JPH08148740A - Solid-state laser masking device - Google Patents
Solid-state laser masking deviceInfo
- Publication number
- JPH08148740A JPH08148740A JP6286554A JP28655494A JPH08148740A JP H08148740 A JPH08148740 A JP H08148740A JP 6286554 A JP6286554 A JP 6286554A JP 28655494 A JP28655494 A JP 28655494A JP H08148740 A JPH08148740 A JP H08148740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state laser
- light
- switch
- laser light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザマーキング
装置に係り、特に半導体レーザダイオード（以下、ＬＤ
と省略する）等の半導性レーザを使用して固体レーザ光
を発振したときの初期パルスの制御を行うＬＤ励起によ
る固体レーザマーキング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser marking device, and more particularly to a semiconductor laser diode (hereinafter LD).
A solid-state laser marking device by LD excitation for controlling an initial pulse when a solid-state laser light is oscillated using a semiconducting laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーザは原子や分子による放射の誘導放
出を利用した光の増幅、発振させる装置をいう。したが
って、多くの原子の集まった物質を光励起させることに
より高エネルギ状態の原子を多くして光の吸収よりも誘
導放出を多くしなければならない。そして、さらに光強
度が強く、指向性の高い固体レーザ光を得るためには、
光を閉じ込めて光の励起エネルギを増幅させる共振器が
必要である。2. Description of the Related Art A laser is a device for amplifying and oscillating light utilizing stimulated emission of radiation by atoms and molecules. Therefore, it is necessary to increase the number of atoms in a high energy state and increase the stimulated emission rather than the absorption of light by photoexciting a substance in which many atoms are gathered. Then, in order to obtain a solid-state laser light having a higher light intensity and a high directivity,
There is a need for a resonator that traps light and amplifies the excitation energy of the light.
【０００３】そこで、従来の固体レーザマーキング装置
は、図４に示すように、光学特性に優れたレーザ媒質の
一つである円柱形状のＹＡＧロッド１とこのＹＡＧロッ
ド１の原子を光励起させるための励起ランプ２とが、断
面楕円形状を有し、内壁が鏡面であるキャビティ３内の
各焦点の位置にそれぞれ平行に収容されている。前記励
起ランプ２は、制御部５により電力供給のタイミングを
制御される電源装置４と連結されており、点灯と消灯の
操作がなされる。Therefore, as shown in FIG. 4, the conventional solid-state laser marking apparatus is for optically exciting a cylindrical YAG rod 1 which is one of the laser media having excellent optical characteristics and the atoms of the YAG rod 1. The excitation lamp 2 has an elliptical cross section, and is housed in parallel with each other at each focal point in the cavity 3 whose inner wall is a mirror surface. The excitation lamp 2 is connected to the power supply device 4 whose power supply timing is controlled by the control unit 5, and is turned on and off.
【０００４】そして、前記ＹＡＧロッド１の一端側には
前記ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔をおいて
光を全反射させる全反射ミラー６が配設されており、他
端側には前記ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔
をおいて前記ＹＡＧロッド１から放出される光を回折す
るＱスイッチ７が配設されており、さらに前記ＹＡＧロ
ッド１と前記Ｑスイッチ７とを結ぶ延長線上には所定の
固体レーザ光のみ透過させる半透過性の出力ミラー８が
配設されている。A total reflection mirror 6 for totally reflecting light is arranged at one end of the YAG rod 1 at a predetermined distance from the end face of the YAG rod 1, and at the other end thereof. A Q switch 7 that diffracts the light emitted from the YAG rod 1 is arranged at a predetermined distance from the end surface of the YAG rod 1, and the YAG rod 1 and the Q switch 7 are connected to each other. A semitransparent output mirror 8 that transmits only a predetermined solid laser beam is arranged on the extension line.
【０００５】そして、前記Ｑスイッチ７にはこのＱスイ
ッチ７を特定周波数で作動させるために電圧をかけるＱ
スイッチドライブ９が連結されており、さらに、このＱ
スイッチドライブ９は前記制御部５により前記Ｑスイッ
チ７に加える電圧量やそのタイミングを制御される。し
たがって、前記Ｑスイッチ７はこの特定周波数に基づい
て、前記ＹＡＧロッド１が励起エネルギを蓄積する間は
オンされて、前記ＹＡＧロッド１の励起原子が基底状態
に戻る際に放出する光を回折し、前記ＹＡＧロッド１が
所定の固体レーザ光を出力したときにはオフされて固体
レーザ光をそのまま通過させる。そして、前記出力ミラ
ー８を通過した固体レーザ光の進行先には、加工物１１
をマーキングするために固体レーザ光をＸ、Ｙ方向に走
査する２枚の可動ミラー等（図示せず）を有するスキャ
ナ部１０が配設されている。Then, a voltage Q is applied to the Q switch 7 in order to operate the Q switch 7 at a specific frequency.
Switch drive 9 is connected, and further this Q
The switch drive 9 is controlled by the controller 5 in terms of the amount of voltage applied to the Q switch 7 and its timing. Therefore, based on this specific frequency, the Q switch 7 is turned on while the YAG rod 1 accumulates excitation energy, and diffracts the light emitted when the excited atoms of the YAG rod 1 return to the ground state. When the YAG rod 1 outputs a predetermined solid-state laser light, the YAG rod 1 is turned off to allow the solid-state laser light to pass therethrough. Then, at the destination of the solid-state laser light that has passed through the output mirror 8, the workpiece 11
A scanner unit 10 having two movable mirrors and the like (not shown) for scanning the solid-state laser light in the X and Y directions for marking is provided.
【０００６】そして、このような構成を有する従来の固
体レーザマーキング装置の作用は、まず、前記制御部５
が前記電源装置４を制御して前記励起ランプ２を発光さ
せる。このとき励起ランプ２の光は放射状に進行するた
め、前記ＹＡＧロッド１へ向かって直接進行するもの
と、前記キャビティ３の内壁に向かって衝突してしまう
ものとがある。このキャビティ３の内壁に衝突し反射さ
れる光は、前記キャビティ３が断面楕円形状に形成され
ており、かつ前記励起ランプ２およびＹＡＧロッド１が
キャビティ３の楕円形状の各焦点に配置されているた
め、すべてＹＡＧロッド１に集中することとなる。そし
て、図３に示すように、前記励起ランプ２による照射時
間に比例して前記ＹＡＧロッド１内の励起エネルギは増
大し、時間の経過に伴い固体レーザ光を発振できる励起
エネルギを蓄積し、さらに定常パルスを発するのに必要
な励起エネルギを蓄積する状態を経て飽和状態に達す
る。このように励起されて高エネルギ状態となった原子
はもとの基底状態に戻る際に放出されるエネルギを光と
して放出する。これらの光は自然放出による発光である
が、これらの光のうち前記ＹＡＧロッド１の軸方向に放
出された自然放出光により位相のそろった共振姿態が形
成されると、これによって誘導放出が引き起こされて光
強度を増しレーザ光を発振することとなる。したがっ
て、前記ＹＡＧロッド１が所定の固体レーザ光を発振す
るのに十分な励起エネルギを蓄積しないうちは、前記Ｑ
スイッチ７をオンにして軸方向に直進してくる光を回折
して前記Ｑスイッチ７の損失（共振器内の損失ともい
う）を大にし出力ミラー８から先へ通過させない。そし
て、前記ＹＡＧロッド１へ前記励起ランプ２による照射
を続けて所定の固体レーザ光を発振させるのに十分な励
起エネルギが前記ＹＡＧロッド１内に蓄積されると、前
記Ｑスイッチ７をオフにして前記Ｑスイッチ７の損失を
０にし軸方向に進行してくる光を回折させずにそのまま
前記出力ミラー８を通過させて一気に固体レーザ光とし
て出力させる。The operation of the conventional solid-state laser marking device having such a structure is as follows.
Controls the power supply device 4 to cause the excitation lamp 2 to emit light. At this time, since the light of the excitation lamp 2 travels radially, some of them directly travel toward the YAG rod 1 and some of them collide toward the inner wall of the cavity 3. Regarding the light that collides with the inner wall of the cavity 3 and is reflected, the cavity 3 is formed in an elliptical shape in cross section, and the excitation lamp 2 and the YAG rod 1 are arranged at respective focal points of the elliptical shape of the cavity 3. Therefore, all will be concentrated on the YAG rod 1. Then, as shown in FIG. 3, the excitation energy in the YAG rod 1 increases in proportion to the irradiation time by the excitation lamp 2 and accumulates the excitation energy capable of oscillating the solid-state laser light with the passage of time, and Saturation is reached through the state of accumulating the excitation energy required to emit a stationary pulse. The atoms thus excited into the high-energy state emit the energy emitted when returning to the original ground state as light. These lights are emitted by spontaneous emission, and when spontaneous emission light emitted in the axial direction of the YAG rod 1 forms a resonance state in which phases are aligned, stimulated emission is caused. As a result, the light intensity is increased and laser light is oscillated. Therefore, as long as the YAG rod 1 does not accumulate enough excitation energy to oscillate a predetermined solid-state laser beam, the Q
The switch 7 is turned on to diffract the light traveling straight in the axial direction to increase the loss of the Q switch 7 (also referred to as the loss in the resonator) and prevent it from passing through the output mirror 8. Then, when the YAG rod 1 is continuously irradiated with the excitation lamp 2 and sufficient excitation energy for oscillating a predetermined solid-state laser beam is accumulated in the YAG rod 1, the Q switch 7 is turned off. The loss of the Q switch 7 is set to 0, and the light traveling in the axial direction is passed through the output mirror 8 as it is without being diffracted, and is output as solid-state laser light at once.
【０００７】なお、このときの前記Ｑスイッチ７がオン
とオフに切換えられる周波数は通常数１０ＫＨｚ以下と
され、これは図３に示すような定常パルスが発振される
のに必要な励起エネルギが蓄積される時間を確保し得る
周波数であり、前記Ｑスイッチドライブ９の電圧操作に
より前記Ｑスイッチ７が作動する。At this time, the frequency at which the Q switch 7 is turned on and off is usually set to several tens of KHz or less, which is the excitation energy required to oscillate a stationary pulse as shown in FIG. The Q switch 7 is operated by the voltage operation of the Q switch drive 9.
【０００８】一方、前述の前記出力ミラー８を通過した
固体レーザ光は、そのまま前記スキャナ部１０に入光
し、このスキャナ部１０内において図示しない２枚の可
動ミラーにより進行方向を加工物１１の方向に変えられ
て図示しないレンズを通ってレーザ光を集光して加工物
１１をマーキングすることとなる。On the other hand, the solid-state laser light that has passed through the output mirror 8 enters the scanner unit 10 as it is, and the traveling direction of the workpiece 11 is changed by two movable mirrors (not shown) in the scanner unit 10. The workpiece 11 is marked by changing the direction and focusing the laser light through a lens (not shown).
【０００９】つぎに、このような従来の固体レーザマー
キング装置の固体レーザ光に関するタイミングチャート
を図５および図６の（ａ）〜（ｃ）に示す。Next, timing charts relating to the solid-state laser light of such a conventional solid-state laser marking device are shown in FIGS. 5 and 6 (a) to (c).
【００１０】図５において、横軸は（ａ）、（ｂ）およ
び（ｃ）ともに時間を示しており、縦軸はそれぞれ
（ａ）は励起ランプ２の光強度、（ｂ）はＱスイッチ７
の損失量、そして、（ｃ）は固体レーザ光の強さ、つま
り固体レーザ光のパルスの大きさを示している。In FIG. 5, the horizontal axis represents time (a), (b) and (c), the vertical axis represents (a) the light intensity of the excitation lamp 2, and (b) the Q switch 7.
And (c) shows the intensity of the solid-state laser light, that is, the pulse size of the solid-state laser light.
【００１１】（ａ）に示すように、従来使用されている
励起ランプ２は光強度を制御することが不可能であるた
め、前記ＹＡＧロッド１の原子は常に励起され続けられ
る。このため、原子を励起することにより蓄積される励
起エネルギの量も制御できないこととなり、時間の経過
とともにＹＡＧロッド１内の蓄積エネルギ量は増大す
る。そして、ついには図３に示すように、励起エネルギ
の蓄積量が定常時の蓄積量を超えて、飽和状態となって
しまうのである。As shown in (a), since the conventionally used excitation lamp 2 cannot control the light intensity, the atoms of the YAG rod 1 are always excited. Therefore, the amount of excitation energy accumulated by exciting atoms cannot be controlled, and the amount of accumulated energy in the YAG rod 1 increases with the passage of time. Finally, as shown in FIG. 3, the accumulated amount of the excitation energy exceeds the steady-state accumulated amount and becomes saturated.
【００１２】したがって、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、加工物１１へのマーキングを開始するために、前記
Ｑスイッチ７をオフにして前記Ｑスイッチ７の損失を０
にし、それまで蓄積された励起エネルギを固体レーザ光
として一気に放出すると、出力開始直後の固体レーザ光
の初期パルスは、定常パルスよりも大きくなってしま
う。そして、この固体レーザ光のパルスの大きさは前記
加工物１１のマーキング深度に直接影響を与えるため、
パルスの大きい初期パルスによるマーキングは、定常パ
ルスによるマーキングに比べて深くなり、マーキングの
開始位置にはポンチを打ったような跡ができてしまうと
いう問題が生じていた。Therefore, as shown in (b) and (c), in order to start marking on the workpiece 11, the Q switch 7 is turned off and the loss of the Q switch 7 is reduced to zero.
Then, if the excitation energy accumulated up to that point is released all at once as solid-state laser light, the initial pulse of the solid-state laser light immediately after the start of output becomes larger than the steady pulse. Since the magnitude of the pulse of this solid-state laser light directly affects the marking depth of the workpiece 11,
The marking with the initial pulse having a large pulse is deeper than the marking with the steady pulse, and there is a problem that a marking like a punch is made at the starting position of the marking.
【００１３】この問題を解決するために、図６の
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、マーキング
開始時までに蓄積された励起エネルギを一度にすべて放
出するのではなく、制御部５によって、マーキング開始
時から数回にわたり励起エネルギの放出量を定常時の励
起エネルギ放出量と同量となるように前記Ｑスイッチ７
を制御することが考えられた。そして、このように前記
Ｑスイッチ７を制御することにより固体レーザ光の初期
パルスの大きさを定常パルスの大きさに近づけ、一定の
マーキング深度で加工物１１のマーキングをしようとす
るものである。In order to solve this problem, as shown in (a), (b) and (c) of FIG. 6, the excitation energy accumulated up to the start of marking is not released all at once, but The control unit 5 controls the Q switch 7 so that the amount of excitation energy emitted becomes equal to the amount of excitation energy emitted during steady operation several times from the start of marking.
It was thought to control. By controlling the Q switch 7 in this way, the magnitude of the initial pulse of the solid-state laser light is made closer to the magnitude of the steady pulse, and the workpiece 11 is marked with a constant marking depth.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような制御部５によるＱスイッチ７の制御は、現実には
かなり困難な制御である。通常、前述の固体レーザ光の
パルスの大きさは、励起エネルギと前記Ｑスイッチ７の
駆動周波数とにより決定されるものであるため、時間経
過に対する励起エネルギ蓄積量の関係がわかれば、前記
Ｑスイッチ７の駆動周波数は一定に制御すればよい。し
かし、前述のマーキング開始当初における制御の際に
は、どれだけ励起エネルギが蓄積されたかは、前回の励
起エネルギの放出量、つまり前記Ｑスイッチ７の駆動周
波数をいくつにしたか、その後どれほど蓄積時間が経過
しているか等により異なってしまう。したがって、前記
Ｑスイッチ７の制御を各条件ごとに変更しなければなら
ず理論的には可能であるが現実には困難な制御となって
しまう。However, the control of the Q switch 7 by the control unit 5 as described above is a control which is quite difficult in reality. Normally, the pulse size of the solid-state laser light is determined by the excitation energy and the driving frequency of the Q switch 7. Therefore, if the relationship of the accumulated amount of the excitation energy with respect to the passage of time is known, the Q switch can be used. The drive frequency of 7 may be controlled to be constant. However, during the control at the beginning of the above-mentioned marking, the amount of excitation energy accumulated depends on the amount of excitation energy released last time, that is, the driving frequency of the Q switch 7, and the accumulation time thereafter. Will vary depending on whether or not has passed. Therefore, the control of the Q switch 7 must be changed for each condition, which is theoretically possible, but actually difficult control.
【００１５】これに対して、Ｑスイッチ７によりエネル
ギの放出量までを制御するのではなく、前記ＹＡＧロッ
ド１を励起する前記励起ランプ２の点灯・消灯を制御す
ることにより、励起エネルギの蓄積量を制御して初期パ
ルスを制御することも考えられる。On the other hand, by controlling the turning on / off of the excitation lamp 2 that excites the YAG rod 1, rather than controlling the amount of energy released by the Q switch 7, the amount of accumulated excitation energy is controlled. It is also conceivable to control the initial pulse by controlling.
【００１６】しかし、通常、前記ＹＡＧロッド１内に固
体レーザ光を発振させるために必要な励起エネルギを蓄
えられる時間は数１００μｓ程度であるため、この速度
に対応できるように前記励起ランプ２を高速で点灯ある
いは消灯させることは不可能であり、さらに、点灯・消
灯を繰返すような制御を行うと励起ランプ２の寿命が低
下してしまうという欠点がある。However, since the time required to store the excitation energy required to oscillate the solid-state laser light in the YAG rod 1 is usually about several hundreds of μs, the excitation lamp 2 can be operated at a high speed to cope with this speed. It is impossible to turn on or turn off the light by, and further, there is a drawback that the life of the excitation lamp 2 is shortened if control is performed such that lighting and turning off are repeated.
【００１７】そこで、本発明は前述した従来のものにお
ける問題点を克服し、固体レーザ光の初期パルスの発振
制御を容易にすることができ、マーキングの仕上りを良
好にできる固体レーザマーキング装置を提供することを
目的とする。Therefore, the present invention provides a solid-state laser marking device that overcomes the problems of the conventional ones described above, facilitates oscillation control of the initial pulse of the solid-state laser light, and improves the marking finish. The purpose is to do.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に記載の固体レーザマーキング装置は、
光を受けることにより内部に励起エネルギを蓄積する固
体レーザ媒質と、このレーザ媒質に励起用レーザ光を照
射する半導体レーザと、前記レーザ媒質から固体レーザ
光の出力方向に配置され前記レーザ媒質から放出される
光を前記レーザ媒質内に蓄積される励起エネルギ量に応
じて選択的に回折するＱスイッチと、このＱスイッチを
通過する光の進行方向に配設されこの光を選択的に反射
あるいは通過させる出力ミラーと、固体レーザ光の出力
方向と反対方向に配置され光を全反射させる全反射ミラ
ーと、前記出力ミラーを通過した固体レーザ光を加工物
の方向に進行させるスキャナ部と、前記半導体レーザの
励起用レーザ光の光強度および前記Ｑスイッチの切換え
を制御する制御部とを有する固体レーザマーキング装置
において、前記制御部は固体レーザ光の初期パルスが発
振されるまで前記半導体レーザから照射される光強度を
定常時よりも小さくするように制御することを特徴とす
る。In order to achieve the above-mentioned object, a solid-state laser marking device according to the present invention comprises:
A solid-state laser medium that stores pumping energy inside by receiving light, a semiconductor laser that irradiates the laser medium with laser light for pumping, and a solid-state laser beam that is arranged in the output direction of the solid-state laser beam from the laser medium and is emitted from the laser medium. A Q switch that selectively diffracts the generated light according to the amount of excitation energy accumulated in the laser medium, and a Q switch that is arranged in the traveling direction of the light passing through the Q switch and selectively reflects or passes the light. An output mirror, a total reflection mirror that is arranged in a direction opposite to the output direction of the solid-state laser light and totally reflects the light, a scanner unit that advances the solid-state laser light that has passed through the output mirror toward a workpiece, and the semiconductor In a solid-state laser marking device having a light intensity of laser light for exciting a laser and a control unit for controlling switching of the Q switch, Parts are characterized by controlling the intensity of light emitted from the semiconductor laser to the initial pulse of a solid laser beam is oscillated so as to be smaller than the steady state.
【００１９】[0019]
【作用】本発明の固体レーザマーキング装置は、制御部
が半導体レーザを制御することにより励起用レーザ光の
光強度を調整してレーザ媒質を励起するとともに、Ｑス
イッチの作動を制御することにより前記レーザ媒質内に
励起エネルギが蓄積されるまでに自然放出される光を回
折する。そして、この回折した光はその先に配設した出
力ミラーにより反射されて前記レーザ媒質の方向に戻さ
れる。一方、出力方向と反対方向に放出された光は、全
反射ミラーにより前記レーザ媒質の方向に戻される。こ
のようにして、所定の時間が経過すると、前記レーザ媒
質内に必要な励起エネルギが蓄積されることとなり、こ
の励起エネルギを固体レーザ光として発振する。このと
き、前記制御部は前記Ｑスイッチをオフにして固体レー
ザ光を回折せずに出力方向に通過させ、さらに出力ミラ
ーも通過させてスキャナ部に入光させる。そして、この
スキャナ部を介して固体レーザ光の焦点や進行方向を調
整し加工物にマーキングを行う。In the solid-state laser marking apparatus of the present invention, the control section controls the semiconductor laser to adjust the light intensity of the exciting laser light to excite the laser medium, and at the same time, to control the operation of the Q switch. It diffracts the spontaneous emission of light until the excitation energy is stored in the laser medium. Then, the diffracted light is reflected by the output mirror disposed ahead of it and returned to the direction of the laser medium. On the other hand, the light emitted in the direction opposite to the output direction is returned to the laser medium by the total reflection mirror. In this way, after a lapse of a predetermined time, necessary excitation energy is accumulated in the laser medium, and this excitation energy is oscillated as solid-state laser light. At this time, the control unit turns off the Q switch to allow the solid-state laser light to pass through in the output direction without being diffracted, and also allows the output mirror to pass therethrough to enter the scanner unit. Then, the focus and the traveling direction of the solid-state laser light are adjusted via this scanner unit to mark the workpiece.
【００２０】したがって、前記制御部によりレーザ媒質
内に蓄積される励起エネルギ量を調整できるため、マー
キング開始時に発振される固体レーザ光の初期パルスを
出力するまでは、前記制御部が前記半導体レーザの励起
用レーザ光の光強度を小さくする制御を行うことによ
り、前記レーザ媒質に蓄積される励起エネルギ量を調整
して初期パルスが定常パルスと同等の大きさで出力され
高精度なマーキングを行うようにする。Therefore, since the amount of excitation energy accumulated in the laser medium can be adjusted by the control unit, the control unit controls the semiconductor laser until the initial pulse of the solid-state laser light oscillated at the start of marking is output. By controlling the light intensity of the excitation laser beam to be small, the amount of excitation energy accumulated in the laser medium is adjusted so that the initial pulse is output with a magnitude equal to that of the stationary pulse, so that highly accurate marking can be performed. To
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。なお、前述した従来のものと同一の構成について
は、図面中に同一の符号を付し、その説明は省略する。The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. It should be noted that the same components as those of the conventional one described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted.
【００２２】図１は本発明の実施例としてのＬＤ励起に
よる固体レーザマーキング装置の要部概略構成図を示し
ている。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a main part of a solid-state laser marking device by LD excitation as an embodiment of the present invention.
【００２３】本実施例の固体レーザマーキング装置に
は、光学特性に優れたレーザ媒質の一つである円柱形状
のＹＡＧロッド１とこのＹＡＧロッド１の側方から励起
用レーザを直接照射するサイドポンピング方式により前
記ＹＡＧロッド１の原子を光励起させる半導体レーザダ
イオードアレイ１２（以下、ＬＤＡ１２と略する）とが
配設されている。このＬＤＡ１２は制御部５により電力
供給を制御される電源装置４と連結されて、点灯と消灯
の切換えを高速で行える高速スイッチングが可能であ
り、また、そのよう頻繁に切換えを行っても寿命にほと
んど悪影響を及ぼされないものである。In the solid-state laser marking apparatus of this embodiment, a cylindrical YAG rod 1 which is one of the laser media having excellent optical characteristics, and side pumping for directly irradiating the YAG rod 1 with the excitation laser from the side of the YAG rod 1 are used. A semiconductor laser diode array 12 (hereinafter abbreviated as LDA 12) that optically excites the atoms of the YAG rod 1 by the method is provided. The LDA 12 is connected to the power supply device 4 whose power supply is controlled by the control unit 5, and is capable of high-speed switching capable of switching between lighting and extinguishing at high speed. It has almost no adverse effects.
【００２４】そして、前記ＹＡＧロッド１の一端側には
前記ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔をおいて
光を全反射させる全反射ミラー６が配設されており、他
端側には前記ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔
をおいて前記ＹＡＧロッド１から放出される光を回折す
るＱスイッチ７が配設されており、さらに前記ＹＡＧロ
ッド１と前記Ｑスイッチ７とを結ぶ延長線上には所定の
固体レーザ光のみ透過させる半透過性の出力ミラー８が
配設されている。そして、前記Ｑスイッチ７にはこのＱ
スイッチ７を特定周波数で作動させるために電圧を供給
するＱスイッチドライブ９が連結されており、さらに、
このＱスイッチドライブ９は前記制御部５により前記Ｑ
スイッチ７に加える電圧量やそのタイミングを制御され
る。したがって、前記Ｑスイッチ７はこの特定周波数に
基づいて、前記ＹＡＧロッド１が励起エネルギを蓄積す
る間はオンにされて、前記ＹＡＧロッド１の励起原子が
基底状態に戻る際に放出する光を回折して前記出力ミラ
ー８で反射させて出力しないようにし、前記ＹＡＧロッ
ド１が所定の固体レーザ光を出力したときにはオフにさ
れる。そして、前記出力ミラー８を通過した固体レーザ
光の進行先には、加工物１１をマーキングするために固
体レーザ光をＸ、Ｙ方向に走査する２枚の可動ミラー等
（図示せず）を有するスキャナ部１０が配設されてい
る。A total reflection mirror 6 for totally reflecting light is arranged at one end of the YAG rod 1 at a predetermined distance from the end face of the YAG rod 1, and at the other end thereof. A Q switch 7 that diffracts the light emitted from the YAG rod 1 is arranged at a predetermined distance from the end surface of the YAG rod 1, and the YAG rod 1 and the Q switch 7 are connected to each other. A semitransparent output mirror 8 that transmits only a predetermined solid laser beam is arranged on the extension line. Then, the Q switch 7
A Q switch drive 9 for supplying a voltage to operate the switch 7 at a specific frequency is connected, and further,
The Q switch drive 9 is controlled by the control unit 5 to the Q
The amount of voltage applied to the switch 7 and its timing are controlled. Therefore, based on this specific frequency, the Q switch 7 is turned on while the YAG rod 1 accumulates the excitation energy and diffracts the light emitted when the excited atoms of the YAG rod 1 return to the ground state. Then, it is reflected by the output mirror 8 so as not to be output, and is turned off when the YAG rod 1 outputs a predetermined solid-state laser beam. At the destination of the solid-state laser light that has passed through the output mirror 8, there are two movable mirrors (not shown) that scan the solid-state laser light in the X and Y directions for marking the workpiece 11. A scanner unit 10 is provided.
【００２５】次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２６】本実施例のＬＤ励起による固体レーザマー
キング装置は、前記制御部５が前記電源装置４を介して
前記ＬＤＡ１２の点灯・消灯および励起用レーザ光強度
を制御し、前記ＹＡＧロッド１の原子を励起する。この
とき、前記ＬＤＡ１２は励起用レーザ光強度を強弱に変
更したり、高速スイッチングを行うことが可能であるた
め、ＹＡＧロッド１内に蓄積される励起エネルギ量も自
在に調整することができる。In the solid-state laser marking apparatus using LD excitation according to this embodiment, the control unit 5 controls the turning on / off of the LDA 12 and the excitation laser light intensity via the power supply unit 4, and the atoms of the YAG rod 1 are controlled. Excite. At this time, since the LDA 12 can change the intensity of the excitation laser light to be strong or weak and can perform high-speed switching, the amount of excitation energy accumulated in the YAG rod 1 can be freely adjusted.
【００２７】したがって、マーキングを開始するまで
は、前記ＬＤＡ１２の励起用レーザ光強度を小さくして
図２の（ａ）に示すように励起エネルギを蓄積しすぎな
いようにする。そして、固体レーザ光を発振するために
必要な励起エネルギ量が蓄積されると、これを固体レー
ザ光として発振するとともに前記制御部５が前記Ｑスイ
ッチドライブ９を介して前記Ｑスイッチ７をオフにする
ように制御し、前記固体レーザ光を回折せずに一気に出
力する。そして、この固体レーザ光が前記出力ミラー８
を通過して、その先に配設された前記スキャナ部１０に
入光する。このスキャナ部１０内においては、図示しな
い可動ミラーにより固体レーザ光を正確に加工物１１に
向かって進行するように制御し、マーキングが開始され
る。Therefore, until the marking is started, the laser light intensity for excitation of the LDA 12 is reduced so that the excitation energy is not accumulated too much as shown in FIG. 2 (a). Then, when the amount of excitation energy required to oscillate the solid-state laser light is accumulated, it oscillates as the solid-state laser light, and the controller 5 turns off the Q switch 7 via the Q switch drive 9. The solid-state laser light is output at once without being diffracted. Then, the solid-state laser light is emitted from the output mirror 8
And passes through to enter the scanner unit 10 disposed ahead of it. In the scanner unit 10, a movable mirror (not shown) controls the solid-state laser light so as to accurately travel toward the workpiece 11 to start marking.
【００２８】このマーキング開始直後における最初の固
体レーザ光を発振したときの初期パルスの大きさは、前
記制御部５が前記ＬＤＡ１２の励起用レーザ光強度を制
御して前記ＹＡＧロッド１内に蓄積する励起エネルギ量
を、図３に示す定常時の蓄積量となるように調整したた
め、図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように定常パルスの大
きさと同等の大きさとなる。そして、その後におけるマ
ーキングでは、前記Ｑスイッチ７のオン・オフの切換え
が一定の駆動周波数で制御されるため、前記ＬＤＡ１２
の励起による励起用レーザ光強度は定常時の光強度で照
射すればよい。The magnitude of the initial pulse when the first solid-state laser light is oscillated immediately after the start of marking is accumulated in the YAG rod 1 by the control unit 5 controlling the intensity of the exciting laser light of the LDA 12. Since the amount of excitation energy is adjusted so as to be the accumulation amount in the steady state shown in FIG. 3, the magnitude is the same as the magnitude of the steady pulse as shown in (b) and (c) of FIG. In the subsequent marking, since the on / off switching of the Q switch 7 is controlled at a constant drive frequency, the LDA 12
The laser light intensity for excitation by the excitation may be applied at a steady light intensity.
【００２９】そして、マーキングの途中でつぎのマーキ
ング位置に移動するために、固体レーザ光の出力を一時
停止し、移動した後に再度出力する場合には、時間の経
過により前記ＹＡＧロッド１内に励起エネルギが飽和状
態まで蓄積されるのを防止するため、再び前記ＬＤＡ１
２の光強度を小さくして、前記ＹＡＧロッド１内に蓄積
する励起エネルギの量を調整し、出力する固体レーザ光
のパルスの大きさを制御することとなる。Then, in order to move to the next marking position in the middle of the marking, when the output of the solid-state laser beam is temporarily stopped and is output again after the movement, it is excited in the YAG rod 1 with the passage of time. The LDA1 is again used to prevent energy from being stored to saturation.
The light intensity of 2 is reduced, the amount of excitation energy accumulated in the YAG rod 1 is adjusted, and the magnitude of the pulse of the solid-state laser light to be output is controlled.
【００３０】したがって、このような本実施例の構成に
よれば、前記制御部５が前記ＬＤＡ１２の励起用レーザ
光強度を制御することにより、ＹＡＧロッド１内の励起
エネルギの蓄積量を調整し、容易に固体レーザ光の強さ
であるパルスの大きさを制御することができるため、初
期パルスにより加工物１１に生じていたポンチ跡のよう
な深いマーキング跡を生じることもない。Therefore, according to the configuration of this embodiment, the control unit 5 controls the intensity of the laser light for excitation of the LDA 12 to adjust the amount of accumulated excitation energy in the YAG rod 1, Since the magnitude of the pulse, which is the intensity of the solid-state laser light, can be easily controlled, a deep marking mark such as a punch mark generated on the workpiece 11 due to the initial pulse is not generated.
【００３１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as necessary.
【００３２】たとえば、前述したＬＤＡ１２は、前記Ｙ
ＡＧロッド１に対して側方に配置される、いわゆるサイ
ドポンピング方式であったが、これを、前記ＹＡＧロッ
ド１の端面の方向から励起用レーザ光を入射するように
配置するエンドポンピング方式としてもよい。For example, the LDA 12 described above is
Although the so-called side pumping method is arranged laterally with respect to the AG rod 1, this may also be used as an end pumping method in which the excitation laser light is incident from the direction of the end surface of the YAG rod 1. Good.
【００３３】また、固体レーザ媒質もＹＡＧに限らず、
ルビーやガラスおよびＹＬＦなどでもよく、円柱形状以
外の四角柱やスラブ形状としてもよい。The solid-state laser medium is not limited to YAG,
Ruby, glass, YLF, or the like may be used, and a quadrangular prism or slab shape other than the cylindrical shape may be used.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体レーザ
マーキング装置によれば、制御部がＬＤＡの励起用レー
ザ光強度を制御することにより、容易に固体レーザ光の
強さであるパルスの大きさを制御することができる。As described above, according to the solid-state laser marking device of the present invention, the controller controls the intensity of the laser light for exciting LDA, so that the intensity of the pulse, which is the intensity of the solid-state laser light, can be easily adjusted. Can be controlled.
【００３５】したがって、初期パルスが定常パルスより
大きいために加工物に生じていたポンチ跡のような深い
マーキング跡を生じることもなく、高精度で仕上りの優
れたマーキングを行うことができる。Therefore, since the initial pulse is larger than the steady pulse, a deep marking mark such as a punch mark generated on the workpiece is not generated, and it is possible to perform marking with high accuracy and excellent finish.
【図１】本発明の実施例の固体レーザマーキング装置の
要部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a solid-state laser marking device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例の固体レーザマーキング装置に
おける（ａ）励起用レーザ光強度、（ｂ）Ｑスイッチの
損失、および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関
する各々のタイミングチャートFIG. 2 is a timing chart regarding (a) excitation laser light intensity, (b) Q switch loss, and (c) solid laser pulse size in the solid-state laser marking device according to the embodiment of the present invention.
【図３】光励起時間に対するレーザ媒質内に蓄積される
励起エネルギ量の関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of excitation energy accumulated in the laser medium and the optical excitation time.
【図４】従来の固体レーザマーキング装置の要部構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of a conventional solid-state laser marking device.
【図５】従来の固体レーザマーキング装置における
（ａ）励起ランプの光強度、（ｂ）Ｑスイッチの損失、
および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関する各
々のタイミングチャートFIG. 5: (a) Light intensity of an excitation lamp, (b) Q switch loss in a conventional solid-state laser marking device,
And (c) Respective timing charts regarding the pulse size of the solid-state laser light
【図６】従来の他の固体レーザマーキング装置における
（ａ）励起ランプの光強度、（ｂ）Ｑスイッチの損失、
および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関する各
々のタイミングチャートFIG. 6 (a) Light intensity of an excitation lamp, (b) Q switch loss in another conventional solid-state laser marking device,
And (c) Respective timing charts regarding the pulse size of the solid-state laser light
１ ＹＡＧロッド ２ 励起ランプ ３ キャビティ ４ 電源装置 ５ 制御部 ６ 全反射ミラー ７ Ｑスイッチ ８ 出力ミラー ９ Ｑスイッチドライブ １０ スキャナ部 １２ 半導体レーザダイオードアレイ（ＬＤＡ） 1 YAG rod 2 Excitation lamp 3 Cavity 4 Power supply unit 5 Control unit 6 Total reflection mirror 7 Q switch 8 Output mirror 9 Q switch drive 10 Scanner unit 12 Semiconductor laser diode array (LDA)
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年１２月２６日[Submission date] December 26, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 固体レーザマーキング装置Title: Solid-state laser marking device
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザマーキング
装置に係り、特に半導体レーザダイオード（以下、ＬＤ
と省略する）等の半導体レーザを使用して固体レーザ媒
質を励起してレーザ光を発振させたときの初期パルスの
制御を行うＬＤ励起による固体レーザマーキング装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser marking device, and more particularly to a semiconductor laser diode (hereinafter LD).
Solid-state laser medium by using semiconductors lasers omitted) such as
The present invention relates to a solid-state laser marking device by LD excitation for controlling an initial pulse when a laser beam is oscillated by exciting a quality .
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーザは、原子や分子による放射の誘導
放出を利用した光の増幅をいう。したがって、多くの原
子の集まった物質を光励起させることにより高エネルギ
ー状態の原子を多くして光の吸収よりも誘導放出を多く
しなければならない。そして、さらに光強度が強く、指
向性の高い固体レーザ光を得るためには、光を閉じ込め
て光のエネルギーを増幅させる共振器が必要である。BACKGROUND ART Laser refers to amplification of light using stimulated emission of radiation by atoms and molecules. Therefore, high energy can be obtained by photoexciting a substance in which many atoms are gathered.
The number of atoms in the -state must be increased to increase the stimulated emission rather than the absorption of light. Then, further the light intensity is strong, in order to obtain high directivity solid-state laser light, it is necessary resonators confine light to amplify the error Nerugi over light.
【０００３】そこで、従来の固体レーザマーキング装置
は、図４に示すように、光学特性に優れた固体レーザ媒
質の一つである円柱形状のＹＡＧロッド１とこのＹＡＧ
ロッド１の原子を光励起させるための励起ランプ２と
が、断面楕円形状を有し、内壁が鏡面であるキャビティ
３内の各焦点の位置にそれぞれ平行に収容されている。
励起ランプ２は、制御部５により電力供給のタイミング
が制御される電源装置４と連結されており、点灯と消灯
の操作がなされる。Therefore, as shown in FIG. 4, a conventional solid-state laser marking device has a cylindrical YAG rod 1 which is one of the solid-state laser media having excellent optical characteristics and the YAG rod 1.
An excitation lamp 2 for optically exciting the atoms of the rod 1 has an elliptical cross section, and is housed in parallel with each other at each focal position in the cavity 3 whose inner wall is a mirror surface .
Excitation lamp 2, the timing of the power supply by the control unit 5
Is connected to the power supply device 4 that is controlled, and is turned on and off.
【０００４】そして、ＹＡＧロッド１の一端側にはＹＡ
Ｇロッド１の端面に対して所定の間隔をおいて光を全反
射させる全反射ミラー６が配設されており、他端側には
ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔をおいてＹＡ
Ｇロッド１から放出される光を回折するＱスイッチ７が
配設されており、さらにＹＡＧロッド１とＱスイッチ７
とを結ぶ延長線上には所定の固体レーザ光の一部を透過
させる半透過性の出力ミラー８が配設されている。[0004] Then, at one end of the Y AG rod 1 Y A
A total reflection mirror 6 that totally reflects light is arranged at a predetermined distance from the end surface of the G rod 1, and the other end side thereof is provided.
Y A A predetermined distance from the end surface of the rod 1 Y A
G and Q-switch 7 for diffracting light emitted from the rod 1 is arranged, Y to further AG rod 1 and the Q-switch 7
A semi-transmissive output mirror 8 that transmits a part of a predetermined solid-state laser beam is arranged on an extension line connecting the and.
【０００５】そして、Ｑスイッチ７にはこのＱスイッチ
７を特定周波数で作動させるために電圧をかけるＱスイ
ッチドライブ９が連結されており、さらに、このＱスイ
ッチドライブ９は制御部５によりＱスイッチ７に加える
電圧量やそのタイミングを制御される。したがって、Ｑ
スイッチ７はこの特定周波数に基づいてオンになってい
るとき、ＹＡＧロッド１がエネルギーを蓄積し、ＹＡＧ
ロッド１の励起原子が基底状態に戻る際に放出する光を
回折し、Ｑスイッチ７がオフになると、ＹＡＧロッド１
からの固体レーザ光が全反射ミラー６と出力ミラー８と
の間で共振し、固体レーザ光として出力ミラー８から出
力される。そして、出力ミラー８を通過した固体レーザ
光の進行先には、加工物１１をマーキングするために固
体レーザ光をＸ、Ｙ方向に走査する２枚の可動ミラー等
（図示せず）を有するスキャナ部１０が配設されてい
る。 [0007], Q is a switch 7 which is Q-switch drive 9 for applying a voltage is connected to actuate the Q-switch 7 at a specific frequency, In addition, the Q-switch drive 9 are shorted with a control section 5 The amount of voltage applied to the Q switch 7 and its timing are controlled. Therefore , Q
Switch 7 is turned on based on this specific frequency
Rutoki accumulates Y AG rod 1 Gae Nerugi chromatography, Y AG
When the excited atoms of the rod 1 diffract the light emitted when returning to the ground state and the Q switch 7 is turned off, the YAG rod 1
The solid-state laser light from the total reflection mirror 6 and the output mirror 8
Between the output mirror 8 and the solid-state laser light.
I will be forced. Then, the progress destination of the solid-state laser light passing through the output mirror 8 having a workpiece 11 the solid-state laser light for marking X, like two movable mirror for scanning in the Y direction (not shown) A scanner unit 10 is provided.
【０００６】このような構成を有する従来の固体レーザ
マーキング装置の作用は、まず、制御部５が電源装置４
を制御して励起ランプ２を発光させる。このとき励起ラ
ンプ２の光は放射状に進行するため、ＹＡＧロッド１へ
向かって直接進行するものと、キャビティ３の内壁に向
かって衝突してしまうものとがある。このキャビティ３
の内壁に衝突して反射される光は、キャビティ３が断面
楕円形状に形成されており、かつ励起ランプ２およびＹ
ＡＧロッド１がキャビティ３の楕円形状の各焦点に配置
されているため、すべてＹＡＧロッド１に集中すること
となる。そして、図３に示すように、励起ランプ２によ
る照射時間に比例してＹＡＧロッド１内のエネルギーは
増大し、時間の経過に伴い固体レーザ光を発振できるエ
ネルギーレベルに達し、続いて定常パルス状態を経て飽
和状態に達する。このように励起されて高エネルギー状
態となった原子はもとの基底状態に戻る際に放出される
エネルギーを光として放出する。これらの光は自然放出
による発光であるが、これらの光のうちＹＡＧロッド１
の軸方向に放出された自然放出光により位相のそろった
共振姿態が形成されると、これによって誘導放出が引き
起こされて光強度を増しレーザ光を発振することとな
る。Ｑスイッチ７をオンにして軸方向に直進してくる光
を回折してＱスイッチ７の損失（共振器内の損失ともい
う）を大にし、誘導放出を引き起こさないようにするこ
とによりエネルギー密度を高める。そして、ＹＡＧロッ
ド１へ励起ランプ２による照射を続けて所定の固体レー
ザ光を発振させるのに十分なエネルギーがＹＡＧロッド
１内に蓄積された後、Ｑスイッチ７をオフにしてＱスイ
ッチ７の損失を０にし軸方向に進行してくる光を回折さ
せずにそのまま出力ミラー８を通過させて一気に固体レ
ーザ光として出力させる。[0006] the action of a conventional solid laser marking apparatus having a configuration such as this, first, control section 5 power supplies 4
Control to the emit excitation lamp 2. Light having an excitation lamp 2 at this time is to progress radially, as proceeding directly toward the Y AG rod 1, there is to that collide against the inner wall of the key Yabiti 3. This cavity 3
The light reflected by colliding with the inner wall of, key Yabiti 3 is formed in an elliptical cross-sectional shape, or One excitation lamp 2 and Y
Since the AG rods 1 are arranged at the respective elliptical focal points of the cavity 3, they are all concentrated on the YAG rod 1. Then, as shown in FIG. 3, d Nerugi chromatography in Y AG rod 1 in proportion to the irradiation time by the excitation lamp 2 increases, it can oscillate a solid laser beam over time Rue <br/> It reached Nerugi Reberu, subsequently through the steady pulse state reaches saturation state. Such excited by high energy form <br/> on purpose since atoms to emit <br/> energy that is released when returning to the original ground state as light. These lights are emission by spontaneous emission, these light sac Chi Y AG rod 1
When spontaneous resonance light emitted in the axial direction forms a resonance state in which the phases are aligned, stimulated emission is caused by this, and the light intensity is increased to oscillate laser light . The Q switch 7 should be turned on to diffract the light traveling straight in the axial direction to increase the loss of the Q switch 7 (also referred to as the loss in the resonator) so as not to cause stimulated emission.
And increase the energy density. Their to, after sufficient error Nerugi over to continue irradiation with Y AG rod 1 to the excitation lamp 2 to oscillate the predetermined solid-state laser beam are accumulated in the Y AG rod 1, turns off the Q-switch 7 to passed through the or or output mirror 8 without diffracting the light coming advanced axially by the loss of Q-switch 7 to 0 is outputted as a once solid state laser light.
【０００７】なお、このときのＱスイッチ７がオンとオ
フに切換えられる周波数は通常数１０ｋＨｚ以下とさ
れ、これは図３に示すような定常パルスが発振されるの
に必要なエネルギーが蓄積されるまでの時間を確保し得
る周波数であり、Ｑスイッチドライブ９の電圧操作によ
りＱスイッチ７が作動する。[0007] The frequency of Q switch 7 is switched on and off at this time is usually several 10 k Hz or less, e Nerugi over required for this steady pulse as shown in FIG. 3 is oscillated There is a frequency that can secure the time until the accumulated, a voltage operation of the Q-switch drive 9
Q switch 7 operates.
【０００８】一方、前述の出力ミラー８を通過した固体
レーザ光は、そのままスキャナ部１０に入光し、このス
キャナ部１０内において図示しない２枚の可動ミラーに
より進行方向を加工物１１の方向に変えられて図示しな
いレンズを通ってレーザ光を集光して加工物１１をマー
キングすることとなる。On the other hand, the solid-state laser light that has passed through the output mirror 8 of the foregoing, and incident on the or mass scanner unit 10, the workpiece traveling direction by two movable mirrors (not shown) in the scanner unit 10 The workpiece 11 is marked by changing the direction of the laser beam 11 and condensing the laser light through a lens (not shown).
【０００９】つぎに、このような従来の固体レーザマー
キング装置の固体レーザ光に関するタイミングチャート
を図５および図６の（ａ）〜（ｃ）に示す。Next, timing charts relating to the solid-state laser light of such a conventional solid-state laser marking device are shown in FIGS. 5 and 6 (a) to (c).
【００１０】図５において、横軸は（ａ）、（ｂ）およ
び（ｃ）ともに時間を示しており、縦軸はそれぞれ
（ａ）は励起ランプ２の光強度、（ｂ）はＱスイッチ７
の損失量、そして、（ｃ）は固体レーザ光の強さ、つま
り固体レーザ光のパルスの大きさを示している。In FIG. 5, the horizontal axis represents time (a), (b) and (c), the vertical axis represents (a) the light intensity of the excitation lamp 2, and (b) the Q switch 7.
And (c) shows the intensity of the solid-state laser light, that is, the pulse size of the solid-state laser light.
【００１１】図５（ａ）に示すように、従来使用されて
いる励起ランプ２は光強度を制御することが不可能であ
るため、ＹＡＧロッド１の原子は常に励起され続けられ
る。このため、原子を励起することにより蓄積されるエ
ネルギーの量も制御できないこととなり、時間の経過と
ともにＹＡＧロッド１内の蓄積エネルギー量は増大す
る。そして、ついには図３に示すように、エネルギーの
蓄積量が定常時の蓄積量を超えて、飽和レベルとなって
しまうのである。[0011] As shown in FIG. 5 (a), since the excitation lamp 2 that is conventionally used it is impossible to control the light intensity, atoms of Y AG rod 1 is constantly excited. Therefore, the amount of accumulated Rue <br/> Nerugi over by exciting atoms also will not be able to control the accumulated energy quantity of YAG rod 1 increases with time. And, finally, as shown in FIG. 3, the amount of accumulated error Nerugi over exceeds the accumulated amount in the steady state is falling back to the saturation level.
【００１２】したがって、図５（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに、加工物１１へのマーキングを開始するために、Ｑ
スイッチ７をオフにしてＱスイッチ７の損失を０にし、
それまで蓄積されたエネルギーを固体レーザ光として一
気に放出すると、出力開始直後の固体レーザ光の初期パ
ルスは、定常パルスよりも大きくなってしまう。そし
て、この固体レーザ光のパルスの大きさは加工物１１の
マーキング深度に直接影響を与えるため、パルスの大き
い初期パルスによるマーキングは、定常パルスによるマ
ーキングに比べて深くなり、マーキングの開始位置には
ポンチを打ったような跡ができてしまうという問題が生
じていた。Therefore, as shown in FIGS. 5B and 5C, in order to start marking on the workpiece 11 , Q
Turn off switch 7 and set Q switch 7 loss to 0,
When it until accumulated error Nerugi over a stretch release as a solid laser beam, initial pulse of the output immediately after the start of the solid-state laser light, becomes larger than the steady pulse. Then, which directly affects the marking depth of the solid laser beam pulse magnitude pressurized Engineering object 11, marked by a large initial pulse of the pulse is deeper than the marking with a steady pulse, the starting position of the marking Had a problem of making punch marks.
【００１３】この問題を解決するために、図６の
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、マーキング
開始時までに蓄積されたエネルギーを一度にすべて放出
するのではなく、制御部５によって、マーキング開始時
から数回にわたりエネルギーの放出量を定常時のエネル
ギー放出量と同量となるようにＱスイッチ７を制御する
ことが考えられた。そして、このようにＱスイッチ７を
制御することにより固体レーザ光の初期パルスの大きさ
を定常パルスの大きさに近づけ、一定のマーキング深度
で加工物１１のマーキングをしようとするものである。[0013] To solve this problem, in FIG. 6 (a), (b) and (c), the instead of releasing all the error Nerugi over accumulated by the time marking the start at a time , the control unit 5, to control the Q-switch 7 so that Enel <br/> formate over emissions and the same amount in the steady state the release of Rie Nerugi over cotton several times from the time of marking the start it was thought. Then, by controlling the Q switch 7 in this manner , the magnitude of the initial pulse of the solid-state laser light is made closer to the magnitude of the steady pulse, and the workpiece 11 is to be marked at a constant marking depth.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような制御部５によるＱスイッチ７の制御は、現実には
かなり困難な制御である。通常、前述の固体レーザ光の
パルスの大きさは、エネルギーとＱスイッチ７の駆動周
波数とにより決定されるものであるため、時間経過に対
するエネルギー蓄積量の関係がわかれば、Ｑスイッチ７
の駆動周波数は一定に制御すればよい。しかし、前述の
マーキング開始当初における制御の際には、どれだけエ
ネルギーが蓄積されたかは、前回のエネルギーの放出
量、つまりＱスイッチ７の駆動周波数をいくつにした
か、その後どれほど蓄積時間が経過しているか等により
異なってしまう。したがって、Ｑスイッチ７の制御を各
条件ごとに変更しなければならず理論的には可能である
が現実には困難な制御となってしまう。However, the control of the Q switch 7 by the control unit 5 as described above is a control which is quite difficult in reality. Usually, the magnitude of the pulse of the aforementioned solid-state laser light, et Nerugi chromatography and Q for is to be determined by the driving frequency of the switch 7, the pair <br/> to Rue Nerugi over accumulation over time If you know the relationship , Q switch 7
The drive frequency may be controlled to be constant. However, when the control in marking the beginning of the foregoing, the which it Placing et <br/> Nerugi chromatography is accumulated release amount of the previous error Nerugi over, the number of the driving frequency of the other words Q switch 7 It depends on how much storage time has passed since then. Therefore , the control of the Q switch 7 must be changed for each condition, which is theoretically possible, but actually difficult control.
【００１５】これに対して、Ｑスイッチ７によりエネル
ギーの放出量までを制御するのではなく、ＹＡＧロッド
１を励起する励起ランプ２の点灯・消灯を制御すること
により、エネルギーの蓄積量を制御して初期パルスを制
御することも考えられる。[0015] In contrast, instead of controlling up to release of energy <br/> formic over the Q-switch 7, controlling the turning on and off of the excitation lamp 2 excite Y AG rod 1 Accordingly, it is conceivable to control the initial pulse by controlling the amount of accumulated error Nerugi over.
【００１６】しかし、通常、ＹＡＧロッド１内に固体レ
ーザ光を発振させるために必要なエネルギーを蓄えられ
る時間は数１００μｓ程度であるため、この速度に対応
できるように励起ランプ２を高速で点灯あるいは消灯さ
せることは不可能であり、さらに、点灯・消灯を繰返す
ような制御を行うと励起ランプ２の寿命が低下してしま
うという欠点がある。[0016] However, usually, since Y AG rod 1 in the solid-state laser time which can store error Nerugi over required to oscillate the light is about several 100 [mu] s, the excitation lamp 2 to accommodate the speed It is impossible to turn on or turn off the light at high speed, and further, there is a drawback that the life of the excitation lamp 2 is shortened by performing control such that lighting and turning off are repeated.
【００１７】そこで、本発明は、前述した従来のものに
おける問題点を克服し、固体レーザ光の初期パルスの発
振制御を容易にすることができ、マーキングの仕上りを
良好にできる固体レーザマーキング装置を提供すること
を目的とする。Therefore, the present invention provides a solid-state laser marking device which overcomes the above-mentioned problems in the prior art, facilitates the oscillation control of the initial pulse of the solid-state laser light, and improves the marking finish. The purpose is to provide.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の固体レーザマーキング装置は、光を受
けることにより内部にエネルギーを蓄積する固体レーザ
媒質と、この固体レーザ媒質に励起用レーザ光を照射す
る半導体レーザと、前記固体レーザ媒質から固体レーザ
光の出力方向に配置され前記固体レーザ媒質から放出さ
れる光を選択的に回折するＱスイッチと、前記Ｑスイッ
チを通過する光の進行方向に配設されこの光を選択的に
反射あるいは通過させる出力ミラーと、前記固体レーザ
光の出力方向と反対方向に配置され前記光を全反射させ
る全反射ミラーと、前記出力ミラーを通過した固体レー
ザ光を加工物に対して走査させるスキャナ部と、前記半
導体レーザの励起用レーザ光の光強度および前記Ｑスイ
ッチの切換えを制御する制御部とを有する固体レーザマ
ーキング装置において、前記制御部は前記固体レーザ光
の初期パルスが発振されるまで前記半導体レーザにより
照射される励起用レーザ光の光強度を定常パルス時より
も小さくするように制御することを特徴とする。To SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the solid-state laser marking device of the present onset Ming, a solid-state laser medium for storing error Nerugi over to internal by receiving light, the solid-state laser medium to a semiconductor laser for irradiating the excitation laser light, a Q-switch to diffract light to the selected択的emitted from the from the solid-state laser medium disposed in the output direction of the solid-state laser light the solid-state laser medium, the Q-switch an output mirror for arranged in the traveling direction of the light passing through the selectively reflected or passes through the light, and a total reflection mirror for the arranged output direction opposite the direction of the solid-state laser light totally reflecting the light, the output a scanner unit for the solid-state laser light passing through the mirror scanned relative workpiece, control the switching of the semiconductor laser light intensity and the Q-switch of the excitation laser light In the solid-state laser marking device and a control unit for the control unit is the steady pulse of light intensity of the excitation laser light <br/> irradiated by the semiconductor laser to the initial pulse of a solid laser beam is oscillated It is characterized in that it is controlled to be smaller than.
【００１９】[0019]
【作用】本発明の固体レーザマーキング装置は、制御部
が半導体レーザを制御することにより励起用レーザ光の
光強度を調整して固体レーザ媒質を励起するとともに、
Ｑスイッチの作動を制御することにより前記固体レーザ
媒質内にエネルギーを蓄積する。前記Ｑスイッチをオン
にして励起用レーザ光を固体レーザ媒質に所定の時間照
射すると、前記固体レーザ媒質内に必要なエネルギーが
蓄積されることとなる。このエネルギーを固体レーザ光
に変換して発振する。このとき、前記制御部は前記Ｑス
イッチをオフにして固体レーザ光を回折せずに出力方向
に通過させ、さらに出力ミラーも通過させてスキャナ部
に入光させる。そして、このスキャナ部を介して固体レ
ーザ光の焦点や進行方向を調整し加工物にマーキングを
行う。In the solid-state laser marking apparatus of the present invention, the control unit controls the semiconductor laser to adjust the light intensity of the excitation laser light to excite the solid-state laser medium.
Storing error Nerugi over to the solid state laser in the medium by controlling the operation of the Q-switch. Turn on the Q switch
In to the excitation laser beam solid state laser medium a predetermined time irradiation
Morphism Then, thing that Do you et Nerugi over necessary the solid-state laser in the medium is accumulated. The children of the error Nerugi over solid-state laser light
Converts to and oscillates. At this time, the control unit turns off the Q switch to allow the solid-state laser light to pass through in the output direction without being diffracted, and also allows the output mirror to pass therethrough to enter the scanner unit. Then, the focus and the traveling direction of the solid-state laser light are adjusted via this scanner unit to mark the workpiece.
【００２０】したがって、前記制御部により固体レーザ
媒質内に蓄積されるエネルギー量を調整できるため、マ
ーキング開始時に発振される固体レーザ光の初期パルス
を出力するまでは、前記制御部が前記半導体レーザの励
起用レーザ光の光強度を小さくする制御を行うことによ
り、前記固体レーザ媒質に蓄積されるエネルギー量を調
整して初期パルスが定常パルス時と同等の大きさで出力
され高精度なマーキングを行うようにする。[0020] Thus, it is possible to adjust the Rue Nerugi over the amount accumulated in the solid-state laser the medium by the control unit, to the output of an initial pulse of a solid laser beam oscillated at the marking start, the control unit is the semiconductor by performing control to reduce the light intensity of the excitation laser light of the laser, a high-precision output by the solid accumulated in the laser medium Rue Nerugi over quantity adjusting initial pulse is equal to the steady state pulse magnitude and of Be sure to make proper markings.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。なお、前述した従来のものと同一の構成について
は、図面中に同一の符号を付し、その説明は省略する。The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. It should be noted that the same components as those of the conventional one described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted.
【００２２】図１は本発明の実施例としてのＬＤ励起に
よる固体レーザマーキング装置の要部概略構成図を示し
ている。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a main part of a solid-state laser marking device by LD excitation as an embodiment of the present invention.
【００２３】本実施例の固体レーザマーキング装置に
は、光学特性に優れた固体レーザ媒質の一つである円柱
形状のＹＡＧロッド１とこのＹＡＧロッド１の側方から
励起用レーザを直接照射するサイドポンピング方式によ
りＹＡＧロッド１の原子を光励起させる半導体レーザダ
イオードアレイ１２（以下、ＬＤＡ１２と略する）とが
配設されている。このＬＤＡ１２は制御部５により電力
供給を制御される電源装置４と連結されて、点灯と消灯
の切換えを高速で行える高速スイッチングが可能であ
り、また、そのよう頻繁に切換えを行っても寿命にほと
んど悪影響を及ぼされないものである。In the solid-state laser marking apparatus of this embodiment, a cylindrical YAG rod 1 which is one of solid-state laser media having excellent optical characteristics, and a side which directly irradiates an excitation laser from the side of the YAG rod 1. By pumping method
Ri semiconductor laser diode array 12 to photoexcitation the Y AG rod 1 atom (hereinafter, abbreviated as LDA12) and are arranged. The LDA 12 is connected to the power supply device 4 whose power supply is controlled by the control unit 5, and is capable of high-speed switching capable of switching between lighting and extinguishing at high speed. It has almost no adverse effects.
【００２４】そして、ＹＡＧロッド１の一端側にはＹＡ
Ｇロッド１の端面に対して所定の間隔をおいて光を全反
射させる全反射ミラー６が配設されており、他端側には
ＹＡＧロッド１の端面に対して所定の間隔をおいてＹＡ
Ｇロッド１から放出される光を回折するＱスイッチ７が
配設されており、さらにＹＡＧロッド１とＱスイッチ７
とを結ぶ延長線上には所定の固体レーザ光の一部を透過
させる半透過性の出力ミラー８が配設されている。そし
て、Ｑスイッチ７にはこのＱスイッチ７を特定周波数で
作動させるために電圧を供給するＱスイッチドライブ９
が連結されており、さらに、このＱスイッチドライブ９
は制御部５によりＱスイッチ７に加える電圧量やそのタ
イミングを制御される。したがって、Ｑスイッチ７はこ
の特定周波数に基づいて、ＹＡＧロッド１がエネルギー
を蓄積する間はオンにされて、ＹＡＧロッド１の励起原
子が基底状態に戻る際に放出する光を回折してレーザ発
振をしないようにし、オフにされた時ＹＡＧロッド１が
所定の固体レーザ光を出力する。そして、出力ミラー８
を通過した固体レーザ光の進行先には、加工物１１をマ
ーキングするために固体レーザ光をＸ、Ｙ方向に走査す
る２枚の可動ミラー等（図示せず）を有するスキャナ部
１０が配設されている。Then , Y A is attached to one end of the Y AG rod 1.
A total reflection mirror 6 that totally reflects light is arranged at a predetermined distance from the end surface of the G rod 1, and the other end side thereof is provided.
Y A A predetermined distance from the end surface of the rod 1 Y A
G and Q-switch 7 for diffracting light emitted from the rod 1 is arranged, Y to further AG rod 1 and the Q-switch 7
A semi-transmissive output mirror 8 that transmits a part of a predetermined solid-state laser beam is arranged on an extension line connecting the and. Then , the Q switch 7 is supplied with a voltage for operating the Q switch 7 at a specific frequency.
Are connected, and further, this Q switch drive 9
It is controlling the amount of voltage and the timing added to the Q-switch 7 Ri by the control section 5. Thus, Q switch 7 on the basis of the specific frequency, while accumulating Y AG rod 1 Gae Nerugi over <br/> is turned on, emitted when the excited atoms of Y AG rod 1 is returned to the ground state Laser light
Vibration so as not to, Y AG rod 1 when the off you Outputs a predetermined solid state laser light. Then, the output mirror 8
The scanner unit 10 having two movable mirrors (not shown) for scanning the solid-state laser light in the X and Y directions for marking the workpiece 11 is disposed at the destination of the solid-state laser light that has passed through. Has been done.
【００２５】次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２６】本実施例のＬＤ励起による固体レーザマー
キング装置は、制御部５が電源装置４を介してＬＤＡ１
２の点灯・消灯および励起用レーザ光強度を制御し、Ｙ
ＡＧロッド１の原子を励起する。このとき、ＬＤＡ１２
は励起用レーザ光強度を強弱に変更したり、高速スイッ
チングを行うことが可能であるため、ＹＡＧロッド１内
に蓄積されるエネルギー量も自在に調整することができ
る。The solid-state laser marking device according to LD pumped in this embodiment, through the control section 5 power supplies 4 L DA1
Controls turned on and off and the pumping laser beam intensity of 2, Y
Excites the atoms of the AG rod 1. At this time , L DA12
Or change in intensity of the excitation laser light intensity, because it is possible to perform high-speed switching can be freely adjusted Rue Nerugi over the amount accumulated in the YAG rod 1.
【００２７】したがって、マーキングを開始するまで
は、ＬＤＡ１２の励起用レーザ光強度を定常パルス時よ
りも小さくして図２の（ａ）に示すようにエネルギーを
蓄積しすぎないようにする。そして、固体レーザ光を発
振するために必要なエネルギー量が蓄積されると、これ
を固体レーザ光として発振するとともに制御部５がＱス
イッチドライブ９を介してＱスイッチ７をオフにするよ
うに制御し、固体レーザ光を回折せずに一気に出力す
る。そして、この固体レーザ光が出力ミラー８を通過し
て、その先に配設されたスキャナ部１０に入光する。こ
のスキャナ部１０内においては、図示しない可動ミラー
により固体レーザ光を正確に加工物１１に対して走査さ
せるように制御し、マーキングが開始される。[0027] Thus, to the start of the marking, the steady pulse of the excitation laser light intensity of L DA12
Remote and small to prevent excessive accumulation of error Nerugi over as shown in (a) of FIG. When the error Nerugi over amount is accumulated required to oscillate a solid laser beam, which turns off the Q switch 7 control section 5 in together when oscillating as a solid-state laser light through the Q-switch drive 9 controlled to be, at once outputted without diffracting the solid body laser beam. Then, through the power mirror 8 out this solid-state laser light, and enters the scanner unit 10 disposed ahead. In the scanner unit 10, the scanning is for exactly workpiece 11 solid state laser light by the movable mirror (not shown)
Controlled in so that not marking is initiated.
【００２８】このマーキング開始直後における最初の固
体レーザ光を発振したときの初期パルスの大きさは、制
御部５がＬＤＡ１２の励起用レーザ光強度を制御してＹ
ＡＧロッド１内に蓄積するエネルギー量を、図３に示す
定常パルス発振可能レベルとなるように調整したため、
図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように定常パルスの大きさ
と同等の大きさとなる。そして、その後におけるマーキ
ングでは、Ｑスイッチ７のオン・オフの切換えが一定の
駆動周波数で制御されるため、ＬＤＡ１２の励起による
励起用レーザ光強度は定常パルス時の光強度で照射すれ
ばよい。The magnitude of the initial pulse when the oscillating a first solid-state laser light immediately after the marking start, control <br/> control unit 5 controls the excitation laser light intensity L DA 12 Y
Since the accumulation to Rue Nerugi over amount AG rod 1, was adjusted to be constant pulsed possible levels shown in FIG. 3,
As shown in (b) and (c) of FIG. 2, the magnitude is the same as the magnitude of the stationary pulse. Then, in the marking in subsequent, since the switching on and off of the Q-switch 7 is controlled at a constant driving frequency, the pumping laser beam intensity due to excitation of L DA 12 may be irradiated with light intensity of the steady state pulse.
【００２９】そして、マーキングの途中でつぎのマーキ
ング位置に移動するために、固体レーザ光の出力を一時
停止し、移動した後に再度出力する場合には、時間の経
過によりＹＡＧロッド１内にエネルギーが飽和状態まで
蓄積されるのを防止するため、再びＬＤＡ１２の光強度
を小さくして、ＹＡＧロッド１内に蓄積するエネルギー
の量を調整し、出力する固体レーザ光のパルスの大きさ
を制御することとなる。[0029] Then, in order to move to the middle in the next marking position of the marking, to pause the output of the solid-state laser light, it moved when outputting again later, the Y AG rod 1 Ri by the passage of time for error Nerugi over is prevented from being accumulated to saturation, and reduce the light intensity of again L DA 12, to adjust the amount of Rue Nerugi over <br/> be accumulated in the Y AG rod 1 , The pulse size of the output solid-state laser light is controlled.
【００３０】したがって、このような本実施例の構成に
よれば、制御部５がＬＤＡ１２の励起用レーザ光強度を
制御することにより、ＹＡＧロッド１内のエネルギーの
蓄積量を調整し、容易に固体レーザ光の強さであるパル
スの大きさを制御することができるため、初期パルスに
より加工物１１に生じていたポンチ跡のような深いマー
キング跡を生じることもない。[0030] Therefore, according to such a configuration of the present embodiment, the braking by the control unit 5 controls the excitation laser light intensity L DA 12, to adjust the amount of accumulated error Nerugi over the YAG rod 1 Since the magnitude of the pulse, which is the intensity of the solid-state laser light, can be easily controlled, a deep marking mark such as a punch mark generated on the workpiece 11 by the initial pulse is not generated.
【００３１】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as necessary.
【００３２】たとえば、前述したＬＤＡ１２は、ＹＡＧ
ロッド１に対して側方に配置される、いわゆるサイドポ
ンピング方式であったが、これを、ＹＡＧロッド１の端
面の方向から励起用レーザ光を入射するように配置する
エンドポンピング方式としてもよい。[0032] For example, LDA12 that described above, Y AG
Is disposed laterally with respect to the rod 1 has a so-called side-pumping scheme, which may be end pumped system arranged to the incident end face excitation laser beam from the direction of the Y AG rod 1 .
【００３３】また、固体レーザ媒質もＹＡＧに限らず、
ルビーやガラスおよびＹＬＦなどでもよく、円柱形状以
外の四角柱やスラブ形状としてもよい。The solid-state laser medium is not limited to YAG,
Ruby, glass, YLF, or the like may be used, and a quadrangular prism or slab shape other than the cylindrical shape may be used.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体レーザ
マーキング装置によれば、制御部がＬＤＡの励起用レー
ザ光強度を制御することにより、容易に固体レーザ光の
強さであるパルスの大きさを制御することができる。As described above, according to the solid-state laser marking device of the present invention, the controller controls the intensity of the laser light for exciting LDA, so that the intensity of the pulse, which is the intensity of the solid-state laser light, can be easily adjusted. Can be controlled.
【００３５】したがって、初期パルスが定常パルスより
大きいために加工物に生じていたポンチ跡のような深い
マーキング跡を生じることもなく、高精度で仕上りの優
れたマーキングを行うことができる。Therefore, since the initial pulse is larger than the steady pulse, a deep marking mark such as a punch mark generated on the workpiece is not generated, and it is possible to perform marking with high accuracy and excellent finish.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施例の固体レーザマーキング装置の
要部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a solid-state laser marking device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例の固体レーザマーキング装置に
おける（ａ）励起用レーザ光強度、（ｂ）Ｑスイッチの
損失、および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関
する各々のタイミングチャートFIG. 2 is a timing chart regarding (a) excitation laser light intensity, (b) Q switch loss, and (c) solid laser pulse size in the solid-state laser marking device according to the embodiment of the present invention.
【図３】光励起時間に対するレーザ媒質内に蓄積される
エネルギー量の関係を示す図 Ru stored in [3] laser in the medium for optical excitation time
Shows the error Nerugi over the amount of related
【図４】従来の固体レーザマーキング装置の要部構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of a conventional solid-state laser marking device.
【図５】従来の固体レーザマーキング装置における
（ａ）励起ランプの光強度、（ｂ）Ｑスイッチの損失、
および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関する各
々のタイミングチャートFIG. 5: (a) Light intensity of an excitation lamp, (b) Q switch loss in a conventional solid-state laser marking device,
And (c) Respective timing charts regarding the pulse size of the solid-state laser light
【図６】従来の他の固体レーザマーキング装置における
（ａ）励起ランプの光強度、（ｂ）Ｑスイッチの損失、
および（ｃ）固体レーザ光のパルスの大きさに関する各
々のタイミングチャートFIG. 6 (a) Light intensity of an excitation lamp, (b) Q switch loss in another conventional solid-state laser marking device,
And (c) Respective timing charts regarding the pulse size of the solid-state laser light
【符号の説明】 １ ＹＡＧロッド ２ 励起ランプ ３ キャビティ ４ 電源装置 ５ 制御部 ６ 全反射ミラー ７ Ｑスイッチ ８ 出力ミラー ９ Ｑスイッチドライブ １０ スキャナ部 １２ 半導体レーザダイオードアレイ（ＬＤＡ）[Explanation of reference symbols] 1 YAG rod 2 Excitation lamp 3 Cavity 4 Power supply device 5 Control unit 6 Total reflection mirror 7 Q switch 8 Output mirror 9 Q switch drive 10 Scanner unit 12 Semiconductor laser diode array (LDA)
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図３[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図３】 [Figure 3]
Claims (1)
ギを蓄積する固体レーザ媒質と、このレーザ媒質に励起
用レーザ光を照射する半導体レーザと、前記レーザ媒質
から固体レーザ光の出力方向に配置され前記レーザ媒質
から放出される光を前記レーザ媒質内に蓄積される励起
エネルギ量に応じて選択的に回折するＱスイッチと、こ
のＱスイッチを通過する光の進行方向に配設されこの光
を選択的に反射あるいは通過させる出力ミラーと、固体
レーザ光の出力方向と反対方向に配置され光を全反射さ
せる全反射ミラーと、前記出力ミラーを通過した固体レ
ーザ光を加工物の方向に進行させるスキャナ部と、前記
半導体レーザの励起用レーザ光の光強度および前記Ｑス
イッチの切換えを制御する制御部とを有する固体レーザ
マーキング装置において、前記制御部は固体レーザ光の
初期パルスが発振されるまで前記半導体レーザから照射
される光強度を定常時よりも小さくするように制御する
ことを特徴とする固体レーザマーキング装置。1. A solid-state laser medium that stores pumping energy therein by receiving light, a semiconductor laser that irradiates the laser medium with a pumping laser beam, and a solid-state laser medium arranged in the output direction of the solid-state laser beam from the laser medium. A Q switch that selectively diffracts the light emitted from the laser medium according to the amount of excitation energy accumulated in the laser medium, and a Q switch that is arranged in the traveling direction of the light passing through the Q switch to select the light. Output mirror for reflecting or passing the solid laser light, a total reflection mirror arranged in a direction opposite to the output direction of the solid-state laser light for totally reflecting the light, and a scanner for advancing the solid-state laser light passing through the output mirror toward the workpiece. A solid-state laser marking device having a control unit for controlling the light intensity of the laser light for exciting the semiconductor laser and the switching of the Q switch. The solid-state laser marking device is characterized in that the control unit controls the light intensity emitted from the semiconductor laser to be smaller than that in a steady state until the initial pulse of the solid-state laser light is oscillated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286554A JPH08148740A (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Solid-state laser masking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286554A JPH08148740A (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Solid-state laser masking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148740A true JPH08148740A (en) | 1996-06-07 |
Family
ID=17705920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6286554A Pending JPH08148740A (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Solid-state laser masking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148740A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005045211A (en) * | 2003-05-16 | 2005-02-17 | Metal Improvement Co Inc | Self-seeded single frequency solid-state laser ring laser, single frequency laser peening method, and method thereof |
| JP2005158790A (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Laserfront Technologies Inc | Pulse-driving laser-diode exciting q-switch solid-laser oscillator and its oscillation control method |
| JP2015046556A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | ブラザー工業株式会社 | Laser oscillation device, laser processing device and program |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0260265B2 (en) * | 1984-10-05 | 1990-12-14 | Hitachi Ltd |
-
1994
- 1994-11-21 JP JP6286554A patent/JPH08148740A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0260265B2 (en) * | 1984-10-05 | 1990-12-14 | Hitachi Ltd |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005045211A (en) * | 2003-05-16 | 2005-02-17 | Metal Improvement Co Inc | Self-seeded single frequency solid-state laser ring laser, single frequency laser peening method, and method thereof |
| JP2005158790A (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Laserfront Technologies Inc | Pulse-driving laser-diode exciting q-switch solid-laser oscillator and its oscillation control method |
| JP2015046556A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | ブラザー工業株式会社 | Laser oscillation device, laser processing device and program |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5338334B2 (en) | Laser light source device and laser processing device | |
| JP2007190560A (en) | Laser beam machining apparatus | |
| JP3411852B2 (en) | Laser marking device | |
| JP2010115698A (en) | Fiber laser beam machining device and fiber laser beam machining method | |
| CN115210973A (en) | Wavelength conversion laser device and wavelength conversion laser processing machine | |
| RU2301485C2 (en) | High-peak-power laser device for light generation in vacuum ultraviolet spectrum region | |
| JPH08148740A (en) | Solid-state laser masking device | |
| JP2005347338A (en) | Laser beam machining device | |
| JPH1126858A (en) | Method for controlling q switch oscillation solid laser device and q switch oscillation solid laser device | |
| US8068520B2 (en) | Method for generating a laser pulse for the fine machining of workpieces using a fiber laser | |
| JP2007081065A (en) | Laser apparatus, laser processing apparatus and measuring device | |
| JP3364171B2 (en) | Laser marker | |
| JP2008073733A (en) | Laser beam machining apparatus | |
| KR20230051584A (en) | Laser processing method and laser processing device | |
| JPH0145225B2 (en) | ||
| JP3016700B2 (en) | Solid laser processing equipment | |
| JP2009188090A (en) | Laser oscillator | |
| JP5599277B2 (en) | Laser apparatus and laser processing apparatus | |
| JPH08191168A (en) | Q switch laser device | |
| JP3188947B2 (en) | Q switch control device | |
| JP2986699B2 (en) | Q switch control device | |
| JP4275558B2 (en) | Solid state laser oscillator | |
| JPH0653578A (en) | Laser apparatus | |
| KR102252412B1 (en) | Laser apparatus for treatment of skin which can adjust the duration of pulse and change the wavelength easily | |
| JP2008147335A (en) | Composite laser light output device |