Sistema, máscara óptica y método para el marcado de un objeto mediante irradiación, y usos del sistema.

Sistema, máscara óptica y método para el marcado de un objeto mediante irradiación,

y usos del sistema.

El sistema comprende:

- una fuente de radiación de luz (B); y

- una máscara óptica (E) que define un dibujo (P) a marcar en el objeto (G), interpuesta entre la fuente de radiación de luz (B) y el área a marcar del objeto (G), y constituida con un material con distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre el material que define todo el dibujo (P), variando de manera continua entre sí, sin saltos discretos, de manera que permiten realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto (G).

La máscara está adaptada para su inclusión en el sistema del primer aspecto.

El método comprende efectuar un marcado analógico y tridimensional de un objeto.

Los usos del sistema son para generar holografías de seguridad y marcas analógicas complejas de forma repetitiva.

Sistema, máscara óptica v método para el marcado de un objeto mediante irradiación.

v usos del sistema

Sector de la técnica

La presente invención concierne, en un primer aspecto, a un sistema para el marcado de un objeto mediante irradiación, que incluye una fuente de radiación de luz y una máscara óptica para marcar un objeto con una intensidad distribuida espacialmente de manera variable, y más en particular a un sistema que permite realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto.

Un segundo aspecto de la invención concierne a una máscara óptica para el marcado de un objeto mediante irradiación adaptada para su inclusión en el sistema del primer aspecto.

Un tercer aspecto de la invención concierne a un método para el marcado de un objeto mediante irradiación, que comprende efectuar un marcado analógico y tridimensional del objeto.

Otros aspectos de la presente invención se refieren a diversos usos del sistema del primer aspecto.

Estado de la técnica anterior

La patente US8115792B2 propone un método y un sistema para marcar un elemento óptico con láser, que incluye, con el fin de variar la distribución espacial de la intensidad de marcado, realizar una modificación de la forma del haz láser con diferentes elementos, incluyendo una máscara de contorno, una máscara de escala de grises, un elemento óptico refractivo y un elemento óptico difractivo.

La patente US7315421B2 también describe un método y un aparato para el mareaje por láser que propone modificar la distribución espacial de la intensidad de marcado mediante una máscara u otro elemento óptico, tal como una rejilla difractora.

En la patente US6423935B1 se propone otro sistema y método de marcado por láser que incluye la modificación del perfil de intensidad de marcado, a través de una máscara binaria o de un modulador espacial de luz (SLM, siglas de los términos en inglés "Spatial Light

Modulator") que puede ser programado para generar una imagen en escala de grises que haga que el marcado por láser deforme el objeto a marcar con una intensidad proporcional a los niveles de gris programados.

En todas las patentes citadas las máscaras ópticas descritas proporcionan una variación en la distribución espacial de la intensidad de marcado mediante saltos discretos.

Explicación de la invención

Resulta necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que permita realizar un marcado de un objeto por irradiación mediante una máscara diseñada de manera que permita variar la distribución espacial de la intensidad de marcado de manera continua.

Con tal fin, la presente invención concierne, en un primer aspecto, a un sistema para el marcado de un objeto mediante irradiación, que comprende:

- una fuente de radiación de luz dispuesta para irradiar un haz de luz sobre un área de dicho objeto para marcarla mediante el mismo; y

- una máscara óptica que define o delimita un dibujo o marca a marcar en el objeto, que se encuentra interpuesta entre dicha fuente de radiación de luz y el área a marcar de dicho objeto, y configurada para variar la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo.

A diferencia de las propuestas conocidas, en el sistema propuesto por el primer aspecto de la presente invención, de manera característica, la mencionada máscara óptica está constituida con un material que presenta distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre el material que define todo el dibujo, variando dichos niveles de atenuación de energía de manera continua entre sí, sin saltos discretos, de manera que permiten realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto.

Según un ejemplo de realización, la constitución de dichos niveles de atenuación de energía irradiada se obtienen a partir de una distribución selectiva de la absorción y/o reflexión y/o refracción del material de la máscara óptica que define todo el dibujo, determinando un control de la densidad de energía, de forma local, que incide sobre el área del objeto a marcar.

Para otro ejemplo de realización, la máscara comprende una parte que delimita la extensión del dibujo o la marca a marcar y una parte que aporta dichos niveles de atenuación de

energía irradiada variables y que proporciona unas características de tridimensionalidad a dicho dibujo o marca sobre el objeto.

De acuerdo con un ejemplo de realización, la fuente de radiación de luz es una fuente de luz láser, en general un láser de diodo de alta potencia.

Para una variante de dicho ejemplo de realización, la longitud de onda de la luz emitida por la fuente de radiación de luz está entre los 500 y los 1200 nm, siendo el objeto a marcar absorbente a dicha longitud de onda.

Para otros ejemplos de realización alternativos, la fuente de radiación de luz es una lámpara de descarga o una lámpara de plasma.

Según un ejemplo de realización, la distribución de la absorción y/o reflexión y/o refracción selectiva del material de la máscara óptica que define todo el dibujo está realizada para un tipo de fuente de radiación de luz predeterminado.

La distribución de la refracción selectiva del material de la máscara óptica que define todo el dibujo está realizada, de acuerdo a una realización, para variar de forma analógica el punto de enfoque del haz de luz que incide sobre el mismo.

Una manera en que el sistema propuesto por el primer aspecto de la presente invención implementa tal realización, es gracias a que la máscara óptica que incluye está formada a partir de una lámina cuya cara donde incide el haz de luz tiene un relieve, a lo largo de todo el dibujo, con zonas con diferentes alturas que varían de manera continua entre sí, alterando así de forma analógica el punto de enfoque del haz de luz que incide sobre cada punto de dicho relieve.

El sistema del primer aspecto de la presente invención comprende, para un ejemplo de realización, unos elementos separadores dispuestos sobre el objeto, en zonas que no incluyen el área a marcar, y que soportan a la máscara óptica.

Para un ejemplo de realización, el sistema del primer aspecto de la presente invención comprende unos medios de desplazamiento asociados a un soporte de dicho objeto o a dicha fuente de radiación de luz para realizar un movimiento relativo entre ambos para que

el haz de luz incida sobre las distintas partes del dibujo de la máscara óptica, las atraviese e incida finalmente sobre el área del objeto a marcar.

Un segundo aspecto de la invención concierne a una máscara óptica para el marcado de un objeto mediante irradiación, que define o delimita un dibujo o marca a marcar en un objeto, y está prevista para interponerse entre una fuente de radiación de luz dispuesta para irradiar un haz de luz sobre un área de dicho objeto para marcarla mediante el mismo y el área a marcar de dicho objeto, y configurada para variar la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo.

A diferencia de las máscaras ópticas conocidas, la propuesta por el segundo aspecto de la invención está constituida con un material que presenta distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre el material que define todo el dibujo, variando dichos niveles de atenuación de energía de manera continua entre sí, sin saltos discretos, de manera que permiten realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto.

La máscara óptica propuesta por el segundo aspecto de la invención está configurada, de acuerdo con unos ejemplos de realización, como la máscara óptica del sistema propuesto según el primer aspecto, siendo todos los ejemplos de realización descritos anteriormente relativos a la máscara óptica del sistema del primer aspecto de la invención válidos para la descripción de la máscara óptica del segundo aspecto de la invención.

Un tercer aspecto de la presente invención concierne a un método para el marcado de un objeto mediante irradiación, que comprende irradiar mediante un haz de luz un área de dicho objeto para marcarla con un dibujo o marca definido en una máscara óptica interpuesta entre dicho haz y el objeto a marcar, variando la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo.

A diferencia de los métodos para el marcado conocidos, el método propuesto por el tercer aspecto de la presente invención comprende, de manera característica, proporcionar una distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo del dibujo de manera continua, sin saltos discretos, efectuando un marcado analógico y tridimensional de dicha área del objeto.

1Sistema para el marcado de un objeto mediante irradiación, que comprende:

- una fuente de radiación de luz (B) dispuesta para irradiar un haz de luz (D) sobre un área de dicho objeto (G) para marcarla mediante el mismo; y

- una máscara óptica (E) que define o delimita un dibujo o marca (P) a marcar en el objeto (G), que se encuentra interpuesta entre dicha fuente de radiación de luz (B) y el área a marcar de dicho objeto (G), y configurada para variar la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo (P);

estando el sistema caracterizado porque dicha máscara óptica (E) está constituida con un material que presenta distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre dicho material que define todo el dibujo (P), variando dichos niveles de atenuación de energía de manera continua entre sí, sin saltos discretos, de manera que permiten realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto (G).

2.- Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la constitución de dichos niveles de atenuación de energía irradiada se obtienen a partir de una distribución selectiva de la absorción y/o reflexión y/o refracción del material de la máscara óptica (E) que define todo el dibujo (P), determinando un control de la densidad de energía, de forma local, que incide sobre el área del objeto a marcar (G).

3.- Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha máscara óptica (E) comprende una parte que delimita la extensión del dibujo o la marca (P) a marcar y una parte que aporta dichos niveles de atenuación de energía irradiada variables y que proporciona unas características de tridimensionalidad a dicho dibujo o marca (P) sobre el objeto (G).

4 - Sistema según una cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque dicha fuente de radiación de luz (B) es una fuente de luz láser.

5.- Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque la fuente de radiación de luz (B) es un láser de diodo de alta potencia.

6.- Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque la longitud de onda de la luz emitida por la fuente de radiación de luz (B) está entre los 500 y los 1200 nm, siendo el objeto a marcar (G) absorbente a dicha longitud de onda.

7.- Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha fuente de radiación de luz (B) es una lámpara de descarga.

8- Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha fuente de radiación de luz (B) es una lámpara de plasma.

9.- Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha distribución de al menos la absorción y/o reflexión y/o refracción selectiva del material de la máscara óptica (E) que define todo el dibujo (P) está realizada para un tipo de fuente de radiación de luz (B) predeterminado.

10.- Sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque la distribución de la refracción selectiva del material de la máscara óptica (E) que define todo el dibujo (P) está realizada para variar de forma analógica el punto de enfoque del haz de luz (D) que incide sobre el mismo.

11.- Sistema según la reivindicación 10, caracterizado porque la máscara óptica (E) está formada a partir de una lámina cuya cara donde incide el haz de luz (D) tiene un relieve, a lo largo de todo el dibujo (P), con zonas con diferentes alturas que varían de manera continua entre sí, alterando así de forma analógica el punto de enfoque del haz de luz que incide sobre cada punto de dicho relieve.

12.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos elementos separadores (F) dispuestos sobre el objeto (G), en zonas que no incluyen el área a marcar, y que soportan a la máscara óptica (E).

13.- Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de desplazamiento (H) asociados a un soporte (J) de dicho objeto (G) o a dicha fuente de radiación de luz (B) para realizar un movimiento relativo entre ambos para que el haz de luz (D) incida sobre las distintas partes del dibujo (P) de la máscara óptica (E), las atraviese e incida finalmente sobre el área del objeto a marcar (G).

14.- Máscara óptica para el marcado de un objeto mediante irradiación, del tipo que define o delimita un dibujo o marca (P) a marcar en un objeto (G), y está prevista para interponerse entre una fuente de radiación de luz (B) dispuesta para irradiar un haz de luz (D) sobre un área de dicho objeto (G) para marcarla mediante el mismo y el área a marcar de dicho objeto (G), y configurada para variar la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo (P); estando la máscara óptica caracterizada porque está constituida con un material que presenta distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre dicho material que define todo el dibujo (P), variando dichos niveles de atenuación de energía de manera continua entre sí, sin saltos discretos, de manera que permiten realizar un marcado analógico y tridimensional del objeto (G).

15.- Máscara óptica según la reivindicación 14, caracterizada porque está configurada como la máscara óptica del sistema propuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

16.- Método para el marcado de un objeto mediante irradiación, que comprende irradiar mediante un haz de luz (D) un área de dicho objeto (G) para marcarla con un dibujo o marca (P) definido en una máscara óptica (E) interpuesta entre dicho haz de luz (D) y el objeto a marcar (G), variando la distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo de dicho dibujo (P), estando el método caracterizado porque comprende proporcionar una distribución espacial de la intensidad para el marcado a lo largo del dibujo (P) de manera continua, sin saltos discretos, efectuando un marcado analógico y tridimensional de dicha área del objeto (G).

17.- Método según la reivindicación 16, caracterizado porque el material de dicha máscara óptica (E) es tal que presenta distintos niveles de atenuación de la energía irradiada sobre dicho material variando dichos niveles de atenuación de energía de manera continua entre sí, sin saltos discretos.

18.- Uso del sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para generar holografías de seguridad.

19.- Uso del sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, para generar marcas analógicas complejas de forma repetitiva.