反光膜雷射打標方法及其打標裝置的製作方法
2023-07-26 10:52:46
專利名稱：反光膜雷射打標方法及其打標裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及雷射打標方法及裝置，尤其涉及反光膜雷射打標方法及其打標裝置。
背景技術：
以微小玻璃珠作基體的反光膜是應用極其廣泛地反光材料，這類材料除大量用於交通行業中的道路指示、路邊指示牌，汽車車牌外，還被用做為防偽標記的製作材料，製造商為防假冒，在反光材料其商品上打上雷射防偽標記。現有防偽標記的製作是用雷射掃描方式在反光材料做出防偽標記，該方法是將形成標記圖案的掃描程式編製成軟體輸入電腦，通過電腦控制雷射頭對反光材料進行逐點的掃描，最終在反光材上形成在一反射方向上可顯示的標記圖案。這個標記圖案是由若干個掃描點組成的，每個掃描點光斑直徑約為0. 1mm，如要掃描一個直徑為23mm標記圖案，需要花費1分鐘左右的時間。這對於配備於大批量產品的防偽標記，這樣的生產速度顯然其效率是低下的。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術之不足，提供一種生產效率非常高的反光膜雷射打標方法及其打標裝置。它通過下述技術方案實現
所述打標方法是，其採用一設計有打標圖案的固體掩模，讓由雷射發生器產生的雷射束經擴束鏡擴束，使雷射束的光斑直徑擴大至在16 45mm，讓擴束後的雷射束穿過所述固體掩膜，形成含有打標圖案信息的雷射束，該雷射束經聚焦鏡聚焦，形成焦點C，反光膜置於焦點C的前側或後側，所述含有打標圖案信息的雷射束一次性打在反光膜上，在反光膜上形成與打標圖案相同的標記。所述打標方法的進一步設計在於，所述固體掩膜是以石英玻璃製成的基片上製作打標圖案。所述打標方法的更進一步設計在於，所述打標圖案設置在基片一側面，該打標圖案由透光性好的光玻璃區域和透光性差的毛玻璃區域或金屬鍍層區域形成。所述光打標裝置，包括主支架、置於主支架前牆板外側並與的主支架聯通的聚焦鏡支架、置於聚焦鏡支架內的轉光鏡和聚焦鏡及置於主支架上主要由色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔、諧振腔半反鏡、雙燈聚光腔組成的雷射發生器，還包括擴束鏡和固體掩膜；擴束鏡置於主支架內對應於所述雙燈聚光腔輸出雷射束的位置上；固體掩膜置於擴束鏡後端或置於聚焦鏡支架內轉光鏡與聚焦鏡之間的光路位置上；所述色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔、諧振腔半反鏡及擴束鏡、雙燈聚光腔和擴束鏡依次排列在主支架內，聚焦鏡支架內的轉光鏡位於聚焦鏡的一側，且轉光鏡的入射角對應於擴束鏡或固體掩膜的中心位置，反射角對應於所述固體掩膜或聚焦鏡的中心位置。側， 且轉光鏡的入射角對應於擴束鏡或固體掩膜的中心位置，反射角對應於所述固體掩膜或聚焦鏡的中心位置。
所述打標裝置的進一步設計在於，所述色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔和諧振腔半反鏡及擴束鏡和雙燈聚光腔分別沿主支架長度方向分兩排依次排列在主支架內，該兩排一端部的諧振腔半反鏡雷射束輸出端和雙燈聚光腔雷射束輸入端對應位置分別設有45°反射鏡，用以將反射諧振腔半反鏡輸出端的雷射束反射至雙燈聚光腔的輸入端。所述打標裝置的進一步設計在於，所述色彩指示光燈源為氦氖燈。本發明通過採用固體掩模並將雷射束擴束，形成較大直徑的光束，其光束可達40 mm，這樣在雷射的一次掃描中就能在反光材料上形成完整的標記圖案，形成如下的益效果 1)在反光材料上的打標速度提高了 10倍，大大提高了打標生產效率；2)由於採用了固體掩模，打標圖案的成形不再需要電腦控制雷射掃描頭的的運動軌跡來形成，使打標裝置的構成大大簡化，由此本發明的打標裝置結構簡潔，操作簡單，使產品防偽標記的生產成本降低。
