JPS61172695A - レ−ザ加工装置 - Google Patents
レ−ザ加工装置Info
- Publication number
- JPS61172695A JPS61172695A JP60012104A JP1210485A JPS61172695A JP S61172695 A JPS61172695 A JP S61172695A JP 60012104 A JP60012104 A JP 60012104A JP 1210485 A JP1210485 A JP 1210485A JP S61172695 A JPS61172695 A JP S61172695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- workpiece
- mask
- laser beam
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は被加工物の表面に文字、図形などのパターン
を加工するレーザ加工装置に関する。
を加工するレーザ加工装置に関する。
被加工物の表面に文字や図形などの特定のパターンを加
工するには、従来種々のものが開発されている。その一
つに、被加工物上に所定のノ譬ターンを打抜いた金属板
からなるマスクを載置し、このマスクの上方からレーザ
ビームを走査させ、上記マスクを透過したレーザビーム
を被加工物面に照射しノ９ターンに応じた加工を行なう
ものがある。しかし、この場合には上記マスクを被加工
物面と密着させる必要があるので被加工物面に凹凸があ
る場合には鮮明な・臂ターンを加工することができない
。
工するには、従来種々のものが開発されている。その一
つに、被加工物上に所定のノ譬ターンを打抜いた金属板
からなるマスクを載置し、このマスクの上方からレーザ
ビームを走査させ、上記マスクを透過したレーザビーム
を被加工物面に照射しノ９ターンに応じた加工を行なう
ものがある。しかし、この場合には上記マスクを被加工
物面と密着させる必要があるので被加工物面に凹凸があ
る場合には鮮明な・臂ターンを加工することができない
。
また、集光したレーザビームを所定のプログラムにした
がってマスク上に照射し、照射部分をパターンに応じて
加工する方法も実用化されているが、集光ビームを走査
するので大面積の加工には長時間が必！！になる。
がってマスク上に照射し、照射部分をパターンに応じて
加工する方法も実用化されているが、集光ビームを走査
するので大面積の加工には長時間が必！！になる。
また、別の方法としてマスクを透過したレーザビームを
集光光学系で被加工物に結像させ、被加工物表面にノ４
ターンを加工する方法も実用化されているが、集光光学
系の画角に制限されるので大面積の加工ができない。
集光光学系で被加工物に結像させ、被加工物表面にノ４
ターンを加工する方法も実用化されているが、集光光学
系の画角に制限されるので大面積の加工ができない。
このように、従来技術では、桁数の多い文字、数字のマ
ーキングを能率的に行なうことができないという欠点が
あった。
ーキングを能率的に行なうことができないという欠点が
あった。
この発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、大面積の加工を能率的に行なうこと
ができるレーザ加工装置を提供しようとするものである
。
的とするところは、大面積の加工を能率的に行なうこと
ができるレーザ加工装置を提供しようとするものである
。
この発明においては、レーザ発振器から発振器されるレ
ーザビームを走査用光学系と反転結像光学系とで構成さ
れた光学系によシ被加工物に加工する特定のノ９ターン
を設けたマスクに対して走査するように構成し上記目的
を達成するようにしたものである。
ーザビームを走査用光学系と反転結像光学系とで構成さ
れた光学系によシ被加工物に加工する特定のノ９ターン
を設けたマスクに対して走査するように構成し上記目的
を達成するようにしたものである。
以下、この発明の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。第１図において、１はレーザ発振器で、光軸２を有
するレーザビーム３を発振するようになっている。この
レーザビーム３はパルス式のものでもＣＷ発振光のいず
れでもよい。レーザビーム３の進行方向には走査用光学
系としての反射ｆｊＭ４が傾斜して保持体５に固定され
ている。また、この保持体５には上記反射鏡４から反射
するレーザビーム３を被加工物６の表面に反転結像させ
、被加工物６に文字や図形などのパターン７・・・を刻
設するため、３個の反射鏡＆、９．１０と集光レンズ１
１とが配設され、これらは反転結像光学系Ｐを構成して
いる。上記保持体５の上部には、この保持体５を矢印人
に示すように上記レーザ発振器１が発振するレーザビー
ム３と平行するように移動させるための駆動機構１２が
設けられている。この駆動機構１２は右端に設けられた
モータ１３（Ｉｃ駆動されて正逆方向に回転自在の送９
ガイドネヅ１４の左端を軸受１５Ｖｃより支持し、この
送りガイドネソ１４にナツト１６．１６を螺入し、この
ナツト１６．１６を保持体５に固定したものである。
る。第１図において、１はレーザ発振器で、光軸２を有
するレーザビーム３を発振するようになっている。この
レーザビーム３はパルス式のものでもＣＷ発振光のいず
れでもよい。レーザビーム３の進行方向には走査用光学
