DE19706038A1 - Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser - Google Patents

Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser

Info

Publication number
DE19706038A1
DE19706038A1 DE19706038A DE19706038A DE19706038A1 DE 19706038 A1 DE19706038 A1 DE 19706038A1 DE 19706038 A DE19706038 A DE 19706038A DE 19706038 A DE19706038 A DE 19706038A DE 19706038 A1 DE19706038 A1 DE 19706038A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
laser
unit
power supply
hand
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19706038A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Kuntze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compact Laser Solutions GmbH
Original Assignee
CHROMATRON LASER SYS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHROMATRON LASER SYS GmbH filed Critical CHROMATRON LASER SYS GmbH
Priority to DE19706038A priority Critical patent/DE19706038A1/de
Priority to PCT/DE1998/000447 priority patent/WO1998034789A1/de
Priority to AT98912243T priority patent/ATE200649T1/de
Priority to AU67178/98A priority patent/AU6717898A/en
Priority to JP53357698A priority patent/JP2001510409A/ja
Priority to CN98802368A priority patent/CN1246826A/zh
Priority to IL13110098A priority patent/IL131100A0/xx
Priority to DE59800640T priority patent/DE59800640D1/de
Priority to US09/367,018 priority patent/US6700094B1/en
Priority to KR1019997007117A priority patent/KR20000070852A/ko
Priority to EP98912243A priority patent/EP0961688B1/de
Priority to CA002279307A priority patent/CA2279307A1/en
Publication of DE19706038A1 publication Critical patent/DE19706038A1/de
Priority to NO993786A priority patent/NO993786L/no
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/44Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using single radiation source per colour, e.g. lighting beams or shutter arrangements
    • B41J2/442Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using single radiation source per colour, e.g. lighting beams or shutter arrangements using lasers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/36Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for portability, i.e. hand-held printers or laptop printers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Be­ schriften von Materialien mit einem Laser gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Aus der Literaturstelle: Walter W. Weinfurtner "Licht schreibt - Beschriften mit dem Laser in der Industrie: Grundlagen und Einsatzgebiete", Expert-Verlag 1995 (Kontakt & Studium; Band 479) sind das Prinzip und der grundsätzli­ che Aufbau eines Laserbeschrifters bekannt, der aus einem Festkörperlaser mit einem Laserkopf mit beispielsweise einer optischen Schiene besteht, auf der die einzelnen optischen Komponenten temperatur- und mechanisch stabil montiert sind.
Im Laserkopf des Festkörperlasers ist ein Resonator angeord­ net, der aus einer sogenannten Pumpkammer, zwei Spiegeln und einem akusto-optischen Schalter, einem sogenannten Q-Switch, besteht. In der Pumpkammer befinden sich ein YAG-Kristallstab und eine oder mehrere Kryptonbogenlampen, deren Licht im Kristallstab abgebildet wird, welcher an beiden Endflächen Licht mit vorgegebener Wellenlänge aussen­ det. Dieses Licht wird von den beiden Spiegeln zurück in den Kristallstab reflektiert, wobei der Spiegel am hinteren Ende des Resonators ca. 99,9% reflektiert, während der vordere Spiegel 12% transmittiert und damit den Arbeits­ strahl bildet. Der Q-Switch unterbricht den Arbeitsstrahl bis zu 40 000 mal pro Sekunde und erzeugt damit Leistungs­ spitzen bis zum 1000fachen des Dauerstrich- bzw. cw-La­ serbetriebes.
Weiterhin enthält der Resonator einen mechanischen Schalter (Shutter) zum Unterbrechen des Laserstrahls und eine Halte­ rung, in der eine Modenblende anwendungsspezifisch fixiert wird, um eine höhere Strahlqualität (u. a. im Grundmodebe­ trieb) zu erreichen. In einer Strahlaufweitung wird der den Resonator verlassende Laserstrahl um den Faktor 2 bis 10 aufgeweitet. Der so aufgeweitete Laserstrahl wird in einer Ablenkeinheit mittels zweier Galvanometerspiegel in X- und Y-Richtung abgelenkt und über eine Planfeldfokussieroptik auf ein Werkstück fokussiert.
Weitere Elemente des bekannten Laserbeschrifters sind ein Rechner zur Ansteuerung einer die Ablenkeinrichtung steuern­ den Steuereinrichtung, ein Q-Switch-Treiber sowie eine Stromversorgungseinrichtung. Eine zusätzliche, aufwendige Kühleinrichtung ist zur Kühlung der Pumpkammer vorgesehen.
Der bekannte Laserbeschrifter ist als Laseranlage mit einem Koordinatentisch, einem Rundschalttisch mit Ein- und Aus­ lauftunnel sowie gegebenenfalls mit einer Doppelkopfanord­ nung ausgebildet, wie er als Festkörperlaser auch zur Materialbearbeitung, das heißt zum Trennen, Fügen, Bohren und dgl. mit hohen Laserleistungen eingesetzt wird, wobei der Laser zusätzlich mit einem Versorgungsschrank und gegebenenfalls mit einem externen Wärmetauscher zu verbin­ den ist. Eine derartige Laser-Beschriftungsanlage, wie sie auch Gegenstand der DE 33 18 768 A1 ist, ist voluminös aufgebaut und daher nur ortsfest einsetzbar. Sie hat zudem einen erheblichen Leistungsbedarf und einen geringen Wir­ kungsgrad, da ein großer Teil der aufgenommenen Leistung zur Gewährleistung eines einwandfreien Betriebs mittels der Kühleinrichtung abgeführt werden muß.
Eine derartige Laseranlage weist erhebliche Abmessungen auf und benötigt einen Wasseranschluß für die Kühlung des Lasers sowie einen Drehstromanschluß bei einem Leistungsbe­ darf von ca. 8 kW. Diese Laseranlage ist sehr wartungsbe­ dürftig, da wegen des Wasseranschlusses ein Ionentauscher und ein Partikelfilter benötigt werden und ein hoher Lampen­ verbrauch sowie ein erheblicher Verschleiß der Pumpkammer in Kauf genommen werden muß.
Wie der DE 33 18 768 A1 zu entnehmen ist, sind für eine derartige Laser-Beschriftungsanlage zudem eine aufwendige Justiervorrichtung und ein zahlreiche optische Bauelemente enthaltender Ablenkkopf mit einer Zerstreuungs- und Sammel­ optik der Aufweitoptik, Umlenkspiegel und dgl. erforder­ lich, die die Herstellung der bekannten Laser-Beschriftungs­ anlage sowie deren Wartung und Betrieb verteuern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Beschriften von nahezu beliebigen Materialien mit einem Laser mit wesentlich geringeren Abmessungen und wesentlich geringerem Gewicht sowie optimaler Handhabbarkeit und größt­ möglicher Mobilität bei geringen Herstellungs- und Betriebs­ kosten, geringem Leistungs- und Wartungsaufwand sowie hohen Standzeiten zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine mobile Vorrichtung zum Beschriften von Objekten mit einem Festkörperlaser, die sich durch geringe Abmessungen und geringes Gewicht sowie durch einen einfachen Aufbau auszeichnen. Die Beschriftungs­ vorrichtung ist sowohl bezüglich der Dateneingabe als auch bezüglich des Ausgabekopfes variabel gestaltbar und kann mit beliebigen Zusatzgeräten, wie beispielsweise einer digitalen Videokamera, einem CCD-Bildwandler, einem Scanner und dgl. verbunden werden.
Durch die Zusammenfassung von jeweils mehreren Baugruppen kann eine beliebige Konfiguration des Beschriftungslasers für einen anwendungsorientierten Aufbau geschaffen werden.
In einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Lösung besteht die Beschriftungsvorrichtung aus einem Handgerät, das die Ablenkeinheit und den Festkörperlaser enthält und über eine Kabelverbindung mit einem Traggerät verbunden ist, das die Steuereinrichtung und die Stromversorgungsein­ richtung mit einem Akkumulator und einem Netzteil aufweist.
In einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Lösung enthält das Handgerät nur die Ablenkeinheit und ist über ein Glasfaserkabel mit einem Traggerät verbunden, das den Festkörperlaser, die Steuereinrichtung und die Stromversor­ gungseinrichtung enthält.
In einer dritten Variante können sämtliche Baugruppen in einem Gehäuse zusammengefaßt werden, das als Tischgerät ausgebildet ist.
In allen drei Varianten sind die Abmessungen so kompakt, daß das Handgerät in Pistolenform ausgebildet werden kann und das Traggerät in einem Gehäuse untergebracht werden kann, das über einen Hüft- und/oder Schultergurt mit einer Bedienungsperson verbindbar ist. Durch diesen Aufbau wird eine maximale Mobilität erreicht, die es der Bedienungsper­ son gestattet, Laserbeschriftungen an beliebigen Orten unab­ hängig von einem Versorgungsschrank oder dgl. durchzufüh­ ren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Aufnahmeeinheit für die zu beschriftenden Objekte vorgesehen, in der eine Abstandsmeßeinrichtung zur Abgabe eines die Fokussierung des Laserstrahls steuernden Abstandsmeßsignals und eine Schalteinrichtung zur Freigabe des Laserstrahls bei korrekter Positionierung des zu be­ schriftenden Objekts angeordnet sind.
Die Anordnung einer Aufnahmeeinheit für zu beschriftende Objekte gewährleistet eine sichere Positionierung des zu beschriftenden Objekts in der Brennebene des Laserstrahls sowie eine sichere Handhabung der Beschriftungsvorrichtung.
Zur Gewährleistung minimaler Abmessungen sowie eines maximalen Wirkungsgrades besteht der Festkörperlaser aus einem mit einer Laserdiode longitudinal endgepumpten Fest­ körperlaser, der eine Laserbank mit einem Laserkristall, einem Q-Switch, einem hochreflektierenden Resonatorspiegel und einem Auskoppelspiegel enthält, wobei vorzugsweise der Laserkristall keine bzw. eine geringstmögliche Spannungs-Doppelbrechung und zudem eine hohe Fluoreszenz-Le­ bensdauer bei geringstmöglichen Abmessungen aufweist.
Der Festkörperlaser kann wahlweise mit einer aktiven Güte­ schaltung, d. h. mit einem optoakustischen Kristall versehen werden oder aus einem passiven Q-Switch und einer Laserdi­ ode im gepulsten Betrieb bestehen.
Durch den Verzicht auf eine Strahlenaufweitung und Polarisa­ tionsoptik (im Resonator) in Verbindung mit einer optimalen Positionierung der einzelnen Bauelemente der Laserbank wird ein Festkörperlaser mit höchstmöglichem Wirkungsgrad und minimalen äußeren Abmessungen erzielt, der eine mobile Handhabung gewährleistet.
Insbesondere wird eine kurze Resonatorgeometrie verwendet, so daß sehr kurze Laserimpulse und damit eine hohe Impuls­ spitzenleistung erzeugt werden.
Vorzugsweise werden die Steuereinrichtung sowie gegebenen­ falls Teile der Stromversorgungseinrichtung aus Folienschal­ tungen unter Einbeziehung von SMD-Techniken aufgebaut und damit im besonderen Maße geeignet für einen kompakten Aufbau und die Unterbringung in Baugruppen-Gehäusen, die am Körper der Bedienungsperson getragen werden können.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spielen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer La­ ser-Beschriftungsvorrichtung mit in einem Traggerät angeordnetem Festkörperlaser;
Fig. 2 ein schematisches Bockschaltbild einer La­ ser-Beschriftungsvorrichtung mit in einem Handgerät angeordnetem Festkörperlaser,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Bedienungs­ person mit Handgerät und an einem Hüftgurt an­ geordnetem Traggerät und
Fig. 4 ein schematisches Bockschaltbild einer La­ ser-Beschriftungsvorrichtung mit in einem Handgerät angeordnetem Halbleiterlaser und Kollimatoroptik.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten schematischen Blockschaltbilder von Vorrichtungen zum Beschriften von Objekten mit einem Festkörperlaser setzen sich aus einer unterschiedlichen Gruppierung gleichartiger Bauelemente zusammen. Sie lassen sich durch weitere Ausführungsbeispie­ le ergänzen, die aus gleichartigen Gruppierungen bestehen, beispielsweise die Zusammenfassung sämtlicher Baugruppen in einer mit einem Gehäuse versehenen Laser-Beschriftungsvor­ richtung, die in Form eines Tischgerätes als mobile Be­ schriftungsstation ausgebildet ist.
Unter dem Begriff "Beschriftung" wird jede Art von Objekt­ markierungen verstanden, beispielsweise das Versehen mit einer beliebigen Schrifttype, aber auch die Erstellung von Bildelementen und dreidimensionalen Gravuren. Weiterhin wird unter dem Begriff "Beschriftung" das Entfernen von Be­ schriftungselementen durch Abtragen von Oberflächenschich­ ten (z. B. Barcodes, Graffiti usw.) und dergleichen verstan­ den.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer kompakten Laser-Be­ schriftungsvorrichtung, die sich aus einem Handgerät 1 und einem ein- oder zweiteiligen Traggerät 2 zusammensetzt. Das Handgerät 1 enthält in dieser Ausführungsform eine Ablenk­ einheit 7, die vor dem zu beschriftenden Objekt plaziert wird bzw. die mit einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme und Ju­ stierung des zu beschriftenden Objektes verbindbar ist. Wei­ terhin enthält das Handgerät 1 eine Abtasteinheit 8, die beispielsweise aus einem Scanner, einem CCD-Bildwandler oder einer digitalen Videokamera bestehen kann.
Das Traggerät 2 enthält eine Steuereinrichtung 21, einen Festkörperlaser 5 und einer Stromversorgungseinrichtung 22. Die Steuereinrichtung 21 weist einen Mikroprozessor 11, einen HF-Generator 12, einen Schreib/Lese-Speicher oder ein andersartiges Speichermedium 13 sowie eine Eingabe- und Überwachungseinheit 14 auf, während sich der Festkörperla­ ser 4 aus einer Laserbank 5 (oder einer anderen mechanisch stabilen Konstruktion der Laserkomponenten) und einer Laser­ diode 6 zusammensetzt. Die Laserbank 5 enthält einen longi­ tudinal oder transversal gepumpten Laserkristall 50, einen Q-Switch 51 (aktive oder passive Güteschaltung) sowie einen hochreflektierenden Resonatorspiegel 52 und einen Auskoppel­ spiegel 53.
Der Ausgang des Festkörperlasers 4 ist über ein Glasfaserka­ bel 17 mit einer Ablenkeinheit 7 verbunden. Das Glasfaserka­ bel 17 kann mit einem elektrischen Kabel kombiniert werden, das Verbindungsleitungen 31 zwischen dem Mikroprozessor 11 und der Abtasteinheit 8, dem Mikroprozessor 11 und der Ablenkeinheit 7 sowie ein Stromversorgungskabel zur Verbin­ dung der Stromversorgungseinrichtung 22 mit dem Handgerät 1 enthält. Bei getrennter Anordnung der Steuereinrichtung 21 und des Festkörperlasers 4 von der Stromversorgungsein­ richtung 22 ist ein zusätzliches Stromversorgungskabel zwischen der Steuereinrichtung 21 und dem Festkörperlaser 4 einerseits und der Stromversorgung 22 andererseits vorzuse­ hen.
Die Stromversorgungseinrichtung 22 setzt sich aus einem Ak­ kumulator 9 und einem Netzteil 10 zusammen.
Über ein Interface 15 kann eine externe Steuer- und Überwa­ chungseinheit 3 mit dem Mikroprozessor 11 der Steuereinrich­ tung 21 zur Eingabe beliebiger Daten verbunden werden. Anstelle einer über ein Kabel mit der Steuereinrichtung 21 verbindbaren externen Steuer- und Überwachungseinheit 3 ist auch eine drahtlose Übertragung möglich, so daß anstelle einer Steckverbindung als Interface 15 eine elektromagneti­ sche, elektrooptische oder elektroakustische Übertragung von Signalen zwischen einer externen Steuer- und Überwa­ chungseinheit und der Steuereinrichtung der Lasereinheit 21 vorgesehen werden kann. Alternativ kann eine direkte Daten­ eingabe beispielsweise über einen Miniatur-Laptop erfolgen.
Der Festkörperlaser 4 besteht aus einem mit der Laserdiode 6 longitudinal oder transversal endgepumpten Festkörperla­ ser, dessen Laserbank 5 vorzugsweise zur Wirkungsgraderhö­ hung und damit maximalen Leistungsabgabe keine Strahlenauf­ weitung sowie keine Polarisatoren enthält. Als Laserkri­ stall 50 wird ein Kristall mit keiner oder geringstmögli­ cher Spannungs-Doppelbrechung verwendet, der minimale Abmessungen aufweist. In Verbindung mit einer geringen Leistungsabgabe eines HF-Generators, dessen HF-Leistung beispielsweise kleiner oder gleich 2 bis 4 Watt ist, und einer optimalen Wahl des Laserkristalls 50 kann die Laser­ bank 5 äußerst kompakt aufgebaut werden, da bei geringer Leistungsaufnahme auch nur eine geringe Wärmeabgabe er­ folgt.
Der Betrieb der Laserbank 5 kann wahlweise kontinuierlich gepumpt mit einer aktiven Güteschaltung (HF-Quelle) unter Verwendung eines optoakustischen Kristalls oder bei Pulsung der Laserdiode 6 mit einem passiven Q-Switch erfolgen.
Durch den weiteren Verzicht auf Zerstreuungs- und Sammelop­ tiken in der Laserbank 5 sowie zusätzlicher Linsen in der Ablenkeinheit 7 werden weitere Verluste vermieden, so daß bei gleichbleibender Leistung die Laser-Beschriftungsvor­ richtung extrem kompakt aufgebaut werden kann.
Eine weitere Steigerung der Kompaktheit der erfindungsgemä­ ßen Beschriftungsvorrichtung kann durch die Verwendung eines gefalteten Strahlenganges durch die Verwendung von Spiegeln und dgl. in der Ablenkeinheit 7 oder im Laserkopf erfolgen, so daß insgesamt ein tragbares Laser-Beschrif­ tungsgerät mit geringstmöglichen äußeren Abmessungen und Gewicht geschaffen wird.
Eine in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellte Variante einer Laser-Beschriftungsvorrichtung weist die Zusammenfas­ sung des Festkörperlasers 4 mit der Ablenkeinheit 7 in einem Handgerät 1 sowie die Zusammenfassung der Steuerein­ richtung 21 mit der Stromversorgungseinrichtung 22 in einem Traggerät 2 zusammen.
Die Steuer- und Versorgungseinrichtung ist über eine elek­ trische Leitung 18 mit dem Handgerät 1 verbunden. Eine weitere Verbindung kann über ein Interface 15 mit einer ex­ ternen Steuer- und Überwachungseinheit 3 sowie mit einer Abtasteinheit 8 vorgesehen werden, die analog zum Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 1 aus einer Digital-(Video)kame­ ra, einem CCD-Bildwandler oder einem Scanner bestehen kann. Die Abtasteinheit 8 kann ebenfalls analog zur Anordnung gemäß Fig. 1 mit dem Handgerät 1 gekoppelt werden, so daß das Handgerät 1 auch zur Signalaufnahme verwendet werden kann.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Skizze die Verwendung der erfindungsgemäßen Laser-Beschriftungsvorrichtung und deren Zusammensetzung aus einem Handgerät 1 und einem Traggerät 2, das in dieser Ausführungsform mit einem Hüft- oder Beckengurt 16 verbunden um die Hüfte einer Bedienungs­ person befestigbar ist. Alternative Befestigungsarten des Traggeräts sind eine Rucksackform mit auf dem Rücken zu befestigendem Traggerät sowie seitliche (Gürtel-) Befesti­ gungen.
Die Verbindung zwischen dem Handgerät 1 und dem Traggerät 2 wird über eine Kabelverbindung 17, 18 hergestellt, die wahlweise aus einem Glasfaserkabel und/oder einem elektri­ schen Verbindungskabel besteht.
Das Handgerät 1 kann mit beispielsweise einer Videokamera 80 gekoppelt werden, mit der zur Signaleingabe Aufnahmen von Gegenständen oder Personen gemacht werden können, die über die Signalverarbeitung der Steuereinrichtung zur An­ steuerung des Festkörperlasers und der Ablenkeinheit weiter­ verarbeitet werden.
Das Handgerät 1 enthält bei einer Baugruppenanordnung gemäß Fig. 1 die Ablenkeinheit 7 sowie ggf. die Abtasteinheit 8 bzw. 80, während in dieser Ausführungsform das Traggerät 2 den Festkörperlaser, die Steuereinrichtung und Stromversor­ gungseinrichtung enthält.
Bei einer Baugruppenanordnung gemäß Fig. 2 weist das Handgerät 1 die Laseranordnung sowie die Ablenkeinheit 7 ggf. in Verbindung mit einem Abtastelement auf, während das Traggerät 2 die Steuereinrichtung und die Stromversorgungs­ einrichtung enthält. An der Frontseite des Traggerätes 2 ist ein Anschluß 15 des Traggerätes 2 für die Verbindung 17, 18 mit dem Handgerät sowie für eine externe Steuer- und Überwachungseinheit vorgesehen.
Zur Verminderung der Abmessungen des Traggerätes 2 enthält dieses weitestgehend Folienschaltungen in Verbindung mit SMD-Bauelementen, so daß das Traggerät 2 bequem um die Hüfte einer Bedienungsperson zu legen ist.
Die in Fig. 4 als Blockschaltbild dargestellte Variante einer Laser-Beschriftungsvorrichtung weist die Zusammenfas­ sung eines Halbleiterlasers mit einer Laserdiode 6 und einer Kollimatoroptik 55 sowie der Steuereinrichtung mit einem Prozessor 11 und einem Speicherelement 13 in einem Traggerät auf. Die Stromversorgungseinrichtung 9 kann wahlweise mit dem traggerät gekoppelt oder als getrenntes Traggerät angebracht werden.
Das Handgerät 1 enthält in dieser Ausführungsform eine Ab­ lenkeinheit 7 mit zwei Ablenkspiegeln. Weiterhin kann mit dem Handgerät 1 eine Abtasteinheit 8 analog zur Ausführungs­ form gemäß Fig. 1 verbunden werden.
Die Signaleingabe kann sowohl über die Abtasteinheit als auch über eine drahtlose Verbindung von einem externen Dateneingabegerät 3 erfolgen. Hierzu ist eine Funk-, Infra­ rot- oder Ultraschall-Sende- und Empfangseinheit vorgese­ hen, die mit einem Sende- und Empfangselement 19 auf der Seite der Steuereinrichtung verbunden ist. Ein entsprechen­ des Sende- und Empfangselement ist an der externen Steuereinrichtung 3 vorgesehen.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser, einer Ablenkeinheit, einer Steuereinrichtung und einer Stromversorgungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (4), die Ablenkeinheit (7), die Steuer­ einrichtung (21) und die Stromversorgungseinrichtung (22) aus kompakten, transportablen Baugruppen beste­ hen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Baugruppen in mindestens einem Gehäuse zusammengefaßt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Handgerät (1), das die Ablenkeinheit (7) und den Laser (4) enthält, und ein Traggerät (2), das die Steuerein­ richtung (21) und die Stromversorgungseinrichtung (22) sowie eine Schnittstelle (15) für eine Verbindung der Steuereinrichtung (21) mit einer externen Steuer- und/oder Eingabeeinheit (3) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein die Ablenkeinheit (7) aufweisendes Handgerät (1), das über ein Glasfaserkabel (17) mit einem Traggerät (2) verbunden ist, das den Laser (4), die Steuereinrich­ tung (21) und die Stromversorgungseinrichtung (22) sowie eine Schnittstelle (15) für eine Verbindung der Steuereinrichtung (21) mit einer externen Steuer- und/oder Eingabeeinheit (3) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Handgerät (1) mit einer Abtastein­ heit (8; Scanner, Videokamera oder dgl.) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Handgerät (1) eine der Anatomie der Hand angepaßte Form aufweist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinheit für zu beschriftende Objekte, in der eine Abstands­ meßeinrichtung zur Abgabe eines die Fokussierung des Laserstrahls steuernden Abstandsmeßsignals und eine Schalteinrichtung zur Freigabe des Laserstrahls bei korrekter Positionierung des zu beschriftenden Objekts (dynamische Fokussierung) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Aufnahme­ einheit mit einem mechanischer Anschlag (statischer Fokus) für zu beschriftende Objekte.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ richtung (21) drahtlos über eine Funk-, Infrarot- oder Ultraschall-Sende- und Empfangseinheit mit einer externen Steuer- und/oder Eingabeeinheit verbunden ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggerät (2) vorzugsweise mit einem Hüft- und/oder Schulter­ gurt (16) verbindbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Steuereinrichtung (21) und/oder die Stromversorgungseinrichtung (22) aus Folienschaltun­ gen mit in SMD-Technik befestigten Bauelementen besteht.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (4) aus einem mit einer Laserdiode (6) longitudinal oder transversal endgepumpten Festkörperlaser besteht, dessen Pumpvolumen vorzugsweise dem Grundmode-Volumen des zu pumpenden Materials entspricht, und daß der Laser (4) eine Laserbank (5) mit einem Laserkristall (50), einem Q-Switch (51), einem hochreflektierenden Resonatorspiegel (52) und einem Auskoppelspiegel (53) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserkristall (50) keine bzw. eine geringstmög­ liche Spannungs-Doppelbrechung und eine hohe Fluores­ zenzlebensdauer bei geringstmöglichen Abmessungen aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Festkörperlaser (4) kontinuierlich gepumpt wird und mittels eines optoakustischen Kri­ stalls, eines FTIR-Kristalls oder dergleichen gütege­ schaltet bzw. moduliert wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Festkörperlaser (4) mittels eines passiven Q-Switchelementes und einer gepulst angesteu­ erten Laserdiode (6) betrieben wird.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (6) einen höchstmöglichen Wirkungsgrad aufweist.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Laserkomponenten auf eine Strahlenaufwei­ tung und Polarisatoren des Lasers (4) verzichtet bei gleichzeitig kompakter Anordnung der einzelnen Laser­ komponenten unter Einschließung einer kürzestmöglichen Resonatorlänge.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen gefalteten Strahlengang mit einer Spiegelanordnung anstelle üblicher Aufweitungsoptiken.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserprozeß im Resonator durch entsprechende Optiken, vorzugsweise mittels entsprechender Kristalle, mit hohem Beugungswirkungsgrad bei gleichzeitig geringer Hochfre­ quenz-Leistungseingabe effizient unterbrochen wird.
DE19706038A 1997-02-06 1997-02-06 Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser Ceased DE19706038A1 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19706038A DE19706038A1 (de) 1997-02-06 1997-02-06 Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser
DE59800640T DE59800640D1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser
US09/367,018 US6700094B1 (en) 1997-02-06 1998-02-06 Device for laser writing on materials
AU67178/98A AU6717898A (en) 1997-02-06 1998-02-06 Device for laser writing on materials
JP53357698A JP2001510409A (ja) 1997-02-06 1998-02-06 レーザを備えた物体への書込装置
CN98802368A CN1246826A (zh) 1997-02-06 1998-02-06 在材料上进行激光刻写的装置
IL13110098A IL131100A0 (en) 1997-02-06 1998-02-06 Device for laser writing on materials
PCT/DE1998/000447 WO1998034789A1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser
AT98912243T ATE200649T1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser
KR1019997007117A KR20000070852A (ko) 1997-02-06 1998-02-06 재료 표면 상에 레이저로 기록하기 위한 장치
EP98912243A EP0961688B1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser
CA002279307A CA2279307A1 (en) 1997-02-06 1998-02-06 Device for laser writing on materials
NO993786A NO993786L (no) 1997-02-06 1999-08-05 Anordning til paaskrivning av materialer med en laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19706038A DE19706038A1 (de) 1997-02-06 1997-02-06 Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19706038A1 true DE19706038A1 (de) 1998-08-20

Family

ID=7820493

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19706038A Ceased DE19706038A1 (de) 1997-02-06 1997-02-06 Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser
DE59800640T Expired - Fee Related DE59800640D1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59800640T Expired - Fee Related DE59800640D1 (de) 1997-02-06 1998-02-06 Vorrichtung zum beschriften von materialien mit einem laser

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6700094B1 (de)
EP (1) EP0961688B1 (de)
JP (1) JP2001510409A (de)
KR (1) KR20000070852A (de)
CN (1) CN1246826A (de)
AT (1) ATE200649T1 (de)
AU (1) AU6717898A (de)
CA (1) CA2279307A1 (de)
DE (2) DE19706038A1 (de)
IL (1) IL131100A0 (de)
NO (1) NO993786L (de)
WO (1) WO1998034789A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19900910A1 (de) * 1999-01-13 2000-07-27 Clean Lasersysteme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Oberflächen mittels Laserstrahlung
DE10027148A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes mittels eines fokussierbaren Lasers
DE102019217506A1 (de) * 2019-11-13 2021-05-20 Trumpf Schweiz Ag Handgerät mit einem Markierungslaser und einer Markierungsleseeinrichtung

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19654845C2 (de) 1996-12-27 2000-04-06 Chromatron Laser Sys Gmbh Vorrichtung zur Ablenkung von Lichtstrahlen
DE19928084C2 (de) * 1999-06-11 2003-03-27 Compact Laser Solutions Gmbh Transportables Laserbeschriftungssystem
US7361171B2 (en) 2003-05-20 2008-04-22 Raydiance, Inc. Man-portable optical ablation system
US8921733B2 (en) 2003-08-11 2014-12-30 Raydiance, Inc. Methods and systems for trimming circuits
US8173929B1 (en) 2003-08-11 2012-05-08 Raydiance, Inc. Methods and systems for trimming circuits
US20050035097A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Richard Stoltz Altering the emission of an ablation beam for safety or control
US9022037B2 (en) 2003-08-11 2015-05-05 Raydiance, Inc. Laser ablation method and apparatus having a feedback loop and control unit
US7397014B2 (en) 2003-12-18 2008-07-08 Retainagroup Limited Portable laser apparatus for marking an object
US6984803B1 (en) 2004-09-09 2006-01-10 Epilog Corporation Low profile laser assembly
US7578848B2 (en) * 2005-03-03 2009-08-25 Cervical Xpand, Llc Intervertebral stabilizer
US8135050B1 (en) 2005-07-19 2012-03-13 Raydiance, Inc. Automated polarization correction
DE102006002573A1 (de) * 2006-01-18 2007-07-19 Murrplastik Systemtechnik Gmbh Vorrichtung zur Beschriftung von Kennzeichnungsschildern
US7444049B1 (en) * 2006-01-23 2008-10-28 Raydiance, Inc. Pulse stretcher and compressor including a multi-pass Bragg grating
US9130344B2 (en) * 2006-01-23 2015-09-08 Raydiance, Inc. Automated laser tuning
US8232687B2 (en) * 2006-04-26 2012-07-31 Raydiance, Inc. Intelligent laser interlock system
US8189971B1 (en) 2006-01-23 2012-05-29 Raydiance, Inc. Dispersion compensation in a chirped pulse amplification system
US7822347B1 (en) 2006-03-28 2010-10-26 Raydiance, Inc. Active tuning of temporal dispersion in an ultrashort pulse laser system
US7903326B2 (en) 2007-11-30 2011-03-08 Radiance, Inc. Static phase mask for high-order spectral phase control in a hybrid chirped pulse amplifier system
US20090289382A1 (en) * 2008-05-22 2009-11-26 Raydiance, Inc. System and method for modifying characteristics of a contact lens utilizing an ultra-short pulsed laser
US8125704B2 (en) * 2008-08-18 2012-02-28 Raydiance, Inc. Systems and methods for controlling a pulsed laser by combining laser signals
US8498538B2 (en) * 2008-11-14 2013-07-30 Raydiance, Inc. Compact monolithic dispersion compensator
US10880035B2 (en) 2009-07-28 2020-12-29 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Unauthorized electro-optics (EO) device detection and response system
US8420977B2 (en) 2009-07-28 2013-04-16 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High power laser system
US9321128B2 (en) 2009-07-28 2016-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High power laser system
US8436276B2 (en) * 2009-07-28 2013-05-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Portable cutting device for breaching a barrier
US8581771B2 (en) 2009-07-28 2013-11-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Scene illuminator
US8884184B2 (en) 2010-08-12 2014-11-11 Raydiance, Inc. Polymer tubing laser micromachining
US9114482B2 (en) 2010-09-16 2015-08-25 Raydiance, Inc. Laser based processing of layered materials
DE102010053604A1 (de) * 2010-12-06 2012-06-06 Bundesdruckerei Gmbh Modulare Laserindividualisierungsvorrichtung und Laserindividualisierungssystem
US10239160B2 (en) 2011-09-21 2019-03-26 Coherent, Inc. Systems and processes that singulate materials
US9645088B2 (en) * 2015-09-30 2017-05-09 Rigaku Americas Holding, Inc. Device for analyzing the material composition of an object via plasma spectrum analysis
EP3466708A1 (de) * 2017-10-04 2019-04-10 Borealis AG Polyolefin zusammensetzung für verbesserte laserdruck
US10900755B1 (en) * 2018-06-26 2021-01-26 Applied Research Associates, Inc. Laser weapon system
CN110027328B (zh) * 2019-03-07 2020-05-26 西安电子科技大学 一种手持移动打印装置
CN111619243B (zh) * 2020-06-01 2023-06-09 厦门德瑞雅喷码科技有限公司 一种背包分体式手持喷码机及其使用方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2418064A1 (de) 1974-04-13 1975-10-23 Messerschmitt Boelkow Blohm Handschneidemaschine
US4467172A (en) * 1983-01-03 1984-08-21 Jerry Ehrenwald Method and apparatus for laser engraving diamonds with permanent identification markings
DE3318768A1 (de) 1983-05-24 1984-11-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Justiervorrichtung und ablenkkopf fuer einen laserstrahl einer laser-beschriftungsanlage
JPS6147684A (ja) * 1984-08-13 1986-03-08 Canon Inc レ−ザ−共振装置
DE3906336A1 (de) 1989-02-28 1990-08-30 Festo Kg Handwerkzeugmaschine mit einer trennvorrichtung
DE59002516D1 (de) * 1989-04-06 1993-10-07 Ciba Geigy Laserbeschriftung von keramischen Materialien, Glasuren, keramischen Gläsern und Gläsern.
CA2037305A1 (en) * 1990-07-16 1992-01-17 Jerome Swartz Arrangement for and method of updating inventory markings
US5006002A (en) 1989-04-11 1991-04-09 Clancy Systems International, Inc. Portable printing apparatus with movable paper feed gate
US5049721A (en) * 1989-09-18 1991-09-17 American Telephone And Telegraph Company Laser marking apparatus and method for providing markings of enhanced readability in an outer jacket of a moving cable
DE4017202A1 (de) 1990-05-29 1991-12-05 Gisbert Paech Laserzeichengeraet- mobiles kompakt-tischgeraet fuer materialbearbeitung
JPH0530866U (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 日本電気株式会社 レーザ投光器
JPH0617261U (ja) * 1992-08-05 1994-03-04 勉 高橋 ハンディレーザー装置
US5825402A (en) * 1993-03-26 1998-10-20 Symbol Technologies, Inc. Method and appratus for reading and writing indicia such as bar codes using a scanned laser beam
US5418088A (en) * 1993-10-06 1995-05-23 Alexander Manufacturing Company Laser inscribed battery case
JPH081999A (ja) 1994-06-27 1996-01-09 Nec Corp 光走査方法およびその装置
US5503483A (en) * 1994-10-19 1996-04-02 Comtec Information Systems, Inc. Portable sign printer
JP2854537B2 (ja) 1995-03-29 1999-02-03 双葉電子工業株式会社 感光記録装置
US5801356A (en) * 1995-08-16 1998-09-01 Santa Barbara Research Center Laser scribing on glass using Nd:YAG laser
US5932119A (en) * 1996-01-05 1999-08-03 Lazare Kaplan International, Inc. Laser marking system
US5751436A (en) * 1996-12-23 1998-05-12 Rocky Mountain Instrument Company Method and apparatus for cylindrical coordinate laser engraving
DE19654845C2 (de) 1996-12-27 2000-04-06 Chromatron Laser Sys Gmbh Vorrichtung zur Ablenkung von Lichtstrahlen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19900910A1 (de) * 1999-01-13 2000-07-27 Clean Lasersysteme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Oberflächen mittels Laserstrahlung
DE10027148A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes mittels eines fokussierbaren Lasers
DE102019217506A1 (de) * 2019-11-13 2021-05-20 Trumpf Schweiz Ag Handgerät mit einem Markierungslaser und einer Markierungsleseeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
NO993786L (no) 1999-10-05
ATE200649T1 (de) 2001-05-15
JP2001510409A (ja) 2001-07-31
EP0961688A1 (de) 1999-12-08
US6700094B1 (en) 2004-03-02
KR20000070852A (ko) 2000-11-25
WO1998034789A1 (de) 1998-08-13
NO993786D0 (no) 1999-08-05
CA2279307A1 (en) 1998-08-13
AU6717898A (en) 1998-08-26
CN1246826A (zh) 2000-03-08
EP0961688B1 (de) 2001-04-18
DE59800640D1 (de) 2001-05-23
IL131100A0 (en) 2001-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19706038A1 (de) Vorrichtung zum Beschriften von Materialien mit einem Laser
DE69105952T3 (de) Festkörper-Laserdioden-Lichtquelle
DE69636711T2 (de) Laservermessungssystem
DE69736133T2 (de) Direktes hochleistungslaserdiodensystem mit hoher effizienz und zugehörende verfahren
EP1220734B1 (de) Vorrichtung mit mindestens einer mehrere einzel-lichtquellen umfassenden lichtquelle
DE19781802B4 (de) Im Hohlraum verdreifachter diodengepumpter Festkörperlaser
DE102015214511A1 (de) Laserverarbeitungsvorrichtung
DE3715600A1 (de) Laserdiodengepumpter festkoerperlaser mit miniaturisiertem schnellanschluss-laserkopf
DE112006000757T5 (de) Laserstrahlfokussierungsanordnung und -Verfahren
DE10222828A1 (de) Bestrahlungsgerät
DE3917902A1 (de) Frequenzverdoppelter laser
DE112006002607T5 (de) Farbbildprojektionsanordnung und Verfahren, welches ein durch Elektroabsorption moduliertes grünes Lasersystem einsetzt
DE4132063A1 (de) Vorrichtung zur kuehlung von festkoerperlasern, insb. mikrokristallasern
EP1071178B1 (de) Modensynchronisierter Festkörperlaser
EP0860041B1 (de) Laserverstärkersystem
DE4041130A1 (de) Festkoerper-lasersystem
DE19748917A1 (de) Laserstrahlabzweigvorrichtung
DE19818271B4 (de) Herstellungsverfahren für Festkörperlaser
DE4304178C2 (de) Aktives gefaltetes Resonatorsystem
DE102008014336A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung und fester Laserresonator
EP0360165B1 (de) Laseranordnung mit ein- und ausschaltbarer Frequenzkonversion
DE3330434A1 (de) Stabilisationseinrichtung fuer einen halbleiter-laser
WO1998048495A2 (de) Laservorrichtung
DE2140500A1 (de) Laserstrahlenempfaenger
DE102022117156A1 (de) 3D-Laservorrichtung für Ultrakurzpulse

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: COMPACT LASER SOLUTIONS GMBH, 10783 BERLIN, DE

R011 All appeals rejected, refused or otherwise settled
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20110624