JP2001018078A - Laser beam marker - Google Patents

Laser beam marker

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JP2001018078A
JP2001018078A JP11186471A JP18647199A JP2001018078A JP 2001018078 A JP2001018078 A JP 2001018078A JP 11186471 A JP11186471 A JP 11186471A JP 18647199 A JP18647199 A JP 18647199A JP 2001018078 A JP2001018078 A JP 2001018078A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam marker capable of yielding an uniform density from a marking start point to a final point. SOLUTION: The laser beam oscillation part 1 of a laser beam marker has been miniaturized by using a rare earth-doped optical fiber for a laser beam medium of the laser beam oscillation part 1. Further, a control part 4 arranged in the laser beam marker is operated so that, while the laser beam oscillation part 1 is started and reaching a steady state, a shift quality per unit time of an irradiation position data is gradually increased according to the output rise of the laser beam oscillation part 1. Consequently, in the case of a low laser power, the scanning speed of the laser beam is reduced, an irradiation quantity of the laser beam is sufficiently secured. By this method, a uniform density from a marking start point to a final point is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガルバノメータス
キャナを駆動してレーザ光を走査することにより、被マ
ーキング対象物に所定の文字・図形等をマーキングする
レーザマーカに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser marker for marking predetermined characters and figures on an object to be marked by driving a galvanometer scanner and scanning a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザマーカは、一般に、レーザ発振部
とガルバノメータスキャナとを備え、制御部からガルバ
ノメータスキャナに制御信号を送ってレーザ光を走査す
ることで、被マーキング対象物の表面上に所望のマーキ
ングを行う。そして、上記レーザ発振部としてYAGレ
ーザを使用したレーザマーカが提供されている。このレ
ーザ発振部は、レーザ媒質となるYAG結晶の両端に全
反射ミラーと部分透過ミラーとを設けるとともに、部分
透過ミラーとYAG結晶との間にQスイッチを配置し、
YAG結晶の周りには励起用光源を設けた構成となって
いる。また、このようなレーザマーカに備えた制御部
は、マーキングの始点においてレーザ光の走査速度を加
速させていち早く一定速度でレーザ光を走査するように
ガルバノメータスキャナを制御している。
2. Description of the Related Art A laser marker generally includes a laser oscillating unit and a galvanometer scanner. A control signal is transmitted from a control unit to the galvanometer scanner to scan a laser beam, whereby a desired marking is formed on the surface of the object to be marked. I do. A laser marker using a YAG laser as the laser oscillation section is provided. This laser oscillation unit has a total reflection mirror and a partial transmission mirror provided at both ends of a YAG crystal serving as a laser medium, and a Q switch is disposed between the partial transmission mirror and the YAG crystal.
An excitation light source is provided around the YAG crystal. Further, a control unit provided for such a laser marker controls the galvanometer scanner so as to accelerate the scanning speed of the laser beam at the starting point of the marking and then scan the laser beam at a constant speed quickly.

【0003】ところで、上記YAGレーザを使用したレ
ーザマーカでは、ミラーやQスイッチが必要なために装
置が大型化するなどの問題があり、これに変わるものと
して光ファイバをレーザ媒質に用いたものが考え出され
た。これは、希土類をドープした光ファイバを励起用レ
ーザ光源からのエネルギーによって励起状態とし、この
エネルギーでレーザ光を増幅して発振するもので、Qス
イッチを必要としないものである。
Incidentally, the laser marker using the YAG laser has a problem that a mirror and a Q switch are required, so that the device becomes large. As an alternative, a laser marker using an optical fiber as a laser medium is considered. Was issued. In this method, an optical fiber doped with a rare earth element is set in an excited state by energy from an excitation laser light source, and the laser light is amplified and oscillated by this energy, and does not require a Q switch.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、光ファイバ
をレーザ媒質としたレーザ発振部では、Qスイッチを備
えないために、レーザ発振部の起動時には高い励起エネ
ルギーを蓄積できない状態でレーザ光が出射される。こ
のため、レーザ発振部によるレーザ光の出力は、起動時
には小さく、時間の経過と共に光ファイバに励起エネル
ギーが徐々に蓄積されて徐々に増加し、やがて所定の出
力に安定するという挙動を示す(図3(D)参照)。
However, since the laser oscillation section using an optical fiber as a laser medium does not have a Q switch, the laser beam is emitted in a state where high excitation energy cannot be stored when the laser oscillation section is started. You. Therefore, the output of the laser beam by the laser oscillation unit is small at the time of startup, and the pump energy gradually accumulates and gradually increases in the optical fiber as time elapses. 3 (D)).

【0005】一方、対象物へのマーキングの濃さは、マ
ーキングの単位長さ当たりの照射量(=レーザパワー/
レーザ光の走査速度)で決まる。従って、光ファイバを
レーザ媒質としたレーザマーカでは、レーザ発振部が起
動されて定常状態に至るまでの間では、レーザパワーが
小さいためにマーキングが薄くなる。また、このレーザ
マーカの制御部が、従来のYAGレーザを使用したもの
と同様に、レーザ光の走査速度をいち早く一定速度とな
るように加速すると、ますますレーザ光の照射量が小さ
くなってマーキングが薄くなり、始点付近と終点付近の
マーキングの濃さが不均一となってしまう。本発明は、
上記事情に鑑みてなされたもので、マーキングの始点か
ら終点まで均一な濃さにすることができるレーザマーカ
の提供を目的とする。
On the other hand, the density of the marking on the object is determined by the irradiation amount per unit length of the marking (= laser power /
(Scanning speed of laser light). Therefore, in a laser marker using an optical fiber as a laser medium, the marking becomes thin because the laser power is small until the laser oscillating unit is activated and reaches a steady state. In addition, when the control unit of the laser marker accelerates the scanning speed of the laser beam so as to become a constant speed as in the case of using the conventional YAG laser, the irradiation amount of the laser beam is further reduced, and the marking is reduced. As a result, the density of the markings near the start point and the end point becomes uneven. The present invention
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a laser marker that can have a uniform density from the start point to the end point of marking.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るレ
ーザマーカは、レーザ媒質として希土類をドープした光
ファイバを備えるレーザ発振部と、レーザ発振部から出
射したレーザ光を走査して対象物に照射するガルバノメ
ータスキャナと、レーザ光の照射位置データからなる制
御信号をガルバノメータスキャナに与えて駆動制御する
制御部と、制御信号を予め任意に設定できる設定部とを
備えたレーザマーカにおいて、制御部は、レーザ発振部
が起動されて定常状態に至るまでの間では、照射位置デ
ータの単位時間あたりの変位量を、レーザ発振部の出力
が上がるに伴って徐々に大きくするところに特徴を有す
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser marker including a laser oscillation section having an optical fiber doped with a rare earth as a laser medium, and scanning a laser beam emitted from the laser oscillation section onto an object. In a galvanometer scanner to irradiate, a control unit that controls the drive by giving a control signal consisting of irradiation position data of the laser beam to the galvanometer scanner, and a laser marker including a setting unit that can arbitrarily set a control signal in advance, the control unit includes: Until the laser oscillation unit is activated and reaches a steady state, the displacement amount of the irradiation position data per unit time is gradually increased as the output of the laser oscillation unit increases.

【0007】[0007]

【発明の作用及び効果】本発明によれば、レーザ発振部
のレーザ媒質に希土類ドープ光ファイバを使用したか
ら、従来のYAGレーザで必要とされたQスイッチ等を
設けなくて済むようになり、レーザマーカのレーザ発振
部を小型化することができる。このようなレーザ発振部
は、出力が徐々に立ち上がるため、マーキングの始点付
近ではレーザパワーが小さい。ところが、本発明のレー
ザマーカに備えた制御部は、レーザ発振部が起動されて
定常状態に至るまでの間では、レーザ発振部の出力が上
がるに伴って、照射位置データの単位時間あたりの変位
量を徐々に大きくするから、マーキングの始点付近で
は、レーザ光の走査速度が小さく抑えられる。従って、
マーキングの始点付近で、レーザパワーが小さくてもマ
ーキングの単位長さ当たりの照射量は十分に確保され、
これによりマーキングの始点から終点まで均一な濃さに
することができる。
According to the present invention, since a rare-earth-doped optical fiber is used as the laser medium of the laser oscillation section, it is not necessary to provide a Q switch and the like required in the conventional YAG laser. The laser oscillation section of the laser marker can be reduced in size. Since the output of such a laser oscillator gradually rises, the laser power is small near the starting point of the marking. However, the control unit provided in the laser marker according to the present invention is configured such that the displacement of the irradiation position data per unit time increases as the output of the laser oscillation unit increases until the laser oscillation unit is activated and reaches a steady state. Is gradually increased, so that the scanning speed of the laser beam can be kept low near the starting point of the marking. Therefore,
Near the starting point of the marking, the irradiation amount per unit length of the marking is sufficiently secured even if the laser power is small,
Thereby, the density can be made uniform from the start point to the end point of the marking.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本願実施形態のレーザマーカは、
全体の構成が図1に示されると共に、レーザ発振部1の
詳細の構成が図2に示されている。まず、レーザ発振部
1について説明すると、図2に示すように、信号用レー
ザ光源としての信号用半導体レーザ10は、ドライバ1
1を介してレーザ駆動部3により駆動され、赤外線レー
ザをパルス発振する。20はレーザ増幅器であり、上記
信号用半導体レーザ10からのレーザ光を増幅する機能
を有する。ここには、希土類元素である例えばイットリ
ビウム(Yb)を含むガラスファイバ(希土類ドープ光
ファイバ)21、励起用レーザ光源に相当する第1励起
用半導体レーザ22A及び第2励起用半導体レーザ22
Bが備えられている。なお、希土類ドープ光ファイバ2
1は他との区別をするために図面中では斜線を付して示
してある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The entire configuration is shown in FIG. 1, and the detailed configuration of the laser oscillation unit 1 is shown in FIG. First, the laser oscillation unit 1 will be described. As shown in FIG. 2, a signal semiconductor laser 10 as a signal laser light source includes a driver 1
Driven by the laser drive unit 3 via 1 to pulsate the infrared laser. Reference numeral 20 denotes a laser amplifier, which has a function of amplifying the laser light from the signal semiconductor laser 10. Here, a glass fiber (rare-earth doped optical fiber) 21 containing a rare earth element, for example, ytterbium (Yb), a first pumping semiconductor laser 22A and a second pumping semiconductor laser 22 corresponding to a pumping laser light source are provided.
B is provided. The rare earth doped optical fiber 2
1 is hatched in the drawings to distinguish it from others.

【0009】上記希土類ドープ光ファイバ21は、図示
しないボビンに多数回巻回することで所要長の光路が確
保されており、ボビンに巻回した一方のリード部分には
レーザ光を他端側にのみ通過させる光アイソレータ24
が設けられ、その両端部には2つの光コネクタ25A,
25Bが設けられている。一方の光コネクタ25Aは、
光ファイバ26に入射した半導体レーザ10からのレー
ザ光を希土類ドープ光ファイバ21の一端(前端)に入
射させるとともに、光ファイバ26Aに入射した第1励
起用半導体レーザ22Aからのレーザ光を希土類ドープ
光ファイバ21にその後端側に向けて合流させる機能を
有する。また、他方の光コネクタ25Bは光ファイバ2
6Bに入射した第2励起用半導体レーザ22Bからのレ
ーザ光を希土類ドープ光ファイバ21内に前端側に向け
て入射させる機能を有する。また、図示はしないが、上
記したようにボビンに巻回した希土類ドープ光ファイバ
21、光コネクタ25B、第2励起用半導体レーザ22
B及び光ファイバ26Bは直方体のケース内に収容され
るとともに、そのケース内にシリコン樹脂を充填するこ
とで固定されている。
The rare-earth-doped optical fiber 21 has a required length of optical path secured by being wound around a bobbin (not shown) many times, and one of the leads wound around the bobbin is provided with laser light at the other end. Optical isolator 24 that passes only
Are provided, and two optical connectors 25A,
25B are provided. One optical connector 25A is
The laser light from the semiconductor laser 10 incident on the optical fiber 26 is incident on one end (front end) of the rare-earth doped optical fiber 21 and the laser light from the first pumping semiconductor laser 22A incident on the optical fiber 26A is converted into the rare-earth doped light. It has a function of joining the fiber 21 toward the rear end side. The other optical connector 25B is connected to the optical fiber 2
The laser beam from the second pumping semiconductor laser 22B incident on 6B has a function of being incident on the rare-earth-doped optical fiber 21 toward the front end side. Although not shown, the rare-earth-doped optical fiber 21 wound on the bobbin as described above, the optical connector 25B, the second pumping semiconductor laser 22
B and the optical fiber 26B are housed in a rectangular parallelepiped case, and are fixed by filling the case with silicone resin.

【0010】なお、第1及び第2の各励起用半導体レー
ザ22A,22Bは、それぞれレーザ駆動部3及びドラ
イバ29A,29Bを介して制御部4によって制御さ
れ、ともに一定出力レベルで駆動される。また、各半導
体レーザ22A,22Bの発振波長は、希土類ドープ光
ファイバ21の希土類元素を励起するに適した波長に設
定されていることは勿論である。
The first and second pumping semiconductor lasers 22A and 22B are controlled by the controller 4 via the laser driver 3 and the drivers 29A and 29B, respectively, and are both driven at a constant output level. The oscillation wavelength of each of the semiconductor lasers 22A and 22B is, of course, set to a wavelength suitable for exciting the rare earth element of the rare earth doped optical fiber 21.

【0011】本実施形態のレーザマーカに備えたガルバ
ノメータスキャナ2は、上記レーザ発振部1から出射さ
れたレーザ光を縦横に走査するためのガルバノミラー4
0を備えた周知構造をなしている。そして、後述の制御
部4から出力された照射位置データとポジションセンサ
部42の出力信号とが比較部43で比較され、この比較
結果に応じた駆動電流をミラー駆動部41が受けてガル
バノミラー40を照射位置データに対応した位置へと変
移させる。これらにより、被マーキング対象物上へのレ
ーザ光の照射点が、所定の文字・図形等を描くように移
動する。なお、上記した文字・図形等のマーキング情報
は、レーザマーカに備えた例えばコンソールなどで構成
される設定部5によって、作業者が外部から設定できる
ようになっている。
The galvanometer scanner 2 provided in the laser marker according to the present embodiment includes a galvanometer mirror 4 for scanning the laser beam emitted from the laser oscillator 1 vertically and horizontally.
It has a well-known structure with zero. Then, the irradiation position data output from the control unit 4 to be described later and the output signal of the position sensor unit 42 are compared by a comparison unit 43, and a driving current corresponding to the comparison result is received by the mirror driving unit 41 and the galvanomirror 40 Is shifted to a position corresponding to the irradiation position data. As a result, the irradiation point of the laser beam on the object to be marked moves so as to draw predetermined characters, figures, and the like. The above-mentioned marking information such as characters and figures can be externally set by an operator by a setting unit 5 provided on the laser marker and configured by, for example, a console.

【0012】さて、レーザマーカの制御部4は、レーザ
駆動部3にレーザ発振部1の起動信号を与えると同時に
(図3(C)参照)、ガルバノメータスキャナ2に照射
点位置データを一定のタイミングで与える(図3(B)
参照)。
The laser marker control unit 4 provides the laser drive unit 3 with an activation signal for the laser oscillation unit 1 (see FIG. 3C), and simultaneously transmits irradiation point position data to the galvanometer scanner 2 at a constant timing. Give (Fig. 3 (B)
reference).

【0013】図3(A)には、制御部4から順次に送ら
れる照射点位置データの大きさがグラフにして示されて
おり、各照射点位置データ同士の変位量は、同図のD1,D
2,D3,D4・・・の高さの差で示されている。そして、同
図に示すように、照射点位置データは、最初に送られて
くるものの変移量(例えば、図3(A)におけるD1とD2
との高さの差参照)は小さいが、これが後に送られてく
るものほど変移量が徐々に大きくなり(例えば、図3
(A)におけるD2とD3、D3とD4の高さの差を比較して参
照)、やがて変位量が一定となるように設定してある
(例えば、図3(A)におけるD5とD6、D6とD7の高さの
差を比較して参照)。これにより、レーザ光の走査速度
が、最初は小さいが、加速されて徐々に大きくなり、や
がて所定速度に安定する。また、この加速時間は、レー
ザ発振部1が起動されてそのレーザパワーが定常状態に
至るまでの立ち上がり時間(図3のS2参照。例えば、
300〜400マイクロ秒)に一致させてある。より詳
細には、照射点位置データは、レーザ発振部1が出力し
たレーザパワーの立ち上がり挙動に応じ、 照射量=(レーザパワー)/(レーザ光の走査速度)=
一定 という関係が成り立つ速度でレーザ光を走査させるよう
に設定されている。
FIG. 3A is a graph showing the size of the irradiation point position data sequentially sent from the control unit 4, and the displacement between the irradiation point position data is represented by D1 in FIG. , D
2, D3, D4... Then, as shown in the figure, the irradiation point position data is the displacement amount of the first transmitted one (for example, D1 and D2 in FIG. 3A).
Is small, but the later this is sent, the larger the displacement gradually increases (for example, see FIG. 3).
The height difference between D2 and D3, and the height difference between D3 and D4 in (A) is compared), and the displacement is set so as to be constant (for example, D5, D6, and D6 in FIG. 3A). And compare the height difference of D7). As a result, the scanning speed of the laser beam is low at first, but is gradually increased with acceleration, and is eventually stabilized at the predetermined speed. The acceleration time is a rise time from when the laser oscillation unit 1 is activated to when the laser power reaches a steady state (see S2 in FIG. 3; for example,
(300-400 microseconds). More specifically, the irradiation point position data is obtained by: irradiation amount = (laser power) / (scanning speed of laser light) =
The laser beam is set to scan at a speed that satisfies the relationship of constant.

【0014】本実施形態は以上の構成であり、次にその
作用を説明する。レーザマーカの図示しない起動用のス
イッチをオン操作すると、設定部5によって入力された
設定値等および文字・図形等のマーキング内容の入力デ
ータやマーキングのプログラムが制御部4に取り込まれ
る。そして、制御部4は、この入力されたプログラムお
よび各種設定値に従い、レーザ駆動部3を作動させて、
レーザ発振部1に起動信号を与えると同時に(図3
(C)参照)、ガルバノメータスキャナ2に複数の照射
点位置データを順次に与える(図3(B)参照)。
The present embodiment has the above configuration, and its operation will be described below. When a start switch (not shown) of the laser marker is turned on, the control unit 4 takes in the setting values and the like input by the setting unit 5 and the input data of the marking contents such as characters and graphics and the marking program. Then, the control unit 4 operates the laser driving unit 3 according to the input program and various setting values,
At the same time as supplying a start signal to the laser oscillation unit 1 (FIG.
(See FIG. 3C), and a plurality of irradiation point position data are sequentially given to the galvanometer scanner 2 (see FIG. 3B).

【0015】レーザ発振部1は起動信号を受けると、ま
ず、励起用半導体レーザ22Aが直流駆動され、出射さ
れたレーザ光は光コネクタ25Aを介して希土類ドープ
光ファイバ21内に入射される。この結果、希土類ドー
プ光ファイバ21内が励起されてレーザ光が発生する
が、このときのレーザパワーは小さい。次いで、励起光
源である第2励起用半導体レーザ22Bが所定レベルで
連続発振する。すると、第2励起用半導体レーザ22B
からのレーザ光は、光コネクタ25Bを介して希土類ド
ープ光ファイバ21内に入射されてこれを高励起状態へ
と推移させ、この結果、レーザパワーが上がっていく。
そして、信号用半導体レーザ10がパルス発振して、そ
のパルスレーザ光が光ファイバ26及び光コネクタ25
Aを通過して高励起状態にある希土類ドープ光ファイバ
21に入射して通過することにより、このパルスレーザ
光は増幅されて出射端面23から出射する。従って、レ
ーザ発振部1は、図3(D)に示すように、起動信号を
受けた直後はレーザパワーが小さいが、この出力が徐々
に大きくなっていき、やがてレーザパワーが一定に落ち
着くという挙動を示す。
When the laser oscillating unit 1 receives the start-up signal, first, the excitation semiconductor laser 22A is DC-driven, and the emitted laser light enters the rare-earth doped optical fiber 21 via the optical connector 25A. As a result, the inside of the rare earth-doped optical fiber 21 is excited to generate laser light, but the laser power at this time is small. Next, the second excitation semiconductor laser 22B, which is an excitation light source, continuously oscillates at a predetermined level. Then, the second pumping semiconductor laser 22B
Is incident on the rare-earth-doped optical fiber 21 via the optical connector 25B and changes the state to a highly excited state. As a result, the laser power increases.
Then, the signal semiconductor laser 10 oscillates in pulses, and the pulsed laser light is transmitted to the optical fiber 26 and the optical connector 25.
The pulse laser light is amplified by passing through A and entering the rare-earth-doped optical fiber 21 in a highly excited state and passing therethrough. Therefore, as shown in FIG. 3D, the laser oscillation unit 1 has a behavior in which the laser power is small immediately after receiving the start signal, but this output gradually increases, and eventually the laser power settles down to a constant. Is shown.

【0016】一方、ガルバノメータスキャナ2には、レ
ーザ発振部1に起動信号が送られると同時に1つめの照
射点位置データが送られ、これに次いで図3(B)に示
すように一定のタイミング(同図の時刻t1,t2,t3…)毎
に、照射点位置データが順次に送られる。そして、これ
らに基づき、ガルバノミラー40の向きが変更され、レ
ーザ発振部1から出射されたレーザ光の照射点が、被マ
ーキング対象物の表面上で移動し、所望の文字・図形等
がマーキングされる。
On the other hand, the galvanometer scanner 2 is supplied with the first irradiation point position data at the same time as the start signal is transmitted to the laser oscillation section 1, and then at the fixed timing (FIG. 3B). Irradiation point position data is sequentially transmitted at each time t1, t2, t3... Then, based on these, the direction of the galvanometer mirror 40 is changed, and the irradiation point of the laser beam emitted from the laser oscillation unit 1 moves on the surface of the object to be marked, and desired characters and figures are marked. You.

【0017】ところで、上記したようにレーザ発振部1
の出力は徐々に立ち上がるため、マーキングの始点付近
ではレーザパワーが小さい。ところが、照射点位置デー
タは、照射量(=レーザパワー/レーザ光の走査速度)
が常に一定となる速度でレーザ光を走査させるように設
定してあるから、レーザパワーが小さいときには、照射
点位置データの変位量も小さくなってレーザ光の走査速
度が小さく抑えられ、マーキングの始点付近でも照射量
が十分に確保される。
By the way, as described above, the laser oscillator 1
Since the output gradually rises, the laser power is small near the starting point of the marking. However, the irradiation point position data is the irradiation amount (= laser power / laser beam scanning speed).
Is set so that the laser beam is always scanned at a constant speed. Therefore, when the laser power is small, the amount of displacement of the irradiation point position data is also small, and the scanning speed of the laser beam is suppressed to a small value. Even in the vicinity, the irradiation amount is sufficiently ensured.

【0018】そして、レーザ光の照射点の位置がマーキ
ングの始点から離れてくると、この間に時間が経過して
レーザ発振部1が立ち上がってきてレーザパワーが増加
する。ところが、照射点位置データは、照射量が常に一
定となる速度でレーザ光を走査させるように設定されて
いるから、レーザパワーの増加に伴って照射点位置デー
タの変位量も徐々に増えてレーザ光の走査速度が大きく
なり、結局、レーザパワーが増加しても、マーキングの
単位長さ当たりのレーザ光の照射量は、マーキングの始
点付近と変わらず、従ってマーキングの濃さも変わらな
い。やがて、レーザパワーが一定に落ち着くと照射点位
置データ同士の変位量も一定になり(図3(A)のD5,D
6,D7,D8,D9同士の間隔参照)、マーキングの始点付近と
変わらないレーザ光の照射量でもって、文字・図形が終
点までマーキングされる。
When the position of the laser beam irradiation point moves away from the starting point of the marking, the laser oscillating unit 1 rises after a certain period of time has elapsed and the laser power increases. However, since the irradiation point position data is set so that the laser beam is scanned at a speed at which the irradiation amount is always constant, the displacement amount of the irradiation point position data gradually increases with an increase in the laser power, and the laser beam is scanned. Even if the light scanning speed increases and the laser power eventually increases, the irradiation amount of the laser beam per unit length of the marking does not change from the vicinity of the starting point of the marking, and therefore the density of the marking does not change. Eventually, when the laser power settles to a constant level, the displacement between the irradiation point position data also becomes constant (D5 and D in FIG. 3A).
6, D7, D8, D9), the characters and figures are marked up to the end point by the irradiation amount of the laser beam which is not different from the vicinity of the starting point of the marking.

【0019】このように本実施形態のレーザマーカによ
れば、レーザ発振部1のレーザ媒質に希土類ドープ光フ
ァイバ21を使用したから、従来のYAGレーザで必要
とされたQスイッチ等を設けなくて済むようになり、レ
ーザマーカのレーザ発振部を小型化することができる。
そして、このようなレーザ発振部1では、レーザパワー
が徐々に立ち上がるが、その立ち上がり挙動に合わせて
ガルバノメータスキャナ2を駆動させたから、マーキン
グの始点から終点まで、レーザ光の照射量の均一化が図
られ、始点から終点まで均一な濃さによるマーキングを
行うことができる。
As described above, according to the laser marker of the present embodiment, since the rare earth-doped optical fiber 21 is used as the laser medium of the laser oscillation section 1, it is not necessary to provide a Q switch or the like required for the conventional YAG laser. As a result, the laser oscillation portion of the laser marker can be downsized.
In such a laser oscillating section 1, the laser power gradually rises, but since the galvanometer scanner 2 is driven in accordance with the rising behavior, the irradiation amount of the laser beam can be made uniform from the start point to the end point of the marking. Thus, marking with uniform density can be performed from the start point to the end point.

【0020】なお、本実施形態のレーザマーカでは、Q
スイッチを用いず、希土類ドープ光ファイバ21を用い
てレーザパルスを増幅する構成であるから、Qスイッチ
方式において発生するQスイッチ開放当初のパルス出力
のみが異常に大きくなって印字品質を劣化させることが
ない。
In the laser marker of this embodiment, Q
Since the laser pulse is amplified using the rare-earth doped optical fiber 21 without using a switch, only the pulse output at the beginning of opening the Q switch generated in the Q switch system becomes abnormally large, thereby deteriorating the print quality. Absent.

【0021】<第2実施形態>上記第1実施形態では、
マーキングの単位長さ当たりの照射量を一定とするため
に、図3(A)に示すように照射点位置データを一定の
タイミングで送り、それら照射点位置データ同士の変位
量を異ならせることで、レーザ光の照射点の走査速度を
徐々に立ち上げる構成としたが、本実施形態では、図4
に示すように、上記した照射点位置データ同士の変位量
は一定とし、照射点位置データを出力するタイミング
を、最初は長く、これを徐々に短くすることで、レーザ
光の照射点の走査速度を徐々に立ち上げる構成とした。
このようにしても、上記第1実施形態と同様の作用効果
を得られる。
<Second Embodiment> In the first embodiment,
In order to make the irradiation amount per unit length of the marking constant, the irradiation point position data is sent at a constant timing as shown in FIG. 3 (A), and the displacement amount between the irradiation point position data is made different. In this embodiment, the scanning speed of the laser beam irradiation point is gradually increased.
As shown in the figure, the displacement amount between the irradiation point position data described above is constant, and the timing of outputting the irradiation point position data is initially long, and this is gradually shortened, so that the scanning speed of the irradiation point of the laser light is reduced. Was gradually started.
Even in this case, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

【0022】<他の実施形態>本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するよ
うな実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、
下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することができる。
<Other Embodiments> The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
In addition to the following, various changes can be made without departing from the scope of the invention.

【0023】(1)前記第1及び第2実施形態では、マ
ーキングの単位長さ当たりの照射量が一定となるよう
に、照射点位置データを設定したが、レーザパワーの立
ち上がりに伴って、照射点の走査速度を上げる構成であ
れば、上記照射量が厳密に一定でなくてもよい。
(1) In the first and second embodiments, the irradiation point position data is set so that the irradiation amount per unit length of the marking is constant. However, irradiation is performed with rising laser power. The irradiation amount may not be strictly constant as long as the scanning speed of the point is increased.

【0024】(2)上記各実施形態では、設定部はコン
ソールであったが、この限りではなく、パソコンなどの
キーボードによって入力するものであっても良い。
(2) In each of the above embodiments, the setting unit is the console. However, the setting unit is not limited to this.

【0025】(3)上記各実施形態では光ファイバはガ
ラスファイバで構成されていたが、プラスチックファイ
バなどの屈曲可能な樹脂製の光ファイバを利用してもよ
い。
(3) In each of the above embodiments, the optical fiber is made of glass fiber, but a bendable resin optical fiber such as a plastic fiber may be used.

【0026】(4)レーザ光を増幅及び伝達する希土類
ドープ光ファイバは、全長にわたって希土類元素がドー
プされているものに限らず、増幅に必要な部分だけに希
土類元素がドープされているような部分的な希土類ドー
プ光ファイバを利用することもできる。
(4) The rare earth-doped optical fiber for amplifying and transmitting the laser beam is not limited to the one in which the rare earth element is doped over the entire length, but the part in which only the part necessary for amplification is doped with the rare earth element. Rare earth doped optical fiber can also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態を全体を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the entire first embodiment of the present invention;

【図2】レーザ発振部を示す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing a laser oscillation unit.

【図3】(A)照射点位置データ同士の関係を示すグラ
フ (B)照射点位置データが出力されるタイミングを示す
タイミングチャート (C)レーザ発振部への起動信号のタイミングチャート (D)レーザ発振部の出力の立ち上がり状態を示すグラ
3A is a graph showing a relationship between irradiation point position data; FIG. 3B is a timing chart showing timing at which irradiation point position data is output; FIG. 3C is a timing chart of a start signal to a laser oscillation unit; Graph showing rising state of output of oscillator

【図4】第2実施形態における照射点位置データ同士の
関係を示すグラフ
FIG. 4 is a graph showing a relationship between irradiation point position data according to the second embodiment.

【符号の説明】 1…レーザ発振部 2…ガルバノメータスキャナ 4…制御部 5…設定部 21…希土類ドープ光ファイバ[Description of Signs] 1 ... Laser oscillation section 2 ... Galvanometer scanner 4 ... Control section 5 ... Setting section 21 ... Rare earth doped optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 3/06 B41J 3/00 Q Fターム(参考) 2C362 AA01 AA54 AA63 BA17 BA18 CB67 2H045 AB01 CB42 DA31 4E068 AB00 CA02 CA09 CA15 CB05 CB08 CC06 CE03 CK01 5F072 AB13 AB20 AK06 HH03 SS06 YY07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01S 3/06 B41J 3/00 Q F term (Reference) 2C362 AA01 AA54 AA63 BA17 BA18 CB67 2H045 AB01 CB42 DA31 4E068 AB00 CA02 CA09 CA15 CB05 CB08 CC06 CE03 CK01 5F072 AB13 AB20 AK06 HH03 SS06 YY07

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ媒質として希土類をドープした光
ファイバを備えるレーザ発振部と、前記レーザ発振部か
ら出射したレーザ光を走査して対象物に照射するガルバ
ノメータスキャナと、レーザ光の照射位置データからな
る制御信号を前記ガルバノメータスキャナに与えて駆動
制御する制御部と、前記制御信号を予め任意に設定でき
る設定部とを備えたレーザマーカにおいて、 前記制御部は、前記レーザ発振部が起動されて定常状態
に至るまでの間では、前記照射位置データの単位時間あ
たりの変位量を、前記レーザ発振部の出力が上がるに伴
って徐々に大きくすることを特徴とするレーザマーカ。
1. A laser oscillation unit having an optical fiber doped with a rare earth element as a laser medium, a galvanometer scanner for scanning a laser beam emitted from the laser oscillation unit to irradiate an object, and a laser beam irradiation position data. A laser marker comprising: a control unit that supplies a control signal to the galvanometer scanner to perform drive control; and a setting unit that can arbitrarily set the control signal in advance. A laser marker which gradually increases the amount of displacement of the irradiation position data per unit time as the output of the laser oscillator increases.
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