JPH0839283A - レ−ザ照射装置およびその方法 - Google Patents
レ−ザ照射装置およびその方法Info
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- JPH0839283A JPH0839283A JP6174375A JP17437594A JPH0839283A JP H0839283 A JPH0839283 A JP H0839283A JP 6174375 A JP6174375 A JP 6174375A JP 17437594 A JP17437594 A JP 17437594A JP H0839283 A JPH0839283 A JP H0839283A
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- laser
- laser light
- scanning
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は被加工物に対してレ−ザ光を能率
よく照射することができるようにしたレ−ザ照射装置お
よびその方法を提供することにある。 【構成】 被加工物２１上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向
とに走査させて照射するレ−ザ照射装置において、上記
レ−ザ光を出力するレ−ザ装置１１と、このレ−ザ装置
から出力されたレ−ザ光が入射するとともにそのレ−ザ
光を変調信号によって上記Ｘ方向とＹ方向とのどちらか
一方の方向に走査させる光変調器１４ａ〜１４ｃと、こ
の光変調器から出力されたレ−ザ光が入射する反射ミラ
−２３と、この反射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を
上記Ｘ方向とＹ方向との他方の方向に走査させるガルバ
ノメ−タ２４とを具備したことを特徴とする。
よく照射することができるようにしたレ−ザ照射装置お
よびその方法を提供することにある。 【構成】 被加工物２１上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向
とに走査させて照射するレ−ザ照射装置において、上記
レ−ザ光を出力するレ−ザ装置１１と、このレ−ザ装置
から出力されたレ−ザ光が入射するとともにそのレ−ザ
光を変調信号によって上記Ｘ方向とＹ方向とのどちらか
一方の方向に走査させる光変調器１４ａ〜１４ｃと、こ
の光変調器から出力されたレ−ザ光が入射する反射ミラ
−２３と、この反射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を
上記Ｘ方向とＹ方向との他方の方向に走査させるガルバ
ノメ−タ２４とを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレ−ザ光を被加工物上
でＸ方向とＹ方向とに走査させて照射するレ−ザ照射装
置およびその方法に関する。
でＸ方向とＹ方向とに走査させて照射するレ−ザ照射装
置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被加工物にレ−ザ光を照射し、たとえば
所定のマ−クを形成する場合、パタ−ンが形成されたマ
スクにレ−ザ光を照射し、そのパタ−ンを通過したレ−
ザ光をレンズによって被加工物の表面に投影する方法
と、レ−ザ光を被加工物の表面でスキャニングさせてマ
−キングする方法とがある。
所定のマ−クを形成する場合、パタ−ンが形成されたマ
スクにレ−ザ光を照射し、そのパタ−ンを通過したレ−
ザ光をレンズによって被加工物の表面に投影する方法
と、レ−ザ光を被加工物の表面でスキャニングさせてマ
−キングする方法とがある。
【０００３】レ−ザ光をスキャニングさせてマ−キング
する場合、従来は図４に示すように行われていた。同図
中１はたとえばＹＡＧレ−ザなどのレ−ザ装置である。
このレ−ザ装置１から出力されたレ−ザ光Ｌは第１の反
射ミラ−２に入射する。この第１の反射ミラ−２は第１
のガルバノメ−タ３によって揺動駆動されるようになっ
ている。この第１の反射ミラ−２によるレ−ザ光Ｌの走
査方向をＸ方向とする。
する場合、従来は図４に示すように行われていた。同図
中１はたとえばＹＡＧレ−ザなどのレ−ザ装置である。
このレ−ザ装置１から出力されたレ−ザ光Ｌは第１の反
射ミラ−２に入射する。この第１の反射ミラ−２は第１
のガルバノメ−タ３によって揺動駆動されるようになっ
ている。この第１の反射ミラ−２によるレ−ザ光Ｌの走
査方向をＸ方向とする。
【０００４】上記第１の反射ミラ−２から出射したレ−
ザ光Ｌは第２の反射ミラ−４に入射する。この第２の反
射ミラ−４は第２のガルバノメ−タ５によって揺動駆動
されるようになっている。上記第２の反射ミラ−４によ
るレ−ザ光Ｌの走査方向をＹ方向とする。
ザ光Ｌは第２の反射ミラ−４に入射する。この第２の反
射ミラ−４は第２のガルバノメ−タ５によって揺動駆動
されるようになっている。上記第２の反射ミラ−４によ
るレ−ザ光Ｌの走査方向をＹ方向とする。
【０００５】上記第２の反射ミラ−４から出射したレ−
ザ光Ｌは集光レンズ６に入射し、この集光レンズ６で集
束されて被加工物７を照射する。したがって、上記第１
の反射ミラ−２と第２の反射ミラ−４とを駆動してレ−
