I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft die Laserbeschriftung von kartenähnlichen Substraten, beispielsweise Ausweiskarten, Kreditkarten, Scheckkarten und ähnlichen flachen, ebenen Gebilden mit zwei parallel zueinander verlaufenden Hauptflächen, von denen mindestens eine beschriftet werden soll.

II. Technischer Hintergrund

Das Beschriften von insbesondere aus Kunststoff bestehenden Karten mittels Laser ist allgemein üblich, da durch die Energie der Laserstrahlung eine Carbonisierung und damit Schwärzung des Kohlenstoffes des Substrates und damit eine dauerhafte Einfärbung mit Tiefenwirkung ins Basismaterial erfolgt.

Die Einfärbung kann auch durch Absorbtion des Laserlichts durch das Substrat oder Anteile des Substrats wie etwa eingebettete Farbstoffe etc. erfolgen oder das Sprengen von verkapselten Pigmenten.

Je nach Energie des Laserlichts und Positionierung des Brennpunktes kann die Beschriftungswirkung an der Oberfläche oder auch in der Tiefe des Substrates erfolgen, wobei letzteres in der Regel nur dann angewandt wird, wenn sich oberhalb der beeinflussten Schicht eine zumindest für die Laser- Strahlung transparente Deckschicht befindet, damit die durch den Laser erfolgte Farbveränderung - die eine Beschriftung ebenso sein kann wie eine Bilddarstellung - mit bloßem Auge erkennbar ist. Eine andere Methode ist das Einbringen von Energie in einen unter Wärme aufquellenden Kunststoff mittels Laser, wodurch auf einer zuvor ebenen Kartenoberfläche erhabene Kontur, etwa eine Schrift, erzeugt werden kann.

Da solche Karten meist in großer Stückzahl beschriftet werden müssen und mit dem Laserstrahl Pixel für Pixel auf der Karte die Farbveränderung erzeugt werden muss, ist in bisherigen Beschriftungsvorrichtungen in der Regel die Laserapertur, insbesondere Laserquelle, lotrecht zur Hauptebene der zu beschriftenden Karte angeordnet und der Strahl wird mittels beweglicher Umlenkspiegel in X- und Y-Richtung der Hauptebene der Karte so abgelenkt, dass die gewünschte Beschriftung auf der dabei still stehenden Karte erzielt wird. Da die entsprechenden Umlenkspiegel oder Polygonspiegel - je weiter sie von der zu beschriftenden Karte entfernt sind - dabei nur über sehr kleine Winkel und damit Bewegungswege gedreht werden müssen, kann dieses Bewegen der Umlenkspiegel und damit das Beschriften der Karte insgesamt sehr schnell erfolgen.

Daraus resultiert jedoch eine relativ große Gesamtabmessung der Laserbeschriftungsvorrichtung.

Falls die Karte darüber hinaus auf beiden Seiten mittels Laser beschriftet werden soll, muss entweder die Karte für die Beschriftung der Rückseite umgedreht und erneut in die Vorrichtung eingelegt werden, oder die ohnehin bereits hoch bauende Vorrichtung ist redundant doppelt aufgebaut für Beschriftung der Ober- und Unterseite und besitzt dadurch eine nochmals verdoppelte Baugröße. IM. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Laserbeschriften von Karten vorzuschlagen, die trotz einfachem und kostengünstigem Aufbau geringe Abmessungen besitzt und dennoch eine schnelle Beschriftung erlaubt. b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 20 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein sehr kompakter Aufbau entsteht dadurch, dass die Relativauslenkung des Laserstrahls zur Kartenoberfläche nur in der einen Richtung, beispielsweise der Y-Richtung, vom Laserstrahl mittels entsprechender Strahlführung, also insbesondere mittels Umlenkspiegeln z. B. eines Galvanometerspiegels oder eines sich drehenden Polygonspiegels und weiterer Umlenk- Spiegel, realisiert wird, während die Bewegung in der anderen Richtung, der X-Richtung, durch die Bewegung der Karte realisiert wird, indem sie sich in einem in dieser Richtung beweglichen Kartenschlitten fixiert befindet. Es kann statt der Bewegung des Substrates (Karte) auch eine Bewegung zumindest des letzten Ablenkspiegels entlang des Substrates als so genannter Optikschlitten" erfolgen.

