FR2945973A1 - Systeme pour l'etalonnage des parametres de fonctionnement d'un graveur laser - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1), le graveur laser (1) comprenant d'une part un système de gravure avec une lentille de focalisation positionnée à une distance de la surface d'un substrat (3) destiné à être gravé et d'autre part un système de vision (2) au moins pour le positionnement et la vérification de la gravure, le système de vision (2) comprenant une caméra (2a) associée à un éclairage approprié (2b), et dans lequel le dispositif de gravure du laser (1) est agencé de manière à ce que le dispositif de gravure agisse pour graver un substrat (3) avec un agencement gravé spécifique correspondant à une modification d'au moins un paramètre, et dans lequel le système de vision(2) est connecté à un dispositif de comparaison d'au moins un paramètre gravé mesuré avec la valeur de modèle d'au moins une donnée mémorisée dans un dispositif de mémorisation connecté à un dispositif de correction de gravure.

Description

SYSTEME POUR L'ETALONNAGE DES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT D'UN GRAVEUR LASER La présente invention concerne le domaine des dispositifs et des procédés pour l'automatisation du réglage des paramètres de fonctionnement de graveurs laser et plus particulièrement pour l'étalonnage des niveaux de couleur, de la taille et de la distance de marquage de graveurs laser. On appelle gravure au laser l'utilisation de lasers pour graver ou marquer un objet. La technique peut être très technique et complexe, et souvent un système informatique est utilisé pour commander la gravure par une tête laser. Malgré cette complexité, des gravures très précises et nettes peuvent être réalisées à grande vitesse. La technique ne nécessite pas d'outils rapportés qui viennent en contact avec la surface à graver et qui s'usent. Cela est considéré comme un avantage par rapport à d'autres technologies de gravure où les têtes d'outils rapportés doivent être remplacées régulièrement. L'impact de la gravure au laser a été plus prononcé pour les matériaux pouvant être gravés au laser conçus spécifiquement. Ceux-ci comprennent les polymères et les alliages de métaux originaux. Au moins une propriété de ces matériaux pouvant être gravés au laser est de présenter une modification de couleur en fonction de la quantité d'énergie délivrée par le faisceau laser pendant les opérations de gravure. Dans des situations où une modification physique d'une surface due à la gravure n'est pas souhaitable, une alternative telle qu'un marquage est disponible. Ainsi, l'utilisation de graveurs laser concerne le marquage d'applications telles que de cartes en matière plastique. Le marquage de ces applications par un laser peut résulter en des niveaux de gris variables. Ces différentes variations de niveaux de gris peuvent être obtenues par une variation de la densité de points.

Un autre procédé pour créer différents niveaux de gris sur la zone de marquage peut consister en la modification du niveau de puissance du laser. Cependant, d'autres paramètres influencent la création de ces niveaux de gris tels que les caractéristiques du matériau de la pièce de fabrication ou la distance de marquage qui peuvent affecter directement la taille des points générés par le laser de la structure gravée. En conséquence, le réglage du graveur laser doit être effectué principalement en fonction des niveaux de gris, de la taille et de la distance de marquage mesurés par le système de vision du graveur laser. Ce système de vision participe au moins au positionnement et à la vérification de l'application gravée. Jusqu'à présent, le réglage du graveur laser et l'étalonnage du système de vision étaient effectués indépendamment l'un de l'autre et manuellement par l'exécution successive de cartes de test. Les résultats sont mesurés et analysés en relation avec les valeurs à régler. Ces mesures mènent à de nouveaux paramètres pour le graveur laser, respectivement le système de vision, qui doivent être validés par une exécution et une mesure de cartes de test supplémentaires comme décrit ci-dessus. Cette procédure doit être répétée jusqu'à ce qu'un résultat suffisant ait été obtenu. Cependant, ce procédé d'étalonnage prend du temps et du travail lorsque les réglages de plusieurs graveurs laser doivent être effectués pour obtenir un résultat identique pour chacun d'eux. Un premier objet de la présente invention consiste à proposer un système agencé pour effectuer un étalonnage en un temps réduit et un réglage sans efforts d'un graveur laser avec une meilleure précision, ce système étant agencé pour régler de façon identique l'alignement d'une pluralité de graveurs laser et éviter en outre au moins un défaut ou un inconvénient de l'art antérieur de l'invention. Cet objet est réalisé par un système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser, le graveur laser comprenant d'une part un système de gravure avec une lentille de focalisation positionnée à une distance de la