JP6098604B2 - レーザマーカ及びパラメータ設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、パッシブ型のＱスイッチを用いたレーザマーカ及びパラメータ設定方法に関する。

従来のレーザマーカには、例えば、下記特許文献１に記載の技術がある。この技術では、アクティブ型のＱスイッチを使用する。

この技術によれば、ファーストパルスサプレッション機能を備えたＱスイッチレーザ光出力装置を用いて不定間隔にパターニングする際に発生する加工開始位置の遅延を加工開始位置より先行した位置でレーザ発振させるように制御するので、加工開始位置での加工遅延を発生させることなくレーザ加工を実施することができる。

ファーストパルスサプレッション機能は、ファーストパルスの強度が高くなるのは抑えられるが、加工開始点でのレーザパルス出力の遅延という課題が生じる。この課題を解決するために、パターニング開始点より先行する位置でレーザ発振を開始させるように制御する。

その一方で、従来のレーザマーカには、アクティブ型のＱスイッチが光源として用いられる技術がある。この技術は、外部指令によりＱスイッチをオンすることで、パルスを出力することが可能である。もっとも、そのための電源等の付帯機構が必要なため、一般的にコストが高い。

特開２００６−８６３号公報

そこで、アクティブ型のＱスイッチに代えて、電源等の付帯機構が不要な上記パッシブ型のＱスイッチを用いることが考えられる。しかしながら、パッシブ型は、レーザ発振のタイミングがＱスイッチ結晶に依存するため、最も適したときにパルスを出力させることができず、書き出し位置での加工結果が所望の結果とはならない可能性がある。

そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザの媒質を励起するポンピングレーザに対し、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を使用して書き出し時の電流供給制御を行うことにより、書き出し位置での加工結果が所望の結果になるレーザマーカとパラメータ設定方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、レーザマーカであって、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザと、前記加工レーザの媒質を励起するポンピングレーザと、前記ポンピングレーザに電流を供給する電流供給部と、前記加工レーザの出力を加工閾値を超える第１値となる第１電流量と、前記加工レーザの出力がゼロ以上且つ前記加工閾値より小さい第２値となる第２電流量と、前記第２電流量を供給する第１時間とを決定する決定手段と、前記レーザマーカが起動された後で、前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給させ、前記第２電流量の供給を開始してから前記第１時間が経過した後で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給させる制御を行う電流制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するレーザマーカであって、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間が組み合わされた一又は複数の組合せが制御パラメータとして予め記憶された記憶部を備え、前記決定手段は、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を前記記憶部から取得すること、を特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載するレーザマーカであって、前記記憶手部は、前記加工レーザのパルスの繰り返し周波数に基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載するレーザマーカであって、前記記憶部は、当該レーザマーカで加工される材料の種類毎に前記複数の組合せを記憶すること、を特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項３に記載するレーザマーカであって、前記記憶部は、前記繰り返し周波数の関数である係数により、前記第１時間＝（前記第１電流量／前記第２電流量）×前記係数の関係を満たすことに基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とする。
を特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載するレーザマーカであって、前記記憶部は、前記係数が、前記繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で前記繰り返し周波数の値に依存して変化する一方、前記繰り返し周波数の値が前記所定の閾値以上の範囲で一定となることに基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載するレーザマーカであって、２次元方向に走査可能な光走査部と、マーキングを行う印字データに基づいて決定された、前記光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が、前記第１時間よりも長いかを判断する判断手段をさらに備え、前記電流制御手段は、前記第２時間が前記第１時間よりも短いと前記判断手段によって判断されたことに応じて、前記光走査部が移動を開始した後で前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給することを開始し、前記光走査部が移動を開始してから前記第２時間が経過することで前記走査位置が前記マーキング開始位置に到達し、且つ、前記光走査部が移動を開始してから前記第１時間が経過した後で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給すること、を特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、請求項７に記載するレーザマーカであって、前記電流制御手段は、前記第２時間が前記第１時間よりも長いと前記判断手段によって判断されたことに応じて、前記光走査部が移動を開始してから前記第２時間と前記第１時間の差分の時間が経過した後、前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給することを開始し、前記光走査部の走査位置が前記マーキング開始位置に到達した時点で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給すること、を特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、レーザマーカを制御するためのパラメータである第１電流量、第２電流量、及び第１時間を設定するパラメータ設定方法であって、前記第１電流量は、ポンピングレーザに電流供給部によって供給されることによって、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザの出力を加工閾値を超える所望の第１値にさせる電流量であり、前記第２電流量は、前記ポンピングレーザに前記電流供給部によって供給されることによって、前記加工レーザの出力をゼロ以上且つ前記加工閾値より小さい第２値にさせる電流量であり、前記ポンピングレーザに供給する電流を変化させて前記加工レーザからの出力を測定し、前記測定された出力に基づき、前記第１電流量を決定する段階と、前記ポンピングレーザに供給する電流を変化させて前記加工レーザを出力させることで、前記第２電流量を決定する段階と、前記ポンピングレーザに前記第１電流量が供給されているときの前記加工レーザの出力を測定し、前記測定された出力に基づき、前記加工レーザのパルスの繰り返し周波数を測定する段階と、前記測定された繰り返し周波数の関数である係数、前記第１電流量、及び前記第２電流量を用いて、前記レーザマーカが起動された後で、前記第１電流量が供給される前に前記第２電流量を前記ポンピングレーザに供給する前記第１時間を決定する段階と、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶部に記憶する段階と、を備えたこと、を特徴とする。

また、請求項１０に係る発明は、請求項９に記載するパラメータ設定方法であって、前記第１時間を決定する段階は、前記繰り返し周波数の関数である係数により、前記第１時間＝（前記第１電流量／前記第２電流量）×前記係数に基づいて、前記第１時間を決定すること、を特徴とする。

また、請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載するパラメータ設定方法であって、前記第１時間を決定する段階は、前記繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で前記繰り返し周波数の値に依存して変化する一方、前記繰り返し周波数の値が前記所定の閾値以上の範囲で一定となる前記係数を用いて、前記第１時間を決定すること、を特徴とする。

請求項１に係る発明のレーザマーカは、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザと、加工レーザの媒質を励起するポンピングレーザと、を備える。また、加工レーザの出力を加工閾値を超える第１値となる第１電流量と、加工レーザの出力がゼロ以上且つ加工閾値より小さい第２値となる第２電流量と、第２電流量を供給する第１時間とを決定する。さらに、レーザマーカが起動された後で、ポンピングレーザに第２電流量を供給し、第２電流量の供給を開始してから第１時間が経過した後で、ポンピングレーザに第１電流量を供給する。

このようにして、請求項１に係る発明のレーザマーカは、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザの媒質を励起するポンピングレーザに対し、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を使用して書き出し時の電流供給制御を行うことにより、書き出し位置での加工結果が所望の結果になる。

また、請求項２に係る発明のレーザマーカは、制御パラメータとして記憶部に予め記憶された一又は複数の組合せから、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を決定する。よって、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を直ちに決定することができる。

また、請求項３に係る発明のレーザマーカは、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を、加工レーザのパルスの繰り返し周波数に基づいて決定する。よって、第１電流量、第２電流量、及び第１時間を最適化することができる。

