中说明的执行该系统的第一个实例是一种系统，用于随机发生频率以便使用激光器穿孔或标记。

本系统包括下列部件；一个数据捕获装置11；一个控制和编码中心12，带有动态地控制标记或穿孔分辨率的控制程序；一台频率发生装置13；一台可调放大器及/或可调衰减器14；一台射频放大器15；一台声光偏转器16；一台光学扫描装置(光电管)17；一台读出传送带速度的设备18，带上放置待标记或穿孔的产品；和一台频率发生装置19。

频率发生装置19最好是用频率直接数字合成器13构成，该合成器产生用于声光偏转器16的给定频率的信号。控制中心或装置12为矩阵中每一点发生一种数字编码。

控制装置或中心12发生一产生扫频的数字信号序列，至少等效于声光偏转器16的带宽。此外，该装置或控制中心12获得声光偏转器16在其工作频带中的特性响应曲线。

控制装置基于声光偏转器16特性响应曲线控制放大器及/或衰减器14，用于至少在偏转器的部分工作频带上，修正那些和施加在其上的不同射频频率宽度比较时偏转的激光器功率线性的任何不足，以此来均衡响应。

尤其是控制装置12利用点的能量时间及/或通过改变加在偏转器上的射频功率，来改变均衡。

如下所述，控制装置12确定什么是标记或穿孔的最佳区域，这取决于为声光偏转器16存储的特性曲线、和待标记或穿孔的信息。

为了确定标记的最佳区域，控制装置12确定在信息中频率的带宽是什么，沿偏转器的频带扫频，计算对应于以测定的频率为中心的带宽的区域，和选择对应于算出区域的最大值的频率。

按照本发明的系统的这种实例由一种随机地发生利用一台激光器标记或穿孔的频率的系统组成，该激光器具有一台声光偏转器，其上通过恒定增益射频放大器15施加不同频率值，这些频率值产生弹离偏转器16的激光束的不同偏转角，从而对字符、徽志类型、文本等标记或穿孔。

待标记或穿孔的这种信息被输入信息捕获装置11，由其发生对应于执行标记或穿孔的n×m个点的数字化矩阵，并存入存储器。

n是垂直线(即垂直于待标记产品线性运动的方向)上的点数，而m是待标记产品行进方向中的点数。

控制和编码装置12处理在信息捕获装置11中获得的矩阵的各点，并为矩阵中每个点发生一个数字化编码。

控制和编码装置12连接频率发生装置13，该装置基于由控制和编码装置提供的数字编码直接产生一个给定频率。

控制装置包括用于执行标记分辨率动态控制的装置(由控制程序组成)，它们包括产生较大或较小量的点n并因此产生较大或较小量的频率。

带宽放大器及/或衰减器14由控制和编码中心12运行，以便均衡在整个声光偏转器的工作频带的响应，修正和施加在其上的不同射频频率的带宽比较时、偏转的激光器功率的非线性。

带宽衰减器及/或放大器14最好包括在频率发生装置13中，那里该装置也是由DDS构成的。

控制和编码装置配备用于产生一个数字值序列的装置(由控制程序构成)，在声光偏转器的工作频带中产生扫频，因此采用测量激光器功率的设备，在声光偏转器的整个工作频带中获得其特性响应曲线。

存储声光偏转器特性曲线的装置，最好是包括在控制和编码中心内。

控制和编码中心配备控制放大器及/或衰减器的响应的装置，它按照存储的声光偏转器的特性曲线运行，修正声光偏转器响应的非线性。为此，它确定声光偏转器带宽响应的补偿曲线，而后者存在放大器及/或衰减器中。

于是，一旦算出放大器的特性曲线并存入控制和编码中心，它算出声光偏转器带宽响应的补偿曲线，通过例如，如上所述，存在放大器及/或衰减器中，然后执行下列步骤。

1.-选择待标记点数；

2.-在一区域(该区域内对前面选择的点响应最大)的偏转器16的工作频带中进行搜索；

3.-在前述点中选择的区域内，进行最小效率的搜索。

4.-通过采用放大器及/或衰减器，使每个值的射频功率下降到频率的效率，来使所有最小效率的值相等，和

5.-完成信息的存储。

此外，控制装置12具有用于确定什么是标记或穿孔的最佳区域的装置(控制程序)，该区域依赖于为声光偏转器存储的特性曲线和待标记的信息。应当指出，利用特性曲线的标记和信息的最佳区域可以控制分辨率。

为了计算标记或穿孔的最佳区域，算出平均效率(对应于区域中离散频率的平均值)，这些值的方差(最大值和最小值间的差)，和在标记或穿孔的区域中效率的最小值。

按照本发明的系统的这些计算，在偏转器的带宽内进行扫频，对每个搜索区域计算这三个参数。一旦算出，对每个区域获得的值就是下列方程中的结果R：

结果R＝K1M+K2V+K3P

其中：

M是每个区域的平均效率

V是每个区域的方差

P是每个区域效率的最小值

K1、K2、K3是预定的常数。

建议选择的区域应当具有最大的平均效率，最小的方差和最小效率的最大值。

获得的方程的最大结果确定了标记或穿孔的最佳区域。

这个系统中的控制和编码装置配备用于根据点的能量时间来改变均衡的装置，就是说，依赖于进行每点标记的时间进行均衡，其目的在于在使用的带宽中实现恒定的标记能量。

按照本发明的系统也能够进行基于上述的内容改变点的时间和带宽的混合均衡。

为了实现待标记或穿孔信息的均衡，进行下列操作：

1.-调整射频功率以便实现最大激光器功率；

2.-控制和编码电路读出在偏转器带宽中获得的效率，并存储这些值；

3.-在偏转器的带宽内定位，以便实现标记的最佳区域；

4.-在前述点中选择的区域内，确定最大效率；

5.-对每个点调整射频功率以便实现最大效率，因此在这点使用放大器，它放大每个频率的射频功率；

6.-如图4所示，在效率较低的那些点，增大点的能量时间；和

7.-如果必要的话，对点的能量时间太长、可能变形的点进行功率缩减，以调整均衡；和

8.-进行信息的标记或穿孔。

此外，控制和编码装置包括依赖于激光器的能量和生产线的速度改变点的能量时间的装置(控制程序)，从而确定标记的适当能量。这容许标记或穿孔的质量不易受生产线速度的变化的影响。

