JP2003161907A - レーザビーム径可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の大型化を回避しつつ、レーザ光のビー
ム径を変更することが可能なレーザビーム径可変装置を
提供する。 【解決手段】 線幅がＸ2 に設定変更されると、各ミラ
ー１５〜１８は図中で破線で示した角度に回動され、第
１及び第２の反射ミラー１５，１６の回動角度に応じて
放射レーザ光Ｌ2 が一方の平行ミラー１２に入射する入
射角度が変わり、両平行ミラー１２，１２間で２回反射
を繰り返して光軸調整反射手段１４側へ出射される。即
ち線幅Ｘ1 に設定したときに比べて反射回数が減少した
分だけ一対の平行ミラー１２，１２間に入射して出射さ
れるまでの光路長が短くなり、これに応じて光軸調整反
射手段１４側に出射される放射レーザ光Ｌ2 の光束の径
が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発生装置か
らのレーザ光のビーム径を可変するレーザビーム径可変
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を利用するものとして、例えば
レーザマーキング装置がある。これは、レーザ光を出射
するレーザ発生手段と、そのレーザ光の方向を変えて被
印字対象物上にレーザ光の照射点を走査するガルバノス
キャナとを備えて、印字すべき文字等の印字情報に基づ
いてガルバノスキャナを駆動制御することで、被印字対
象物上に前記文字等を印字するものである。

【０００３】ところで、上記レーザマーキング装置は、
例えば材質が異なるなど様々な種類の被印字対象物に対
して印字を行うことがある。また、同じ種類の被印字対
象物であっても、例えば太字や細字など線分幅の異なる
文字等を印字することもある。従って、これらの被印字
対象物の種類又は線分幅等に応じてレーザ光のビーム径
を変更する必要がある。

【０００４】そこで、従来では、例えばレーザ発生手段
からガルバノスキャナ側に向うレーザ光の光路途中に凹
レンズ及び凸レンズからなるコリメータ装置を配して、
両レンズ間距離を変更することで、被印字対象物へのレ
ーザ光のビーム径を変更可能にするものが特開2000-710
88等に開示されている。より詳しくは、レーザ発生手段
からのレーザ光は、凹レンズを通過して所定の広がり角
を持った放射光として凸レンズ側に向う。ここで、凸レ
ンズを凹レンズから遠ざければ凸レンズを通過して平行
光とされるレーザ光のビーム径は大きくなる。逆に、凸
レンズを凹レンズ側に近づければ、凸レンズを通過して
平行光とされるレーザ光のビーム径は小さくなるのであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の構成においては、レーザ光のビーム径の可変範囲に
応じた凹レンズ及び凸レンズのレンズ間距離が必要にな
る。このことは、ビーム径の可変範囲を広げれば広げる
ほどコリメータ装置が凸レンズの移動方向に大型化し、
ひいてはレーザマーキング装置全体が大型化することを
意味する。特に近年、マーキング装置においては、ビー
ム径の可変範囲を広げるなど多様化の傾向にある一方
で、他の装置同様に小型化の要請も強く、両要請を満足
させることができないという問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、装置の大型化を回避しつつ、レーザ光
のビーム径を変更することが可能なレーザビーム径可変
装置を提供するところにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係るレーザビーム径可変装置は、
レーザ発生装置から出射されるレーザ光のビーム径を変
更するレーザビーム径可変装置であって、非平行レーザ
光を出射するレーザ発生手段と、互いに対向して配され
る一対の反射ミラーを備えてなり、それらの一対の反射
ミラーのうちいずれか一方の反射面に対して、レーザ発
生手段からのレーザ光が非垂直方向から入射するよう配
置され、当該レーザ光を両反射ミラー間で反射させて出
射するレーザ光反射手段と、レーザ発生手段からのレー
ザ光が反射ミラーに入射する入射角度を変更する入射角
度変更手段と、レーザ光反射手段から出射されたレーザ
光を、所定の光軸上を通るように反射させる光軸調整反
射手段とを備えたところに特徴を有する。

【０００８】請求項２の発明に係るレーザビーム径可変
装置は、レーザ発生装置から出射されるレーザ光のビー
ム径を変更するレーザビーム径可変装置であって、非平
行レーザ光を出射するレーザ発生手段と、互いに対向し
て配される一対の反射ミラーを備えてなり、それらの一
対の反射ミラーのうちいずれか一方の反射面に対して、
レーザ発生手段からのレーザ光が非垂直方向から入射す
るよう配置され、当該レーザ光を両反射ミラー間で反射
させて出射するレーザ光反射手段と、一対の反射ミラー
の両反射面の相対的な角度を変える相対角度変更手段
と、レーザ光反射手段から出射されたレーザ光を、所定
の光軸上を通るように反射させる光軸調整反射手段とを
備えたところに特徴を有する。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレーザビーム径可変装置において、光軸調整反
射手段は、所定の光軸上を平行移動可能で、かつ、回動
可能な光軸調整ミラーで構成され、レーザ光反射手段か
ら出射されたレーザ光が光軸調整ミラーの略回動中心に
入射するよう光軸調整ミラーを平行移動させつつ回動さ
せて、レーザ光の光軸調整を行うところに特徴を有す
る。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレーザビーム径可変装置において、光軸調整反
射手段は、回動可能に設けられ当該レーザ光を反射させ
る第１光軸調整ミラーと、回動可能に設けられ第１光軸
反射ミラーで反射したレーザ光を反射させる第２光軸調
整ミラーとを備えて、レーザ光反射手段からのレーザ光
を、第２光軸調整ミラーの回動中心に入射させるよう第
１光軸調整ミラーを回動させると共に、第１光軸調整ミ
ラーからのレーザ光を所定の光軸上に反射させるよう第
２光軸調整ミラーを回動させるところに特徴を有する。
なお、下記のように、レーザ発生手段を含まない構成も
考えられる。レーザ発生手段から出射された非平行なレ
ーザ光のビーム径を変更するレーザビーム径可変装置で
あって、互いに対向して配される一対の反射ミラーを備
えてなり、それらの一対の反射ミラーのうちいずれか一
方の反射面に対して、前記レーザ発生手段からのレーザ
光が非垂直方向から入射するよう配置され、当該レーザ
光を前記両反射ミラー間で反射させて出射するレーザ光
反射手段と、前記レーザ発生手段からのレーザ光が前記
反射ミラーに入射する入射角度を変更する入射角度変更
手段と、前記レーザ光反射手段から出射されたレーザ光
を、所定の光軸上を通るように反射させる光軸調整反射
手段とを備えたことを特徴とするレーザビーム径可変装
置。また、レーザ発生手段から出射された非平行なレー
ザ光のビーム径を変更するレーザビーム径可変装置であ
って、互いに対向して配される一対の反射ミラーを備え
てなり、それらの一対の反射ミラーのうちいずれか一方
の反射面に対して、前記レーザ発生手段からのレーザ光
が非垂直方向から入射するよう配置され、当該レーザ光
を前記両反射ミラー間で反射させて出射するレーザ光反
射手段と、前記一対の反射ミラーの両反射面の相対的な
角度を変える相対角度変更手段と、前記レーザ光反射手
段から出射されたレーザ光を、所定の光軸上を通るよう
に反射させる光軸調整反射手段とを備えたことを特徴と
するレーザビーム径可変装置。

【００１１】

【発明の作用】＜請求項１及び請求項２の発明＞レーザ
発生手段からの非平行なレーザ光は、レーザ光反射手段
の一方の反射ミラーの反射面に対して非垂直方向から入
射する。すると、そのレーザ光は、一対の反射ミラー間
で反射して出射されて、光軸調整反射手段により所定の
光軸上を通るように反射される。ここで、レーザビーム
径を変えたいときには、請求項１の構成によれば、入射
角度変更手段によりレーザ発生手段からのレーザ光が反
射ミラーに入射する入射角度を変えればよい。また、請
求項２の構成によれば、相対角度変更手段により一対の
反射ミラーの両反射面の相対的な角度を変えればよい。
これによりレーザ光反射手段内で反射して出射されるレ
ーザ光の光路長を変えることができ、もって本装置から
出射されるレーザ光のビーム径を変えることが可能にな
る。

【００１２】＜請求項３の発明＞請求項３の構成によれ
ば、レーザ光反射手段から出射されたレーザ光は、光軸
調整ミラーの略回動中心で反射して所定の光軸を通る。
ここで、前記入射角度変更手段又は相対角度変更手段の
動作によってレーザ光反射手段からのレーザ光の出射方
向が変わった場合でも、光軸調整ミラーを平行移動させ
つつ回動させることで常に所定の光軸上を通るよう反射
させることができる。

【００１３】＜請求項４の発明＞請求項４の構成によれ
ば、レーザ光反射手段から出射されたレーザ光は、第１
光軸調整ミラーで反射されて、第２光軸調整ミラーにて
その回動中心に入射して所定の光軸上を通るよう反射さ
せられる。ここで、前記入射角度変更手段又は相対角度
変更手段の動作によってレーザ光反射手段からのレーザ
光の出射方向が変わった場合でも、それに応じて第１及
び第２の光軸調整ミラーを回動させることで常に所定の
光軸上を通るよう反射させることができる。

【００１４】

【発明の効果】このような構成であれば、コリメータ装
置を備えた従来の構成のようにビーム径の可変範囲に応
じてレンズ間距離を確保する必要がなく、装置の小型化
を図りつつレーザビーム径を変更することが可能にな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞本発明の第１実
施形態を図１及び図２によって説明する。図１は、請求
項１に記載のレーザビーム径可変装置１０をレーザマー
キング装置（請求項１及び請求項２に記載の「レーザ発
生装置」に相当する）に適用した場合の全体概略図であ
る。このレーザマーキング装置は、レーザ光を出射する
レーザ光源２０と、そのレーザ光の方向を変えて収束レ
ンズ２１（例えばｆθレンズ）を介して被印字対象物Ｗ
上に形成されるレーザ光の照射点を走査するガルバノス
キャナ２２と、ガルバノスキャナ２２を制御する制御手
段としてのＣＰＵ２３とを備えている。そして、印字す
べき文字、図形、記号等（以下、「文字等」という）の
印字情報に基づいてレーザ光源２０及びガルバノスキャ
ナ２２を駆動制御することで、被印字対象物Ｗ上に前記
文字等を印字するものである。

【００１６】さて、図１に示すように、レーザ光源２０
から出射されガルバノスキャナ２２に至るレーザ光の光
路途中には、レーザ光源２０からのレーザ光Ｌ1 を所定
の広がり角の放射光（以下、「放射レーザ光Ｌ2 」とい
う）にするビームエキスパンダ２４、レーザビーム径可
変装置１０、及び、そのレーザビーム径可変装置１０か
らの放射レーザ光Ｌ2 を平行光（以下、「平行レーザ光
Ｌ3 」という）にするコリメータレンズ２５が設けられ
ている。レーザビーム径可変装置１０は、互いに略平行
に対向して配置される一対の平行ミラー１２，１２（本
発明の「レーザ光反射手段」に相当する）と、それら一
対の平行ミラー１２，１２の一方（同図では紙面右側の
平行ミラー１２）への放射レーザ光Ｌ2 の入射角を変更
させる入射角変更手段１３と、光軸調整反射手段１４と
を備えてなる。

【００１７】このうち入射角変更手段１３は、ビームエ
キスパンダ２４を通過した放射レーザ光Ｌ2 の進行方向
に対向して配置される第１反射ミラー１５と、その第１
反射ミラー１５に対向して配置され第１反射ミラー１５
からの反射光を反射させて前記一方の平行ミラー１２の
反射面に対して非垂直方向から入射させる第２反射ミラ
ー１６とを備えてなる。これら第１及び第２の反射ミラ
ー１５，１６は、いずれも放射レーザ光Ｌ2 の前記進行
方向に垂直な方向(同図で紙面奥行き方向）に沿った軸
心を回動中心として例えば図示しないガルバノモータに
より回動可能に設けられている。そしてＣＰＵ２３から
の制御信号に基づいて両反射ミラー１５，１６が駆動制
御され、前記一方の平行ミラー１２の反射面への放射レ
ーザ光Ｌ2 の入射角を変更できるよう構成されている。

【００１８】次いで、光軸調整反射手段１４は、一対の
平行ミラー１２，１２間からの放射レーザ光Ｌ2 の出射
方向にかかわらず、その放射レーザ光Ｌ2 をコリメータ
レンズ２５を通過しガルバノスキャナ２２側に向う光軸
（本発明の「所定の光軸」に相当する。以下、「正規の
光軸」という。）を通るように反射させて光軸方向調整
するためのものである。そのために、本実施形態では、
請求項４の発明に係る構成が適用されている。より詳し
くは、光軸調整反射手段１４は、一対の平行ミラー１
２，１２間からの放射レーザ光Ｌ2 の出射方向に対向配
置された第１光軸調整ミラー１７と、その第１光軸調整
ミラー１７に対向して配置され第１光軸調整ミラー１７
にて反射した放射レーザ光Ｌ2 を前記正規の光軸を通る
よう反射させる第２光軸調整ミラー１８とを備えてな
る。これら第１及び第２の光軸調整ミラーは、いずれも
一対の平行ミラー１２，１２間からの放射レーザ光Ｌ2
の出射方向に対して垂直な方向(同図で紙面奥行き方
向）に沿った軸心を回動中心として例えば図示しないガ
ルバノモータにより回動可能に設けられている。

【００１９】そして、ＣＰＵ２３からの制御信号に基づ
いて両光軸調整ミラー１７，１８が駆動制御され、もっ
て前記一対の平行ミラー１２，１２からの放射レーザ光
Ｌ2を、その出射方向にかかわらず常に正規の光軸を通
るよう反射させることができる。そして、正規の光軸を
進行する放射レーザ光Ｌ2 は、コリメータレンズ２５を
介して平行レーザ光Ｌ3 にされてガルバノスキャナ２２
に至る。

【００２０】次に、本実施形態の作用について、図２に
示した簡略図を用いて説明する。なお、同図ではガルバ
ノスキャナ２２は省略してある。また、実線部分は線幅
Ｘ1に設定された場合の各ミラー１５〜１８の回動位置
及び放射レーザ光Ｌ2 の光路を示しており、破線部分は
線幅Ｘ2 （＜Ｘ1 ）に設定された場合の各ミラー１５〜
１８の回動位置及び放射レーザ光Ｌ2 の光路を示してい
る。まず、図示しない設定部（例えばコンソール等）に
て印字すべき文字等を設定する。この際、印字速度、線
幅（被印字対象物Ｗ上における平行レーザ光Ｌ3 のスポ
ット径サイズ）等のマーキングパラメータ等の設定も行
う。すると、ＣＰＵ２３によって上記文字等に基づいて
被印字対象物Ｗ上の位置に対応する複数の座標データ及
びレーザ光源２０のＯＮ／ＯＦＦ制御データ等と共に、
設定された線幅に対応するスポット径設定データが生成
される。

【００２１】なお、スポット径設定データとは、前記入
射角変更手段１３を構成する第１及び第２の反射ミラー
１５，１６、及び光軸調整反射手段１４を構成する第１
及び第２の光軸調整ミラー１７，１８を回動駆動させる
ガルバノモータにそれぞれ与えられる制御データのこと
をいう。本実施形態では、それらの制御データは、例え
ば設定部にて変更され得る種々の線幅（スポット径サイ
ズ）毎に実験的に求めておいて予め図示しないメモリ等
に格納されている。そして、設定部にて設定された線幅
に対応する制御データ群がＣＰＵ２３にて読み出されて
上記各ガルバノモータに与えられ、それらの制御データ
に応じた角度に各ミラー１５〜１８が回動されるのであ
る。

【００２２】そして、例えば線幅がＸ1 に設定されてい
るとすると、各ミラー１５〜１８は図２において実線で
示した角度に回動される。すると、ビームエキスパンダ
２４を通過した放射レーザ光Ｌ2 は、第１及び第２の反
射ミラー１５，１６間で反射して一方の平行ミラー１２
に入射し例えば４回反射を繰り返して光軸調整反射手段
１４側へ出射される。その出射された放射レーザ光Ｌ2
は、第１光軸調整ミラー１７にて反射されて第２光軸調
整ミラー１８の回動中心にて反射され、もってその放射
レーザ光Ｌ2 が正規の光軸上を通ってレーザビーム径可
変装置１０から出力されることになる。そして、コリメ
ータレンズ２５にて平行レーザ光Ｌ3 にされて収束レン
ズ２１を介して線幅Ｘ1 に対応するスポット径の照射点
が被印字対象物Ｗ上に形成されることになる。

【００２３】ここで、設定部にて線幅がＸ2 に設定変更
されると、今度は各ミラー１５〜１８は図２において破
線で示した角度に回動される。そうすると、第１及び第
２の反射ミラー１５，１６の回動角度に応じて放射レー
ザ光Ｌ2 が一方の平行ミラー１２に入射する入射角度が
変わり、両平行ミラー１２，１２間で２回反射を繰り返
して光軸調整反射手段１４側へ出射される。即ち、上述
の線幅Ｘ1 に設定された場合に比べて反射回数が減少し
た分だけ一対の平行ミラー１２，１２間に入射して出射
されるまでの光路長が短くなり、これに応じて光軸調整
反射手段１４側に出射される放射レーザ光Ｌ2 の光束の
径が小さくなる。そして、その出射された放射レーザ光
Ｌ2 は、やはり第１光軸調整ミラー１７にて反射されて
第２光軸調整ミラー１８の回動中心にて反射され、もっ
て線幅Ｘ1 設定時と同じ光軸上を通過する放射レーザ光
Ｌ2 がレーザビーム径可変装置１０から出射されること
になる。これにて、コリメータレンズ２５にて平行レー
ザ光Ｌ3 にされて収束レンズ２１を介して線幅Ｘ2 に対
応する径の照射点が被印字対象物Ｗ上に形成されること
になる。

【００２４】このような構成であれば、コリメータ装置
を備えた従来の構成のようにビーム径の可変範囲に応じ
てレンズ間距離を確保する必要がなく、装置の小型化を
図りつつレーザビーム径を可変にすることが可能にな
る。

【００２５】＜第２実施形態＞図３及び図４は（請求項
２の発明に対応する）第２実施形態を示す。前記実施形
態との相違は、請求項１の「入射角変更手段１３」に相
当する構成の代わりに、請求項２の「相対角度変更手
段」に相当する構成にしたところ、及び、光軸調整反射
手段の構成にあり、その他の点は前記第１実施形態と同
様である。従って、第１実施形態と同一符号を付して重
複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明す
る。

【００２６】図３に示すように、一対の平行ミラー３
０，３０のうち一方の平行ミラー３０（同図では紙面右
側の平行ミラー）が一端側を中心に例えば図示しないガ
ルバノモータにより傾動可能に設けられて上記「相対的
角度変更手段」が構成されている。そして、ビームエキ
スパンダ２４からの放射レーザ光Ｌ2 は、その進行方向
に対向配置された固定反射ミラー３１で反射され、他方
の平行ミラー３０（同図では紙面左側の平行ミラー）の
反射面に対して非垂直方向から入射する。

【００２７】また、光軸調整反射手段は、前記正規の光
軸上に沿って図示しないスライド機構により平行移動可
能であり、かつ一対の平行ミラー３０，３０からの放射
レーザ光Ｌ2 の出射方向に垂直な軸心を中心として例え
ばガルバノモータにより回動可能に設けられた光軸調整
ミラー３２を備えて構成されている（請求項３に記載の
構成に相当する）。この光軸調整ミラー３２は、ＣＰＵ
２３からの制御信号に基づいて、平行ミラー３０，３０
間からの放射レーザ光Ｌ2 の種々の出射方向に対向する
位置に平行移動しつつ回動し、その放射レーザ光Ｌ2 を
回動中心にて正規の光軸上に反射させるよう制御され
る。

【００２８】次に、本実施形態の作用について、図４に
示した簡略図を用いて説明する。なお、同図ではガルバ
ノスキャナ２２は省略してある。また、実線部分は線幅
Ｘ1に設定された場合の各ミラー３０，３２の回動位置
及び放射レーザ光Ｌ2 の光路を示しており、破線部分は
線幅Ｘ2 （＜Ｘ1 ）に設定された場合の各ミラー３０，
３２の回動位置及び放射レーザ光Ｌ2 の光路を示してい
る。

【００２９】例えば線幅の設定がＸ1 のときは、各ミラ
ー３０，３２は図４において実線で示した角度に回動さ
れ、固定反射ミラー３１にて反射した放射レーザ光Ｌ2
は、一方の平行ミラー３０に入射し例えば４回反射を繰
り返して光軸調整ミラー３２の回動中心にて反射され、
もってその放射レーザ光Ｌ2 が正規の光軸上を通ってレ
ーザビーム径可変装置１０から出力されることになる。
そして、コリメータレンズ２５にて平行レーザ光Ｌ3 に
されて収束レンズ２１を介して線幅Ｘ1 に対応するスポ
ット径の照射点が被印字対象物Ｗ上に形成されることに
なる。

【００３０】ここで、線幅の設定がＸ2 に変更される
と、図２中で破線で示したように一方の平行ミラー３０
が他方の平行ミラー３０から遠ざかる方向に傾動し、両
平行ミラー３０，３０の相対的な角度が広くなる。そう
すると、固定反射ミラー３１にて反射した放射レーザ光
Ｌ2 は両平行ミラー３０，３０間で１回反射を繰り返し
て出射される。即ち、上述の線幅Ｘ1 に設定された場合
に比べて反射回数が減少した分だけ一対の平行ミラー３
０，３０内に入射して出射されるまでの光路長が短くな
り、これに応じて光軸調整反射手段側に出射される放射
レーザ光Ｌ2 の光束の径が小さくなる。

【００３１】そして、光軸調整ミラー３２はＣＰＵ２３
からの制御信号に基づいて当該放射レーザ光Ｌ2 の出射
方向に対向する位置に平行移動されつつ回動される。こ
れにより、その出射された放射レーザ光Ｌ2 は、やはり
光軸調整ミラー３２の回動中心にて反射され、もって線
幅Ｘ1 設定時と同じ正規の光軸上を通過する放射レーザ
光Ｌ2 がレーザビーム径可変装置１０から出力されるこ
とになる。これにて、コリメータレンズ２５にて平行レ
ーザ光Ｌ3 にされて収束レンズ２１を介して線幅がＸ2
に対応する径の照射点が被印字対象物Ｗ上に形成される
ことになる。

【００３２】＜第３実施形態＞上記第１実施形態では、
第１及び第２の反射ミラー１５，１６を回動させて一方
の平行ミラー１２への放射レーザ光Ｌ2 の入射角を変更
するよう構成したが、本実施形態では、図５に示すよう
にレーザ光源２０及びビームエキスパンダ２４を回動さ
せることで当該入射角の変更を実現させたものである。

【００３３】＜第４実施形態＞上記第１実施形態におい
て、レーザビーム径可変装置１０はレーザ光源２０の出
射方向と同方向に放射レーザ光Ｌ2 を出力するよう構成
したが、これに限らず、例えば図６に示すように上記第
１実施形態の構成に対して、第１及び第２の光軸調整ミ
ラー１７，１８の配置関係を変更するなどして、レーザ
光源２０の出射方向と対向する方向に放射レーザ光Ｌ2
をレーザビーム径可変装置１０から出力させる構成であ
ってもよい。

【００３４】また、上記第１実施形態において、入射角
変更手段１３は第１及び第２の反射ミラー１５，１６を
設けた構成としたが、これに限らず、同図に示すように
１つの反射ミラー４０を回動駆動させて平行ミラー１
２，１２の一方の反射面に対する放射レーザ光Ｌ2 の入
射角を変更させる構成であっても良い。

【００３５】＜第５実施形態＞上記第２実施形態におい
て、レーザビーム径可変装置１０はレーザ光源２０の出
射方向と同方向に放射レーザ光Ｌ2 を出力するよう構成
したが、これに限らず、例えば図７に示すように上記第
２実施形態の構成に対して、光軸調整ミラー３２の配置
関係を変更するなどして、レーザ光源２０の出射方向と
対向する方向に放射レーザ光Ｌ2 をレーザビーム径可変
装置１０から出力させる構成であってもよい。

【００３６】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。 （１）上記各実施形態では、レーザ光源２０からのレー
ザ光Ｌ1 を所定の広がり角の放射光にするためにビーム
エキスパンダ２４を設けたが、必ずしも必須の構成では
ない。レーザ光源２０からのレーザ光は完全に平行光で
はなくある程度広がった放射光であるからである。従っ
て、ビームエキスパンダ２４を設けなくてもレーザ光源
２０からのレーザ光を上記レーザビーム径可変装置１０
を介してその光束の径サイズを可変にすることが可能で
ある。ただし、上記各実施形態のようにビームエキスパ
ンダ２４を設けた方がより確実にレーザ光を放射光にす
ることができ、本発明の効果をより確実に得ることがで
きる。

【００３７】（２）また、上記各実施形態では、ビーム
エキスパンダ２４なる凹レンズを用いてレーザ光源２０
からのレーザ光を放射光にする構成としたが、レーザビ
ーム可変装置に入光するレーザ光が非平行光であれば良
く、例えば凸レンズを用いて収束させたレーザ光を入光
させる構成であってもよい。

【００３８】（３）上記各実施形態はレーザマーキング
装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限
らず、例えばレーザ変位計のような測定装置や光電セン
サのような検出装置などでもよい。対象物のサイズ、材
質等によってレーザ光のビーム径を異ならせることがあ
るからである。

