[发明专利]激光位图打标装置以及激光位图打标方法

说明书

本发明公开了一种激光位图打标装置以及激光位图打标方法，激光位图打标装置包括激光源、第一Q驱动器、第二Q驱动器、第一声光调制器、第二声光调制器、输出控制头和控制器；激光源发出的激光输出至第一声光调制器，在第一声光调制器内由第一Q驱动器调节频率，形成预设频率的稳态激光，该稳态激光进入第二声光调制器，在第二声光调制器内由第二Q驱动器调节能量，得到同时具有预设频率和预设能量的衍射光从输出控制头输出；控制器与第一Q驱动器、第二Q驱动器和输出控制头电连接用于控制相应器件的动作。通过使用两个Q驱动器分别控制激光的频率和能量，来建立灰度值与射频输出功率的匹配关系，实现减少位图打标过程中浅色区的色差。

技术领域

本发明涉及激光打标领域，特别是涉及一种激光位图打标装置以及激光位图打标方法。

背景技术

激光打标技术作为激光加工技术较大的应用领域之一，同时也是现代精密加工技术，与传统的加工技术相比较，其高效、无污染、速度快、成本低的优势使其具有非常广阔的应用前景。激光打标技术是一种新型的高精度标刻技术，其工作原理是采用受计算机控制的高能量密度的激光束在工件(机械零部件、电子元器件、仪器、工具等)表面上打出各种文字、符号及图案，以制作永久性标记、商标等。与传统的化学药品腐蚀、机械雕刻、油墨打印等打标方式相比较而言，激光打标技术具有无法比拟的优势。激光打标技术利用了激光作为加工设备，具有无接触、无切削力、热影响小的特点，保证了工件原有的特性。由于与工件之间没有加工力的作用，加工材料不易发生变形，受损程度小，激光打标所形成的标记清晰、持久甚至可以永不磨灭，这一点已成为激光技术区别于其他加工手段的明显优势，保证了工件的原有精度。在热处理、切割还有焊接过程中加工工件基本不变形，激光打标技术也成功地运用于局部热处理和显像管的焊接中。此外，激光对空间和时间的控制相当比较好，对于加工材料的质材、形状、尺寸以及加工环境的自由度控制相对也比较大。因此，在自动化加工和特殊面加工领域中特别适用，由于加工方式比较灵活，在生产加工中，既可以适应实验室中单件小批量的生产需要，也同样能够满足用户进行大批量的加工生产的需求。

与此同时，激光加工技术和计算机控制技术相结合能够组合成高效自动化加工设备，能够标识各种文字、图案以及符号，比较容易的利用软件设计出各种各样标识图样，还可以更改标识的内容，不断的提高现代化加工生产的效率。激光加工技术与化学腐蚀法相比对环境不造成任何的污染，相对于机械式打标无噪音发出，是一种高环保无污染的激光加工技术。

激光打标机的结构主要包括：控制系统、激光器以及扫描振镜系统等组成。其中，控制系统是激光打标机控制系统的核心部分，用来完成打标内容的编辑，并转换成控制信号传输到振镜系统、激光系统，最后还对外部设备的打标输入内容进行处理。激光打标包括矢量图打标和位图打标。矢量图打标，是在连续路径上控制激光的参数和走线速度。位图打标，就是在一个个像素点上控制激光的功率、停留时间等使得显现出不同色差的标记。位图打标采用的一般方法是通过将声光调Q激光器的Q开关释放时间与灰度值匹配，通过改变Q开关释放时间来改变激光器能量，实现灰度值的变化。此时，激光器内的声光调Q激光器的Q开关承担了两个作用，一个是工作频率选择，另一个是调节激光能量大小。通过调节Q开关释放时间可以间接改变激光介质储能时间来控制激光器输出能量，进而迫使激光能量与灰度值匹配，这种方案会导致激光介质在低储能状态时，激光振荡不稳定，激光器输出小脉冲能量也不稳定，不稳定的脉冲能量最终导致位图图像在浅色区产生灰度色差，破坏图像在浅色区的均匀性。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够减少位图打标过程中浅色区的色差的激光位图打标装置以及激光位图打标方法。

本发明提供一种激光位图打标装置，包括激光源、第一Q驱动器、第二Q驱动器、第一声光调制器、第二声光调制器、输出控制头和控制器；

所述激光源发出的激光输出至所述第一声光调制器，在所述第一声光调制器内由所述第一Q驱动器调节频率，形成预设频率的稳态激光，该稳态激光进入所述第二声光调制器，在所述第二声光调制器内由所述第二Q驱动器调节能量，得到同时具有预设频率和预设能量的衍射光从所述输出控制头输出；