專利名稱：用于在使用光導(dǎo)纖維的情況下打標(biāo)有價-或安全文件的打標(biāo)設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于打標(biāo)有價-或安全文件的方法以及一種打標(biāo)設(shè)備，其被構(gòu)造用于借助光導(dǎo)纖維持久地打標(biāo)有價-或安全文件。
背景技術(shù)：
那些通過至少一個安全特征或安全要素防止偽造和/或未授權(quán)復(fù)制的文件與物體被稱作安全文件。表現(xiàn)價值的安全文件也被稱作有價文件。安全文件包括例如憑證、駕照或機動車持有證以及有價文件，其中，所述有價文件例如包括紙幣、郵票或者支票。至少對于一部分安全文件或者有價文件而言有利的是，也能夠永久地、優(yōu)選個性 化地給安全文件或有價文件打標(biāo)。從現(xiàn)有的技術(shù)中已知多種方法，以此能夠個性化地給有價文件和/或安全文件打標(biāo)。歷史上大多數(shù)的有價文件與安全文件都是紙質(zhì)制造的并且尤其是借助印刷技術(shù)賦予個性化性質(zhì)，而現(xiàn)代的安全文件和有價文件則經(jīng)常至少部分地由合成材料制成?，F(xiàn)代的身份證和駕照例如作為層壓體由多個合成材料層和/或必要時一個或多個紙質(zhì)層組合而成。為便于合成材料的永久個性化打標(biāo)，在現(xiàn)有技術(shù)中已研發(fā)出了所謂的激光打標(biāo)法。為此，對于例如由聚碳酸酯構(gòu)成的合成材料層而言，將特殊顏料施加在其后應(yīng)被激光打標(biāo)的至少單個層內(nèi)。所述顏料不會影響可見范圍內(nèi)的透明度或者不會為用戶所察覺。若以充足強度的激光來照射這種層，在顏料上就會出現(xiàn)激光的強化吸收。由此能夠?qū)⒛芰狂詈先牒铣刹牧?，接著通過在此積存的能量、例如通過合成材料的受熱與部分碳化來導(dǎo)致局部的上色。根據(jù)所引入的能量可有針對性地來調(diào)節(jié)合成材料的黑化度。持久地向有價-或安全文件中打上由單個的局部像點組成的圖樣標(biāo)識，尤其是灰度圖像、文字及其他圖案符號。由專利文獻DE 100 11 486 Al中已知一種卡狀的信息載體，其由至少一個層構(gòu)成，基于一種不可逆地通過激光束形成的材料變異以改變光特性的形式向所述層中引入可視讀取的信息，其中，所述層由于激光束而至少部分地減小對至少一種波長的吸收能力。在這種方法中，原有的有色層或者不透明層會鑒于吸收而退色。由專利文獻DE 30 48 733 Al中已知一種憑證卡以及一種用于制造這種在其上附有圖樣形式的信息(例如字母、數(shù)字和/或圖像)的憑證卡的方法。所述憑證卡在至少一個表面上具有顏色不同、相疊布置的層區(qū)域，所述層區(qū)域至少部分地通過肉眼可識別的個性化數(shù)據(jù)中斷。提出，通過受控激光束作用于一個或多個在合成材料載體上相疊布置的顏料層來表現(xiàn)上述信息。因此，可通過激光射束而改變局部的色彩。由專利文獻DE 696 05 788 T2已知一種用于通過用圖案形式的激光照射物體的表面來制造帶有有色圖案的物體的方法，其中，所述物體至少在那些被附上圖案的部位上是由合成組合物構(gòu)成，所述合成組合物包含至少三種生色組分，所述組分在激光的作用下會失去其形成色彩的能力，并且，這樣來選定所述組分且形成這樣的濃度，使得至少一部分入射光會在波長為400nm至700nm之間時被吸收，為圖案選定一種或多種顏色，激光的波長被固定設(shè)為一個值，該值取決于所選定的顏色，然后，用激光照射物體的表面。