选择标记能量的标准基于，例如，操作员对标记的观察，因此控制和编码装置具有用手工改变点的能量时间的装置，由操作上述装置的操作员进行。

用于改变点的能量时间的装置包括保持由控制和编码中心在较长或较短时间周期中发生的数字信号。

在本发明的系统的这个实例中，还容许控制激光器的脉冲工作，因此控制和编码中心发生激励激光器的信号，以便和构成信息的每个频率或频率的可变集合相符合。

基于上述，可以说明本发明的实例的下列主要优点：

-容许增加标记或穿孔的分辨率及其控制，从而实现不同的字符高度；

-容许待操作的偏转激光器宽度的自动均衡；

-容许利用射频功率进行均衡；

-容许按照点的能量时间进行均衡；

-容许通过改变用于标记点的宽度和能量时间进行混合均衡；

-容许控制用于标记或穿孔的能量；

-容许发生大量的频率；

-以很短的转换时间进行工作；和

-比较便宜。

用激光设备进行标记的系统，使用恒定增益的射频放大器15，该放大器把可变频率的射频信号加到激光束轰击的声光偏转器16上，致使光束以和通过放大器加的频率成正比的角度偏转，从而对沿生产传送带运行的产品标记或穿孔。

在产品上待标记或穿孔的信息输入连接控制和编码中心12的信息捕获装置11，所述中心12又连接频率发生装置19，它利用放大器及/或衰减器14连接恒定增益射频放大器15。

利用信息捕获装置11输入待标记或穿孔的文本、字符、徽志类型、条形码等，为此目的，它包括一种可与用户交互的阅读装置。

可以用几种不同方式，诸如下列可能性，输入该信息：

-使用带有设计用于实时存储点的软件的方块图表；

-使用和系统相连的光阅读器；

-使用计算机辅助的图形设计程序。

除了具有能和用户交互的阅读装置外，数字信息捕获装置11配备获得对应于待标记或穿孔的数字化矩阵(n×m)的装置。此外，它配备信息存储装置，通过该装置连接控制和编码中心，且在该装置中存储n×m点的矩阵。装置11确认何时处理新的信息，这时它进行新的变换。

存储的n×m矩阵将在以后送往控制和编码中心12。

控制和编码中心处理存在存储器中的不同点，并获得属于对应于必须加在声光偏转器16的频率的矩阵中每个点的数字编码的值，就是说，K位数字化值在频率发生装置19中定义一个特定频率。

在控制和编码中心中，存储每条垂直线所要求的待打印的字符长度及/或点数，使得这些数据可随时变化，从而实现分辨率的动态变化。

频率发生装置19最好是由频率的直接数字合成器(DDS)制成，即基于由控制和编码中心12提供的数字编码的值，直接发生具有很短转换时间(例如，少于1微秒)的稳定频率，通过上述的对应放大器及/或衰减器14加在声光偏转器16上。

由于DDS提供的用于发生不同频率的灵活性，该系统提供上述实现字符的不同高度的可能性，并容许对在Y轴方向发生的在垂直线上构成的点数实行全部控制。

起始时在声光偏转器16的全部带宽上，控制和编码中心12发生用DDS产生扫频的一数字值序列，因此，如果按照在声光偏转器16上偏转的激光束中的不同角度，测量激光束偏转的能量，就可获得声光偏转器在其整个带宽上的特性响应曲线。

一旦获得声光偏转器在全部带宽上的响应曲线，最好存储在控制和编码中心12内，从而可按照声光偏转器和信息存储的特性曲线确定用于标记的最佳区域。

在由控制和编码中心12获得的那些数据的基础上，控制和编码中心12计算存储在放大器及/或衰减器14(例如，是可编程的)的声光偏转器的带宽响应的补偿曲线，因此在声光偏转器26的全部工作频带中的响应可以实现均衡，从而修正声光偏转器26在其带宽中表现的非线性。

在标记前由控制中心12进行补偿曲线的编程，保持这种编程直到点的矩阵改变。

如果放大器及/或衰减器14不是可编程的，补偿曲线可以存储在控制和编码中心12内，而且后者可向放大器及/或衰减器实时地送出工作命令。

基于上述，可以理解当一只光电管17检测出一种必须标记或穿孔的产品的存在时，它向控制和编码中心12送出一种信号，要求恢复存在存储装置中的信息。

这时，控制和编码中心负责读出每条垂直线(矩阵的n个点)，以便能建立对应于每个待标记点的频率的数字代码。

通过改变点的能量时间，也可进行声光偏转器响应非线性的均衡，进行一种混合的均衡，而无需使用一种放大器及/或衰减器14或与后者的组合。

放大器及/或衰减器14执行均衡偏转器的响应和在每种频率处调整最大激光功率的双重功能。

如上所述，可以用两种方式实行均衡。

-如上所述，利用选择的每种频率的带宽进行均衡；

-预先在每种频率将声光偏转器调节到最大效率，利用点的能量时间进行均衡。用点的能量时间优化系统的均衡是任选的。

一旦进行完带宽的均衡或混合均衡，则系统可以工作，这时点的能量时间依赖于传送带的速度，它由设备18读出，并依赖于需要标记或穿孔的激光器能量。

必需考虑，生产线的速度会经受起伏，因此，依赖于速度，需要标记或穿孔的能量将是不同的，因此控制和编码电路12依赖于传送带的速度改变点的能量时间，致使标记或穿孔的质量得到保护，因此较少依赖于生产线速度的变化。例如，速度的减慢意味着点的能量时间的增加。因此增加可用于每点的能量会引起过度标记。通过限制曝光时间，点的能量的控制确定了可用于每点的最大能量。

因此，按照本发明的系统，不论在声光偏转器16的全部带宽中速度变化如何，都保持标记或穿孔的恒定能量。

选择标记或穿孔能量的标准基于由操作员对标记的观察，或由向控制和编码中心12通知的自动化装置，通过向它要求得到标记或穿孔的较多或较少的能量，该能量是控制中心通过衰减及/或放大射频信号及/或控制点的能量时间来控制的。

应当说明，用确定待标记或穿孔的字符、变异字(anagram)等的矩阵中每个点获得的每个数字值，控制和编码装置12可发生一种激励或去激励(deactivate)激光器的信号。

实践中，该系统以高达每分钟2,000米和每秒超过10,000个字符的速度提供带有字母数字的字符、系列编号、生产时间和日期、序列编码、徽志类型等具有各种高度和宽度的信息的标记。1.2图2和3

按照本发明，一种系统的实例包括工作在脉冲模式中的激光器21，一种包括连接用于激光器21的电源装置22的峰值检测器24的脉冲鉴定和检测装置23、24，当激励激光器时，它在脉冲发生期间检测最大功率峰值发生的时刻，确认脉冲。

此外，它包括用于偏转器26的发生不同信号的标记或穿孔控制装置25，以便在发生功率峰值的同时标记或穿孔一个点，以便在发生依赖于待标记或穿孔的字符的功率峰值的时刻，标记或穿孔矩阵的多个连续点。

它还包括发生一可变脉冲序列的脉冲成形装置29，该可变脉冲序列是待标记或穿孔字符的函数，以便在构成字符的矩阵内当一点或连续点的集必需标记或穿孔时，保持激光器21处于激励状态，并且当不存在构成字符的矩阵的待标记的点或点集时，关掉激光器21，假定并未超过接通激光器的最大时间和超过了用于去激励激光器21的最小时间，以便保持输出功率在最大功率峰值以内。

脉冲鉴定和检测装置23、24具有用于读出功率、少于激励激光器点的时间的响应时间的光电池，从而实时地确定功率值。

脉冲鉴定和检测装置23配备控制激光器功率的装置(控制程序)，使功率增大或缩小，以便对每个待标记或穿孔的点获得正确的能量级。

此外，脉冲鉴定和检测装置23配备用于检测最低功率的装置，在该功率以下不能进行产品表面27的标记或穿孔，当这种情况发生时以便改变系统的工作。

用于激光器的控制装置28按照脉冲成形装置发生的脉冲序列动作，用于对待标记或穿孔的每个字符产生激励或去激励激光器的信号。

脉冲成形装置29配备检测装置(控制程序)，基于由脉冲鉴定和检测装置23提供的信号，检测何时激光器工作超出激励的最大时间和去激励激光器的最小时间，用于保持输出功率在功率极大值以内，在这种情况下它寻求一种新的格式、字符类型、或字符长度，这将容许它在时限内工作。

脉冲成形装置29是由带有一般控制和数学处理内部程序的一种智能脉冲发生器构成的。

激光器21的电源22连接脉冲鉴定和检测装置23，它又连接标记或穿孔系统25的控制装置。

脉冲鉴定和检测装置23具有连接的峰值检测器24。

另一方面，脉冲鉴定和检测装置23连接脉冲成形装置29，此装置通过激光发生器28的控制装置连接电源22，而控制装置还连接标记或穿孔系统25的控制装置。

标记或穿孔控制装置25连接声光偏转器26，向偏转器施加不同频率，它们在相应产品上与待标记区域27符合的按照矩阵n×m产生激光束的偏转，基于该矩阵形成待标记或穿孔的字符，如上所述。

在这样做的实例中，使用一种声光偏转器，但任何容许激光束偏转的其它装置均可使用，例如电光偏转器、移动镜(mobile mirrors)、全息衍射网络、受控波导等。

本系统具有一组带有不同分辨率的字符发生器，当工作不能保持在规定的时限内时，选用这些带有合适分辨率的发生器，以便在用于进行点的标记或穿孔所需能量和脉冲激光器的最大峰值功率之间保持数学的比例。

为了用激光器进行移动产品的标记或穿孔，使用能使待标记或穿孔的产品的表面层消除或挥发的最小能量。能量因数是获得标记或穿孔的高清晰度的一种基本特征。

能量值E按下列公式直接与时间T和功率P相关：

E＝P×T

因此，为了实现高能级，在短时间内使用高功率或在长时间内使用低功率。

尽管事实上在两种情况下使用相同的能量，在一段时间内应用高功率激光脉冲，比在长时间内使用等效于平均激光功率的连续功率更能容许待标记材料吸收较大的能量。这是由于从某功率阀值开始，材料吸收能量的能力剧增。这种效应是由于出现“等离子体”，这是物质的一种相(phase)，其中材料丧失其特征，并从而改变其物理特征(能量的反射、吸收和传输)。

在一台平均功率激光器Po中，不用能量优化工作，按照先前的公式，将获得下列公式：

E＝Po×tp

tp是点的能量时间，即激光器符合于对应于点的区域的时间。

当用能量优化这样做时，用于点的时间tpt是从关于字符、徽志类型或任何点集和标记或穿孔所需能量的知识发生的随机函数。

在一台脉冲发生激光器中，运行由脉冲周期的时间定义，其中：

T＝t1+t2

t1是激光器被激励的时间，而t2是关掉激光器的时间。

可以获得最大的能量性能，但必须遵守上面的方程，而且为此目的本发明具有一个脉冲成形电路29，如下所述。

脉冲功率比激光器的平均功率大一个因数K，而在周期T内的能量将是：

E＝K×Po(t)×(t1+t2)

其中

Po(t)＝Po 0＜t＜t1

Po(t)＝0 t1＜t＜t2

因为t2是关掉激光器的时间，在这个周期中Po是0，这样如果t1等于tpt，上述方程保持如下形式：

E＝K×Po(t)×tpt

因为因数K大于1，点的能量增加。

脉冲鉴定和检测装置识别和鉴定由激光器谐振器发生的功率峰值，并从而获得一个参考信号，用于在激光器瞬时功率为最佳的时间内适配该系统并激励此过程，因此脉冲检测电路由用于读出具有小于t1的响应时间的功率的单元形成，而这里没有考虑激光器21在它关掉的时间t2期间的时间，据此实时获得功率值的精确知识，发现发生功率峰值的时间间隔和时刻可以最大限度地利用供应激光器21的能量标记和穿孔表面27。

获得脉冲鉴定信号还容许知道激光器21的状态，并依赖于功率水平连续工作。

因而，假定功率水平低，激光器的电源电流增大，而假设功率水平高，激光器电源功率下降。

另外，如果功率水平下降到低于设定的最小值，容许变更系统的工作，从而防止在不适当条件下工作。

另一方面，通过搜集和形成激光发生器的永久控制信号，脉冲鉴定和检测装置23从电源22识别信号。因此，第一脉冲鉴定和检测装置检测和控制电源22及在激光器21中发生的功率的状态、容许调整系统工作的参数，以便实现最佳标记或穿孔。

脉冲成形装置29发生依赖于希望标记的字符、点的徽志类型集合的信号T(t)。

如上所述，例如采用P(n，m)型的矩阵，其中n是垂直于标记或穿孔的传送带的方向的点，而m是沿传送带方向的点。

点的矩阵值将按下列标准定义：

P(n，m)＝0点去激励

P(n，m)＝1点激励

如果点时间是tpt，即表面上的一点的区域在位或曝露的时间，激光器去激励的最小时间是t2，而激励激光器的最大时间是t1，脉冲成形装置获得一为tpt函数的脉冲、或其倍数序列，即那些控制激光器电源22的脉冲。

相应于T(t)的数学方程是：

T(t)(接通)+T(t)(断开)

T(t)(接通)＝Kr×tpt；Kr＝1.....r

其中，r＝t1/tpt

T(t)(断开)＝Ks×tpt；Ks＝1.....s

其中，s＝t2/tpt

Ks和Kr的值根据矩阵P(n，m)的值求得。为了更好地理解所述，说明下列实际例子。

如果我们希望对如下定义的点集发生函数T(t)：

1 2 3 4 5

1..... *............................................*

2..... *.........*.......................*..........*

3..... *....................*.......................*

4..... *............................................*

5..... *............................................*

矩阵P(n，m)的值将是：

P(1，1)＝1 P(1，2)＝0 P(1，3)＝0 P(1，4)＝0 P(1，5)＝1

P(2，1)＝1 P(2，2)＝1 P(2，3)＝0 P(2，4)＝1 P(2，5)＝1

P(3，1)＝1 P(3，2)＝0 P(3.3)＝1 P(3，4)＝0 P(3，5)＝1

P(4，1)＝1 P(4，2)＝0 P(4，3)＝0 P(4.4)＝0 P(4，5)＝1

P(5，1)＝1 P(5，2)＝0 P(5，3)＝0 P(5，4)＝0 P(5，5)＝1

函数T(t)由示于图3的脉冲列给定。

重要的是考虑到，当时间T(t)(接通)超过t1或T(t)(断开)少于t2，或两种情况同时发生时，产生一种不可行的技术解决方案，这时脉冲成形装置通过改变函数T(t)重组待标记的编码，以满足下式：

T(t)(接通)＜＝t1和

T(t)(断开)＞＝t2(方程A)。

函数T(t)(接通)、T(t)(断开)的变化，或二者都可通过改变用于定义组成标记或穿孔的点集的初始条件进行。可以按下列方式进行修正：

1.-寻求一种容许满足方程A的字符的新格式或类型，不用修改预期给定的信息；

2.-改变字符大小，因为字符的大小直接与固定的时间tpt和t1和t2相关，时间tpt的缩短可容许满足方程A；和

3.-通过改变编码的一般定义，据此本发明将配备一组事先被确认的具有不同分辨率的发生器，如方程A在点1和2不能符合，将容许使用它们；它们按照适当的分辨率选定，以便满足方程A。

当重组一个字符时，通过对待标记的点集进行事先的扫描，并在必要的地方做出适当的修正，脉冲成形装置29实时地工作。

为了进行重组，脉冲成形装置配备具有一般内部控制和数学处理程序的智能脉冲发生器。

在它一边，用于标记或穿孔系统25的控制装置接收从脉冲鉴定和检测装置23获得的信号，对信号进行处理以获得适当的字符，考虑产品的速度、字符的类型、大小和构成给定编码的所有参数。

用于标记或穿孔系统25的控制装置等效于在动态标记或穿孔系统中使用的装置，唯一的考虑是它具有适于脉冲鉴定和检测装置23的结构，而且其输出连接到脉冲成形装置29，因为按照某些先前的指令，可以改变字符的大小，或字符的格式，或采用标记或穿孔的较低分辨率，因此，如上所述，满足方程A。

因此，用于标记或穿孔系统25的控制装置处理信号，并在它们的基础上告诉脉冲成形装置29是否在那里进行的编程容许做最佳标记或穿孔，如果标记或穿孔不是最佳的话，迫使该装置改变上述参数。

激光发生器28的控制装置是电源22的控制电路，按照标记或穿孔限定的条件，该装置准备了工作参数的程序。

激光发生器的控制装置用从脉冲成形装置接收的脉冲T(t)工作，因此激光器将在方程A的时间间隔内起作用。

所述的这种结构，容许每次检测待标记或穿孔的产品的存在，例如，可用光电管检测，按提到的方式系统的工作是主动的。

按照本发明，这个系统可通过功率峰值发生的精确时刻标记单个的点，或通过标记整个一组点(诸如在一次激光脉冲期间的一个完全字符)来工作，尽管这时标记或穿孔点时没有利用最大能量，但在字符标记或穿孔的应用中获得能量使用的优化。后一种状态更适于高速传送带。

因此，用于标记或穿孔系统25的控制装置在激光器发生的一个脉冲期间可以发生不同频率或一个单独的频率，即它对包含在函数T(t)内的每个脉冲发生一个频率，就是说在函数T(t)期间激光器的脉冲保持主动，反之它遵循同一频率，但如上所述，这一切都假定能满足方程A。

当使用另一类检测器时，在由激光器发生一次脉冲期间，标记或穿孔系统的控制装置发生不同信号或一个单独的信号，和声光偏转器的所述方式相同。1.3图4

按照本发明示于图4的激光标记或穿孔系统的实例，包括一个激光器41或多个激光器，最好是带有几台谐振器。激光器至少产生一束光。该系统还包括用于激光器41或多台激光器的电源411，具有控制激光器41的连续或脉冲工作的控制程序的控制装置43，和一台调制器42，尤其是产生不同光束偏转角的一台声光偏转器。

按照本发明，本系统还包括一种光学系统44，光束通过系统44，按照移动产品表面45上的点的矩阵(例如n×m)产生孔。

本系统还可由具有多个谐振器的单个激光器构成，构成方式是每台谐振器可由控制装置43独立地控制，用于产生组成待标记或穿孔的编码、字符、徽志类型及/或文本的n×m点集。

向激光器供应能量的电源411、调制器42和光学系统44可由控制装置43控制。控制装置43连接设备46、47，它们确定产品表面45的孔隙度，并产生鉴定待标记或穿孔产品的孔隙度及/或厚度。

如下所述，控制程序根据预先制定的及/或依赖于鉴定待标记或穿孔产品厚度及/或孔隙度的信息，控制电源411、调制器42和光学系统44。控制程序使激光器功率值和产品表面上制成点或孔的直径值相适应。程序还使施加偏转激光束的时间值和移动产品表面45上产生的点或孔的直径值相适应。

按照本发明的系统使用激光器41，其激光束施加在声光偏转器42上，以便产生激光束的不同偏转角，激光束在经过可能是一组透镜44的光学系统后，根据由声光偏转器42提供的偏转角，在不同的点处对移动产品表面45标记或穿孔。

不同的偏转角由控制装置43用控制程序控制，因此该控制装置产生其频率值确定激光束偏转角的射频信号。

声光偏转器42可由任何类型的调制器确定，该调制器由具有所要求参数的控制装置43控制。

如下所述，至少透镜组44的一个透镜的位置由控制装置43控制，以便改变焦距。

激光束以高能在材料45表面上进行聚焦，容许其表面的一个小区域挥发，而且获得一个孔，由下列因素限定：

-用于聚焦激光器的光点的直径；

-在激光器波长处材料吸收的能量，按照本发明，是标记或穿孔系统要考虑的概念。

如上所述，由材料吸收的激光能量是采用的激光器功率水平的函数。为了进行穿孔所需的最小功率值称为功率阀值，当超过该水平时，功率的增大在孔的直径中产生不可控的增加。这种增加实际上编制和记录在控制装置43内。按照本发明，这些不同功率水平直接涉及孔的不同直径。

至于焦点直径可由下述方程获得：

rf＝((2×L)/P1)×F/d。

rf是焦点的半径，激光器波长为L，F是距产生的光学装置的距离，而d是激光束的直径。

有关在上述方程中出现的参数，焦距是可变的，而且在某些情况下使用的激光器的直径也是可变动。

为了实现小的孔的直径，根据从以上方程导出的结果，下列条件是必要的：

-大的光束直径；

-小的焦距。

这两个条件限定按照本发明产品动态穿孔系统的设计。按照本发明，该系统比在标记系统中用较大的激光束并用较短焦距工作(例如，光束直径是8mm，而焦距是63.5mm)。

通过包括位于偏转器42和光学系统44之间的多个第一准直器49可实现这一技术要求。准直器49从偏转器或调制器42的输出处放大激光束。位于激光器41和调制器42之间的第二准直器48缩小了激光束的直径，因此光束可被声光偏转器42偏转。

如前面说明的，必需具有小的焦距(如50mm)，这意味着标记的点或孔更紧密地布置在一起，而且因为在某些应用中点要求较单独地布置，在第一准直器49和光学系统44中间，一台角度放大器(未示于图4中)在所述点之间实行分离。

按照本发明，该系统进行孔隙度的实时控制，为此目的它具有装置46、47，用以确定孔隙度及/或产品表面45的厚度，而且发生鉴定孔隙度及/或厚度的信息。这种装置46、47由孔隙度及/或厚度扫描器47和光源46构成。孔隙度及/或厚度扫描器47发生上述信息，容许控制装置43自动地修正参数集用于修正孔隙度。

用于孔隙度及/或厚度的阅读装置47是分析通过纸的光量的光学设备，为此目的孔隙度及/或厚度检测器47位于待穿孔表面45的一侧，而在另一侧布置光源46，在进行工作的实例中，它是白光光源。

因此光源46发射的光通过表面45，据此孔隙度及/或厚度检测器47接收的光量和表面45的孔隙度及/或厚度成正比。当用控制装置43正确处理时，这种信息发生修正获得预定孔隙度所需的参数的信号。

孔隙度由下列因数限定：

-孔的直径。

-每平方厘米的孔数。

按照本发明，控制装置43具有控制程序，以便实现孔隙度的伺服控制处理，以下列方式作用在每个因数上。

在孔直径的情况下，按照实时的速度变化，利用两种使用的特定可能性，自动控制其直径的方式是可行的。

用于控制的第一种可能性由依赖于要求的孔尺寸的功率增加及/或减少组成，这种控制具有很高响应时间，并限定一个最大直径和一个最小直径。

最小直径由用于使材料挥发所需的功率最小值限定，即直径涉及材料的能量吸收和功率阀值。就是说，它是为了在一种给定材料中做一个孔的最小能量值。

进行控制的第二种可能性是在有移动光学系统的光学系统44(尤其是透镜组44)中引入焦距的变化构成的。

在移动光学系统中用控制装置实现控制，为此目的它包括一种装置，它使待打印字符长度按照方程H＝L/L2放大或缩小，其中H表示缩小的参数，L是选定长度的装置输出端处在极端光束(extreme beams)之间的距离，而L2是从输出透镜或形成透镜系统一部分的多个透镜输出端处极端光束之间的距离。

另外，用于选定待打印(标记)字符长度的装置具有一组透镜和在谐振光束轴的方向移动这些透镜之一的装置，这些装置由电动机驱动，即当它被激励在轨道上移动透镜时，致使透镜相对于一平面可在正的负的方向移动，该平面在待标记或穿孔的字符上产生一种放大或缩小效应。

该电动机可由带有使字符大小自动选择的控制程序的控制电路或控制装置控制。

用于选择字符大小的自动控制电路可安装在处理属于系统控制电子线路信息的同一装置内。

对于动态穿孔系统中每平方厘米的孔数或点密度，用在垂直于生产线方向(Y)和与生产线(X)相同方向的表面上定义的总点数的自动修正来实现穿孔是可行的。

最大点数是用下列比值定义的：

n＝X MAX/dX m＝Y MAX/dY，MP＝n×m。

n是X方向的孔数，dX是X方向垂直线间的间隔，X MAX是在待标记产品方向中定义的孔隙度最大区域的宽度，m是Y方向的孔数，dY是Y方向中的点间的间隔，而Y MAX是在垂直于待标记产品方向定义的孔隙度最大区域的高度。

参数MP定义获得的孔隙度，而控制装置按照产生中定义的值改变m和n的值。

按所述数字形式发生点的装置的动态穿孔系统，容许从控制装置以准确方式对n×m点进行最佳随机控制。

具有能选择定义X和Y方向中孔数这一事实，使得进行编码是可行的，就是说，能够用n×m类型的矩阵工作，提供在金融单据、法定货币、支票簿、通行证等广泛使用的编码穿孔的可能性。

如果使用由包括在一台激光器内不同的谐振器初始发生的一些光束，可实现较高的穿孔速度和节约较多的能量。

按照本发明，本系统基于由使用点到激光束的曝光时间作为均衡系统构成的新概念，进行点能量的动态均衡。

按照本发明，这种均衡的概念由声光偏转器42的快响应速度支持，由期望偏转的激光束直径和声波在偏转器装置中的移动速度这些基本因素给定，在这里论述的情况下，当以小光束直径和高声速工作时，这速度给出很短的偏转时间(例如，少于500纳秒)。

因此，在记录声光偏转器42响应频带中的效率，和不修正引入在偏转器42上的射频功率的基础上，本发明的系统进行均衡，依赖于以前记录的数据，改变所需时间，致使引入到前面提到的矩阵上每个点的能量具有相同值，即在此矩阵中并非所有各点都具有相同时间间隔，但如果形成垂直线的点集从未超过所述垂直线的最大时间，此时间将是待标记产品运行速度和预定宽度的函数。

为了更好地理解本发明均衡的概念，将描述其应用的一个实例。

声光偏转器42能发生由一组n个不同频率定义的n个角。

对n个频率中每个频率，对应有给定的一个效率值，定义为一组值G1、G2、…Gn，其中0＜G1≤1。

从光学偏转系统42输出端来的激光功率值是：

P1＝G1.P

P2＝G2.P

Pn＝Gn.P

P是声光偏转器42输入端处激光功率41，而Gi是偏转器在输入端i处的效率。对于点能量时间tp，激光能量值为：

E1＝G1×P×tp

E2＝G2×P×tp

En＝Gn×P×tp(方程1)

为了均衡能量值E1、E2、…En，可控制参数tp，因此必须这样编制系统，即对每点获得一个不同的时间tpi，但仍保持用于垂直线的总时间t1。

Ei＝Gi×P×tpi i＝1…n

\hat{Σ} ti = n \times tp

i＝1

t1＝在tpi中1至n的和＝n×tpt

结果是：

E＝Ei对于任何i(1…n)

点tpt的时间由产品的速度和待标记字符的类型确定，而它们通过对应于每个频率中时间修正的可变因数ki和点的能量时间相关：

tpi＝ki×tpt(方程2)

在方程1中，将方程2的时间值代入，我们将有：

E0＝G1×P×k0×tpt

E1＝G2×P×k1×tpt

En＝Gn×P×kn×tpt

因此所有激光能量值将等于最大值E MAX，即在偏转器的最大性能GMAX的频率处理实现的能量，k1的值可按下列方式获得：

E0＝E2＝…En＝E MAX

En E MAX tp＝tpt

通过使表示式相等，可有：

G MAX×P×tp＝Gi×P×ki×tpt

可以求得：

ki＝G MAX/Gi

因此点的能量时间保持为：

tpi＝(G MAX/Gi)tpt

用所有这些时间值，可以发现对于定义的点时间tpt，所有n个点具有相同能量。

承受这种控制能量的产品，因为控制能量是最高能量的峰值密度，标记或穿孔的可能性也比较大。这就容许增大标记或穿孔速率和扩展包括声光偏转器42动态均衡的新系统的那些系统标记或穿孔的产品范围。2.本发明的其它方面2.1根据本发明的工序和产品

本发明还涉及通过激光器使用所述系统用于标记或穿孔的工序，就是说，利用一种系统，该系统包括：至少一台产生光束的激光器；用于至少一台激光器的电源；有至少控制一台激光器的控制程序的控制装置；一台偏转器，尤其是产生光束不同偏转角的专用声光偏转器；一种光学系统，至少有一束光通过该光学系统，在待标记或穿孔的产品和激光束之间做相对运动的产品表面上产生标记或穿孔，或以点矩阵(n×m)的形式穿孔。在本发明的工序中，控制程序控制电源及/或偏转器。一台频率发生装置产生用于偏转器的给定频率的信号。

控制装置或控制中心对矩阵中每点产生一种数字编码，并控制一台放大器及/或一台衰减器。控制装置或中心装置还产生一数字信号序列，该序列产生对应于偏转器带宽的扫频。

此外，控制装置或中心装置获得在其工作带宽中偏转器响应的特性曲线，并在用于偏转器响应的特性曲线的基础上控制放大器及/或衰减器，而且均衡带宽、尤其是调制器的所有工作带宽中的响应，修正对加有不同频率的信号的带宽偏转的激光功率的非线性。

尤其是，控制装置利用点时间改变均衡：通过改变激光器在点时间期间的重合时间，和改变加到偏转器上以不同频率偏转的激光功率实行混合均衡。

按照存储在偏转器中的特性曲线和待标记或穿孔的信息，控制装置确定什么是偏转器的最佳工作区域。

本发明还涉及一种工序，其特征在于，当激光器接通时，一台脉冲鉴定和检测装置(图2中的23、24)在发生脉冲期间检测发生最大峰值的时刻，确认该脉冲。标记或穿孔装置(25)发生施加到偏转器(26)的不同信号，用于在达到最大峰值功率的时刻标记或穿孔矩阵中的一点，或在依赖于待标记或穿孔字符的发生最大功率峰值的期间用于标记矩阵上某些连续的点。脉冲成形装置(29)发生一依赖于待标记或穿孔字符的可变脉冲序列，当一点或连续点的集合必须在构成字符的矩阵内标记时，用于保持激励激光器(21)，而当没有构成字符的矩阵的点或点集必须标记时，去激励激光器(21)，假定并未超过激励激光器的最大时间，而且它又不小于去激励激光器(21)的最小时间，以便把输出功率保持在最大功率峰值以内。

使用由脉冲鉴定和检测装置(23、24)提供的信号，脉冲成形装置(29)检测何时激光器在用于激励的最大时间以外和用于去激励激光器的最小时间以外起作用，以便保持输出功率在峰值以内，这时它寻求一种新格式、字符类型、或字符长度，以容许它在时限以内工作。

在执行本发明工序的一个实例中，一种装置确定产品的孔隙度及/或待标记或穿孔产品的厚度，而且发生鉴定孔隙度及/或厚度的信息，而控制程序在预定信息及/或鉴定产品孔隙度及/或厚度的信息的基础上控制用于激光器和偏转器的电源装置。

在由控制装置发生的信号的基础上，控制程序控制容许获得不同焦距及/或不同光束直径的一种光学系统。

此外，控制程序涉及用于激光器的功率值及在产品表面上制成点或孔直径的值。还有，控制程序使偏转的激光束入射时间的值与产品表面上点或孔的值相适应。

控制程序控制在表面上偏转光束的入射时间，因此投射在矩阵(n×m)每个点上的能量将具有相同的值。

本发明还涉及按所述工序激光器标记和穿孔的产品。2.2其它技术数据

按照本发明，对于动态标记或穿孔的系统或穿孔，作为实例，使用下列配置：

2.2.1额定功率激光器：

60/100/140瓦

2.2.2电源：

220伏50/60赫

2.2.3冷却系统：

水冷闭合电路

冷却功率：1800瓦

水箱容量：12升

流速：8升/分

压力：4.4公斤/平方厘米

水温：18℃/22℃

2.2.4抽吸系统：置入系统的中压风扇。

2.2.5激光管

密封CO2激光器

射频技术

波长：10.6米

尺寸(长高宽)645×150×95毫米

2.2.6打印输出矩阵

5×5/1，2，或3行

7×5/1或2行

12×11/1行

18×17/1行

2.2.7聚焦

2′5″透镜焦距：63.5毫米

聚焦深度：+/-0.71毫米

点直径：122.4微米

字符最大长度(18点)：3.7毫米

5″透镜焦距：127毫米

聚焦深度：+/-1.42毫米

点直径：244.8微米

字符最大长度(18点)：6毫米

10″透镜焦距：254毫米

聚焦深度：+/-2.84毫米

点直径：487.7微米

字符最大长度(18点)：12毫米

在一个具体实例中，使用一台密封CO2激光器，具有由射频激励的激光器，射频激励装置能提供高达2000瓦的功率。

装置23最好是由LATTICE，USA公司生产的可编程逻辑器件，包含由Motorola公司MC-68000型16位微处理器在下面使用的方程。

检测器24是Boston Electronics of Boston，USA公司生产的用于Hg-Cd-Te的磁电光检测器。

对应于装置12(图1)的控制装置(12、25、43)也可用Motorola公司的MC-68000型16位微处理器、包含用于控制程序的微码的ROM存储器、用于存储可变数据的RAM存储器、和能够进行依赖于这种控制的元件的控制必需的输入/输出外围设备，例如，装置28、29、26、16、17、18和19。装置19是由“SERVICIO INDUSTRIAL DE MARCAJE Y CODIFICACION，S.A.”Barcelona/Spain公司制造的由其自行设计的部件制成的。

其它元件，例如14、15、29、44和47是由“SERVICIO INDUSTRIALDE MARCAJE Y CODIFICACION.S.A.”Barcelona/Spain公司设计和生产的。

3.参考数字清单11信息捕获装置12控制和编码中心13DDS14放大器及/或衰减器15射频放大器16声光偏转器17光电管18设备19频率发生装置21激光器装置22电源装置23脉冲鉴定和检测装置24峰值检测器25标记或穿孔控制装置26偏转器27待标记的表面区域28激光器控制装置29脉冲成形装置41激光器装置411电源42调制器、偏转器43控制装置44光学系统45待标记产品的表面区域46光源47孔隙度阅读装置48准直器49准直器

Claims

1.一种使用激光装置的标记或穿孔系统，由下列部分构成：

-至少一台激光器装置(19；21；41)，至少产生一束光，能在连续或脉冲系统中工作；

-一台电源装置(14；22；411)，用于至少一台激光器(19；21；41)；

-一台控制装置(12，43)，带有控制激光器(19；21；41)的控制程序；

-一个偏转器(16；26；42)，尤其是产生光束不同偏转角的声光偏转器；

-如果需要，一个光学系统(44)，光束通过所述光学系统，在待标记或穿孔产品与激光束之间作相对运动的产品表面(27；46；58)上以点矩阵(n×m)形式产生标记或穿孔；

其特征在于，

电源装置(14；22；411)及/或偏转器(16；26；42)及/或光学系统(48；49；44；53)可被控制，而且控制程序控制电源装置(14；22；411)及/或偏转器(16；26；42)及/或光学系统(48，49，44，53)，实现标记或穿孔配置(点的定位和直径)的手动及/或自动控制、标记或穿孔所需能量的手动及/或自动控制和在脉冲系统中激光器能量特性的优化。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括一种频率发生装置(图1的13)，它产生加在偏转器上的给定频率的信号。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，控制装置(12)为矩阵中每点产生一种数字编码。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的系统，其特征在于，它包括放大器及/或可调的衰减器(14)。

5.如权利要求2至4中的任一项所述的系统，其特征在于，频率发生装置(13)由直接数字合成器(DDS)构成。

6.如权利要求2至5中的任一项所述的系统，其特征在于，控制装置(12)产生数字信号序列，所述序列产生对应于偏转器(16)工作带宽的扫频。

7.如权利要求2至6中的任一项所述的系统，其特征在于，控制装置(12)获得偏转器(16)在其工作带宽中的特性响应曲线。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统包括存储偏转器(16)特性响应曲线的一种存储器装置(19，14)。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，控制装置(12)在偏转器(16)特性响应曲线的基础上控制放大器及/或衰减器(14)，以便至少在偏转器工作带宽的一部分中均衡响应，修正激光器功率中和加在其上的不同频率信号的带宽比较时偏转的任何非线性。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，控制装置(12)通过下述方式在偏转器响应中进行逐点均衡：改变加在偏转器每点上的射频信号的带宽及/或改变点能量时间，所述时间可以小于、等于或大于每点的点时间，致使行时间可以是恒定的。

11.如权利要求7至10中的任一项所述的系统，其特征在于，按照前面存储的用于偏转器(16)的特性曲线和待标记或穿孔的信息，控制装置(12)确定什么是偏转器的最佳工作区域。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，为了确定标记的最佳工作区域，控制装置(12)依赖于待标记或穿孔信息确定必需的带宽，所述装置沿对应于中心位于搜索频率的带宽的计算区域的特性曲线进行扫频，并选择对应于计算区域最大值的频率。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，为了确定标记或穿孔的最佳区域，采用一种带有参数的方法，它基于涉及搜索区域效率的三种不同标准：对应于区域中离散频率的平均值、这些值的方差(最大值和最小值间的差)和这些值的最小值；在搜索的每个区域求得的值乘以在选择最佳区域时对各标准进行加权的、由相关方法确定的某些参数。