Dies liegt daran, dass durch die Auslenkung des Laserstrahls in nur einer Richtung der Laserstrahl statt zu einem dreidimensionalen Kegel lediglich zu einem zweidimensionalen Fächer aufgespreizt werden muss, mit der Folge, dass die entsprechenden Umlenkspiegel eine nennenswerte Ausdehnung nur in der einen Richtung, nämlich der Breite des Fächers, besitzen müssen und in der anderen Raumrichtung sehr schmal ausgebildet sein können. Dies ist einer der Gründe, warum die Vorrichtung insgesamt kleiner und kompakter gebaut werden kann.

Die Tatsache, dass der Kartenschlitten (optischer Schlitten im Falle der Be- wegung des letzten Spiegels) aufgrund seiner sehr viel größeren Masse nicht so schnell beschleunigt und damit bewegt werden kann wie ein leichter Umlenkspiegel, führt nur dem ersten Anschein nach zu einem starken Erhöhen der Beschriftungszeit: Denn der Kartenschlitten (oder optische Schlitten) muss nicht für die Beschriftung jedes einzelnen Pixels bewegt werden, son- dem in einer X-Position des Kartenschlittens oder optischen Schlittens werden mehrere, vorzugsweise alle, Y-Positionen beschriftet, sodass der Kartenschlitten nur entsprechend der Anzahl der X-Positionen, in der er bewegt wird, beschleunigt werden muss. Bei der vorliegenden Bauform ist die Bewegungsrichtung des Kartenschlittens oder optischen Schlittens die größere der beiden Hauptrichtungen der Karte, da das vorgeschaltete Magnet-/Chip-Beschriftungsgerät die Karten in dieser Richtung einzieht. Eine weitere Geschwindigkeitserhöhung kann jedoch erzielt werden, indem die Bewegungsrichtung des Kartenschlittens oder optischen Schlittens die kleinere der beiden Hauptrichtungen der Karte ist.

Da der bewegliche Galvanometerspiegel oder Polygonspiegel, im folgenden als Fächerspiegel bezeichnet, der den Laserstrahl fächerförmig ablenkt, sich stufenweise, entsprechend der Y-Positionen der gewünschten zu beschriftenden Pixel auf der Karte, bewegt, ist selbstverständlich eine Steuerung vonnöten, die in Abstimmung mit der Winkelstellung des Fächerspiegels und darüber hinaus auch mit der momentanen X-Position des Kartenschlittens oder optischen Schlittens den Laser ansteuert, also einen Laserschuss an der gewünschten X-Y-Position veranlasst, und auch die Leistung des Lasers dabei steuert. Vorzugsweise werden dabei Beschriftungsbereiche mit einheitlich benötigten Lasereinstellungen, wie insbesondere Laserimpulsfrequenz und Laserinnpulsdauer in einem Durchlauf hergestellt, und anschließend die Lase- reinstellungen verändert, und dann die Beschriftungsbereiche, die eine andere Laserleistung erfordern, beschriftet.

Beispielsweise trifft dies auf Bilddarstellungen des Karteninhabers einerseits und Schrift auf der Karte andererseits zu.

Eine weitere Verringerung der Baugröße der Vorrichtung wird erfindungsgemäß dann erreicht, wenn die Karte auf beiden Seiten beschriftet werden soll. In diesem Fall ist die Karte lediglich entlang der Ränder - die nicht beschriftet werden müssen - in der Aufnahme des Kartenschlittens fixiert, liegt jedoch mit ihrer Unterseite somit nicht vollflächig in dem Kartenschlitten auf oder ist an der Unterseite nicht von dem Kartenschlitten abgedeckt. Dadurch können in einer Aufnahme im Kartenschlitten nacheinander sowohl von oben als auch von unten her die Beschriftungen der beiden Seiten der Karte vorgenommen werden.

Zu diesem Zweck ist ein insbesondere zwischen zwei Positionen hin und her schwenkbarer Auswahlspiegel für den Laserstrahl vorhanden, der den Strahl wahlweise zur Oberseite oder zur Unterseite der im Kartenhalter aufgenommenen Karte leitet.