由專利文獻WO 01/28778A2已知一種用于借助激光系統(tǒng)在優(yōu)選由合成材料構(gòu)成的數(shù)據(jù)載體上設(shè)置有色圖案的方法，其中，被置入數(shù)據(jù)載體至少一個表面層和/或表面相近的層的隱顏料(在所述隱顏料中可通過能量激發(fā)實現(xiàn)吸收特性的改變)在數(shù)據(jù)載體的為圖案所設(shè)的位置上通過位于IR區(qū)域和/或可見區(qū)域內(nèi)的激光照射這樣形成能量激發(fā)，使得相同的顏料會發(fā)生變色，并且在被照射了激光的隱顏料變色后，并未由于激光照射而被激發(fā)的隱顏料會通過在UV波長范圍內(nèi)的光波的照射這樣形成能量激發(fā)，由此致使被這樣照射的顏料變得透明。由專利文獻DE 100 53 264 Al中已知一種用于借助電磁射束向數(shù)據(jù)載體上和/或在數(shù)據(jù)載體中寫入數(shù)據(jù)、尤其是個性化數(shù)據(jù)的方法，其中，在所述方法中提供了任意一種數(shù)據(jù)載體，在其上和/或其中至少局部地設(shè)置至少一種顏料，并且借助至少一個波長范圍的電磁射束來照射該顏料，使得該顏料在照射的范圍內(nèi)由于退色而形成顏色的改變，其中，可通過機器和/或通過肉眼來確定顏色的改變。由此改進數(shù)據(jù)載體防偽造與防篡改的能 力。由專利文獻DE 199 55 383 Al中已知一種用于在物體上設(shè)置有色信息的方法，其中，所述物體至少在表面相近的層中具有至少兩個顏色不同、上色的微小部分，所述微小部分在激光束的作用下會改變該層的顏色，其中，使用具有兩種不同波長的激光束，以便改變所述層的顏色，通過雙坐標(biāo)射束偏轉(zhuǎn)裝置以及用于聚焦射束的聚焦裝置以矢量方法和/或柵格方法用激光束實現(xiàn)向物體的層上設(shè)置信息。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置至少一個導(dǎo)光介質(zhì)，以便通過雙坐標(biāo)射束偏轉(zhuǎn)裝置以及聚焦裝置使得波長為λ I的第一激光束圍繞至少一個另外的波長為λ 2的激光束被導(dǎo)向物體的層，其中，λ 2不同于第一激光束的波長。建議將由兩個圍繞互相垂直的軸布置的偏轉(zhuǎn)鏡組成的系統(tǒng)作為雙坐標(biāo)射束偏轉(zhuǎn)裝置。通過固定的平場鏡實現(xiàn)聚焦。因為光并不是分別在光軸上穿過平場鏡，因而在聚焦裝置中會出現(xiàn)有色的像差效應(yīng)。尤其是當(dāng)使用不同顏色的激光來進行打標(biāo)時，為此就需要進行費事的補償。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種更好的用于持久地為有價-或安全文件打標(biāo)的方法以及更好的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)通過具有權(quán)利要求I特征的設(shè)備以及具有權(quán)利要求7特征的方法得以實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)型由從屬權(quán)利要求中得出。本發(fā)明的基本思想在于，通過可相對于有價-或安全文件運動的光導(dǎo)纖維來實現(xiàn)光的導(dǎo)入。所述光導(dǎo)纖維的出射面在一個被稱作定位平面的平面內(nèi)移位，以便由此將輸出的光橫向地定位在有價-或安全文件上。安全要素是一種結(jié)構(gòu)單元，其包括至少一個安全特征。安全要素可以是一個獨立的結(jié)構(gòu)單元，其可與安全文件(所述安全文件也可以是有價文件)相連接，例如相粘接。然而，安全要素也可以是安全文件的整體組成部分。前者的一個例子是可粘貼在鈔票上的所謂的全息圖補丁(具有全息圖的補丁，例如一段全息膜)或者可粘貼在安全文件上的簽證。后者的一個例子是可被壓印在憑證文件內(nèi)的隱式表面浮凸。安全特征是一種結(jié)構(gòu)，其僅可通過(相對于簡單的復(fù)寫而言)較高的耗費才能被制造或復(fù)制或未經(jīng)授權(quán)完全不允許制造或復(fù)制，或者說，一旦偽造或篡改，均可通過肉眼和/或機器分辨出來。作為安全文件可示例性地列舉出身份證、旅游護照、ID卡、準(zhǔn)入憑證、簽證、印花稅票、票據(jù)、駕照、機動車持有證，有價文件則尤其包括鈔票、支票、郵票、信用卡以及其他任意一種芯片卡和標(biāo)簽(例如用于產(chǎn)品安全)。同樣體現(xiàn)出某種價值的安全文件也可被看作有價文件。通常不能清晰地界定上述兩種概念范疇。例如信用卡也可以構(gòu)成一種通過安全特征與安全要素防偽造、防篡改的安全文件，其通過卡的純粹的材料價值并不直接代表任何價值，然而卻能夠?qū)崿F(xiàn)對大量財產(chǎn)價值的擁有。光導(dǎo)纖維是一種由透明物料制成的纖維，在其邊界面上可通過全反射實現(xiàn)光在纖維內(nèi)部的導(dǎo)通。纖維激光器為一種激光器，其激活媒介是光導(dǎo)纖維，在所述激活媒介內(nèi)實現(xiàn)電磁射束的光致發(fā)射?！D樣通常由多個相鄰布置的圖樣單元或者像素點構(gòu)成。圖樣的圖樣單元或者像素相互對應(yīng)并且以既定的方式橫向相鄰布置，通常是以一維或二維的形式，并且在總體上構(gòu)成了一個表達，例如圖像、符號、Logo、文字(字母、數(shù)字、文字數(shù)字的圖形)或者編碼(例如條形碼)。個性化圖樣是被用來表示個性化的一種圖樣。若某種圖樣僅對應(yīng)于一個人或一個物品或大部分人群或物品中的一群人或物品，則所述圖樣是個性化的。對于一個國家的全體居民中的一個群體而言，個性化的編碼例如是居住地的城市。對于一個人而言，個性化的編碼例如是身份證號碼或者護照照片。對于所有幣種中的一種幣種而言，個性化的編碼例如是其幣值。對于一種幣種而言，個性化的編碼則是序列號。若某種圖樣對于整體中的所有組成部分而言都是相同的，即為非個性化。對于紙幣而言，例如是被印刷在所有紙幣上的徽章。尤其建議一種用于有價-或安全文件的打標(biāo)設(shè)備，包括至少一個激光源以及一個與激光源相耦合從而以控制的方式將激光源的光定位在有價-或安全文件上的導(dǎo)光設(shè)備，其中，所述導(dǎo)光設(shè)備包括一個相對于有價文件和/或安全文件可運動地安裝的光導(dǎo)纖維，所述光導(dǎo)纖維與至少一個驅(qū)動裝置這樣耦合，使得光可通過光導(dǎo)纖維的出射面在定位平面內(nèi)相對于有價文件和/或安全文件的運動而被橫向地定位在有價-或安全文件上。因此，借助光導(dǎo)纖維來引導(dǎo)激光源的光，并且通過光導(dǎo)纖維相對于有價-或安全文件的運動來實現(xiàn)光在待打標(biāo)的有價-或安全文件上的定位。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，在定位平面相對于有價-或安全文件的表面適當(dāng)?shù)厝∠?、?yōu)選與之平行的情況下，打標(biāo)所用的光會分別在相同的角度下、優(yōu)選垂直地照射在有價文件和/或安全文件上，并且此外所走過的光程的路程長度與有價文件和/或安全文件上的照射位置無關(guān)地均相等。由此能夠更好地聚焦所用的光，并且盡管如此在標(biāo)時在有價-或安全文件的所有位置上都使用相同的對焦伸長度。因而，可以避免在現(xiàn)有技術(shù)中由于導(dǎo)光設(shè)備略微不同的射入方向而產(chǎn)生的公知問題。優(yōu)選將聚焦光學(xué)裝置(如果使用這種聚焦光學(xué)裝置的話)與光導(dǎo)纖維的相應(yīng)出射面耦合。這就意味著，聚焦光學(xué)裝置借助驅(qū)動裝置與光導(dǎo)纖維的出射面共同地運動。在一種優(yōu)選實施方式中，所述激光源被集成到光導(dǎo)纖維中。由此，減少了在耦合入纖維時可能發(fā)生的耦合損耗。因而能夠?qū)崿F(xiàn)更加緊湊且簡易的結(jié)構(gòu)。