JPH0716768A

JPH0716768A - レーザマーキング装置及びオプティカル・スキャナ取付方法

Info

Publication number: JPH0716768A
Application number: JP5187631A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Okuyama; 寛之奥山
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JP2511375B2

Abstract

(57)【要約】［目的］特別なアライメント機構や光路カバーを不要と
する小型軽量のレーザ出射部を実現する。［構成］筐体１０内には、箱状のチャンバ型オプティカ
ル・スキャナ取付体１６と箱状のレーザ光案内室１８と
が嵌め込み式で一体に結合されてなる光学部品取付体１
４が収容される。オプティカル・スキャナ取付体１６の
一側面（左側面）１６ａおよび上面１６ｂには、Ｘ軸オ
プティカル・スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・ス
キャナ２２が板片状の取付部材２４，２６を介してそれ
ぞれ壁面に垂直に取付固定される。レーザ光ＬＢをスキ
ャニングするためのレーザ走査部２８を構成するＸ軸ミ
ラー３０およびＹ軸ミラー３２は、オプティカル・スキ
ャナ取付体１６の室内に配置され、室外のＸ軸オプティ
カル・スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・スキャナ
２２の回転駆動軸にそれぞれ結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャニング方式のレ
ーザマーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザマーキングは、被加工物（対称
物）に高い密度に集光されたレーザ光を照射し、レーザ
エネルギによって被加工物表面の微小部分を瞬間的に蒸
発または変色させて、文字、図形等の任意のパターンを
刻印するマーキング方法である。レーザマーキングの方
式には、文字、記号等のパターンを型抜きしてあるマス
クにレーザ光をあて、透過した光像を被加工物表面に集
束するマスク方式と、被加工物上でレーザ光を走査して
被加工物表面に文字、記号等のパターンを描画するスキ
ャニング方式とがある。

【０００３】スキャニング方式のレーザマーキング装置
は、レーザ光を発振出力するレーザ発振部と、レーザ光
を走査しながら被加工物に向けて集光照射するレーザ出
射部とを有する。レーザ出射部は、Ｘ軸回転ミラー、Ｙ
軸回転ミラー、Ｘ軸オプティカル・スキャナ、Ｙ軸オプ
ティカル・スキャナおよびｆθレンズから主に構成され
る。

【０００４】レーザ発振部から来たレーザ光は、先ず一
方のミラーたとえばＸ軸回転ミラーに入射して、そこで
全反射してから他方のミラー（Ｙ軸回転ミラー）に入射
し、このミラーで全反射してのちｆθレンズを通って被
加工物のマーキング面に集光照射する。マーキング面上
のレーザビームスポットの位置は、Ｘ方向ではＸ軸回転
ミラーの角度によってきまり、Ｙ方向ではＹ軸回転ミラ
ーの角度によってきまる。Ｘ軸回転ミラーはＸ軸オプテ
ィカル・スキャナによって回転駆動され、Ｙ軸回転ミラ
ーはＹ軸オプティカル・スキャナによって回転駆動され
る。両スキャナには、制御部より両ミラーを振る角度を
指示するスキャニング制御信号が与えられる。

【０００５】したがって、レーザ発振部からのレーザ光
が所定のタイミングで入ってくる度に、それと同期して
両スキャナがＸ軸回転ミラー、Ｙ軸回転ミラーをそれぞ
れ所定の角度で振ることにより、被加工物のマーキング
面にレーザ光のビームスポットが集光照射される。そう
すると、レーザ光の照射位置付近では被加工物の表面が
レーザエネルギによって局所的に加熱されて蒸発する。
この蒸発部分が所要のパターンを描くようにレーザビー
ムスポットを走査すると、被加工物のマーキング面に該
描画パターン（文字、記号、図形等）がマーキング（刻
印）される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】スキャニング方式のレ
ーザマーキング装置では、Ｘ軸回転ミラーおよびＹ軸回
転ミラーの回転中心軸の片方でもレーザ光の光軸からず
れていたり傾いていたりすると、たとえ両スキャナが制
御部からのスキャニング制御信号にしたがって正確に動
作しても（正確なタイミングかつ正確な振幅でそれぞれ
のミラーを振っても）、被加工物表面上でレーザビーム
スポットが位置ずれしたり歪んでしまい、所望のパター
ンが描画されない。したがって、Ｘ軸回転ミラーおよび
Ｙ軸回転ミラーの双方ないしＸ軸オプティカル・スキャ
ナおよびＹ軸オプティカル・スキャナの双方がそれぞれ
正しい位置および向きで配置される必要がある。

