JPS6342191A - 複数のレ−ザのエネルギ−出力を等化する方法および装置 - Google Patents
複数のレ−ザのエネルギ−出力を等化する方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、物体上に符号等をイ寸けるマーキング装置の
分野に関するものである。特に本発明は、例えばコンベ
ア上でマーキング装置に対して移動する製品の表面上に
英数字コート、バーコード、その他の有効な印を付けう
るマーキング装置に関するものである。この装置はレー
ザビームをｊｍ過する物体上にマーキングを行う。また
本発明は例えば可動ミラーを用いて静止物体を横切るよ
うにビームを走査するシステムに用いることもできる。
分野に関するものである。特に本発明は、例えばコンベ
ア上でマーキング装置に対して移動する製品の表面上に
英数字コート、バーコード、その他の有効な印を付けう
るマーキング装置に関するものである。この装置はレー
ザビームをｊｍ過する物体上にマーキングを行う。また
本発明は例えば可動ミラーを用いて静止物体を横切るよ
うにビームを走査するシステムに用いることもできる。
通常マーキングは、マーキングすべき製品の表面を永久
的に変えるのに充分なエネルギーを有する複数のレーザ
を用いて行われる。本発明を適用しうるある種の装置は
米国特許出願第５９６．８９８号明細書に開示されてい
る。
的に変えるのに充分なエネルギーを有する複数のレーザ
を用いて行われる。本発明を適用しうるある種の装置は
米国特許出願第５９６．８９８号明細書に開示されてい
る。
上述したレーザマーキング装置は複数個、例えば７個の
レーザを用いる。各レーザの出力ビームはビーム配給管
および集束レンズを経てマーキング位置に送られる。７
つのビームはレンズによりこれらビームの縦列を形成す
るように配置され、各ビームが、通過する製品上にドツ
トをマーキングしうるようになっている。上記の縦列を
横切るように製品を移動させることにより、文字・数字
・記号等のキャラクタを記録したドツトマトリックスの
配列が周知のように得られる。所望のキャラクタに対す
る正しい位置に対応するレーザを選択的にターン・オン
させることにより、これらのキャラクタを製品上にマー
キングしうる。
レーザを用いる。各レーザの出力ビームはビーム配給管
および集束レンズを経てマーキング位置に送られる。７
つのビームはレンズによりこれらビームの縦列を形成す
るように配置され、各ビームが、通過する製品上にドツ
トをマーキングしうるようになっている。上記の縦列を
横切るように製品を移動させることにより、文字・数字
・記号等のキャラクタを記録したドツトマトリックスの
配列が周知のように得られる。所望のキャラクタに対す
る正しい位置に対応するレーザを選択的にターン・オン
させることにより、これらのキャラクタを製品上にマー
キングしうる。
代表的には、５×７ドツトのマトリックスが用いられて
おり、従って記録すべき各キャラクタに対し、このキャ
ラクタを形成するのに必要とする個所にドツトを配置す
る順序で７個のレーザを５回ターン・オンおよびターン
・オフさせる必要がある。各キャラクタは、マーキング
ずべき物体がレーザレンズを通過する際に、選択したレ
ーザを同時にターン・オンさせ、これを別々に５回行う
ことにより形成される。この１回のターン・オンをスト
ロークと称する。このようにキャラクタを記録する際に
、レーザエネルギーの出力が変化すると、これにより記
録品質を劣化せしめる。すなわち、幾つかのドツトが部
分的にしか形成されなかったり、或いは完全に欠落した
りする。またドツトがあまりにも大きくなりずぎたりす
る。このレーザ出力エネルギーの変化は、 （１）公称レーザ出力の変化 （２）ターン・オン遅延 （３）ターン・オンおよびターン・オフ時定数（４）エ
キルギー出力およびビーム形状の変化によって生じる。
おり、従って記録すべき各キャラクタに対し、このキャ
ラクタを形成するのに必要とする個所にドツトを配置す
る順序で７個のレーザを５回ターン・オンおよびターン
・オフさせる必要がある。各キャラクタは、マーキング
ずべき物体がレーザレンズを通過する際に、選択したレ
ーザを同時にターン・オンさせ、これを別々に５回行う
ことにより形成される。この１回のターン・オンをスト
ロークと称する。このようにキャラクタを記録する際に
、レーザエネルギーの出力が変化すると、これにより記
録品質を劣化せしめる。すなわち、幾つかのドツトが部
分的にしか形成されなかったり、或いは完全に欠落した
りする。またドツトがあまりにも大きくなりずぎたりす
る。このレーザ出力エネルギーの変化は、 （１）公称レーザ出力の変化 （２）ターン・オン遅延 （３）ターン・オンおよびターン・オフ時定数（４）エ
キルギー出力およびビーム形状の変化によって生じる。
７つのレーザを整合させてこれらレーザの実効出力が実
質的に等しくなるようにする努力は実際に著しく費用が
かかることであろうし、またレーザ出力は時間の経過に
ともなって変化するおそれがある為におそらく不可能な
ことであろう。
質的に等しくなるようにする努力は実際に著しく費用が
かかることであろうし、またレーザ出力は時間の経過に
ともなって変化するおそれがある為におそらく不可能な
ことであろう。
本発明の目的は、レーザマーキングシステムに用いる個
々のレーザの出力を等化する改善した方法および装置を
提供せんとするにある。
々のレーザの出力を等化する改善した方法および装置を
提供せんとするにある。
本発明の他の目的は、上述したマーキングシステムにお
ける各レーザのターン・オンパルスを変えてレーザのエ
ネルギー出力を実質的に等化する方法および装置を提供
せんとするにある。
ける各レーザのターン・オンパルスを変えてレーザのエ
ネルギー出力を実質的に等化する方法および装置を提供
せんとするにある。
本発明の更に他の目的は、レーザをトリガするターン・
オンパルスの中心合わせを行い、レーザから生じるエネ
ルギードツトの縦方向の直線性を保証し、移動物体にマ
ーキングを行う方法および装置を提供せんとするにある
。
オンパルスの中心合わせを行い、レーザから生じるエネ
ルギードツトの縦方向の直線性を保証し、移動物体にマ
ーキングを行う方法および装置を提供せんとするにある
。
本発明の更に他の目的は、レーザを予備イオン化したタ
ーン・オン遅延を減少させることにより高ストローク速
度を得るようにする方法および手段を提供せんとするに
ある。
ーン・オン遅延を減少させることにより高ストローク速
度を得るようにする方法および手段を提供せんとするに
ある。
本発明は、各レーザに対する電気的な駆動信号を制御す
ることによりレーザ出力を等化する方法および装置を提
供するものである。この結果によれば記録品質に及ぼす
レーザ性能変化による影響を可成り減少せしめる。この
制御は数種類の形態をとる。まず第１に、各レーザの相
対エネルギー出力を決定し、各レーザのターン・オン時
間を最も弱いレーザビームに対して適切に重みづけする
ことにより各レーザビームのターン・オン時間を調整す
る。或いはまたビームの重みづけを平均ビームエネルギ
ーのような他の基準値或いは独立の基準値に対して行う
こともできる。しかし、レーザに対し可変幅のターン・
オン時間パルスを用いると、形成され・たキャラクタに
非直線性を導入するおそれがある。この問題を無くす或
いは最小にする為には、ターン・オンパルスのすべてを
選択時間軸を中心として中心合わぜする。このようにタ
ーン・オンパルスの重みづけとパルスの中心合わせとを
組合せることにより全体の記録品質を著しく改善する。
ることによりレーザ出力を等化する方法および装置を提
供するものである。この結果によれば記録品質に及ぼす
レーザ性能変化による影響を可成り減少せしめる。この
制御は数種類の形態をとる。まず第１に、各レーザの相
対エネルギー出力を決定し、各レーザのターン・オン時
間を最も弱いレーザビームに対して適切に重みづけする
ことにより各レーザビームのターン・オン時間を調整す
る。或いはまたビームの重みづけを平均ビームエネルギ
ーのような他の基準値或いは独立の基準値に対して行う
こともできる。しかし、レーザに対し可変幅のターン・
オン時間パルスを用いると、形成され・たキャラクタに
非直線性を導入するおそれがある。この問題を無くす或
いは最小にする為には、ターン・オンパルスのすべてを
選択時間軸を中心として中心合わぜする。このようにタ
ーン・オンパルスの重みづけとパルスの中心合わせとを
組合せることにより全体の記録品質を著しく改善する。
ストローク速度が速い場合には、レーザが充分速いサイ
クルに適合しえない為に追加の問題が生じる。この問題
は、レーザを選択的に予備イオン化してターン・オン遅
延を減少させ、マーキング品質を保持したまま充分速い
ストローク速度にレーザを適合せしめることにより低減
化させる。
クルに適合しえない為に追加の問題が生じる。この問題
は、レーザを選択的に予備イオン化してターン・オン遅
延を減少させ、マーキング品質を保持したまま充分速い