また、請求項４に係る発明のレーザマーカは、加工される材料の種類毎に複数の組合せを記憶する。よって、材料の種類毎に適した第１電流量、第２電流量、及び第１時間を直ちに決定することができる。

また、請求項５に係る発明のレーザマーカは、繰り返し周波数の関数である係数により、第１時間＝（第１電流量／第２電流量）×係数の関係を満たすことに基づいて決定された、第１電流量、第２電流量、及び第１時間が、記憶部に記憶される。よって、第１電流量、第２電流量、及び第１時間をより最適化することができる。

また、請求項６に係る発明のレーザマーカは、繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で繰り返し周波数の値に依存して係数は変化する一方、繰り返し周波数の値が所定の閾値以上の範囲で係数は一定となることに基づいて決定された第１時間が、記憶部に記憶される。よって、第１時間をより一層に最適化することができる。

また、請求項７に係る発明のレーザマーカは、光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が第１時間よりも短い場合には、光走査部が移動を開始した後でポンピングレーザに第２電流量を供給することを開始する。そして、光走査部が移動を開始してから第２時間が経過することで走査位置がマーキング開始位置に到達し、且つ、光走査部が移動を開始してから第１時間が経過した後で、ポンピングレーザに第１電流量を供給する。

このようにして、請求項７に係る発明のレーザマーカは、光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が第１時間よりも短い場合を配慮して、書き出し時の電流供給制御を行うので、第２時間が第１時間よりも短い場合でも書き出し位置での加工結果が所望の結果になる。

また、請求項８に係る発明のレーザマーカは、光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が第１時間よりも長い場合には、光走査部が移動を開始してから第２時間と第１時間の差分の時間が経過した後、ポンピングレーザに第２電流量を供給することを開始する。そして、光走査部の走査位置がマーキング開始位置に到達した時点で、ポンピングレーザに第１電流量を供給する。

このようにして、請求項８に係る発明のレーザマーカは、光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が第１時間よりも長い場合を配慮して、書き出し時の電流供給制御を行うので、第２時間が第１時間よりも長い場合でも書き出し位置での加工結果が所望の結果になる。

また、請求項９に係る発明のパラメータ設定方法は、レーザーマーカを制御するためのパラメータを決定する。制御するためのパラメータには、第１電流量、第２電流量、及び第１時間がある。第１電流量は、ポンピングレーザに供給されることによって、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザの出力を加工閾値を超える所望の第１値にさせる電流量である。第２電流量は、ポンピングレーザに供給されることによって、加工レーザの出力をゼロ以上且つ加工閾値より小さい第２値にさせる電流量である。第１時間は、第１電流量が供給される前に第２電流量をポンピングレーザに供給する時間である。

第１電流量、第２電流量、及び第１時間の決定方法は、以下のようにして行われる。
（１）ポンピングレーザに供給する電流を変化させて加工レーザからの出力を測定し、その測定された出力に基づき、第１電流量を決定する。
（２）ポンピングレーザに供給する電流を変化させて加工レーザを出力させることで、第２電流量を決定する。
（３）ポンピングレーザに第１電流量が供給されているときの加工レーザの出力を測定し、その測定された出力に基づき、加工レーザのパルスの繰り返し周波数を測定する。
（４）その測定された繰り返し周波数の関数である係数、第１電流量、及び第２電流量を用いて、第１時間を決定する。
（５）第１電流量、第２電流量、及び第１時間を記憶部に記憶する。

このようして、請求項９に係る発明のパラメータ設定方法では、制御するためのパラメータである第１電流量、第２電流量、及び第１時間が最適に決定・記憶される。その決定・記憶された第１電流量、第２電流量、及び第１時間は、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザを出力させるために電流が供給されるポンピングレーザに対する書き出し時の電流供給制御を行う際に使用されると、レーザマーカの書き出し位置での加工結果が所望の結果になる。

また、請求項１０に係る発明のパラメータ設定方法では、第１時間＝（第１電流量／第２電流量）×係数に基づいて、第１時間を決定する。よって、第１時間をより最適化することができる。

また、請求項１１に係る発明のパラメータ設定方法では、繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で繰り返し周波数の値に依存して変化する一方、繰り返し周波数の値が所定の閾値以上の範囲で一定となる係数を用いて、第１時間を決定する。よって、第１時間をより一層に最適化することができる。

本実施形態に係るレーザマーカシステム１を構成するパーソナル・コンピュータ２とレーザマーカ３の電気的構成を示すブロック図である。 レーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理のプログラムを示すフローチャートである。 レーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理のプログラムを示すフローチャートである。 レーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理のプログラムを示すフローチャートである。 レーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理のプログラムを示すフローチャートである。 （ａ）は、パッシブＱスイッチレーザ１７からのレーザ光出力が５Ｗである場合における、パルス繰り返し周波数ｆと係数Ｘ（＝第２電流量Ａ２×第１時間ｔ１／第１電流量Ａ１）の関係を示す図である。（ｂ）は、（ａ）のグラフにプロットされたデータをまとめたデータテーブルである。 ジャンプ移動時間ｔｊを、レーザマーカ３の光走査部１８の移動量とポンピングレーザ２１への電流供給量との関係から説明する図である。 ジャンプ移動時間ｔｊ１，ｔｊ２を、印字オブジェクトＹ１，Ｙ２とレーザマーカ３の光走査部１８の走査位置との距離関係から説明する図である。 レーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する電流制御処理のプログラムを示すフローチャートである。 （ａ）は、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚよりも小さい場合における、第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値が印字対象毎に記憶されたデータテーブルを表した図である。（ｂ）は、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚ以上の場合における、第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値が印字対象毎に記憶されたデータテーブルを表した図である。 第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値が印字速度のパラメータ毎に記憶されたデータテーブルを表した図である。

［１．レーザマーカシステム等の概要］
図１に基づいて、本実施形態に係るレーザマーカシステム１を構成するパーソナル・コンピュータ２とレーザマーカ３の回路構成について説明する。先ず、レーザマーカ３の回路構成について説明する。

図１に示すように、レーザマーカ３は、レーザマーカ３の全体を制御するレーザコントローラ６、ガルバノコントローラ３５、ガルバノドライバ３６、レーザドライバ３７、ガルバノＸ軸モータ３１，ガルバノＹ軸モータ３２、ポンピングレーザ２１、及びパッシブＱスイッチレーザ１７から構成されている。レーザコントローラ６には、ガルバノコントローラ３５、レーザドライバ３７等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ６には、外部のパーソナル・コンピュータ２が双方向通信可能に接続される。レーザコントローラ６は、パーソナル・コンピュータ２から送信された印字情報、レーザマーカ３の制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等を受信可能に構成されている。また、ガルバノコントローラ３５，ガルバノドライバ３６、ガルバノＸ軸モータ３１，ガルバノＹ軸モータ３２、Ｘ軸ガルバノ（非図示）、及び、Ｙ軸ガルバノ（非図示）は、光走査部１８を構成する。

レーザコントローラ６は、レーザマーカ３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、時間を計測するタイマ４４等を備えている。また、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、タイマ４４は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。尚、タイマ４４は、ＣＰＵ４１が備えるタイマ機能により構成されてもよい。