ザ光Ｌを被加工物７上でＸ方向とＹ方向とに走査させれ
ば、この被加工物７にレ−ザ光Ｌの走査軌跡に応じたマ
−キングを行うことができる。
ザ光Ｌは集光レンズ６に入射し、この集光レンズ６で集
束されて被加工物７を照射する。したがって、上記第１
の反射ミラ−２と第２の反射ミラ−４とを駆動してレ−
ザ光Ｌを被加工物７上でＸ方向とＹ方向とに走査させれ
ば、この被加工物７にレ−ザ光Ｌの走査軌跡に応じたマ
−キングを行うことができる。
【０００６】ところで、第１、第２の反射ミラ−２、４
を揺動させてレ−ザ光ＬをＸ方向とＹ方向とに走査させ
る場合、その走査速度である、マ−キング速度は上記ミ
ラ−２、４の揺動速度、つまり第１のガルバノメ−タ３
と第２のガルバノメ−タ５との動作速度によって支配さ
れることになる。
を揺動させてレ−ザ光ＬをＸ方向とＹ方向とに走査させ
る場合、その走査速度である、マ−キング速度は上記ミ
ラ−２、４の揺動速度、つまり第１のガルバノメ−タ３
と第２のガルバノメ−タ５との動作速度によって支配さ
れることになる。
【０００７】一般に、上記ガルバノメ−タ３、５の動作
速度は１００Ｈｚ程度であり、レ−ザ装置１のＱスイッ
チ周波数は１５〜２０ｋＨｚ程度である。そのため、レ
−ザ装置１には高速でマ−キングを行うに十分な能力が
あっても、ガルバノメ−タ３、５の動作速度に制限を受
けてマ−キング速度を上げることができないということ
があった。
速度は１００Ｈｚ程度であり、レ−ザ装置１のＱスイッ
チ周波数は１５〜２０ｋＨｚ程度である。そのため、レ
−ザ装置１には高速でマ−キングを行うに十分な能力が
あっても、ガルバノメ−タ３、５の動作速度に制限を受
けてマ−キング速度を上げることができないということ
があった。
【０００８】被加工物７上でレ−ザ光Ｌをラスタスキャ
ンさせてマ−キングする場合、被加工物７上におけるレ
−ザ光ＬのＸ方向とＹ方向との走査方向のうち、どちら
か一方の方向の走査速度を高速化できれば、そのマ−キ
ング速度を上げることが可能である。したがって、Ｘ方
向とＹ方向との走査方向のうち、どちらか一方の走査方
向において、レ−ザ光Ｌを反射ミラ−の揺動で走査させ
る場合よりも高速で走査できるようにすることが要求さ
れている。
ンさせてマ−キングする場合、被加工物７上におけるレ
−ザ光ＬのＸ方向とＹ方向との走査方向のうち、どちら
か一方の方向の走査速度を高速化できれば、そのマ−キ
ング速度を上げることが可能である。したがって、Ｘ方
向とＹ方向との走査方向のうち、どちらか一方の走査方
向において、レ−ザ光Ｌを反射ミラ−の揺動で走査させ
る場合よりも高速で走査できるようにすることが要求さ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来はレ
−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させる場合、いずれの
方向もガルバノメ−タによって反射ミラ−を揺動させて
行っていたので、その走査速度が制限を受けるというこ
とがあった。
−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させる場合、いずれの
方向もガルバノメ−タによって反射ミラ−を揺動させて
行っていたので、その走査速度が制限を受けるというこ
とがあった。
【００１０】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、レ−ザ光をＸ方向とＹ方
向とに走査させる場合、その２つの方向のうちのどちら
か一方を、ガルバノメ−タによって反射ミラ−を揺動さ
せる場合に比べて十分に高速度で走査させることができ
るようにしたレ−ザ照射装置およびその方法を提供する
ことにある。
で、その目的とするところは、レ−ザ光をＸ方向とＹ方
向とに走査させる場合、その２つの方向のうちのどちら
か一方を、ガルバノメ−タによって反射ミラ−を揺動さ
せる場合に比べて十分に高速度で走査させることができ
るようにしたレ−ザ照射装置およびその方法を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたこ
の発明は、被加工物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに
走査させて照射するレ−ザ照射装置において、上記レ−
ザ光を出力するレ−ザ装置と、このレ−ザ装置から出力
されたレ−ザ光が入射するとともにそのレ−ザ光を変調
信号によって上記Ｘ方向とＹ方向との一方の方向に走査
させる光変調器と、この光変調器から出力されたレ−ザ
光が入射する反射ミラ−と、この反射ミラ−を揺動させ
て上記レ−ザ光を上記Ｘ方向とＹ方向との他方の方向に
走査させる駆動手段とを具備したことを特徴とするレ−
ザ照射装置にある。
の発明は、被加工物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに
走査させて照射するレ−ザ照射装置において、上記レ−
ザ光を出力するレ−ザ装置と、このレ−ザ装置から出力
されたレ−ザ光が入射するとともにそのレ−ザ光を変調
信号によって上記Ｘ方向とＹ方向との一方の方向に走査
させる光変調器と、この光変調器から出力されたレ−ザ
光が入射する反射ミラ−と、この反射ミラ−を揺動させ