Der Auswahlspiegel ist vorzugsweise seitlich neben dem Kartenschlitten oder optischen Schlittens und dessen Bewegungsbahn angeordnet und im

Strahlengang noch vor dem wenigstens einen stillstehenden Umlenkspiegel, jedoch hinter dem Fächerspiegel, angeordnet, wobei hierfür selbstverständ- lieh der mindestens eine Umlenkspiegel auf jeder der beiden Seiten der Hauptebene der Karte analog vorhanden sein muss.

Bevorzugt wird der Auswahlspiegel zwischen den zwei Positionen um genau 90° verschwenkt und die optische Achse der Laserstrahlapertur verläuft parallel zur Mittel-Hauptebene des Kartenschlittens, insbesondere auf dieser Mittel-Hauptebene, und zwar neben der Bewegungsbahn des Kartenschlittens, so dass der Auswahlspiegel sich um eine in Y-Richtung verlaufende Schwenkachse neben dem Kartenschlitten dreht.

Dadurch, dass ein Teil des Strahlverlaufes sich neben der Bewegungsbahn des Kartenschlittens oder optischen Schlittens befindet, wird hierfür bereits keine Bauhöhe senkrecht zur Kartenebene bzw. zur Ebene des Kartenschlittens benötigt.

Die Vorrichtung wird ferner dadurch besonders einfach in ihrem Aufbau, dass hinter dem Auswahlspiegel mittels der fest montierten Umlenkspiegel auf jeder Seite der Hauptebene der Laserstrahl nicht mittels der theoretisch möglichen, nur zwei, Umlenkspiegel umgelenkt wird, sondern mit Hilfe von drei Umlenkspiegeln, von denen jeder eine Umlenkung um 90° bewirkt.

Zum einen sind derartige Umlenkspiegel mit einem solchen Reflexionswinkel standardmäßig und sehr kostengünstig zu beziehen, zum anderen bewirkt dies, dass alle drei Umlenkspiegel auf jeder der Seiten, bei doppelseitiger Beschriftung alle sechs Umlenkspiegel, identische Spiegel sind, also wegen gleicher Reflexionsbedingungen die gleiche dielektrische Beschichtung besitzen , nämlich eine Strahlumlenkung um 90°, was bei Einsatz von nur zwei Umlenkspiegeln auf jeder Seite nicht der Fall wäre. Die Umlenkspiegel sind dabei so montiert und justiert, dass der Brennpunkt des Laserstrahls immer auf der Oberfläche der im Kartenschlitten befindlichen Karte liegt, unabhängig von der Position der beweglichen Spiegel, also Auswahlspiegel und Fächerspiegel, die die einzigen während des Beschrif- tungsprozess bewegten Spiegel in der Vorrichtung sind.

Falls ein Brennpunkt unterhalb der Oberfläche der Karte, also in einer tiefe- ren Schicht der Karte, benötigt wird, können hierfür die drei während des Beschriftungsprozess nicht bewegten SpiegelSpiegel bezüglich ihres Abstandes zur Karte nachjustiert werden. Eine Justierung entweder der Führungen für den Kartenschlitten in ihrer Höhenlage, also quer zur X-Y- Richtung, oder eine austauschbare Aufnahme im Kartenschlitten, so dass unterschiedliche Aufnahmen mit unterschiedlichen Höhenlagen der Karte im Kartenschlitten möglich sind, kann dann durchgeführt werden, wenn nur eine einseitige Beschriftung der Karte vorgesehen ist.

Um die Steuerung zu vereinfachen, ist die Bewegungsbahn des Kartenschlit- tens eine geradlinige, ebene Bewegungsbahn, und fluchtet zusätzlich mit der Bewegungsbahn der Karte, mit der diese das vorgelagerte Magnet- und/oder Chip-Beschriftungsgerät durchläuft.

Dazwischen, also zum Kartenschlitten hin und wieder zurück, erfolgt eine automatische Übergabe.