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により演算された各種の演算結果や印字パターンのＸＹ座標データ等を一時的に記憶させておくためのものである。ＲＯＭ４３は、各種のプログラムを記憶させておくものである。尚、後述するフローチャートのプログラムはＲＯＭ４３に記憶されていてもよいし、下記ＣＤ−ＲＯＭ５７等の記憶媒体から読み込まれてもよいし、図示しないインターネットなどのネットワークからダウンロードされてもよい。ＲＯＭ４３には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。例えば、印字パターンには、直線または楕円弧からなる線ごとに、各線について少なくとも印字開始点と印字終了点とを示すＸＹ座標データが含まれる。各ＸＹ座標データには、加工順序が定められる。印字パターンは、ＲＯＭ４３に記憶されたデータに基づいて各種プログラムにより算出される。

また、ＲＯＭ４３には、パーソナル・コンピュータ２から受信した印字情報に対応する印字パターンの太さ、深さ及び本数、パッシブＱスイッチレーザ１７のレーザ出力、光走査部１８によるレーザ光を走査する速度を表すガルバノ走査速度情報等の各種制御パラメータをＲＡＭ４２に格納するプログラムが記憶されている。ＲＯＭ４３は、例えば、フラッシュＲＯＭなどの追記可能な不揮発性のメモリで構成される。印字パターンの印字タイミングは、ＸＹ座標データにより構成される直線または楕円弧ごとに、ガルバノ走査速度情報に従って印字所要時間が求められる時間データである。

そして、ＣＰＵ４１は、かかるＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行なうものである。例えば、ＣＰＵ４１は、パーソナル・コンピュータ２から入力された印字情報に基づいて算出した印字パターンのＸＹ座標データおよび印字タイミング、ガルバノ走査速度情報等をガルバノコントローラ３５に出力する。また、ＣＰＵ４１は、パーソナル・コンピュータ２から入力された印字情報に基づいて設定したパッシブＱスイッチレーザ１７のレーザ出力等のレーザ駆動情報をレーザドライバ３７に出力する。

ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６から入力された印字パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報をガルバノドライバ３６へ出力する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ３５から入力された駆動角度、回転速度を表すモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２を駆動制御して、レーザ光を２次元走査する。尚、ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６と同一の基板又はＩＣとして実装されても差し支えない。

レーザドライバ３７は、レーザコントローラ６から入力されたパッシブＱスイッチレーザ１７のレーザ出力等のレーザ駆動情報と、ポンピングレーザ２１のレーザ出力制御信号等に基づいて、ポンピングレーザ２１に所定の駆動電流を供給する。

ポンピングレーザ２１は、例えば、半導体レーザ光源で構成される。ポンピングレーザ２１は、レーザドライバ３７からの駆動電流に応じて、励起用の連続レーザを出力する。これによりポンピングレーザ２１は、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質を励起する。

パッシブＱスイッチレーザ１７は、パッシブＱスイッチとして機能する媒質を含む。媒質は、反転分布を達成可能な所定のエネルギー順位構造を有し、且つ、パッシブＱスイッチとしてパルスレーザを出力可能な物質（例えば、クロムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｃｒ：ＹＡＧ）結晶や、Ｃｒ：ＹＡＧ結晶とネオジムをドープしたＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶との複合材料）で構成される。パッシブＱスイッチレーザ１７は、レーザ発信器２１からの連続レーザによって励起され、所定のパルス間隔でレーザを射出する。

次に、パーソナル・コンピュータ２の回路構成について説明する。図１に示すように、パーソナル・コンピュータ２は、制御部５１、マウスとキーボード等から構成される入力操作部５５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５６、ＣＤ−ＲＯＭ５７などの光学メディアに各種データ、プログラム等を書き込み及び読み込むためのＣＤ−Ｒ／Ｗ５８等から構成されている。

パーソナル・コンピュータ２の制御部５１は、パーソナル・コンピュータ２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、時間を計測するタイマ６５、ハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）６６等を備えている。また、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、タイマ６５は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。また、ＣＰＵ６１とＨＤＤ６６は、不図示の入出力インターフェースを介して接続され、相互にデータのやり取りが行われる。尚、タイマ６５は、ＣＰＵ６１が備えるタイマ機能により構成されてもよい。

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。ＲＯＭ６３は、各種のプログラムを記憶させておくものである。

また、ＨＤＤ６６は、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、各種データファイルを記憶するものであり、少なくとも記憶領域等が設けられている。

［２．制御パラメータの決定（その１）］
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザマーカシステム１のレーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理を図２と図３に基づいて説明する。本処理で決定される制御パラメータは、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１である。

第１電流量Ａ１と第２電流量Ａ２は、ポンピングレーザ２１に供給される電流量である。第１時間ｔ１とは、第２電流量Ａ２がポンピングレーザ２１に供給される時間である。

図２に示すように、先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１１において、ＣＰＵ４１は、レーザ光出射準備完了の処理（例えば、ポンピングレーザ２１に対するバイアス電流の供給）を行う。この処理では、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１を駆動させるための準備を完了する。

Ｓ１２では、ＣＰＵ４１は、第１電流量Ａ１の値を設定する。その設定値は、入力操作部５５を介してユーザが入力した値をパーソナル・コンピュータ２から受信しもよいし、ＣＰＵ４１によって自動的に設定された値でもよい。そして、ＣＰＵ４１は、その設定された値の第１電流量Ａ１をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。この供給により、ポンピングレーザ２１は、第１電流量Ａ１に対応する出力の連続レーザ光を射出する。この連続レーザ光により、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質が励起される。

その後、パッシブＱスイッチレーザ１７からレーザ光が出射されると、Ｓ１３では、その出力が不図示のＰｏｗｅｒメータで測定される。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザ光の出力値を測定可能な所定のセンサ（例えば、フォトダイオード、ボロメータ）で構成される。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザコントローラ６に接続されてもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、測定されたレーザ光の出力値を、レーザコントローラ６を介してＰｏｗｅｒメータから取得する。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザマーカ３と別体に設けられてもよい。この場合、ユーザは、Ｐｏｗｅｒメータによって測定されたレーザ光の出力値を、入力操作部５５に対して入力する。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力されたレーザ光の出力値を、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、測定された出力値を、パーソナル・コンピュータ２から受信してもよい。

Ｓ１４では、ＣＰＵ４１は、その測定された出力値が所望の出力値であるか否かを判断する。本実施形態では、所望の出力値は５Ｗである。ここで、その測定された出力値が所望の出力値でない場合（Ｓ１４：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理を上記Ｓ１２に戻し、第１電流量Ａ１の値を設定し直す。例えば、測定された出力値が所望の出力値よりも小さい場合、ＣＰＵ４１は、次に実行されるＳ１２において、第１電流量Ａ１の値を所定量増加させる。一方、例えば、測定された出力値が所望の出力値よりも大きい場合、ＣＰＵ４１は、次に実行されるＳ１２において、第１電流量Ａ１の値を所定量減少させる。これに対して、その測定された出力値が所望の出力値である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ１５に進める。

Ｓ１５では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ１２で現在設定されている値を第１電流量Ａ１の値に決定する。

