JP3226310B2 - レーザマーカ - Google Patents
レーザマーカInfo
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- JP3226310B2 JP3226310B2 JP34778891A JP34778891A JP3226310B2 JP 3226310 B2 JP3226310 B2 JP 3226310B2 JP 34778891 A JP34778891 A JP 34778891A JP 34778891 A JP34778891 A JP 34778891A JP 3226310 B2 JP3226310 B2 JP 3226310B2
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- Japan
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- laser
- mirror
- light
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- polarized
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ラスタ走査型のレーザ
マーカに関するものである。
マーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラスタ走査型のレーザマーカは、ピーク
パワーの高いレーザ光をマスク上で走査することによ
り、マスク面の光を透過する部分の形状を被印字面に焼
付けるようにしたものである。このようなレーザマーカ
にあっては、レーザ光を細く絞っているため、その単位
照射面積は小さかった。
パワーの高いレーザ光をマスク上で走査することによ
り、マスク面の光を透過する部分の形状を被印字面に焼
付けるようにしたものである。このようなレーザマーカ
にあっては、レーザ光を細く絞っているため、その単位
照射面積は小さかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザマー
カでは単位照射光のエネルギは高く、刻印スレッショル
ドの比較的高い材料、例えば金属への印字では有効であ
るが、刻印スレッショルドの低い材料、例えばレジンに
おいては上記エネルギ（パワー）を低くして同一の照射
面積で印字している。このため、刻印スレッショルドが
低い材料であるにもかかわらず刻印スレッショルドが高
い材料と同じ刻印時間がかかってしまい、能率が悪かっ
た。上記刻印スレッショルドが低い材料に刻印する場
合、パワーを同一に保ってその照射面積を広くしてもよ
いが、従来のレーザマーカにおける光学系では照射面に
おける照射面積を広げると、その中心部と周囲部とでエ
ネルギ密度の分布が大きく異なってしまい、良好な印字
を行なうことができなかった。
カでは単位照射光のエネルギは高く、刻印スレッショル
ドの比較的高い材料、例えば金属への印字では有効であ
るが、刻印スレッショルドの低い材料、例えばレジンに
おいては上記エネルギ（パワー）を低くして同一の照射
面積で印字している。このため、刻印スレッショルドが
低い材料であるにもかかわらず刻印スレッショルドが高
い材料と同じ刻印時間がかかってしまい、能率が悪かっ
た。上記刻印スレッショルドが低い材料に刻印する場
合、パワーを同一に保ってその照射面積を広くしてもよ
いが、従来のレーザマーカにおける光学系では照射面に
おける照射面積を広げると、その中心部と周囲部とでエ
ネルギ密度の分布が大きく異なってしまい、良好な印字
を行なうことができなかった。
【０００４】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、レーザ光の被照射面における照射面積を、レーザ
光の強度分布をその中心部と周囲部とで略同一にした状
態で、略２倍にすることができ、刻印スレッショルドの
高い材料に印字するに足るレーザパワーを持った高出力
のレーザマーカを用いて、刻印スレッショルドの低い材
料を、上記材料の略２倍等の高い走査速度で印字するこ
とができると共にレーザパワーを有効に利用できるよう
にしたレーザマーカを提供することを目的とするもので
ある。
ので、レーザ光の被照射面における照射面積を、レーザ
光の強度分布をその中心部と周囲部とで略同一にした状
態で、略２倍にすることができ、刻印スレッショルドの