ストローク速度にレーザを適合せしめることにより低減
化させる。
本発明の他の目的および利点は以下の図面に関する説明
から明かとなるであろう。
から明かとなるであろう。
以下図面につき説明する。
第１図は本発明を適用するのに適したレーザ・マーキン
グシステムを示す。このシステムは、多数のレーザ、好
ましくはＣＯ□レーザを有するレーザヘッド１０を具え
ており、これらのレーザは約２７ＭＨ２の無線周波エネ
ルギーによって約２０ワツトの公称電力に励起される。
グシステムを示す。このシステムは、多数のレーザ、好
ましくはＣＯ□レーザを有するレーザヘッド１０を具え
ており、これらのレーザは約２７ＭＨ２の無線周波エネ
ルギーによって約２０ワツトの公称電力に励起される。
レーザヘッドには代表的に７個のレーザを設け、これら
レーザの出力はビーム配給管１２と、ミラーとを経てレ
ンズ１４に向けられ、このレンズ１４がビームをマーキ
ング領域上に集束させる。第１図では、マーキングずべ
き製品を運ぶコンベアシステムの表面１６上にマーキン
グ領域がある。
レーザの出力はビーム配給管１２と、ミラーとを経てレ
ンズ１４に向けられ、このレンズ１４がビームをマーキ
ング領域上に集束させる。第１図では、マーキングずべ
き製品を運ぶコンベアシステムの表面１６上にマーキン
グ領域がある。
通常の構成では、レーザの出力がレンズにより集束され
てビームの列（縦列）を、７個のレーザの場合には７ド
ツトの高さの列を形成する。マーキングすべき製品は上
記のビームの列に対し交差する方向に移動する為、７Ｘ
ｎビツトマトリツクスを形成し、各レーザのビームエネ
ルギーを選択することによりこのマトリックスから文字
・数字・記号等のキャラクタを形成することができる。
てビームの列（縦列）を、７個のレーザの場合には７ド
ツトの高さの列を形成する。マーキングすべき製品は上
記のビームの列に対し交差する方向に移動する為、７Ｘ
ｎビツトマトリツクスを形成し、各レーザのビームエネ
ルギーを選択することによりこのマトリックスから文字
・数字・記号等のキャラクタを形成することができる。
本例の場合７×５ドツトマトリツクスが望ましいものと
仮定し、従って各マトリックスはマーキングすべき物体
がマーキング点を通過する際に７個のレーザにより５つ
のストロークを以って構成されるものとする（第２図参
照）。
仮定し、従って各マトリックスはマーキングすべき物体
がマーキング点を通過する際に７個のレーザにより５つ
のストロークを以って構成されるものとする（第２図参
照）。
レーザ用の無線周波励起エネルギーは制御コンツル中に
入れた増幅器１８により発生させ、各レーザに対し１つ
の増幅器を割当てる。これら増幅器はコンピュータシス
テム２０から本発明によるレーザインタフェース回路２
２を経て供給されるデジタル信号により制御される。各
レーザは、記録すべき特定のキャラクタに依存してレー
ザをターン・オン或いはターン・オフする信号により個
別に制御しうる。千−ボードおよびＣＲＴ （陰極線
管）ユニット２４ハ、オペレータがコンピュータにアク
セスし、後に説明するようにヂークを入力したりレーザ
インタフェース回路２２の動作を変えたりするようにす
る。当業者にとって明かなように、種々のコンピュータ
システム、例えばインテル社のＩｎｔｅｌ ８０／２４
シングルボードコンピュータシステムを用いることが
できる。
入れた増幅器１８により発生させ、各レーザに対し１つ
の増幅器を割当てる。これら増幅器はコンピュータシス
テム２０から本発明によるレーザインタフェース回路２
２を経て供給されるデジタル信号により制御される。各
レーザは、記録すべき特定のキャラクタに依存してレー
ザをターン・オン或いはターン・オフする信号により個
別に制御しうる。千−ボードおよびＣＲＴ （陰極線
管）ユニット２４ハ、オペレータがコンピュータにアク
セスし、後に説明するようにヂークを入力したりレーザ
インタフェース回路２２の動作を変えたりするようにす
る。当業者にとって明かなように、種々のコンピュータ
システム、例えばインテル社のＩｎｔｅｌ ８０／２４
シングルボードコンピュータシステムを用いることが
できる。
レーザマーキング装置自体を更に詳細に知る上では、米
国特許出願第５９６．８９８号明細書を参照しうる。
国特許出願第５９６．８９８号明細書を参照しうる。
第２図を参照するに、第１図のレーザマーキング装置に
より生ぜしめる代表的なドツトマトリックスを示してい
る。例示的に７Ｘ５とした各マトリックス２６は３５個
のドツトを有する。有効情報、例えば文字ＥおよびＨを
生ぜしめる為に、物体がマーキング位置を通過する際に
選択したドツトのみを物体上にマーキングする。７×５
ドツトマトリツクスでは、５つのストロークがあり、各
ストロークが列の１つである。文字Ｅを形成するには例
、ｊｉｆ第１ストローク甲すべてのレーザをターン・オ
ンする。第２および第３ストローク中は第１゜第４およ
び第７レーザのみをターン・オンし、第４および第５ス
トローク中は第１および第７レーザのみをターン・オン
する。
より生ぜしめる代表的なドツトマトリックスを示してい
る。例示的に７Ｘ５とした各マトリックス２６は３５個
のドツトを有する。有効情報、例えば文字ＥおよびＨを
生ぜしめる為に、物体がマーキング位置を通過する際に
選択したドツトのみを物体上にマーキングする。７×５
ドツトマトリツクスでは、５つのストロークがあり、各
ストロークが列の１つである。文字Ｅを形成するには例
、ｊｉｆ第１ストローク甲すべてのレーザをターン・オ
ンする。第２および第３ストローク中は第１゜第４およ
び第７レーザのみをターン・オンし、第４および第５ス
トローク中は第１および第７レーザのみをターン・オン
する。
レーザマーキングに対する重大な問題は、レーザ間の出
力変化である。７つ或いはそれ以上のレーザをこれらが
実質的に同じ出力を有するように整合するのは容易に達
成できない。たとえこのことが商業的に可能であったと
しても、時の経過による動作特性の変化により上述した
のと同じ問題を生ぜしめてしまうであろう。出力の変化
を解決する１つの方法は、最も弱いレーザが許容しうる
ドツトを形成するのに必要とする最小量の時間を決定し
、次にすべのレーザをこの時間の間ターン・オンさせる
ことである。しかし、このような手段によると、より出
力の大きなレーザ゛の出力エネルギー量は必要とするエ
ネルギー量よりも多くなってしまい、このエネルギー量
により記録されるドツトをあまりにも大きくしてしまい
、これにより記録品質を許容しえないものとする。
力変化である。７つ或いはそれ以上のレーザをこれらが
実質的に同じ出力を有するように整合するのは容易に達
成できない。たとえこのことが商業的に可能であったと
しても、時の経過による動作特性の変化により上述した
のと同じ問題を生ぜしめてしまうであろう。出力の変化
を解決する１つの方法は、最も弱いレーザが許容しうる
ドツトを形成するのに必要とする最小量の時間を決定し
、次にすべのレーザをこの時間の間ターン・オンさせる
ことである。しかし、このような手段によると、より出
力の大きなレーザ゛の出力エネルギー量は必要とするエ
ネルギー量よりも多くなってしまい、このエネルギー量
により記録されるドツトをあまりにも大きくしてしまい
、これにより記録品質を許容しえないものとする。
他の解決手段は、レーザを発光させるのに用いる無線周
波信号の振幅を変えることによりレーザ出力を互いに等
しくすることである。この方法は、弱いレーザを高い振
幅の信号で励起して高い出力を生ぜしめるものである。
波信号の振幅を変えることによりレーザ出力を互いに等
しくすることである。この方法は、弱いレーザを高い振
幅の信号で励起して高い出力を生ぜしめるものである。
しかしこの方法では、より高価な無線周波増幅器を用い
たり、これら増幅器をビーム出力の関数として調整する
回路を必要とする。
たり、これら増幅器をビーム出力の関数として調整する
回路を必要とする。
本発明によれば、レーザ出力を等化する廉価で効率のよ
い方法および装置を提供する。本発明によれば、各レー
ザの“オン”時間を独自に制御することにより所望結果
を得る。このようにすることによりターン・オン遅延に
よる影響およびレーザ間のレーザ出力の変化を減少せし
める。この方法は低価格で容易に実現しろる為に有利な
ものである。特に、“オン”および“オフ”の２つの状
態のみを与える必要があるだけで、簡単な無線周波増幅
器を用いうるようになる。
い方法および装置を提供する。本発明によれば、各レー
ザの“オン”時間を独自に制御することにより所望結果
を得る。このようにすることによりターン・オン遅延に
よる影響およびレーザ間のレーザ出力の変化を減少せし
める。この方法は低価格で容易に実現しろる為に有利な
ものである。特に、“オン”および“オフ”の２つの状
態のみを与える必要があるだけで、簡単な無線周波増幅
器を用いうるようになる。
重みづけおよびパルスの中心合わせ
本発明の詳細な説明する為の波形を第３および４図に示
す。第３図は代表的なマーキングシステムにおける７つ