surface d'un substrat destiné à être gravé, le substrat pouvant être gravé au laser étant constitué d'au moins un composant de couleur qui change en fonction de l'énergie délivrée par le graveur laser, et d'autre part un système de vision au moins pour le positionnement et la vérification de la gravure, le système de vision comprenant une caméra associée à un éclairage approprié et, dans lequel le dispositif de gravure du laser est agencé de manière à ce que le dispositif de gravure agisse pour graver un substrat avec un agencement gravé spécifique correspondant à une variation d'au moins un paramètre, et dans lequel le système de vision est connecté à un dispositif de comparaison d'au moins un paramètre gravé mesuré avec la valeur de modèle d'au moins une donnée mémorisée dans un dispositif de mémorisation connecté à un dispositif de correction de gravure. Selon une variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que les données mémorisées dans le dispositif de mémorisation correspondent aux valeurs d'au moins un paramètre mémorisé d'une carte d'étalonnage gravée utilisée en tant qu'élément de référence et positionnée à l'emplacement du substrat gravé. Selon une réalisation de cette variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que la carte d'étalonnage fournit un motif de carrés, chaque carré du motif ayant une position définie et présentant une variation d'au moins un paramètre qui diffère d'au moins un autre carré du motif. Selon une variante supplémentaire de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que le paramètre du graveur laser est au moins un niveau de gris correspondant à l'énergie délivrée par le laser ou une taille de la surface de gravure déterminée par la distance entre une tête laser et le substrat gravé. Selon une autre variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que l'étalonnage de la distance de marquage est effectué par une carte de test de position de travail comprenant plusieurs motifs de gris, chaque motif ayant la même couleur de gris et la même valeur de points par pouce (dpi), mais présentant une gravure à différentes distances de marquage entre la lentille de focalisation du laser du système de gravure et le substrat gravé. Selon une première réalisation de cette variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que la distance focale de la lentille de focalisation est définie en tant que référence pour l'alignement de la position de travail de gravure. Selon une deuxième réalisation de cette variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce qu'une distance de la lentille de focalisation en relation avec un maximum local de noircissement d'un élément de motif de gris, lorsque la distance de marquage est modifiée, est définie en tant que référence pour l'alignement de la position de travail de gravure.

Selon une autre variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que le système comprend un dispositif pour positionner le substrat gravé quant à un angle du substrat pendant la gravure pour modifier l'influence de l'éclairage pendant une exposition du système de vision sur le substrat gravé en fournissant une mesure io d'au moins un paramètre par le système de vision selon un nouvel angle. Selon une réalisation de cette variante de l'invention, le système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que la valeur de référence des données mémorisées dans le dispositif de mémorisation connecté au dispositif de correction du système de vision est 15 associée à une valeur d'angle correspondant à l'angle de la position du substrat gravé pendant l'opération de mesure. Un deuxième objet de la présente invention consiste à proposer un procédé pour mettre en oeuvre au moins une des variantes du système de l'invention. Cet objet est réalisé par un procédé pour l'étalonnage d'au moins un 20 paramètre d'un graveur laser en utilisant un système selon au moins l'une des variantes du système de l'invention, dans lequel le procédé comprend au moins : - une étape de gravure d'un substrat avec un agencement gravé spécifique correspondant à une variation d'au moins un paramètre par le dispositif de gravure du système, 25 - une étape de mesure de la valeur du paramètre d'au moins un motif par le système de vision en fonction d'un angle de position du substrat pris en tant que référence, - une étape de comparaison d'au moins une valeur mesurée avec au moins une valeur de modèle mémorisée dans un dispositif de mémorisation du système 30 de vision associé, - une étape de réglage d'au moins le paramètre du dispositif de gravure en fonction du résultat de comparaison par le dispositif de correction de gravure, - une étape de gravure d'un nouveau substrat selon le paramètre nouvellement réglé, à chaque fois que la valeur mesurée ne correspond pas à la valeur de modèle mémorisée dans le dispositif de mémorisation. Selon une variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins 5 un paramètre d'un graveur laser est caractérisé en ce que le procédé comprend au moins : - une étape de mesure et de comparaison de la taille du motif sur le substrat gravé, ou - une étape de mesure et de comparaison du niveau de gris du motif sur le ~o substrat gravé. Selon une variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que le procédé comprend au moins : - une étape de vérification que tous les angles d'observation sont surveillés, 15 - une étape de modification de la position du substrat gravé en relation avec l'angle de gravure, pour modifier l'angle d'observation du système de vision et l'influence de l'éclairage sur le substrat gravé, - une étape de mesure d'au moins un paramètre par le système de vision selon un nouvel angle. 20 Selon une variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de gravure d'une carte de test de position de travail comprenant un motif avec au moins un paramètre nécessaire pour l'alignement du 25 système de gravure, - une étape de mesure et de mémorisation de la valeur du paramètre d'au moins un motif de la carte de test, - une étape de définition d'un paramètre mémorisé en tant que position de travail. 30 Selon une particularité de cette variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de gravure d'une carte de test de position de travail comprenant un motif avec plusieurs éléments de gris, chaque élément du motif ayant le même niveau de gris et la même valeur de points par pouce (dpi), mais présentant une gravure à différentes distances de marquage entre la lentille de focalisation d'un système de gravure et un substrat gravé au système de vision, - une étape de mesure du niveau de gris de chaque élément gravé de la carte de test, - une étape de mémorisation de la distance de marquage de l'élément présentant le niveau de gris le plus intéressant, - une étape d'établissement de la distance de marquage mémorisée en tant que position de travail. Selon une particularité de cette variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que, après l'étape de gravure d'une carte de test de position de travail, le procédé comprend au moins : - une étape de contrôle que tous les éléments sont gravés, - une étape d'augmentation de la distance entre la lentille de focalisation du système de gravure au laser et le matériau devant cette lentille selon un incrément programmé si au moins un élément est manquant, - une étape de réexécution de l'étape de gravure. En outre, selon une première particularité de cette variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que la position de travail de gravure est alignée sur la distance de marquage de l'élément présentant le niveau de gris le plus foncé. Selon une deuxième particularité de cette variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que la position de travail de gravure est alignée sur la distance focale de la lentille de focalisation.

Selon une troisième particularité de cette variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que la position de travail de gravure est alignée sur une distance de la lentille de focalisation donnant un maximum local de noircissement, lorsque la distance de marquage est modifiée.

Selon une variante de l'invention, le procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant une variante du système de l'invention est caractérisé en ce que le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de mémorisation de données dans le dispositif de mémorisation par un positionnement à l'emplacement du substrat gravé d'une carte d'étalonnage gravée utilisée en tant qu'élément de référence avec un motif de valeurs de modèle pour au moins un paramètre. L'invention, avec ses caractéristiques et ses particularités, sera plus évidente et illustrée avec plus de détails dans la description qui suit en faisant 10 référence aux figures jointes, sur lesquelles : - la figure 1 est un schéma d'un graveur laser avec un système de vision montrant une position de gravure et une première position du substrat avec le système de vision correspondant à la position par défaut du système de vision, - la figure 2 est un schéma d'un graveur laser avec un système de vision 15 montrant une deuxième position du substrat avec le système de vision correspondant à une position de la pièce de fabrication en fonction d'un angle avec la position du substrat pendant l'exposition au système de vision pour une vue supplémentaire par la caméra du système, - la figure 3 est un schéma d'un exemple de carte d'étalonnage pour le 20 réglage des niveaux de gris et de la taille, - la figure 4 est un schéma d'un exemple d'un agencement de gravure pour le réglage de la position de travail, - la figure 5 est un schéma d'un exemple d'un résultat de gravure pour l'alignement de la position de travail après l'étape de gravure, 25 - la figure 6 est un organigramme du procédé de l'invention pour l'alignement automatisé selon un angle différent et pour le réglage des divers paramètres, - la figure 7 est un organigramme du procédé de l'invention pour un alignement de focalisation automatisé, 30 - la figure 8 est un schéma illustrant la valeur de niveau de gris en fonction de la distance de marquage de la gravure. On comprendra facilement que les composants de la présente invention, telle que décrite généralement et illustrée sur les diverses figures de référence ci-dessus, peuvent être agencés et conçus selon un grand nombre de configurations différentes. Ainsi, la description plus détaillée des modes de réalisation du dispositif, du système et du procédé de la présente invention, telle que représentée sur les figures 1 à 8, n'est pas destinée à limiter l'étendue de l'invention, telle que revendiquée, mais est simplement représentative de modes de réalisation sélectionnés de l'invention. Un grand nombre des unités fonctionnelles décrites dans cette description ont été appelées dispositifs afin d'accentuer plus particulièrement l'indépendance de leur mise en oeuvre. Par exemple, un dispositif peut être mis en oeuvre en tant que circuit matériel comprenant des circuits VLSI personnalisés ou des réseaux de portes, des semi-conducteurs disponibles dans le commerce, tels que des puces logiques, des transistors, ou d'autres composants discrets. Un dispositif peut également être mis en oeuvre dans des moyens matériels programmables, tels que des réseaux de portes programmables sur site, une logique de réseau programmable, des moyens logiques programmables, ou similaire. Des dispositifs peuvent également être mis en oeuvre dans un logiciel pour une exécution par divers types de processeurs. Un dispositif identifié de code exécutable peut, par exemple, comprendre un ou plusieurs blocs physiques ou logiques d'instructions d'ordinateur qui peuvent, par exemple, être organisés en tant qu'objet, procédure, ou fonction. Néanmoins, les codes exécutables d'un dispositif identifié ne doivent pas être placés physiquement ensemble, mais peuvent comprendre des instructions disparates mémorisées à différents emplacements qui, lorsqu'elles sont réunies de manière logique, composent le dispositif et réalisent l'objectif formulé pour le dispositif.

En effet, un dispositif de code exécutable pourrait être une instruction unique, ou de nombreuses instructions, et peut même être réparti dans plusieurs segments de code différents, dans différents programmes, et dans plusieurs moyens formant mémoire. De manière similaire, les données de fonctionnement peuvent être identifiées et illustrées ici dans des dispositifs, et peuvent être mises en oeuvre sous n'importe quelle forme appropriée et organisées en n'importe quel type approprié de structure de données. Les données de fonctionnement peuvent être collectées en tant qu'ensemble de données unique, ou peuvent être réparties à différents emplacements, y compris sur différents moyens de mémorisation, et peuvent exister, au moins partiellement, simplement en tant que signaux électroniques dans un système ou un réseau. Dans la totalité de cette description, un seul agencement ou un agencement désigne une particularité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec l'agencement qui est incluse dans au moins un agencement de la présente invention. Ainsi, les expressions dans un seul agencement ou dans un agencement à différents emplacements dans cette description ne font pas nécessairement toutes référence au même agencement. En outre, les particularités, structures, ou caractéristiques décrites peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée en un ou plusieurs agencements. Dans la description qui suit, de nombreux détails spécifiques sont fournis, tels que des exemples de programmation, des dispositifs logiciels, des sélections d'utilisateur, des transactions de réseau, des interrogations de base de données, des structures de base de données, des dispositifs matériels, des circuits matériels, des puces matérielles, etc., pour apporter une compréhension complète des agencements de l'invention. Un homme du métier reconnaîtra, cependant, que l'invention peut être mise en pratique sans un ou plusieurs des détails spécifiques, ou avec d'autres procédés, composants, matériaux, etc. Dans d'autres cas, des structures, des matériaux, ou des opérations bien connus ne sont pas montrés ou décrits en détail pour éviter d'obscurcir les aspects de l'invention. La présente invention concerne le réglage des niveaux de gris, de la taille et de la distance de marquage dans un graveur laser (1) en modifiant l'énergie du faisceau laser et la distance entre la tête laser et le substrat à graver avec des niveaux de gris définis. Le substrat utilisé à graver par le système de gravure au laser de l'invention a des propriétés spécifiques. En particulier, ce substrat est constitué d'un matériau pouvant être gravé au laser qui est capable de changer de couleur en fonction de la quantité d'énergie délivrée par le faisceau laser pendant les opérations de gravure. Ainsi, le réglage de niveau de gris est obtenu pour commander une énergie en modifiant la distance de travail séparant la tête de gravure au laser et le substrat pouvant être gravé au laser comme détaillé sur le schéma montré par la figure 8, ou en modifiant les réglages de puissance lorsque la distance de travail est maintenue alignée. La modification de la distance entre la tête laser et le substrat donne également une possibilité de modifier la taille du point gris ou de la surface grise obtenu sur le substrat. L'invention comprend un agencement capable de modifier l'énergie du faisceau laser ou de modifier la focalisation et la distance entre une tête laser du laser de gravure et la surface du substrat, comme montré sur la figure 1. Ainsi, la modification de l'énergie du laser ou de la distance est obtenue en tant que résultat des étapes du procédé mis en oeuvre par cet agencement. Le graveur laser (1) comprend habituellement un système de vision (2) qui effectue le positionnement du substrat (3) avant le processus de gravure et la vérification du substrat (3) gravé. Ce système de vision (2) comprend au moins une caméra (2a) associée à un dispositif d'éclairage (2b) pour obtenir une vision et un éclairage optimisés du substrat (3) lors de la mesure. Le système de vision est connecté à un dispositif de mémorisation (2c) dans lequel une base de données est mémorisée. Cette base de données comprend des valeurs d'au moins un paramètre utilisé en tant que référence pour l'étalonnage du graveur laser (1). La mémorisation de ces valeurs de référence est effectuée par une carte d'étalonnage (4). Cette carte d'étalonnage (4) est agencée pour être positionnée à l'emplacement du substrat (3) gravé lorsque le processus de vérification est en cours, à l'avant et à une distance définie de la lentille de focalisation du système de vision (2). La carte d'étalonnage (4) est une carte gravée qui peut être réalisée par un graveur laser correctement étalonné en fonction du type de paramètre à étalonner. En effet, l'alignement de la distance de travail peut être effectué sans utiliser de carte d'étalonnage provenant d'un système déjà aligné, étant donné que la position nécessaire est déterminée par une mesure relative dans la carte d'étalonnage gravée comportant le motif montré sur la figure 4. La position de travail est marquée par un motif de gris caractéristique par rapport aux autres motifs de niveau de gris de la même carte. Par contre, l'alignement du niveau de gris ou l'alignement de la taille nécessite une carte d'étalonnage provenant d'un système déjà aligné. Le système de vision du graveur en cours de traitement enregistre les données provenant de cette carte d'étalonnage provenant du système déjà aligné et compare ces valeurs au résultat du graveur en cours de traitement. Cette carte d'étalonnage mène aux mêmes résultats en ce qui concerne les niveaux de gris et la taille, tandis que la distance de travail d'un graveur différent peut être différente. La carte d'étalonnage (4) comprend un motif constitué d'une pluralité de modèles agencés selon un agencement similaire, par exemple, un motif de carrés.

Chaque carré (4a) du motif est défini par sa position, désignée, par exemple, par un numéro de position. Chaque élément (4a1) du motif présente une modification d'au moins un paramètre qui diffère d'au moins un autre élément (4a2) du motif. Le paramètre modifié peut être le niveau de gris dû au niveau d'énergie appliqué par le faisceau laser ou la taille de chaque motif (4a) gravé en fonction de la distance de focalisation séparant la tête de gravure au laser et le substrat pouvant être gravé au laser . Cette modification de la distance offre la possibilité de modifier la taille du point de gris ou de la surface de gris obtenu sur le substrat. Selon un agencement particulier de la carte d'étalonnage (4), la carte fournit un motif de carrés dans lequel chaque carré du motif fournit un élément qui a une position définie qui peut être indiquée, par exemple, par un numéro de position. Lorsque la carte d'étalonnage (4) est disposée devant la lentille de focalisation du système de vision (2), les valeurs d'au moins un paramètre de la carte d'étalonnage (4) sont lues et mesurées par le système de vision et mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c) pour remplir ou compléter la base de données du dispositif de mémorisation (2c). Une fois qu'au moins un paramètre a été mémorisé dans le dispositif de mémorisation (2c), le réglage du graveur laser peut être effectué. Les étapes de réglage de cette gravure sont montrées sur la figure 6. D'abord, la gravure d'un substrat est effectuée selon un agencement programmé particulier qui est de préférence identique à l'agencement du motif de la carte d'étalonnage (4). Ensuite, le résultat de cette gravure, c'est-à-dire ce substrat (3) gravé, est positionné devant l'objectif du système de vision (2), où sa surface gravée est surveillée, lue et mesurée, afin de comparer au moins un paramètre de la gravure avec les données mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c). La valeur de chaque élément du motif, définie par sa position, est comparée à la valeur correspondante dans les données mémorisées à la même position définie.

Après la comparaison, si la comparaison n'aboutit pas à une correspondance correcte du paramètre mesuré avec les valeurs du modèle mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c), le système de gravure (1) est réglé quant au paramètre comparé. Ainsi, la taille et le niveau de gris du motif du substrat (3) gravé sont successivement surveillés et comparés aux données mémorisées afin de régler ce paramètre ou ces paramètres du système de gravure (1). Selon une particularité de l'invention, le réglage du système de gravure (1) n'est effectué que lorsque le résultat de cette comparaison n'est pas dans une 10 plage de tolérance. Lorsque le réglage du paramètre a été effectué pour le système de gravure (1), un nouveau substrat est gravé par le laser. Ce nouveau substrat gravé est ensuite surveillé de la même manière que le premier substrat gravé. Ces opérations sont répétées jusqu'à ce que les paramètres pour la gravure du 15 substrat soient réglés pour correspondre aux données mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c) pour cette opération. Une fois que le paramètre réglé correspond correctement aux données mémorisées, le réglage du paramètre aux valeurs correctes pour le système de gravure (1) est mémorisé et utilisé en tant que paramètre de travail. 20 Selon une particularité de l'invention, le système pour l'étalonnage du graveur laser comprend un dispositif pour modifier le positionnement du substrat (3) gravé en relation avec au moins un angle (a) particulier de gravure pendant l'exposition du système de vision. Ce positionnement particulier permet une modification de l'éclairage sur le substrat (3) gravé et, en conséquence, modifie la 25 surveillance de ce substrat (3) gravé. Cette modification de la surveillance du substrat (3) gravé par le système de vision fournit un ensemble de mesures différent pour un même paramètre et, ainsi, peut éviter l'influence de distorsions provoquées par des réflexions dues à l'éclairage sur la surface. Cependant, étant donné que les valeurs du paramètre dépendent de l'inclinaison et de l'angle (a), 30 les valeurs mémorisées dans le dispositif de mémorisation sont enregistrées selon un angle spécifique. Ainsi, l'étape de comparaison est effectuée entre les valeurs mesurées et les valeurs correspondantes pour le même angle (a) d'inclinaison mémorisé dans le dispositif de mémorisation (2c).

Pendant le réglage des paramètres du système de gravure (1), le réglage aux valeurs correctes peut être effectué avec précision selon les données mémorisées en fonction des différentes valeurs pour l'angle d'observation. En conséquence, la précision du réglage est améliorée. Lorsqu'une étape de comparaison est effectuée pour une première valeur d'angle, le système vérifie si un autre ensemble de données pour le paramètre réglé est mémorisé dans le dispositif de mémorisation (2c). Si tous les angles d'observation mémorisés n'ont pas été surveillés, l'angle d'observation entre le système de vision et le substrat gravé est modifié. Ainsi, la pluralité de surveillances d'un même paramètre sur un même substrat (3) gravé selon plusieurs angles d'observation (a) optimise la précision du réglage avec un nombre limité de substrats (3) gravés après des réglages successifs du système de gravure (1). Avant l'étalonnage du réglage d'un paramètre tel que le niveau de gris ou la taille de la gravure, l'alignement de la distance de travail du graveur laser est de préférence effectué. Les étapes pour l'alignement de la distance de travail sont montrées sur l'organigramme de la figure 7. Une première distance entre la lentille de focalisation du système de gravure au laser et le substrat devant cette lentille est utilisée en tant que distance initiale. Un premier substrat est marqué par le système de gravure au laser selon un agencement particulier pour fournir une carte de test avec le même niveau de gris, la même taille et la même valeur de points par pouce (dpi) pour chaque élément (4a1) du motif gravé montré sur la figure 4. Cependant, la gravure de chaque élément de la carte de test a été effectuée avec une distance de marquage différente de sorte que le motif résultant apparaît avec différents niveaux de gris (montrés sur la figure 5) au système de vision du fait de la position de travail du système de gravure. En fait, selon la modification du niveau de gris en fonction de la distance de marquage, comme montré sur la figure 8. Lorsque la gravure au laser est effectuée avec le même niveau d'énergie et une courte distance de marquage, la valeur de gris augmente en augmentant la distance de marquage jusqu'à une valeur maximale locale de noircissement, indiquée sur la figure 8 en tant que point A. Une augmentation supplémentaire de la distance résultera en la diminution du noircissement jusqu'à une valeur minimale locale, indiquée par le point C sur la figure 8 et correspondant à la distance focale F de la lentille de focalisation, du système de gravure. L'augmentation supplémentaire de la distance de marquage résulte en une deuxième valeur maximale locale de noircissement, indiquée en tant que point B sur la figure 8. Une fois que la gravure de la carte de test a été effectuée, un dispositif contrôle si tous les carrés ou éléments du motif sont gravés. Si au moins l'un d'entre eux manque, la distance entre la lentille de focalisation du système de gravure au laser et le matériau devant cette lentille est modifiée selon un incrément programmé. Cet incrément peut être une distance fixe ou proportionnelle à la partie manquante du motif. Lorsque tous les éléments du motif ont été gravés, le résultat des étapes de gravure est surveillé par le système de vision pour mesurer le niveau de gris de chaque élément gravé de la carte de test, et la distance de marquage de l'élément ayant le niveau de gris approprié est mémorisée pour être établie en tant que position de travail. Selon une particularité du processus pour l'alignement du système de gravure, l'étape de surveillance de la carte de test gravée peut être effectuée selon plusieurs angles d'observation (a), comme expliqué précédemment. Au moins un avantage du système de l'invention est que, du fait de la mémorisation des données d'étalonnage dans le dispositif de mémorisation du système de vision (2), l'alignement et le réglage des paramètres du système de gravure peuvent être effectués de nouveau dans des périodes de temps adéquates. II sera évident aux hommes du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'écarter du domaine d'application de l'invention telle que revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés en tant qu'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par l'étendue des revendications jointes.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS1. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1), le graveur laser (1) comprenant d'une part un système de gravure avec une lentille de focalisation positionnée à une distance de la surface d'un substrat (3) destiné à être gravé, le substrat (3) pouvant être gravé au laser étant constitué d'au moins un composant de couleur qui change en fonction de l'énergie appliquée par le graveur laser, et d'autre part un système de vision (2), dans lequel le dispositif de gravure du laser est agencé de manière à ce que le dispositif de gravure agisse pour graver un substrat (3) avec un agencement gravé spécifique correspondant à une modification d'au moins un paramètre, et dans lequel le système de vision (2) est connecté à un dispositif de comparaison d'au moins un paramètre gravé mesuré avec la valeur de modèle d'au moins une donnée mémorisée dans un dispositif de mémorisation (2c) connecté à un dispositif de correction de gravure.
2. 2. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon la revendication 1, dans lequel les données mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c) correspondent aux valeurs d'au moins un paramètre mémorisé d'une carte d'étalonnage (4) gravée utilisée en tant qu'élément de référence et positionnée à l'emplacement du substrat gravé (3).
3. 3. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur Iaser(1) selon la revendication 2, dans lequel la carte d'étalonnage (4) fournit un motif de carrés, chaque carré du motif ayant une position définie et présentant une modification d'au moins un paramètre qui diffère d'au moins un autre carré du motif.
4. 4. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur (1) laser selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre du graveur laser (1) est au moins un niveau de gris correspondant à l'énergie appliquée par le laser ou une taille de la surface de gravure déterminée par la distance entre la tête laser et le substrat gravé.
5. 5. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étalonnage de la distance de marquage est effectué par une carte de test de position de travail comprenant plusieurs motifs de gris, chaque motif ayant la 15même couleur de gris et la même valeur de points par pouce (dpi), mais présentant une gravure à différentes distances de marquage entre la lentille de focalisation du laser du système de gravure et le substrat gravé.
6. 6. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon la revendication 5, dans lequel la distance focale de la lentille de focalisation est définie en tant que référence pour l'alignement de la position de travail de gravure.
7. 7. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon la revendication 5, dans lequel une distance de la lentille de focalisation en relation avec un maximum local de noircissement d'un élément de motif de gris (4a), lorsque la distance de marquage est modifiée, est établie en tant que référence pour l'alignement de la position de travail de gravure.
8. 8. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système comprend un dispositif pour positionner le substrat gravé (3) quant à un angle du substrat (3) pendant la gravure, pour modifier l'influence de l'éclairage (2b) pendant une exposition du système de vision sur le substrat gravé (3) en fournissant une mesure d'au moins un paramètre par le système de vision (2) selon un nouvel angle.
9. 9. Système pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser (1) selon la revendication 8, dans lequel la valeur de référence des données mémorisées dans le dispositif de mémorisation (2c) connecté au dispositif de correction de système de vision est associée à une valeur d'angle correspondant à l'angle de la position du substrat gravé (3) pendant l'opération de mesure.
10. 10. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser en utilisant un système selon au moins l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le procédé comprend au moins : - une étape de gravure d'un substrat avec un agencement gravé spécifique correspondant à une modification d'au moins un paramètre par le dispositif de 30 gravure du système, - une étape de mesure de la valeur du paramètre d'au moins un motif par le système de vision en fonction d'un angle de position du substrat pris en tant que référence,- une étape de comparaison d'au moins une valeur mesurée avec au moins une valeur de modèle mémorisée dans un dispositif de mémorisation du système de vision associé, - une étape de réglage d'au moins le paramètre du dispositif de gravure en fonction du résultat de la comparaison par le dispositif de correction de gravure, - une étape de gravure d'un nouveau substrat selon un paramètre nouvellement réglé, à chaque fois que la valeur mesurée ne correspond pas à la valeur de modèle mémorisée dans le dispositif de mémorisation.
11. 11. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser 10 selon la revendication 10, dans lequel le procédé comprend au moins : - une étape de mesure et de comparaison de la taille du motif sur le substrat gravé, ou - une étape de mesure et de comparaison du niveau de gris du motif sur le substrat gravé. 15
12. 12. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon les revendications 10 ou 11 en utilisant un système selon au moins l'une des revendications 8 ou 9, dans lequel le procédé comprend au moins : - une étape de vérification que tous les angles d'observation sont surveillés, - une étape de modification de la position du substrat gravé en relation 20 avec un angle avec le positionnement du substrat pendant la gravure, pour modifier l'angle d'observation par le système de vision et l'influence de l'éclairage sur le substrat gravé, - une étape de mesure d'au moins un paramètre par le système de vision selon un nouvel angle. 25
13. 13. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de gravure d'une carte de test de position de travail comprenant un motif avec au moins un paramètre nécessaire pour l'alignement du 30 système de gravure, - une étape de mesure et de mémorisation de la valeur du paramètre d'au moins un motif de la carte de test, - une étape de définition d'un paramètre mémorisé en tant que position de travail.
14. 14. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de gravure d'une carte de test de position de travail comprenant un motif avec plusieurs éléments de gris, chaque élément du motif ayant le même niveau de gris et la même valeur de points par pouce (dpi), mais présentant une gravure à différentes distances de marquage entre la lentille de focalisation d'un système de gravure et un substrat gravé au système de vision, - une étape de mesure du niveau de gris de chaque élément gravé de la 1 o carte de test, - une étape de mémorisation de la distance de marquage de l'élément ayant le niveau de gris le plus intéressant, - une étape d'établissement de la distance de marquage mémorisée en tant que position de travail. 15
15. 15. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon la revendication 13 ou 14, dans lequel après l'étape de gravure de la carte de test de position de travail, le procédé comprend au moins : - une étape de contrôle que tous les éléments sont gravés, - une étape de modification de la distance entre la lentille de focalisation du 20 système de gravure au laser et le matériau devant cette lentille selon un incrément programmé si au moins un élément est manquant, - une étape de réexécution de l'étape de gravure.
16. 16. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon les revendications 13 à 15, dans lequel la position de travail de gravure est 25 alignée sur la distance de marquage de l'élément présentant le niveau de gris le plus foncé.
17. 17. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon les revendications 13 à 15, dans lequel la position de travail de gravure est alignée sur la distance focale de la lentille de focalisation. 30
18. 18. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon les revendications 13 à 15, dans lequel la position de travail de gravure est alignée sur une distance de la lentille de focalisation donnant un maximum local de noircissement, lorsque la distance de marquage est modifiée.
19. 19. Procédé pour l'étalonnage d'au moins un paramètre d'un graveur laser selon l'une quelconque des revendications 10 à 18, dans lequel le procédé comprend au préalable au moins : - une étape de mémorisation de données dans le dispositif de mémorisation par le positionnement à l'emplacement du substrat gravé d'une carte d'étalonnage gravée utilisée en tant qu'élément de référence avec un motif de valeurs de modèle pour au moins un paramètre.