Da die zu beschriftenden Karten häufig vorher in irgendeiner Weise optisch sichtbar vorbearbeitet wurden, also bedruckt oder geprägt wurden oder ähnliches, und diese Druck- oder Prägeelemente sich aufgrund von Herstel- lungstoleranzen nicht immer an der exakt gleichen Soll-Position der Karte befinden, weist die Vorrichtung bevorzugt einen optischen Sensor, insbesondere einen CCD-Chip auf, der die Position dieser vorher aufgebrachten sichtbaren Elemente ermittelt und bei Abweichungen von der Soll-Lage entsprechend auch die Laserbeschriftung in ihrer Position dementsprechend verschiebt, was von der Steuerung veranlasst wird, die zu diesem Zweck mit dem optischen Sensor bzw. CCD-Chip verbunden ist. Des Weiteren verfügt die Vorrichtung trotz ihrer kompakten Bauweise über eine Absaugvorrichtung für die am Beschriftungsort entstehende, durch das Einbrennen mittels Laser von Brennrückständen verunreinigte, Luft, die vom Beschriftungsraum, der in einem geschlossenen Gehäuse des Gerätes an- geordnet ist, abgesaugt und über einen Aktivkohlefilter nach außen geleitet wird, so dass die Umgebung der Vorrichtung nicht durch schlecht riechende oder gar gesundheitsgefährdende Stoffe verunreinigt wird.

Ferner kann die Vorrichtung so weitergebildet werden, dass eine Oberfläche mit einer optischen Linsenstruktur nach dem CLI- bzw. MLI-Verfahren mit dem Laser beschriftet wird.

Da zu diesem Zweck der Laserstrahl nicht lotrecht auf der Oberfläche der Karte auftreffen darf, wie es bei der Grundversion der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, kann in den Strahlengang des Lasers zwischen dem letzten Umlenkspiegel und der Kartenoberfläche ein Prisma zum Ablenken und damit schrägen Auftreffen des Laserstrahls auf der Kartenoberfläche automatisch eingefahren werden. Die durch die Strahlablenkung bedingte Verschiebung des Auftreffpunktes des Laserstrahls auf der Karten- Oberfläche wird im eingefahrenen Zustand des Prismas von der Steuerung rechnerisch berücksichtigt.

Sofern das Schrägprisma - je nach Richtung seiner Wirksamkeit - eine Auslenkung in X-Richtung bewirkt, kann dies durch entsprechendes Anfahren einer anderen Position mittels des Kartenschlittens erreicht werden.

Sofern dies eine Auslenkung in Y-Richtung bewirkt, muss hierfür über die Ansteuerung des Fächerspiegels die durch das Prisma bewirkte Verschiebung des Auftreffpunktes kompensiert werden. c) Ausführungsbeispiele

Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 : Prinzipdarstellungen des Strahlenganges,

Fig. 2: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten, und

Fig. 3: Schnittdarstellungen durch die Vorrichtung der Figur 2.

Figur 1 a zeigt die zu beschriftende rechteckige Karte 100, die wie üblich abgerundete Ecken besitzt, und formschlüssig aufgenommen ist in einem Kartenschlitten 4, welcher in X-Richtung, in diesem Fall die größere Erstre- ckungsrichtung der Hauptebene der Karte 100 und damit des Kartenschlittens 4, gesteuert bewegbar ist.

Ein Laserstrahl 10 wird neben dem Kartenschlitten 4 zunächst mittels eines oszilliert um einen definierten Winkelbetrag hin- und herschwenkenden Fächerspiegels 3, der im Bereich dazwischen stufenweise in definierten Winkelstellungen jeweils angehalten wird entsprechend den verschiedenen zu erreichenden Y-Positionen auf der Karte 100, zu einem Strahlfächer 10' aufgefächert, der auf der Oberseite 100a der Karte 100 eine in Y-Richtung verlaufende Lichtlinie bzw. einzelne in Y-Richtung aneinander gereihte Lichtpunkte ergibt, falls zu jeder Y-Position der Laser aktiv ist.

Da jedoch keine durchgehende Linie auf der Karte erzeugt werden soll, sondern nur einzelne Pixel in Abhängigkeit von den zu erzeugenden z. B. Schriftbild eingebrannt werden sollen, steuert eine Steuerung 5 die Laser- quelle 1 so, dass nur bei der gewünschten Winkelstellung des Fächerspiegels 3, also der gewünschten Y-Position und natürlich mit dem Kartenschiit- ten 4 in der dafür vorgesehen X-Position ein Pixel auf der Oberseite 100a der Karte 100 durch Auslösen eines Laserschusses eingebrannt wird.

