JP2005214673A

JP2005214673A - Laser marking machine

Info

Publication number: JP2005214673A
Application number: JP2004018975A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Nishikawa; 尚之西川; Koji Sakamoto; 浩司阪本; Kuninori Nakamura; 国法中村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP4013069B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser marking machine facilitating optical control and realizing small-sizing. <P>SOLUTION: The laser marking machine comprises an optical system for condensing laser light 2 radiated from a laser diode 3 with a projecting lens 6, separating with a first diffraction grating 7 into beams of diffraction light 2a, 2b and 2c and emitting, converting the diffraction light 2b and 2c with each cylinder lens 8 and 9 to beams of line light A and B and emitting, condensing the laser light 4 radiated from a laser diode 5 with a projecting lens 10, separating with a second diffraction grating 11 into beams of diffraction light 4a, 4b and 4c and emitting, and converting the diffraction lights 4b and 4a with each cylinder lens 12 and 13 to line lights C and D and emitting. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザによるライン光を利用して墨出しを行うレーザ墨出し器に関する。 The present invention relates to a laser marking device that performs marking using line light from a laser.

この種のレーザ墨出し器は、レーザ光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源から出力されたレーザ光を外部に出射する光学系とを備えた本体部を、ジンバル部を介して筒状の外殻内に揺動自在に配置されて構成されている。 This type of laser marking device includes a main body portion including a laser light source that outputs laser light and an optical system that emits the laser light output from the laser light source to the outside through a gimbal portion. It is configured to be swingably arranged in the outer shell.

このようなレーザ墨出し器に用いられる光学系としては、ハーフミラーの下部に位置したレーザ光源から出力されるレーザ光を、ハーフミラーにより鉛直上方に透過させてポイント光とするとともに、水平方向へ偏向させた後に円筒レンズに入射させて鉛直方向或いは水平方向において扇状に広がるライン光とするものが提供されている（特許文献１）。 As an optical system used in such a laser marking device, a laser beam outputted from a laser light source located below a half mirror is transmitted vertically upward by a half mirror to be a point beam and horizontally. There is provided a line light that is deflected and then incident on a cylindrical lens to be fanned in a vertical or horizontal direction (Patent Document 1).

また、ハーフミラーの上方向からのレーザ光を、ハーフミラーにより鉛直下方に透過させるとともに、水平面に対しほぼ２３度上方に反射させ、この反射したレーザ光を、ロットレンズを用いて天井面及び床面にわたるライン光とするものが提供されている（特許文献２）。
特開２００１−２９６１２５号公報（第１図、第１４図）特開平９−１７８４８３号公報（第４図） In addition, the laser beam from above the half mirror is transmitted vertically downward by the half mirror and reflected upward by about 23 degrees with respect to the horizontal plane. The reflected laser beam is reflected on the ceiling surface and floor using a lot lens. There is provided a line light over the surface (Patent Document 2).
JP 2001-296125 A (FIGS. 1 and 14) Japanese Patent Laid-Open No. 9-178483 (FIG. 4)

上述の両者の光学系において、レーザ光を分岐するために１枚のハーフミラーを用いているが、この場合、レーザ光を透過光と反射光の２つに分岐することができるものの、レーザ光を３つ以上に分岐することができず、ハーフミラーを用いてレーザ光を３つ以上に分岐するためには、複数枚のハーフミラーを用いる必要があった。このように複数枚のハーフミラーを用いる場合、ハーフミラー同士の相対精度がレーザ光の光路の精度に影響し、これらの光学系の光学調整が非常に難しくなるという問題があった。 In both of the optical systems described above, one half mirror is used to split the laser beam. In this case, the laser beam can be split into transmitted light and reflected light. In order to branch the laser beam into three or more using a half mirror, it is necessary to use a plurality of half mirrors. When a plurality of half mirrors are used as described above, there is a problem that the relative accuracy between the half mirrors affects the accuracy of the optical path of the laser light, and optical adjustment of these optical systems becomes very difficult.

また、ハーフミラーの使用枚数が増加すると、光学系自体の大きさが肥大し、このためにレーザ墨出し器の小型化が難しくなるという問題があった。 Further, when the number of half mirrors used increases, the size of the optical system itself is enlarged, which makes it difficult to reduce the size of the laser marking device.

さらに、ハーフミラーの製造は、ガラス若しくは透明樹脂等の表面に多層膜をスパッタリング法等により蒸着することにより行なわれ、これらの加工は時間と手間がかかり、複数枚のハーフミラーを用いることはコスト増大の原因となるという問題があった。 Furthermore, half mirrors are manufactured by depositing a multilayer film on the surface of glass or transparent resin by sputtering or the like, and these processes are time consuming and laborious, and using multiple half mirrors is costly. There was a problem of causing an increase.

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、光学系の光学調整を容易に行うことができ、かつ、小型化を実現できるレーザ墨出し器を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a laser marking device that can easily perform optical adjustment of an optical system and can be downsized.

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、少なくとも１つのレーザ光源と、前記レーザ光源から照射されたレーザ光を複数の回折光に分岐する少なくとも１つの回折格子と、前記回折格子から出射される複数の回折光のうち少なくとも１つをライン光に変換して出射する光学素子とを備えていることを特徴とするレーザ墨出し器とした。 In order to solve the above-described problem, in the invention of claim 1, at least one laser light source, at least one diffraction grating for branching laser light emitted from the laser light source into a plurality of diffracted lights, and the diffraction grating And an optical element that converts at least one of a plurality of diffracted beams emitted from the laser beam into a line beam and emits the line beam.

請求項１の発明によれば、レーザ光源からのレーザ光を回折格子により回折して複数の回折光に分岐するため、回折格子により分岐されたレーザ光の光路を回折格子の格子間隔により決定することができる。そのため、分岐されたレーザ光の光路の精度は、回折格子の格子間隔の加工精度、又は成型精度に依存することになる。すなわち、光学調整を回折格子の加工精度、又は成型精度により行うことができるため、光学調整を非常に容易に行うことができる。また、レーザ光を３つ以上に分岐する際、例えばハーフミラーを用いると、ハーフミラーは光を透過光と反射光の２つに分岐することしかできないので、複数枚用意する必要がある。これに対し、回折格子はレーザ光を回折して３つ以上の光に分岐するので、回折格子を用いると１枚でレーザ光を３つ以上に分岐することができ、部品点数を削減できる。これにより、レーザ墨出し器のコストの低減、及び小型化が容易となる。さらに、このような回折格子を樹脂成型品とすることで、量産が可能となり、さらにコストを低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the laser light from the laser light source is diffracted by the diffraction grating and branched into a plurality of diffraction lights, the optical path of the laser light branched by the diffraction grating is determined by the grating interval of the diffraction grating. be able to. Therefore, the accuracy of the optical path of the branched laser beam depends on the processing accuracy of the grating interval of the diffraction grating or the molding accuracy. That is, since the optical adjustment can be performed with the processing accuracy or the molding accuracy of the diffraction grating, the optical adjustment can be performed very easily. Further, when the laser beam is branched into three or more, for example, if a half mirror is used, the half mirror can only branch the light into two of transmitted light and reflected light, so it is necessary to prepare a plurality of sheets. On the other hand, since the diffraction grating diffracts the laser light and branches it into three or more lights, if one diffraction grating is used, the laser light can be branched into three or more by one sheet, and the number of parts can be reduced. This facilitates cost reduction and downsizing of the laser marking device. Furthermore, by using such a diffraction grating as a resin molded product, mass production becomes possible and the cost can be further reduced.

請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記光学素子によりライン光に変換されて出射される前記回折光は、０次の回折光以外の整数次の回折光であることを特徴とするレーザ墨出し器とした。 According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the diffracted light that is converted into line light and emitted by the optical element is an integer-order diffracted light other than the zeroth-order diffracted light. The laser marking device is characterized by this.

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、回折格子から出射される回折光のうち、互いに干渉して強め合い、光の強度の高い明線となった回折光である整数次の回折光のうち、０次の回折光を除く整数次の回折光をライン光とすることで、ライン光の強度が増し、視認性良く作業面に投射することができる。これにより、効率的にレーザ光のエネルギーを使用することができる。 According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, among the diffracted lights emitted from the diffraction grating, the diffracted lights that are mutually intensified by interference and become bright lines with high light intensity. Of the integer-order diffracted light, the integer-order diffracted light excluding the 0th-order diffracted light is used as line light, so that the intensity of the line light is increased and can be projected onto the work surface with high visibility. Thereby, the energy of a laser beam can be used efficiently.

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の構成に加えて、前記回折格子から出射される複数の回折光のうち少なくとも１つを、前記光学素子でライン光に変換せずに出射することを特徴とするレーザ墨出し器とした。 According to the invention of claim 3, in addition to the configuration of the invention of claim 1 or 2, at least one of the plurality of diffracted lights emitted from the diffraction grating is emitted without being converted into line light by the optical element. The laser marking device is characterized by

請求項３の発明によれば、複数の回折光のうちの１つをライン光に変換せずに出射してポイント光として使用することで、ライン光とポイント光を同時に出射することができる。これにより、部品点数の削減を図ることができ、レーザ墨出し器のコストの低減及び小型化が可能となる。 According to the invention of claim 3, line light and point light can be emitted at the same time by emitting one of the plurality of diffracted lights without being converted into line light and using it as point light. Thereby, the number of parts can be reduced, and the cost and size of the laser marking device can be reduced.

請求項４の発明では、請求項３の発明の構成に加えて、前記回折格子から出射される０次の回折光を前記光学素子でライン光に変換せずに出射することを特徴とするレーザ墨出し器とした。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the zero-order diffracted light emitted from the diffraction grating is emitted without being converted into line light by the optical element. A sumi appearance device was used.

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、ポイント光として、回折格子の格子間隔の誤差、設置角度や傾きの誤差、及び温度変化による格子間隔の変化等の影響を受けにくい０次の回折光を用いている。これにより、安定した精度のポイント光を確保することができる。 According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 3, the influence of the grating spacing error of the diffraction grating, the installation angle and tilt error, and the change of the grating spacing due to the temperature change as the point light. Zero-order diffracted light that is not easily received is used. Thereby, stable and accurate point light can be secured.

請求項５の発明では、請求項１乃至４いずれか記載の発明の構成に加えて、溝の形成方向が互いに直交するように少なくとも２つの回折格子を同一基板に備え、前記基板に備えられた前記各回折格子に対してレーザ光源の光軸が垂直となるように前記基板を配置してあることを特徴とするレーザ墨出し器とした。 According to a fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, at least two diffraction gratings are provided on the same substrate so that the groove forming directions are orthogonal to each other, and the substrate is provided with the diffraction grating. The laser marking device is characterized in that the substrate is arranged so that the optical axis of the laser light source is perpendicular to the diffraction gratings.

請求項５の発明によれば、請求項１乃至４いずれか記載の発明の効果に加えて、溝の形成方向が互いに直交するように少なくとも２つの回折格子を同一の基板に形成してあるので、複数の回折格子間の位置決め等の光学調整を、基板の成型により行うことができる。このため、回折格子を非常に精度良く位置決めして配置することができ、さらに複数の回折格子を同一基板に一体に備えているので、部品点数を削減できる。これにより、レーザ墨出し器の光学調整が容易になり、かつ、レーザ光の光路の高精度化とコストの低減を実現できる。 According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of any one of claims 1 to 4, at least two diffraction gratings are formed on the same substrate so that the groove forming directions are orthogonal to each other. Optical adjustment such as positioning between a plurality of diffraction gratings can be performed by molding a substrate. For this reason, the diffraction grating can be positioned and arranged with very high accuracy, and the plurality of diffraction gratings are integrally provided on the same substrate, so that the number of parts can be reduced. As a result, optical adjustment of the laser marking device is facilitated, and high accuracy of the optical path of the laser beam and cost reduction can be realized.

本発明は、レーザ光源からのレーザ光を回折格子により回折して複数の回折光に分岐するため、回折格子により分岐されたレーザ光の光路を回折格子の格子間隔により決定することができ、そのため、分岐されたレーザ光の光路の精度は、回折格子の格子間隔の加工精度、又は成型精度に依存するので、光学調整を回折格子の加工精度、又は成型精度により行うことができるため、光学調整を非常に容易に行うことができるという効果がある。また、レーザ光を３つ以上に分岐する際、例えばハーフミラーを用いると、ハーフミラーは光を透過光と反射光の２つに分岐することしかできないので、複数枚用意する必要があるのに対し、回折格子を用いると、回折格子はレーザ光を回折して３つ以上の光に分岐することができるので、回折格子１枚でレーザ光を３つ以上に分岐することができ、部品点数を削減できる。これにより、レーザ墨出し器のコストの低減、及び小型化が容易となり、さらに、このような回折格子を樹脂成型品とすることで、量産が可能となり、さらにコストを低減することができるという効果がある。 In the present invention, since the laser light from the laser light source is diffracted by the diffraction grating and branched into a plurality of diffracted lights, the optical path of the laser light branched by the diffraction grating can be determined by the lattice spacing of the diffraction grating. Since the accuracy of the optical path of the branched laser beam depends on the processing accuracy of the grating interval of the diffraction grating or the molding accuracy, the optical adjustment can be performed by the processing accuracy of the diffraction grating or the molding accuracy. There is an effect that can be performed very easily. In addition, when the laser beam is split into three or more, for example, if a half mirror is used, the half mirror can only split the light into two of transmitted light and reflected light. On the other hand, when a diffraction grating is used, the diffraction grating can diffract laser light and branch it into three or more lights, so that one laser diffraction grating can branch laser light into three or more parts. Can be reduced. This makes it easy to reduce the cost and size of the laser marking device. Furthermore, by using such a diffraction grating as a resin molded product, mass production is possible and the cost can be further reduced. There is.

本発明のレーザ墨出し器は、光源からの光を分岐する手段として回折格子を用いたことに特徴がある。一般に回折格子は、回折格子に入射した光を回折して出射するものであり、ここで、回折光とは、回折格子に入射した光が回折格子により回折されて回折格子から出射した光であり、整数次の回折光とは、回折光が互いに干渉して強め合って光の強度が高くなった明線のことであるとする。 The laser marking device of the present invention is characterized in that a diffraction grating is used as means for branching light from a light source. In general, a diffraction grating diffracts and emits light incident on the diffraction grating. Here, diffracted light is light that is diffracted by the diffraction grating and emitted from the diffraction grating. The integer-order diffracted light is a bright line in which the diffracted lights interfere with each other and strengthen each other to increase the light intensity.

以下に、図１乃至４を用いて、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
本実施形態のレーザ墨出し器１（図２参照）は、図１（ａ）に示す光学系を備え、この光学系は、鉛直上方向にレーザ光２を照射する半導体レーザ光源であるレーザダイオード３と、水平方向にレーザ光４を照射する半導体レーザ光源であるレーザダイオード５とを備え、レーザダイオード３の光軸とレーザダイオード５の光軸とが互いに直交するように、レーザダイオード３、５を配置してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
The laser marking device 1 (see FIG. 2) of this embodiment includes the optical system shown in FIG. 1A, and this optical system is a laser diode that is a semiconductor laser light source that irradiates the laser beam 2 vertically upward. 3 and a laser diode 5 which is a semiconductor laser light source that irradiates the laser beam 4 in the horizontal direction, and the laser diodes 3, 5, 5 are arranged so that the optical axis of the laser diode 3 and the optical axis of the laser diode 5 are orthogonal to each other. Is arranged.

レーザダイオード３の光軸上には光を集光する投光レンズ６が配置してあり、さらにその上方に後述する第１の回折格子７が、その入射面７ｂとレーザダイオード３の光軸とが直交するとともに、レーザダイオード３の光軸及びレーザダイオード５の光軸と互いに直交する方向と格子部７ａの溝の形成方向が一致するように配置してある。 On the optical axis of the laser diode 3, a light projecting lens 6 for condensing light is disposed, and a first diffraction grating 7 to be described later is provided above the incident surface 7b and the optical axis of the laser diode 3. Are orthogonal to each other, and the direction in which the optical axis of the laser diode 3 and the optical axis of the laser diode 5 are orthogonal to each other coincides with the groove forming direction of the grating portion 7a.

前記第１の回折格子７は、図１（ｂ）に示すように、例えばガラス又は透明樹脂等により平板状に形成されて、一面に所定の格子間隔で形成された複数の溝からなる格子部７ａを有するとともに、他面に光が入射される入射面７ｂとを備える透過型回折格子である。 As shown in FIG. 1 (b), the first diffraction grating 7 is formed in a flat plate shape, for example, by glass or transparent resin, and is a grating portion formed of a plurality of grooves formed on a surface at a predetermined grating interval. The transmission type diffraction grating includes 7a and an incident surface 7b on which light is incident on the other surface.

この第１の回折格子７にその入射面７ｂから垂直にレーザ光２が入射されると、格子部７ａによりレーザ光２を回折して０次の回折光２ａ、１次の回折光２ｂ、及び−１次の回折光２ｃを出射する。ここで、格子間隔及びその溝形状は、０次の回折光２ａの出射方向に対して回折光２ｂ、２ｃとが格子部７ａの溝の形成方向にそれぞれ±４５度の角度を為すとともに、回折光２ａ、２ｂ、２ｃの強度が高くなるように設計してある。なお、２次以降の回折光については本実施形態では使用しないため説明を省略する。 When the laser beam 2 is incident on the first diffraction grating 7 perpendicularly from the incident surface 7b, the laser beam 2 is diffracted by the grating portion 7a, and the 0th-order diffracted light 2a, the first-order diffracted light 2b, and -1st order diffracted light 2c is emitted. Here, the grating spacing and the groove shape are such that the diffracted lights 2b and 2c make an angle of ± 45 degrees with respect to the direction of the grooves of the grating portion 7a with respect to the emission direction of the zero-order diffracted light 2a, The light 2a, 2b, 2c is designed to have high intensity. Since the second and subsequent diffracted lights are not used in this embodiment, the description thereof is omitted.

この第１の回折格子７の上方には、第１の回折格子７から出射される１次の回折光２ｂが入射される位置に、レーザダイオード５の光軸方向に軸支された第１の円筒レンズ８、及び第１の回折格子７から出射される−１次の回折光２ｃが入射される位置に、レーザダイオード５の光軸方向に軸支された第２の円筒レンズ９を配置してあり、この円筒レンズ８、９により、１次の回折光２ｂ及び−１次の回折光２ｃはライン光に変換されることになる。 Above the first diffraction grating 7, the first diffracted light 2 b emitted from the first diffraction grating 7 is incident at a position where the first diffracted light 2 b is incident and is supported in the optical axis direction of the laser diode 5. A second cylindrical lens 9 pivotally supported in the optical axis direction of the laser diode 5 is arranged at a position where the first-order diffracted light 2c emitted from the cylindrical lens 8 and the first diffraction grating 7 is incident. The cylindrical lenses 8 and 9 convert the first-order diffracted light 2b and the −1st-order diffracted light 2c into line light.

