JP2633954B2 - 液晶式マーキング方法及びその装置 - Google Patents
液晶式マーキング方法及びその装置Info
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- JP2633954B2 JP2633954B2 JP1087949A JP8794989A JP2633954B2 JP 2633954 B2 JP2633954 B2 JP 2633954B2 JP 1087949 A JP1087949 A JP 1087949A JP 8794989 A JP8794989 A JP 8794989A JP 2633954 B2 JP2633954 B2 JP 2633954B2
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- laser beam
- marking
- pattern
- crystal mask
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザマーカに係り、特にパターンマスクと
して液晶マスクを用いたマーキング方法及びその装置に
関する。
して液晶マスクを用いたマーキング方法及びその装置に
関する。
従来をレーザマーカは、金属マスク式、液晶マスク
式、ビーム走査式の各方式が知られている。金属マスク
式、液晶マスク式は、パルスレーザ光（パルス幅＝0.1
〜1ms程度）を用いるのでマーキングに要する時間は短
いが、マーキング面積はレーザ発振器の出力に比例する
ので、大面積マーキングは難しい。
式、ビーム走査式の各方式が知られている。金属マスク
式、液晶マスク式は、パルスレーザ光（パルス幅＝0.1
〜1ms程度）を用いるのでマーキングに要する時間は短
いが、マーキング面積はレーザ発振器の出力に比例する
ので、大面積マーキングは難しい。
一方、ビーム走査式はマーキング内容を任意に設定で
き、大面積マーキングも可能だが、一筆書き方式の為、
マーキングに要する時間が長くなるが、各方式には特徴
があり、マーキング対象物、要求処理速度、マーキング
内容変更頻度等により方式が選択されている。
き、大面積マーキングも可能だが、一筆書き方式の為、
マーキングに要する時間が長くなるが、各方式には特徴
があり、マーキング対象物、要求処理速度、マーキング
内容変更頻度等により方式が選択されている。
また、特開昭57−202992号公報に記載のように、金属
マスク式とビーム走査式とを組合わせた方式もあるが、
マーキング内容は固定化されている。
マスク式とビーム走査式とを組合わせた方式もあるが、
マーキング内容は固定化されている。
上記従来技術は、いずれにしろマーキング内容を変更
する速度が遅い欠点がある。
する速度が遅い欠点がある。
本発明の目的は、マーキング内容の変更を高速処理可
能な走査型液晶式マーキング方法及びその装置を提供す
ることにある。
能な走査型液晶式マーキング方法及びその装置を提供す
ることにある。
本発明の液晶式マーキング方法は、パルスレーザビー
ムで液晶マスク上を走査して行く途中で、パルスレーザ
ビーム走査の終了した液晶マスク部分を他のパターン表
示に電気的に書替えすることにある。
ムで液晶マスク上を走査して行く途中で、パルスレーザ
ビーム走査の終了した液晶マスク部分を他のパターン表
示に電気的に書替えすることにある。
パルスレーザビーム走査の終了した液晶マスク部分へ
の他のパターン表示を予め電気的に書替えてあるので、
その分、マーキング内容の変更を高速に処理出来るよう
になった。
の他のパターン表示を予め電気的に書替えてあるので、
その分、マーキング内容の変更を高速に処理出来るよう
になった。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。レ
ーザ装置１より射出されるレーザ光２は、２枚の走査鏡
3a,3bにより、一平面内を密に走査し、これをレンズ５
により平行ビーム６にし、液晶マスク７に照射する。液
晶マスク７を透過したレーザ光８は偏光子９によって、
吸収体10に向うマーキング用レーザ光11と、マーキグ用
レーザ光12とに分離される。マーキング用レーザ光12は
折返し鏡13によって結像レンズ系14へ導かれ、被加工物
15に液晶マスク７のマスクパターン（図示せず）をマー
キングする。
ーザ装置１より射出されるレーザ光２は、２枚の走査鏡
3a,3bにより、一平面内を密に走査し、これをレンズ５
により平行ビーム６にし、液晶マスク７に照射する。液
晶マスク７を透過したレーザ光８は偏光子９によって、
吸収体10に向うマーキング用レーザ光11と、マーキグ用
レーザ光12とに分離される。マーキング用レーザ光12は
折返し鏡13によって結像レンズ系14へ導かれ、被加工物
15に液晶マスク７のマスクパターン（図示せず）をマー
キングする。
システム全体の制御は、レーザ装置制御部16、走査鏡
3a、3bの駆動部4a,4bを制御する走査制御部17、液晶マ
スク７のマスクパターンを制御する液晶マスク駆動制御
部18、被加工物15の位置制御台19、を一括して中央制御
部20にて行っている。
3a、3bの駆動部4a,4bを制御する走査制御部17、液晶マ
スク７のマスクパターンを制御する液晶マスク駆動制御
部18、被加工物15の位置制御台19、を一括して中央制御
部20にて行っている。
第２図は液晶マスク７の表面レーザビーム６により走
査する様子を示したもので、レーザビーム６を左右に振