Ｓ１６では、ＣＰＵ４１は、テスト印字文字列を設定する。テスト印字文字列は、例えば、ユーザが入力操作部５５を操作することで、パーソナル・コンピュータ２に対して入力される。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力されたテスト印字文字列を、その位置と内容に応じて、レーザマーカ３で印字可能な形式に変換する。ＣＰＵ６１は、変換されたテスト印字文字列を、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、テスト印字文字列を、パーソナル・コンピュータ２から受信する。ＣＰＵ４１は、受信したテスト印字文字列を、ＲＡＭ４２に一時的に記憶する。

Ｓ１７では、ＣＰＵ４１は、比較的長い値の第１時間ｔ１を設定する。本実施形態では、比較的長い第１時間ｔ１の値は、例えば、２０ｍｓｅｃである。

Ｓ１８では、ＣＰＵ４１は、第２電流量Ａ２の値を設定する。その設定値は、入力操作部５５を介してユーザが入力した値をパーソナル・コンピュータ２から受信してもよいし、ＣＰＵ４１によって自動的に設定された値でもよい。但し、第２電流量Ａ２の値は、上記Ｓ１５で決定された第１電流量Ａ１の値よりも小さく設定される。

Ｓ１９では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ１６で設定されたテスト印字文字列に基づいて、レーザマーカ３でテスト部材上に印字する。テスト部材は、図２の処理が実行される前に、予めユーザによって所定の位置に配置されているものとする。その印字の際は、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ１８で値が設定された第２電流量Ａ２を供給し、その第２電流量Ａ２の供給を開始してから上記Ｓ１７で値が設定された第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ１５で値が決定された第１電流量Ａ１を供給する。これにより、パッシブＱスイッチレーザ１７から出射されたレーザ光で、上記Ｓ１６で設定されたテスト印字文字列がテスト部材上に印字される。

Ｓ２０では、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果であるか否かが判断される。所望の印字結果とは、汚点等の印字不良がない結果である。ここで、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果でない場合（Ｓ２０：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理を上記Ｓ１８に戻し、第２電流量Ａ２の値を設定し直す。これに対して、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ２１に進める。例えば、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果である場合、ユーザは、所望の印字結果であることを示す入力を、入力操作部５５に対して入力する。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、その入力を、レーザマーカ３に送信する。ＣＰＵ４１は、所望の印字結果であることを示す入力を、パーソナル・コンピュータ２から受信した場合、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果であると判断する。一方、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果でない場合、ユーザは、所望の印字結果でないことを示す入力を、入力操作部５５に対して入力する。ＣＰＵ４１は、所望の印字結果でないことを示す入力を、パーソナル・コンピュータ２から受信した場合、上記Ｓ１９の印字結果が所望の印字結果でないと判断する。尚、所望の印字結果でない場合とは、例えば、第２電流量Ａ２が小さいために書き出し位置の印字が欠けたり、第２電流量Ａ２が大きいために文字と文字の間にマーキングされるなどの場合が含まれる。

Ｓ２１では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ１８で現在設定されている値を第２電流量Ａ２の値に決定する。

図３のＳ２２では、ＣＰＵ４１は、第１時間ｔ１の値を設定する。その設定値は、入力操作部５５を介してユーザが入力した値をパーソナル・コンピュータ２から受信してもよいし、ＣＰＵ４１によって自動的に設定された値でもよい。但し、第１時間ｔ１の値は、上記Ｓ１７で設定された比較的長い第１時間ｔ１の値よりも短く設定される。

Ｓ２３では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ１６で設定されたテスト印字文字列に基づいて、レーザマーカ３でテスト部材上に印字する。その印字の際は、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ２１で値が決定された第２電流量Ａ２を供給し、その第２電流量Ａ２の供給を開始してから上記Ｓ２２で値が設定された第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ１５で値が決定された第１電流量Ａ１を供給する。これにより、パッシブＱスイッチレーザ１７から出射されたレーザ光で、上記Ｓ１６で設定されたテスト印字文字列がテスト部材上に印字される。

Ｓ２４では、上記Ｓ２３の印字結果が所望の印字結果であるか否かが判断される。所望の印字結果とは、欠損等の印字不良がない結果である。ここで、上記Ｓ２４の印字結果が所望の印字結果でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理を上記Ｓ２２に戻し、第１時間ｔ１の値を設定し直す。これに対して、上記Ｓ２４の印字結果が所望の印字結果である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ２５に進める。尚、所望の印字結果か否かの判断は、Ｓ２０と同様の内容で行われる。

Ｓ２５では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ２２で現在設定されている値を第１時間ｔ１の値に決定する。

Ｓ２６では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ１５で決定された第１電流量Ａ１の値、上記Ｓ２１で決定された第２電流量Ａ２の値、及び上記Ｓ２５で決定された第１時間ｔ１の値を、記憶装置であるＲＯＭ４３等に記憶する。

［３．制御パラメータの決定（その２）］
更に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザマーカシステム１のレーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する制御パラメータ決定処理を図４と図５に基づいて説明する。本処理で決定される制御パラメータは、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１である。

第１電流量Ａ１と第２電流量Ａ２は、ポンピングレーザ２１に供給される電流量である。第１時間ｔ１とは、第２電流量Ａ２がポンピングレーザ２１に供給される時間である。

図４に示すように、先ず、Ｓ３１において、ＣＰＵ４１は、レーザ光出射準備完了の処理（例えば、ポンピングレーザ２１に対するバイアス電流の供給）を行う。この処理では、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１を駆動させるための準備を完了する。この処理は、図２のＳ１１の処理と同様である。

Ｓ３２では、ＣＰＵ４１は、第１電流量Ａ１の値を設定する。その設定値は、入力操作部５５を介してユーザが入力した値をパーソナル・コンピュータ２から受信しもよいし、ＣＰＵ４１によって自動的に設定された値でもよい。そして、ＣＰＵ４１は、その設定された値の第１電流量Ａ１をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。この供給により、ポンピングレーザ２１は、第１電流量Ａ１に対応する出力の連続レーザ光を射出する。この連続レーザ光により、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質が励起される。この処理は、図２のＳ１２の処理と同様である。

その後、パッシブＱスイッチレーザ１７からレーザ光が出射されると、Ｓ３３では、その出力が不図示のＰｏｗｅｒメータで測定される。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザ光の出力値を測定可能な所定のセンサ（例えば、フォトダイオード、ボロメータ）で構成される。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザコントローラ６に接続されてもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、測定されたレーザ光の出力値を、レーザコントローラ６を介してＰｏｗｅｒメータから取得する。Ｐｏｗｅｒメータは、レーザマーカ３と別体に設けられてもよい。この場合、ユーザは、Ｐｏｗｅｒメータによって測定されたレーザ光の出力値を、入力操作部５５に対して入力する。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力されたレーザ光の出力値を、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、測定された出力値を、パーソナル・コンピュータ２から受信してもよい。この処理は、図２のＳ１３の処理と同様である。

Ｓ３４では、ＣＰＵ４１は、その測定された出力値が所望の出力値であるか否かを判断する。本実施形態では、所望の出力値は５Ｗである。ここで、その測定された出力値が所望の出力値でない場合（Ｓ３４：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理を上記Ｓ３２に戻し、第１電流量Ａ１の値を設定し直す。例えば、測定された出力値が所望の出力値よりも小さい場合、ＣＰＵ４１は、次に実行されるＳ１２において、第１電流量Ａ１の値を所定量増加させる。一方、例えば、測定された出力値が所望の出力値よりも大きい場合、ＣＰＵ４１は、次に実行されるＳ１２において、第１電流量Ａ１の値を所定量減少させる。これに対して、その測定された出力値が所望の出力値である場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ１５に進める。この処理は、図２の１４の処理と同様である。

Ｓ３５では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ３２で現在設定されている値を第１電流量Ａ１の値に決定する。

Ｓ３６では、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ３５で値が決定された第１電流量Ａ１を供給する。この供給により、ポンピングレーザ２１では、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質が励起される。その後、パッシブＱスイッチレーザ１７からレーザ光が出射されると、そのレーザ光のパルス繰り返し周波数ｆ［ｋＨｚ］が受光素子で測定される。受光素子は、レーザコントローラ６に接続されてもよい。この場合、ＣＰＵ４１は、測定されたパルス繰り返し周波数ｆを、レーザコントローラ６を介して受光素子から取得する。受光素子は、レーザマーカ３と別体に設けられてもよい。この場合、ユーザは、受光素子によって測定されたパルス繰り返し周波数ｆを、入力操作部５５に対して入力する。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力されたパルス繰り返し周波数ｆを、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、パルス繰り返し周波数ｆを、パーソナル・コンピュータ２から受信してもよい。

Ｓ３７では、ＣＰＵ４１は、テスト印字文字列を設定する。テスト印字文字列は、例えば、ユーザが入力操作部５５を操作することで、パーソナル・コンピュータ２に対して入力される。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力されたテスト印字文字列を、その位置と内容に応じて、レーザマーカ３で印字可能な形式に変換する。ＣＰＵ６１は、変換されたテスト印字文字列を、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、テスト印字文字列を、パーソナル・コンピュータ２から受信する。ＣＰＵ４１は、受信したテスト印字文字列を、ＲＡＭ４２に一時的に記憶する。この処理は、図２のＳ１６と同様である。

Ｓ３８では、ＣＰＵ４１は、比較的長い値の第１時間ｔ１を設定する。本実施形態では、比較的長い第１時間ｔ１の値は、例えば、２０ｍｓｅｃである。この処理は、図２のＳ１７と同様である。

Ｓ３９では、ＣＰＵ４１は、第２電流量Ａ２の値を設定する。その設定値は、入力操作部５５を介してユーザが入力した値をパーソナル・コンピュータ２から受信してもよいし、ＣＰＵ４１によって自動的に設定された値でもよい。但し、第２電流量Ａ２の値は、上記Ｓ１５で決定された第１電流量Ａ１の値よりも小さく設定される。この処理は、図２のＳ１８と同様である。

Ｓ４０では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ３７で設定されたテスト印字文字列に基づいて、レーザマーカ３でテスト部材上に印字する。テスト部材は、図４の処理が実行される前に、予めユーザによって所定の位置に配置されているものとする。その印字の際は、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ３９で値が設定された第２電流量Ａ２を供給し、その第２電流量Ａ２の供給を開始してから上記Ｓ３８で値が設定された第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ３５で値が決定された第１電流量Ａ１を供給する。これにより、パッシブＱスイッチレーザ１７から出射されたレーザ光で、上記Ｓ３７で設定されたテスト印字文字列がテスト部材上に印字される。この処理は、図２のＳ１９と同様である。

Ｓ４１では、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果であるか否かが判断される。所望の印字結果とは、汚点等の印字不良がない結果である。ここで、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果でない場合（Ｓ４１：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理を上記Ｓ３９に戻し、第２電流量Ａ２の値を設定し直す。これに対して、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果である場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ４２に進める。例えば、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果である場合、ユーザは、所望の印字結果であることを示す入力を、入力操作部５５に対して入力する。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、その入力を、レーザマーカ３に送信する。ＣＰＵ４１は、所望の印字結果であることを示す入力を、パーソナル・コンピュータ２から受信した場合、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果であると判断する。一方、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果でない場合、ユーザは、所望の印字結果でないことを示す入力を、入力操作部５５に対して入力する。ＣＰＵ４１は、所望の印字結果でないことを示す入力を、パーソナル・コンピュータ２から受信した場合、上記Ｓ４０の印字結果が所望の印字結果でないと判断する。尚、所望の印字結果でない場合とは、例えば、第２電流量Ａ２が小さいために書き出し位置の印字が欠けたり、第２電流量Ａ２が大きいために文字と文字の間にマーキングされるなどの場合が含まれる。この処理は、図２のＳ２０と同様である。

Ｓ４２では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ３９で現在設定されている値を第２電流量Ａ２の値に決定する。この処理は、図２のＳ２１と同様である。

図５のＳ４３では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ３６で計測されたパルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚよりも小さいか否かを判断する。

ここで、上記Ｓ３６で計測されたパルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚよりも小さい場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ４４に進める。Ｓ４４では、ＣＰＵ４１は、
「第２電流量Ａ２×第１時間ｔ１／第１電流量Ａ１＝−１１×パルス繰り返し周波数ｆ＋５００」
の関係式を満たす第１時間ｔ１を算出する。その後、ＣＰＵ４１は、処理をＳ４６に進める。

これに対して、上記Ｓ３６で計測されたパルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚ以上の場合（Ｓ４３：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ４５に進める。Ｓ４５では、ＣＰＵ４１は、
「第２電流量Ａ２×第１時間ｔ１／第１電流量Ａ１＝１７５」
の関係式を満たす第１時間ｔ１を算出する。その後、ＣＰＵ４１は、処理をＳ４６に進める。

尚、上記Ｓ４４，Ｓ４５の両関係式で使用される第１電流量Ａ１は、上記Ｓ３５で値が決定された第１電流量Ａ１である。上記Ｓ４４，Ｓ４５の両関係式で使用される第２電流量Ａ２は、上記Ｓ４２で値が決定された第２電流量Ａ２である。上記Ｓ４４，Ｓ４５の両関係式で使用されるパルス繰り返し周波数ｆは、上記Ｓ３６で計測されたパルス繰り返し周波数ｆである。

また、上記Ｓ４４，Ｓ４５の両関係式は、図６（ａ）に示すように、パッシブＱスイッチレーザ１７からのレーザ光出力が５Ｗである場合における、パルス繰り返し周波数ｆと係数Ｘの関係によって導かれる。
係数Ｘは、
「係数Ｘ＝第２電流量Ａ２×第１時間ｔ１／第１電流量Ａ１」
と定義される。パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚ未満の場合、
「係数Ｘ＝−１１×パルス繰り返し周波数ｆ＋５００」
の近似関数が成立する。これに対して、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚ以上の場合、係数Ｘ＝１７５の近似関係が成立する。図６（ｂ）に示すデータテーブルは、図６（ａ）のグラフにプロットされたデータをまとめた表である。各データは、５Ｗのレーザ光出力を得られるときの、パルス繰り返し周波数ｆの実測値である。５Ｗのレーザ光出力を得られるときのパルス繰り返し周波数ｆは、種々の要因により変動する。種々の要因とは、例えば、パッシブＱスイッチレーザ１７の個体差や、パッシブＱスイッチレーザ１７とポンピングレーザ２１とを組み付けたときの相対位置などである。発明者は、係数Ｘとパルス繰り返し周波数ｆとの間に、上記の関係があることを初めて見出した。

図５に戻り、Ｓ４６では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ４４又は上記４５で算出された第１時間ｔ１の値を設定する。

Ｓ４７では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ４２で設定されたテスト印字文字列に基づいて、レーザマーカ３でテスト部材上に印字する。その印字の際は、ＣＰＵ４１は、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ４２で値が決定された第２電流量Ａ２を供給し、その第２電流量Ａ２の供給を開始してから上記Ｓ４６で値が設定された第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に上記Ｓ３５で値が決定された第１電流量Ａ１を供給する。これにより、パッシブＱスイッチレーザ１７から出射されたレーザ光で、上記Ｓ３７で設定されたテスト印字文字列がテスト部材上に印字される。この処理は、図３のＳ２３と同様である。尚、この印字は念のために行われることから、ＣＰＵ４１は、このＳ４７を省略してもよい。

Ｓ４８では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ４６で現在設定されている値を第１時間ｔ１の値に決定する。この処理は、図３のＳ２５と同様である。

Ｓ４９では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ３５で決定された第１電流量Ａ１の値、上記Ｓ４２で決定された第２電流量Ａ２の値、及び上記Ｓ４８で決定された第１時間ｔ１の値を、記憶装置であるＲＯＭ４３等に記憶する。この処理は、図３のＳ２６と同様である。

［４．ジャンプ移動時間の配慮］
図７に示すように、レーザマーカ３の光走査部１８は、印字開始の指令時点から印字開始位置までの移動を開始し、ポンピングレーザ２１の出射開始時点から印字オブジェクトを印字するための移動を開始する。そのうち、印字開始の指令時点からレーザマーカ３の光走査部１８が印字開始位置に到達するまでに要する時間をジャンプ移動時間ｔｊという。

従って、ジャンプ移動時間ｔｊは、印字オブジェクトの配置によって異なる。そのため、ジャンプ移動時間ｔｊは、印字オブジェクトの位置によって第１時間ｔ１に対する長短関係が変わるので、第２電流量Ａ２がポンピングレーザ２１に供給されるタイミングを変更する必要がある。

具体的には、図８に示すように、レーザマーカ３の光走査部１８には、印字することが可能な範囲である印字エリアＺがある。印字エリアＺの中央には、レーザマーカ３の光走査部１８の初期位置Ｏがある。印字開始の指令時点では、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置は初期位置Ｏにある。その初期位置Ｏに対して、「ＡＢＣ」の印字オブジェクトＹ１は遠くに位置し、「ＤＥＦ」の印字オブジェクトＹ２は近くに位置する。

従って、「ＡＢＣ」の印字オブジェクトＹ１を印字する場合において、ジャンプ移動時間ｔｊ１が第１時間ｔ１よりも長いと仮定すると、第２電流量Ａ２がポンピングレーザ２１に供給されるタイミングをジャンプ移動時間ｔｊ１の開始時点から遅らせる必要がある。これに対して、「ＤＥＦ」の印字オブジェクトＹ２を印字する場合において、ジャンプ移動時間ｔｊ２が第１時間ｔ１よりも短いと仮定すると、第２電流量Ａ２がポンピングレーザ２１に供給されるタイミングをジャンプ移動時間ｔｊ２の開始時点と同時にする必要がある。

光走査部１８の移動とは、ＣＰＵ４１からガルバノコントローラ３５に対して指示が送信され、その指示によってガルバノドライバ３６を介してガルバノＸ軸モータ３１，ガルバノＹ軸モータ３２に駆動電流が供給されることで、Ｘ軸ガルバノ（不図示）、及び、Ｙ軸ガルバノが移動することである。

次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザマーカシステム１のレーザマーカ３のＣＰＵ４１が実行する電流制御処理を図９に基づいて説明する。

図９に示すように、Ｓ５１では、ＣＰＵ４１は、印字条件設定と印字開始指令を行う。印字条件設定と印字開始指令は、入力操作部５５を介してユーザによって入力される。パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１は、入力された印字条件設定と印字開始指令を、レーザマーカ３に送信する。即ち、ＣＰＵ４１は、印字条件設定と印字開始指令を、パーソナル・コンピュータ２から受信する。印字開始指令を受信したＣＰＵ４１は、印字条件に従って、ガルバノコントローラ３５に対して、ガルバノＸ軸モータ３１及びガルバノＹ軸モータ３２の駆動を開始する指示を送信する。

Ｓ５２では、ＣＰＵ４１は、第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値を、記憶装置であるＲＯＭ４３から読み出す。

ＲＯＭ４３では、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚよりも小さい場合と３０ｋＨｚ以上の場合に分けて、印字対象毎に、第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値が記憶されている。印字対象には、アルミニウム（Ａ５０５２Ｐ）、真鍮（Ｃ３６０４）、及び銅（ＳＳ４００）がある。

あるいは、ＲＯＭ４３では、図１１に示すように、印字速度のパラメータ毎に、第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値が記憶されている。印字速度のパラメータは、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」があり、「はやく」から「遅く」なるに連れて数字が大きくなる。

つまり、Ｓ５２では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ５１で設定された印字条件から、パルス繰り返し周波数ｆ、印字対象、印字速度のパラメータ等を特定し、その特定に適した第１電流量Ａ１の値、第２電流量Ａ２の値、及び第１時間ｔ１の値を、記憶装置であるＲＯＭ４３から読み出す。

Ｓ５３では、ＣＰＵ４１は、印字オブジェクトの印字開始位置までのジャンプ移動時間ｔｊを算出する。その算出は、上記Ｓ５１で設定された印字条件に基づいて行われる。

Ｓ５４では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１より長いか否かを判断する。

ここで、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１より長い場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ５５に進める。Ｓ５５では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊと上記Ｓ５２で読み出された第１時間ｔ１の差分の時間が経過した直後に、第２電流量Ａ２をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。Ｓ５６では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊが経過した直後に、第１電流量Ａ１をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。その後は、ＣＰＵ４１は、処理をＳ５９に進める。

これに対して、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１と同じ又は短い場合（Ｓ５４：ＮＯ）には、ＣＰＵ４１は、処理をＳ５７に進める。Ｓ５７では、ＣＰＵ４１は、上記Ｓ５３で算出されたジャンプ移動時間ｔｊの開始と同時に、第２電流量Ａ２をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。Ｓ５８では、ＣＰＵ４１は、第１時間ｔ１が経過した直後に、第１電流量Ａ１をレーザドライバ３７によってポンピングレーザ２１に供給する。その後は、ＣＰＵ４１は、処理をＳ５９に進める。