また、レーザダイオード５の光軸上には光を集光する投光レンズ１０が配置してあり、さらにその側方に後述する第２の回折格子１１が、その入射面１１ｂとレーザダイオード５の光軸とが直交するとともに、レーザダイオード３の光軸方向と格子部１１ａの溝の形成方向が一致するように配置してある。 Further, a light projecting lens 10 for condensing light is disposed on the optical axis of the laser diode 5, and a second diffraction grating 11, which will be described later, is disposed on the side of the incident surface 11 b and the laser diode 5. The optical axes are orthogonal to each other, and the optical axis direction of the laser diode 3 and the groove forming direction of the grating portion 11a are aligned.

前記第２の回折格子１１は、上述した第１の回折格子７と同じ格子間隔を有してほぼ同形状に形成された透過型回折格子である。従って、この第２の回折格子１１にその入射面１１ｂから垂直にレーザ光４が入射されると、格子部１１ａによりレーザ光４を回折して０次の回折光４ａを出射するとともに、この０次の回折光４ａに対しそれぞれ４５度の角度をなす１次の回折光４ｂ及び−１次の回折光４ｃとが出射される。 The second diffraction grating 11 is a transmission diffraction grating having the same grating interval as the first diffraction grating 7 described above and formed in substantially the same shape. Therefore, when the laser beam 4 is incident on the second diffraction grating 11 perpendicularly from the incident surface 11b, the grating part 11a diffracts the laser beam 4 to emit the 0th-order diffracted light 4a. First-order diffracted light 4b and -1st-order diffracted light 4c are emitted at an angle of 45 degrees with respect to the next diffracted light 4a.

この第２の回折格子１１の格子部１１ａ側の側方には、第２の回折格子１１から出射される１次の回折光４ｂが入射される位置に、レーザダイオード３の光軸及びレーザダイオード５の光軸と互いに直交する方向に軸支された第３の円筒レンズ１２、及び第２の回折格子１１から出射される０次の回折光４ａが入射される位置に、レーザダイオード３の光軸方向に軸支された第４の円筒レンズ１３が配置してあり、第３の円筒レンズ１２と第４の円筒レンズ１３は互いに直交する方向に軸支されているため、１次の回折光４ｂ及び０次の回折光４ａは、この円筒レンズ１２、１３により、互いに直交するライン光に変換されることになる。 On the side of the second diffraction grating 11 on the side of the grating portion 11a, the optical axis of the laser diode 3 and the laser diode are placed at positions where the first-order diffracted light 4b emitted from the second diffraction grating 11 is incident. The third cylindrical lens 12 supported in a direction orthogonal to the optical axis 5 and the 0th-order diffracted light 4a emitted from the second diffraction grating 11 are incident on the laser diode 3. Since the fourth cylindrical lens 13 supported in the axial direction is disposed, and the third cylindrical lens 12 and the fourth cylindrical lens 13 are supported in directions orthogonal to each other, the first-order diffracted light 4b and 0th-order diffracted light 4a are converted into line light orthogonal to each other by the cylindrical lenses 12 and 13.

以上により本実施形態のレーザ墨出し器１の光学系は構成されており、このようにして構成された光学系において、レーザダイオード３からレーザ光２が照射されると、レーザ光２は、投光レンズ６により集光されて、第１の回折格子７に入射面７ｂから入射し、格子部７ａにより回折され、０次の回折光２ａ、１次の回折光２ｂ、及び−１次の回折光２ｃに分岐される。０次の回折光２ａは、そのままレーザダイオード３の光軸に添って鉛直上方に出射し、回折光２ｂ、２ｃは、格子部７ａの溝の形成方向に上述したように傾いて出射される。そして、１次の回折光２ｂは第１の円筒レンズ８によりレーザダイオード５の光軸に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ａに変換され、−１次の回折光２ｃも同様に第２の円筒レンズ９によりレーザダイオード５の光軸に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ｂに変換されてそれぞれ円筒レンズ８、９より出射されることになる。 The optical system of the laser marking device 1 of the present embodiment is configured as described above. When the laser light 2 is irradiated from the laser diode 3 in the optical system configured in this way, the laser light 2 is projected. The light is condensed by the optical lens 6 and is incident on the first diffraction grating 7 from the incident surface 7b. It is branched into light 2c. The 0th-order diffracted light 2a is emitted vertically upward along the optical axis of the laser diode 3, and the diffracted lights 2b and 2c are emitted inclined as described above in the groove forming direction of the grating portion 7a. Then, the first-order diffracted light 2b is converted by the first cylindrical lens 8 into vertical line light A that spreads on a plane perpendicular to the optical axis of the laser diode 5, and the -1st-order diffracted light 2c is similarly converted into the first order. The two cylindrical lenses 9 are converted into vertical line light B spreading on a plane orthogonal to the optical axis of the laser diode 5 and emitted from the cylindrical lenses 8 and 9, respectively.

また、レーザダイオード５よりレーザ光４が照射されると、レーザ光４は、投光レンズ１０により集光されて、第２の回折格子１１に入射面１１ｂより入射し、格子部１１ａにより回折され、０次の回折光４ａ、１次の回折光４ｂ、及び−１次の回折光４ｃに分岐される。１次の回折光４ｂは、第３の円筒レンズ１２によりレーザダイオード５の光軸を通る鉛直面上に広がる鉛直方向のライン光Ｃに変換され、０次の回折光４ａは、第４の円筒レンズ１３により、レーザダイオード３の光軸に直交する面上に広がる水平方向のライン光Ｄに変換されてそれぞれ円筒レンズ１２、１３より出射されることになる。なお、−１次の回折光４ｃは使用しない。 Further, when the laser beam 4 is irradiated from the laser diode 5, the laser beam 4 is collected by the light projecting lens 10, is incident on the second diffraction grating 11 from the incident surface 11b, and is diffracted by the grating portion 11a. , 0th-order diffracted light 4a, 1st-order diffracted light 4b, and -1st-order diffracted light 4c. The first-order diffracted light 4b is converted by the third cylindrical lens 12 into vertical line light C that spreads on the vertical plane passing through the optical axis of the laser diode 5, and the zero-order diffracted light 4a is converted into the fourth cylinder. The lens 13 converts the light into a horizontal line light D that spreads on a surface orthogonal to the optical axis of the laser diode 3, and is emitted from the cylindrical lenses 12 and 13, respectively. The -1st order diffracted light 4c is not used.

このような光学系を備えるレーザ墨出し器１は、上述したように０次の回折光２ａ、ライン光Ａ、ライン光Ｂ、ライン光Ｃ、及びライン光Ｄを出射する。従って、このレーザ墨出し器１を、図２に示すように部屋１４の床面１４ａ上に設置して使用すると、０次の回折光２ａにより天井面１４ｂに鉛直ポイントｚが投射され、さらに、ライン光Ａ、Ｂにより床面１４ａ、壁面１４ｃ、及び天井面１４ｂにポイントａ，ｂ，ｃ，ｄを通るかねライン及びポイントｅ，ｆ，ｇ，ｈを通るかねラインが投射される。加えて、ライン光Ｃはライン光Ａ、Ｂと直交するため、ライン光Ｃにより床面１４ａ、壁面１４ｃ、及び天井面１４ｂにポイントｉ，ｊ，ｋ，ｌを通り、前記かねラインに直交する垂直ラインが投射される。また、ライン光Ｄにより、壁面１４ｃにポイントｍ，ｎ，ｐ，ｑを通る水平ラインが投射される。このようにして、本実施形態のレーザ墨出し器１は、部屋１４に、鉛直ポイント、水平ライン、垂直ライン、及びかねラインを投射することができる。 The laser marking device 1 having such an optical system emits 0th-order diffracted light 2a, line light A, line light B, line light C, and line light D as described above. Therefore, when the laser marking device 1 is used on the floor surface 14a of the room 14 as shown in FIG. 2, the vertical point z is projected onto the ceiling surface 14b by the 0th-order diffracted light 2a. Lines A and B project a line that passes through points a, b, c, and d and a line that passes through points e, f, g, and h on the floor surface 14a, the wall surface 14c, and the ceiling surface 14b. In addition, since the line light C is orthogonal to the line lights A and B, the line light C passes through the points i, j, k, and l to the floor surface 14a, the wall surface 14c, and the ceiling surface 14b, and is orthogonal to the above-mentioned chain line. A vertical line is projected. Further, the line light D projects a horizontal line passing through the points m, n, p, and q onto the wall surface 14c. In this way, the laser marking device 1 according to the present embodiment can project a vertical point, a horizontal line, a vertical line, and a fringe line to the room 14.

本実施形態によれば、レーザダイオード３、５からのレーザ光２、４を回折格子７、１１により０次の回折光２ａ、４ａと、１次の回折光２ｂ、４ｂと、−１次の回折光２ｃ、４ｃとに分岐させている。これにより、レーザ光２、４の光路は、回折格子７、１１の格子部７ａ、１１ａの格子間隔により決まることになる。従って、分岐されたレーザ光の光路の精度は、回折格子７、１１の格子間隔の加工精度、又は成型精度に依存することになる。そのため、光学調整を、回折格子７、１１の加工精度、又は成型精度により行うことができ、光学調整が非常に容易になる。例えば、従来のハーフミラーを用いた場合において、ハーフミラーを４５度に設置するという光学調整を、回折格子の１次の回折光と０次の回折光の角度が４５度となるように格子間隔を設定することで行えるため、光学調整が容易になるのである。また、このような回折格子はレーザ光を３つ以上に分岐することができるので、例えばハーフミラーを用いてレーザ光を３つ以上に分岐する場合、ハーフミラーは透過光と反射光の２つにしか分岐できないため、３つ以上に分岐するためには複数枚のハーフミラーが必要となるのに対して、回折格子を用いればレーザ光を３つ以上に分岐できるため、ハーフミラーのように複数枚用意する必要がなくなる。そのため、光学系の部品点数を削減でき、レーザ墨出し器のコストの低減、及び小型化が容易となる。また、回折格子を樹脂成型品とすることで、量産が可能となり、さらにコストを低減することができる。 According to the present embodiment, the laser beams 2 and 4 from the laser diodes 3 and 5 are converted by the diffraction gratings 7 and 11 into the 0th-order diffracted beams 2a and 4a, the first-order diffracted beams 2b and 4b, and the −1st-order beams. The light is branched into diffracted lights 2c and 4c. Thereby, the optical paths of the laser beams 2 and 4 are determined by the lattice spacing of the grating portions 7a and 11a of the diffraction gratings 7 and 11. Therefore, the accuracy of the optical path of the branched laser light depends on the processing accuracy of the grating interval of the diffraction gratings 7 and 11 or the molding accuracy. Therefore, the optical adjustment can be performed according to the processing accuracy or molding accuracy of the diffraction gratings 7 and 11, and the optical adjustment becomes very easy. For example, when a conventional half mirror is used, the optical adjustment of installing the half mirror at 45 degrees is performed so that the angle between the first-order diffracted light and the zero-order diffracted light is 45 degrees. Therefore, optical adjustment becomes easy. In addition, since such a diffraction grating can divide laser light into three or more, for example, when using a half mirror to divide the laser light into three or more, the half mirror has two transmission light and reflected light. Since it can only be branched into two or more, a plurality of half mirrors are required to branch into three or more, whereas a diffraction grating can be used to branch a laser beam into three or more, so that There is no need to prepare multiple sheets. Therefore, the number of parts of the optical system can be reduced, and the cost and size of the laser marking device can be easily reduced. In addition, by using a diffraction grating as a resin molded product, mass production becomes possible, and costs can be further reduced.

さらに、本実施形態の回折格子７、１１において、光の強度が比較的高い明線である整数次の回折光のうち、０次、及び±１次の回折光をライン光とすることで、ライン光を視認性良く作業面に投射することができる。これにより、効率的にレーザ光のエネルギーを使用することができる。なお、使用する回折光は、上記の０次、及び±１次の回折光に限られるものではなく、レーザ光の強度が高い明線である整数次の回折光であればよい。 Further, in the diffraction gratings 7 and 11 of the present embodiment, out of the integer order diffracted light that is a bright line with relatively high light intensity, 0th order and ± 1st order diffracted light is used as line light, Line light can be projected onto the work surface with good visibility. Thereby, the energy of a laser beam can be used efficiently. The diffracted light to be used is not limited to the above-described 0th-order and ± 1st-order diffracted light, and may be any integer-order diffracted light that is a bright line with high laser light intensity.

また、０次の回折光をポイント光として使用したので、ライン光とポイント光を同時に投射することができ、部品点数の削減を図ることができる。これにより、レーザ墨出し器のコストの低減及び小型化が可能となり、加えて０次の回折光は、回折格子の格子ピッチの誤差、設置角度や傾きの誤差、及び温度変化による回折格子の格子間隔の変化等の影響を受けにくいため、安定した精度のポイント光を確保することができる。 Further, since 0th-order diffracted light is used as point light, line light and point light can be projected simultaneously, and the number of parts can be reduced. This makes it possible to reduce the cost and size of the laser marking device, and in addition, the 0th-order diffracted light can be used for diffraction grating grating errors, installation angle and tilt errors, and diffraction grating gratings due to temperature changes. Since it is difficult to be affected by the change in the interval, it is possible to secure point light with stable accuracy.

なお、本実施形態では、レーザ光をライン光に変換する光学素子として円筒レンズを用いているが、本実施形態はこのような円筒レンズに限られるものではなく、例えば、シリンドリカルレンズや、コーンミラー等を用いてレーザ光をライン光に変換することとしても良い。 In this embodiment, a cylindrical lens is used as an optical element that converts laser light into line light. However, the present embodiment is not limited to such a cylindrical lens. For example, a cylindrical lens or a cone mirror is used. The laser light may be converted into line light using, for example.

本実施形態において、回折格子７の格子部７ａは、上述したように、格子間隔及びその溝形状を、０次の回折光２ａの出射方向に対して回折光２ｂ、２ｃとが格子部７ａの溝の形成方向に添ってそれぞれ±４５度の角度を為すように設定してあるが、回折格子７の格子部７ａはこのような格子ピッチ及び溝形状を有する回折格子に限られるものではない。一般的に、回折格子はその溝形状、溝の深さ、格子ピッチによって、回折光の強度分布が変化し、どの次数の回折光を強くするか等を決定することができる。例えば、図３（ａ）に示す矩形型回折格子２６、若しくは（ｂ）に示す正弦波回折格子２７を用いると、０次の回折光を中心にして対称な強度分布の回折光を得ることができる。また、図３（ｃ）に示すブレーズド回折格子２８は、非対称な断面の溝を有し、この溝断面の角度によって特定の次数に対し高い回折効率を得ることができるため、このブレーズド回折格子２８を用いると、特定の次数に強度が偏った回折光を得ることができる。すなわち、任意の次数の回折光の強度を高くすることができるのである。従って、上述の前者は、本実施形態における第１の回折格子７のように０次及び±１次の回折光全てを使用する場合に好ましく、上述の後者は、本実施形態における第２の回折格子１１のように、０次及び１次の回折光のみを使用する場合に好ましい。しかし、これらは一例であり、様々な組合せの回折格子を、使用目的に合わせて、その溝形状、溝の深さ、格子間隔の設計を行い、使用することができる。
（実施形態２）
本実施形態のレーザ墨出し器は、図４に示す光学系を備え、この光学系は、鉛直上方向にレーザ光１５を照射する半導体レーザ光源であるレーザダイオード１６と、同様に鉛直上方向にレーザ光１７を照射する半導体レーザ光源であるレーザダイオード１８とを備え、レーザダイオード１６の光軸とレーザダイオード１８の光軸とが互いに平行となるようにレーザダイオード１６、１８を配置してある。 In the present embodiment, as described above, the grating portion 7a of the diffraction grating 7 has the grating interval and the groove shape so that the diffracted light 2b and 2c are in the direction of the emission of the 0th-order diffracted light 2a. Although the angle is set to be ± 45 degrees along the groove forming direction, the grating portion 7a of the diffraction grating 7 is not limited to the diffraction grating having such a grating pitch and groove shape. Generally, the diffraction grating has an intensity distribution of the diffracted light that changes depending on the groove shape, groove depth, and grating pitch, and can determine which order of diffracted light is to be strengthened. For example, when the rectangular diffraction grating 26 shown in FIG. 3A or the sine wave diffraction grating 27 shown in FIG. 3B is used, diffracted light having a symmetrical intensity distribution centering on the 0th-order diffracted light can be obtained. it can. Also, the blazed diffraction grating 28 shown in FIG. 3C has a groove with an asymmetric cross section, and a high diffraction efficiency can be obtained for a specific order depending on the angle of the groove cross section. Can be used to obtain diffracted light whose intensity is biased to a specific order. That is, the intensity of diffracted light of an arbitrary order can be increased. Therefore, the above-mentioned former is preferable when all 0th-order and ± 1st-order diffracted light is used like the first diffraction grating 7 in this embodiment, and the above-mentioned latter is the second diffraction grating in this embodiment. Like the grating 11, it is preferable when only the 0th-order and 1st-order diffracted lights are used. However, these are only examples, and various combinations of diffraction gratings can be used by designing the groove shape, groove depth, and grating interval according to the purpose of use.
(Embodiment 2)
The laser marking device of the present embodiment includes the optical system shown in FIG. 4, and this optical system has a laser diode 16 that is a semiconductor laser light source that irradiates the laser beam 15 vertically upward, and similarly vertically upward. A laser diode 18 that is a semiconductor laser light source for irradiating the laser beam 17 is provided, and the laser diodes 16 and 18 are arranged so that the optical axis of the laser diode 16 and the optical axis of the laser diode 18 are parallel to each other.

これらレーザダイオード１６、１８の光軸上にはそれぞれ光を集光する投光レンズ１９、２０が配置してあり、さらにその上方に後述する基板２１が、その入射面２１ｃと両レーザダイオード１６、１８の光軸とを直交させ、かつ、第１の回折格子部２１ａにレーザ光１５が、第２の回折格子部２１ｂにレーザ光１７が入射するように配置してある。これにより、回折格子部２１ａ、２１ｂとレーザダイオード１６、１８の光軸は直交することになる。 On the optical axes of these laser diodes 16 and 18, light projecting lenses 19 and 20 for condensing light are arranged, respectively, and a substrate 21 to be described later is provided above the incident surface 21c and both laser diodes 16, 18 are arranged so that the optical axis of the laser beam 18 is orthogonal to each other, and the laser beam 15 is incident on the first diffraction grating portion 21a and the laser beam 17 is incident on the second diffraction grating portion 21b. Thereby, the optical axes of the diffraction grating portions 21a and 21b and the laser diodes 16 and 18 are orthogonal to each other.

前記基板２１は、長手方向と短手方向とが直交する横長の平板状に形成され、その一面に上述の第１の回折格子７の格子部７ａと同形状の第１の回折格子部２１ａ及び第２の回折格子部２１ｂを有し、他面に各回折格子部２１ａ、２１ｂの入射面を兼ねる入射面２１ｃを有している。また、第１の回折格子部２１ａは、基板２１の長手方向に複数列設された溝から構成され、第２の回折格子部２１ｂは、第１の回折格子部２１ａの溝の形成方向と直交する基板２１の短手方向に複数列設された溝から構成されている。 The substrate 21 is formed in a horizontally long flat plate shape in which the longitudinal direction and the short direction are perpendicular to each other, and the first diffraction grating portion 21a having the same shape as the grating portion 7a of the first diffraction grating 7 is formed on one surface thereof. It has the 2nd diffraction grating part 21b, and has the incident surface 21c which serves as the incident surface of each diffraction grating part 21a, 21b on the other surface. The first diffraction grating portion 21a is composed of a plurality of grooves arranged in the longitudinal direction of the substrate 21, and the second diffraction grating portion 21b is orthogonal to the groove forming direction of the first diffraction grating portion 21a. It is comprised from the groove | channel arranged in multiple rows by the transversal direction of the board | substrate 21 to perform.

また、この基板２１の上方には、第１の回折格子部２１ａから出射される１次の回折光１５ａが入射される位置に、基板２１の短手方向に軸支された第１の円筒レンズ２２、及び第１の回折格子部２１ａから出射される−１次の回折光１５ｂが入射される位置に、第１の円筒レンズ２２と同様に基板２１の短手方向に軸支された第２の円筒レンズ２３を配置してあり、回折光１５ａ、１５ｂは、それぞれ円筒レンズ２２、２３により、ライン光に変換されることになる。 Further, above the substrate 21, a first cylindrical lens pivotally supported in the short direction of the substrate 21 at a position where the first-order diffracted light 15 a emitted from the first diffraction grating portion 21 a is incident. 22 and the second diffracted light beam 15b emitted from the first diffraction grating portion 21a is supported at the position where the first-order diffracted light 15b is incident, and is supported in the short direction of the substrate 21 in the same manner as the first cylindrical lens 22. The cylindrical lens 23 is arranged, and the diffracted lights 15a and 15b are converted into line light by the cylindrical lenses 22 and 23, respectively.

さらに、基板２１の上方には、第２の回折格子部２１ｂから出射される１次の回折光１７ａが入射される位置に、基板２１の長手方向に軸支された第３の円筒レンズ２４、及び第２の回折格子部２１ｂから出射される−１次の回折光１７ｂが入射される位置に、第３の円筒レンズ２４と同様に基板２１の長手方向に軸支された第４の円筒レンズ２５を配置してあり、回折光１７ａ、１７ｂは、それぞれ円筒レンズ２４、２５により、ライン光に変換されることになる。 Further, a third cylindrical lens 24 pivotally supported in the longitudinal direction of the substrate 21 at a position where the first-order diffracted light 17a emitted from the second diffraction grating portion 21b is incident above the substrate 21. And a fourth cylindrical lens that is pivotally supported in the longitudinal direction of the substrate 21 in the same manner as the third cylindrical lens 24 at the position where the first-order diffracted light 17b emitted from the second diffraction grating portion 21b is incident. 25, and the diffracted lights 17a and 17b are converted into line light by the cylindrical lenses 24 and 25, respectively.

以上により本実施形態のレーザ墨出し器の光学系は構成されており、このようにして構成された光学系において、レーザダイオード１６、１８からレーザ光１５、１７が照射されると、レーザ光１５は、投光レンズ１９により集光されて第１の回折格子部２１ａに基板２１の入射面２１ｃから入射される。第１の回折格子部２１ａは、レーザ光１５を回折して、０次の回折光（図示せず）、１次の回折光１５ａ、及び−１次の回折光１５ｂに分岐する。前記０次の回折光は、そのままレーザダイオード１６の光軸に添って鉛直上方に出射され、回折光１５ａ、１５ｂは、基板２１の長手方向に実施形態１で述べたように傾いて出射される。そして、１次の回折光１５ａは第１の円筒レンズ２２により基板２１の短手方向に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ｅに変換されて第１の円筒レンズ２２から出射され、−１次の回折光１５ｂも同様に第２の円筒レンズ２３により基板２１の短手方向に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ｆに変換されて第２の円筒レンズ２３から出射されることになる。一方、レーザ光１７は、投光レンズ２０により集光されて第２の回折格子部２１ｂに基板２１の入射面２１ｃから入射される。第２の回折格子部２１ｂは、レーザ光１７を回折して、０次の回折光（図示せず）、１次の回折光１７ａ、及び−１次の回折光１７ｂに分岐する。前記０次の回折光は、そのままレーザダイオード１８の光軸に添って鉛直上方に出射され、回折光１７ａ、１７ｂは、基板２１の短手方向に実施形態１で述べたように傾いて出射される。そして、１次の回折光１７ａは第３の円筒レンズ２４により基板２１の長手方向に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ｇに変換されて第３の円筒レンズ２４から出射され、−１次の回折光１７ｂも同様に第４の円筒レンズ２５により基板２１の長手方向に直交する面上に広がる鉛直方向のライン光Ｈに変換されて第４の円筒レンズ２５から出射されることになる。 The optical system of the laser marking device according to the present embodiment is configured as described above. When the laser beams 15 and 17 are irradiated from the laser diodes 16 and 18 in the thus configured optical system, the laser beam 15 Is condensed by the light projecting lens 19 and is incident on the first diffraction grating portion 21 a from the incident surface 21 c of the substrate 21. The first diffraction grating portion 21a diffracts the laser light 15 and branches it into a 0th-order diffracted light (not shown), a 1st-order diffracted light 15a, and a −1st-order diffracted light 15b. The zeroth-order diffracted light is emitted vertically upward along the optical axis of the laser diode 16 as it is, and the diffracted lights 15a and 15b are emitted tilted in the longitudinal direction of the substrate 21 as described in the first embodiment. . The first-order diffracted light 15a is converted by the first cylindrical lens 22 into vertical line light E that spreads on the surface orthogonal to the short direction of the substrate 21, and is emitted from the first cylindrical lens 22. Similarly, the first-order diffracted light 15 b is also converted by the second cylindrical lens 23 into vertical line light F spreading on a surface orthogonal to the short direction of the substrate 21 and emitted from the second cylindrical lens 23. become. On the other hand, the laser beam 17 is condensed by the light projecting lens 20 and is incident on the second diffraction grating portion 21 b from the incident surface 21 c of the substrate 21. The second diffraction grating portion 21b diffracts the laser light 17 and branches it into a zero-order diffracted light (not shown), a first-order diffracted light 17a, and a −1st-order diffracted light 17b. The zeroth-order diffracted light is emitted vertically upward along the optical axis of the laser diode 18 as it is, and the diffracted lights 17a and 17b are emitted tilted in the short direction of the substrate 21 as described in the first embodiment. The The first-order diffracted light 17a is converted by the third cylindrical lens 24 into vertical line light G that spreads on a plane orthogonal to the longitudinal direction of the substrate 21, and is emitted from the third cylindrical lens 24. Similarly, the next diffracted light 17 b is converted by the fourth cylindrical lens 25 into line light H in the vertical direction that spreads on the surface orthogonal to the longitudinal direction of the substrate 21 and is emitted from the fourth cylindrical lens 25. .

このような光学系を備えるレーザ墨出し器は、ライン光Ｅ、Ｆからなる垂直ラインと、このライン光Ｅ、Ｆに水平方向で直交するライン光Ｇ、Ｈからなるかねラインとを投射することができる。 A laser marking device equipped with such an optical system projects a vertical line composed of line lights E and F and a phantom line composed of line lights G and H that are orthogonal to the line lights E and F in the horizontal direction. Can do.

本実施形態によれば、上述の実施形態１の効果に加えて、互いに直交する溝の形成方向を有する回折格子部２１ａ、２１ｂを同一の基板２１に形成してあるので、回折格子部２１ａ、２１ｂ間の位置決めを基板２１の成型により行うことができる。このため回折格子を非常に精度良く位置決めして配置することができる。さらに２つの回折格子部２１ａ、２１ｂを基板２１上に一体に備えているので、部品点数を削減できる。これにより、レーザ墨出し器の光学調整が容易になり、かつ、レーザ光の光路の高精度化とコストの低減を実現できる。 According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the diffraction grating portions 21a and 21b having the groove forming directions orthogonal to each other are formed on the same substrate 21. The positioning between 21b can be performed by molding the substrate 21. For this reason, the diffraction grating can be positioned and arranged with very high accuracy. Furthermore, since the two diffraction grating portions 21a and 21b are integrally provided on the substrate 21, the number of parts can be reduced. As a result, optical adjustment of the laser marking device is facilitated, and high accuracy of the optical path of the laser beam and cost reduction can be realized.

なお、本実施形態では、同一基板に２つの回折格子を備えることとしたが、回折格子の数は２つに限定されることなく、３以上の複数の回折格子を同一基板に設けることとしても良い。 In the present embodiment, two diffraction gratings are provided on the same substrate. However, the number of diffraction gratings is not limited to two, and three or more diffraction gratings may be provided on the same substrate. good.

（ａ）は、同上のレーザ墨出し器の光学系の概略説明図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態１のレーザ墨出し器に用いる回折格子の概略説明図である。(A) is a schematic explanatory drawing of the optical system of the laser marking device same as the above, (b) is a schematic explanatory drawing of the diffraction grating used for the laser marking device of Embodiment 1 of this invention. 同上のレーザ墨出し器の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a laser marking device same as the above. （ａ）は、矩形型回折格子の溝形状を示す側面図であり、（ｂ）は、正弦波回折格子の溝形状を示す側面図であり、（ｃ）は、ブレーズド回折格子の溝形状を示す側面図である。(A) is a side view showing the groove shape of the rectangular diffraction grating, (b) is a side view showing the groove shape of the sine wave diffraction grating, and (c) is the groove shape of the blazed diffraction grating. FIG. 本発明の実施形態２のレーザ墨出し器の光学系の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the optical system of the laser marking device of Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２レーザ光
２ａ０次の回折光
２ｂ１次の回折光
２ｃ −１次の回折光
３レーザダイオード
４レーザ光
４ａ０次の回折光
４ｂ１次の回折光
４ｃ −１次の回折光
５レーザダイオード
６投光レンズ
７第１の回折格子
７ａ格子部
７ｂ入射面
８第１の円筒レンズ
９第２の円筒レンズ
１０投光レンズ
１１第２の回折格子
１１ａ格子部
１１ｂ入射面
１２第３の円筒レンズ
１３第４の円筒レンズ 2 Laser light 2a 0th order diffracted light 2b 1st order diffracted light 2c-1st order diffracted light 3 Laser diode 4 Laser light 4a 0th order diffracted light 4b 1st order diffracted light 4c -1st order diffracted light 5 Laser diode 6 Projection Lens 7 First Diffraction Grating 7a Grating Unit 7b Incident Surface 8 First Cylindrical Lens 9 Second Cylindrical Lens 10 Projecting Lens 11 Second Diffraction Grating 11a Grating Unit 11b Incident Surface 12 Third Cylindrical Lens 13 Fourth cylindrical lens

Claims

少なくとも１つのレーザ光源と、前記レーザ光源から照射されたレーザ光を複数の回折光に分岐する少なくとも１つの回折格子と、前記回折格子から出射される複数の回折光のうち少なくとも１つをライン光に変換して出射する光学素子とを備えていることを特徴とするレーザ墨出し器。 At least one laser light source, at least one diffraction grating for branching laser light emitted from the laser light source into a plurality of diffracted lights, and at least one of the plurality of diffracted lights emitted from the diffraction grating as line light And a laser marking device characterized by comprising an optical element that converts the laser beam to emit.

前記光学素子によりライン光に変換されて出射される前記回折光は、０次の回折光以外の整数次の回折光であることを特徴とする請求項１記載のレーザ墨出し器。 2. The laser marking device according to claim 1, wherein the diffracted light emitted after being converted into line light by the optical element is an integer order diffracted light other than the 0th order diffracted light.

前記回折格子から出射される複数の回折光のうち少なくとも１つを、前記光学素子でライン光に変換せずに出射することを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ墨出し器。 3. The laser marking device according to claim 1, wherein at least one of a plurality of diffracted beams emitted from the diffraction grating is emitted without being converted into line light by the optical element.

前記回折格子から出射される０次の回折光を前記光学素子でライン光に変換せずに出射することを特徴とする請求項３記載のレーザ墨出し器。 4. The laser marking device according to claim 3, wherein the 0th-order diffracted light emitted from the diffraction grating is emitted without being converted into line light by the optical element.

溝の形成方向が互いに直交するように少なくとも２つの回折格子を同一基板に備え、前記基板に備えられた前記各回折格子に対してレーザ光源の光軸が垂直となるように前記基板を配置してあることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のレーザ墨出し器。 At least two diffraction gratings are provided on the same substrate so that the groove forming directions are orthogonal to each other, and the substrate is arranged so that the optical axis of the laser light source is perpendicular to each diffraction grating provided on the substrate. The laser marking device according to any one of claims 1 to 4, wherein the laser marking device is provided.