JP3070636B2 - レーザマーキング装置 - Google Patents

レーザマーキング装置

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JP3070636B2
JP3070636B2 JP4093549A JP9354992A JP3070636B2 JP 3070636 B2 JP3070636 B2 JP 3070636B2 JP 4093549 A JP4093549 A JP 4093549A JP 9354992 A JP9354992 A JP 9354992A JP 3070636 B2 JP3070636 B2 JP 3070636B2
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康久 松本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザマーキング装置に
関し、より詳しくは非円形レンズにマーキングを施すレ
ーザマーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザマーキング装置として、レ
ンズにレーザ光線を照射するレーザ発振器と、レーザ光
線の光路上に設けられて所要のパターンを有するマスク
と、レンズを撮影する撮影手段と、レンズに対するレー
ザ光線の照射位置を調整する調整手段とを備え、レンズ
の所定位置に所要のパターンのマーキングを施すように
構成したものは知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来のマーキング装置ではレンズの左右を判定することが
できなかった。そのため、従来では、オペレータがレン
ズの左右を判定し、その判定したレンズの左右に応じて
載置する方向を決めてから当該レンズを加工テーブル上
に載置するようにしていた。しかも、従来ではレンズの
品種ごとにパレット状の治具を用意して、該治具を介し
てレンズを加工テーブル上に固定するようにしていた。
したがって、従来ではレーザマーキングを施すための準
備作業が煩雑なものとなっていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、レンズにレーザ光線を照射するレーザ発振器
と、レーザ光線の光路上に設けられて所要のパターンを
有するマスクと、レンズを撮影する撮影手段と、レンズ
に対するレーザ光線の照射位置を調整する調整手段とを
備え、レンズの所定位置に所要のパターンのマーキング
を施すように構成したレーザマーキング装置において、
上記撮影手段が撮影したレンズの画像に基づいて当該レ
ンズの重心の位置および慣性主軸の位置を演算し、この
重心の位置を原点とし、かつ上記慣性主軸を座標軸とす
る座標系を設定する演算手段を設けるとともに、レンズ
におけるマーキングを施すべき箇所を上記座標系の所定
の座標として記憶した記憶手段を設け、さらに、上記演
算手段に判定部を設けて、該判定部は、上記原点からの
距離が最長または最短となるレンズの輪郭上における基
準点を求めて、該基準点と原点とを結ぶ直線が上記慣性
主軸となす角度を演算して、該角度をもとにレンズの左
右を判定し、 上記調整手段は、上記判定部による判定結
果に基づいてレンズの左右に応じて該レンズに対するレ
ーザ光線の照射位置を調整するように構成したものであ
る。
【0005】
【作用】このような構成によれば、レンズの品種ごとに
多数の治具を用意する必要がなく、しかも上記判定部に
よって処理すべきレンズの左右を判定することができ
る。そして、上記調整手段によってレンズの左右の区別
に応じて該レンズに対するレーザ光線の照射位置を調整
することができる。そのため、作業者自身がレンズの左
右を判定する必要がない。したがって、従来に比較して
レーザマーキングを施すための準備作業を簡略化するこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図1はレーザマーキング装置の全体図を示したもの
である。レーザマーキング装置は、レンズ1を載置して
XY方向に移動可能な加工テーブル2を備えるととも
に、加工テーブル2上のレンズ1にむけてレーザ光線L
を照射するレーザ発振器3を備えている。上記被加工物
としてのレンズ1は、図2ないし図3に示すように非円
形のサングラス用のレンズであり、図2に示す左眼用レ
ンズと図3に示す右眼用レンズ 左右対称形となって
いる。上記レンズ1は、左眼用と右眼用とでそれぞれ別
個にパレット状の治具4に載置されるようになってお
り、治具4に載置した状態で加工テーブル2上に固定す
るようにしている。上記加工テーブル2をXY方向に移
動させることによって、上記レンズ1を所要位置に位置
させることができる。加工テーブル2の上方位置にはフ
ォーカスヘッド5を設けてあり、このフォーカスヘッド
5内にフォーカスレンズ6を保持している。そして、レ
ーザ発振器3からレーザ光線Lを放射すると、該レーザ
光線Lはミラー7を経由して上記フォーカスレンズ6に
よって集光された後、加工テーブル上のレンズ1に照射
されるようになっている。レーザ発振器3とミラー7と
の間に位置するレーザ光線Lの光路上には、所要の印字
パターンを備えた円板状のマスク8を配置してあり、こ
のマスク8は、該マスク8に巻回したベルト9と駆動用
モータ10とからなるマスク回転装置11によって回転
できるようになっている。このマスク回転装置11によ
ってマスク8を回転させることによって、上記レンズ1
の向きに合わせて印字パターンを回転させることができ
る。
【0007】また、加工テーブル2上の所定位置には、
撮影手段としてのCCDカメラ12を固定して設けてあ
り、加工テーブル2を移動させることによって加工テー
ブル2上のレンズ1をCCDカメラ12によって撮影で
きるようになっている。上記CCDカメラ12は制御装
置13に接続してあり、CCDカメラ12で撮影した画
像は制御装置13に入力されるようになっている。後に
詳述するが、上記制御装置13は、上記CCDカメラ1
2で撮影した画像を基に当該レンズ1の重心の位置や重
心を原点とする座標系の設定などを行う演算手段13a
を備えており、また上記レンズ1の各品種ごとに印字パ
ターンをマーキングすべき位置を上記座標系の特定の座
標として予め記憶した記憶手段13bとを備えている。
そして、本実施例では、実際にレンズ1の所定位置にマ
ーキングを施す際には、加工テーブル2上に載置したレ
ンズ1をCCDカメラ12によって撮影し、上記演算手
段13aによって当該レンズ1の重心の位置の演算と座
標系の設定とを行う。次に、予め記憶手段13bに記憶
したマーキングすべき特定の座標を上記演算手段13a
によって設定した座標系上に特定する。次に、上記加工
テーブル2をフォーカスヘッド5とCCDカメラが隔て
た分だけ平行移動させるとともにY方向にも移動させ
て、フォーカスヘッドの下方位置にレンズ1を位置決め
する。また、マスク回転装置11によってマスク8を回
転さて、上述のように位置決めしたレンズ1の方向に適
合するようにマスク8を所要角度だけ回転させてマスク
8の位置決めを行う。この状態において、レーザ発振器
3からレーザ光線Lを放射すれば、加工テーブル2上に
載置したレンズ1の所定位置にマスク8の印字パターン
をレーザマーキングすることができる。
【0008】しかして、本実施例では、上述した演算手
段13aによる座標系の設定を次のようにして行うとと
もに、上記演算手段13aに設けた判定部13cによっ
てレンズ1の左右を判定できるようにしている。すなわ
ち、図2に示すように、CCDカメラ12によって撮影
した画像が演算手段13aに入力されたら、該演算手段
13aは入力された画像をもとにしてレンズ1の重心の
位置を演算し、この重心の位置をXY座標の原点Gとし
て設定する。次に、上記原点Gを基に慣性主軸の位置を
演算し、この慣性主軸をXY座標におけるX軸として設
定するとともに、このX軸と直交しかつ原点Gを通る直
線をY軸として設定する。次に、上記判定部13cによ
って、上記原点Gからの直線距離が最長となるレンズ1
の輪郭上における基準点Aを求めて、該基準点Aと原点
Gとを結ぶ直線Zが上記X軸(慣性主軸)となす角度θ
1、θ2を演算する。そして、上記角度θ1、θ2のう
ち、小さい角度θ1側に位置するX軸に付した矢印方向
をX軸の正方向とする。これによって、Y軸の正負の方
向も決定されるので、重心の位置を原点GとするXY座
標の設定が完了する。ここで、既に上述したように、左
眼用のレンズと右眼用のレンズとは、左右対称形となっ
ているので、図2に示した左眼用のレンズ1における角
度θ1と、図3に示した右眼用のレンズ1における角度
θ1とは、X軸を起点にすると回転方向が正と負の関係
になり、かつそれらの角度θ1の絶対値は同じになる。
そこで、上記判定部13cは、X軸を起点とした上記角
度θ1の反時計回りの回転角度を正、X軸を起点とした
上記角度θ1の時計回りの回転角度を負であることを前
提とした上で、図3に示すように上記角度θ1が正の場
合には、右眼用のレンズと判定し、他方、図2に示すよ
うに上記角度θ1が負の場合には、左眼用のレンズと判
定するようにしている。
【0009】上述のように、上記判定部13cにより加
工テーブル2上に載置したレンズ1の左右を判定して、
当該レンズ1が仮に図2に示す左眼用のレンズ1である
と判定された場合には、記憶手段13bに記憶したマー
キングすべき箇所の座標Mを、上述したXY座標上に特
定することができる。そして、上述したように、上記加
工テーブル2をXY方向に移動させるとともにマスク回
転装置11によってマスク8を回転させれば、マスク8
とレンズ1の位置決めが完了して、上記レーザ発振器3
からレーザ光線Lをレンズに照射すると、上記XY座標
上の座標Mにマスク8が有する印字パターンをマーキン
グすることができる。以上のように、本実施例では、
算手段13aに設けた判定部13cによって、加工テー
ブル2上に載置したレンズ1が左右いずれであるのかを
判別できるので、オペレータは上記治具4に載置したレ
ンズ1の左右を意識することなく加工テーブル2上にレ
ンズ1を固定することができる。また、従来ではレンズ
1の品種ごとに多数の治具4を用意する必要があった
が、本実施例によればレンズ1の品種ごとに治具4を用
意する必要がなく1種類を用意すればよい。したがっ
て、本実施例は、従来に比較してレーザマーキングを施
す際の準備作業を簡略化することができる。なお、上記
実施例では、上記原点Gから直線距離が最長となるレン
ズ1の輪郭上の位置を基準点Aとして上記角度θ1、θ
2を演算しているが、原点Gから最短となるレンズ1の
輪郭上の位置を基準点Aとしてもよい。また、上記実施
例では、レンズ1の重心を原点GとするXY座標を用い
ているが、レンズ1の重心を原点Gとし慣性主軸を座標
軸とする極座標を用いても良い。さらに、上記マスク8
を固定する一方、該マスク8とミラー7との間のレーザ
光線Lの光路上に従来公知のガルバノミラーを設けて、
そのガルバノミラーマスク8によってマスク8の印字パ
ターンを回転させても良い。
【0010】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比較してレーザマーキングを施すための準備作業を簡略
化することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略の全体図
【図2】左眼用のレンズとその基準点等との関係を示す
【図3】右眼用のレンズとその基準点等との関係を示す
【符号の説明】
1 レンズ 2 加工テーブ
ル(調整手段) 3 レーザ発振器 4 治具 8 マスク 11 マスク回転
装置 12 CCDカメラ(撮影手段) 13a 演算手段 13b 記憶手段 13c 判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズにレーザ光線を照射するレーザ発
    振器と、レーザ光線の光路上に設けられて所要のパター
    ンを有するマスクと、レンズを撮影する撮影手段と、レ
    ンズに対するレーザ光線の照射位置を調整する調整手段
    とを備え、レンズの所定位置に所要のパターンのマーキ
    ングを施すように構成したレーザマーキング装置におい
    て、 上記撮影手段が撮影したレンズの画像に基づいて当該レ
    ンズの重心の位置および慣性主軸の位置を演算し、この
    重心の位置を原点とし、かつ上記慣性主軸を座標軸とす
    る座標系を設定する演算手段を設けるとともに、 レンズにおけるマーキングを施すべき箇所を上記座標系
    の所定の座標として記憶した記憶手段を設け、 さらに、上記演算手段に判定部を設けて、該判定部は、
    上記原点からの距離が最長または最短となるレンズの輪
    郭上における基準点を求めて、該基準点と原点とを結ぶ
    直線が上記慣性主軸となす角度を演算して、該角度をも
    とにレンズの左右を判定し、 上記調整手段は、上記判定部による判定結果に基づいて
    レンズの左右に応じて該レンズに対するレーザ光線の照
    射位置を調整することを 特徴とするレーザマーキング装
    置。
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