JP4106159B2 - Multi laser marking system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数台のレーザー焼付けにより二次元コードを形成するマルチレーザーマーキングシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、商品の管理や販売時の売上計算などに用いるため商品の包装に、縞状ストライプを印刷したバーコードが使用されている。しかしながらこの縞状ストライプによるバーコードは、使用する面積に比べて記録できるデータ量が少なく、製品の品番の管理程度にしか利用できなかった。
【0003】
このため近年は、ドット状の明暗模様によるマトリックスで形成された二次元コードが使用されるようになってきた。これは1mm平方当り英数12文字も記録でき単位面積当たりのデータ量がバーコードに比べて極めて多く、多量の情報を記録できると共に、360度どの方向からも読取装置で読取ることができる利点がある。更にコードの一部が破損したり汚れたりしていてもデータを回復できる機能がある上、データを暗号化することにより情報を秘密裏に管理することができることからその用途が広がってきている。
【0004】
この二次元コードをレーザー焼付け機によりマーキング加工するには、ガルバノメーターを高精度に制御することが必要である。二次元コードには図7に示すように各種のコードがあり、これをマーキング加工するには、コード専用のレーザー焼付け機を使用しなければならなかった。このため異なるコードのデータを共通化できず、汎用のレーザー焼付け機を使用することができなかった。また従来のシステムでは、全ての動作を1台の端末で行なうため、全てのマーキング加工が終了してからでないと、次の動作に進めなず、同時に多種類のマーキング加工を行なうことができなかった。
【0005】
また図8に示す二次元コード1を作成する場合、データコードを変換してビットマップ化し、黒いセル2aと白いセル2bの単位セル2で構成された画像データを作成し、これに基づいてレーザー焼付を行なって表示面に二次元コード1を形成している。
【0006】
このビットマップデータは、大きさ情報や解像度が規定されているがスタート位置やストップ位置が座標管理されていないので、黒く塗りつぶしたセル2aを形成する場合、先ず図9(A)に示すようにレーザービームを左右に走査させて上から順次下側に向かって線状に焼付けていき、最終的に図9(B)に示すように全体を正方形に焼付けて黒いセル2aを形成している。
【0007】
この方式ではレーザーの照射間隔に規則性がないため1つのセルエリア外まで照射され、例えば図10に示すように左右にずれた飛び出し部分3や、空白部分4が生じることがある。このような不揃のセル2aを含んだ二次元コード1が表示面に形成されると、読取装置で誤ったデータとして読取られてしまう問題がある。
【0008】
特にセルの1辺が1mm平方程度の微細な二次元コード1の場合には読取り誤差が多くなり、多量の情報を記録できる二次元コードの利点が阻害されてしまう問題があった。このように従来は、画像データに基づいてビットマップデータによる線画連続データを順次スキャニングして組み合わせて二次元コードを作成するため、マーキングの始点や終点認識という座標管理方式が採られておらず不揃のセルが形成されてしまう問題があった。
【0009】
このため図11に示すように円形ドット5を縦横に配列してセル2を構成する構造の二次元コードも開発されている。しかしながらこのドット配列による二次元コードをレーザーによりマーキング加工する場合、加工する素材によりレーザーの反応値が異なり、同じ直径で同じ出力のレーザービームを照射しても、形成される円形ドット5の直径が異なる。例えばレーザービームの直径が30μとすると、焼付け形成される円形ドット5の直径が50μになる場合がある。このためドット配列による二次元コード1をレーザー焼付けすると、等間隔でレーザービームが照射されるので、はみ出し部分の丸め処理を行なう必要があった。
【0010】
これは図11(A)に示すように1セルの大きさを規定しても、実際に焼付け加工されるセルの大きさが異なり、図11(B)に示すようにはみ出した部分を切り捨てた時と、図11(C)に示すようにはみ出した部分を切り上げた時とでセルの大きさが異なってしまう問題があった。このように丸め処理を行なうと1セルの大きさが変わるので、特に微小な二次元コードを形成する場合にはこの影響が顕著に現れるため、コードの大きさを変えて丸め処理を必要としない大きさに変更しなければならなかった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記欠点を除去し、ビットマップ化した画像データの明暗模様を1セル1ビットに置きかえることにより、異なる種類のコードデータを共通化し、汎用のレーザー焼付け機により同時に多種類のマーキング加工を可能にすると共に、精度良く表示面に二次元コードを形成して読取り精度を向上させ、特に微小なセルで構成された二次元コードの形成に効果的なマルチレーザーマーキングシステムを提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載のマルチレーザーマーキングシステムは、文字、図形、音声などのデータコードを変換してビットマップ化し、明暗模様の単位セルで構成された画像データとする工程と、ビットマップ化した画像データの明模様又は暗模様の1セルを、0又は1の1ビットとして二次元配列データに変換する工程と、1セルの大きさと、加工する素材に合わせたビームスポットの加工径および1セルに入るビームスポットの数などから規定される大きさ情報を指定する工程と、1セル1ビット化した二次元配列データに前記大きさ情報を組み合わせて加工データに変換する工程と、加工データをメモリーに保存する工程と、保存した加工データをシーケンス端末に読み込ませる工程と、任意のレーザー焼付け機に加工データを出力して素材の表示面にマーキング加工する工程とからなることを特徴とするものである。
【0013】
本発明の請求項2記載のマルチレーザーマーキングシステムは、複数台のレーザー焼付け機に加工データを夫々出力して並列加工することを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図1ないし図6を参照して詳細に説明する。図1は本発明のマルチレーザーマーキングシステムの処理フローを示すもので、図2はシステムの構成を示すもので、図において6はデータ生成端末、7はMOなどのメモリーディスク、8はシーケンス端末、9a、9b、9cは制御端末、10a、10b、10cはレーザー焼付け機である。
【0015】
データ生成端末6では、先ず文字、図形、音声などのデータコードを変換してビットマップ化して、図3(A)に示す黒いセル2aと白いセル2bの明暗模様の単位セルで構成された画像データ11とする。次にこのビットマップ化した画像データ11の黒いセル2aを0とし、白いセル2bを1と認識させて図3(B)に示すように1セル1ビットとした二次元配列データ12に変換する。
【0016】
次に表示面に形成する二次元コード1から図4に示すように1セルの大きさと、加工する素材に合わせたビームスポットの加工径および1セルに入るビームスポットの数など大きさ情報を指定する。つまりマーキング加工する素材によりレーザーの反応値が異なるため、同じ直径で同じ出力のビームスポットを照射しても、形成される円形ドット5の直径が異なるので、加工される素材の種類と形成される円形ドット5の大きさから予めビームスポットの加工径を決めておく。
【0017】
次に1セル1ビット化した二次元配列データ12に前記1セルの大きさ情報を組み合わせて、スキャニングする順番でビームスポット座標が保存されている加工データに変換する。ここまでの工程をデータ生成端末6で行ない、変換された加工データを図2に示すようにMOなどのメモリーディスク7に保存する。
【0018】
次にメモリーディスク7をシーケンス端末8に挿入して、保存した加工データをシーケンス端末8に読み込ませる。ここでは加工データの加工順をシーケンスする。つまり加工データを図2に示すように制御端末9a、9b、9cに並列に転送して同時にマーキング加工するか、あるいは図5に示すように加工データの転送を直列にして加工待ちの制御端末9b、9cに順次送るか決定する。
【0019】
このように制御端末9a、9b、9cにスキャニングする順番でビームスポット座標が保存されている加工データを並列に転送すると、各レーザー焼付け機10a、10b、10cでレーザービームが、素材の表示面に照射され図6に示すように円形ドット5を縦横に配置して黒いセル2aが形成され、レーザービームが照射されない部分は白いセル2bとなって二次元コード1が形成される。
【0020】
この黒いセル2aは、セル2の大きさが規定され、セル2の外枠に沿って円形ドット5が配置され、この中に配置される数も規定されているので、正確な黒いセル2aを構成することができる。
【0021】
このように本発明では、ビットマップ化した二次元コードの画像データの明暗模様を1セル1ビットに置きかえるので、大きさ情報や解像度を持った異なる種類のコードデータでも、大きさ情報や解像度を除いた0と1の二次元配列データとし、更にマーキング加工する素材の種類に合わせたビームスポットの加工径や1セルに入るビームスポットの数などを任意に規定した大きさ情報を組合せることにより、異なる種類のコードデータを共通化した加工データに変換するので汎用のレーザー焼付け機で加工することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明の請求項1記載に係るマルチレーザーマーキングシステムによれば、ビットマップ化した画像データの明暗模様を1セル1ビットに置きかえることにより、異なる種類のコードデータを共通化し、汎用のレーザー焼付け機により多種類のマーキング加工を可能にすると共に、精度良く表示面に二次元コードを形成して読取り精度を向上させ、特に微小なセルで構成された二次元コードの形成に効果的である。
【0023】
また請求項2記載のマルチレーザーマーキングシステムは、複数台のレーザー焼付け機に加工データを夫々出力して並列加工することにより、同時に多数のマーキング加工を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチレーザーマーキングシステムの処理フローを示す説明図である。
【図2】本発明の実施の一形態による並列処理するマルチレーザーマーキングシステムの構成図である。
【図3】(A)二次元コードの黒いセルを0、白いセルを1に対応させた説明図、(B)これから読取った0と1を二次元マトリックス配列とした二次元配列データである。
【図4】セル枠の内側に縦横にビームスポットを配置した1セルを示す説明図である。
【図5】本発明の他の実施の形態による直列処理するマルチレーザーマーキングシステムの構成図である。
【図6】本発明によりレーザー加工した二次元コードの平面図である。
【図7】各種の二次元コードを示す説明図である。
【図8】二次元コードを示す平面図である。
【図9】従来のレーザービームを左右に走査させて上から順次下側に向かって線状に焼付けていき、最終的に黒く塗りつぶしたセルを形成する方法を示す説明図である。
【図10】飛び出し部分や空白部分が生じた従来方法により形成した黒いセルの平面図である。
【図11】(A)従来方法により円形ドットを配列して構成された1セルの説明図、(B)はみ出し部分を切り捨て処理する場合の説明図、(C)はみ出し部分を切り上げ処理する場合の説明図である。
【符号の説明】
1 二次元コード
2 セル
2a 黒いセル
2b 白いセル
3 飛び出し部分
4 空白部分
5 円形ドット
6 データ生成端末
7 メモリーディスク
8 シーケンス端末
9a 制御端末
10a レーザー焼付け機
11 画像データ
12 二次元配列データ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-laser marking system that forms a two-dimensional code by laser baking of a plurality of lasers.
[0002]
[Prior art]
In general, a bar code printed with striped stripes is used to wrap a product for use in product management or sales calculation at the time of sale. However, the bar code based on the striped stripe has a small amount of data that can be recorded compared to the area used, and can only be used for managing the product number of the product.
[0003]
For this reason, in recent years, a two-dimensional code formed by a matrix of dot-like bright and dark patterns has come to be used. This has the advantage that it can record 12 alphanumeric characters per square mm, and the amount of data per unit area is much larger than that of a bar code, can record a large amount of information, and can be read by a reader from any direction of 360 degrees. is there. Furthermore, since the data can be recovered even if a part of the code is broken or dirty, the information can be secretly managed by encrypting the data, so that its application has been expanded.
[0004]
In order to mark the two-dimensional code with a laser printing machine, it is necessary to control the galvanometer with high accuracy. As shown in FIG. 7, the two-dimensional code includes various codes, and in order to perform the marking process, a laser printing machine dedicated to the code has to be used. For this reason, data of different codes could not be shared, and a general-purpose laser printing machine could not be used. In the conventional system, since all operations are performed by one terminal, it is not possible to proceed to the next operation until all marking processes are completed, and multiple types of marking processes cannot be performed at the same time. It was.
[0005]
When the two-
[0006]
In this bitmap data, size information and resolution are specified, but coordinates of the start position and stop position are not managed. Therefore, when forming the black-filled
[0007]
In this method, since the laser irradiation interval is not regular, irradiation is performed to the outside of one cell area. For example, as shown in FIG. When the two-
[0008]
In particular, in the case of a fine two-
[0009]
Therefore, a two-dimensional code having a structure in which the
[0010]
Even if the size of one cell is defined as shown in FIG. 11 (A), the size of the cell to be actually baked is different, and the protruding portion is cut off as shown in FIG. 11 (B). There is a problem that the size of the cell differs depending on the time and when the protruding portion is rounded up as shown in FIG. If the rounding process is performed in this way, the size of one cell changes, and this effect is particularly noticeable when a very small two-dimensional code is formed. Therefore, the rounding process is not required by changing the code size. Had to change to size.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the above drawbacks and replaces the light and dark pattern of the bitmapped image data with 1 bit per cell, so that different types of code data can be shared, and multiple types of marking can be processed simultaneously with a general-purpose laser printing machine. It is possible to improve the reading accuracy by forming a two-dimensional code on the display surface with high accuracy, and to provide a multi-laser marking system that is particularly effective for forming a two-dimensional code composed of minute cells. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A multi-laser marking system according to
[0013]
The multi-laser marking system according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows the processing flow of the multi-laser marking system of the present invention. FIG. 2 shows the system configuration. In the figure, 6 is a data generation terminal, 7 is a memory disk such as MO, 8 is a sequence terminal,
[0015]
In the
[0016]
Next, from the two-
[0017]
Next, the size information of the one cell is combined with the two-dimensional array data 12 converted into one bit per cell, and converted into processing data in which the beam spot coordinates are stored in the scanning order. The steps so far are performed by the
[0018]
Next, the
[0019]
As described above, when the processing data in which the beam spot coordinates are stored in the order of scanning is transferred in parallel to the
[0020]
In this
[0021]
As described above, in the present invention, the light and dark pattern of the image data of the two-dimensional code converted into the bit map is replaced with one bit per cell, so that the size information and resolution can be changed even with different types of code data having size information and resolution. By combining the two-dimensional array data of 0 and 1 excluded, and size information that arbitrarily defines the beam spot processing diameter and the number of beam spots entering one cell according to the type of material to be marked. Because different types of code data are converted into common processing data, they can be processed with a general-purpose laser printing machine.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the multi-laser marking system of the first aspect of the present invention, different types of code data can be shared by replacing the light and dark pattern of the bitmapped image data with 1 bit per cell. The laser printing machine enables various types of marking processing, and also improves the reading accuracy by forming a two-dimensional code on the display surface with high accuracy, and is particularly effective for forming a two-dimensional code composed of minute cells. It is.
[0023]
The multi-laser marking system according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a processing flow of a multi-laser marking system of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a multi-laser marking system performing parallel processing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is an explanatory diagram in which a black cell of a two-dimensional code is associated with 0 and a white cell is associated with 1, and FIG. 3B is two-dimensional array data in which 0 and 1 read from now are two-dimensional matrix arrays.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing one cell in which beam spots are arranged vertically and horizontally inside a cell frame.
FIG. 5 is a block diagram of a multi-laser marking system for serial processing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a two-dimensional code laser processed according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing various two-dimensional codes.
FIG. 8 is a plan view showing a two-dimensional code.
FIG. 9 is an explanatory view showing a conventional method of scanning a laser beam to the left and right to burn linearly from top to bottom and finally forming a black-filled cell.
FIG. 10 is a plan view of a black cell formed by a conventional method in which a protruding portion or a blank portion is generated.
11A is an explanatory diagram of one cell configured by arranging circular dots by a conventional method, FIG. 11B is an explanatory diagram when a protruding portion is rounded down, and FIG. 11C is a case where the protruding portion is rounded up; It is explanatory drawing.
[Explanation of symbols]
1 two-
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