相對于目前大多情況下所使用的固體激光器、例如Nd:YAG激光器相比，在纖維激光的情況下幾乎可完全排除在激光器內(nèi)由于激活媒介中的熱效應(yīng)而產(chǎn)生的功率波動。因此，可以很精確地預(yù)選定在射入時所引入的能量，從而能實現(xiàn)最佳的打標(biāo)效果。纖維激光器系統(tǒng)不需要任何耗費的冷卻并且實現(xiàn)了高的電光效率。此外，可通過參數(shù)協(xié)調(diào)以相同的硬件產(chǎn)生不同波長的激光。在本發(fā)明的拓展方案中提出，導(dǎo)光設(shè)備包括至少一個另外的可運動的、優(yōu)選甚至多個另外的可運動安裝的光導(dǎo)纖維。由此能夠同時在多個位置上或者同時以不同的光波長在有價-或安全文件上或在有價-或安全文件中打標(biāo)。若使用不同的光波長，那么每個光導(dǎo)纖維均可設(shè)置一個適配于所述光波長的聚焦光學(xué)裝置。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述至少一個光導(dǎo)纖維的出射面可相對于所述至少一個另外的光導(dǎo)纖維或者必要時相對于所述多個光導(dǎo)纖維的多個出射面被定位在定位平面內(nèi)。特別優(yōu)選的是，所述多個光導(dǎo)纖維或者其出射面在定位平面內(nèi)被獨立驅(qū)動并且可彼此相對定位。對于專業(yè)人員而言可理解的是，這里當(dāng)然存在機械方面的制約因素，因為光導(dǎo)纖維無法相互透穿并且因而不能同時被布置在同一個位置上。在本發(fā)明的一種實施方式中，這樣來選定光導(dǎo)纖維的數(shù)量，使得在光導(dǎo)纖維整 體沿空間方向發(fā)生相對運動時，能夠以二維的圖樣來標(biāo)記整個有價-或安全文件或者有價-或安全文件的至少一個條邊。在此，所述光導(dǎo)纖維可沿著一條直線或者任意其他的布置方式彼此相對固定地布置。在一種實施方式中提出，一改變元件與所述至少一個光導(dǎo)纖維耦合或者被集成在所述至少一個光導(dǎo)纖維中，通過所述改變元件可修改耦合輸出的光的頻率和/或強度。若導(dǎo)光設(shè)備具有多個另外的光導(dǎo)纖維，則尤其有利。優(yōu)選所述導(dǎo)光設(shè)備同樣分別具有一個與所述纖維相對應(yīng)的光學(xué)改變元件。因為由激光源所產(chǎn)生的光能通常足以同時在多個位置上標(biāo)記所述文件，因此在一種實施方式中提出，將激光源的光耦合輸入到所述至少一個光導(dǎo)纖維中以及所述至少一個另外的光導(dǎo)纖維或者在某些情況下多個另外的光導(dǎo)纖維中。在這種實施方式中也有利的是，給各個光導(dǎo)纖維分別配置一個光學(xué)改變元件?？梢岳斫獾氖?，包括了多個激光源的實施方式當(dāng)然也很有利，所述激光源的光分別被耦合輸入所述多個另外的光導(dǎo)纖維體的一個或多個中。此外，在根據(jù)一種實施方式中提出，除了在定位平面內(nèi)的運動(所述運動通常平行于平坦的安全文件的表面取向)以外，還可以實現(xiàn)光導(dǎo)纖維的出射面的一種運動，以便改變出射面與文件表面之間的光程。由此可改變有價-或安全文件內(nèi)的聚焦位置。例如可在一種實施方式中這樣來實現(xiàn)這種光程的改變，即出射面(光由所述出射面被直線地引導(dǎo)至文件表面)除了在所述定位平面內(nèi)運動(該運動被選定為平行于有價-或安全文件的表面)以外，還可垂直于所述定位平面或者所述有價-或安全文件的表面運動。在其他的實施方式中，所述出射面例如與投影-和/或聚焦光學(xué)裝置在所述定位平面內(nèi)共同運動以便將所輸出的激光橫向地定位在有價_或安全文件的表面上，例如在一些實施方式中能夠通過以下方式來實現(xiàn)光程的改變，即光導(dǎo)纖維體的出射面在定位平面內(nèi)還可相對于投影-和/或聚焦光學(xué)裝置的元件、例如偏轉(zhuǎn)反射鏡相對地運動。因此，一方面，通過出射面與投影-和/或聚焦光學(xué)裝置的共同運動能夠?qū)崿F(xiàn)在文件上的橫向定位，另一方面，通過出射面相對于投影-和/或聚焦光學(xué)裝置在定位平面內(nèi)的相對運動能夠使得聚焦位置垂直于有價-或安全文件的表面改變。
若存在多個光導(dǎo)纖維，那么在一個實施方式中就可沿著有價-或安全文件表面的法線個性化調(diào)節(jié)其在有價-或安全文件內(nèi)的聚焦位置。由此，可在不同的、組成有價-或安全文件的平面或?qū)觾?nèi)有針對性地打標(biāo)。優(yōu)選這能夠以控制的方式實現(xiàn)。本發(fā)明方法的特征具有與本發(fā)明打標(biāo)設(shè)備的相應(yīng)特征相同的優(yōu)點。


下面借助優(yōu)選實施例參照附圖進一步闡述本發(fā)明。其中圖I是有價-或安全文件的打標(biāo)設(shè)備的示意圖；
圖2是打標(biāo)設(shè)備的另一種實施方式；圖3是打標(biāo)設(shè)備的再一種實施方式；圖4是光導(dǎo)纖維相對于待打標(biāo)的有價文件和/或安全文件的出射面的布置的示意圖；圖5a，5b是用于改變焦距的投影_和聚焦光學(xué)裝置。
具體實施例方式在圖I中示意性示出了用于永久打標(biāo)有價-或安全文件2的打標(biāo)設(shè)備I。有價文件2被布置在支座3上?？山柚斔驮O(shè)備4將有價-或安全文件2輸入給所述支座和/或從所述支座輸出。在一些實施方式中能夠由輸送設(shè)備4構(gòu)成支座3。專業(yè)人員已知各種不同的用于輸送有價-或安全文件的設(shè)備。通常在有價-或安全文件2除了還需設(shè)置的標(biāo)記之外已經(jīng)被完成之后，才進行有價-或安全文件2的打標(biāo)。然而，同樣也能夠在有價-或安全文件2完全完成之前、例如在其從一張印張或者一個條邊中被分離出來前進行打標(biāo)。打標(biāo)設(shè)備I包括激光源5。激光源5被構(gòu)造用于產(chǎn)生激光6。激光源5通常為脈沖光源。其例如可以是一種固體激光器、例如Nd: YAG激光器。為了標(biāo)記有價-或安全文件2，激光6必須有針對性地定位在有價-或安全文件2上，也就是必須定位在其表面7上或者定位在有價-或安全文件2內(nèi)部。為此設(shè)置導(dǎo)光設(shè)備8。導(dǎo)光設(shè)備8包括光導(dǎo)纖維9，激光6被耦合入所述光導(dǎo)纖維中。光導(dǎo)纖維9的出射面10在定位平面11內(nèi)運動。定位平面11在一種優(yōu)選實施方式中平行于有價-或安全文件2的表面7構(gòu)造。為了能夠?qū)崿F(xiàn)出射面10在定位平面11內(nèi)的運動或定位，光導(dǎo)纖維9與驅(qū)動裝置12耦合。在所示實施方式中，驅(qū)動裝置12包括一個X軸致動器13、一個Y軸致動器14以及一個Z軸致動器15。所述三個致動器這樣相互連接并且定向，使得X軸致動器使光導(dǎo)纖維9的出射面10平行于X軸16運動，Y軸致動器14使其平行于Y軸17運動，Z軸致動器15則使其平行于Z軸18運動。在此要注意，平行于Z軸的運動會引起定位平面11發(fā)生改變。因此，通過驅(qū)動裝置12能夠沿著有價-或安全文件2的表面7的法線來定位從出射面10中輸出的激光6'的聚焦點19的位置。相反，出射面10在定位平面11內(nèi)的運動會引起從出射面10輸出的激光6'或者由其構(gòu)成的聚焦點19的側(cè)向定向和定位。 在一些實施方式中提出，投影-和/或聚焦光學(xué)裝置20與光導(dǎo)纖維9的出射面10耦合。所述投影-和/或聚焦光學(xué)裝置與光導(dǎo)纖維的出射面10—起運動。在一些實施方式中，這樣來構(gòu)造光導(dǎo)纖維的出射面10，從而使輸出的激光6'聚焦。通過在每個位置上被引入到有價-或安全文件的能量——例如可通過脈沖強度或在相同的位置上被帶入的光脈沖的數(shù)量來改變所述能量一來調(diào)節(jié)標(biāo)記的類型、例如灰度級方面的變黑。通過驅(qū)動裝置12能夠矢量地或者以柵格方式進行打標(biāo)。在許多應(yīng)用情況中，在打標(biāo)時，定位平面11與所述表面7或者有價-或安全文件2之間的距離27必須保持不變。因此，僅包括一個X軸致動器13和一個Y軸致動器14的定位裝置8就已足夠。對于專業(yè)人員而言可理解的是，為將光導(dǎo)纖維9的出射面10定位在所述定位平面11內(nèi)，也可使用一組致動器，所述致動器不會引起任何平行于坐標(biāo)軸的運動，然而，在共同作用下能夠?qū)⒊錾涿?0在定位平面11內(nèi)橫向面狀地定位在不同的位置上。對于專業(yè)人員而言可以理解的是，出射面10在定位平面內(nèi)不是必須在所有實施例都可這樣被定位，使得文件表面上的所有位置均可被輸出的激光6,照射。激光僅需能夠在那些需要進行打標(biāo)的位置上被定位在有價-或安全文件上。若有價-或安全文件為打標(biāo)僅設(shè)置了一個限定的區(qū)域，那么，一個適配于該區(qū)域的定位區(qū)域26就已足夠，光導(dǎo)纖維9的出射面10可被定位在該定位區(qū)域26內(nèi)。為了例如通過倍頻裝置來控制光強或者光波長，在一些實施方式中，將改變元件 集成到光導(dǎo)纖維9中或者與該光導(dǎo)纖維耦合。改變元件21可被構(gòu)造為電光或聲光調(diào)制器或者開關(guān)。因此，可個別地、與由激光提供的脈沖能量無關(guān)地控制局部輸入的能量并且由此例如以灰度控制黑化。通過控制裝置22來控制打標(biāo)設(shè)備的單個組元，從而使打標(biāo)自動進行。僅僅將包含打標(biāo)圖樣的數(shù)據(jù)輸入控制裝置22，使得以相應(yīng)的激光光強照射有價-或安全文件2的相應(yīng)區(qū)域，以便在有價-或安全文件2中實現(xiàn)相應(yīng)的打標(biāo)。在圖2中示意性示出打標(biāo)設(shè)備I的另一實施方式。技術(shù)上有同樣作用的特征用相同的附圖標(biāo)記表示。所示實施方式與如圖I的實施方式的不同之處在于，導(dǎo)光設(shè)備8在本實施方式中包括兩個光導(dǎo)纖維9、9'。這些光導(dǎo)纖維相應(yīng)地分別與驅(qū)動裝置8或8'耦合，這些驅(qū)動裝置與如圖I的驅(qū)動裝置8的構(gòu)造類似。本實施方式的優(yōu)點在于，有價-或安全文件2可同時或者幾乎同時地在多個位置上被打標(biāo)。在本實施方式中，激光源5被作為具有種子激光器24與放大器環(huán)25的纖維激光器23示意性示出。對于專業(yè)人員而言可以理解的是，在本實施方式中當(dāng)然也可用另外的激光源。同樣也可將纖維激光器23用作為如圖I的實施方式中的激光源5。從激光源6中輸出的光要么通過分光器(未示出)分離并且同時被耦合入光導(dǎo)纖維9、9'中，要么通過電光或聲光開關(guān)交替地被耦合入光導(dǎo)纖維9、9'中。因為通過驅(qū)動裝置8、8'通常就限定了出射面10、10'的機械運動速度，因此在適當(dāng)?shù)剡x定了激光6、6'的重復(fù)率的情況下，甚至在出射面10、10'的最大運動速度時也可進行有價-或安全文件2的打標(biāo)，即使是每第二個激光脈沖均被分別耦合入相應(yīng)另外的光導(dǎo)纖維9、9'中。在這種情況下，打標(biāo)就可被看作是同時或者近似同時的。在圖3中示意性示出了打標(biāo)設(shè)備I的再一種實施方式。在所述實施方式中設(shè)置了兩個激光源5、5'。由此以簡單的方式能夠?qū)崿F(xiàn)在不同的位置上以不同的重復(fù)率、波長等在有價-或安全文件上或向有價-或安全文件2中打標(biāo)。在圖4中示意性示出了打標(biāo)設(shè)備的另一種實施方式的出射面10，在所述實施方式中，多個光導(dǎo)纖維9可相互耦合地通過驅(qū)動裝置共同地相對于有價-或安全文件2運動。在這種實施方式中，可在短時間內(nèi)完成大面積的打標(biāo)。甚至在所述實施方式中，優(yōu)選每個光導(dǎo)纖維9均與一個改變元件(未示出)耦合，使得可通過每個光導(dǎo)纖維9來控制相應(yīng)耦合輸入的激光強度和/或激光頻率。在使用固體激光器如Nd = YAG激光器時，由于熱透鏡作用，僅可實現(xiàn)有限的射束質(zhì)量，而借助纖維激光器系統(tǒng)所達到的射束質(zhì)量則明顯更好。因為整體的熱損耗顯著降低，因而可明顯地降低了效率并且進而減少所需要的能量。因為不需要任何特殊的冷卻，因此整體結(jié)構(gòu)可被構(gòu)造得非常緊湊，從而明顯易于被裝配入作業(yè)線或者設(shè)備中。此外，由于纖維激光器系統(tǒng)需要極少的維護耗費與安裝耗費，因此激光打標(biāo)系統(tǒng)甚至可非中心地進行架構(gòu)。在圖5a和5b中不出了一種實施方式，其中說明了一種與如圖I的結(jié)構(gòu)相類似的聚焦定位、即聚焦點平行于Z軸的 定位。所述實施方式包括投影-和聚焦光學(xué)裝置20。所述投影-和聚焦光學(xué)裝置包括聚焦透鏡31和偏轉(zhuǎn)反射鏡32。另外還設(shè)置了一個聚焦致動器33。通過所述致動器可使得偏轉(zhuǎn)反射鏡32與光導(dǎo)纖維9的出射面10之間發(fā)生相對運動。由此，沿Z軸調(diào)節(jié)聚焦位置?？傮w上，投影-和聚焦裝置20與光導(dǎo)纖維的出射面10共同在與XY平面相重合的定位平面11內(nèi)運動，以便將激光6'橫向定位在有價-或安全文件上。另外，通過聚焦致動器33同樣使光出射面10在定位平面11內(nèi)運動，然而其僅會改變相對于偏轉(zhuǎn)反射鏡32的距離并且由此垂直于定位平面地改變聚焦位置。附圖標(biāo)記表I打標(biāo)設(shè)備2有價-或安全文件3 支座4輸送設(shè)備5激光源6，6'激光7 表面8,8'導(dǎo)光設(shè)備9,9'光導(dǎo)纖維10，10'出射面11定位平面12,12/驅(qū)動裝置13，13' X 軸致動器14，14' Y 軸致動器15，15' Z 軸致動器16X 軸17Y 軸18Z 軸19聚焦點20投影-和/或聚焦光學(xué)裝置21改變元件22控制裝置23纖維激光器
24種子激光器25放大器環(huán)26定位區(qū)域27 距離31聚焦透鏡
32偏轉(zhuǎn)反射鏡33聚焦致動器
權(quán)利要求
1.一種用于有價-或安全文件(2)的打標(biāo)設(shè)備(I)，其包括至少一個激光源(5)和一個導(dǎo)光設(shè)備(8)，所述導(dǎo)光設(shè)備與激光源(5)耦合，從而能夠?qū)⒓す庠?5)的激光￠)以控制的方式定位在所述有價-或安全文件(2)上，其特征在于，所述導(dǎo)光設(shè)備(8)包括一相對于所述有價-或安全文件(2)可運動地支承的光導(dǎo)纖維(9)，所述光導(dǎo)纖維與至少一個驅(qū)動裝置(12)這樣耦合，使得激光出')能夠通過光導(dǎo)纖維(9)的出射面(10)在定位平面(11)內(nèi)的運動而被橫向地定位在所述有價-或安全文件(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的打標(biāo)設(shè)備(I)，其特征在于，所述激光源(5)集成在光導(dǎo)纖維(9)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的打標(biāo)設(shè)備(I)，其特征在于，所述導(dǎo)光設(shè)備(8)包括至少一個另外的相對于有價-或安全文件(2)可運動地支承的光導(dǎo)纖維(9')。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的打標(biāo)設(shè)備(I)，其特征在于，所述至少一個光導(dǎo)纖維(9)的出射面(10)能夠相對于所述至少一個另外的光導(dǎo)纖維(9')的出射面(10')被定位在所述定位平面(11)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項所述的打標(biāo)設(shè)備(I)，其特征在于，同一個激光源(5)的激光(6)被耦合輸入到所述至少一個光導(dǎo)纖維(9)和所述至少一個另外的光導(dǎo)纖維(9')中。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的打標(biāo)設(shè)備(I)，其特征在于，一光學(xué)改變兀件(21)與所述至少一個光導(dǎo)纖維(9)耦合或者集成到所述至少一個光導(dǎo)纖維中，通過所述改變元件(21)能夠改變從出射面(10)耦合輸出的激光)的頻率和/或強度。
7.一種用于對有價-或安全文件(2)持久打標(biāo)的方法，包括下述步驟 產(chǎn)生激光(6),并且 借助導(dǎo)光設(shè)備(8)來引導(dǎo)所述激光￠)，從而使得從導(dǎo)光設(shè)備(8)輸出的激光(6')被定位在所述有價-或安全文件(2)上，并且 借助所述激光)對所述有價-或安全文件(2)局部地進行打標(biāo)， 其特征在于，借助光導(dǎo)纖維(9)來引導(dǎo)所述激光(6)，并且通過所述光導(dǎo)纖維(9)的出射面(10)相對于所述有價-或安全文件(2)的運動實現(xiàn)光在待打標(biāo)的有價-或安全文件(2)上的定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，激光出')通過多個光導(dǎo)纖維同時或者幾乎同時地定位在待打標(biāo)的有價-或安全文件(2)的不同位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，所述多個光導(dǎo)纖維(9，9')的出射面(10，10')共同地相對于待打標(biāo)的有價-或安全文件(2)定位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述多個光導(dǎo)纖維(9，9')個別地相對于待打標(biāo)的有價-或安全文件(2)定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于有價-或安全文件(2)的打標(biāo)設(shè)備(1)以及一種用于持久、尤其是個性化地打標(biāo)有價-或安全文件(1)的方法。打標(biāo)設(shè)備(1)包括至少一個激光源(5)、一個與激光光源(5)耦合以便將激光源(5)的激光(6)以控制的方式定位在有價-或安全文件(2)上的導(dǎo)光設(shè)備(8)。所述導(dǎo)光設(shè)備(8)包括一個相對于有價-或安全文件(2)可運動地支承的光導(dǎo)纖維(9)，所述光導(dǎo)纖維與至少一個驅(qū)動裝置(12)這樣耦合，使得激光(6′)可通過光導(dǎo)纖維(9)的出射面(10)在定位平面(11)內(nèi)的運動而被橫向地定位在有價-或安全文件(2)上。
文檔編號B41J2/46GK102892586SQ201180011262
公開日2013年1月23日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者S·鮑達赫 申請人:聯(lián)邦印刷有限公司