Der Strahlfächer 10' wird zunächst durch eine Optik 2 geführt, die bewirkt, dass der Brennpunkt des jeweiligen Laserstrahls immer auf der Oberfläche 100 der Karte 100 im Kartenschlitten 4 liegt, also weder zu hoch noch zu tief, unabhängig von der Stellung der im Strahlengang angeordneten, beweglichen Spiegel. Der vom Fächerspiegel 3 und nach der Optik 2 noch parallel zur Bewegungsrichtung des Kartenschlittens 4 neben diesem verlaufende Strahlfächer 10', dessen Ebene dabei lotrecht zur Hauptebene 100' der im Kartenschlitten 4 aufgenommenen Karte 100 steht, wird in dem Beispiel der Figur 1 a in der Folge durch vier hintereinander angeordnete, fest montierte Um- lenkspiegel 9', 6, 7, 8 jeweils um 90° umgelenkt, so dass die letzte Umlenkung eine quer zur Bewegungsrichtung, der X-Richtung, des Kartenschlittens 4 über die gesamte Breite der Karte 10 verlaufende Lichtlinie als Abbild des Strahlfächers 10' auf der Kartenoberseite 100a ergibt. Die Umlenkspiegel 9', 6, 7, 8 lenken dabei den Strahlfächer 10' jeweils um 90° um und besitzen in dieser Hinsicht gleiche Reflexionsbedingungen und sind damit gleich hergestellt, insbesondere mit der gleichen dielektrischen Beschichtung ausgestattet und daher auch besonders günstig in der Anschaffung.

Da diese Umlenkspiegel 9', 6,7,8 jeweils einen Strahlfächer 10' umleiten müssen, besitzen sie eine längliche schmale Abmessung mit einer Länge entsprechend der Breite des Strahlfächers 10' an dieser Stelle bzw. etwas größer, jedoch einer wesentlich geringeren Breite.

Auf diese Art und Weise lässt sich durch schrittweise Bewegung des Kartenschlittens 4 in X-Richtung um jeweils z. B. den Abstand eines Pixels die gesamte Oberfläche der Karte bis auf die Randbereiche, in denen die Karte 100 im Kartenschlitten 4 gehalten ist und die ohnehin nicht beschriftet werden sollen, nach Belieben mit Zahlen, Buchstaben, Logos, einem Bild des Karteninhabers, Symbolen des Kartenherausgebers etc. beschriften.

Dabei wird häufig ein erster Durchlauf des Kartenschlittens 4 in X-Richtung für z. B. Schrift und ein weiterer Durchlauf - eventuell über eine begrenzte Erstreckung in X-Richtung - für ein mit anderen Lasereinstellungen herzustellendes Bild durchgeführt.

Figur 1 b zeigt eine Anordnung, die sich von derjenigen der Figur 1 a dadurch unterscheidet, dass nunmehr ein insbesondere um 90° verschwenkbarer Auswahlspiegel 9 anstelle des bisherigen, festmontierten Umlenkspiegels 9' montiert ist, der sich um eine Schwenkachse 21 drehen lässt, die parallel, insbesondere in der Hauptebene 100' der im Kartenschlitten 4 befindlichen Karte 100, in diesem Fall die Zeichenebene, angeordnet ist.

Der Auswahlspiegel 9 ist dabei zwischen zwei Endstellungen 21 a, 21 b verschwenkbar, die den Strahlfächer 10' wahlweise in den Bereich oberhalb der Hauptebene 100' der Karte 100 im Kartenschlitten 4 und damit zu den Umlenkspiegeln 6, 7, 8 gemäß Figur 1 a und von dort auf die Oberseite 100a der Karte 100 leiten oder - in der anderen, nicht dargestellten Endstellung des Auswahlspiegels 9 - in den Bereich unterhalb der Hauptebene 100' und über dort analog vorhandene fest montierte Umlenkspiegel 6', 7', 8' auf die Unterseite 100b der Karte 100.