動させながら矢印21の方向へ移動させ、液晶マスク７全
体を走査する。
査する様子を示したもので、レーザビーム６を左右に振
動させながら矢印21の方向へ移動させ、液晶マスク７全
体を走査する。
第３〜５図は、上述したレーザビーム６の走査と、液
晶マスクのパターンの書き換えの時間的な関係を説明す
るもので、第３図のパターンをマーキングした後、第４
図のパターンをマーキングする場合について説明する
と、第５図に示すように、液晶マスク７において、レー
ザビーム６の走査が終了した上半分の部分では、次のパ
ターンへの書き換えが行われている。
晶マスクのパターンの書き換えの時間的な関係を説明す
るもので、第３図のパターンをマーキングした後、第４
図のパターンをマーキングする場合について説明する
と、第５図に示すように、液晶マスク７において、レー
ザビーム６の走査が終了した上半分の部分では、次のパ
ターンへの書き換えが行われている。
一方、レーザビームの走査が行われていない下半分の
部分ではパターンはそのままとなっている。通常パター
ンの書き換えは0.5〜1.0秒程度必要とするが、本実施例
では、１つのマスクパターンでのマーキングが終了した
時点で、液晶マスクは次のパターンに書き換えられてい
るこになり、被加工物15の移動時間のみで次のマーキン
グ処理を行えるという高速マーキングが実現できる。
部分ではパターンはそのままとなっている。通常パター
ンの書き換えは0.5〜1.0秒程度必要とするが、本実施例
では、１つのマスクパターンでのマーキングが終了した
時点で、液晶マスクは次のパターンに書き換えられてい
るこになり、被加工物15の移動時間のみで次のマーキン
グ処理を行えるという高速マーキングが実現できる。
第６図、第７図はパターン切換信号の出し方を示した
もので、第６図では液晶マスク７を複数の表区分22、2
3、24に分割し、各区分の始点P1から終点P2の間をレー
ザビーム６が走査するに要する時間を予め測定してお
き、走査開始後の時間経過を図示しないタイマー等によ
り検出し、中央制御部20より液晶マスク駆動制御部18へ
パターン書換信号を送り、各区分毎に、書替えを行う。
もので、第６図では液晶マスク７を複数の表区分22、2
3、24に分割し、各区分の始点P1から終点P2の間をレー
ザビーム６が走査するに要する時間を予め測定してお
き、走査開始後の時間経過を図示しないタイマー等によ
り検出し、中央制御部20より液晶マスク駆動制御部18へ
パターン書換信号を送り、各区分毎に、書替えを行う。
第７図においては、液晶マスク７を複数の区域に区画
し、各区画に設けた位置センサ25、26でレーザビーム６
の到達をキャツチすると、位置センサ25、26はレーザビ
ーム走査が終了した旨の信号を中央制御部を20を経て、
液晶マスク駆動制御部18へ送り、液晶マスク駆動制御部
18で当該区域のパターン表示を他のパターン表示に電気
的書替えを指示するので、パターンの書替えスーピドを
早めて、高速マーキングを実現することが出来る。
し、各区画に設けた位置センサ25、26でレーザビーム６
の到達をキャツチすると、位置センサ25、26はレーザビ
ーム走査が終了した旨の信号を中央制御部を20を経て、
液晶マスク駆動制御部18へ送り、液晶マスク駆動制御部
18で当該区域のパターン表示を他のパターン表示に電気
的書替えを指示するので、パターンの書替えスーピドを
早めて、高速マーキングを実現することが出来る。
第１図において、液晶マスク７を通過したレーザ光８
は、それぞれが厳密に平行である必要はないが、偏光子
９に対する最適入射角θＢ（第８図）に対するズレ角α
は２〜３度以内に望ましく、この範囲内に収まるようレ
ンズ５を選定している。この角度が大きくなると第９図
に示すように、偏光子９の透過光12の中に、本来、偏光
子９において分離すべき非マーキング用レーザ光11の成
分（TS）が混在し、マーキング時のコントラストが低下
する。
は、それぞれが厳密に平行である必要はないが、偏光子
９に対する最適入射角θＢ（第８図）に対するズレ角α
は２〜３度以内に望ましく、この範囲内に収まるようレ
ンズ５を選定している。この角度が大きくなると第９図
に示すように、偏光子９の透過光12の中に、本来、偏光
子９において分離すべき非マーキング用レーザ光11の成
分（TS）が混在し、マーキング時のコントラストが低下
する。
しかし、本発明では走査鏡3a、3bからのビーム束はレ
ンズ５によって、略平行レーザ光６として液晶マスク７
に照射するよう構成したので、液晶マスクのコントラス
トは均一になり、被加工物15に均一なパターン情報をマ
ーキングできる。また、液晶マスク７を透過するレーザ
光６は光路から外れることなく、有効に利用できるの
で、レーザ光利用率をよくすることが出来る。
ンズ５によって、略平行レーザ光６として液晶マスク７
に照射するよう構成したので、液晶マスクのコントラス
トは均一になり、被加工物15に均一なパターン情報をマ
ーキングできる。また、液晶マスク７を透過するレーザ
光６は光路から外れることなく、有効に利用できるの
で、レーザ光利用率をよくすることが出来る。
本発明の他の実施例を第10図を用いて説明する。液晶
マスク７におけるレーザ光６の走査方向を矢印の方向に
設定し、照射レーザ光６のビーム直径をｄ、レーザ光６
の照射間隔をＸ、レーザ光６の走査間隔をＹとしたと
き、ｄ≧Ｘかつｄ≧Ｙの条件を満たすようシステム制御
を行う。
マスク７におけるレーザ光６の走査方向を矢印の方向に
設定し、照射レーザ光６のビーム直径をｄ、レーザ光６
の照射間隔をＸ、レーザ光６の走査間隔をＹとしたと
き、ｄ≧Ｘかつｄ≧Ｙの条件を満たすようシステム制御
を行う。
本実施例によれば、被加工物15上の同一点が複数回走
査されるので、レーザ光６の強度分布が一様でない場合
でも液晶マスク７を構成している各画素（図示せず）に
対し、均一にレーザ光６が照射され、被加工物上のマー
キング面全面で均一なコントラストが実現できる。
査されるので、レーザ光６の強度分布が一様でない場合
でも液晶マスク７を構成している各画素（図示せず）に
対し、均一にレーザ光６が照射され、被加工物上のマー
キング面全面で均一なコントラストが実現できる。
本発明の他の実施例を第11図を用いて説明する。同図
は液晶マスク内７の動作領域27をどのようにレーザ光６
を走査するかを示している。レーザ光６の走査順は、少
なくとも走査１ライン分（同図では３ライン分）あけて
走査し、動作領域21内ではレーザ光走査速度Ｖを一定に
した。
は液晶マスク内７の動作領域27をどのようにレーザ光６
を走査するかを示している。レーザ光６の走査順は、少
なくとも走査１ライン分（同図では３ライン分）あけて
走査し、動作領域21内ではレーザ光走査速度Ｖを一定に
した。
本実施例によれば、単一時間、単一液晶マスク面積内
を透過するレーザ光をできるだけ等しくすることによ
り、液晶層温度分布の均一化という効果がある。また、
温度に影響を受けやすい液晶マスク駆動電圧、レーザ光
透過特性の変動を少なくできることにより、マーキング
コントラスト均一化に効果がある。
を透過するレーザ光をできるだけ等しくすることによ
り、液晶層温度分布の均一化という効果がある。また、
温度に影響を受けやすい液晶マスク駆動電圧、レーザ光
透過特性の変動を少なくできることにより、マーキング
コントラスト均一化に効果がある。
このように、本発明のマーキングシステムによれば、
液晶マスク内容の書き替えとマーキングが同時に行なわ
れるので、マーキング処理時間の高速化に効果がある。
液晶マスク内容の書き替えとマーキングが同時に行なわ
れるので、マーキング処理時間の高速化に効果がある。
更に、液晶マスクへのレーザ光照射密度を、単位時間
及び単位面積当たり等しくしたので、１つのマスクパタ
ーン内のマーキングコントラストの均一化が達成でき
る。
及び単位面積当たり等しくしたので、１つのマスクパタ
ーン内のマーキングコントラストの均一化が達成でき
る。
以上により、マスク内容可変、大面積マーキング、高
速マーキング処理を実現し、幅広いマーキング対象物に
対応できる汎用性をレーザマーカに持たせることができ
る。
速マーキング処理を実現し、幅広いマーキング対象物に
対応できる汎用性をレーザマーカに持たせることができ
る。
第１図は本発明の一実施例であるレーザマーキングシス
テム構成図、第２図はレーザビームの走査法の説明図、
第３、４図はマーキングシステム説明図、第５図はマー
キングパターンの書き換え状況の説明図、第６図、第７
図はパターン書き換え信号の出し方の説明図、第８図は
偏光子へのレーザビーム入射の様子を示す説明図、第９
図は、偏光子への入射角θとＳ偏光成分の関係の説明
図、第10図はレーザビーム径と移動量の関係の説明図、
第11図は本発明の他の一実施例でレーザビームの走査方
法の説明図である。 １……レーザ装置、３ア、3b……走査鏡、６……レーザ
ビーム、７……液晶マスク、９……偏光子、22……液晶
マスク内動作領域。
テム構成図、第２図はレーザビームの走査法の説明図、
第３、４図はマーキングシステム説明図、第５図はマー
キングパターンの書き換え状況の説明図、第６図、第７
図はパターン書き換え信号の出し方の説明図、第８図は
偏光子へのレーザビーム入射の様子を示す説明図、第９
図は、偏光子への入射角θとＳ偏光成分の関係の説明
図、第10図はレーザビーム径と移動量の関係の説明図、
第11図は本発明の他の一実施例でレーザビームの走査方
法の説明図である。 １……レーザ装置、３ア、3b……走査鏡、６……レーザ
ビーム、７……液晶マスク、９……偏光子、22……液晶
マスク内動作領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−177982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−174671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−75753（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−49390（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】パターンが表示された液晶マスク上をレー
ザビームで走査し、該液晶マスクを透過したレーザビー
ムにより被加工物にパターンをマーキングする方法にお
いて、前記レーザビームで液晶マスク上を走査して行く
途中で、レーザビーム走査の終了した液晶マスクの部分
のパターン表示を他のパターン表示に切替えるように電
気的書替動作を開始するようにしたことを特徴とする液
晶式マーキング方法。 - 【請求項２】パターンが表示された液晶マスク上をレー
ザビームで走査し、該液晶マスクを透過したレーザビー
ムにより被加工物にパターンをマーキングする装置にお
いて、前記液晶マスクを複数の区域に区画し、各区域毎
へのレーザビーム走査が終了したことを検出するレーザ
