[发明专利]用于大区域修改的雷射系统及方法

说明书

技术领域

本申请是关于用于修改物品上的大区域的雷射系统及方法，且尤其是关于经由小射束选择装置传播复数个小射束来可变地选择小射束的数目及空间布置以便利用可变图案的光点区域来处理物品的雷射系统及方法，该小射束选择装置的操作与射束转向系统的移动同步。

相关申请案的交互参照

本申请为2015年2月23日申请的美国临时专利申请案第62/119,617号的非临时申请案，该美国临时专利申请案的内容出于所有目的以全文引用方式并入本文中。

版权声明

2016 Electro Scientific Industries,Inc.本专利文件的揭示内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人传真复制本专利文件或专利揭示内容，如其出现在专利商标局专利档案或记录中，但在其他方面保留所有版权权利。37 CFR§1.71(d)。

背景技术

出于商业目的、管制目的、美观目的或功能性目的，已经用资讯对诸如电子装置(例如，行动电话、可携式媒体播放器、个人数位助理、电脑、监视器等等)的消费产品做标记。例如，常常用序号、型号、版权资讯、文数字字元、标志、操作说明、装饰线、图案及类似物对电子装置做标记。标记的所期望的属性包括形状、颜色、光学密度以及可影响标记的外观的任何其他属性。

取决于例如物品本身的性质、标记的所要外观、标记的所要耐久性及类似物，可使用许多过程在产品或物品上产生标记。已开发出使用雷射在金属物品、聚合物品及类似物上产生可见标记的做标记过程。已理解，现有的做标记过程涉及：引导雷射脉冲射束，使该射束在光点区域处碰撞于物品上；以及在将要做标记的区域内光栅扫描该射束。因而，由现有的做标记过程形成的标记大体上由一系列相继形成的且重叠的扫描线组成，该些扫描线各自由一系列相继形成的且重叠的光点区域形成。一般地，已藉由增加脉冲重复率(例如，使得脉冲之间的时段在500ns至1μs的范围中)及扫描速度(例如，来维持所要咬合大小)，同时维持恒定的脉冲能量，来简单地增加此类做标记过程的产出量。然而，此产出量增强过程仅在某种程度上起作用，超过此程度，在做标记过程期间相继被引导的雷射脉冲在物品上的快速累积实际上会产生不合需要的缺陷(例如，裂纹、材料翘曲、经修改的晶体结构、坑等等)，该些缺陷可对物品造成物理或化学损坏或不合需要地改变物品的一或多个光学特性(或视觉外观)。相继被引导的雷射脉冲在物品上的此类快速累积亦可使最终形成的标记的外观降级。

增加产出量的一个原因是为了能够使用雷射来对大区域做标记，因为雷射做标记提供了化学或机械过程不可得到的能力。增加产出量来促进大区域做标记的其他方法已采用了并行使用多个雷射头。美国俄勒冈州波特兰市的Electro Scientific Industries,Inc.具有数个多雷射头系统。不幸的是，每一雷射头及相关联的控制组件给整个雷射系统增加了显著的成本。

因此，将需要增加雷射修改过程的产出量而不显著增加雷射系统成本，来达成此种产出量增加。

发明内容

提供此概述来以简化形式介绍在详细描述中进一步描述的概念选择。此概述不意欲识别所主张标的物的关键或本质发明概念，亦不意欲判定所主张标的物的范畴。

在一些实施例中，一种用于对物品的大区域进行雷射修改的方法，其包含：引导用于沿光学路径传播的雷射射束；经由小射束产生器传播雷射射束，来产生包括三个或三个以上小射束的多个不同小射束的小射束群组；采用小射束选择装置来将小射束群组分成第一小射束集合及第二小射束集合，其中第一小射束集合包括可变第一数目个小射束，并且其中小射束选择装置准许第一小射束集合沿光学路径传播且阻止第二小射束集合沿光学路径传播；以及协调小射束选择装置的操作与射束定位系统的操作，其中射束定位系统控制雷射射束的射束轴线相对于物品的相对运动及相对位置，并且其中小射束选择装置改变第一小射束集合中的小射束的可变第一数目，来与对射束轴线相对于物品的相对运动或相对位置做出的变化相协调，以利用可变光点集合碰撞物品，该些可变光点集合在物品上具有对应于第一数目个小射束的大量光点区域。