Ｓ５９では、ＣＰＵ４１は、印字シーケンスにて印字をレーザマーカ３で実施する。

［５．まとめ］
すなわち、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、パッシブＱスイッチレーザ１７と、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質を励起するポンピングレーザ２１と、を備える（図１参照）。また、パッシブＱスイッチレーザ１７の出力を５Ｗにする第１電流量Ａ１と、パッシブＱスイッチレーザ１７の出力がゼロ以上且つ５Ｗより小さくする第２電流量Ａ２と、第２電流量Ａ２を供給する第１時間ｔ１とを決定する（Ｓ１５，Ｓ２１，Ｓ２５，Ｓ３５，Ｓ４２，Ｓ４８）。さらに、本実施形態に係るレーザマーカシステム１が起動された後で、ポンピングレーザ２１に第２電流量Ａ２を供給し（Ｓ５５，Ｓ５７）、第２電流量Ａ２の供給を開始してから第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に第１電流量Ａ１を供給する（Ｓ５６，Ｓ５８）。

このようにして、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、パッシブＱスイッチレーザ１７の媒質を励起するポンピングレーザ２１に対し、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１を使用して書き出し時の電流供給制御を行うことにより（Ｓ５５，Ｓ５６，Ｓ５７，Ｓ５８）、印字開始位置での印字結果が所望の結果になる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、図１０（ａ）（ｂ）や図１１に表されたデータテーブルのように、制御パラメータとしてＲＯＭ４３に予め記憶された複数の組合せから、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１を決定する（Ｓ５１，Ｓ５２）。よって、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１を直ちに決定することができる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、第１時間ｔ１を、パッシブＱスイッチレーザ１７のパルス繰り返し周波数ｆに基づいて決定する（Ｓ４３〜Ｓ４８）。よって、第１時間ｔ１を最適化することができる。

尚、制御パラメータとして予め記憶された第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１の組合せは１つであってもよい。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、図１０（ａ）（ｂ）に表されたデータテーブルのように、印字対象の種類（アルミニウム（Ａ５０５２Ｐ）、真鍮（Ｃ３６０４）、及び銅（ＳＳ４００））毎に、複数の組合せを記憶する。よって、印字対象の種類毎に適した第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１を直ちに決定することができる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１では、パルス繰り返し周波数ｆの関数である係数Ｘにより（図６参照）、第１時間ｔ１＝（第１電流量Ａ１／第２電流量Ａ２）×係数Ｘの関係を満たすことに基づいて決定された第１時間ｔ１が（Ｓ４４〜Ｓ４８）、ＲＯＭ４３に記憶される（Ｓ４９）。よって、第１時間ｔ１をより最適化することができる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１では、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚより小さい範囲でパルス繰り返し周波数ｆの値に依存して係数Ｘは変化する一方、パルス繰り返し周波数ｆの値が３０ｋＨｚの範囲で係数Ｘは一定となることに基づいて決定された（図６参照、Ｓ４３〜Ｓ４８）、第１時間ｔ１がＲＯＭ４３に記憶される（ｓ４９）。よって、第１時間ｔ１をより一層に最適化することができる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置が初期位置Ｏから印字開始位置まで移動するジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１と同じ又は短い場合（Ｓ５４：ＮＯ）には、レーザマーカ３の光走査部１８が移動を開始した後でポンピングレーザ２１に第２電流量Ａ２を供給することを開始する（Ｓ５７）。そして、レーザマーカ３の光走査部１８が移動を開始してからジャンプ移動時間ｔｊが経過することで走査位置が印字開始位置に到達し、且つ、レーザマーカ３の光走査部１８が移動を開始してから第１時間ｔ１が経過した後で、ポンピングレーザ２１に第１電流量Ａ１を供給する（Ｓ５８）。

このようにして、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置が印字開始位置まで移動するジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１と同じ又は短い場合（Ｓ５４：ＮＯ）を配慮して、書き出し時の電流供給制御を行うので（Ｓ５７，Ｓ５８）、ジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１と同じ又は短い場合（Ｓ５４：ＮＯ）でも印字開始位置での印字結果が所望の結果になる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置が初期位置Ｏから印字開始位置まで移動するジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１よりも長い場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）には、レーザマーカ３の光走査部１８が移動を開始してからジャンプ移動時間ｔｊと第１時間ｔ１の差分の時間が経過した後、ポンピングレーザ２１に第２電流量Ａ２を供給することを開始する（Ｓ５５）。そして、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置が印字開始位置に到達した時点（つまり、ジャンプ移動時間ｔｊが経過した後）で、ポンピングレーザ２１に第１電流量Ａ１を供給する（Ｓ５６）。

このようにして、本実施形態に係るレーザマーカシステム１は、レーザマーカ３の光走査部１８の走査位置が印字開始位置まで移動するジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１よりも長い場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）を配慮して、書き出し時の電流供給制御を行うので（Ｓ５５，Ｓ５６）、ジャンプ移動時間ｔｊが第１時間ｔ１よりも長い場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）でも印字開始位置での印字結果が所望の結果になる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１で実行されるパラメータ設定方法は、本実施形態に係るレーザマーカシステム１を制御するためのパラメータを決定する。制御するためのパラメータには、第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１がある。第１電流量Ａ１は、ポンピングレーザ２１に供給されることによって、パッシブＱスイッチレーザ１７の出力を５Ｗにする電流量である。第２電流量Ａ２は、ポンピングレーザ２１に供給されることによって、パッシブＱスイッチレーザ１７の出力をゼロ以上且つ５Ｗより小さくする電流量である。第１時間ｔ１は、第１電流量Ａ１が供給される前に第２電流量Ａ２をポンピングレーザ２１に供給する時間である。

第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１の決定方法は、以下のようにして行われる。
（１）ポンピングレーザ２１に供給する電流を変化させてパッシブＱスイッチレーザ１７からの出力を測定し（Ｓ３３）、その測定された出力に基づき、第１電流量Ａ１を決定する（Ｓ３５）。
（２）ポンピングレーザ２１に供給する電流を変化させてパッシブＱスイッチレーザ１７を出力させることで（Ｓ３９，Ｓ４０）、第２電流量Ａ２を決定する（Ｓ４２）。
（３）ポンピングレーザ２１に第１電流量Ａ１が供給されているときのパッシブＱスイッチレーザ１７の出力を測定し（Ｓ３３）、その測定された出力に基づき、パッシブＱスイッチレーザ１７のパルス繰り返し周波数ｆを計測する（Ｓ３６）。
（４）その計測されたパルス繰り返し周波数ｆの関数である係数Ｘ、第１電流量Ａ１、及び第２電流量Ａ２を用いて、第１時間ｔ１を決定する（Ｓ４３〜Ｓ４８）。
（５）第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１をＲＯＭ４３に記憶する（Ｓ４９）。

このようして、本実施形態に係るレーザマーカシステム１で実行されるパラメータ設定方法では、制御するためのパラメータである第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１が最適に決定・記憶される。その決定・記憶された第１電流量Ａ１、第２電流量Ａ２、及び第１時間ｔ１は、パッシブＱスイッチレーザ１７を出力させるために電流が供給されるポンピングレーザ２１に対する書き出し時の電流供給制御を行う際に使用されると（Ｓ５５，Ｓ５６，Ｓ５７，Ｓ５８）、本実施形態に係るレーザマーカシステム１の印字開始位置での印字結果が所望の結果になる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１で実行されるパラメータ設定方法では、第１時間ｔ１＝（第１電流量Ａ１／第２電流量Ａ２）×係数Ｘに基づいて、第１時間ｔ１を決定する（Ｓ４４〜Ｓ４８）。よって、第１時間ｔ１をより最適化することができる。

また、本実施形態に係るレーザマーカシステム１で実行されるパラメータ設定方法では、パルス繰り返し周波数ｆが３０ｋＨｚより小さい範囲でパルス繰り返し周波数ｆの値に依存して変化する一方、パルス繰り返し周波数ｆの値が３０ｋＨｚ以上の範囲で一定となる係数Ｘを用いて、第１時間ｔ１を決定する（Ｓ４３〜Ｓ４８）。よって、第１時間ｔ１をより一層に最適化することができる。

［６．その他］
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、上述した各フローチャートのプログラムは、パーソナル・コンピュータ２のＣＰＵ６１が実行してもよい。

また、上記Ｓ１４，Ｓ３４の「所望の出力値」は、５Ｗに限るものではない。

１ レーザマーカシステム
２ パーソナル・コンピュータ
３ レーザマーカ
６ レーザコントローラ
１７ パッシブＱスイッチレーザ
１８ 光走査部
２１ ポンピングレーザ
３１ ガルバノＸ軸モータ
３２ ガルバノＹ軸モータ
３５ ガルバノコントローラ
３６ ガルバノドライバ
３７ レーザドライバ
４１ ＣＰＵ
４３ ＲＯＭ
５１ 制御部
６１ ＣＰＵ
６６ ＨＤＤ
Ａ１ 第１電流量
Ａ２ 第２電流量
ｆ パッシブＱスイッチレーザのパルス繰り返し周波数
Ｏ 光走査部の走査位置（初期位置）
ｔ１ 第１時間
ｔｊ ジャンプ移動時間
Ｘ 係数
Ｙ１ 印字オブジェクト
Ｙ２ 印字オブジェクト
Ｚ 印字エリア

Claims (11)

1. レーザマーカであって、
   パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザと、
   前記加工レーザの媒質を励起するポンピングレーザと、
   前記ポンピングレーザに電流を供給する電流供給部と、
   前記加工レーザの出力を加工閾値を超える第１値となる第１電流量と、前記加工レーザの出力がゼロ以上且つ前記加工閾値より小さい第２値となる第２電流量と、前記第２電流量を供給する第１時間とを決定する決定手段と、
   前記レーザマーカが起動された後で、前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給させ、前記第２電流量の供給を開始してから前記第１時間が経過した後で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給させる制御を行う電流制御手段と、を備えることを特徴とするレーザマーカ。
2. 請求項１に記載するレーザマーカであって、
   前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間が組み合わされた一又は複数の組合せが制御パラメータとして予め記憶された記憶部を備え、
   前記決定手段は、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を前記記憶部から取得すること、を特徴とするレーザマーカ。
3. 請求項２に記載するレーザマーカであって、
   前記記憶部は、前記加工レーザのパルスの繰り返し周波数に基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とするレーザマーカ。
4. 請求項３に記載するレーザマーカであって、
   前記記憶部は、当該レーザマーカで加工される材料の種類毎に前記複数の組合せを記憶すること、を特徴とするレーザマーカ。
5. 請求項３に記載するレーザマーカであって、
   前記記憶部は、前記繰り返し周波数の関数である係数により、前記第１時間＝（前記第１電流量／前記第２電流量）×前記係数の関係を満たすことに基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とするレーザマーカ。
6. 請求項５に記載するレーザマーカであって、
   前記記憶部は、前記係数が、前記繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で前記繰り返し周波数の値に依存して変化する一方、前記繰り返し周波数の値が前記所定の閾値以上の範囲で一定となることに基づいて決定された、前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶すること、を特徴とするレーザマーカ。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載するレーザマーカであって、
   ２次元方向に走査可能な光走査部と、
   マーキングを行う印字データに基づいて決定された、前記光走査部の走査位置がマーキング開始位置まで移動する第２時間が、前記第１時間よりも長いかを判断する判断手段をさらに備え、
   前記電流制御手段は、前記第２時間が前記第１時間よりも短いと前記判断手段によって判断されたことに応じて、前記光走査部が移動を開始した後で前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給することを開始し、前記光走査部が移動を開始してから前記第２時間が経過することで前記走査位置が前記マーキング開始位置に到達し、且つ、前記光走査部が移動を開始してから前記第１時間が経過した後で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給すること、を特徴とするレーザマーカ。
8. 請求項７に記載するレーザマーカであって、
   前記電流制御手段は、前記第２時間が前記第１時間よりも長いと前記判断手段によって判断されたことに応じて、前記光走査部が移動を開始してから前記第２時間と前記第１時間の差分の時間が経過した後、前記ポンピングレーザに前記第２電流量を前記電流供給部によって供給することを開始し、前記光走査部の走査位置が前記マーキング開始位置に到達した時点で、前記ポンピングレーザに前記第１電流量を前記電流供給部によって供給すること、を特徴とするレーザマーカ。
9. レーザマーカを制御するためのパラメータである第１電流量、第２電流量、及び第１時間を設定するパラメータ設定方法であって、
   前記第１電流量は、ポンピングレーザに電流供給部によって供給されることによって、パッシブ型のＱスイッチを有する加工レーザの出力を加工閾値を超える所望の第１値にさせる電流量であり、
   前記第２電流量は、前記ポンピングレーザに前記電流供給部によって供給されることによって、前記加工レーザの出力をゼロ以上且つ前記加工閾値より小さい第２値にさせる電流量であり、
   前記ポンピングレーザに供給する電流を変化させて前記加工レーザからの出力を測定し、前記測定された出力に基づき、前記第１電流量を決定する段階と、
   前記ポンピングレーザに供給する電流を変化させて前記加工レーザを出力させることで、前記第２電流量を決定する段階と、
   前記ポンピングレーザに前記第１電流量が供給されているときの前記加工レーザの出力を測定し、前記測定された出力に基づき、前記加工レーザのパルスの繰り返し周波数を測定する段階と、
   前記測定された繰り返し周波数の関数である係数、前記第１電流量、及び前記第２電流量を用いて、前記レーザマーカが起動された後で、前記第１電流量が供給される前に前記第２電流量を前記ポンピングレーザに供給する前記第１時間を決定する段階と、
   前記第１電流量、前記第２電流量、及び前記第１時間を記憶部に記憶する段階と、を備えたこと、を特徴とするパラメータ設定方法。
10. 請求項９に記載するパラメータ設定方法であって、
    前記第１時間を決定する段階は、前記第１時間＝（前記第１電流量／前記第２電流量）×前記係数に基づいて、前記第１時間を決定すること、を特徴とするパラメータ設定方法。
11. 請求項１０に記載するパラメータ設定方法であって、
    前記第１時間を決定する段階は、前記繰り返し周波数が所定の閾値より小さい範囲で前記繰り返し周波数の値に依存して変化する一方、前記繰り返し周波数の値が前記所定の閾値以上の範囲で一定となる前記係数を用いて、前記第１時間を決定すること、を特徴とするパラメータ設定方法。

Images