Установка для маркировки изделий

(19) (11) 02 В 27/44 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКО координаты точки эл Р 14й физики АН ССС а А моно кий, Сиса оекци начал ниловСойцентре ложенно ц соя 0 гол п(56) Дж. Реди. Промьппленные примене ния лазеров. М,: Мир, 1981, с. 459.Там же, с. 460,на опти т.е. уг лучом и ескии элемент между падающим нормалью к плостического элекости мента; радиус МАРКИРОВКИ ИЗ и фазовый л и ч а ю -(54) (57) УСДЕЛИЙ, содеоптическийщ а я с я КА ДЛЯ его на элеа ащая емен мент пучка; 2 ев марке; в марке; осью Оц и о, с овьпп ем ния конструкции идействия при сохраоптический элемент 2(цап ении ом точки меренныи в р аходящийся в (0,2 и), ц= пласт й оп ажающеи зон анах и нтервале и рельеф зон которажением=ц соя г(ц,ч)= -и 81 п 91 ЪЗ т 1. - й то плоскост сстояни и марк птического элемент зО й наты проекци марки на пло- ко точкикость омента; 2с(ц,ч 2и - (1. - 1)агсд И эл еск ное число- натура- длиналазера ьефа в точке ческого элевысота р(ц,ч) оп де г(ц фВ олны излучения ента;(71) Институт общи МГУ им. М.В. Ло(53) 535.312(088. целью упрощения быстроКПД, фазовыйнен в виденки, формасывается вымента в системе координат с осью Оц, направленной противоположно падающего лучам координат влемента, распоо в области,130397Изобретение относится к маркировке изделий с применением лазерного излучения и может быть использовано для одномоментного нанесения марки, состоящей из заданной конфигурации точек или для одномоментной пробивки заданного набора отверстий,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия при сохранении КПД.На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - сечения фазовых зонных элементов; на фиг. 3 - амплитудные маски фазовых зонных элемен 15 тов и вид марок, создаваемых установками, содержащими эти элементы (плотность почернения на маске пропорциональна высоте рельефа).Установка включает (фиг, 1) лазер 1, работающий в импульсном или непрерывном режиме, и фазовую отражающую зонную пластинку 2, направляющую лазерное излучение на маркируемое изделие 3 и создающую требуемую марку 4. При этом отражающая зонная пластинка 2 имеет форму и рельеф зон, которые описываются выражением г(ц,ч) =11 тЪ -ц з 1 п 0ш 2 созо при 2 Я 271 1 - (1.-1) с агсТ (ц ч)с (2) И г Ф35 где к(ц,) - высота рельефа в точке (ц,ч) оптического элемента; ц,ч - координаты точки элемента в системе координат с осью Оц, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом координат в центре элемента, расположенного в области ц созг 0 +г с рг где 6 - угол падения излучения50 на оптический элемент, т.е. угол между падаю - щим лучом и нормалью к плоскости оптического элемента;55 К - радиус падающего на элемент пучка; .=1,2И - номер точки в марке;И - число точек в марке;7агсС(ц,ч) ц ч; угол между осью Оц и радиус-вектором точки (ц, ч), измеренный в радианах и находящийся в интервале (О, 2 Т);1ц =ц соз 8;расстояние от .-й точки марки до плоскости оптического элемента; координаты проекции .-й точки марки на плоскость оптического элемента;ш=1,2М - натуральное число;- длина волны излучениялазера 1;1 А - дробная часть числа А.Установка работает следующим образом.Луч лазера 1 направляется на фазовую отражающую зонную пластинку 2 и отражается от нее на маркируемое изделие 3, На зонной пластинке волновой фронт излучения формируется так, что после отражения от пластинки на маркируемом изделии создается изображение в виде требуемой марки 4. Таким образом, оптический элемент 2 преобразует волновой фронт падающего излучения в волновой фронт, обеспечивающий создание марки. Оптический элемент расположен в плоскости Оц, причем центр элемента находится в начале координат Требуемая марка состоит из И точек, находящихся соответственно на расстояниях Х от плоскости Оцч. Проекции точек марки на плоскость Оцч имеют координаты ц;,ч; (= =1И). Во все точки марки фоку - сируется одинаковая энергия. Поверхность элемента 2 разбита на части С;. Каждая часть элемента фокусирует падающее на нее излучение в отдельную точку марки. Форма рельефа рассчитывается так, что все падающее на отдельную часть элемента излучение направляется в выбранную точку марки при произвольном заданном угле падения излучения на элемент. Части выбраны в виде секторов. При этом часть С содержит точки (ц,ч), удовлетворяющие условию (2). Такое разбиение обеспечивает равномерное распределение энергии по точкам марки для пучка с осесимметричным распределением интенсивности,Чтобы после отражения от части С элемента 2 излучение сфокусировалось13 О 3 в д-ю точку марки 4, плоскости Оцч должен (здесь (ц,ч) б С; ) его эйконал вбыть равен+ сопя. Ь(ц,ч)= -ц яп 6 . ц я 1 пв +сопят оматичес ныэйй оизвольного задан о марки аюивности ос создана устаческий фазовый ного етодом н ифрСО -отГ виде букв и вка содержирасстояни мого издели ть выбрано ые части С,оизвол 3.1,(ц у): Р+(ц ц, )2+(,-, )г+ Излучение большинства мощных лазерных источников, используемых в настоящее время, имеет плоский волновой фронт, Лазерный луч падает под Цри использовании мкого излучения с длиноконал определен с точичин, кратных 3 . Поэтомличину сопят, можно пщую поверхность профилной пластинки, высотане превышает ш 2 сояформирует то же самоерельефа такой пластинвыражением (1),Кроме того, можетразбиение на пр остью до велиу, подбирая ве лучить отражаю ированной зонрельефа которо 6 и которая поле. Высота и определяется 3977углом 0 к оси Ог (ось Ог перпендикулярна плоскости Оцч, а ось Оц направлена противоположно проекции падающего луча на плоскость Оцч). Отсюда 5. эйконал падающего волнового фронта вплоскости Оцу Уравнение гладкой зеркальной поверх 10 ности г=я(ц,ч), преобразующей эйконал в Ь(ц,ч) в эйконал ц;(ц,ч), есть При этом можно достигнуть любого рапределения интенсивности по точкам распределения интен щего пучка.В качестве приме новка, в которой оп элемент изготовлен рельефа с марками в (фиг. 2 и 3). Устан лазер (Л =10,6 мкм элемента до маркиру равно 300 мм.сное 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 7 Тираж 522 НИИПИ Государственногопо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рау Подкомитета СССРи открытийская наб., д.