【０００７】従来のこの種レーザマーキング装置では、
レーザ光の光軸に対して各オプティカル・スキャナまた
は各回転ミラーの位置および傾きを調整するためのアラ
イメント機構をレーザ出射部に設けていた。しかし、こ
のようなアライメント機構を設けることで、レーザ出射
部が嵩張って重くなり、レーザ出射口の向きを変えられ
るような首振り型のレーザ出射部を構成するのが難しか
った。また、必然的に装置コストは高くなり、アライメ
ント調整の作業も面倒であった。

【０００８】また、一般にレーザ出射部は筐体に収めら
れており、筐体内に外の塵や埃が入り難いユニット構造
にはなっている。しかし、何分にもレーザ光を扱うユニ
ットであるから、Ｘ軸回転ミラーやＹ軸回転ミラー等の
光学系に塵埃を付着させないようにする必要がある。従
来は、レーザ出射部内の光学系を塵芥から保護するため
にレーザ光の光路に筒状のカバーを被せていた。しか
し、この光路カバーもレーザ出射部の大型化を招く一因
となっていた。

【０００９】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、特別なアライメント機構を必要とすることなく
レーザ出射部内のレーザ走査部およびオプティカル・ス
キャナを正しい位置に正しい向きで配置できるようにし
たレーザマーキング装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明の別の目的は、光路カバーを
必要とすることなくレーザ出射部内の光学系を塵芥から
保護するようにしたレーザマーキング装置を提供するこ
とである。

【００１１】また、本発明の他の目的は、小型軽量のレ
ーザ出射部を有するレーザマーキング装置を提供するこ
とである。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は、簡単な部材
と簡単な治具を用いてレーザ出射部内でオプティカル・
スキャナおよびレーザ走査部をそれぞれ正しい位置に正
しい向きで取付または配置できるオプティカル・スキャ
ナ取付方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のレーザマーキング装置は、互いに直交し
た軸で回転するＸ軸回転ミラーとＹ軸回転ミラーとから
なるレーザ走査部と、前記Ｘ軸回転ミラーを回転駆動す
るＸ軸オプティカル・スキャナと、前記Ｙ軸回転ミラー
を回転駆動するＹ軸オプティカル・スキャナと、前記レ
ーザ走査部を室内に収容した状態で前記Ｘ軸オプティカ
ル・スキャナおよび前記Ｙ軸オプティカル・スキャナを
取付固定してなるチャンバ型のオプティカル・スキャナ
取付体とを具備する構成とした。

【００１４】また、上記の目的を達成するために、本発
明のオプティカル・スキャナ取付方法は、チャンバ型の
オプティカル・スキャナ取付体のオプティカル・スキャ
ナ取付位置にオプティカル・スキャナのミラー回転駆動
軸を通すための開口を設け、前記開口に嵌合可能な位置
決め用のフランジ部を有する取付部材を前記オプティカ
ル・スキャナの取付面に合わせ、前記ミラー回転駆動軸
に対して挿通可能な穴と前記フランジ部に対して着脱自
在に嵌合可能な外周面とを有する治具を用いて前記取付
部材を前記ミラー回転駆動軸に位置合わせして前記オプ
ティカル・スキャナの取付面に取付固定し、次いで前記
取付部材のフランジ部を前記開口に嵌合させて前記取付
部材を前記オプティカル・スキャナ取付体に取付固定す
る方法とした。

【００１５】

【作用】本発明のレーザマーキング装置では、チャンバ
型のオプティカル・スキャナ取付体の室内にＸ軸回転ミ
ラーおよびＹ軸回転ミラーからなるレーザ走査部が収容
された状態で、該スキャナ取付体にＸ軸オプティカル・
スキャナおよび前記Ｙ軸オプティカル・スキャナが取付
固定される。オプティカル・スキャナ取付体に対してＸ
軸オプティカル・スキャナおよびＹ軸オプティカル・ス
キャナが正しい位置および向きで配置されることで、両
スキャナのモータ回転駆動軸にそれぞれ結合されるＸ軸
回転ミラーおよびＹ軸回転ミラーも正しい位置および向
きで配置される。したがって、特別なアライメント機構
を設ける必要はない。また、レーザ走査部はチャンバ型
のオプティカル・スキャナ取付体の室内に配置されるた
め、レーザ出射部内に光路カバーを設ける必要はない。