In Figur 3a ist unter anderem der Elektrodrehmagnet 29 dargestellt, der je nach Beaufschlagung mit Strom den Auswahlspiegel 9 in die eine oder andere Endlage zieht. Dabei schwenkt der Auswahlspiegel 9 nicht ständig hin und her, sondern bleibt in einer seiner Endstellungen, bis die Beschriftung der Oberseite 100a oder Unterseite 100b der Karte 100 abgeschlossen ist. Figur 1 c zeigt in einer Seitenansicht auf die Anordnung der Figur 1 b, dass der Laserstrahl 10 von der Laserquelle 1 bis zum Auswahlspiegel 9 in einer Richtung verläuft, die nicht nur parallel, sondern in der Mittel-Hauptebene 100' der im Kartenschlitten 4 eingelegten Karte 100 verläuft, die durch die X- und Y-Richtung definiert ist, also die Haupterstreckungsrichtungen der Karte 100, und sich in der Mitte der Dicke des Kartenkörpers 100 befindet.

Dies hat den Vorteil, dass der Auswahlspiegel 9 in seinen Endstellungen um +/- 45° schräg zur Richtung des Laserstrahls 1 stehen muss und somit einen definierten Schwenkwinkel von 90° mit definierten Endstellungen vollziehen muss, was mittels eines entsprechend z. B. eines angesteuerten Motors, Elektrodrehmagneten relativ leicht zu bewerkstelligen ist.

Dabei ist die Auffächerung des Laserstrahles 10 in einem Strahlfächer 10' aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit eingezeichnet.

Der Strahlfächer 10' wird durch den vorletzten Umlenkspiegel 7 in eine Richtung entgegen der ursprünglichen Strahlrichtung von dem Fächerspiegel 3 zum nachfolgenden nächsten Spiegel geführt, wodurch sich eine besonders kompakte Bauform der Vorrichtung ergibt.

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine konkrete erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der in unwesentlichen Details - wie nachfolgend näher erläutert - die Strahlführung etwas von denen der Prinzipdarstellungen 1 abweicht. Dabei ist Figur 2a eine perspektivische Ansicht von links oben auf die Vorrichtung, während Figur 2b eine exakte Aufsicht und Figur 2c eine exakte Seitenansicht von links zeigt. Figur 3a zeigt einen Längsschnitt entsprechend der Linie A-A der Figur 2b und Figur 3b einen Querschnitt an der Stelle B-B gemäß Figur 3a. Wie am besten die Figuren 2b und 3a erkennen lassen, liegt die längliche, tubusförmige Laserquelle 1 in der Aufsicht betrachtet im rechten, unteren Bereich der Vorrichtung, und erstreckt sich über mehr als 2/3 deren Länge.

Um die Baulänge der Vorrichtung kurz zu halten, ist deshalb die Laserquelle 1 unterhalb der Mittel-Hauptebene 100' angeordnet und wird - wie in Figur 3a zu erkennen - durch zwei Umlenkungen um jeweils 90° in eine Strahlrichtung entlang der Mittel-Hauptebene 100' umgelenkt, allerdings immer noch neben dem Kartenschlitten 4 und hinter dem zweiten dieser beiden Umlenkspiegel 23, 3 in entgegengesetzte Richtung zur ursprünglichen Strahlrich- tung unmittelbar nach der Laserquelle 1 verlaufend.

Dabei kann einer der beiden Umlenkspiegel, in diesem Fall der zweite der beiden Umlenkspiegel, als Fächerspiegel 3 beweglich angeordnet sein, um dem Laserstrahl 10 in den gewünschten Strahlfächer 10' aufzuspalten.

Dieser Strahlfächer 10' wird zunächst durch die fokussierende Optik 2 geleitet und anschließend auf den gemäß Figur 1 b schwenkbar angeordneten Auswahlspiegel 9, der in Figur 3a in einer solchen Endstellung steht, dass der Strahlfächer 10' nach oben, also in Richtung Oberseite 100a des Kar- tenschlittens 4, umgeleitet wird und dort auf den in Figur 3a sichtbaren ersten Umlenkspiegel 6 der drei fest montierten Umlenkspiegel 6, 7 und 8, die in einem Spiegelhalter 22 als feste Baugruppe aufgenommen sind, die sich in spiegelbildlicher Anordnung, also mit analogen Umlenkspiegeln 6', 7', 8' die sich auch unterhalb der Haupt-Mittelebene 100' nochmals befindet, wie beispielsweise in Figur 3a und 3b gut zu erkennen. Im Unterschied zur Prinzipdarstellung der Figuren 1 a und 1 b wird dabei der Strahlfächer 10' durch den vorletzten Umlenkspiegel 7 bzw. 7' nicht entgegen der ursprünglichen Abstrahlrichtung der Laserquelle 1 geleitet, sondern parallel zu dessen Abstrahlrichtung, was daher rührt, dass bei der konkreten Vorrichtung die Strecke der entgegengesetzten Führung des Laserfächers 10' zwecks Verkürzung der Baulänge bereits im Bereich zwischen dem Fächerspiegel 3 und dem Auswahlspiegel 9 stattgefunden hat.