ビーム走査終了検出手段と、当該区域の液晶パターン表
示を他の液晶パターン表示に切替えるように電気的書替
動作を開始する制御部とを設けることを特徴とする液晶
式マーキング装置。 - 【請求項３】パターンが表示された液晶マスク上をレー
ザビームで走査し、該液晶マスクを透過したレーザビー
ムにより被加工物にパターンをマーキングする方法にお
いて、前記液晶マスクを複数の区域に区画し、各区域毎
のパターン表示へのレーザビーム走査が終了したことを
検出後、検出信号により当該区域のパターン表示を他の
パターン表示に切替えるように電気的書替動作を開始す
ることを特徴とする液晶式マーキング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087949A JP2633954B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 液晶式マーキング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087949A JP2633954B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 液晶式マーキング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268988A JPH02268988A (ja) | 1990-11-02 |
| JP2633954B2 true JP2633954B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=13929138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1087949A Expired - Fee Related JP2633954B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 液晶式マーキング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633954B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2701183B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1998-01-21 | 株式会社小松製作所 | 液晶マスク式レーザマーカ |
| JPH05313085A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-26 | Komatsu Ltd | 走査装置 |
| WO1994011147A1 (en) * | 1992-11-11 | 1994-05-26 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Liquid crystal display for laser marker |
| TW245844B (ja) * | 1993-01-29 | 1995-04-21 | Komatsu Mfg Co Ltd | |
| WO1994026457A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-24 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser liquid crystal marker and method for judging deterioration of liquid crystal |
| JP3263517B2 (ja) * | 1994-02-08 | 2002-03-04 | 株式会社小松製作所 | 液晶マスクマーカの駆動方法 |
| JP3265553B2 (ja) * | 1994-08-19 | 2002-03-11 | 株式会社小松製作所 | レーザマーキング方法 |
| JP2860765B2 (ja) * | 1995-03-07 | 1999-02-24 | 株式会社小松製作所 | レーザ刻印装置の制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075738A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-21 | ||
| JPS60174671A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-07 | Nec Corp | レ−ザ−捺印装置 |
| JPS6444294A (en) * | 1987-08-11 | 1989-02-16 | Toshiba Corp | Laser marking device |
| JPH0530868Y2 (ja) * | 1987-09-18 | 1993-08-06 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1087949A patent/JP2633954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02268988A (ja) | 1990-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |