专利名称：激光输出控制补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种激光输出控制补偿方法，特别是于激光输出时，其脉冲能量可平均控制达到良好输出功率的激光输出控制补偿方法。
背景技术：
激光加工机的基本原理主要是将激光输出的光束，导引并聚焦到受刻对象的表面，聚焦后的光束，经材料吸收，温度骤然升高而气化，使对象表面凹下而达成雕刻与切割，使用激光雕刻和切割，过程非常简单，如同使用计算机和打印机在纸张上打印。可在Win95/98环境下利用多种图形处理软件，如CorelDraw等进行设计，扫描的图形，向量化的图文及多种CAD文件都可轻松地“打印”到雕刻机中。唯一的不同之处是，一般打印是将墨粉涂到纸张上，而激光光雕刻是将激光输出到木制品、压克力、塑料板、金属板、石材等几乎所有的材料之上。
无论是用于雕刻或切割的用途，其内设的激光管在开机后，均需先暖机预热若干时间后，方能开始进行加工。一般我们在加工时，均希望理想的激光加工机，无论间隔多久后随时再激活，其输出功率能自始至终维持恒定稳态，但事实不然，因为一般的激光管即使已经预热，但若停置再激活时，其输出功率能需在若干时间后方能逐而爬升至稳态，加上往往一张输出图案，其图面组成并非完全都是连续的线或面所构成，中间实存有许多间隔跳位的点，而且构图上亦会有灰阶、深浅不同的差别，致激光管的输出反而经常处于不断地ON、OFF状态下，亦即大部份加工动作均落在图标中非稳态位置，故其间若无法取得良好控制的话，将会影响到整个图案输出品质。
请参阅图5，譬如原来在计算机档案图式中4个完全相同的点C1～C4，应用习式激光输出，其初在低态A时输出能量较弱而使输出点C1根本无法显现，而点C2则打点太浅，后至高态B时输出能量又太强而使点C3打点过深，直至最后点C4方能取得正常功率，这种缺点虽然可用加工线性较佳的激光管来克服，不过较好的管体其造价十分昂贵，会增加制造成本，而且纵使采用，其效果仍无法完全达到前述的理想化。
此外，习式激光设备由于输出反应时间差异，常导致输出能量不定的现象，输出时会产生深浅不一的问题，也使其在装配实施时，需针对各种雕刻、切割等不同随机功能，而特别制定一套专属的调整系统，使用上非常不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种于激光输出时，其脉冲能量可平均控制达到良好输出功率的激光输出控制补偿方法。
本发明所述方法适用于各种激光管，使用时减少调整作业，非常方便且节省成本。
为达上述的目的，本发明激光输出控制补偿方法包括激光输出前以一短脉冲对激光充能以提升激光反应速度，并将之后非稳态工作区划分成数个区段，每一个区段代表一个反应时间值，并以一图表记录对应于每一个反应时间值所需的补偿功率值，使激光输出落于非稳态工作区时，可依不同区段位置对照图表后来补偿其功率。
藉此，脉冲能量可平均控制而达到良好的输出功率，适用于任何激光输出设备而减少调整作业。
下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明。
图1是本发明实施例的流程图；图2是本发明实施例将非稳态工作区划分成32个区段的示意图；图3是本发明实施例所设的图表；图4是本发明使用时整体系统的流程图；图5是习式激光设备在输出影像时的示意图。
附图标记说明1-非稳态工作区；2-稳态工作区；3-图表；A-低态；B-高态；C1～C4-指激光输出所形成的点。
具体实施例方式
请参阅图1～图3，本发明激光输出控制补偿方法主要是补偿激光输出的非稳态工作区1的功率，以取得相同于稳态工作区能量一致的方法；其特征在于将激光输出的非稳态工作区划分成数个区段，每一个区段代表一个反应时间值，并以一图表记录对应于每一个反应时间值所需的补偿功率值，使激光输出落于非稳态工作区时，可依不同区段位置对照图表后补偿其功率。
藉此，使脉冲能量可平均控制而达到良好的输出功率，其系统可适用在任何激光输出设备而减少调整作业。
使应用时，其各阶段加工动作如下a、当激光开始发射前，由于激光处于低能状态，可由一前置脉冲对激光系统进行充电而加快激光反应时间，脉冲宽度由激光关闭的时间及激光特性决定。
b、之后激光输出逐而对照图表产生功率的补偿。
c、当激光输出持续处于非稳态工作区1时，可自动依工作输出递增，查出不同区段位置，自行比对图表以补偿其功率。
d、当激光输出跨越过非稳态工作区1达稳态工作区2时，其反应时间值即呈定值，补偿停止而维持正常能量输出。
请参阅图2、图3，将非稳态工作区1划分成32个区段为例，而每一个区段系代表一个反应时间值，并以图表3记录对应于每一个反应时间值所需的补偿功率值，使针对每一反应时间输出再加上其补偿值后，可获得相同于稳态输出结果。其整体系统流程如图4所示，激光输出的脉冲信号经由发射控制比对编码器脉冲与影像资料后，再经由补偿控制对照图表而补偿所需的功率，最后才发送至激光管。
因此，当进行激光输出作业时(此时处于非稳态工作区1)，其输出不断地增加，随着每一区段的反应时间值的变化，而可自行比对图表3以补偿该区段的功率，使得在非稳态工作区1时的脉冲能量可平均控制而达到良好的输出功率，当激光输出跨越过非稳态工作区1达稳态工作区2时，其反应时间值即呈定值，补偿停止而维持正常能量输出，故不论输出是在非稳态工作区1或是稳态工作区2，其激光输出所打出来的点C1～C4，都非常良好且稳定。同理，当激光结束稳态工作区2输出后再重新激活时，其输出由反应时间值归零，则系统会重复前述流程逐而对照图表以产生功率的补偿。
因此，本发明具有以下的优点1、本发明激光输出控制补偿方法，于激光输出时，即可针对不同的区段而立即补偿功率，使脉冲能量可受良好控制而达到稳定的输出功率。
2、本发明激光输出控制补偿方法，可适用在各种激光管，都可达到良好的输出效果，无须使用造价昂贵的管体，故可大幅降低成本，且组装时可减少逐一调整，适用于各款不同功能的机种，非常方便。
权利要求
1.一种激光输出控制补偿方法，主要是补偿激光输出的非稳态工作区的功率，以取得相同于稳态工作区能量一致；其特征在于激光输出前以一短脉冲对激光充能以提升激光反应速度，并将之后非稳态工作区划分成数个区段，每一个区段代表一个反应时间值，并以一图表记录对应于每一个反应时间值所需的补偿功率值，使激光输出落于非稳态工作区时，依不同区段位置对照图表后，补偿其功率。
2.如权利要求1所述的激光输出控制补偿方法，其中非稳态工作区划分为2n个区段(n是大于4的整数)。
3.如权利要求1所述的激光输出控制补偿方法，其中该补偿功率值与反应时间值成反比。
4.如权利要求1所述的激光输出控制补偿方法，其中a、当激光开始发射时，由于激光处于低能状态，由一前置脉冲对激光系统进行充电而加快激光反应时间，脉冲宽度由激光关闭的时间决定；b、之后，激光输出逐而对照图表产生功率的补偿；c、当激光输出持续处于非稳态工作区时，自动依工作输出递增，查出不同区段位置，自行比对图表补偿其功率；d、当激光输出跨越过非稳态工作区达稳态时，其反应时间值即呈定值，补偿停止而维持正常能量输出。
全文摘要
本发明公开了一种激光输出控制补偿方法，主要是补偿激光输出的非稳态工作区的功率，以取得相同于稳态工作区能量一致。其特征在于激光输出前以一短脉冲对激光充能以提升激光反应速度，并将之后非稳态工作区划分成数个区段，每一个区段系代表一个反应时间值，并以一图表记录对应于每一个反应时间值所需的补偿功率值，使激光输出落于非稳态工作区时，可依不同区段位置对照图表后来补偿其功率，藉以使脉冲能量可平均控制而达到良好的输出功率，适用在任何激光输出设备而减化调整作业。
文档编号B23K26/00GK1635416SQ200310116079
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年12月30日
发明者赖金森 申请人:星云电脑股份有限公司