系としての反射ｆｊＭ４が傾斜して保持体５に固定され
ている。また、この保持体５には上記反射鏡４から反射
するレーザビーム３を被加工物６の表面に反転結像させ
、被加工物６に文字や図形などのパターン７・・・を刻
設するため、３個の反射鏡＆、９．１０と集光レンズ１
１とが配設され、これらは反転結像光学系Ｐを構成して
いる。上記保持体５の上部には、この保持体５を矢印人
に示すように上記レーザ発振器１が発振するレーザビー
ム３と平行するように移動させるための駆動機構１２が
設けられている。この駆動機構１２は右端に設けられた
モータ１３（Ｉｃ駆動されて正逆方向に回転自在の送９
ガイドネヅ１４の左端を軸受１５Ｖｃより支持し、この
送りガイドネソ１４にナツト１６．１６を螺入し、この
ナツト１６．１６を保持体５に固定したものである。
上記反射鏡４において反射したレーザビーム３の光路に
はこの光軸２と直交してマスク１７が図示しない装置本
体に固定されている。このマスク１７は不透明体からな
シ、上記被加工物６に刻設される）臂ターンに応じた透
孔または透明部からなる透過部１８・・・が形成されて
いる。
はこの光軸２と直交してマスク１７が図示しない装置本
体に固定されている。このマスク１７は不透明体からな
シ、上記被加工物６に刻設される）臂ターンに応じた透
孔または透明部からなる透過部１８・・・が形成されて
いる。
そして、このマスク１７の上記透過部１８・・・により
形成されたパターンと被加工物６に刻設されるパターン
７とはその像倍率を１：１となるように上記反転結像光
学系が配設されている。
形成されたパターンと被加工物６に刻設されるパターン
７とはその像倍率を１：１となるように上記反転結像光
学系が配設されている。
この実施例においては、上記マスク１７と被加工物６０
光路長の中間に集光レンズ１ノが位置決めされている。
光路長の中間に集光レンズ１ノが位置決めされている。
上記のように構成されたレーザ加工装置においてレーザ
発振器１からレーザビーム３を発振させると、このレー
ザビーム３は反射鏡４において反射され、マスク１７の
透過部１８・・・を通過し、奇数個（実施例では３個）
の反射鏡８゜９および１０で左右対称に反転されて集光
レンズ１１に入射する。この集光レンズＩＩから出射し
たレーザビーム３は被加工物６０表面に１：１の像倍率
でマスク１７の実像を形成する。
発振器１からレーザビーム３を発振させると、このレー
ザビーム３は反射鏡４において反射され、マスク１７の
透過部１８・・・を通過し、奇数個（実施例では３個）
の反射鏡８゜９および１０で左右対称に反転されて集光
レンズ１１に入射する。この集光レンズＩＩから出射し
たレーザビーム３は被加工物６０表面に１：１の像倍率
でマスク１７の実像を形成する。
つぎに、保持体５をモータ１３を回転させることにより
矢印人が示すように移動させると、走査用光学系として
の反射鏡４と反転結像光学系としての反射鏡１１，９．
１０および集光レンズ１１も保持体５とともに一体とな
プ矢印Ａが示すように水平に移動し、レーザビーム３を
マスク１７の左方向の透過部１８に照射し、その像を被
加工物６の表面に結像させ、パターンを刻設する。この
ように、反射鏡８，９および１０で左右対称に１度反転
され、さらに集光レンズ１１で再度反転されるので走査
方向Ａに対してはマスク１７の像と被加工物６の表面に
結像された像とが対向し、紙面に垂直方向のみ反転した
ものとなっているので、反転結像光学系を水平方向に左
方に移動させても被加工物６上の像は静止した１まで、
レーザビーム３がマスク１７を透過した部分のみが被加
工物６０表面を蒸発もしくは溶融させて加工して行く。
矢印人が示すように移動させると、走査用光学系として
の反射鏡４と反転結像光学系としての反射鏡１１，９．
１０および集光レンズ１１も保持体５とともに一体とな
プ矢印Ａが示すように水平に移動し、レーザビーム３を
マスク１７の左方向の透過部１８に照射し、その像を被
加工物６の表面に結像させ、パターンを刻設する。この
ように、反射鏡８，９および１０で左右対称に１度反転
され、さらに集光レンズ１１で再度反転されるので走査
方向Ａに対してはマスク１７の像と被加工物６の表面に
結像された像とが対向し、紙面に垂直方向のみ反転した
ものとなっているので、反転結像光学系を水平方向に左
方に移動させても被加工物６上の像は静止した１まで、
レーザビーム３がマスク１７を透過した部分のみが被加
工物６０表面を蒸発もしくは溶融させて加工して行く。
上記のような走査方式で加工すると、マスク１７に形成
した透過部１８・・・に応じて被加工物６にパターン７
が加工されるとともに、レーザビーム３がマスク１７の
全面を同時に照射しなくても、一部分ずつ照射すること
によシ広い面積のマスク１７に被加工物６０表面にパタ
ーンを刻設することができる。また、レーザビーム３を
矢印入方向と直交する方向すなわち、紙面と直交する方
向にも走査させればレーザビーム３の幅と走査ストロー
クの大きさで決まる比較的広い面積のマスク１７を透過
させて被加工物６の表面にパターン７を加工することが
できる。実用的には製品のロット番号や自動車の車体番
号など数行で、しかも多数文字のマーキングを必要とす
る場合には、レーザビーム３の断面積が数行の高さだけ
あれば、文字数が多数であっても、その方向に走査すれ
ばよい。
した透過部１８・・・に応じて被加工物６にパターン７
が加工されるとともに、レーザビーム３がマスク１７の