【００１６】本発明のオプティカル・スキャナ取付方法
では、オプティカル・スキャナのミラー回転駆動軸に対
して挿通可能な穴と取付部材のフランジ部に対して着脱
自在に嵌合可能な外周面とを有する治具を用いることに
よって、取付部材をミラー回転駆動軸に対して正確に位
置合わせ（芯合わせ）してオプティカル・スキャナに取
付固定することができる。そして、オプティカル・スキ
ャナ取付体のスキャナ取付用開口に取付部材のフランジ
部を嵌合させて取付部材をオプティカル・スキャナ取付
体に取付固定することによって、オプティカル・スキャ
ナがオプティカル・スキャナ取付体に正しい位置および
向きで取付固定されるとともに、ミラー回転軸に結合さ
れるＸ軸回転ミラーまたはＹ軸回転ミラーもオプティカ
ル・スキャナ取付体の室内で正しい位置および向きで配
置される。

【００１７】

【実施例】以下、添付図を参照して本発明の実施例を説
明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例によるレーザマー
キング装置のレーザ出射部の構成を示す断面図であり、
図２は該レーザ出射部内の要部の外観構成を示す斜視図
である。

【００１９】図１および図２において、この実施例にお
けるレーザ出射部は、筐体１０を有するユニットであ
り、円筒状の光路カバー１２を介してレーザ発振部（図
示せず）と接続されている。筐体１０内には、たとえば
アルミニウムからなる堅牢な光学部品取付体１４が収容
されている。この光学部品取付体１４は、箱状のチャン
バ型オプティカル・スキャナ取付体１６と箱状のレーザ
光案内室１８とが一体に嵌め込み結合されたものであ
る。

【００２０】オプティカル・スキャナ取付体１６の一側
面（左側面）１６ａおよび上面１６ｂには、Ｘ軸オプテ
ィカル・スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・スキャ
ナ２２が絶縁体たとえばガラスエポキシ樹脂からなる板
片状の取付部材２４，２６を介してそれぞれ壁面に垂直
に取付固定される。レーザ光ＬＢをスキャニングするた
めのレーザ走査部２８を構成するＸ軸回転ミラー３０お
よびＹ軸回転ミラー３２は、オプティカル・スキャナ取
付体１６の室内に配置され、室外のＸ軸オプティカル・
スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・スキャナ２２の
回転駆動軸にそれぞれ結合されている。

【００２１】オプティカル・スキャナ取付体１６の他方
の側面（右側面）１６ｃには、レーザ光案内室１８から
のレーザ光ＬＢを室内のレーザ走査部２８へ通し入れる
ためのレーザ光入口３４が設けられている。また、オプ
ティカル・スキャナ取付体１６の下面１６ｄには、レー
ザ走査部２８で反射したレーザ光ＬＢを後述する室外の
ｆθレンズ３６側へ出すためのレーザ光出口３８が設け
られている。このレーザ光出口３８の外側（下側）の開
口部１６ｅには円筒状のレンズ保持体４０を着脱可能に
螺着取付するための雌螺子が形成されている。

【００２２】図２において、オプティカル・スキャナ取
付体１６の正面はほぼ全面にわたって開口されており、
この開口に密閉板４２がボルト４４によって着脱可能に
取付される。この密閉板４２は、レーザ走査部２８の組
立てまたは修理を行う場合に取り外しされる。

【００２３】レーザ光案内室１８は、レーザ発振部から
のレーザ光ＬＢを中に入れるためのレーザ光入口１８ａ
と、レーザ光ＬＢをオプティカル・スキャナ取付体１６
側へ出すためのレーザ光出口１８ｂとを有している。

【００２４】図３に示すように、レーザ光案内室１８
は、レーザ光出口１８ｂの回りに形成された直角面の凹
部１８ｃがオプティカル・スキャナ取付体１６の右側面
部１６ｃと面に垂直な方向に嵌合し、凹部１８ｃの外側
端部に形成された直角面の凸部１８ｄがオプティカル・
スキャナ取付体１６の右側面部１６ｃの外端部に形成さ
れた直角面の凹部１６ｆと面に垂直な方向に嵌合するこ
とによって、オプティカル・スキャナ取付体１６の右側
面部１６ｃに対して機械精度で正確に直角に結合され
る。なお、レーザ光案内室１８をオプティカル・スキャ
ナ取付体１６に固定するためにボルト（図示せず）等を
用いてよい。

【００２５】図１に示すように、レーザ光案内室１８の
レーザ光入口１８ａには、光路カバー１２の端面より垂
直に（光軸と平行に）突出する環状のフランジ部１２ａ
が嵌入する。これにより、レーザ光案内室１８は光路カ
バー１２に対しても機械精度で正確に直角に結合され
る。なお、レーザ光案内室１８に光路カバー１２を固定
するためにボルト（図示せず）等を用いてよい。

【００２６】レーザ光案内室１８の室内には、レーザ発
振部からのレーザ光ＬＢの光軸に対して４５゜傾いて下
向きに反射ミラー４６がミラーホルダ５０を介して固定
配置されるとともに、反射ミラー４６からのレーザ光Ｌ
Ｂの光軸に対して４５゜傾いて左向きに（レーザ光出口
１８ｂを向いて）反射ミラー４８がミラーホルダ５２を
介して固定配置される。ミラーホルダ５０は、レーザ光
案内室１８の外壁の一部を構成している。

【００２７】このように、レーザ光案内室１８がオプテ
ィカル・スキャナ取付体１６に機械精度で決まる正確な
面合わせで直角または平行に嵌め込み結合され、かつレ
ーザ光案内室１８内で反射ミラー４６，４８が４５゜の
傾きで所定の向きに固定配置される。これにより、レー
ザ発振部より光路カバー１２の中を水平に通って来たレ
ーザ光ＬＢは、レーザ光入口１８ａよりレーザ光案内室
１８の中に入り、室内で先ず反射ミラー４６によって光
路を９０゜垂直下方に曲げられ、次に反射ミラー４８に
よって光路を９０゜水平に曲げられてから、レーザ光出
口１８ｂを通ってオプティカル・スキャナ取付体１６の
室内に入る。したがって、レーザ発振部からのレーザ光
ＬＢは、レーザ光案内室１８の中を通る際に光軸がずれ
たり傾いたりすることはなく、オプティカル・スキャナ
取付体１６の室内のレーザ走査部２８の所定位置に正し
い向きで水平に入射するようになっている。

【００２８】レーザ光案内室１８において、レーザ光出
口１８ｂから見て反射ミラー４８の反対側の外側面１８
ｅには、テレビカメラたとえばＣＣＤカメラ５４が取付
される。外側面１８ｅに形成された開口に、環状のレン
ズホルダ５６と円筒状のカメラ支持部５８とがボルト
（図示せず）によって固定される。レンズホルダ５６に
はレンズ押さえリング６０によって光学レンズ６２が保
持されている。カメラ支持部５８は、２つの円筒体から
なり、外側の円筒体に形成された長手（光軸）方向に長
いスリット状の穴５８ａを介して内側の円筒体５８に形
成された螺子穴５８ｂにボルト６４が締付螺着すること
で、ＣＣＤカメラ５４は光軸方向に移動可能つまり焦点
合わせ可能に取付される。

【００２９】レーザ光案内室１８内の下部反射ミラー４
８は、レーザ光ＬＢに対してはほぼ１００％の反射率を
有しているが、可視光線に対しては相当の透過率を有し
ている。被加工物Ｗに対してレーザマーキングが行われ
るとき、被加工物Ｗからの可視光線が、レーザ光ＬＢと
は逆方向に本レーザ出射部のｆθレンズ３６、レーザ走
査部２８を通って来て、レーザ光案内室１８内の下部反
射ミラー４８で反射されずに透過（直進）して、光学レ
ンズ６２を通ってＣＣＤカメラ５４の撮像面に結像す
る。これにより、ＣＣＤカメラ５４に接続されたディス
プレイ（図示せず）の画面に被加工物Ｗの表面が映り、
マーキング状況のモニタが行えるようになっている。な
お、明るいモニタ画面が得られるように、適当な照明手
段によって被加工物Ｗに可視光線を照射してよい。

【００３０】上記のように、本実施例のレーザ出射部に
おいては、チャンバ型のオプティカル・スキャナ取付体
１６に板片状の取付部材２４，２６を介してＸ軸オプテ
ィカル・スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・スキャ
ナ２２が正しい位置および向きで取付固定されるととも
に、オプティカル・スキャナ取付体１６の室内にＸ軸回
転ミラー３０およびＹ軸回転ミラー３２が正しい位置お
よび向きで回転可能に配置される。さらに、オプティカ
ル・スキャナ取付体１６に箱状のレーザ光案内室１８が
機械精度による正確な面合わせで一体に嵌め込み結合さ
れ、このレーザ光案内室１８内の所定位置に所定の傾き
で反射ミラー４６，４８が固定配置される。これによ
り、調整作業を必要とするアライメント機構を設けなく
て済む。また、オプティカル・スキャナ取付体１６およ
びレーザ光案内室１８の中に光路が設けられるので、光
路カバーを設ける必要もない。このため、レーザ出射部
が嵩張らず小型軽量であり、回転支持軸（図示せず）に
接続して首振り型に構成することも容易である。

【００３１】図９に、本実施例のレーザ出射部における
レーザスキャニング機構の要部の構成を示す。Ｘ軸オプ
ティカル・スキャナ２０の回転駆動軸７０にＸ軸ミラー
支持部材７２の基端部が挿着固定され、Ｘ軸ミラー支持
部材７２の中間部ないし先端部の平坦面にＸ軸回転ミラ
ー３０が接着固定される。同様に、Ｙ軸オプティカル・
スキャナ２２の回転駆動軸７４にＹ軸ミラー支持部材７
６の基端部が挿着固定され、Ｙ軸ミラー支持部材７６の
中間部ないし先端部の平坦面にＹ軸回転ミラー３２が接
着固定される。これにより、Ｘ軸回転ミラー３０はＸ軸
オプティカル・スキャナ２０によって回転駆動され、Ｙ
軸回転ミラー３２はＹ軸オプティカル・スキャナ２２に
よって回転駆動される。両スキャナ２０，２２には、制
御部（図示せず）よりケーブル（図示せず）を介して両
ミラー３０，３２を振る角度を指示するスキャニング制
御信号が与えられる。

【００３２】レーザ光案内室１８から入って来たレーザ
光ＬＢは、先ずＹ軸回転ミラー３２に入射して、そこで
全反射してからＸ軸回転ミラー３０に入射し、このミラ
ー３０で全反射してのちｆθレンズ３６を通って被加工
物Ｗのマーキング面に集光照射する。マーキング面上の
レーザビームスポットの位置は、Ｘ方向においてはＸ軸
回転ミラーの角度によってきまり、Ｙ方向においてはＹ
軸回転ミラーの角度によってきまる。したがって、レー
ザ発振部からのレーザ光が所定のタイミングで入ってく
る度に、それと同期して両スキャナ２０，２２がＸ軸回
転ミラー３０、Ｙ軸回転ミラー３２をそれぞれ所定の角
度で振ることにより、被加工物Ｗの被刻印位置にレーザ
光ＬＢのビームスポットが集光照射される。

【００３３】このようなレーザスキャニング機構におい
て、被加工物Ｗに所望のパターンを正確に描画するため
には、Ｘ軸回転ミラー３０およびＹ軸回転ミラー３２の
双方ないしＸ軸オプティカル・スキャナ２０およびＹ軸
オプティカル・スキャナ２２の双方がそれぞれ正しい位
置および向きで配置される必要がある。

【００３４】本実施例では、後述するオプティカル・ス
キャナ取付方法によってＸ軸オプティカル・スキャナ２
０およびＹ軸オプティカル・スキャナ２２がオプティカ
ル・スキャナ取付体１６にそれぞれ正しい位置および向
きで取付固定され、オプティカル・スキャナ取付体１６
の室内でＸ軸回転ミラー３０およびＹ軸回転ミラー３２
がそれぞれ正しい位置および向きで回転可能に配置され
る。

【００３５】次に、図４〜図６につき本実施例によるオ
プティカル・スキャナ取付方法を説明する。なお、Ｘ軸
オプティカル・スキャナ２０とＹ軸オプティカル・スキ
ャナ２２とは同一の構成でよく、Ｘ軸回転ミラー３０と
Ｙ軸回転ミラー３２とはサイズに多少の違いはあっても
同じ形態のミラーであるから、Ｘ軸オプティカル・スキ
ャナ２０およびＸ軸回転ミラー３０の取付・配置につい
てのみ説明する。Ｙ軸オプティカル・スキャナ２２およ
びＹ軸回転ミラー３２の取付・配置も同様にして行われ
る。

【００３６】図４において、Ｘ軸オプティカル・スキャ
ナ２０の取付面の中心部より面と垂直に回転駆動軸７０
が突出し、取付面の四隅にはそれぞれ螺子穴２０ａが形
成されている。取付部材２４の中心部には、後述するオ
プティカル・スキャナ取付体１６のスキャナ取付用開口
１６ｇと対応する円形の開口２４ａが設けられ、この開
口２４ａの周縁部でＸ軸オプティカル・スキャナ２０と
接触する面と反対側の面より環状のフランジ２４ｂが突
設されている。取付部材２４は、少なくとも長手方向に
おいてＸ軸オプティカル・スキャナ２０の取付面よりは
み出すサイズを有しており、そのはみ出た両端部分にボ
ルト通し穴２４ｄが穿孔されており、また、Ｘ軸オプテ
ィカル・スキャナ２０の螺子穴２０ａと対応する位置に
もボルト通し穴２４ｃが穿孔されている。

【００３７】本実施例において、オプティカル・スキャ
ナ取付体１６にＸ軸オプティカル・スキャナ２０を取付
固定するには、先ずＸ軸オプティカル・スキャナ２０の
取付面に取付部材２４を装着固定する。この取付部材２
４の装着固定に際して治具８０を使用する。この治具８
０は、任意の堅い材質たとえば樹脂または金属からな
り、回転駆動軸７０に対して挿通可能な貫通孔８０ａと
取付部材２４のフランジ部２４ｂに対して着脱自在に嵌
合可能な円形の外周面８０ｂとを有している。

【００３８】図５に示すように、取付部材２４の開口２
４ａに回転駆動軸７０を通すようにして取付部材２４を
Ｘ軸オプティカル・スキャナ２０の取付面に合わせ、治
具８０の貫通孔８０ａに回転駆動軸７０を差し込んで治
具８０の外周面８０ｂを取付部材２４のフランジ部２４
ｂに嵌入する。この状態で、ボルト８０を取付部材２４
の孔２４ｃを通してＸ軸オプティカル・スキャナ２０の
取付面の螺子穴２０ａに螺合して締結固定する。全ての
螺子穴２０ａにボルト８０を締結固定してから治具８０
を抜き取る。その結果、Ｘ軸オプティカル・スキャナ２
０と取付部材２４との組立体が得られる。この組立体に
おいては、フランジ部２４ｂの中心位置に回転駆動軸７
０が正確に位置決め（芯合わせ）されている。

【００３９】次に、図６に示すように、取付部材２４の
フランジ部２４ｂが左側面１６ａのスキャナ取付用開口
１６ｆに嵌合するようにして、オプティカル・スキャナ
取付体１６に上記Ｘ軸オプティカル・スキャナ２０およ
び取付部材２４の組立体を配置する。スキャナ取付用開
口１６ｇに対して、フランジ部２４ｂが正確に位置決め
されることにより、回転駆動軸７０も正確に位置決め
（芯合わせ）されることになる。スキャナ取付用開口１
６ｇの周囲には、取付部材２４の穴２４ｄと対応する位
置に螺子穴１６ｇが設けられている。これらの螺子穴１
６ｇに穴２４ｄを通してボルト８４を螺着することで、
Ｘ軸オプティカル・スキャナ２０が取付部材２４を介し
てオプティカル・スキャナ取付体１６に取付固定され
る。Ｘ軸回転ミラー３０は、芯合わせされた回転軸７０
にミラー支持部材７２を介して取付固定されるため、オ
プティカル・スキャナ取付体１６の室内の所定位置に所
定の向きで配置される。

【００４０】このように、本実施例のオプティカル・ス
キャナ取付方法によれば、オプティカル・スキャナ取付
体１６の左側面１６ａのスキャナ取付用開口１６ｇに嵌
合可能な位置決め用のフランジ部２４ｂを有する取付部
材２４をＸ軸オプティカル・スキャナ２０の取付面に合
わせ、回転駆動軸７０に対して挿通可能な穴８０ａとフ
ランジ部２４ｂに対して着脱自在に嵌合可能な外周面と
を有する治具８０を用いて取付部材２４を回転駆動軸７
０に位置合わせ（芯合わせ）してＸ軸オプティカル・ス
キャナ２０の取付面に取付固定し、次いで取付部材２４
のフランジ部２４ｂをスキャナ取付用開口１６ｇに嵌合
させて取付部材２４をオプティカル・スキャナ取付体１
６に取付固定する。

【００４１】これにより、Ｘ軸オプティカル・スキャナ
２０の回転駆動軸７０がオプティカル・スキャナ取付体
１６のスキャナ取付用開口１６ｇに正確に位置決め（芯
合わせ）されるとともに、Ｘ軸回転ミラー３０がオプテ
ィカル・スキャナ取付体１６の室内で正しい位置および
正しい向きで回転可能に配置される。

【００４２】同様にして、Ｙ軸オプティカル・スキャナ
２２の回転駆動軸７４がオプティカル・スキャナ取付体
１６の上面１６ｂのスキャナ取付用開口１６ｇに正確に
位置決め（芯合わせ）されるとともに、Ｙ軸回転ミラー
３２がオプティカル・スキャナ取付体１６の室内で正し
い位置および正しい向きで回転可能に配置される。

【００４３】本発明のオプティカル・スキャナ取付方法
で用いられる治具８０は、上記した円筒体に限定される
ものではなく、オプティカル・スキャナのミラー回転駆
動軸に対して挿通可能な穴８０ａと取付部材のフランジ
部に対して着脱自在に嵌合可能な外周面または内周面と
を有するものであれば任意の治具が可能である。

【００４４】たとえば、図７の(A) ，(B) に示すよう
に、嵌合部８０ａと把持部８０ａ（８０ｃ）との間で径
または形状が異なるようなものでもよい。なお、図７の
(B) の構成例では、嵌合部８０ａを軸方向にテーパ状に
形成し、フランジ部に対して挿抜しやすくしている。

【００４５】図８は、第２の実施例によるレーザ出射部
内の構成を示す断面図である。この実施例では、ＣＣＤ
カメラを取付しないため、レーザ光案内室１８を設けず
に、チャンバ型のオプティカル・スキャナ取付体１６に
レーザ発振部（図示せず）からの光路カバー１２’を直
結接続したものである。レンズ保持体４０’は、オプテ
ィカル・スキャナ取付体１６にレーザ光出口３８側の開
口部にスペーサ９０を介してボルト９２によって着脱可
能に取付される。

【００４６】この実施例においても、Ｘ軸オプティカル
・スキャナ２０およびＹ軸オプティカル・スキャナ２２
がオプティカル・スキャナ取付体１６にそれぞれ正しい
位置および向きで取付固定され、オプティカル・スキャ
ナ取付体１６の室内でＸ軸回転ミラー３０およびＹ軸回
転ミラー３２がそれぞれ正しい位置および向きで回転可
能に配置される。

【００４７】また、レーザ出射部内にアライメント機構
や光路カバーを設けなくて済み、レーザ出射部を小型軽
量に構成することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザマ
ーキング装置によれば、チャンバ型のオプティカル・ス
キャナ取付体の室内にＸ軸回転ミラーおよびＹ軸回転ミ
ラーからなるレーザ走査部が収容された状態で、該スキ
ャナ取付体にＸ軸オプティカル・スキャナおよび前記Ｙ
軸オプティカル・スキャナが取付固定されるように構成
したので、レーザ出射部内に特別なアライメント機構や
光路カバーを不要とし、レーザ出射部を軽量小型にする
ことが可能である。また、本発明のオプティカル・スキ
ャナ取付方法によれば、簡易なオプティカル・スキャナ
取付体、取付部材および治具を用いるだけでレーザ出射
部内にオプティカル・スキャナおよびレーザ走査部を正
しい位置に正しい向きで取付または配置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるレーザマーキング装置
のレーザ出射部の構成を示す断面図である。

【図２】図１のレーザ出射部の要部の外観構成を示す斜
視図である。

【図３】図１のレーザ出射部のオプティカル・スキャナ
取付体とレーザ光案内室との嵌み込み部の構成を示す部
分斜視図である。

【図４】実施例によるオプティカル・スキャナ取付方法
を説明するための分解斜視図である。

【図５】実施例のオプティカル・スキャナ取付方法を説
明するための斜視図である。

【図６】実施例によるオプティカル・スキャナ取付方法
を説明するための部分断面図である。

【図７】実施例のオプティカル・スキャナ取付方法で用
いられる治具の変形例を示す斜視図である。

【図８】第２の実施例によるレーザマーキング装置のレ
ーザ出射部の構成を示す断面図である。

【図９】実施例におけるレーザスキャニング機構の構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０筐体１６オプティカル・スキャナ取付体１６１８レーザ光案内室１８ａレーザ光入口１８ｂレーザ光出口２０Ｘ軸オプティカル・スキャナ２２Ｙ軸オプティカル・スキャナ２４，２６取付部材２８レーザ走査部３０Ｘ軸回転ミラー３２Ｙ軸回転ミラー３４レーザ光入口３８レーザ光出口４６，４８反射ミラー

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【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図９

【補正方法】追加

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】追加

【補正内容】

【図９】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに直交した軸で回転するＸ軸回転ミ
ラーとＹ軸回転ミラーとからなるレーザ走査部と、前記Ｘ軸回転ミラーを回転駆動するＸ軸オプティカル・
スキャナと、前記Ｙ軸回転ミラーを回転駆動するＹ軸オプティカル・
スキャナと、前記レーザ走査部を室内に収容した状態で前記Ｘ軸オプ
ティカル・スキャナおよび前記Ｙ軸オプティカル・スキ
ャナを取付固定してなるチャンバ型のオプティカル・ス
キャナ取付体と、を具備したことを特徴とするレーザマ
ーキング装置。
【請求項２】前記オプティカル・スキャナ取付体の互
いに直交する２つの壁面の所定位置に前記Ｘ軸オプティ
カル・スキャナおよび前記Ｙ軸オプティカル・スキャナ
の回転駆動軸を通すための開口をそれぞれ設け、前記開
口に位置決め可能な取付部材を介して前記Ｘ軸オプティ
カル・スキャナおよび前記Ｙ軸オプティカル・スキャナ
をそれぞれ前記オプティカル・スキャナ取付体に取付固
定してなることを特徴とする請求項１に記載のレーザマ
ーキング装置。
【請求項３】前記オプティカル・スキャナ取付体は、
レーザ発振部からのレーザ光を室内の前記レーザ走査部
へ通し入れるための第１の開口を設けた第１の壁面と、
前記レーザ走査部で反射したレーザ光を室外の光学レン
ズ側へ出すための第２の開口を設けた第２の壁面とを有
することを特徴とする請求項１に記載のレーザマーキン
グ装置。
【請求項４】前記レーザ発振部からのレーザ光を中に
入れるためのレーザ光入口と前記レーザ光を前記オプテ
ィカル・スキャナ取付体側へ出すためのレーザ光出口と
を有し、前記オプティカル・スキャナ取付体に嵌め込み
で一体に結合されるレーザ光案内室を具備することを特
徴とする請求項３に記載のレーザマーキング装置。
【請求項５】前記レーザ光案内室内の所定位置に所定
の向きで１枚または２枚以上のレーザ光反射ミラーを固
定配置したことを特徴とする請求項４に記載のレーザマ
ーキング装置。
【請求項６】チャンバ型のオプティカル・スキャナ取
付体のオプティカル・スキャナ取付位置にオプティカル
・スキャナのミラー回転駆動軸を通すための開口を設
け、前記開口に嵌合可能な位置決め用のフランジ部を有
する取付部材を前記オプティカル・スキャナの取付面に
合わせ、前記ミラー回転駆動軸に対して挿通可能な穴と
前記フランジ部に対して着脱自在に嵌合可能な外周面ま
たは内周面とを有する治具を用いて前記取付部材を前記
ミラー回転駆動軸に位置合わせして前記オプティカル・
スキャナの取付面に取付固定し、次いで前記取付部材の
フランジ部を前記開口に嵌合させて前記取付部材を前記
オプティカル・スキャナ取付体に取付固定することを特
徴とするオプティカル・スキャナ取付方法。