【００３９】（４）上記各実施形態では、各ミラー（１
５〜１８，３０，３２，４０等）は制御手段としてのＣ
ＰＵ２３の制御信号に基づいて自動的に駆動される構成
としたが、これに限らず、全て或いは一部のミラーにつ
いて作業者が手動で回動及び移動等して設定する構成で
あっても良い。

【００４０】（５）上記第１実施形態では、一対の平行
ミラー１２，１２は平行に配置したが、これに限らず非
平行に対向配置した構成であっても良い。

【００４１】（６）上記第２実施形態では、一方の平行
ミラー３０を傾動させる構成を説明したが、これに限ら
ず、例えば他方の平行ミラー３０、或いは両平行ミラー
３０，３０を傾動させる構成であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザマーキング
装置の全体概略図

【図２】各ミラー駆動に伴うレーザ光の各光路を示した
簡略図

【図３】第２実施形態に係るレーザマーキング装置の全
体概略図

【図４】各ミラー駆動等に伴うレーザ光の各光路を示し
た簡略図

【図５】第３実施形態に係るレーザビーム径可変装置の
模式図

【図６】第４実施形態に係るレーザビーム径可変装置の
模式図

【図７】第５実施形態に係るレーザビーム径可変装置の
模式図

【符号の説明】

１０…レーザビーム径可変装置 １２，３０…平行ミラー １３…入射角変更手段 １４…光軸調整反射手段 １５…第１反射ミラー １６…第２反射ミラー １７…第１光軸調整ミラー １８…第２光軸調整ミラー ２０…レーザ光源 ２３…ＣＰＵ ３１…固定反射ミラー ３２…光軸調整ミラー Ｌ2… 放射レーザ光 Ｗ… 被印字対象物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発生装置から出射されるレーザ光
   のビーム径を変更するレーザビーム径可変装置であっ
   て、 非平行レーザ光を出射するレーザ発生手段と、 互いに対向して配される一対の反射ミラーを備えてな
   り、それらの一対の反射ミラーのうちいずれか一方の反
   射面に対して、前記レーザ発生手段からのレーザ光が非
   垂直方向から入射するよう配置され、当該レーザ光を前
   記両反射ミラー間で反射させて出射するレーザ光反射手
   段と、 前記レーザ発生手段からのレーザ光が前記反射ミラーに
   入射する入射角度を変更する入射角度変更手段と、 前記レーザ光反射手段から出射されたレーザ光を、所定
   の光軸上を通るように反射させる光軸調整反射手段とを
   備えたことを特徴とするレーザビーム径可変装置。
2. 【請求項２】 レーザ発生装置から出射されるレーザ光
   のビーム径を変更するレーザビーム径可変装置であっ
   て、 非平行レーザ光を出射するレーザ発生手段と、 互いに対向して配される一対の反射ミラーを備えてな
   り、それらの一対の反射ミラーのうちいずれか一方の反
   射面に対して、前記レーザ発生手段からのレーザ光が非
   垂直方向から入射するよう配置され、当該レーザ光を前
   記両反射ミラー間で反射させて出射するレーザ光反射手
   段と、 前記一対の反射ミラーの両反射面の相対的な角度を変え
   る相対角度変更手段と、 前記レーザ光反射手段から出射されたレーザ光を、所定
   の光軸上を通るように反射させる光軸調整反射手段とを
   備えたことを特徴とするレーザビーム径可変装置。
3. 【請求項３】 前記光軸調整反射手段は、前記所定の光
   軸上を平行移動可能で、かつ、回動可能な光軸調整ミラ
   ーで構成され、 前記レーザ光反射手段から出射されたレーザ光が前記光
   軸調整ミラーの略回動中心に入射するよう前記光軸調整
   ミラーを平行移動させつつ回動させて、前記レーザ光の
   光軸調整を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載のレーザビーム径可変装置。
4. 【請求項４】 前記光軸調整反射手段は、回動可能に設
   けられ当該レーザ光を反射させる第１光軸調整ミラー
   と、回動可能に設けられ前記第１光軸反射ミラーで反射
   したレーザ光を反射させる第２光軸調整ミラーとを備え
   て、 前記レーザ光反射手段からのレーザ光を、前記第２光軸
   調整ミラーの回動中心に入射させるよう前記第１光軸調
   整ミラーを回動させると共に、前記第１光軸調整ミラー
   からのレーザ光を前記所定の光軸上に反射させるよう前
   記第２光軸調整ミラーを回動させることを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載のレーザビーム径可変装置。