用于借助辐射将图像雕刻进辐射敏感层中、尤其用于激光雕刻的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于借助辐射将图像雕刻进辐射敏感层中、尤其用于激光雕刻的 方法。
【背景技术】
[0002] 借助辐射、尤其借助激光辐射将图像、尤其护照照片、签名、提高防伪安全性的 图形图样等等雕刻进辐射敏感层中广泛用于证件卡和证件纸、例如信用卡、银行卡、现金 支付卡、身份证、驾驶执照和护照的制造。为了激光雕刻或者激光标记，证件卡或护照的 待标记的页等等设有适合于激光雕刻的层、例如通过特殊添加材料敏感化的薄膜或者对 于所使用的辐射敏感的漆层，使得能够通过辐射敏感层的辐射产生层的以下称作黑化 (Schwiirzung)的视觉上和/或触觉上的变化。
[0003] 为了将图像、例如肖像照片、或任何形式的字样或者浮雕雕刻进层中，借助激光射 束逐点扫描层，其中，如此调节到达每一个像点上的辐射能量或者辐射量，使得实现与像点 的所期望的灰度级相应的黑化。为了尤其将具有高质量的肖像照片雕刻进辐射敏感层中， 需要能够如此准确调节用于每一个像点的辐射能量，使得能够实现64、128、256或更多的 灰度级。
[0004] 在由EP 0 975 148 Bl已知的激光雕刻方法中能够通过以下方式雕刻质量上高品 质的图像，例如首先仅仅以期望黑化程度的90%来雕刻图像。每一个单个像点的在此实际 产生的黑化程度（即相应的灰度级）由测量装置记录。借助加性作用的第二次雕刻通过， 雕刻所测量的黑化程度与100%期望黑化程度的差，使得以好的准确度实现目标黑化程度、 即对于每一个点所需要的灰度级。因此，通过以下方式实现灰度级、即黑化程度的好的可复 现性：测量在第一雕刻步骤中出现的偏差并且通过第二雕刻步骤来均衡所述偏差。
[0005] 尽管借助已知的方法能够以非常高的质量雕刻图像，但是视为不利的是，已知的 方法需要每个图像多次、至少两次完全的雕刻通过。因此，对于每个图像所需要的时间是对 于能够在一次唯一的通过中雕刻的图像所需要的时间的至少两倍。因此，降低激光雕刻机 的生产量、即在使用已知的方法的情况下每小时所雕刻的文件的数量。因此，对于以预给定 的期望生产量的生产而言需要更多的机器，这造成更高的成本。
[0006] 为了在量化图像时不完全丢失原始的灰色调印象，已经已知例如根据误差扩散方 法（Error-Diffusions-Verfahren)工作的算法。对此的不例是Floyd-Steinberg算法，其 中，将每一个像素的在量化时出现的误差（原始值与所量化的值之间的差）按照固定的样 式（Schema)分布到位于周围的像素上。在此，将每一个像素或像点的误差按比例分布到同 一行的下一个待量化的像点上以及下一行的三个直接相邻的像素上。在此，其余的相邻像 素、即上一行的像素和紧接在前量化的像素保持不考虑。因此，已经量化的像素不变，而仍 待加工的像素或像点相应于分别出现的量化误差地受影响。
【发明内容】
[0007] 因此，本发明的任务在于提供一种方法，借助所述方法能够在一次唯一的雕刻通 过中雕刻质量上高品质的图像。
[0008] 所述任务通过根据权利要求1所述的方法解决。在从属权利要求中描述本发明的 有利构型和扩展方案。
[0009] 因此，根据本发明设置，在像点的雕刻期间或者紧接在像点的雕刻之后、优选甚至 在雕刻栅中的下一个像点之前，借助测量装置测量刚刚雕刻的像点的所实现的黑化程度并 且计算与其期望黑化程度的差。然后，将所测量的差计算进栅中的还没有雕刻的相邻像点 的目标黑化程度中并且然后在图像的激光雕刻进行期间使用所述已变化的目标黑化程度。 [0010] 如果出现实际灰度级（实际黑化）与期望灰度级（期望黑化）的偏差，则通过以 下方式补偿所述偏差，根据差在其灰度级方面增大或者减小还没有雕刻的相邻像点，以便 因此与整个图像相比维持在当前雕刻的像点的周围环境中的亮度印象。
[0011] 因此，通过直接的周围环境中的校正、即通过相邻的还没有雕刻的像点的变化来 均衡当前雕刻的像点的灰度级（黑化）的可能的偏差。
[0012] 在本发明的一个符合目的的构型中设置，将所求取的和预先确定的黑化之间的差 Δ Su分布到待雕刻的下一行或列的三个相邻的像点P i+1，k_1;P i+1，k;P 1+1』+1上。由此实现，仅 仅当相对低的计算能力可供使用时，才可以对于相邻的像点或像素考虑在雕刻时出现的误 差。
[0013] 然而，优选地，当相应高的计算能力可供使用时，在扫描方向上的待雕刻的下一像 点中考虑所实现的和预先确定的黑化之间的差的份额，以便不使图像的雕刻延迟。
[0014] 在本发明的另一种技术构型中设置，对于每一个像点Piik求取所求取的和预先确 定的黑化之间的差Δ Si;k，将所求取的和预先确定的黑化之间的差Δ Si;k与预给定的相对阈 值或绝对阈值进行比较，并且仅仅当所求取的和预先确定的黑化之间的差大于所述相对阈 值或绝对阈值时才将所述差分布到至少两个仍待辐射的相邻的像点上。
[0015] 由此，在适当选择用于允许的误差的阈值时能够实现，借助所期望的灰度值分布 在降低的计算耗费时得到清晰的图像，所述误差为绝对误差（以灰度级说明）或者为相对 误差（以百分比说明）。
【附图说明】
[0016] 以下示例性地根据附图进一步阐述本发明。附图示出：
[0017] 图1 :用于实施根据本发明的方法的激光雕刻设备的示意性框图；
[0018] 图2 :用于阐述根据本发明的方法的像素阵列或者像点阵列中的一部分。
【具体实施方式】
[0019] 如在图1中示出的那样，激光雕刻设备或激光标记设备具有激光系统10、密封装 置11和射束偏转装置12。由所述激光系统10产生的激光射束13经过例如可以是声光切 换挡板（akusto-optische Schaltblende)的密封装置11到达射束偏转装置12,所述射束 偏转装置如此使激光射束13在X和Y方向上偏转，使得写射束13'逐点扫描图像平面B。
[0020] 控制装置14通过以下方式控制密封装置11和射束偏转装置12 :到达辐射敏感层 的每一个像点Pu上的辐射能量如此大，使得在像点中实现与分配给所述像点的灰度级相 应的黑化。
[0021] 替代与激光系统10分离的、控制辐射面积上的激光功率的密封装置11，也可以使 用激光系统10的激光射束射出窗来调节射束功率。例如，如果使用连续泵浦的激光器、尤 其钕钇铝石榴石激光器（Neodym-YAG-Laser)，以便产生与辐射敏感层相应的激光脉冲的辐 射，则能够对于每一个单个辐射过程单独改变射出窗的透射程度，从而调节每一个激光脉 冲的脉冲高度。在此，能够对于每一个脉冲如此准确地调节射出窗的透射程度，使得能够产 生直至256个灰度级或更多。替代所描述的用于调节激光功率的装置，也可以使用以下每 一种其他的调节装置：其适合于根据由控制装置14预给定的灰度级值或黑化值来改变写 射束13'的射束功率。
[0022] 为了求取借助相应的辐射过程实现的黑化，设置脉冲高度传感器 (ImpuIshdherifiihIer)，所述脉冲高度传感器通过弱的分光镜16等等接收脉冲能量的一 小部分并且所述脉冲高度传感器对于每一个激光脉冲向控制装置14提供一个相应的输出 信号。根据所使用的光敏材料和所使用的激光系统，所检测的脉冲高度与由此所实现