Vom letzten Umlenkspiegel 8 bzw. 8' der Spiegelhalter 22 bzw. 22' aus wird der Strahlfächer 10' - wie am besten im Querschnitt der Figur 3b bei der Beschriftung der Unterseite 100b der Karte 100 zu erkennen - lotrecht auf die Kartenoberfläche aufgestrahlt.

Dabei ist oberhalb der Karte 100 in Figur 3b zusätzlich ein Prisma 14 in den Strahlengang zwischen dem letzten Umlenkspiegel 8 und der Oberseite 100a der Karte 100 eingefahren, welches den Strahlfächer 100' - betrachtet in Längsrichtung der Vorrichtung und damit in Bewegungsrichtung des Kartenschlittens 4 - zur Seite hin ablenkt, so dass er nicht mehr rechtwinklig, sondern schräg auf der Oberseite 100a der Karte 100 auftrifft. Ein analoges Prisma 14 kann auch auf der Unterseite vorhanden sein.

Dadurch wird auf einer Kartenoberfläche, die eine für ein CLI oder MLI geeignete optische Struktur beinhaltet, eine Laserbeschriftung auf der Karte 100 derart realisiert, dass je nach Betrachtungswinkel der Oberfläche der Karte 100 vom Betrachter unterschiedliche Bilder gesehen werden bzw. ein mittel Laser 1 eingebranntes Bild nur aus einer bestimmten Blickrichtung erkennbar ist und aus den anderen Blickwinkeln nicht erkennbar ist.

Der Kartenschlitten 4 wird von einem Motor 24, der als Servomotor ausge- führt ist und sich im hinteren Bereich der Vorrichtung befindet, über nicht dargestellte, über Umlenkritzel geführte umlaufende Zahnriemen entlang seines Bewegungsweges auf Führungen 12a, b vor- und zurückverfahren, wobei die exakte Längsposition in X-Richtung des Kartenschlittens 4 durch einen seitlich neben dem Bewegungsweg angeordneten linearen Inkremen- talgeber 25 detektiert und gesteuert wird, der beispielsweise als magnetischer oder optischer Inkrementalgeber ausgeführt ist.

In Figur 2b befindet sich das Prisma 14 dagegen in der deaktivierten, zurückgezogenen Position, von der aus es gemäß Figur 2b nach vorne, unter dem letzten Umlenkspiegel 8 der feststehenden Spiegelhalter 22 automatisch vorwärtsgefahren werden kann.

In Figur 2b sind ferner oberhalb der Haupt-Mittelebene 100' und hinter dem Spiegelhalter 22 zwei CCD-Chips 19 mit Blickrichtung nach unten auf die Haupt-Mittelebene 100' angeordnet, um nach dem Einlegen der Karte 100 im Kartenschlitten 4 zunächst zu messen, wo sich die auf der Karte 100 be- reits vorhandenen Vorbedruckungen 102 befindet, insbesondere hinsichtlich ihrer Absorption zur Vorrichtung.

Zu diesem Zweck ist der Bewegungsweg des Kartenschlittens 4 ausreichend lang ausgebildet, um den Kartenschlitten 4 vor Beginn der Beschriftung mit- tels Laser zunächst bis unter diese CCD-Chips 19 fahren zu lassen, die zunächst die Platzierung der Vorbedruckung 102 auf der Karte 100 detektieren und bei zu starker Abweichung deren Ist-Position von der Soll-Position gegebenenfalls die Positionierung der Laserbeschriftung auf der Karte 100 verändern oder auch den Kartenrohling als Ausschuss anzeigen und nicht be- Schriften.

Zu diesem Zweck sind die beiden CCD-Chips 19 jeweils streifenförmig in X- und Y-Richtung verlaufend angeordnet, um die in diesen Richtungen verlaufenden Seitenkanten einer Vorbedruckung erfassen zu können.

Wie die Figuren ferner zeigen, ist der eigentlichen Laserbeschriftungseinheit eine Einheit zur elektronischen Beschriftung 13 vorgelagert, die meist als Zukaufeinheit vor der eigentlichen Laserbeschriftungseinheit in einer solchen Position, in diesem Fall auf quer stehenden Tragblechen 26, montiert ist, dass die in den Einführschlitz 27 am vorderen Ende dieser Einheit 13/17 eingesteckte Karte 100, die durch eigenständige Transportvorrichtungen im Inneren dieser Einheit weiter transportiert wird und am unteren Ende durch einen analogen Auslass ausgeschoben wird, mit dem dahinter sich anschließenden Bewegungsweg des Kartenschlittens 4 fluchtet und ebenso wie dieser horizontal verläuft. Auch die Übergabe der Karte 100 von dieser Einheit 13/17 in den Kartenschlitten 4 - und auch zurück - erfolgt automatisch, indem sich bei der Übergabe der Kartenschlitten 4 in seiner Startposition unmittelbar hinter der Beschriftungseinheit 13/17 befindet und eine von dieser Einheit ausgeschobene Karte unmittelbar in den rahmenförmigen Kartenschlitten 4 durch eine elektrisch angetriebene Rolle eingezogen wird, wobei die Karte auf diesem mit ihren Rändern außen umlaufend in einem schmalen Bereich aufliegt. Sobald sich der Kartenschlitte aus seiner Startposition bewegt, wird die Karte von oben mittels eines Federarmes des Kartenschlittens 4 gehalten, der sich an dem von der Beschriftungseinheit 13, 17 gegenüberliegenden Ende des Kartenschlitten 4 befindet und unter den die Karte 100 von der Einheit 13 automatisch geschoben wird.

Die mittels Laser beschriftete Karte 100 wird nach Fertigstellen der Beschriftung auf dem gleichen Weg zurücktransportiert, also indem der Kartenschlit- ten 4 bis zu der Startposition zurückverfährt und dort automatisch die Karte 100 aus dem Kartenschlitten 4 herausgehoben und in den Auslassschlitz der Einheit zur elektronischen Beschriftung 13 eingeschoben wird.

Dort wird die Karte 100 erfasst, rückwärts hindurchtransportiert und aus dem Einführschlitz 27 am vorderen Ende dieser Einheit 13/17 als fertig beschriftete Karte 100 ausgeworfen. Das Beschreiben des Magnetstreifens 101 und/oder des elektronischen Chips 103 kann dabei wahlweise auf dem Hinweg oder Rückweg der Karte 100 durch diese elektronischer Beschriftungseinheit 13/17 erfolgen. Im hinteren Endbereich ist ferner die Absaugvorrichtung 15 zu erkennen, die die Luft von der Beschriftungsstelle absaugt und über einen Aktiv-Kohle- Filter 16 aus dem Gehäuse der Vorrichtung, welches die Figuren nicht zeigen, herausleitet. Die in den Figuren 2a, 2c und 3b sichtbare Seitenwand 28 dient dagegen primär der Stabilität des inneren Aufbaus und der Luftführung beim Absaugen von der Beschriftungsstelle.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Laserquelle

2 Optik

3 Fächerspiegel

4 Kartenschlitten

5 Steuerung

6, 6' Umlenkspiegel

7, 7' Umlenkspiegel

8, 8' Umlenkspiegel

9 Auswahlspiegel

9' Umlenkspiegel

10 Strahlengang, Laserstrahl

10' Strahlfächer

11 Schwenkachse

12a, b Führung

13 elektronischen Beschriftungseinheit

14 Prisma

15 Absaugvorrichtung

16 Aktivkohle-Filter

17

18

19 CCD-Chip

20 Blickrichtung

21 Schwenkachse

22, 22' Spiegelhalter

23 Umlenkspiegel

24 Motor

25 Linearer

26 Tragblech

27 Einführschlitz Seitenwand

Magnet

Karte

a Oberseite

b Unterseite

' Hauptebene, Mittel-Hauptebene

Magnetstreifen

Vorbed ruckung

Chip