JP2001071158A - レーザマーカ及び印写位置指示装置 - Google Patents
レーザマーカ及び印写位置指示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 印写位置を目視的に認識することができ、印
写位置の指定処理を短時間で行えるレーザマーカを提供
する。 【解決手段】 ＣＯ2 レーザ発振器１１からのＣＯ2 レ
ーザ光を走査光学系１３にて印写パターンに応じて走査
させ、その走査ＣＯ2 レーザ光をｆθレンズ１４で被印
写物Ａに集束させて、被印写物Ａに印写処理を行うレー
ザマーカにあって、可視レーザ光源２１からの可視レー
ザ光を回折光学素子２２に照射して、格子状の基準パタ
ーンＢを被印写物Ａの印写面に投影する。投影された基
準パターンＢを参照して、印写位置を指定する。
写位置の指定処理を短時間で行えるレーザマーカを提供
する。 【解決手段】 ＣＯ2 レーザ発振器１１からのＣＯ2 レ
ーザ光を走査光学系１３にて印写パターンに応じて走査
させ、その走査ＣＯ2 レーザ光をｆθレンズ１４で被印
写物Ａに集束させて、被印写物Ａに印写処理を行うレー
ザマーカにあって、可視レーザ光源２１からの可視レー
ザ光を回折光学素子２２に照射して、格子状の基準パタ
ーンＢを被印写物Ａの印写面に投影する。投影された基
準パターンＢを参照して、印写位置を指定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いて
印写処理を行うレーザマーカに関し、特に、その印写処
理を行う場合の印写位置を指示するための手段に関す
る。
印写処理を行うレーザマーカに関し、特に、その印写処
理を行う場合の印写位置を指示するための手段に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガスレーザ光（以下、ＣＯ2 レーザ
光という）を用いて、被印写物に対して非接触にて印写
処理を行うレーザマーカ（以下、ＣＯ2 レーザマーカと
いう）が知られている。このようなＣＯ2 レーザマーカ
では、ＣＯ2 レーザ光を集光レンズで被印写物の印写面
に集束させ、その集束レーザ光を走査制御して、文字，
記号または図形等を被印写物に印写する。
光という）を用いて、被印写物に対して非接触にて印写
処理を行うレーザマーカ（以下、ＣＯ2 レーザマーカと
いう）が知られている。このようなＣＯ2 レーザマーカ
では、ＣＯ2 レーザ光を集光レンズで被印写物の印写面
に集束させ、その集束レーザ光を走査制御して、文字，
記号または図形等を被印写物に印写する。
【０００３】レーザマーカでは、被印写物の正しい位置
に印写を行うために、基準となる位置を被印写物に示す
ことが必要である。ＣＯ2 レーザマーカでは、その集光
レンズが可視レーザ光を透過しない材質で作製されてい
るので、実際の印写位置を可視レーザ光にてシミュレー
トすることができない。よって、この種のレーザマーカ
では、ＣＯ2 レーザ光の集光光学系の外部から、別の光
学系によって、被印写物の印写面における印写原点のみ
を示し、その示した印写原点を印写処理時の基準となる
位置としている。
に印写を行うために、基準となる位置を被印写物に示す
ことが必要である。ＣＯ2 レーザマーカでは、その集光
レンズが可視レーザ光を透過しない材質で作製されてい
るので、実際の印写位置を可視レーザ光にてシミュレー
トすることができない。よって、この種のレーザマーカ
では、ＣＯ2 レーザ光の集光光学系の外部から、別の光
学系によって、被印写物の印写面における印写原点のみ
を示し、その示した印写原点を印写処理時の基準となる
位置としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣＯ2 レーザマ
ーカでは、印写処理時の基準が点（印写原点）であるた
め、印写原点以外の位置の座標を正確に知ることができ
ない。その結果、何回も試し印写を繰り返しながら印写
位置の設定を行わなければならず、その設定処理に長時
間を要するだけでなく、被印写物が存在しない領域に印
写用のＣＯ2 レーザ光が誤って照射されることもあっ
て、極めて危険であるという問題がある。このような問
題は、上述したＣＯ2 レーザマーカに限らず、ＹＡＧ
（Yttrium Aluminum Garnet)レーザマーカ等の他レーザ
マーカについても同様に発生する。
ーカでは、印写処理時の基準が点（印写原点）であるた
め、印写原点以外の位置の座標を正確に知ることができ
ない。その結果、何回も試し印写を繰り返しながら印写
位置の設定を行わなければならず、その設定処理に長時
間を要するだけでなく、被印写物が存在しない領域に印
写用のＣＯ2 レーザ光が誤って照射されることもあっ
て、極めて危険であるという問題がある。このような問
題は、上述したＣＯ2 レーザマーカに限らず、ＹＡＧ
（Yttrium Aluminum Garnet)レーザマーカ等の他レーザ
マーカについても同様に発生する。
【０００５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、印写位置を目視的に認識して全ての位置の座標
を正確に知ることができ、印写位置の指定処理を短時間
で行え、被印写物以外の領域への印写用レーザ光の誤照
射による危険を回避できるレーザマーカ及び印写位置指
示装置を提供することを目的とする。
であり、印写位置を目視的に認識して全ての位置の座標
を正確に知ることができ、印写位置の指定処理を短時間
で行え、被印写物以外の領域への印写用レーザ光の誤照
射による危険を回避できるレーザマーカ及び印写位置指
示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るレーザマ
ーカは、レーザ光を用いて被印写物に印写処理を行うレ
ーザマーカにおいて、可視可干渉光を発する光源と、該
光源からの可視可干渉光の照射によって印写位置指示用
の基準パターンを前記被印写物に投影する回折光学素子
とを備えることを特徴とする。
ーカは、レーザ光を用いて被印写物に印写処理を行うレ
ーザマーカにおいて、可視可干渉光を発する光源と、該
光源からの可視可干渉光の照射によって印写位置指示用
の基準パターンを前記被印写物に投影する回折光学素子
とを備えることを特徴とする。
【０００７】請求項２に係るレーザマーカは、請求項１
において、前記基準パターンは、格子状パターンまたは
同心円状パターンであることを特徴とする。
において、前記基準パターンは、格子状パターンまたは
同心円状パターンであることを特徴とする。
【０００８】請求項３に係る印写位置指示装置は、レー
ザ光を用いて被印写物に印写処理が行われる際に、前記
被印写物における印写位置を指示する装置において、可
視可干渉光を発する光源と、該光源からの可視可干渉光
の照射によって前記被印写物に前記印写位置を指示する
ための基準パターンを投影する回折光学素子とを備える
ことを特徴とする。
ザ光を用いて被印写物に印写処理が行われる際に、前記
被印写物における印写位置を指示する装置において、可
視可干渉光を発する光源と、該光源からの可視可干渉光
の照射によって前記被印写物に前記印写位置を指示する
ための基準パターンを投影する回折光学素子とを備える
ことを特徴とする。
【０００９】請求項４に係る印写位置指示装置は、請求
項３において、前記基準パターンは、格子状パターンま
たは同心円状パターンであることを特徴とする。
項３において、前記基準パターンは、格子状パターンま
たは同心円状パターンであることを特徴とする。
【００１０】本発明のレーザマーカにあっては、レーザ
光を用いて被印写物に印写処理を行う光学系とは別に、
印写位置を指示するための、可視可干渉光の光源と回折
光学素子とを含む光学系を設ける。印写用のレーザ光を
走査して被印写物に印写処理を行う際に、光源からの可
視可干渉光を回折光学素子に照射して被印写物に基準パ
ターンを投影する。よって、投影された基準パターンを
参照して、被印写物の印写面における任意の位置の座標
を容易かつ正確に知ることができる。なお、可視可干渉
光とは、人間の目に光として感じる波長を有し、位相が
そろった波形が空間的，時間的に十分長く保たれていて
干渉性を有する光であり、本発明では可視レーザ光が最
適である。
光を用いて被印写物に印写処理を行う光学系とは別に、
印写位置を指示するための、可視可干渉光の光源と回折
光学素子とを含む光学系を設ける。印写用のレーザ光を
走査して被印写物に印写処理を行う際に、光源からの可
視可干渉光を回折光学素子に照射して被印写物に基準パ
ターンを投影する。よって、投影された基準パターンを
参照して、被印写物の印写面における任意の位置の座標
を容易かつ正確に知ることができる。なお、可視可干渉
光とは、人間の目に光として感じる波長を有し、位相が
そろった波形が空間的，時間的に十分長く保たれていて
干渉性を有する光であり、本発明では可視レーザ光が最
適である。
【００１１】本発明の印写位置指示装置にあっては、可
視可干渉光の光源と回折光学素子とを有しており、光源
からの可視可干渉光を回折光学素子に照射して被印写物
に基準パターンを投影する。よって、投影された基準パ
ターンを参照して、被印写物における印写位置を容易か
つ正確に指示することができる。
視可干渉光の光源と回折光学素子とを有しており、光源
からの可視可干渉光を回折光学素子に照射して被印写物
に基準パターンを投影する。よって、投影された基準パ
ターンを参照して、被印写物における印写位置を容易か
つ正確に指示することができる。
【００１２】基準パターンとして、格子状パターンまた
は同心円状パターンを用いることにより、印写位置指示
の容易さ及び正確さが向上する。
は同心円状パターンを用いることにより、印写位置指示
の容易さ及び正確さが向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明
のＣＯ2 レーザマーカの構成を示す模式図である。図１
において、Ａは印写対象の被印写物であり、被印写物Ａ
の上方には、被印写物Ａに対して非接触にて印写処理を
行うＣＯ2 レーザマーカのマーカヘッド１が、適長離隔
して設けられている。
示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明
のＣＯ2 レーザマーカの構成を示す模式図である。図１
において、Ａは印写対象の被印写物であり、被印写物Ａ
の上方には、被印写物Ａに対して非接触にて印写処理を
行うＣＯ2 レーザマーカのマーカヘッド１が、適長離隔
して設けられている。
【００１４】マーカヘッド１は、ＣＯ2 レーザ光を発振
するＣＯ2 レーザ発振器１１と、ＣＯ2 レーザ発振器１
１からのＣＯ2 レーザ光を広げるビームエキスパンダ１
２と、ビームエキスパンダ１２からのＣＯ2 レーザ光を
印写パターンに応じて走査する走査光学系１３と、走査
光学系１３からの走査ＣＯ2 レーザ光を被印写物Ａの印
写面に集束させるｆθレンズ１４とを有する光学系（印
写処理系）を備えている。そして、ＣＯ2 レーザ発振器
１１からのＣＯ2 レーザ光を走査光学系１３で走査させ
てｆθレンズ１４を介して被印写物Ａに集束させ、その
集束レーザ光をその印写面で走査制御させて、文字，記
号または図形等を被印写物Ａの印写面に印写するように
なっている。
するＣＯ2 レーザ発振器１１と、ＣＯ2 レーザ発振器１
１からのＣＯ2 レーザ光を広げるビームエキスパンダ１
２と、ビームエキスパンダ１２からのＣＯ2 レーザ光を
印写パターンに応じて走査する走査光学系１３と、走査
光学系１３からの走査ＣＯ2 レーザ光を被印写物Ａの印
写面に集束させるｆθレンズ１４とを有する光学系（印
写処理系）を備えている。そして、ＣＯ2 レーザ発振器
１１からのＣＯ2 レーザ光を走査光学系１３で走査させ
てｆθレンズ１４を介して被印写物Ａに集束させ、その
集束レーザ光をその印写面で走査制御させて、文字，記
号または図形等を被印写物Ａの印写面に印写するように
なっている。
【００１５】走査光学系１３は、その回転に応じてＣＯ
2 レーザ光を走査する２つの走査ミラー１３ａ，１３ｂ
と、各走査ミラー１３ａ，１３ｂの回転を夫々制御する
走査手段１３ｃ，１３ｄとを有する。走査手段１３ｃ，
１３ｄの制御による走査ミラー１３ａ，１３ｂの回転に
伴って、ビームエキスパンダ１２で広げられるＣＯ2レ
ーザ発振器１１からのＣＯ2 レーザ光が所望パターンで
走査され、その走査ＣＯ2 レーザ光がｆθレンズ１４を
介して被印写物Ａの印写面に集束されるようになってい
る。
2 レーザ光を走査する２つの走査ミラー１３ａ，１３ｂ
と、各走査ミラー１３ａ，１３ｂの回転を夫々制御する
走査手段１３ｃ，１３ｄとを有する。走査手段１３ｃ，
１３ｄの制御による走査ミラー１３ａ，１３ｂの回転に
伴って、ビームエキスパンダ１２で広げられるＣＯ2レ
ーザ発振器１１からのＣＯ2 レーザ光が所望パターンで
走査され、その走査ＣＯ2 レーザ光がｆθレンズ１４を
介して被印写物Ａの印写面に集束されるようになってい
る。
【００１６】また、マーカヘッド１は、可視可干渉光で
ある可視レーザ光を出射する、例えば可視半導体レーザ
等の可視レーザ光源２１と、可視レーザ光源２１からの
可視レーザ光が照射されて基準パターンＢを被印写物Ａ
の印写面に投影させる回折光学素子２２と、可視レーザ
光源２１，回折光学素子２２間に設けられ、可視レーザ
光源２１からの可視レーザ光を回折光学素子２２へ投射
する投光レンズ２３とを有する、本発明の特徴部分であ
る光学系（印写位置指示装置）を備えている。そして、
可視レーザ光源２１からの可視レーザ光を投光レンズ２
３を介して回折光学素子２２に照射させ、基準パターン
Ｂを被印写物Ａの印写面に投影するようになっている。
ある可視レーザ光を出射する、例えば可視半導体レーザ
等の可視レーザ光源２１と、可視レーザ光源２１からの
可視レーザ光が照射されて基準パターンＢを被印写物Ａ
の印写面に投影させる回折光学素子２２と、可視レーザ
光源２１，回折光学素子２２間に設けられ、可視レーザ
光源２１からの可視レーザ光を回折光学素子２２へ投射
する投光レンズ２３とを有する、本発明の特徴部分であ
る光学系（印写位置指示装置）を備えている。そして、
可視レーザ光源２１からの可視レーザ光を投光レンズ２
３を介して回折光学素子２２に照射させ、基準パターン
Ｂを被印写物Ａの印写面に投影するようになっている。
【００１７】この回折光学素子２２は、例えばシリカ基
板に電子ビームで所定パターンを直接描画して作製され
る。被印写物Ａに投影されるこのような基準パターンＢ
の例を、図２に示す。図２（ａ）に示す基準パターンＢ
は格子状パターンであり、図２（ｂ）に示す基準パター
ンＢは同心円状パターンである。
板に電子ビームで所定パターンを直接描画して作製され
る。被印写物Ａに投影されるこのような基準パターンＢ
の例を、図２に示す。図２（ａ）に示す基準パターンＢ
は格子状パターンであり、図２（ｂ）に示す基準パター
ンＢは同心円状パターンである。
【００１８】次に、本発明のＣＯ2 レーザマーカの動作
について説明する。ＣＯ2 レーザ発振器１１からＣＯ2
レーザ光が出射され、その出射レーザ光は、ビームエキ
スパンダ１２にて口径が大きくなった後、走査ミラー１
３ａ，１３ｂにて印写パターンに応じて走査され、ｆθ
レンズ１４にて集光されて被印写物Ａに集束して照射さ
れる。そして、その集束レーザ光を印写物Ａの印写面で
走査制御して、文字，記号または図形等を被印写物Ａに
印写する。図１の太線が印写パターンを示す。
について説明する。ＣＯ2 レーザ発振器１１からＣＯ2
レーザ光が出射され、その出射レーザ光は、ビームエキ
スパンダ１２にて口径が大きくなった後、走査ミラー１
３ａ，１３ｂにて印写パターンに応じて走査され、ｆθ
レンズ１４にて集光されて被印写物Ａに集束して照射さ
れる。そして、その集束レーザ光を印写物Ａの印写面で
走査制御して、文字，記号または図形等を被印写物Ａに
印写する。図１の太線が印写パターンを示す。
【００１９】一方、可視レーザ光源２１から可視レーザ
光が出射され、その出射光が投光レンズ２３を介して回
折光学素子２２に照射される。回折光学素子２２への可
視レーザ光の照射により、図２（ａ）または（ｂ）に示
すような基準パターンＢが被印写物Ａの印写面に投影さ
れる。
光が出射され、その出射光が投光レンズ２３を介して回
折光学素子２２に照射される。回折光学素子２２への可
視レーザ光の照射により、図２（ａ）または（ｂ）に示
すような基準パターンＢが被印写物Ａの印写面に投影さ
れる。
【００２０】よって、被印写物Ａの印写面上に、格子状
または同心円状の基準パターンＢが投影されるので、そ
の投影された目視可能な基準パターンに基づいて、ユー
ザは、印写位置の座標を正確に知ることができ、容易か
つ短時間で印写位置を指定することが可能となる。ま
た、印写用のＣＯ2 レーザ光が、被印写物Ａが存在しな
い領域に照射される虞もない。
または同心円状の基準パターンＢが投影されるので、そ
の投影された目視可能な基準パターンに基づいて、ユー
ザは、印写位置の座標を正確に知ることができ、容易か
つ短時間で印写位置を指定することが可能となる。ま
た、印写用のＣＯ2 レーザ光が、被印写物Ａが存在しな
い領域に照射される虞もない。
【００２１】なお、上記実施の形態では、ＣＯ2 レーザ
マーカについて説明したが、これは例示であり、ＣＯ2
レーザマーカ以外のＹＡＧレーザマーカ等の他のレーザ
マーカについても、本発明を同様に適用できることは勿
論である。
マーカについて説明したが、これは例示であり、ＣＯ2
レーザマーカ以外のＹＡＧレーザマーカ等の他のレーザ
マーカについても、本発明を同様に適用できることは勿
論である。
【００２２】また、基準パターンＢとして、格子状また
は同心円状のものについて説明したが、他の形状、例え
ば十字状，（同心円＋十字）状，（矩形枠＋十字）状
等、印写位置を認識できるものであれば、基準パターン
Ｂの形状は任意で良いことは言うまでもない。
は同心円状のものについて説明したが、他の形状、例え
ば十字状，（同心円＋十字）状，（矩形枠＋十字）状
等、印写位置を認識できるものであれば、基準パターン
Ｂの形状は任意で良いことは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明では、レーザ光を
走査して被印写物に印写処理を行う際に、可視可干渉光
（可視レーザ光）を回折光学素子に照射して被印写物に
基準パターンを投影するようにしたので、投影された基
準パターンを参照して、印写位置を目視的に認識するこ
とができ、被印写物の印写面における任意の位置の座標
を容易かつ正確に知ることができる。この結果、印写位
置の指定処理を短時間で行えると共に、被印写物以外の
領域への印写用レーザ光の誤照射による危険を回避する
ことができる。
走査して被印写物に印写処理を行う際に、可視可干渉光
（可視レーザ光）を回折光学素子に照射して被印写物に
基準パターンを投影するようにしたので、投影された基
準パターンを参照して、印写位置を目視的に認識するこ
とができ、被印写物の印写面における任意の位置の座標
を容易かつ正確に知ることができる。この結果、印写位
置の指定処理を短時間で行えると共に、被印写物以外の
領域への印写用レーザ光の誤照射による危険を回避する
ことができる。
【００２４】なお、この基準パターンとして、格子状パ
ターンまたは同心円状パターンを用いるようにしたの
で、印写位置の座標をより容易かつ正確に認識すること
が可能となり、印写位置をより容易に指示できる。
ターンまたは同心円状パターンを用いるようにしたの
で、印写位置の座標をより容易かつ正確に認識すること
が可能となり、印写位置をより容易に指示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＯ2 レーザマーカの構成を示す模式
図である。
図である。
【図２】被印写物に投影される基準パターンの例を示す
模式図である。
模式図である。
１ マーカヘッド １１ ＣＯ2 レーザ発振器 １３ 走査光学系 １４ ｆθレンズ ２１ 可視レーザ光源 ２２ 回折光学素子 ２３ 投光レンズ Ａ 被印写物 Ｂ 基準パターン
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光を用いて被印写物に印写処理を
行うレーザマーカにおいて、可視可干渉光を発する光源
と、該光源からの可視可干渉光の照射によって印写位置
指示用の基準パターンを前記被印写物に投影する回折光
学素子とを備えることを特徴とするレーザマーカ。 - 【請求項２】 前記基準パターンは、格子状パターンま
たは同心円状パターンである請求項１記載のレーザマー
カ。 - 【請求項３】 レーザ光を用いて被印写物に印写処理が
行われる際に、前記被印写物における印写位置を指示す
る装置において、可視可干渉光を発する光源と、該光源
からの可視可干渉光の照射によって前記被印写物に前記
印写位置を指示するための基準パターンを投影する回折
光学素子とを備えることを特徴とする印写位置指示装
置。 - 【請求項４】 前記基準パターンは、格子状パターンま
たは同心円状パターンである請求項３記載の印写位置指
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24665199A JP2001071158A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザマーカ及び印写位置指示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24665199A JP2001071158A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザマーカ及び印写位置指示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001071158A true JP2001071158A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17151598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24665199A Pending JP2001071158A (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | レーザマーカ及び印写位置指示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001071158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017202646A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | ローランドディー．ジー．株式会社 | 二次元加工装置および二次元加工方法 |
| JP2018164931A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | ブラザー工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| CN110125550A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种用激光打标机补刻小样板漏线的方法 |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24665199A patent/JP2001071158A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017202646A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | ローランドディー．ジー．株式会社 | 二次元加工装置および二次元加工方法 |
| JP2018164931A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | ブラザー工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| CN110125550A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种用激光打标机补刻小样板漏线的方法 |
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