て上記レ−ザ光を上記Ｘ方向とＹ方向との他方の方向に
走査させる駆動手段とを具備したことを特徴とするレ−
ザ照射装置にある。
【００１２】請求項２に記載されたこの発明は、被加工
物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させて照射す
るレ−ザ照射装置において、上記レ−ザ光を出力するレ
−ザ装置と、このレ−ザ装置から出力されたレ−ザ光を
複数に分割する分割光学手段と、この分割光学手段によ
って分割されたレ−ザ光がそれぞれ入射するとともに各
レ−ザ光を変調信号によって上記Ｘ方向とＹ方向との一
方の方向に走査させる複数の光変調器と、各光変調器か
ら出力されたレ−ザ光が入射する反射ミラ−と、この反
射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を上記Ｘ方向とＹ方
向との他方の方向に走査させる駆動手段とを具備したこ
とを特徴とするレ−ザ照射装置にある。
物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させて照射す
るレ−ザ照射装置において、上記レ−ザ光を出力するレ
−ザ装置と、このレ−ザ装置から出力されたレ−ザ光を
複数に分割する分割光学手段と、この分割光学手段によ
って分割されたレ−ザ光がそれぞれ入射するとともに各
レ−ザ光を変調信号によって上記Ｘ方向とＹ方向との一
方の方向に走査させる複数の光変調器と、各光変調器か
ら出力されたレ−ザ光が入射する反射ミラ−と、この反
射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を上記Ｘ方向とＹ方
向との他方の方向に走査させる駆動手段とを具備したこ
とを特徴とするレ−ザ照射装置にある。
【００１３】請求項６に記載されたこの発明は、被加工
物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向において異なる速度で
走査して照射するレ−ザ照射方法において、上記Ｘ方向
とＹ方向のうち、走査速度が速い方向は変調信号に応じ
て走査方向を変調する光変調器によって上記レ−ザ光を
走査するとともに、遅い方向は反射ミラ−を揺動させて
走査することを特徴とするレ−ザ照射方法にある。
物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向において異なる速度で
走査して照射するレ−ザ照射方法において、上記Ｘ方向
とＹ方向のうち、走査速度が速い方向は変調信号に応じ
て走査方向を変調する光変調器によって上記レ−ザ光を
走査するとともに、遅い方向は反射ミラ−を揺動させて
走査することを特徴とするレ−ザ照射方法にある。
【００１４】
【作用】Ｘ方向とＹ方向のうち、どちらか一方の方向の
レ−ザ光の走査を、変調信号によって走査方向を変調す
ることができる光変調器を用いて行うことで、反射ミラ
−を揺動させて走査する他方の方向の走査よりも高速化
することができる。
レ−ザ光の走査を、変調信号によって走査方向を変調す
ることができる光変調器を用いて行うことで、反射ミラ
−を揺動させて走査する他方の方向の走査よりも高速化
することができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
参照して説明する。図１はこの発明のレ−ザ照射装置１
０を示し、このレ−ザ照射装置１０はＹＡＧレ−ザなど
の連続励起Ｑスイッチレ−ザ装置１１を有する。このレ
−ザ装置１１から出力されたレ−ザ光Ｌは複数の分割光
に分割される。この実施例では、３つのビ−ムスプリッ
タ１３によって第１乃至第３の分割光Ｌ1 〜Ｌ3 に分割
される。
参照して説明する。図１はこの発明のレ−ザ照射装置１
０を示し、このレ−ザ照射装置１０はＹＡＧレ−ザなど
の連続励起Ｑスイッチレ−ザ装置１１を有する。このレ
−ザ装置１１から出力されたレ−ザ光Ｌは複数の分割光
に分割される。この実施例では、３つのビ−ムスプリッ
タ１３によって第１乃至第３の分割光Ｌ1 〜Ｌ3 に分割
される。
【００１６】各ビ−ムスプリッタ１３によって分割され
た第１乃至第３の分割光Ｌ1 〜Ｌ3はそれぞれ第１乃至
第３の光変調器１４ａ〜１４ｃに入射する。この光変調
器１４ａ〜１４ｃとしては、音響光学効果によって分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度と角度を変調することができる音響
光学変調器が用いられている。
た第１乃至第３の分割光Ｌ1 〜Ｌ3はそれぞれ第１乃至
第３の光変調器１４ａ〜１４ｃに入射する。この光変調
器１４ａ〜１４ｃとしては、音響光学効果によって分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度と角度を変調することができる音響
光学変調器が用いられている。
【００１７】上記各光変調器１４ａ〜１４ｃにはそれぞ
れ第１乃至第３のドライバ１５ａ〜１５ｃが電気的に接
続されている。各ドライバ１５ａ〜１５ｃには制御装置
１６から駆動信号が入力され、その駆動信号によって上
記各ドライバ１５ａ〜１５ｃは上記各光変調器１４ａ〜
１４ｃに所定の電力と周波数とを印加するようになって
いる。
れ第１乃至第３のドライバ１５ａ〜１５ｃが電気的に接
続されている。各ドライバ１５ａ〜１５ｃには制御装置
１６から駆動信号が入力され、その駆動信号によって上
記各ドライバ１５ａ〜１５ｃは上記各光変調器１４ａ〜
１４ｃに所定の電力と周波数とを印加するようになって
いる。
【００１８】上記各光変調器１４ａ〜１４ｃに印加され
る電力が制御されると、その光変調器から出射する分割
光の強度が変調され、周波数が制御されると、分割光の
出射方向が制御される。分割光の強度の変調は、光変調
器から出射する透過光と回析光との強度を変化させるも
ので、上記光変調器に印加する電力を高くすることで、
回析光の強度を増大させることができる。
る電力が制御されると、その光変調器から出射する分割
光の強度が変調され、周波数が制御されると、分割光の
出射方向が制御される。分割光の強度の変調は、光変調
器から出射する透過光と回析光との強度を変化させるも
ので、上記光変調器に印加する電力を高くすることで、
回析光の強度を増大させることができる。
【００１９】分割光の出射角度の変調は、光変調器から
出射する回析光の角度を制御することで行われ、上記光
変調器に印加する周波数を高くすれば、偏向角度を大き
くできるようになっている。
出射する回析光の角度を制御することで行われ、上記光
変調器に印加する周波数を高くすれば、偏向角度を大き
くできるようになっている。
【００２０】各光変調器から出射される回析光の強度と
出射角度、つまり電力と周波数は、上記制御装置１６の
メモリに予め設定されたビットマップデ−タに基づいて
制御される。たとえば、図３に示すように、被加工物２
１に文字“Ａ”を白抜きでマ−キングする場合、各分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 が文字“Ａ”の部分を走査するときに、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度である、回析光の強度が０に近く
なるよう制御される。
出射角度、つまり電力と周波数は、上記制御装置１６の
メモリに予め設定されたビットマップデ−タに基づいて
制御される。たとえば、図３に示すように、被加工物２
１に文字“Ａ”を白抜きでマ−キングする場合、各分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 が文字“Ａ”の部分を走査するときに、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度である、回析光の強度が０に近く
なるよう制御される。
【００２１】一方、出射角度の制御はつぎのように行わ
れる。つまり、３つの分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は、被加工物２
１上のＯ点、Ｐ点およびＱ点の初期位置から＋Ｘ方向に
沿ってスタ−トし、Ｘ方向の全長を走査した時点でスポ
ット径にほぼ等しい距離だけＹ方向に偏向されて折り返
し、−Ｘ方向へ向かうという走査が繰り返えされる。
れる。つまり、３つの分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は、被加工物２
１上のＯ点、Ｐ点およびＱ点の初期位置から＋Ｘ方向に
沿ってスタ−トし、Ｘ方向の全長を走査した時点でスポ
ット径にほぼ等しい距離だけＹ方向に偏向されて折り返
し、−Ｘ方向へ向かうという走査が繰り返えされる。
【００２２】Ｘ方向とＹ方向との偏向において、Ｙ方向
は＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向の全長を走査したのち、分
割光のスポット径にほぼ等しい距離だけ＋Ｙ方向へ偏向
させればよい。そのため、Ｙ方向に比べてＸ方向の偏向
速度を高速化することで、マ−キング速度を向上させる
ことができる。
は＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向の全長を走査したのち、分
割光のスポット径にほぼ等しい距離だけ＋Ｙ方向へ偏向
させればよい。そのため、Ｙ方向に比べてＸ方向の偏向
速度を高速化することで、マ−キング速度を向上させる
ことができる。
【００２３】すなわち、偏向速度を高速化できる光変調
器１４ａ〜１４ｃによる角度変調は上記Ｘ方向において
行われる。つまり、各光変調器１４ａ〜１４ｃには、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 がＯ点、Ｐ点、Ｑ点からスタ−トして＋
Ｘ方向に向かうときには印加する周波数を増大させ、−
Ｘ方向に戻るときに周波数を減少させることで、Ｘ方向
に沿う走査が制御される。
器１４ａ〜１４ｃによる角度変調は上記Ｘ方向において
行われる。つまり、各光変調器１４ａ〜１４ｃには、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 がＯ点、Ｐ点、Ｑ点からスタ−トして＋
Ｘ方向に向かうときには印加する周波数を増大させ、−
Ｘ方向に戻るときに周波数を減少させることで、Ｘ方向
に沿う走査が制御される。
【００２４】上記各光変調器１４ａ〜１４ｃの出射側に
は規制手段としてのマスク２２が配置されている。この
マスク２２には、各光変調器１４ａ〜１４ｃからの透過
光を遮断し、回析光（分割光Ｌ1 〜Ｌ3 ）を通過させる
３つのウインド２２ａが形成されている。
は規制手段としてのマスク２２が配置されている。この
マスク２２には、各光変調器１４ａ〜１４ｃからの透過
光を遮断し、回析光（分割光Ｌ1 〜Ｌ3 ）を通過させる
３つのウインド２２ａが形成されている。
【００２５】上記ウインド２２ａを通過した各分割光Ｌ
1 〜Ｌ3 は１枚の反射ミラ−２３に入射する。この反射
ミラ−２３はガルバノメ−タスキャナ２４の駆動軸２４
ａに取り付けられている。この駆動軸２４ａによって上
記反射ミラ−２３が揺動駆動されることで、上記反射ミ
ラ−２３で反射した分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はＹ方向に偏向さ
れるようになっている。なお、上記ガルバノメ−タスキ
ャナ２４は、上記制御装置１６からの駆動信号によって
駆動される。
1 〜Ｌ3 は１枚の反射ミラ−２３に入射する。この反射
ミラ−２３はガルバノメ−タスキャナ２４の駆動軸２４
ａに取り付けられている。この駆動軸２４ａによって上
記反射ミラ−２３が揺動駆動されることで、上記反射ミ
ラ−２３で反射した分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はＹ方向に偏向さ
れるようになっている。なお、上記ガルバノメ−タスキ
ャナ２４は、上記制御装置１６からの駆動信号によって
駆動される。
【００２６】上記反射ミラ−２３で反射した分割光Ｌ1
〜Ｌ3 はそれぞれ集光レンズ２５によって集束されて上
記被加工物２１を照射するようになっている。上記集光
レンズ２５としてはリレ−レンズが用いられる。それに
よって、入射位置が異なる３つの分割光Ｌ1 〜Ｌ3 を、
それぞれ上記被加工物２１の上面のＹ方向において異な
る位置に集束できる。
〜Ｌ3 はそれぞれ集光レンズ２５によって集束されて上
記被加工物２１を照射するようになっている。上記集光
レンズ２５としてはリレ−レンズが用いられる。それに
よって、入射位置が異なる３つの分割光Ｌ1 〜Ｌ3 を、
それぞれ上記被加工物２１の上面のＹ方向において異な
る位置に集束できる。
【００２７】このような構成のレ−ザ照射装置１１によ
って被加加工物２１に文字“Ａ”を白抜きでマ−キング
する場合、制御装置１６によって動作を開始させると、
レ−ザ装置１０からレ−ザ光Ｌが出力される。このレ−
ザ光Ｌはビ−ムスプリッタ１３によって３つの分割光Ｌ
1 〜Ｌ3 に分割され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はそれぞれ変
調器１４ａ〜１４ｃに入射する。
って被加加工物２１に文字“Ａ”を白抜きでマ−キング
する場合、制御装置１６によって動作を開始させると、
レ−ザ装置１０からレ−ザ光Ｌが出力される。このレ−
ザ光Ｌはビ−ムスプリッタ１３によって３つの分割光Ｌ
1 〜Ｌ3 に分割され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はそれぞれ変
調器１４ａ〜１４ｃに入射する。
【００２８】このとき、各光変調器１４ａ〜１４ｃで発
生する透過光は、マスク２２のウインド２２ａを通過す
ることができないから、透過光によって被加工物２１が
照射されることがない。
生する透過光は、マスク２２のウインド２２ａを通過す
ることができないから、透過光によって被加工物２１が
照射されることがない。
【００２９】変調器１４ａ〜１４ｃから出射した回析
光、つまり分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はマスク２２のウインド２
２ａを通過して反射ミラ−２３で反射し、集光レンズ２
５で集束されて被加工物２１を照射する。
光、つまり分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はマスク２２のウインド２
２ａを通過して反射ミラ−２３で反射し、集光レンズ２
５で集束されて被加工物２１を照射する。
【００３０】上記変調器１４ａ〜１４ｃに印加する周波
数とガルバノメ−タスキャナ２４に印加される電流とが
初期値の状態では、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は被加工物２１
のＯ点、Ｐ点およびＱ点をそれぞれ所定の大きさのスポ
ットで照射する。
数とガルバノメ−タスキャナ２４に印加される電流とが
初期値の状態では、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は被加工物２１
のＯ点、Ｐ点およびＱ点をそれぞれ所定の大きさのスポ
ットで照射する。
【００３１】ついで、３つの変調器１４ａ〜１４ｃに印
加される周波数が徐々に増大する。それによって、各変
調器１４ａ〜１４ｃから出射する分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の出
射角度が漸次増大するから、分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はＯ点、
Ｐ点およびＱ点から＋Ｘ方向へ向かって走査する。分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 の出射角は図１にαで示す方向に変化す
る。
加される周波数が徐々に増大する。それによって、各変
調器１４ａ〜１４ｃから出射する分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の出
射角度が漸次増大するから、分割光Ｌ1 〜Ｌ3 はＯ点、
Ｐ点およびＱ点から＋Ｘ方向へ向かって走査する。分割
光Ｌ1 〜Ｌ3 の出射角は図１にαで示す方向に変化す
る。
【００３２】各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 が＋Ｘ方向の終点に到
達すると、反射ミラ−２３がガルバノメ−タスキャナ２
４によって所定角度駆動され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 をそ
のスポット径Ｓとほぼ同じ距離だけ＋Ｙ方向へ移動させ
る。その状態で各変調器１４ａ〜１４ｃに印加された周
波数が徐々に低くなるよう制御され、各変調器１４ａ〜
１４ｃから出射する分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の出射角度が減少
していく。
達すると、反射ミラ−２３がガルバノメ−タスキャナ２
４によって所定角度駆動され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 をそ
のスポット径Ｓとほぼ同じ距離だけ＋Ｙ方向へ移動させ
る。その状態で各変調器１４ａ〜１４ｃに印加された周
波数が徐々に低くなるよう制御され、各変調器１４ａ〜
１４ｃから出射する分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の出射角度が減少
していく。
【００３３】したがって、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は＋Ｘ方
向から−Ｘ方向へ向かって偏向され、その方向の末端ま
で到達すると、反射ミラ−２３がさらに所定角度駆動さ
れて各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 をそのスポット径とほぼ同じ距
離だけ＋Ｙ方向へ移動させる。ついで、各変調器１４ａ
〜１４ｃに印加される周波数が増大されることで、各分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 は＋Ｘ方向に偏向されるということが繰
り返され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は図２に示すように被加
工物２１の３つのエリアＡ1 〜Ａ3 のうちの１つを、そ
れぞれ走査することになる。
向から−Ｘ方向へ向かって偏向され、その方向の末端ま
で到達すると、反射ミラ−２３がさらに所定角度駆動さ
れて各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 をそのスポット径とほぼ同じ距
離だけ＋Ｙ方向へ移動させる。ついで、各変調器１４ａ
〜１４ｃに印加される周波数が増大されることで、各分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 は＋Ｘ方向に偏向されるということが繰
り返され、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 は図２に示すように被加
工物２１の３つのエリアＡ1 〜Ａ3 のうちの１つを、そ
れぞれ走査することになる。
【００３４】分割光Ｌ1 〜Ｌ3 が文字“Ａ”の箇所を走
査するとき、光変調器１４ａ〜１４ｃに印加された電圧
が除去される。それによって、光変調器１４ａ〜１４ｃ
から出射する回析光である、分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度が
ほぼ０になるから、被加工物２１は文字“Ａ”以外の部
分だけが変質させられる。つまり、文字“Ａ”を白抜き
でマ−キングすることができる。
査するとき、光変調器１４ａ〜１４ｃに印加された電圧
が除去される。それによって、光変調器１４ａ〜１４ｃ
から出射する回析光である、分割光Ｌ1 〜Ｌ3 の強度が
ほぼ０になるから、被加工物２１は文字“Ａ”以外の部
分だけが変質させられる。つまり、文字“Ａ”を白抜き
でマ−キングすることができる。
【００３５】光変調器１４ａ〜１４ｃは４０ｋＨｚ以上
の周波数で動作させることが可能である。そのため、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 のＸ方向に沿う偏向速度を、ガルバノメ
−タスキャナ２４によって反射ミラ−２３を揺動させる
場合に比べ十分に高速化することができる。
の周波数で動作させることが可能である。そのため、分
割光Ｌ1 〜Ｌ3 のＸ方向に沿う偏向速度を、ガルバノメ
−タスキャナ２４によって反射ミラ−２３を揺動させる
場合に比べ十分に高速化することができる。
【００３６】分割光Ｌ1 〜Ｌ3 のＹ方向に沿う偏向は反
射ミラ−２３を揺動させて行うため、高速化に限界があ
る。しかしながら、Ｙ方向の１回当たりの偏向距離は、
Ｘ方向の１回当たりの偏向距離に比べて小さいから、Ｙ
方向の偏向速度が低くても、全体のマ−キング速度に大
きく影響を及ぼすことはない。つまり、一方向の偏向速
度を向上させることができれば、全体のマ−キング速度
を十分に向上させることができる。
射ミラ−２３を揺動させて行うため、高速化に限界があ
る。しかしながら、Ｙ方向の１回当たりの偏向距離は、
Ｘ方向の１回当たりの偏向距離に比べて小さいから、Ｙ
方向の偏向速度が低くても、全体のマ−キング速度に大
きく影響を及ぼすことはない。つまり、一方向の偏向速
度を向上させることができれば、全体のマ−キング速度
を十分に向上させることができる。
【００３７】なお、各分割光Ｌ1 〜Ｌ3 が文字“Ａ”の
箇所を走査するときに、それら分割光の強度がほぼ０に
なるよう、制御すれば、上記文字“Ａ”の部分だけを変
質させることができ、その点は制御装置１６に設定され
るビットマップデ−タによって変更することができる。
箇所を走査するときに、それら分割光の強度がほぼ０に
なるよう、制御すれば、上記文字“Ａ”の部分だけを変
質させることができ、その点は制御装置１６に設定され
るビットマップデ−タによって変更することができる。
【００３８】一方、被加工物２１が金属である場合、こ
の被加工物２１を分割光Ｌ1 〜Ｌ3によって照射するこ
とで、表面焼き入れや焼きなましなど、種々の熱処理を
行うことができる。しかも、その熱処理は、各分割光Ｌ
1 〜Ｌ3 の強度を変調することで、熱処理温度の調節が
容易である。つまり、この発明のレ−ザ照射装置１０
は、被加工物２１に対してマ−キングだけでなく熱処理
も行うことができる。
の被加工物２１を分割光Ｌ1 〜Ｌ3によって照射するこ
とで、表面焼き入れや焼きなましなど、種々の熱処理を
行うことができる。しかも、その熱処理は、各分割光Ｌ
1 〜Ｌ3 の強度を変調することで、熱処理温度の調節が
容易である。つまり、この発明のレ−ザ照射装置１０
は、被加工物２１に対してマ−キングだけでなく熱処理
も行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、被加工物
上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させて照射する
場合、Ｘ方向とＹ方向とのどちらか一方の方向の変調
を、変調信号によって動作する光変調器で行い、他方の
方向の変調を反射ミラ−を揺動させて行うようにした。
上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向とに走査させて照射する
場合、Ｘ方向とＹ方向とのどちらか一方の方向の変調
を、変調信号によって動作する光変調器で行い、他方の
方向の変調を反射ミラ−を揺動させて行うようにした。
【００４０】光変調器は、反射ミラ−を揺動させる場合
に比べて動作周波数を十分に高くすることができるか
ら、この光変調器による走査方向の変調を高速化でき、
それによってレ−ザ光の照射能率を向上させることがで
きる。とくに、レ−ザ光を２方向に走査させる場合で、
一方向の走査距離が他方向に比べて長いとき、その長い
方向の偏向を上記光変調器で制御すれば、照射速度をよ
り一層、向上させることができる。
に比べて動作周波数を十分に高くすることができるか
ら、この光変調器による走査方向の変調を高速化でき、
それによってレ−ザ光の照射能率を向上させることがで
きる。とくに、レ−ザ光を２方向に走査させる場合で、
一方向の走査距離が他方向に比べて長いとき、その長い
方向の偏向を上記光変調器で制御すれば、照射速度をよ
り一層、向上させることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す全体構成図。
【図２】同じく被加工物を３つのエリアに分けてレ−ザ
光を照射する説明図。
光を照射する説明図。
【図３】同じく被加工物に文字“Ａ”をマ−キングする
説明図。
説明図。
【図４】従来のレ−ザ照射装置の説明図。
１１…レ−ザ装置、１３…ビ−ムスプリタ、１４ａ〜１
４ｃ…光変調器、１６…制御装置、２１…被加工物、２
２…マスク、２３…反射ミラ−、２４…ガルバノメ−
タ。
４ｃ…光変調器、１６…制御装置、２１…被加工物、２
２…マスク、２３…反射ミラ−、２４…ガルバノメ−
タ。
Claims (6)
- 【請求項１】 被加工物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向
とに走査させて照射するレ−ザ照射装置において、 上記レ−ザ光を出力するレ−ザ装置と、 このレ−ザ装置から出力されたレ−ザ光が入射するとと
もにそのレ−ザ光を変調信号によって上記Ｘ方向とＹ方
向とのどちらか一方の方向に走査させる光変調器と、 この光変調器から出力されたレ−ザ光が入射する反射ミ
ラ−と、 この反射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を上記Ｘ方向
とＹ方向との他方の方向に走査させる駆動手段とを具備
したことを特徴とするレ−ザ照射装置。 - 【請求項２】 被加工物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向
とに走査させて照射するレ−ザ照射装置において、 上記レ−ザ光を出力するレ−ザ装置と、 このレ−ザ装置から出力されたレ−ザ光を複数に分割す
る分割光学手段と、 この分割光学手段によって分割されたレ−ザ光がそれぞ
れ入射するとともに各レ−ザ光を変調信号によって上記
Ｘ方向とＹ方向とのどちらか一方の方向に走査させる複
数の光変調器と、 各光変調器から出力されたレ−ザ光が入射する反射ミラ
−と、 この反射ミラ−を揺動させて上記レ−ザ光を上記Ｘ方向
とＹ方向との他方の方向に走査させる駆動手段とを具備
したことを特徴とするレ−ザ照射装置。 - 【請求項３】 上記光変調器は、音響光学効果を利用し
た音響光学変調器であることを特徴とする請求項１ある
いは請求項２に記載のレ−ザ照射装置。 - 【請求項４】 上記音響光学変調器の出射側には透過光
を遮断し回析光を通過させる規制手段が設けられている
ことを特徴とする請求項３記載のレ−ザ照射装置。 - 【請求項５】 上記音響光学変調器には、この音響光学
変調器から出射される回析光の強度変調と角度変調を行
うための駆動信号を出力する制御装置が接続されている
ことを特徴とする請求項３記載のレ−ザ照射装置。 - 【請求項６】 被加工物上でレ−ザ光をＸ方向とＹ方向
において異なる速度で走査して照射するレ−ザ照射方法
において、 上記Ｘ方向とＹ方向のうち、走査速度が速い方向は変調
信号に応じて走査方向を変調する光変調器によって上記
レ−ザ光を走査するとともに、遅い方向は反射ミラ−を
揺動させて走査することを特徴とするレ−ザ照射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174375A JPH0839283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | レ−ザ照射装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174375A JPH0839283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | レ−ザ照射装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839283A true JPH0839283A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=15977519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6174375A Pending JPH0839283A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | レ−ザ照射装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0839283A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037564A (en) * | 1998-03-31 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for scanning a beam and an apparatus therefor |
| JP2005153013A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | 基板の加工方法、マイクロレンズシートの製造方法、透過型スクリーン、プロジェクタ、表示装置並びに基板の加工装置 |
| JP2016093826A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | キヤノンマシナリー株式会社 | 微細周期構造の形成方法および形成装置 |
| JP2020157375A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP6174375A patent/JPH0839283A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6037564A (en) * | 1998-03-31 | 2000-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for scanning a beam and an apparatus therefor |
| JP2005153013A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-06-16 | Seiko Epson Corp | 基板の加工方法、マイクロレンズシートの製造方法、透過型スクリーン、プロジェクタ、表示装置並びに基板の加工装置 |
| JP4729883B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2011-07-20 | セイコーエプソン株式会社 | 基板の加工方法、マイクロレンズシートの製造方法、透過型スクリーン、プロジェクタ、表示装置並びに基板の加工装置 |
| JP2016093826A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | キヤノンマシナリー株式会社 | 微細周期構造の形成方法および形成装置 |
| JP2020157375A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
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