JP2005106866A - Focusing device for laser marking device - Google Patents
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Description
本発明は、レーザーマーキング装置のフォーカス調整作業を容易にするフォーカス調整装置に関するものである。 The present invention relates to a focus adjustment device that facilitates a focus adjustment operation of a laser marking device.
図1に示す従来のレーザマーキング装置は、保守などでレーザーユニット1を交換した場合、レーザーユニット毎にレーザーヘッドのバラツキがあるため、レーザービームの広がり角が異なるので、点線図示のようにフォーカス位置がマーキング面Mからずれ、再調整が必要となっていた。
In the conventional laser marking apparatus shown in FIG. 1, when the
この調整は、フォーカス調整用レンズL2を光軸方向に少しづつ移動させて、フォーカス位置がマーキング面Mに来るように実際にマーキングを行い、マーキング状態を観察して最良の状態を見ながらフォーカス位置の調整を行うため、非常に手間がかかるものである。尚、図中、2はスキャナーユニット、3はf・θレンズである。
そこで本発明は、レーザーマーキング装置の組立時や、レーザーユニット1の交換の際に生じるフォーカス位置のズレを手動で調整、または自動的に調整するレーザーマーキング装置のフォーカス調整装置を提供することを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a focus adjustment device for a laser marking device that manually adjusts or automatically adjusts a focus position shift that occurs when the laser marking device is assembled or when the
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、第1の発明はレーザーユニットとスキャナーユニット間に配置されたフォーカス調整用レンズと前記スキャナーユニット間にレーザービームのサンプラーを設けてレーザービームの一部を反射させ、集光レンズを介してビーム径を測定するセンサーに結像させ、レーザービーム径が所定の径となる位置にセンサーを固定したことを特徴とするレーザーマーキング装置のフォーカス調整装置である。 The present invention has been made to solve the above problems, and the first invention provides a focus adjustment lens disposed between a laser unit and a scanner unit and a laser beam sampler provided between the scanner unit and a laser beam. Focus adjustment of a laser marking device characterized in that a part of the laser beam is reflected and imaged on a sensor for measuring the beam diameter via a condenser lens, and the sensor is fixed at a position where the laser beam diameter becomes a predetermined diameter Device.
第2の発明は、フォーカス調整を自動化したレーザーマーキング装置のフォーカス自動調整装置であって、レーザーユニットとスキャナーユニット間に配置されたフォーカス調整用レンズと前記スキャナーユニット間にレーザービームのサンプラーを設けてレーザービームの一部を反射させ、集光レンズを介してレーザービーム径を測定するセンサーに結像させ、結像したレーザービーム径が所定の径となるように、制御装置により前記フォーカス調整用レンズを光軸方向に駆動するように構成したものである。 A second invention is an automatic focus adjustment device for a laser marking device in which focus adjustment is automated, and includes a focus adjustment lens disposed between a laser unit and a scanner unit, and a laser beam sampler provided between the scanner unit. A part of the laser beam is reflected and focused on a sensor that measures the laser beam diameter via a condenser lens, and the focus adjustment lens is controlled by the control device so that the focused laser beam diameter becomes a predetermined diameter. Is driven in the optical axis direction.
第1の発明の手動式フォーカス調整装置においては、レーザービームの光路中にレーザービームのサンプラーを設け、このサンプラーを介してレーザービームの径を検出するセンサーを設けたので、センサーに示されるレーザービーム径の映像を見乍ら、その径が適正の径(通常最小径)となるようにフォーカス調整用レンズを微動させることにより容易且つ迅速にフォーカス調整作業を終了することができる。 In the manual focus adjustment apparatus of the first invention, a laser beam sampler is provided in the optical path of the laser beam, and a sensor for detecting the diameter of the laser beam is provided through the sampler. The focus adjustment operation can be completed easily and quickly by finely moving the focus adjustment lens so that the diameter becomes an appropriate diameter (usually the minimum diameter).
また、第2の発明では、センサーで検出されるレーザービーム径が適正値(通常最小値)となるように制御装置によってフォーカス調整用レンズを駆動させるように構成したので、常時適正なフォーカス自動調整が行なわれる。 In the second invention, the focus adjustment lens is driven by the control device so that the laser beam diameter detected by the sensor becomes an appropriate value (usually the minimum value). Is done.
図2は、手動式の本発明の実施例を示すもので、レーザーユニット1、固定レンズL1、フォーカス調整用レンズL2、スキャナーユニット2、f・θレンズ3を具備したレーザーマーキング装置において、前記フォーカス調整用レンズL2とスキャナーユニット2間にレーザービームのサンプラー4を設けたレーザービームの一部を分光するとともに、集光レンズL3を介してセンサー5によりレーザービーム径を検出するように構成したものである。
FIG. 2 shows a manual type embodiment of the present invention. In the laser marking apparatus comprising a
しかして、本実施例では、初期調整で、マーキング面Mにフォーカスを合わせ、その時にフォーカス調整用レンズL2の後に設けたサンプラー4にてレーザービームの一部を45°反射し、集光レンズL3を介してレーザービーム径を測定するセンサー5に結像させ、レーザービーム径が最小となる位置にセンサー5を固定する。
Thus, in this embodiment, the initial adjustment is performed to focus on the marking surface M. At that time, a part of the laser beam is reflected by 45 ° by the sampler 4 provided after the focus adjustment lens L2, and the condensing lens L3. Then, the image is formed on the
レーザーユニット1を交換してレーザービームの広がり角が変わると、マーキング面Mとフォーカス位置が図1の点線図示のようにずれる。このとき、センサー上のビーム径も大きくなっている。そこで、フォーカス調整用レンズL2を移動させてフォーカス位置をマーキング面Mにあわせる際、センサー5にてビーム径を観測し、最小になるようにすればよいので、従来よりも短い作業時間でフォーカス調整が可能となる。
When the
図3は第2の発明の実施例を示すもので、レーザーユニット1、固定レンズL1、スキャナーユニット2、f・θレンズ3及びサンプラー4を備えたレーザーマーキング装置であることは、前記実施例と同様であるが、自動化するため、次のように構成が異なっている。
FIG. 3 shows an embodiment of the second invention. The laser marking apparatus including the
即ち、フォーカス調整用レンズL2を電気的に駆動させるため、図4に示すようなVCM付フォーカス調整用レンズユニット6としている。このフォーカス調整用レンズユニット6は、レンズL2をコイル61を備えた可動鏡筒62に取付け、可動鏡筒62はコイル61に流れる電流の強さによりマグネット63を備えたダブル固定鏡筒62内を光軸方向に移動するように構成される。
That is, in order to electrically drive the focus adjustment lens L2, a focus
そして、このフォーカス調整用レンズL2はセンサー5’の検出信号に応じて制御装置7によって制御される。
The focus adjustment lens L2 is controlled by the
センサー5’のフォーカス検知部は、例えば光ディスクなどのフォーカス制御などで使用されている4分割型受光素子を用い、非点収差法により検出するもので、フォーカス位置を電気信号で得られるため、制御装置7を介してフォーカス調整用レンズを駆動してフォーカス調整が行なわれる。この場合集光レンズL3とセンサー5’間にシリンドリカルレンズL4を設ける。
The focus detection unit of the
以上の構成によると、予めレーザービーム径が最小となるように設定しておけば、常に適正のフォーカス自動調整が行なわれ、レーザーユニット1を交換した場合でも、従来のように面倒なフォーカス調整を手作業で行う必要がなくなる。
According to the above configuration, if the laser beam diameter is set to be minimized in advance, proper automatic focus adjustment is always performed, and even when the
1 レーザーユニット
2 スキャナーユニット
3 f・θレンズ
4 サンプラー
5 センサー
6 フォーカス調整用レンズユニット
7 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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JP2003336224A JP2005106866A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Focusing device for laser marking device |
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JP2003336224A JP2005106866A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Focusing device for laser marking device |
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2003
- 2003-09-26 JP JP2003336224A patent/JP2005106866A/en active Pending
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