高い材料に印字するに足るレーザパワーを持った高出力
のレーザマーカを用いて、刻印スレッショルドの低い材
料を、上記材料の略２倍等の高い走査速度で印字するこ
とができると共にレーザパワーを有効に利用できるよう
にしたレーザマーカを提供することを目的とするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザマーカは、Ｘ方向に偏向するＸ
方向偏向ミラー、Ｙ方向に偏向するＹ方向偏向ミラー、
フィールドレンズ、マスク等のラスタ走査系を介して被
印字面にラスタ走査してレーザ光を照射するレーザマー
カにおいて、上記両偏向ミラーの上流側に位置する偏向
ミラーとレーザ光源との間に、複像偏光プリズム１２，
１２′及びこれに付属するレンズ等の補助光学素子等か
らなるレーザ光を２つのレーザ光に分岐する２ビーム光
学系を介装した構成となっている。
に、本発明に係るレーザマーカは、Ｘ方向に偏向するＸ
方向偏向ミラー、Ｙ方向に偏向するＹ方向偏向ミラー、
フィールドレンズ、マスク等のラスタ走査系を介して被
印字面にラスタ走査してレーザ光を照射するレーザマー
カにおいて、上記両偏向ミラーの上流側に位置する偏向
ミラーとレーザ光源との間に、複像偏光プリズム１２，
１２′及びこれに付属するレンズ等の補助光学素子等か
らなるレーザ光を２つのレーザ光に分岐する２ビーム光
学系を介装した構成となっている。
【０００６】
【作 用】レーザ光源からのレーザ光は複像偏光プリズ
ム１２，１２′及び補助光学素子等からなる２ビーム光
学系にて分岐されて偏向ミラー系に入射され、被照射面
に上記２ビーム光学系を介装しない場合のレーザ光に比
べて強度が１／２で、照射面積が２倍のレーザ光となっ
て照射される。
ム１２，１２′及び補助光学素子等からなる２ビーム光
学系にて分岐されて偏向ミラー系に入射され、被照射面
に上記２ビーム光学系を介装しない場合のレーザ光に比
べて強度が１／２で、照射面積が２倍のレーザ光となっ
て照射される。
【０００７】
【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図中１は光源であるＹＡＧレーザ２からのレーザ光
であり、このレーザ光１はＸ方向偏向ミラー３、リレー
レンズ４、ポリゴンミラー５、フィールドレンズ６、液
晶マスク７、偏向ミラー８、対物レンス９を経て被印字
面１０に照射されるようになっている。
る。図中１は光源であるＹＡＧレーザ２からのレーザ光
であり、このレーザ光１はＸ方向偏向ミラー３、リレー
レンズ４、ポリゴンミラー５、フィールドレンズ６、液
晶マスク７、偏向ミラー８、対物レンス９を経て被印字
面１０に照射されるようになっている。
【０００８】すなわち、上記レーザ光１はＸ方向偏向ミ
ラー３の走査動作により、その反射光は順次被印字面に
おいてＸ方向に所定の角度ずつ偏向される。そしてこの
Ｘ方向偏向ミラー３の反射光はリレーレンズ４を経てポ
リゴンミラー５に照射され、このポリゴンミラー５の回
転に従って被印字面におけるＹ方向１行分のＹ方向走査
が行なわれる。この光はフィールドレンズ６にて所望の
大きさに集光されて液晶マスク７を通り、この液晶マス
ク７の模様に従って被印字面１０に印字される。
ラー３の走査動作により、その反射光は順次被印字面に
おいてＸ方向に所定の角度ずつ偏向される。そしてこの
Ｘ方向偏向ミラー３の反射光はリレーレンズ４を経てポ
リゴンミラー５に照射され、このポリゴンミラー５の回
転に従って被印字面におけるＹ方向１行分のＹ方向走査
が行なわれる。この光はフィールドレンズ６にて所望の
大きさに集光されて液晶マスク７を通り、この液晶マス
ク７の模様に従って被印字面１０に印字される。
【０００９】上記構成におけるレーザマーカにおいて、
Ｘ方向偏向ミラー３とＹＡＧレーザ２との間に、その上
流側からビームエキスパンダ１１と複像偏光プリズム１
２とレンズ１３が介装してある。
Ｘ方向偏向ミラー３とＹＡＧレーザ２との間に、その上
流側からビームエキスパンダ１１と複像偏光プリズム１
２とレンズ１３が介装してある。
【００１０】上記複像偏光プリズム１２は入射した無偏
光の光を互いに垂直な方向に振動する２の直線偏光に分
離して取出すための素子であり、一般にウォラストンタ
イプ、ロションタイプ、セナルモンタイプ等がある。図
１に示す実施例はウォラストンタイプの複像偏光プリズ
ム１２を用いた例を示すもので、この場合図２に示すよ
うに複像偏光プリズム１２にて分岐されたレーザ光１