のレーザのうちの３つのレーザに対するターン・オンパ
ルスを示す。第１（Ｌ）レーザは最低の出力を有するレ
ーザであり、第２ （Ｌ）レーザは中間の出力を有し、
第３ （＃、）レーザは最大の出力を有するものである
とした。（縦の破線で示す）ストロークの開始時に、こ
れら３つのレーザがターン・オンするも、これらのター
ン・オン時間は互いに異なっており、レーザ出力に反比
例する。従って、第３レーザは最短時間の間オン状態と
なり、第ル−ザは最長時間の間オン状態となる。このこ
とを本明細書でターン・オンパルスの重みづけと称する
。その理由は、上述した状態は代表的に最低出力を有す
るレーザに基づいて重みを計算することにより得られる
為である。
す。第３図は代表的なマーキングシステムにおける７つ
のレーザのうちの３つのレーザに対するターン・オンパ
ルスを示す。第１（Ｌ）レーザは最低の出力を有するレ
ーザであり、第２ （Ｌ）レーザは中間の出力を有し、
第３ （＃、）レーザは最大の出力を有するものである
とした。（縦の破線で示す）ストロークの開始時に、こ
れら３つのレーザがターン・オンするも、これらのター
ン・オン時間は互いに異なっており、レーザ出力に反比
例する。従って、第３レーザは最短時間の間オン状態と
なり、第ル−ザは最長時間の間オン状態となる。このこ
とを本明細書でターン・オンパルスの重みづけと称する
。その理由は、上述した状態は代表的に最低出力を有す
るレーザに基づいて重みを計算することにより得られる
為である。
コンピュータに与えられる重みは出力が大きいレーザを
短期間ターン・オンさせるのに用いられる。このように
することによりレーザ当たりの工ネルギー出力を所望の
エネルギーレベルに等化する。従って、オペレータは最
も弱いレーザに対す満足な公称ターン・オンパルス（公
称オン時間）を選択する。次にオペレータは他のレーザ
に対する重み（例えば最も弱いレーザのオン時間に対す
る割合）を決定する。次にコンピュータが公称オン時間
に重みを乗じることにより他の各レーザに対する公称オ
ン時間を計算する。この値が後に説明するようにレーザ
インタフェース回路２２に与えられる。
短期間ターン・オンさせるのに用いられる。このように
することによりレーザ当たりの工ネルギー出力を所望の
エネルギーレベルに等化する。従って、オペレータは最
も弱いレーザに対す満足な公称ターン・オンパルス（公
称オン時間）を選択する。次にオペレータは他のレーザ
に対する重み（例えば最も弱いレーザのオン時間に対す
る割合）を決定する。次にコンピュータが公称オン時間
に重みを乗じることにより他の各レーザに対する公称オ
ン時間を計算する。この値が後に説明するようにレーザ
インタフェース回路２２に与えられる。
車にレーザのオン時間に重みづけを行って等化出力を得
ることは静的な或いは低速度のマーキングシステムにと
って満足なことである。しかし、マーキングすべき物体
とレーザビームとの間の相対移動に頼るドツトマトリッ
クスマーキングシステムを用いる場合には、出力を単に
重みづけすることによっては完全に満足な結果が得られ
ない。
ることは静的な或いは低速度のマーキングシステムにと
って満足なことである。しかし、マーキングすべき物体
とレーザビームとの間の相対移動に頼るドツトマトリッ
クスマーキングシステムを用いる場合には、出力を単に
重みづけすることによっては完全に満足な結果が得られ
ない。
すなわち、重みづけにより得られる各レーザビームに対
するオン時間の変化によりドツトの非直線性すなわちゆ
がみを生ぜしめるおそれがある。この影響は、弱いレー
ザが長時間オン状態にあり、ドツトの中心が、物体の移
動により強いレーザによって生ぜしめられるドツトに対
して偏移する為に生じる。この非直線性の程度は、 （１）重みの値の差 （２）物体の速度 （３）マーキングシステムのストローク速度に依存する
。レーザがあまり整合していない高速マーキングの場合
、重みづけ技術のみでは許容しうるマーキング品質を得
ることができない。
するオン時間の変化によりドツトの非直線性すなわちゆ
がみを生ぜしめるおそれがある。この影響は、弱いレー
ザが長時間オン状態にあり、ドツトの中心が、物体の移
動により強いレーザによって生ぜしめられるドツトに対
して偏移する為に生じる。この非直線性の程度は、 （１）重みの値の差 （２）物体の速度 （３）マーキングシステムのストローク速度に依存する
。レーザがあまり整合していない高速マーキングの場合
、重みづけ技術のみでは許容しうるマーキング品質を得
ることができない。
非直線性の問題に対する解決策を第４図に示す。
この場合も重みを用いており、第１〜第３１／−ザを第
３図と同じ時間だけターン・オンさせる。しかし第４図
では、各レーザに対するターン・オン・パルスの中心を
共通の基準時間軸とする。従って、すべてのレーザが同
時にターン・オンせずに、最も弱いレーザが最初にター
ン・オンし、これに続き中間の強度のレーザ（第２レー
ザ）がターン・オンし、これに続く最も強いレーザ（第
３レーザ）がターン・オンする。第１および第２レーザ
のターン・オン時間の間、および第２および第３レーザ
のターン・オン時間の間にはそれぞれ第１および第２遅
延があり、これらレーザのターン・オフ時間に対しても
同じ量で逆方向の遅延がある。
３図と同じ時間だけターン・オンさせる。しかし第４図
では、各レーザに対するターン・オン・パルスの中心を
共通の基準時間軸とする。従って、すべてのレーザが同
時にターン・オンせずに、最も弱いレーザが最初にター
ン・オンし、これに続き中間の強度のレーザ（第２レー
ザ）がターン・オンし、これに続く最も強いレーザ（第
３レーザ）がターン・オンする。第１および第２レーザ
のターン・オン時間の間、および第２および第３レーザ
のターン・オン時間の間にはそれぞれ第１および第２遅
延があり、これらレーザのターン・オフ時間に対しても
同じ量で逆方向の遅延がある。
本明細書では、この動作方法をターン・オンパルスの重
みづけおよびパルスの中心合わせ法と称する。レーザの
ターン・オンパルスの中心を共通基準時間に合わせるこ
とにより、各ドツトの中心が出力量にかかわらず物体上
の同じ点に位置するようになり、これにより非直線性を
無Ｘすことができる。適切な遅延は実験的に決定してコ
ンピュータシステムに与えることができ、或いはこれら
の遅延をコンピュータにより重みから計算することがで
きる。
みづけおよびパルスの中心合わせ法と称する。レーザの
ターン・オンパルスの中心を共通基準時間に合わせるこ
とにより、各ドツトの中心が出力量にかかわらず物体上
の同じ点に位置するようになり、これにより非直線性を
無Ｘすことができる。適切な遅延は実験的に決定してコ
ンピュータシステムに与えることができ、或いはこれら
の遅延をコンピュータにより重みから計算することがで
きる。
レーザ予備イオン化
重みづけおよびパルスの中心合わせ技術を用いることに
より比較的高いエネルギーレベル（例えば１ミリ秒より
も幅広なターン・オンパルス）で極めて満足な結果が得
られる。ストローク速度が速い場合にそうであるように
エネルギーレベルが低い（ターン・オンパルス幅が３０
０ μ秒よりも狭い）場合には追加の技術が必要となる
。その理由は、低エネルギーレベルでのターン・オンパ
ルス幅はレーザのターン・オン遅延の２倍或いは３倍し
かない為である。実際に、遅く動作するレーザ（最大の
ターン・オン遅延を有するレーザ）の出力エネルギーは
ストローク速度が速い場合に著しく減少せしめられるお
それがある。
より比較的高いエネルギーレベル（例えば１ミリ秒より
も幅広なターン・オンパルス）で極めて満足な結果が得
られる。ストローク速度が速い場合にそうであるように
エネルギーレベルが低い（ターン・オンパルス幅が３０
０ μ秒よりも狭い）場合には追加の技術が必要となる
。その理由は、低エネルギーレベルでのターン・オンパ
ルス幅はレーザのターン・オン遅延の２倍或いは３倍し
かない為である。実際に、遅く動作するレーザ（最大の
ターン・オン遅延を有するレーザ）の出力エネルギーは
ストローク速度が速い場合に著しく減少せしめられるお
それがある。
本発明によれば、ターン・オン遅延による影響が比較的
小さくなるようにこのターン・オン遅延を減少せしめる
ことができる。このことは、各ストロークパルスの開始
時に無線周波エネルギーを短時間レーザに与え、これに
続いて、ドツトを発生させる実際のターン・オンパルス
の開始前に可変の（零にしうる）遅延を導入することに
より達成する。このようにすることにより、ドツトを記
録する為にレーザをターン・オンさせる際にこのレーザ
をより一層迅速に応答させるようになる。
小さくなるようにこのターン・オン遅延を減少せしめる
ことができる。このことは、各ストロークパルスの開始
時に無線周波エネルギーを短時間レーザに与え、これに
続いて、ドツトを発生させる実際のターン・オンパルス
の開始前に可変の（零にしうる）遅延を導入することに
より達成する。このようにすることにより、ドツトを記
録する為にレーザをターン・オンさせる際にこのレーザ
をより一層迅速に応答させるようになる。
短時間の予備イオン化パルスを用いることにより、マー
キングに用いるターン・オンパルスの前に充分なレーザ
出力を生ぜしめることなくターン・オン遅延を可成り減
少せしめることができる。このような予備イオン化パル
スは、ドツトを記録するのに特定のレーザが指定されて
いるストロークに対してのみ必要となる。
キングに用いるターン・オンパルスの前に充分なレーザ
出力を生ぜしめることなくターン・オン遅延を可成り減
少せしめることができる。このような予備イオン化パル
スは、ドツトを記録するのに特定のレーザが指定されて
いるストロークに対してのみ必要となる。
レーザを予備イオン化する上述した概念を第５図に示す
。最初の（左側の）縦の破線はストロークの開始を示す
。短時間の予備イオン化パルス３０は、レーザがターン
・オンパルス３２を受けると直ちに発光するように準備
しておく為に発生させる。
。最初の（左側の）縦の破線はストロークの開始を示す
。短時間の予備イオン化パルス３０は、レーザがターン
・オンパルス３２を受けると直ちに発光するように準備
しておく為に発生させる。
図示のように、このパルス３０に続いて、ターン・オン
パルスを受ける前に短時間の遅延時間３４を導入するこ
とができる。或いは実際にこの遅延時間３４を零にする
ことができ、この場合には予備イオン化パルスの直後に
ターン・オンパルスが続く。
パルスを受ける前に短時間の遅延時間３４を導入するこ
とができる。或いは実際にこの遅延時間３４を零にする
ことができ、この場合には予備イオン化パルスの直後に
ターン・オンパルスが続く。
いずれにしても、上述した状況の下では予備イオン化技
術が満足に機能する。パルス間の遅延を用いるか否かは
、主としてマーキングシステムが動作するストローク速
度により且つイオン化技術を変更するか否かにより決定
されることである。このイオン化技術の変更は以下の項
目゛無ドツト／ドツト毎の予備イオン化”で説明する。
術が満足に機能する。パルス間の遅延を用いるか否かは
、主としてマーキングシステムが動作するストローク速
度により且つイオン化技術を変更するか否かにより決定
されることである。このイオン化技術の変更は以下の項
目゛無ドツト／ドツト毎の予備イオン化”で説明する。
予備イオン化パルス３０の持続時間は、第７図における
予備イオン化タイマと関連して説明するように、１つの
タイマにより制御する。所要に応じ各レーザに対し別々
のタイマを設けることができる。このようにすると、特
定のレーザと関連するターン・オン遅延に対し各予備イ
オン化タイマを別々に調整しうるようになる。各レーザ
に対し別々のタイマを用いると、整合が最良となるも、
単一のタイマによっても適切な動作が得られ、しかも回
路の複雑性を低減化する。
予備イオン化タイマと関連して説明するように、１つの
タイマにより制御する。所要に応じ各レーザに対し別々
のタイマを設けることができる。このようにすると、特
定のレーザと関連するターン・オン遅延に対し各予備イ
オン化タイマを別々に調整しうるようになる。各レーザ
に対し別々のタイマを用いると、整合が最良となるも、
単一のタイマによっても適切な動作が得られ、しかも回
路の複雑性を低減化する。
無ドツト／ドツト毎の予備イオン化
レーザのターン・オンに与える予備イオン化の効果を研
究する為に、予備イオン化パルスがレーザターン・オン
パルスの前縁に比較的接近して（数ミリ秒以内で）生じ
た場合のみこの予備イオン化パルスが有効となるように
した。しかし、高ストローク速度記録（例えばストロー
ク間は１ミリ秒或いはそれよりも短い）中、特定のレー
ザが２つ或いはそれ以上の順次のストロークに対するド
ツトを記録する場合には、各ターン・オンパルス自体が
次のドツトに対する予備イオン化を行う。
究する為に、予備イオン化パルスがレーザターン・オン
パルスの前縁に比較的接近して（数ミリ秒以内で）生じ
た場合のみこの予備イオン化パルスが有効となるように
した。しかし、高ストローク速度記録（例えばストロー
ク間は１ミリ秒或いはそれよりも短い）中、特定のレー
ザが２つ或いはそれ以上の順次のストロークに対するド
ツトを記録する場合には、各ターン・オンパルス自体が
次のドツトに対する予備イオン化を行う。
これらの極めて特別な状況（高ストローク速度、順次の
ドツト）の下では、別々の予備イオン化パルスを用いる
と、レーザエネルギー出力のばらつきを減少させるのに
寄与するもレーザをあまりにも早期に始動せしめてしま
う為に適切な記録に妨害を及ぼす。このような場合には
、別々の予備イオン化パルスを形成せずに前のストロー
ク中に記録したドツトに対するターン・オンパルスの予
備イオン化効果を利用することによりレーザエネルギー
の良好な等化を達成する。
ドツト）の下では、別々の予備イオン化パルスを用いる
と、レーザエネルギー出力のばらつきを減少させるのに
寄与するもレーザをあまりにも早期に始動せしめてしま
う為に適切な記録に妨害を及ぼす。このような場合には
、別々の予備イオン化パルスを形成せずに前のストロー
ク中に記録したドツトに対するターン・オンパルスの予
備イオン化効果を利用することによりレーザエネルギー
の良好な等化を達成する。
この現象を考慮する為には、ストローク速度を検出し、
たり、予備イオン化パルスを発生ぜしめる前に特定のレ
ーザが前のストローク中に発光していたか否かを検出す
る必要がある。第８図に関連して説明するように、予備
イオン化パルスを抑圧する必要がある程度に充分速いス
トローク速度を検出したり、特定のレーザが前のストロ
ーク中発元したか否かを検出する無ドツト／ドツト毎予
備イオン化回路を設ける。この場合例えば高ストローク
速度で無ドツト （ブランク）が生じた場合には依然と
して予備イオン化パルスを与える必要がある。第８図の
回路の効果は、高ストローク速度の際にブランクが先行
するドツトの前のみに予備イオン化パルスを挿入するこ
とにある。この回路の機能は第６図に示しである。第６
図の上側の波形はしきい値よりも低いストローク速度の
際に行われるドツト毎の予備イオン化を示す。この場合
、ストロークが生じる度にターン・オンパルスの前に予
備イオン化パルスが生じる。しかしブランク（無ドツト
）の場合には、予備イオン化パルスやターン・オンパル
スは存在り、すい。
たり、予備イオン化パルスを発生ぜしめる前に特定のレ
ーザが前のストローク中に発光していたか否かを検出す
る必要がある。第８図に関連して説明するように、予備
イオン化パルスを抑圧する必要がある程度に充分速いス
トローク速度を検出したり、特定のレーザが前のストロ
ーク中発元したか否かを検出する無ドツト／ドツト毎予
備イオン化回路を設ける。この場合例えば高ストローク
速度で無ドツト （ブランク）が生じた場合には依然と
して予備イオン化パルスを与える必要がある。第８図の
回路の効果は、高ストローク速度の際にブランクが先行
するドツトの前のみに予備イオン化パルスを挿入するこ
とにある。この回路の機能は第６図に示しである。第６
図の上側の波形はしきい値よりも低いストローク速度の
際に行われるドツト毎の予備イオン化を示す。この場合
、ストロークが生じる度にターン・オンパルスの前に予
備イオン化パルスが生じる。しかしブランク（無ドツト
）の場合には、予備イオン化パルスやターン・オンパル
スは存在り、すい。
第６図の下側の波形には、レーザが前のストローク中に
ターン・オンしていなかった場合のみ予備イオン化パル
スが生ぜしめられる無ドツト予備イオン化モードを示し
ている。この場合の予備イオン化パルスを４０．４２お
よび４４で示しである。しカシターン・オンパルス４６
の前には予備イオン化パルスは存在しない。その理由は
、このターン・オンパルス４６の前のストロークのター
ン・オンパルス４８により予備イオン化が達成されてい
る為である。実際には、論理回路によって前のストロー
クがドツトであったかブランクであったかを決定し、ド
ツトであった場合に無線周波増幅器への予備イオン化パ
ルスを阻止する。
ターン・オンしていなかった場合のみ予備イオン化パル
スが生ぜしめられる無ドツト予備イオン化モードを示し
ている。この場合の予備イオン化パルスを４０．４２お
よび４４で示しである。しカシターン・オンパルス４６
の前には予備イオン化パルスは存在しない。その理由は
、このターン・オンパルス４６の前のストロークのター
ン・オンパルス４８により予備イオン化が達成されてい
る為である。実際には、論理回路によって前のストロー
クがドツトであったかブランクであったかを決定し、ド
ツトであった場合に無線周波増幅器への予備イオン化パ
ルスを阻止する。
好適実施例
本発明を実行するハードウェアのブロック線図を第７図
に示す。前述したコンピュータシステム２０はキーボー
ドを介するオペレータの人力に加えてコンベアシステム
からも信号を受ける。これらの信号を製品検出信号およ
び軸エンコーダ信号として示しである。製品検出信号は
、マーキングすべき製品がマーキングの開始に適した点
に到達したということを示す。軸エンコーダ信号はスト
ロークを開始する時であるということを示す。この軸エ
ンコーダ信号はコンベアシステムと関連する回転軸から
取出される。或いはまた、製品検出信号を受けてからあ
る選択時間後にストロークパルスを開始せしめる為にタ
イマ或いは発振器を用いることができる。コンピュータ
２０はアドレス復号／書込み制御装置７０を経て種々の
タイミング装置および本発明と関連する論理回路と情報
のやりとりをする。この制御装置の特定の形態は臨界的
なものではなく、例えば！、ＩＭＩ ＰＡＬ １４Ｌ８
に含まれているプログラマブルアレイ論理装置とするこ
とができる。制御装置７０はプロセッサからアドレスデ
ータを受け、これに応答してその出力端に接続された選
択された装置に関連のデータを与える。この場合、これ
らの装置はトリガラッチ回路７２、遅延タイマ７４〜７
６、予備イオン化タイマ７８およびターン・オンパルス
タイマ８０〜８２である。コンピュータシステムからの
データは制ｉ卸装置７０により単にバッファリングされ
てこの制御装置内のアドレスデコーダによって選択され
た装置に送られる。
に示す。前述したコンピュータシステム２０はキーボー
ドを介するオペレータの人力に加えてコンベアシステム
からも信号を受ける。これらの信号を製品検出信号およ
び軸エンコーダ信号として示しである。製品検出信号は
、マーキングすべき製品がマーキングの開始に適した点
に到達したということを示す。軸エンコーダ信号はスト
ロークを開始する時であるということを示す。この軸エ
ンコーダ信号はコンベアシステムと関連する回転軸から
取出される。或いはまた、製品検出信号を受けてからあ
る選択時間後にストロークパルスを開始せしめる為にタ
イマ或いは発振器を用いることができる。コンピュータ
２０はアドレス復号／書込み制御装置７０を経て種々の
タイミング装置および本発明と関連する論理回路と情報
のやりとりをする。この制御装置の特定の形態は臨界的
なものではなく、例えば！、ＩＭＩ ＰＡＬ １４Ｌ８
に含まれているプログラマブルアレイ論理装置とするこ
とができる。制御装置７０はプロセッサからアドレスデ
ータを受け、これに応答してその出力端に接続された選
択された装置に関連のデータを与える。この場合、これ
らの装置はトリガラッチ回路７２、遅延タイマ７４〜７
６、予備イオン化タイマ７８およびターン・オンパルス
タイマ８０〜８２である。コンピュータシステムからの
データは制ｉ卸装置７０により単にバッファリングされ
てこの制御装置内のアドレスデコーダによって選択され
た装置に送られる。
トリガラッチ回路７２には各ストロークに対するトンド
パターンデータがローディングされており、このトリガ
ラッチ回路はストローク信号を受けると母線８４を介し
て遅延タイマ７４〜７６および予備イオン化タイマ７８
を動作させる。パルスの中心合わせ機能を行う遅延タイ
マ７４〜７６はトリガラッチ回路７２およびアドレス復
号／書込み制御回路７０の双方と関連している。遅延タ
イマにはアドレス復号／書込み制御回路７０から母線８
６を介して所定のレーザに対する適切な遅延値がローデ
ィングされ、遅延タイマに対するトリガ信号はトリガラ
ッチ回路７２から母線８４を介して供給される。ドツト
（ブランクではない）を形成する必要のあるレーザに
対する遅延タイマのみがトリガラッチ回路７２から動作
開始信号を受ける。
パターンデータがローディングされており、このトリガ
ラッチ回路はストローク信号を受けると母線８４を介し
て遅延タイマ７４〜７６および予備イオン化タイマ７８
を動作させる。パルスの中心合わせ機能を行う遅延タイ
マ７４〜７６はトリガラッチ回路７２およびアドレス復
号／書込み制御回路７０の双方と関連している。遅延タ
イマにはアドレス復号／書込み制御回路７０から母線８
６を介して所定のレーザに対する適切な遅延値がローデ
ィングされ、遅延タイマに対するトリガ信号はトリガラ
ッチ回路７２から母線８４を介して供給される。ドツト
（ブランクではない）を形成する必要のあるレーザに
対する遅延タイマのみがトリガラッチ回路７２から動作
開始信号を受ける。
各遅延タイマの出力は対応するターン・オンパルスタイ
マ８０〜８２をトリガする。これらのタイマにはパルス
の重みづけを行う値も予めローディングされている。こ
れらターン・オンパルスタイマの出力は対応するゲート
論理回路８８〜９０に供給される。これらゲート論理回
路は後に第８図に関して説明するように本発明の予備イ
オン化機能を達成する。
マ８０〜８２をトリガする。これらのタイマにはパルス
の重みづけを行う値も予めローディングされている。こ
れらターン・オンパルスタイマの出力は対応するゲート
論理回路８８〜９０に供給される。これらゲート論理回
路は後に第８図に関して説明するように本発明の予備イ
オン化機能を達成する。
第７図に示すように、設けるタイマの個数および論理回
路の個数は用いるレーザの個数に等しい。
路の個数は用いるレーザの個数に等しい。
従って、制御すべき各レーザに対し別々の遅延タイマ、
ターン・オンパルスタイマおよびゲート論理回路がある
。これとは逆に、レーザ装置間のターン・オン遅延の変
化分は小さい為、すべてのレーザに対して１つの予備イ
オン化タイマを設ける。
ターン・オンパルスタイマおよびゲート論理回路がある
。これとは逆に、レーザ装置間のターン・オン遅延の変
化分は小さい為、すべてのレーザに対して１つの予備イ
オン化タイマを設ける。
しかし、所望に応じ、各レーザに対し別々の予備イオン
化タイマを設けることができる。
化タイマを設けることができる。
タイマは再トリガ可能なワンショットタイマとするのが
好ましく、この目的の為にはインテル社のＩｎｔｅｌ
８２５３装置が適している。タイマは個々の装置として
示しており、実際にこのようにした例が好ましいが、速
度が臨界的でないコンピュータソフトウェアルーチンに
よりタイミング機能を実行することができる。このよう
な場合には、前述した機能を達成するのに個別のタイマ
を設ける必要がない。
好ましく、この目的の為にはインテル社のＩｎｔｅｌ
８２５３装置が適している。タイマは個々の装置として
示しており、実際にこのようにした例が好ましいが、速
度が臨界的でないコンピュータソフトウェアルーチンに
よりタイミング機能を実行することができる。このよう
な場合には、前述した機能を達成するのに個別のタイマ
を設ける必要がない。
ゲート論理回路
ゲート論理回路８８〜９０の一例を第３図に詳細に示す
。論理回路は予備イオン化制御区分１００より成ってお
り、この制御区分１００の出力信号とターン・オンパル
スタイマ８０〜８２の出力信号ＷＰとの論理和がとられ
るようになっている。この予備イオン化制御区分１００
はストローク速度タイマ１０２ と、抑止ラッチ回路
１０４と、ＮＡＮＯゲート１０６とを有している。スト
ローク速度タイマ１０２はコンピュータシステム２０か
らストロークパルス信号を受け、ストロークを生ぜしめ
る速度を決定する。このストローク速度タイマが、他の
ストロークパルスを受ける前に所定の時間の経過を表わ
す場合には、このことがストローク毎の予備イオン化が
好ましい充分に遅いストローク速度を表わす。より明確
に言えば、このストローク速度は、前のターン・オンパ
ルスがレーザを予備イオン化し、これにより追加の予備
イオン化を行うのを不所望にすることとは同等関係ない
程度に遅い。これとは逆に、ストローク速度タイマが、
他のストロークパルスを受ける前に所定の時間の経過を
表わしていない場合には、このことは予備イオン化パル
スを選択的に抑止する必要がある程度に充分速い速度で
システムが動作していることを表わす。
。論理回路は予備イオン化制御区分１００より成ってお
り、この制御区分１００の出力信号とターン・オンパル
スタイマ８０〜８２の出力信号ＷＰとの論理和がとられ
るようになっている。この予備イオン化制御区分１００
はストローク速度タイマ１０２ と、抑止ラッチ回路
１０４と、ＮＡＮＯゲート１０６とを有している。スト
ローク速度タイマ１０２はコンピュータシステム２０か
らストロークパルス信号を受け、ストロークを生ぜしめ
る速度を決定する。このストローク速度タイマが、他の
ストロークパルスを受ける前に所定の時間の経過を表わ
す場合には、このことがストローク毎の予備イオン化が
好ましい充分に遅いストローク速度を表わす。より明確
に言えば、このストローク速度は、前のターン・オンパ
ルスがレーザを予備イオン化し、これにより追加の予備
イオン化を行うのを不所望にすることとは同等関係ない
程度に遅い。これとは逆に、ストローク速度タイマが、
他のストロークパルスを受ける前に所定の時間の経過を
表わしていない場合には、このことは予備イオン化パル
スを選択的に抑止する必要がある程度に充分速い速度で
システムが動作していることを表わす。
ストローク速度タイマ１０２が上述したように所定の時
間の経過を表わしている場合には、このストローク速度
タイマにより抑止ラッチ回路１０４がリセットされ、こ
れにより予備イオン化パルスを（ゲート１０６への他の
人力により抑止されなければ）生ぜしめる。リセット信
号がない場合には、抑止ラッチ回路の動作は以下の通り
である。
間の経過を表わしている場合には、このストローク速度
タイマにより抑止ラッチ回路１０４がリセットされ、こ
れにより予備イオン化パルスを（ゲート１０６への他の
人力により抑止されなければ）生ぜしめる。リセット信
号がない場合には、抑止ラッチ回路の動作は以下の通り
である。
予備イオン化タイマ７８は各ストロークの開始時に信号
ＰＩを発生する。この信号は抑止ラッチ回路１０４によ
り阻止されなければ予備イオン化タイマの設定によって
決定される持続時間の予備イオン化パルスを発生する。
ＰＩを発生する。この信号は抑止ラッチ回路１０４によ
り阻止されなければ予備イオン化タイマの設定によって
決定される持続時間の予備イオン化パルスを発生する。
特定のレーザストロークに対するデータ （トリガラッ
チ回路からの論理値゛′０”或いは論理値“１”）は予
備イオン化タイマの信号Ｐ１の後縁によって抑止ラッチ
回路１０４内にローディングされる。このデータが論理
値” １ ”であり、ストローク速度がタイマ１０２か
らりセント信号が生じない程度に速い場合には、レーザ
が前のストロークのターン・オンパルスにより既に予備
イオン化されている為に抑止状態が存在する。
チ回路からの論理値゛′０”或いは論理値“１”）は予
備イオン化タイマの信号Ｐ１の後縁によって抑止ラッチ
回路１０４内にローディングされる。このデータが論理
値” １ ”であり、ストローク速度がタイマ１０２か
らりセント信号が生じない程度に速い場合には、レーザ
が前のストロークのターン・オンパルスにより既に予備
イオン化されている為に抑止状態が存在する。
抑止ラッチ回路１０４の出力は論理値“１”となるも、
インバータ１０８により反転され、これによりゲート１
０６で予備イオン化信号を阻止する。これとは逆にトリ
ガラッチ回路からのデータが論理値“０”である場合に
は、抑止ラッチ回路から低レベルの出力が生じ、この出
力によりゲート１０Ｇをイネーブル状態にする（ただし
この場合ゲート１０６の他の人力が低レベルでないもの
とする）。
インバータ１０８により反転され、これによりゲート１
０６で予備イオン化信号を阻止する。これとは逆にトリ
ガラッチ回路からのデータが論理値“０”である場合に
は、抑止ラッチ回路から低レベルの出力が生じ、この出
力によりゲート１０Ｇをイネーブル状態にする（ただし
この場合ゲート１０６の他の人力が低レベルでないもの
とする）。
従って、抑止ラッチ回路は前のストロークのデータをモ
ニタする機能を有し、（ストローク速度が充分速い場合
に）必要に応じイオン化パルスを抑止する。
ニタする機能を有し、（ストローク速度が充分速い場合
に）必要に応じイオン化パルスを抑止する。
ゲート１０６への池の人力はタイマ７８からライン１１
０を経て供給される予備イオン化パルス自体と、手動デ
ィスエーブル（使用禁止〉スイッチ５ｉｌｌｌからライ
ン１１２を経て供給される信号と、トリガラッチ回路７
２からライン１１４を経て供給されるデータ信号ＴＬで
ある。ゲート１０６がイネーブル状態になっている場合
にはライン１１（ｌにおける信号はゲ−）１１６ （
負論理信号の場合ＯＲゲート）を経て予備イオン化パル
スを生ぜしめる。
０を経て供給される予備イオン化パルス自体と、手動デ
ィスエーブル（使用禁止〉スイッチ５ｉｌｌｌからライ
ン１１２を経て供給される信号と、トリガラッチ回路７
２からライン１１４を経て供給されるデータ信号ＴＬで
ある。ゲート１０６がイネーブル状態になっている場合
にはライン１１（ｌにおける信号はゲ−）１１６ （
負論理信号の場合ＯＲゲート）を経て予備イオン化パル
スを生ぜしめる。
ライン１１４におけるゲート１０６への人力は現在のス
トロークに対するデータである。レーザがこのストロー
クに対しターン・オンされるべきでない（ブランクが選
択された）場合には、予備イオン化パルスを必要としな
いこと勿論である。従って、ライン１１４に論理値“Ｏ
”が存在する場合、予（ｍイオン化パルスはゲート１１
６により阻止される。
トロークに対するデータである。レーザがこのストロー
クに対しターン・オンされるべきでない（ブランクが選
択された）場合には、予備イオン化パルスを必要としな
いこと勿論である。従って、ライン１１４に論理値“Ｏ
”が存在する場合、予（ｍイオン化パルスはゲート１１
６により阻止される。
動作
第７および８図の回路の動作は以下の通りである。マー
キングシステムのオペレータが時間値をコンピュータシ
ステムに入れる。これらの値はタイマにローディングさ
れる。より詳細に言えば、オペレータは予備イオン化タ
イマ７８、ストローク遅延タイマ７４〜７６、ターン・
オンパルスタイマ８０〜８２およびストローク速度タイ
マ１０２ に対する１直を入れる。
キングシステムのオペレータが時間値をコンピュータシ
ステムに入れる。これらの値はタイマにローディングさ
れる。より詳細に言えば、オペレータは予備イオン化タ
イマ７８、ストローク遅延タイマ７４〜７６、ターン・
オンパルスタイマ８０〜８２およびストローク速度タイ
マ１０２ に対する１直を入れる。
製品が検出されると、文字・数字・記号等のキャラクタ
の記録シーケンスが開始される。コンピュータシステム
は（プログラマブマタイマにより内部的に或いは軸エン
コーダ信号から外部的に生ぜしめた）ストロークが要求
されるまで待つ。コンピュータシステムは各ストローク
に対し７ビツトパターン（７個のレーザのシステムの場
合）をアドレス復号／書込み制御回路７０を経てトリガ
ラッチ回路７２に送る。ドツトを望む場合には論理値“
１”が送られ、ブランクすなわち無ドツトを望む場合に
は論理値“０”が送られる。トリガラッチ回路がストロ
ークパルス信号を受けると、この回路が適切な遅延タイ
マをトリガし、これら遅延タイマが計数を開始してター
ン・オンパルスの中心を選択基準時間に適切に合わせる
。
の記録シーケンスが開始される。コンピュータシステム
は（プログラマブマタイマにより内部的に或いは軸エン
コーダ信号から外部的に生ぜしめた）ストロークが要求
されるまで待つ。コンピュータシステムは各ストローク
に対し７ビツトパターン（７個のレーザのシステムの場
合）をアドレス復号／書込み制御回路７０を経てトリガ
ラッチ回路７２に送る。ドツトを望む場合には論理値“
１”が送られ、ブランクすなわち無ドツトを望む場合に
は論理値“０”が送られる。トリガラッチ回路がストロ
ークパルス信号を受けると、この回路が適切な遅延タイ
マをトリガし、これら遅延タイマが計数を開始してター
ン・オンパルスの中心を選択基準時間に適切に合わせる
。
これら遅延タイマの出力端は、各遅延タイマが所定の時
間の計数をした際に対応するターン・オンパルスタイマ
をトリガするように接続されている。これらターン・オ
ンパルスタイマは、トリガされると、関連の特定のレー
ザの相対出力に対応して重みづけされたターン・オンパ
ルスを発生する。
間の計数をした際に対応するターン・オンパルスタイマ
をトリガするように接続されている。これらターン・オ
ンパルスタイマは、トリガされると、関連の特定のレー
ザの相対出力に対応して重みづけされたターン・オンパ
ルスを発生する。
第８図に示すように、ターン・オンパルスの出力と予備
イオン化タイマから生じる予備イオン化パルスとをゲー
トに通す。トリガランチ回路７２はトリガを行った後に
次のストロークの準備の為にクリアしておく。次のスト
ロークパルス信号が供給されると、上述したシーケンス
全体が繰返される。
イオン化タイマから生じる予備イオン化パルスとをゲー
トに通す。トリガランチ回路７２はトリガを行った後に
次のストロークの準備の為にクリアしておく。次のスト
ロークパルス信号が供給されると、上述したシーケンス
全体が繰返される。
予備イオン化タイマはストロークパルス信号によりトリ
ガラッチ回路と同時にトリガされる。予備イオン化タイ
マの出力はレーザすべてに対し共通に第８図の論理制御
回路により処理される。予備イオン化パルスは以下の（
１）〜（３）の条件の下でのみ対応する無線周波増幅器
に供給される。
ガラッチ回路と同時にトリガされる。予備イオン化タイ
マの出力はレーザすべてに対し共通に第８図の論理制御
回路により処理される。予備イオン化パルスは以下の（
１）〜（３）の条件の下でのみ対応する無線周波増幅器
に供給される。
（１）予備イオン化機能がライン１１２におけるスイッ
チＳＷＩにより手動的にディスエーブル（使用禁止）化
されていないこと。
チＳＷＩにより手動的にディスエーブル（使用禁止）化
されていないこと。
（２） ストロークパターン中のデータピントがドツ
ト （ブランクではない）を要求していること。
ト （ブランクではない）を要求していること。
（３）Ｘ）ローフ周期がストローク速度タイマ１０２内
に入れられたしきい値よりも長いか、或いはストローク
周期がこのしきい値よりも短い場合には前のストローク
のデータビットがブランクを要求したこと。
に入れられたしきい値よりも長いか、或いはストローク
周期がこのしきい値よりも短い場合には前のストローク
のデータビットがブランクを要求したこと。
上述したところから明かなように、移動物体上にドツト
マトリックスを形成するのに用いる複数個のレーザの出
力性能を等化にしうる本発明による方法および装置によ
り、改善されたレーザマーキング装置が得られる。
マトリックスを形成するのに用いる複数個のレーザの出
力性能を等化にしうる本発明による方法および装置によ
り、改善されたレーザマーキング装置が得られる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されず、幾多の変更
を加えうろこと勿論である。
を加えうろこと勿論である。
第１図は、本発明の技術を導入するマーキングンステム
を示す線図、 第２図は、本発明によるマーキングを説明する為のドツ
トマトリックスを示す説明図、第３〜６図は、本発明の
詳細な説明する上で有効な波形を示す線図、 第７図は、本発明の好適実施例を示すブロック線図、 第８図は、第７図のゲート論理回路の具体例を示す回路
図である。 １０・・・レーザヘッド １２・・・ビーム配給管１
４・・・レンズ １６・・・コンベアシステムの表面 １８・・・増幅器２０・・・コンピュータシステム２２
・・・レーザインタフェース回路 ２４・・・ＣＲＴユニット ２６・・・マトリックス ３０、４０．４２．４４・・・予備イオン化パルス３２
、４６．４８・・・ターン・オンパルス３４・・・遅延
時間 ７０・・・アドレス復号／書込み制御装置７２・・・ト
リガラッチ回路 ７４〜７６・・・遅延タイマ ７８・・・予備イオン化タイマ ８０〜８２・・・ターン・オンパルスタイマ８８〜９０
・・・ゲート論理回路 １００・・・予備イオン化制御区分 １０２・・・ストローク速度タイマ １０４・・・抑止ランチ回路 １０６ ・・・ＮＡＮＤゲート 特許出願人 ビデオジェット・システムス・インタ
ーナショナル・ インコーホレーテッド 代理人弁理士 杉 村 暁 力量
弁理士 杉 村 興 作Ｆ／Ｃ
，／ 孕勿柔トのオ多重カカ斤１ Ｊ７Ｃど ’ ｆ／Ｇ−５
を示す線図、 第２図は、本発明によるマーキングを説明する為のドツ
トマトリックスを示す説明図、第３〜６図は、本発明の
詳細な説明する上で有効な波形を示す線図、 第７図は、本発明の好適実施例を示すブロック線図、 第８図は、第７図のゲート論理回路の具体例を示す回路
図である。 １０・・・レーザヘッド １２・・・ビーム配給管１
４・・・レンズ １６・・・コンベアシステムの表面 １８・・・増幅器２０・・・コンピュータシステム２２
・・・レーザインタフェース回路 ２４・・・ＣＲＴユニット ２６・・・マトリックス ３０、４０．４２．４４・・・予備イオン化パルス３２
、４６．４８・・・ターン・オンパルス３４・・・遅延
時間 ７０・・・アドレス復号／書込み制御装置７２・・・ト
リガラッチ回路 ７４〜７６・・・遅延タイマ ７８・・・予備イオン化タイマ ８０〜８２・・・ターン・オンパルスタイマ８８〜９０
・・・ゲート論理回路 １００・・・予備イオン化制御区分 １０２・・・ストローク速度タイマ １０４・・・抑止ランチ回路 １０６ ・・・ＮＡＮＤゲート 特許出願人 ビデオジェット・システムス・インタ
ーナショナル・ インコーホレーテッド 代理人弁理士 杉 村 暁 力量
弁理士 杉 村 興 作Ｆ／Ｃ
，／ 孕勿柔トのオ多重カカ斤１ Ｊ７Ｃど ’ ｆ／Ｇ−５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、物体を走査してこの物体上にキャラクタをマーキン
グする複数個のレーザのエネルギー出力を等化するに当
たり、 （ａ）各レーザのターン・オン期間を、基準値に対する
当該レーザのエネルギー出力の関数として調整し、これ
により前記の複数のレーザのエネルギー出力を等化する
工程と、 （ｂ）前記のレーザのターン・オン期間の中心を共通の
時間基準点に合わせてマーキング品質を良好に維持する
工程と を具えることを特徴とする複数のレーザのエネルギー出
力を等化する方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の複数のレーザのエネ
ルギー出力を等化する方法において、更に、 附勢すべきレーザを前記のターン・オン期 間の前に予備イオン化してレーザのターン・オン遅延を
減少させるとともに迅速なマーキングを達成するように
する予備イオン化工程を具えたことを特徴とする複数の
レーザのエネルギー出力を等化する方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の複数のレーザのエネ
ルギー出力を等化する方法において、前記の予備イオン
化工程を、附勢すべきレーザを前記のターン・オン期間
の直前の短期間の間パルス励起することにより達成する
ことを特徴とする複数のレーザのエネルギー出力を等化
する方法。 ４、複数のレーザのエネルギー出力を直線的な列に配置
し、これらエネルギー出力により物体を走査してこの物
体上にドットを繰返しマーキングする際に、前記の複数
のレーザのエネルギー出力を等化するに当たり、 （ａ）各レーザのターン・オン期間を、基準値に対する
当該レーザのエネルギー出力の関数として調整し、これ
により前記の複数のレーザのエネルギー出力を等化する
工程と、 （ｂ）前記のレーザのターン・オン期間の中心を共通の
時間基準点に合わせ、この中心合わせにより前記のエネ
ルギー出力と物体との間の相対移動と関連するマーキン
グされたキャラクタの非直線性を減少させてマーキング
品質を良好に維持する工程と を具えたことを特徴とする複数のレーザのエネルギー出
力を等化する方法。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の複数のレーザのエネ
ルギー出力を等化する方法において、更に 所定のマーキングストローク上の附勢すべ きレーザを前記のターン・オン期間の前に予備イオン化
してレーザのターン・オン遅延を減少させるとともに迅
速なマーキングを達成するようにする予備イオン化工程 を具えたことを特徴とする複数のレーザのエネルギー出
力を等化する方法。 ６、特許請求の範囲第５項に記載の複数のレーザのエネ
ルギー出力を等化する方法において、前記の予備イオン
化工程を、 （ａ）マーキングを行うストローク速度を決定し、 （ｂ）このストローク速度が選択値よりも遅い場合には
、附勢すべきレーザのすべてを前記のターン・オン期間
の直前の短期間の間パルス励起し、 （ｃ）前記のストローク速度が少なくとも前記の選択値
に等しい場合には、附勢すべきレーザのうち直前のマー
キングストローク上で附勢されなかったレーザのみを前
記のターン・オン期間の直前の短期間の間パルス励起し
、これにより、所望の予備イオン化効果が直前のマーキ
ングストロークのターン・オン期間から得られている高
ストローク速度の際に予備イオン化パルスを抑止する ことにより達成することを特徴とするレーザのエネルギ
ー出力を等化する方法。 ７、物体を走査してこの物体上にキャラクタをマーキン
グする複数のレーザを用いるレーザマーキングシステム
のストローク速度を速めるに当たり、 （ａ）マーキングを行う単位時間当たりのマーキングス
トロークの数すなわちストローク速度を決定する工程と
、 （ｂ）このストローク速度が選択値よりも遅い場合には
、附勢すべきレーザのすべてをこれらのターン・オン期
間の直前の短期間の間パルス励起する工程と、 （ｃ）前記のストローク速度が少なくとも前記の選択値
に等しい場合には、附勢すべきレーザのうち直前のマー
キングストローク上で附勢されなかったレーザのみを前
記のターン・オン期間の直前の短期間の間パルス励起す
る工程と を具え、これにより附勢すべきレーザを予備イオン化し
てターン・オン遅延を減少させ、所望の予備イオン化効
果が直前のマーキングストロークのターン・オン期間か
ら得られている高ストローク速度の際に予備イオン化パ
ルスを抑止するようにすることを特徴とするレーザマー
キングシステムのストローク速度を速める方法。 ８、物体を走査してこの物体上にキャラクタをマーキン
グする複数個のレーザのエネルギー出力を等化する装置
において、 （ａ）各レーザのターン・オン期間を、基準値に対する
当該レーザのエネルギー出力の関数として調整し、これ
により前記の複数のレーザのエネルギー出力を等化する
手段と、 （ｂ）前記のレーザのターン・オン期間の中心を共通の
時間基準点に合わせてマーキング品質を良好に維持する
手段と を具えることを特徴とする複数のレーザのエネルギー出
力を等化する装置。 ９、複数のレーザのエネルギー出力を直線的な列に配置
し、これらエネルギー出力により物体を走査してこの物
体上にドットを繰返しマーキングしてキャラクタを形成
する際に、前記の複数のレーザのエネルギー出力を等化
する装置において、 （ａ）各レーザのターン・オン期間を、基準値に対する
当該レーザのエネルギー出力の関数として調整し、これ
により前記の複数のレーザのエネルギー出力を等化する
ターン・オン期間調整手段と、 （ｂ）前記のレーザのターン・オン期間の中心を共通の
時間基準点に合わせ、この中心合わせにより前記のエネ
ルギー出力と前記の物体との間の相対移動と関連するマ
ーキングされたキャラクタの非直線性を減少させてマー
キング品質を良好に維持する中心合わせ手段とを具えた
ことを特徴とする複数のレーザのエネルギー出力を等化
する装置。 １０、特許請求の範囲第９項に記載の複数のレーザのエ
ネルギー出力を等化する装置において、更に 所定のマーキングストローク上の附勢すべ きレーザを前記のターン・オン期間の前に予備イオン化
してレーザのターン・オン遅延を減少させるとともに迅
速なマーキングを達成するようにする予備イオン化手段 を具えたことを特徴とする複数のレーザのエネルギー出
力を等化する装置。 １１、特許請求の範囲第１０項に記載の複数のレーザの
エネルギー出力を等化する装置において、前記の予備イ
オン化手段が、 （ａ）マーキングを行うストローク速度を決定するスト
ローク速度決定手段と、 （ｂ）（ｉ）このストローク速度が選択値よりも遅い場
合には、附勢すべきレーザのすべてに対し、 （ｉｉ）前記のストローク速度が少なくとも前記の選択
値に等しい場合には、附勢すべきレーザのうち直前のマ
ーキングストローク上で附勢されなかったレーザのみに
対し、 前記のターン・オン期間の直前に持続時間 の短い予備イオン化パルスを生ぜしめる手段と を具え、これにより所望の予備イオン化効果が直前のマ
ーキングストロークのターン・オン期間から得られてい
る高ストローク速度の際に予備イオン化パルスを抑止す
るようになっていることを特徴とする複数のレーザのエ
ネルギー出力を等化する装置。 １２、特許請求の範囲第９項に記載の複数のレーザのエ
ネルギー出力を等化する装置において、前記のターン・
オン期間調整手段は各レーザに対し１個づつ設けられた
プリセット可能な複数のパルスタイマであり、これらパ
ルスタイマが、トリガされた際にレーザのターン・オン
期間を決定するようになっていることを特徴とする複数
のレーザのエキルギー出力を等化する装置。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載の複数のレーザの
エキルギー出力を等化する装置において、前記の中心合
わせ手段は各レーザに対し１個づつ設けたプリセット可
能な複数の遅延タイマであり、これら遅延タイマにより
前記のパルスタイマを正しい順序でトリガして前記の共
通の時間基準点を中心とするレーザのターン・オン期間
の中心合わせを行うようになっていることを特徴とする
複数のレーザのエキルギー出力を等化する装置。 １４、特許請求の範囲第１１項に記載の複数のレーザの
エキルギー出力を等化する装置において、前記のストロ
ーク速度決定手段は、ストローク速度が選択しきい値よ
りも遅い場合に第１出力信号を生じ、それ以外の場合に
第２出力信号を生じるストローク速度タイマであり、予
備イオン化パルスを生じる前記の手段がこれらの出力信
号に応答するようになっていることを特徴とする複数の
レーザのエキルギー出力を等化する装置。 １５、特許請求の範囲第１１項に記載の複数のレーザの
エキルギー出力を等化する装置において、予備イオン化
パルスを生じる前記の手段が、（ａ）前記の予備イオン
化パルスの持続時間を決定する出力を生じる予備イオン
化タイマと、（ｂ）この予備イオン化タイマの出力を少
なくとも前記のストローク速度決定手段の関数としてゲ
ーティングする手段と を具えていることを特徴とする複数のレーザのエキルギ
ー出力を等化する装置。 １６、物体を走査してこの物体上にキャラクタをマーキ
ングする複数のレーザを用いるレーザマーキングシステ
ムのストローク速度を速める装置において、 （ａ）マーキングを行うストローク速度を決定するスト
ローク速度決定手段と、 （ｂ）（ｉ）このストローク速度が選択値よりも遅い場
合には、附勢すべきレーザのすべてに対し、 （ｉｉ）前記のストローク速度が少なくとも前記の選択
値に等しい場合には、附勢すべきレーザのうち直前のマ
ーキングストローク上で附勢されなかったレーザのみに
対し、レーザのターン・オンの直前に持続時間の短い予
備イオン化パルスを生ぜしめる手段と を具え、これによりターン・オンすべきレーザを予備イ
オン化してターン・オン遅延を減少させ、所望の予備イ
オン化効果が直前のマーキングストロークのターン・オ
ン期間から得られている高ストローク速度の際に予備イ
オン化パルスを抑止するようになっていることを特徴と
するレーザマーキングシステムのストローク速度を速め
る装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/894,366 US4720618A (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Method and apparatus for equalizing power output in a laser marking system |
| US894366 | 1992-06-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342191A true JPS6342191A (ja) | 1988-02-23 |
| JP2509236B2 JP2509236B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=25402978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62196500A Expired - Lifetime JP2509236B2 (ja) | 1986-08-07 | 1987-08-07 | 複数のレ−ザのエネルギ−出力を等化する方法および装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4720618A (ja) |
| EP (1) | EP0256706B1 (ja) |
| JP (1) | JP2509236B2 (ja) |
| AT (1) | ATE112873T1 (ja) |
| CA (1) | CA1292286C (ja) |
| DE (1) | DE3750649D1 (ja) |
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| EP2564976B1 (en) | 2011-09-05 | 2015-06-10 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Marking apparatus with at least one gas laser and heat dissipator |
| EP2565995B1 (en) | 2011-09-05 | 2013-12-18 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas laser device with gas reservoir |
| ES2530070T3 (es) | 2011-09-05 | 2015-02-26 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Aparato de marcado con una pluralidad de láseres y conjuntos ajustables individualmente de medios de desviación |
| ES2438751T3 (es) | 2011-09-05 | 2014-01-20 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Dispositivo y procedimiento para marcar un objeto por medio de un rayo láser |
| EP2565998A1 (en) | 2011-09-05 | 2013-03-06 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Gas ring laser device |
| EP2564970B1 (en) | 2011-09-05 | 2015-08-26 | ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Marking device for marking an object with marking light with different light modules employing different marking technologies |
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