14.如权利要求1至13中的任一项所述的系统，其特征在于，控制装置(12)连接具有阅读装置的信息捕获装置(11)，所述阅读装置和用户交互，容许输入期望在产品上标记或期望待穿孔的信息，并由此获得基于直角坐标的数字化矩阵(n×m)。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，和用户交互的阅读装置是带有设计用于实时记录点的软件的图形缓冲器(graphic pad)、和系统结合的光学扫描器或图形设计计算机。

16.如权利要求1至15中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括：

-一种发射能量脉冲的激光器装置(图2的21)，

-包括连接激光器(21)电源装置(22)的峰值检测器(24)的一种脉冲鉴定和检测装置(23、24)，以这种方式连接，即在脉冲发生期间，当激光器被激励时，它检测最大功率峰值发生的时刻，确认脉冲。

-发生加在偏转器(26)上的不同信号的标记及/或穿孔控制装置(25)，用于在最大峰值发生的时刻标记矩阵中的点，或从依赖于待标记及/或穿孔字符的最大功率峰值发生的真正时刻，标记及/或穿孔矩阵中某些连续的点；

-发生一可变脉冲序列的一种脉冲成形装置(29)，脉冲是待标记或穿孔字符的函数，以便当点或连续点的集合必须在构成字符的矩阵中标记时，保持激励激光器(21)，并当没有构成字符的矩阵的点或点集待标记及/或穿孔时关掉激光器，假定并未超过接通激光器的最大时间，而且所述时间不少于去激励激光器(21)的最小时间，以便保持输出功率在最大功率峰值以内。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，脉冲鉴定和检测装置(23、24)具有功率阅读装置(24)，其响应时间少于激光点的激励时间，实时地确定激光器的功率值。

18.如权利要求16或17中任一项所述的系统，其特征在于，脉冲鉴定和检测装置(23、24)包括控制激光器装置的功率、增加或减少功率、以便获得待标记的每个点的适当能级的装置。

19.如权利要求16至18中任一项所述的系统，其特征在于，脉冲鉴定和检测装置(23、24)包括用于检测最小功率的装置，低于此功率时在产品表面(27)上不能进行标记及/或穿孔，以便当发生这种情况时停止系统的工作。

20.如权利要求16至19中任一项所述的系统，其特征在于，系统包括根据脉冲成形装置(29)发生的脉冲序列工作的激光器控制装置(28)，根据待标记的每点或点的集合产生激励或去激励激光器(21)的信号。

21.如权利要求16至20中任一项所述的系统，其特征在于，脉冲成形装置(29)具有使用由脉冲鉴定和检测装置(23、24)提供的信号进行检测的装置，当激光器在激励的最大时间和去激励激光器的最小时间以外工作时，为了保持输出功率在功率峰值内，这时它寻求一种新格式、字符类型、或字符长度，以容许它在时限内工作。

22.如权利要求16所述的系统，其特征在于，它包括一组不同分辨率的字符发生器，当工作不能保持在规定的时限内时选择有正确分辨率的发生器，以便在进行点或点集的标记及/或穿孔所需的能量和脉冲激光器的最大功率峰值之间保持数学的比例。

23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，为连续地标记或穿孔垂线上的点、一个完全字符或一个完全信息，控制装置(28)控制脉冲频率以便限定信息的配置。

24.如权利要求1至24中的任一项所述的系统，其特征在于，控制装置(图4的43)可以连接一种确定待标记或穿孔的产品孔隙度及/或产品厚度的装置(46、47)，并且产生鉴定孔隙度及/或厚度的信息，而且因为控制程序在预定信息及/或鉴定孔隙度及/或厚度的信息基础上控制电源装置(411)和偏转器(42)。

25.如权利要求1至24中的任一项所述的系统，其特征在于，系统包含一种可控的光学系统(44)，而且因为控制程序控制光学系统(44)，这容许在由控制装置(43)发生的信号的基础上在焦点处获得不同焦距及/或光束的不同直径。

26.如权利要求1至25中的任一项所述的系统，其特征在于，它包括位于光学系统(44)的一种角度放大器。

27.如权利要求24至26中的任一项所述的系统，其特征在于，用于确定孔隙度及/或厚度的装置(46、47)，由重合在穿孔过的表面或待穿孔表面(45)的光源(46)、和由在表面另一侧分析光量的一种光学设备(47)构成。

28.如权利要求25至27中的任一项所述的系统，其特征在于，它包含带有或没有偏转器的几台谐振器的一种激光器。

29.一种通过激光器使用由下述部分构成的系统标记或穿孔的工序：

-至少一台激光器装置(19；21；41)，至少产生一束光；

-一台控制装置(12，43)，带有控制激光器装置(19；21；41)的控制程序；

其特征在于，控制程序控制电源装置(14；22；411)及/或偏转器(16；26；42)。

30.如权利要求29所述的工序，其特征在于，当激光器被激励时，在脉冲发生期间，一台脉冲鉴定和检测装置(图2的23，24)检测最大峰值发生的时刻，确认脉冲；

一台标记或穿孔控制装置(25)，在达到最大功率峰值的时刻，发生施加到偏转器(26)的不同信号用于标记或穿孔矩阵中的点，或在最大功率峰值发生的时刻标记矩阵上连续的点，这依赖于待标记或穿孔的字符；

脉冲成形装置(29)发生依赖于待标记或穿孔字符的可变脉冲序列，当一个点或连续点的集合必须在构成字符的矩阵中进行标记时，用于保持激光器(21)被激励，并当构成字符的矩阵没有点或点集必须标记时，用于去激励激光器(21)，假定并未超过用于激励激光器的最大时间及时间不低于去激励激光器(21)的最小时间，以便保持输出功率在最大功率峰值内。

31.如利要求29或30中的任一项所述的工序，其特征在于，一种装置(图4的44，47)确定待标记或穿孔的产品的孔隙度及/或产品的厚度，而且它发生鉴定孔隙度及/或厚度的信息，并且因为控制程序在预定信息及/或鉴定孔隙度及/或厚度的信息的基础上，控制电源装置(411)和偏转器(42)。

32.根据权利要求29至31的工序由激光器标记或穿孔的产品。