[发明专利]用于光可标记材料的直接成像的光学系统

说明书

技术领域

本文公开的本发明的实施方案一般来说涉及用于印刷应用的光可标记介质的精确激光直接成像领域，具体来说，涉及在标签将应用于信息时，以可变的物品特异性信息“即时”写录制品标签。

相关申请的交叉引用

本申请是于2006年8月28日提交并且在2007年3月29日作为美国专利公开No.2007/0068630而公布的美国专利申请No.11/511,103的部分继续申请，所述美国专利申请No.11/511,103要求于2006年4月4日提交的临时专利申请No.60/789,505和2005年8月29日提交的临时专利申请No.60/712,640的优先权，并且是于2005年3月1日提交的美国专利申请No.11/069,330(现在是美国专利No.7,168,472)的部分继续申请，所述美国专利申请No.11/069,330要求于2004年3月3日提交的临时专利申请No.60/549,778的优先权。

背景技术

自动标记对制品工业来说是有意义的，在制品工业中已成为普遍做法的是，用一些物品特异性的信息来标记各件制品，这些信息是以例如文本或条形码的形式来印刷。关于制品的信息可以包括，例如，制品类型、大小、收获日期、原产地以及该制品是否是有机的。详细来说，用价格查询(“PLU”)号标记各物品已变成人们所希望的，这能够便于零售商在结帐柜台快速地操作并准确地为制品定价。然而，在过去，例如，用指示苹果产品的“小”、“中”或“大”的大小标识的不同PLU号来标记物品，需要三台独立的标记机器、三种独立的标签设计和三个标签库存。因此，希望能够将可变的、可编程的的信息即时应用于为个别物品特制的制品标签，从而仅需要单个标记机器和仅单一的(至少部分空白的)标签设计。有关这种方法的更多背景可见于在2007年1月30日颁发的Hirst等的标题为Method and Apparatus for Applying Variable Coded Labels to Items of Produce的美国专利No.7,168,472中的(下文中称为“Hirst”)1栏11行至2栏45行，其中全部公开内容在此以引用的方式并入本文，也可见于2007年3月29日公布的Griffen等的标题为Multi-Layer Markable Media and Method and Apparatus for Using Same的美国专利申请公开No.2007/0068630(下文中称为“Griffen”)的2-21段，其全部公开内容也在此以引用的方式并入本文。

如在Hirst和Griffen中所公开，使用光束在标签上直接写录变化的信息是人们所希望的。以迅速、一致并且成本有效之方式做到这一点还存在着挑战，这些挑战来源于标记机器、标签材料和光束光学器件之间的关系。详细来说，希望提供高功率的光束，以便减少所需的标签曝光时间。还希望提供在标签上具有长焦深的光束，以便确保即使标签位置相对于光束光学器件的标称影像表面可能显著地变化，聚焦影像仍会被写录在标签上。还进一步希望使光束像差最小化，以在影像表面尽量接近实际地提供衍射有限的光束影像。

在Tamkin的美国专利No.6,084,706(下文中称为“Tamkin”)中描述一种用激光束直接写录图案的方法和装置。Tamkin公开一种三面反射镜焦外光学系统，其中反射镜可以具有非球形(例如，抛物形、双曲形或椭圆形)表面或球形表面。与基于透镜的系统相比，这样的全反射构造(使用反射镜完全代替透镜)实现了高水平地透射效率，在基于透镜的系统中，透镜介质在某些波长下不可避免地吸收显著的光能。

一般来说，焦外光学系统是假设物体和影像位于无限远的光学系统。入射和出射焦外光学系统的光线是平行的。实例包括双筒镜和望远镜，其中，影像虽然被光学系统放大，但由眼睛聚焦。放大率可以使影像的大小增大或减小(即分数倍放大)，这取决于放大因子是否分别大于1或小于1。焦外光学系统可以通过组合两个有焦光学系统而形成，以便第一个系统的后焦点与第二个系统的前焦点重合，从而产生没有有效焦距的整个系统。Tamkin描述了三面反射镜焦外系统的若干实施方案，各具有不同的放大率。