全面を同時に照射しなくても、一部分ずつ照射すること
によシ広い面積のマスク１７に被加工物６０表面にパタ
ーンを刻設することができる。また、レーザビーム３を
矢印入方向と直交する方向すなわち、紙面と直交する方
向にも走査させればレーザビーム３の幅と走査ストロー
クの大きさで決まる比較的広い面積のマスク１７を透過
させて被加工物６の表面にパターン７を加工することが
できる。実用的には製品のロット番号や自動車の車体番
号など数行で、しかも多数文字のマーキングを必要とす
る場合には、レーザビーム３の断面積が数行の高さだけ
あれば、文字数が多数であっても、その方向に走査すれ
ばよい。
また、レーザとしてＣＯ□レーザなどの高ピーク出力の
レーザビーム３を使用すれば複数ノｆルスを用い、走査
しながらマスク１７を万遍なく照射するといり方法をと
れば長方形の領域にマーキングを設けることができる。
レーザビーム３を使用すれば複数ノｆルスを用い、走査
しながらマスク１７を万遍なく照射するといり方法をと
れば長方形の領域にマーキングを設けることができる。
つぎに、第１図の同一構成部分に同一の符号を付けた第
２図はこの発明の第２の実施例を示し、集光レンズ１１
に代って、凹面鏡２１を用いたものであシ、これによシ
コストダウンを図ることができる。
２図はこの発明の第２の実施例を示し、集光レンズ１１
に代って、凹面鏡２１を用いたものであシ、これによシ
コストダウンを図ることができる。
また、第１図の同一構成部分に同一符号を付けた第３図
はこの発明の第３の実施例を示し、マスク１７の大きさ
と被加工物６のパターン７の大きさの比”ｋｌ：１とせ
ず、変化させたものである。そして、反転結像光学系Ｐ
として反射鏡１０および集光レンズ１１を廃止し、これ
らの代わルに凹面鏡２２が設けられている。また、マス
ク１７と被加工物６とをそれぞれモータ２２および２３
によシレーザ発振器１がら発振されるレーザビーム３に
平行に同期して走査させるよりにしたもので、この実施
例においては、マスク１２のパターンを被加工物６０表
面に縮小投影し、その倍率比に応じてマスク１７と被加
工物６の走査スピードを設定する。すなわち、マスク１
７のスピードをｖｌ、被加工物６のスピードをＶ、とし
、倍率比を１７Ｍとすると、ｖｌ ： ｖ、＝Ｍ ：
１のようにｖｌ ｚ’ｌｚｋ設定すればよい。またＭ倍
に拡大するには、ｖｌ ：ｙ、＝ｌ：ＭとなるようにＶ
ｌ 、Ｖ、を設定すればよい。
はこの発明の第３の実施例を示し、マスク１７の大きさ
と被加工物６のパターン７の大きさの比”ｋｌ：１とせ
ず、変化させたものである。そして、反転結像光学系Ｐ
として反射鏡１０および集光レンズ１１を廃止し、これ
らの代わルに凹面鏡２２が設けられている。また、マス
ク１７と被加工物６とをそれぞれモータ２２および２３
によシレーザ発振器１がら発振されるレーザビーム３に
平行に同期して走査させるよりにしたもので、この実施
例においては、マスク１２のパターンを被加工物６０表
面に縮小投影し、その倍率比に応じてマスク１７と被加
工物６の走査スピードを設定する。すなわち、マスク１
７のスピードをｖｌ、被加工物６のスピードをＶ、とし
、倍率比を１７Ｍとすると、ｖｌ ： ｖ、＝Ｍ ：
１のようにｖｌ ｚ’ｌｚｋ設定すればよい。またＭ倍
に拡大するには、ｖｌ ：ｙ、＝ｌ：ＭとなるようにＶ
ｌ 、Ｖ、を設定すればよい。
以上説明したように、この発明においては、被加工物の
表面に数字、文字などのノ々ターンを刻設するのに走査
用光学系と反転結像光学系とを用い、結像を反転させて
走査するので、レーザビームの直径が小さいビームであ
っても大面積の加エバターンを被加工物上に加工するこ
とができるようになシ、マーキングや彫刻などのレーザ
加工に適用することができるという効果がある。
表面に数字、文字などのノ々ターンを刻設するのに走査
用光学系と反転結像光学系とを用い、結像を反転させて
走査するので、レーザビームの直径が小さいビームであ
っても大面積の加エバターンを被加工物上に加工するこ
とができるようになシ、マーキングや彫刻などのレーザ
加工に適用することができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す縦断側面図、第２図
は同じくこの発明の第２の実施例を示す縦断側面図、第
３図は同じくこの発明の第３の実施例を示す縦断側面図
である。 １・・・レーザ発振器、２・・・光軸、３・・・レーザ
ビーム、４・・・反射鏡（走査用光学系）、５・・・保
持体、６・・・被加工物、７・・・パターン、Ｐ・・・
反転結像光学系、１２・・・駆動装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図
は同じくこの発明の第２の実施例を示す縦断側面図、第
３図は同じくこの発明の第３の実施例を示す縦断側面図
である。 １・・・レーザ発振器、２・・・光軸、３・・・レーザ
ビーム、４・・・反射鏡（走査用光学系）、５・・・保
持体、６・・・被加工物、７・・・パターン、Ｐ・・・
反転結像光学系、１２・・・駆動装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 第３図
Claims (4)
- （１）レーザ発振器と、このレーザ発振器から発振され
るレーザビームの光路に設けられビーム入射側に被加工
物に刻設するパターンが穿設されたマスクと、このマス
クのパターンを介して上記レーザビームを走査する走査
用光学系と、この走査用光学系が走査したパターン像を
光軸に対し反転結像する反転結像光学系と、これら走査
用光学系と反転結像光学系とを保持する保持体と、この
保持体を上記被加工物の加工面に沿って移動させる駆動
機構とから構成されるレーザー加工装置。 - （２）反転結像光学系と走査用光学系とを一体で反転結
像光学系の反転方向に走査することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載のレーザ加工装置。 - （３）反転結像光学系はレンズもしくは凹面鏡を含む奇
数枚の反射鏡からなることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載のレーザ加工装置。 - （４）マスクと被加工物とを結像倍率に応じた走査速度
で結像反転方向に同期して走査することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012104A JPS61172695A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | レ−ザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60012104A JPS61172695A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | レ−ザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172695A true JPS61172695A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH0526596B2 JPH0526596B2 (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=11796256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60012104A Granted JPS61172695A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | レ−ザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61172695A (ja) |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60012104A patent/JPS61172695A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526596B2 (ja) | 1993-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4480169A (en) | Non contact laser engraving apparatus | |
| US4156124A (en) | Image transfer laser engraving | |
| JPH0641982U (ja) | レーザマーキング装置 | |
| KR950704082A (ko) | 레이저마아킹장치 및 방법(laser marking apparatus and method) | |
| JPH02104487A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH01306088A (ja) | 可変ビームレーザ加工装置 | |
| KR960705652A (ko) | 레이저마아킹장치 및 방법(laser marking method and apparatus therefor) | |
| JPH0451270B2 (ja) | ||
| JPS60106686A (ja) | レ−ザ・マ−キング装置 | |
| JP2577638B2 (ja) | レーザマーキング方法及び装置 | |
| JPS61172695A (ja) | レ−ザ加工装置 | |
| JPH02251387A (ja) | レーザマーキング装置 | |
| JPS62127655A (ja) | レ−ザ描画検査方法および装置 | |
| JPH08310045A (ja) | レーザービームによる対象物の同期式ｘｙ面走査装置及び方法 | |
| JPS62193643A (ja) | レ−ザマ−キング装置 | |
| JPH0333246B2 (ja) | ||
| JPH07113736B2 (ja) | 照明装置 | |
| JPH07100686A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH0466283A (ja) | レーザマーキング装置 | |
| JPH06170562A (ja) | レ−ザマ−キング装置 | |
| JPH0734680Y2 (ja) | レーザ印字装置の印字パターン倍率変更装置 | |
| JPS61249694A (ja) | レ−ザ加工装置 | |
| JPS6444294A (en) | Laser marking device | |
| JPH0241784A (ja) | レーザマーキング装置 | |
| JPH08224687A (ja) | レーザマーキング装置 |