ａ，１ｂはレンズ１３にて平行光に偏向されてＸ方向偏
向ミラー３に入射される。なお上記複像偏光プリズム１
２の配置姿勢は、これの分岐光が被印字面１０上におい
て、Ｘ方向に分岐するように配置する。
光の光を互いに垂直な方向に振動する２の直線偏光に分
離して取出すための素子であり、一般にウォラストンタ
イプ、ロションタイプ、セナルモンタイプ等がある。図
１に示す実施例はウォラストンタイプの複像偏光プリズ
ム１２を用いた例を示すもので、この場合図２に示すよ
うに複像偏光プリズム１２にて分岐されたレーザ光１
ａ，１ｂはレンズ１３にて平行光に偏向されてＸ方向偏
向ミラー３に入射される。なお上記複像偏光プリズム１
２の配置姿勢は、これの分岐光が被印字面１０上におい
て、Ｘ方向に分岐するように配置する。
【００１１】上記本発明の実施例の構成において、ＹＡ
Ｇレーザ２はロッド径４ｍｍのものが用いられ、かつ共
振器中にＱスイッチが設けてあり、ピークパワーの高い
パルスレーザを発振できるようになっている。レーザ光
１はビームエキスパンダ１１によりレーザ光１の径は縮
小されるが、ここで広がり角の補正を受け、印字光路長
内でのビームの広がりによる減衰が最小に抑えられる。
エキスパンダ１１を通過した上記ビーム光１は複像偏光
プリズム１２により、２つの互いに直交する直線偏光の
ビーム光１ａ，１ｂで被照射面でのＸ方向に分岐され
る。分岐されたレーザ光１ａ，１ｂの強度は分岐する前
のレーザ光１の強度の１／２で、それぞれの照射形状は
分岐前のレーザ光１の照射形状と同等であり、かつモー
ド分布も同一である。上記２つのビーム光１ａ，１ｂは
Ｘ方向偏向ミラー３に入射され、液晶マスク７の抑角に
合った方向に偏向される。その後、抑角に広がった光を
リレーレンズ４によりポリゴンミラー５の１点に集中さ
せる方向に集光させる。ポリゴンミラー５により走査を
行ない、液晶マスク７の画像情報のある部分をラスタ走
査する。このときフィールドレンズ６により画像情報を
所望の大きさに集光され、偏向ミラー８、対物レンズ９
を経て被印字面１０に照射される。
Ｇレーザ２はロッド径４ｍｍのものが用いられ、かつ共
振器中にＱスイッチが設けてあり、ピークパワーの高い
パルスレーザを発振できるようになっている。レーザ光
１はビームエキスパンダ１１によりレーザ光１の径は縮
小されるが、ここで広がり角の補正を受け、印字光路長
内でのビームの広がりによる減衰が最小に抑えられる。
エキスパンダ１１を通過した上記ビーム光１は複像偏光
プリズム１２により、２つの互いに直交する直線偏光の
ビーム光１ａ，１ｂで被照射面でのＸ方向に分岐され
る。分岐されたレーザ光１ａ，１ｂの強度は分岐する前
のレーザ光１の強度の１／２で、それぞれの照射形状は
分岐前のレーザ光１の照射形状と同等であり、かつモー
ド分布も同一である。上記２つのビーム光１ａ，１ｂは
Ｘ方向偏向ミラー３に入射され、液晶マスク７の抑角に
合った方向に偏向される。その後、抑角に広がった光を
リレーレンズ４によりポリゴンミラー５の１点に集中さ
せる方向に集光させる。ポリゴンミラー５により走査を
行ない、液晶マスク７の画像情報のある部分をラスタ走
査する。このときフィールドレンズ６により画像情報を
所望の大きさに集光され、偏向ミラー８、対物レンズ９
を経て被印字面１０に照射される。
【００１２】図３はロションタイプの複像偏光プリズム
１２′と方解石プリズム１４とを組合わせた光学素子で
ビーム光１を分岐する例を示すもので、この方式は２つ
のプリズム１２′，１４間の距離ｄを変化させることに
より２つのビーム１ａ′，１ｂ′間距離Ｄが変化すると
いう利点がある。すなわち、複像偏光プリズム１２′と
方解石プリズム１４の常光線と異光線の屈折率が互いに
逆転しているところにこの原理が成立するものである。
なお図３において、常光線１ａ′は直進し、異光線１
ｂ′が分離される。θはその分離角である。
１２′と方解石プリズム１４とを組合わせた光学素子で
ビーム光１を分岐する例を示すもので、この方式は２つ
のプリズム１２′，１４間の距離ｄを変化させることに
より２つのビーム１ａ′，１ｂ′間距離Ｄが変化すると
いう利点がある。すなわち、複像偏光プリズム１２′と
方解石プリズム１４の常光線と異光線の屈折率が互いに
逆転しているところにこの原理が成立するものである。
なお図３において、常光線１ａ′は直進し、異光線１
