JPH0347685A - レーザマーキング方法及び装置 - Google Patents
レーザマーキング方法及び装置Info
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- JPH0347685A JPH0347685A JP1182266A JP18226689A JPH0347685A JP H0347685 A JPH0347685 A JP H0347685A JP 1182266 A JP1182266 A JP 1182266A JP 18226689 A JP18226689 A JP 18226689A JP H0347685 A JPH0347685 A JP H0347685A
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- laser
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はレーザ光を走査して対象物にマーキングするレ
ーザマーキング方法及び装置に関し、詳しくは、同一平
面上に迅速にマーキングできるレーザマーキング方法及
び装置に関する。
ーザマーキング方法及び装置に関し、詳しくは、同一平
面上に迅速にマーキングできるレーザマーキング方法及
び装置に関する。
（従来の技術）
従来のレーザマーキング装置としては、第７図に示す装
置が知られている。同図において、５０はＮｄ”含有Ｙ
ＡＧ結晶ロット５１ａや電源５１ｃに接続されたアーク
ランプ５１ｂを内蔵するレーザ発振器用本体、５２はリ
ヤミラー、５３はフロントミラー５４は１ｌｅ−Ｎｅレ
ーザであり、上記のりャミラ−５２とフロントミラー５
３の間でレーザ発振が行われ、連続波であるＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ光が得られる。
置が知られている。同図において、５０はＮｄ”含有Ｙ
ＡＧ結晶ロット５１ａや電源５１ｃに接続されたアーク
ランプ５１ｂを内蔵するレーザ発振器用本体、５２はリ
ヤミラー、５３はフロントミラー５４は１ｌｅ−Ｎｅレ
ーザであり、上記のりャミラ−５２とフロントミラー５
３の間でレーザ発振が行われ、連続波であるＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ光が得られる。
５５は、ＹＡＧレーザ光そのままでは出力（パワー）か
弱く、レーザ加工てきないため、レーザ光を集光しパワ
ー密度を上げるためのレンズてあり、ｆθレンズと言わ
れるものである。
弱く、レーザ加工てきないため、レーザ光を集光しパワ
ー密度を上げるためのレンズてあり、ｆθレンズと言わ
れるものである。
５６はＸ軸オプティカルスキャナ、５７はＹ軸オフティ
カルスキャナてあり、レーザビームをＸ方向とＹ方向に
走査して自由に一筆書きを可能にする。なお５８．５９
は各々のスキャナ５６．５７に取り付けられた反射ミラ
ーである。６０は連続的に放出されるレーザビームを０
Ｎ−ＯＦＦｔ、、文字等を途中て切ることができるよう
にするためのＱ−３Ｗ素子（電気光学的シャッタ）であ
る。
カルスキャナてあり、レーザビームをＸ方向とＹ方向に
走査して自由に一筆書きを可能にする。なお５８．５９
は各々のスキャナ５６．５７に取り付けられた反射ミラ
ーである。６０は連続的に放出されるレーザビームを０
Ｎ−ＯＦＦｔ、、文字等を途中て切ることができるよう
にするためのＱ−３Ｗ素子（電気光学的シャッタ）であ
る。
なお、６１はレーザ加工をするための対象物であり、６
２はマーキング、６３はコントローラである。
２はマーキング、６３はコントローラである。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来のマーキンク装置では、マーキ
ングスピードか遅い（約２５文字／５ｅｃ）、印字範囲
（マーキンク部エリア）か狭い（１２０φ程度）という
欠点かある。
ングスピードか遅い（約２５文字／５ｅｃ）、印字範囲
（マーキンク部エリア）か狭い（１２０φ程度）という
欠点かある。
かかる欠点を解決する技術として、第８図に示すレーザ
マーキング装置か特開昭６２−６１７８８号公報に記載
されている。即ち、このレーザマーキング装置は、レー
ザを半透過・半反射するミラー６３と全反射するミラー
６４とを有し、この２つのミラー６３．６４の手前（レ
ーザ発振器側）のレーザ光軸上にスキャンレンズ５５を
配置したものである。
マーキング装置か特開昭６２−６１７８８号公報に記載
されている。即ち、このレーザマーキング装置は、レー
ザを半透過・半反射するミラー６３と全反射するミラー
６４とを有し、この２つのミラー６３．６４の手前（レ
ーザ発振器側）のレーザ光軸上にスキャンレンズ５５を
配置したものである。
この第８図に示すレーザマーキング装置によれば、レー
ザを２分割することにより、２ケ所同時に同しマーキン
グを行うことかできマーキンク速度が上昇する利益もあ
るが１以下のような欠点かある。
ザを２分割することにより、２ケ所同時に同しマーキン
グを行うことかできマーキンク速度が上昇する利益もあ
るが１以下のような欠点かある。
即ち、スキャナから出たレーザはｆθレンズ５５を通り
、ミラーかない場合には、加工面Ａの位置に集光する。
、ミラーかない場合には、加工面Ａの位置に集光する。
この面は集光面てｆＯレンズの主面の位置から焦点距離
ｆたけ離れた所にある。ミラー６３を光軸上に設けると
、加工面Ｂの位置に集光する。この距離はｆ、＋ｆ、＝
ｆの関係にある。またミラー６４を光軸上に設けると、
加工面Ｃの位置に集光する。この時の距離はｆ ＋’＋
ｆ ２’＝ ｆの関係にある。
ｆたけ離れた所にある。ミラー６３を光軸上に設けると
、加工面Ｂの位置に集光する。この距離はｆ、＋ｆ、＝
ｆの関係にある。またミラー６４を光軸上に設けると、
加工面Ｃの位置に集光する。この時の距離はｆ ＋’＋
ｆ ２’＝ ｆの関係にある。
従って、 加工面の位置がミラー６３による加工面Ｂの
位置とミラー６４による加工面Ｃの位置か異なってしま
う。ｆ＋’＞ ｆ、、ｆｚ ＞ ｆ２’となるからであ
る。このため、従来の方法では、同一平面上にある複数
物体に同面にマーキングすることができないという欠点
かあった。
位置とミラー６４による加工面Ｃの位置か異なってしま
う。ｆ＋’＞ ｆ、、ｆｚ ＞ ｆ２’となるからであ
る。このため、従来の方法では、同一平面上にある複数
物体に同面にマーキングすることができないという欠点
かあった。
そこで本発明は、同一平面上にある複数の物体に同時に
多系列でマーキングてきるレーザマーキング方法及び装
置を提供することを目的とする。
多系列でマーキングてきるレーザマーキング方法及び装
置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明に係るレーザマーキング方法
は、少なくとも１つ以上のハーフミラ−と１つの全反射
ミラーとをレーザ光軸上に配置してレーザ光を工具上に
分割し、各々のレーザ光をオプティカルスキャナと集光
レン、ズ系により走査して各々のマーキーングエリアに
マーキングを行う方法において、前記マーキーングエリ
アと前記ハーフミラ−及び全反射ミラーとの間の各々の
レーザ光軸上に前記集光レンズ系を配置し、同一平面上
のマーキーングエリアにマーキンクすることを特徴とす
る。
は、少なくとも１つ以上のハーフミラ−と１つの全反射
ミラーとをレーザ光軸上に配置してレーザ光を工具上に
分割し、各々のレーザ光をオプティカルスキャナと集光
レン、ズ系により走査して各々のマーキーングエリアに
マーキングを行う方法において、前記マーキーングエリ
アと前記ハーフミラ−及び全反射ミラーとの間の各々の
レーザ光軸上に前記集光レンズ系を配置し、同一平面上
のマーキーングエリアにマーキンクすることを特徴とす
る。
また本発明に係るレーザマーキング装置は、少なくとも
１つ以上のハーフミラ−と１つの全反射ミラーとをレー
ザ光軸上に配置してレーザ光を工具上に分割し、各々の
レーザ光をオプティカルスキャナと集光レンズ系により
走査しで各々のマーキーングエリアにマーキングを行う
構成のレーザマーキング装置において、前記マーキーン
グエリアと前記ハーフミラ−及び全反射ミラーとの間の
各々のレーザ光軸上に各々のマーキーングエリアを同一
平面上にする前記集光レンズ系を配置したことを特徴と
する特 更に上記装置において、２系列の集光レンズ系は複数の
円形レンズの組合せから成り、該集光レンズ系の各々は
、他系列のレンズと対を成し、数対を成す円形レンズの
少なくとも一対の円形レンズの各々に切欠面を有し、該
切欠面を接して配置したことを特徴とする。
１つ以上のハーフミラ−と１つの全反射ミラーとをレー
ザ光軸上に配置してレーザ光を工具上に分割し、各々の
レーザ光をオプティカルスキャナと集光レンズ系により
走査しで各々のマーキーングエリアにマーキングを行う
構成のレーザマーキング装置において、前記マーキーン
グエリアと前記ハーフミラ−及び全反射ミラーとの間の
各々のレーザ光軸上に各々のマーキーングエリアを同一
平面上にする前記集光レンズ系を配置したことを特徴と
する特 更に上記装置において、２系列の集光レンズ系は複数の
円形レンズの組合せから成り、該集光レンズ系の各々は
、他系列のレンズと対を成し、数対を成す円形レンズの
少なくとも一対の円形レンズの各々に切欠面を有し、該
切欠面を接して配置したことを特徴とする。
本発明において、レーザはＮｄ：ｌ＋含有ＹＡＧレーザ
等の固体レーザ等が用いられ、出力のそれほど高くない
レーザを用いたときに本発明は効果的に機能する。
等の固体レーザ等が用いられ、出力のそれほど高くない
レーザを用いたときに本発明は効果的に機能する。
（作用）
本発明に用いられるレーザ走査用集光レンズは、ミラー
とマーキング対象との間のレーザ光軸に設けられている
ため、マーキンクエリアを同一平面にすることができ、
例えばベルトコンベア上の大量の物品に多系列で同時に
マーキングできる。
とマーキング対象との間のレーザ光軸に設けられている
ため、マーキンクエリアを同一平面にすることができ、
例えばベルトコンベア上の大量の物品に多系列で同時に
マーキングできる。
なおマーキンクエリアを重ね合せたり、レンズ系を切欠
いて接合すればコストを増大することなく集光特性を維
持しつつマーキングエリアの拡大をはかることかできる
。このことの理解を容易にするためにレンズ径と集光特
性の関係を第７図に基き説明する。通常は同図のように
レンズ有効径をＢ、マーキンクエリアの直径なＡとする
と、Ａ＜Ｂとなる。Ａをもっと大きくしたい場合はｆを
大きくしてマーキンク面までの距離をかせぐか、又はｆ
θレンズの設計をできるたけ外側になるように（結像点
ａ→ａ’）設計するかのいずれかが考えられる。しかし
これらはすべてビームの集光特性を悪くするものである
。即ち、光軸に近いビームは問題か少ないか、ずれると
ビームか大きくなり（その分エルギーは少なくなる）、
マーキングか自由にてきなくなる。
いて接合すればコストを増大することなく集光特性を維
持しつつマーキングエリアの拡大をはかることかできる
。このことの理解を容易にするためにレンズ径と集光特
性の関係を第７図に基き説明する。通常は同図のように
レンズ有効径をＢ、マーキンクエリアの直径なＡとする
と、Ａ＜Ｂとなる。Ａをもっと大きくしたい場合はｆを
大きくしてマーキンク面までの距離をかせぐか、又はｆ
θレンズの設計をできるたけ外側になるように（結像点
ａ→ａ’）設計するかのいずれかが考えられる。しかし
これらはすべてビームの集光特性を悪くするものである
。即ち、光軸に近いビームは問題か少ないか、ずれると
ビームか大きくなり（その分エルギーは少なくなる）、
マーキングか自由にてきなくなる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づき説
明する。
明する。
第１図において、■は集光レンズ系であり、２はハーフ
ミラ−１３は全反射ミラーである。４はＸ軸オプティカ
ルスキャナ、５はＹｉ＠ＩＩオプティカルスキャナ、６
は反射ミラーである。７はマーキンク面工の対象物であ
り、８はマーキンクエリアである。
ミラ−１３は全反射ミラーである。４はＸ軸オプティカ
ルスキャナ、５はＹｉ＠ＩＩオプティカルスキャナ、６
は反射ミラーである。７はマーキンク面工の対象物であ
り、８はマーキンクエリアである。
本発明に用いられる集光レンズ系ｌは、レンズ固定機構
１０によって集光レンズｌｌａ、１２ａ、１３ａ及びこ
れらと対を成す集光レンズｌｌｂ、１２ｂ、１３ｂの三
枚−組構成か二系列のレーザ光軸上に配設された構造を
成す。レンズはその一部に切欠面１４を有する形態を成
している。
１０によって集光レンズｌｌａ、１２ａ、１３ａ及びこ
れらと対を成す集光レンズｌｌｂ、１２ｂ、１３ｂの三
枚−組構成か二系列のレーザ光軸上に配設された構造を
成す。レンズはその一部に切欠面１４を有する形態を成
している。
レンズ１２ａと１２ｂ、１３ａと１３ｂは各々の切欠面
１４を接し乃至近接、例えば接設されている。該切欠面
１４を接設させた後、任意の手段で接着してもよい。
１４を接し乃至近接、例えば接設されている。該切欠面
１４を接設させた後、任意の手段で接着してもよい。
レンズの切欠率は５〜２０％（レンズ口径に対して）か
好ましい。これによりレンズ間の中央部分（第９図、符
号８０に位置する部分）に於けるマーキング欠如を防止
できる。
好ましい。これによりレンズ間の中央部分（第９図、符
号８０に位置する部分）に於けるマーキング欠如を防止
できる。
レンズは、使用する特性により種々あるか、３対〜８対
構成か適当であり１本実施例では３対構成としている。
構成か適当であり１本実施例では３対構成としている。
レンズ径は入射側から出射側にかけて大きくなる。よっ
てすべてか１２０φ以上となる必要はない。
てすべてか１２０φ以上となる必要はない。
以上の装置を使用してマーキングする方法を以下に説明
する。
する。
例えばレーザ発振器で発振されたレーザ光９はハーフミ
ラ−２及び全反射ミラー３によって２分割される。各々
分割されたレーザ光９ａ、９ｂは反射ミラー６、レンズ
系ｌを介して集光され、同一平面上にマーキングエリア
８にマーキンクされる。
ラ−２及び全反射ミラー３によって２分割される。各々
分割されたレーザ光９ａ、９ｂは反射ミラー６、レンズ
系ｌを介して集光され、同一平面上にマーキングエリア
８にマーキンクされる。
マーキンクエリア８は、第２図のような形態をなし、中
央に重なり部８ａが形成され、この重なり部８ａはレン
ズ系の切欠面１４側に対応する。
央に重なり部８ａが形成され、この重なり部８ａはレン
ズ系の切欠面１４側に対応する。
かかる重なり部８ａの形成によって、第３図に示すよう
に、同一平面上にある物品（治具等によって所定の位置
に固定された物品等）に１つの系列のレーザか例えば１
→２→３→・・・・８の順でマーキングし、同時に他の
系列のレーザか例えば１′→２′→３′→・・・・８′
の順でマーキンクすることかてきる。たたし中心Ａ−Ａ
線の位置には物品を置かない方かよい。
に、同一平面上にある物品（治具等によって所定の位置
に固定された物品等）に１つの系列のレーザか例えば１
→２→３→・・・・８の順でマーキングし、同時に他の
系列のレーザか例えば１′→２′→３′→・・・・８′
の順でマーキンクすることかてきる。たたし中心Ａ−Ａ
線の位置には物品を置かない方かよい。
本発明においては、ベルト上に搬送される物品（マーキ
ング時は停止）にマーキングすることができる。第４図
及び第５図にはその例を示す。
ング時は停止）にマーキングすることができる。第４図
及び第５図にはその例を示す。
第４図はベルト巾か広く物品も巾広く搬送されてくる場
合にマーキンクエリア８をベルトに直交するように配置
した場合を示す。また第５図はベルト巾か比較的狭く物
品も巾狭く搬送される場合にマーキングエリア８をベル
トに平行に配置した場合を示す。
合にマーキンクエリア８をベルトに直交するように配置
した場合を示す。また第５図はベルト巾か比較的狭く物
品も巾狭く搬送される場合にマーキングエリア８をベル
トに平行に配置した場合を示す。
なお、第６図には、レーザビームのマーキング面ての移
動状態を示しており、オブテイカルスギャナ４．５の操
作によってレーザビームは矢符方向に移動する。
動状態を示しており、オブテイカルスギャナ４．５の操
作によってレーザビームは矢符方向に移動する。
また以上の実施例ではレンズ系の切欠によってマーキン
グエリアを重なり合わせる場合を説明したか、これに限
定されず、レンズ系を全く切欠くことなく重なりを設け
てもよいし、また切欠くことなく重なりを設けなくても
よい。例えば第９図にはマーキンクエリア８を突き合せ
た例か示されている。多少のはみ出し部８０かでるかこ
れも治具の配列によって解決可能である。
グエリアを重なり合わせる場合を説明したか、これに限
定されず、レンズ系を全く切欠くことなく重なりを設け
てもよいし、また切欠くことなく重なりを設けなくても
よい。例えば第９図にはマーキンクエリア８を突き合せ
た例か示されている。多少のはみ出し部８０かでるかこ
れも治具の配列によって解決可能である。
尚、上記実施例てはレーザ光を２分割する場合について
述べたか、３以上に分割してもよい。またコントローラ
６３を分割の数たけ設けて、独立したマーキンクを行っ
てもよい。
述べたか、３以上に分割してもよい。またコントローラ
６３を分割の数たけ設けて、独立したマーキンクを行っ
てもよい。
本発明によれば、同一平面上にある複数の物体に同時に
多系列でマーキングできるレーザマーキング方法及び装
置を提供することかできる。
多系列でマーキングできるレーザマーキング方法及び装
置を提供することかできる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面説明図、第２
図は同上のマーキングエリアの一例を示す説明図、第３
図〜第５図はマーキング状態を示す図、第６図はビーム
の移動を示す説明図、第７図及び第８図は従来例を示す
説明図、第９図はマーキングエリアを突合せた状態を示
す説明図である。 ｌ：集光レンズ系 ２：ハーフミラ− ３：全反射ミラー ４：ｘ軸オプティカルスキャナ ５：Ｙ軸オプティカルスキャナ ６・反射ミラー ７°マーキング加工の対象物 ８：マーキングエリア ９：レーザ光
図は同上のマーキングエリアの一例を示す説明図、第３
図〜第５図はマーキング状態を示す図、第６図はビーム
の移動を示す説明図、第７図及び第８図は従来例を示す
説明図、第９図はマーキングエリアを突合せた状態を示
す説明図である。 ｌ：集光レンズ系 ２：ハーフミラ− ３：全反射ミラー ４：ｘ軸オプティカルスキャナ ５：Ｙ軸オプティカルスキャナ ６・反射ミラー ７°マーキング加工の対象物 ８：マーキングエリア ９：レーザ光
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つ以上のハーフミラーと１つの全反射
ミラーとをレーザ光軸上に配置してレーザ光を二以上に
分割し、各々のレーザ光をオプティカルスキャナと集光
レンズ系により走査して各々のマーキーングエリアにマ
ーキングを行う方法において、前記マーキーングエリア
と前記ハーフミラー及び全反射ミラーとの間の各々のレ
ーザ光軸上に前記集光レンズ系を配置し、同一平面上の
マーキーングエリアにマーキングすることを特徴とする
レーザマーキング方法。 ２、少なくとも１つ以上のハーフミラーと１つの全反射
ミラーとをレーザ光軸上に配置してレーザ光を二以上に
分割し、各々のレーザ光をオプティカルスキャナと集光
レンズ系により走査して各々のマーキーングエリアにマ
ーキングを行う構成のレーザマーキング装置において、
前記マーキーングエリアと前記ハーフミラー及び全反射
ミラーとの間の各々のレーザ光軸上に各々のマーキーン
グエリアを同一平面上にする前記集光レンズ系を配置し
たことを特徴とするレーザマーキング装置。 ３、２系列の集光レンズ系は複数の円形レンズの組合せ
から成り、該集光レンズ系の各々は、他系列のレンズと
対を成し、該対を成す円形レンズの少なくとも一対の円
形レンズの各々に切欠面を有し、該切欠面を接して配置
したことを特徴とする請求項２記載のレーザマーキング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182266A JP2577638B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザマーキング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182266A JP2577638B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザマーキング方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347685A true JPH0347685A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2577638B2 JP2577638B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16115254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182266A Expired - Lifetime JP2577638B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | レーザマーキング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577638B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127982A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Nec Corp | レーザ捺印機 |
| US5767477A (en) * | 1994-03-23 | 1998-06-16 | Domino Printing Sciences Plc | Laser marking apparatus for marking twin-line messages |
| WO2000053364A1 (de) * | 1999-03-09 | 2000-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum laserstrukturieren von werkstücken |
| US6180913B1 (en) * | 1996-08-23 | 2001-01-30 | Carl Baasel Lasertechik Gmbh | Multi-head laser engraving machine |
| KR100492748B1 (ko) * | 2002-09-11 | 2005-06-07 | (주)하드램 | 셀렉터블 다중 스캔헤드를 이용한 시분할 레이저 마킹장치및 방법 |
| CN108025392A (zh) * | 2015-10-09 | 2018-05-11 | 东丽工程株式会社 | 标印装置 |
| US10352385B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-07-16 | Stolle Machinery Company, Llc | Drive assembly for conversion system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030035A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Sunx Ltd | レーザマーキング装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160775A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属薄膜のレ−ザ加工方法及び装置 |
| JPH01166893A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-30 | Kirin Brewery Co Ltd | レーザマーキング装置 |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1182266A patent/JP2577638B2/ja not_active Expired - Lifetime
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