圖1是本發明打標裝置一實施例的結構示意圖。圖2是本發明打標裝置另一實施例的結構示意圖。圖中，1.氦氖燈，2.諧振腔全反鏡，3. Q開關，4.單燈聚光腔，5諧振腔半反鏡， 7.反射鏡，8.雙燈聚光腔，9.擴束鏡，10.固體掩膜，11轉光鏡，12聚焦鏡，20主支架，21 前牆板，30聚焦鏡支架，40.反光膜，41.標記。
具體實施例方式實施例一
本實施例是比較優選的方案，其達標裝置如附圖1所示，主要由主支架20、聚焦鏡支架 30、擴束鏡9、固體掩膜10、轉光鏡11、聚焦鏡12和雷射發生器組成。而雷射發生器則主要由氦氖燈1、諧振腔全反鏡2、Q開關3、單燈聚光腔4、諧振腔半反鏡5、雙燈聚光腔8組成， 本實施例採用發出紅光的氦氖燈作為色彩指示光燈源。為了縮小主支架20的長度，將主支架20上的相關元器件排列成兩排氦氖燈1、諧振腔全反鏡2、Q開關3、單燈聚光腔4和諧振腔半反鏡5及擴束鏡9和雙燈聚光腔8光腔分別沿主支架長度方向分兩排依次從左至右排列在主支架20內。該兩排元器件右端部的諧振腔半反鏡5的雷射束輸出端和雙燈聚光腔雷射束輸入端對應位置分別設有45°轉光鏡7，用以將諧振腔半反鏡5輸出端的雷射束反射至雙燈聚光腔8的輸入端。聚焦鏡支架30連接在主支架20的前牆板21上，並與主支架20之間設有光路。轉光鏡11、固體掩膜10和聚焦鏡12置於聚焦鏡支架30內，固體掩膜10和聚焦鏡12依由近及遠的順序置於轉光鏡11的一側，轉光鏡11對應於擴束鏡9的位置，其入射角通過聚焦鏡支架30與主支架20之間設有光路對應於擴束鏡的中心位置，反射角對應於固體掩膜10的中心位置。固體掩膜10是用石英玻璃製成的基片，且該基片的一側面上有打標圖案。打標圖案的形成有兩種方式其一是，由透光性好的光玻璃區域和透光性差的毛玻璃區域組成； 其二是由透光性好的光玻璃區域和透光性差金屬鍍層組成。上述反光膜雷射打標裝置進行打標工作時，發出紅光的氦氖燈作為具有色彩的指示光源由諧振腔全反鏡2進入光路中，使其後的光束呈紅色。單燈聚光腔中的泵浦燈發出的光聚焦到雷射晶體中去，以激勵工作物質摻釹釔鋁石榴石YAG產生雷射，產生的雷射束在諧振腔全反鏡與諧振腔半反鏡之間的反射通道中來回反射振蕩，雷射束的能量不斷聚集，並且由Q開關來控制雷射脈衝的頻寬，以獲得一定脈衝寬度及光強輻射的雷射束。在上述反射通道中，具有一定能量的雷射強輻射透過諧振腔半反鏡形成雷射束A，該雷射束A的光斑直徑約為4 7mm，經兩個45°反射鏡反射，雷射束A折射180°進入雙燈聚光腔的輸入端，經雙燈聚光腔的激勵作用，雙燈聚光腔的輸出端輸出能量更強的雷射束B，該雷射束 B的光斑直徑約增加1 mm。雷射束B經擴束鏡9擴束，光斑直徑擴大，一般擴大2 8倍至在16 45mm，形成雷射束D，雷射束D通過45°轉光鏡11反射到具有打標圖案的字模 10上，形成含有打標圖案信息的雷射束E，該雷射束經聚焦鏡12聚焦，形成焦點C，反光膜 40置於焦點C的前側，含有打標圖案信息的雷射束E —次性打在反光膜40上，在反光膜40 上形成與打標圖案相同的標記41。用該種方法打標生產效率有了極大的提高，可達50m /
mino實施例二
本實施例的打標裝置如附圖2所示，其組成的元器件與圖1所示的打標裝置相同，且元器件的排列連接方式也基本相同。所不同的是固體掩模10的放置位置不同。在本實施例中，固體掩模10放置在主支架20上的擴束鏡9的後側對應位置。聚焦鏡支架30內僅置有轉光鏡11和聚焦鏡12，聚焦鏡12置於轉光鏡11的一側，轉光鏡11對應於固體掩膜10的位置，其入射角通過聚焦鏡支架30與主支架20之間設有光路對應於固體掩膜10的中心位置，反射角對應於聚焦鏡12的中心位置。本實施例打標裝置及打標方法與上述實施例相同，其的工作過程也基本相同，略有不同的是，經擴束鏡9擴束的雷射束D先經過固體掩模10，形成含有打標圖案信息的雷射束E後，再經轉光鏡11反射到聚焦鏡12聚焦，形成焦點C，反光膜40置於焦點C的後側，含有打標圖案信息的雷射束E —次性打在反光膜40上，在反光膜40上形成與打標圖案相同的標記。
權利要求
1.一種反光膜雷射打標方法，其特徵在於採用一設計有打標圖案的字模，讓由雷射發生器產生的雷射束經擴束鏡擴束，使雷射束的光斑直徑擴大，讓擴束後的雷射束穿過所述字模，形成含有打標圖案信息的雷射束，該雷射束經聚焦鏡聚焦，形成焦點C，反光膜置於焦點C的前側或後側，所述含有打標圖案信息的雷射束一次性打在反光膜上，在反光膜上形成與打標圖案相同的標記。
2.根據權利要求1所述的反光膜雷射打標方法，其特徵在於所述字模是以石英玻璃製成的基片上製作打標圖案。
3.根據權利要求2所述的反光膜雷射打標方法，其特徵在於所述打標圖案設置在基片一側面，該打標圖案由透光性好的光玻璃區域和透光性差的毛玻璃區域或金屬鍍層區域形成。
4.根據權利要求1所述的反光膜雷射打標方法，其特徵在於所述光斑直徑擴大2 8 倍至在16 45mm。
5.如權利要求1所述反光膜雷射打標方法的反光膜雷射打標裝置，包括主支架、置於主支架前牆板外側並與的主支架聯通的聚焦鏡支架、置於聚焦鏡支架內的轉光鏡和聚焦鏡及置於主支架上主要由色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔、諧振腔半反鏡、雙燈聚光腔組成的雷射發生器，其特徵在於還包括擴束鏡和字模；擴束鏡置於主支架內對應於所述雙燈聚光腔輸出雷射束的位置上；字模置於擴束鏡後端或置於聚焦鏡支架內轉光鏡與聚焦鏡之間的光路位置上；所述色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔、諧振腔半反鏡及擴束鏡、雙燈聚光腔和擴束鏡依次排列在主支架內，聚焦鏡支架內的轉光鏡位於聚焦鏡的一側，且轉光鏡的入射角對應於擴束鏡或字模的中心位置，反射角對應於所述字模或聚焦鏡的中心位置。
6.根據權利要求5所述的反光膜雷射打標裝置，其特徵在於所述色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔和諧振腔半反鏡及擴束鏡和雙燈聚光腔分別沿主支架長度方向分兩排依次排列在主支架內，該兩排一端部的諧振腔半反鏡雷射束輸出端和雙燈聚光腔雷射束輸入端對應位置分別設有45°反射鏡，用以將反射諧振腔半反鏡輸出端的雷射束反射至雙燈聚光腔的輸入端。
7.根據權利要求5所述的反光膜雷射打標裝置，其特徵在於所述色彩指示光燈源為氦氖燈。
全文摘要
本發明涉及反光膜雷射打標方法及其打標裝置。所述打標方法是，採用一設計有打標圖案的字模，讓雷射束經擴束後穿過所述字模，再經聚焦鏡聚焦，反光膜置於焦點的前側或後側，所述含有打標圖案信息的雷射束一次性打在反光膜上，在反光膜上形成與打標圖案相同的標記。所述光打標裝置，包括其一側設有聚焦鏡支架的主支架、置於主支架上的色彩指示光燈源、諧振腔全反鏡、Q開關、單燈聚光腔、諧振腔半反鏡、雙燈聚光腔、擴束鏡和置於主支架或聚焦鏡支架的字模及置於聚焦鏡支架內的轉光鏡和聚焦鏡。優點是在反光材料上的打標速度大大提高；使打標裝置的構成大大簡化。
文檔編號B41J2/447GK102275390SQ20111015
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月13日 優先權日2011年6月13日
發明者劉玉林, 沈波爾 申請人:南京中南雷射設備有限公司