ｂ′が分離される。θはその分離角である。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、レーザ光の被照射面に
おける照射面積を、レーザ光の強度分布をその中心部と
周囲部とで略同一にした状態で、略２倍にすることがで
き、刻印スレッショルドの高い材料に印字するに足るレ
ーザパワーを持った高出力のレーザマーカを用いて、刻
印スレッショルドの低い材料を、上記材料の略２倍等の
高い走査速度で印字することができると共にレーザパワ
ーを有効に利用できる。
おける照射面積を、レーザ光の強度分布をその中心部と
周囲部とで略同一にした状態で、略２倍にすることがで
き、刻印スレッショルドの高い材料に印字するに足るレ
ーザパワーを持った高出力のレーザマーカを用いて、刻
印スレッショルドの低い材料を、上記材料の略２倍等の
高い走査速度で印字することができると共にレーザパワ
ーを有効に利用できる。
【図１】本発明の実施例を示す概略的な構成説明図であ
る。
る。
【図２】ウォラストンタイプの複像偏光プリズムの作用
説明図である。
説明図である。
【図３】ロションタイプの複像偏光プリズムの作用説明
図である。
図である。
１…レーザ光、１ａ，１ｂ…分岐されたレーザ光、１
ａ′…常光線、１ｂ′…異光線、２…ＹＡＧレーザ、３
…Ｘ方向偏向ミラー、４…リレーレンズ、５…ポリゴン
ミラー、６…フィールドレンズ、７…液晶マスク、８…
偏向ミラー、９…対物レンズ、１０…被印字面、１１…
ビームエキスパンダ、１２，１２′…複像偏光プリズ
ム、１３…レンズ、１４…方解石プリズム。
ａ′…常光線、１ｂ′…異光線、２…ＹＡＧレーザ、３
…Ｘ方向偏向ミラー、４…リレーレンズ、５…ポリゴン
ミラー、６…フィールドレンズ、７…液晶マスク、８…
偏向ミラー、９…対物レンズ、１０…被印字面、１１…
ビームエキスパンダ、１２，１２′…複像偏光プリズ
ム、１３…レンズ、１４…方解石プリズム。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｘ方向に偏向するＸ方向偏向ミラー、Ｙ
方向に偏向するＹ方向偏向ミラー、フィールドレンズ、
マスク等のラスタ走査系を介して被印字面にラスタ走査
してレーザ光１を照射するレーザマーカにおいて、上記
両偏向ミラーの上流側に位置する偏向ミラーとレーザ光
源との間に、複像偏光プリズム１２，１２′及びこれに
付属するレンズ等の補助光学素子等からなるレーザ光を
２つのレーザ光に分岐するビーム光学系を介装したこと
を特徴とするレーザマーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34778891A JP3226310B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | レーザマーカ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34778891A JP3226310B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | レーザマーカ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160494A JPH05160494A (ja) | 1993-06-25 |
| JP3226310B2 true JP3226310B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=18392580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34778891A Expired - Fee Related JP3226310B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | レーザマーカ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226310B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP34778891A patent/JP3226310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05160494A (ja) | 1993-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |