JPS62244591A - マルチヘツドレ−ザマ−カ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マーキングヘッドに光ファイバで接続されて
なるマーキング光学系を有するレーザマーカに係わり、
詳しくは、レーザビームの光路を光スイッチにより切り
換えて、レーザビームを複数のマーキング光学系のいず
れかに導くようにしたマルチへラドレーザマーカに関す
る。

〔従来の技術〕

マーキングヘッドに光ファイバで接続されてなるマーキ
ング光学系を複数設け、かつ、レーザビームを、いずれ
かのマーキング光学系に選択的に切り換えて導入する手
段としては、従来、レーザビームの光路に位置する反射
鏡を、モーフにより所定の位置まで回動させたのち、こ
れにレーザビームを発射させて光路を変えるようにした
方法、あるいは、レーザビームの光路に位置するガルバ
ノメータ式の反射鏡を回動させて、レーザビームの光路
を切り換えるようにした光スイッチの方法があった。

レーザビームの光路のさらに別の切り換え手段として次
の方法がある。トリクレンや油等の液体に浸したガラス
基板上に透明導電性被膜を施し、この被膜に通電してジ
ュール加熱することにより液体を気化させてその蒸気で
気泡を作る。高屈折から入射した光が、低屈折率の媒体
との界面に斜入射すると、入射光が全反射されるという
性質を利用し、上記の蒸気の気泡の発生による屈折率の
変化で光スイッチとする方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のモータにより駆動される反射鏡を利用した方法お
よびガルバノメータ式の反射鏡による方法は、いずれも
メカニカルな部品を用いた光スイッチであるので、部品
の摩擦や取り付けねじの緩み等により、光路を切り換え
るべきレーザビームの位置がずれるという問題がある。

さらに光路を切り換える時の応答時間が５０ミリ秒程度
と長くて、レーザビームの光路の高速切り換えが困難で
あった。

さらに液体を気化させて気泡を発生させて屈折率を変化
させる方法においては、使用される液体の量が多くて局
部的な温度上昇による熱的および機械的ゆらぎによるレ
ーザビームのゆらぎが生じるという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のマルチへラドレーザマーカでは、直角プリズム
の斜辺として用いられる透明の導電性被膜が施された２
枚のガラス基板を、導電性被膜が微小間隙をもって対向
するようにして平行に配置して、両ガラス基板で形成さ
れるスペース内には、導電性被膜の屈折率に近い屈折率
の液体が充填さている。

上記両溝電性被膜に通電してこれを加熱し、導電性被膜
に沿った薄い蒸気層が発生および消滅による導電性被膜
における屈折率の変化により、レーザビームの光路は、
所望のマーキング光学系の光ファイバに選択的に導入さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明する。

図において、レーザ光源１から発射されるレーザビーム
２の光路には、板状をなす光スイッチ３がレーザビーム
２に対して４５°の角度をなして配置されている。

光スイッチ３を構成している２枚のガラス基板４．５の
内面は、透明の導電性樹脂被膜６．７が設けられており
、この導電性被膜６．７が適宜の微小間隙をもって対向
している。両ガラス基板４．５の上下部を導電部材８．
９により、そしてその両側部を適宜の部材によりそれぞ
れ密封することにより、両ガラス基板４．５間には、薄
板状のスペース１１が形成されている。上記両導電部材
８．９は、電源１０にそれぞれ接続されている。

上記スペース１１内には、導電性被膜６．７の屈折率と
同じまたは近い屈折率の液体１２が充填されている。

ガラス基板４側の適所には、光軸がレーザビーム２と直
角をなす凸レンズ１３が、そしてガラス基板５側の適所
には、光軸がレーザビーム２と平行の凸レンズ１４がそ
れぞれ配置されている。

マーキングヘッド１５．１６およびこれらに一端がそれ
ぞれ接続している光ファイバ１７．１８により、複数の
マーキング光学系１９．２１がそれぞれ構成されている
。光ファイバ１７．１８の一端は、上記レンズ１３．１
４の集光位置にそれぞれ配置されている。上記マーキン
グ光学系１９．２１は、ウェハや機械部品に品名や口・
ノド番号をレーザビームで印字するものであって、その
印字時間は、例えば１０（１’Ｊ秒の短い時間内に行わ
れている。

導電性被膜６．７に通電されていない状態においては、
レーザ光源１から発射されたレーザビーム２は、４５°
の角度でガラス基板４に入射し、さらに導電性被膜６、
液体１２、導電性被膜７を通ったのち、ガラス基板５を
出てレンズ１４に投光される。レンズ１４で収斂された
光は、光ファイバ１８を経てマーキングヘッド１６に導
入される。

レーザビーム２の光路の切り換えは、導電性被膜６．７
にそれぞれ通電してこれらを加熱することにより行われ
る。導電性被膜６．７が加熱してその内面に沿う箇所の
液体が蒸発することにより、薄い蒸気層が導電性被膜６
．７に沿って生成する。

導電性被膜６と液体１２間の蒸気層の屈折率がほぼ１で
あって、ガラス基板および導電性被膜の屈折率が約１．
５であることから、ガラス基板４に入射されたレーザビ
ーム２の光路は、上記の蒸気層により反射されて、マー
キング光学系１９に接続しているレーザビーム１３側に
切り換えられる。

上記の電源１０を時分割的に作動させて導電性被膜６．
７を加熱させることにより、レーザビーム２の光路はマ
ーキング光学系１９．２１のいずれかに選択的に切り換
えられて、マーキング作業を効率よく行うことができる
。なお、入射レーザビーム２中には、複数の光スイッチ
３を設けることも可能である。

上記実施例においては、ガラス基板４側にレーザ光源１
を配置した例について述べたが、他方のガラス基板５側
の適所に、さらに別のレーザ光源２２を配設し、そのレ
ーザビーム２３をガラス基板５に発射した場合において
も、前述の光スイッチ３の切り換え作用により、両マー
キング光学系１９．２１のいずれかを選択的に働かすこ
とができる。これにより、両レーザ光源１．２２のいず
れ゛かを時分割的に選択して差動させ、かつ、そのレー
ザビーム２．２３の光路を光スイッチ３により切り換え
ることにより、レーザによるマーキング作業の効率をさ
らに向上させることができる。

レーザビーム２．２３の光路の切り換えは、光スイッチ
３の導電性被膜６．７に対する通電のオン・オフのみに
より行われて、可動する機械部品等が用いられていない
ので、光スイッチ３を長期にわたって使用してもその精
度は低下することなく安定したレーザマーキングを行う
ことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、レーザビームの光
路の切り換えが、非メカニカルな光スイツチ手段である
ことから、光路切り換え時における光スイッチの故障が
少なくかつ、液体中を通過する際のレーザビームのゆら
ぎを少なくし、安定してレーザビームの光路を切り換え
ることができる。また、光スイッチの構成部品に可動部
品が含まれでいないので光学調整が簡単であり、かつ、
複数のレーザビームを複数のマーキング光学系に選択的
に切り換えて導入することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すマルチへラドレーザマーカ
の要部を縦断した正面図である。 １１２２・・・・・・レーザ光源、 ２．２３・・・・・・レーザビーム、 ３・・・・・・光スイッチ、 ４．５・・・・・・ガラス基板、 ６．７・・・・・・透明な導電性被膜、１２・・・・・
・液体、 １５．１６・・・・・・マーキングヘッド、１７．１８
・・・・・・光ファイバ、 １９．２１・・・・・・マーキング光学系。 出　　願　　人 日本電気株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源から発射されたレーザビームを、その光
   路中に設けられた光スイッチにより、複数の光路に時分
   割的に切り換えて、光ファイバおよびこれに接続してい
   るマーキングヘッドよりなる複数のマーキング光学系に
   選択的に導くようにしたレーザマーカにおいて、上記光
   スイッチが、透明の導電性被膜を内面に有する２枚のガ
   ラス基板を、微小間隙をもって平行に対向させると共に
   、その周囲を液密に封止してスペースを形成し、屈折率
   が透明導電性被膜の屈折率に近い液体を上記スペース内
   に充填させ、透明導電性被膜への通電によりこれを加熱
   して透明導電性被膜に沿って薄い蒸気層を生成し、この
   蒸気層による透明導電性被膜の内面における屈折率の変
   化によりレーザビームの光路の切り換えを可能にしてな
   ることを特徴とするマルチヘッドレーザマーカ。 ２、光スイッチのガラス基板の両側にレーザ光源をそれ
   ぞれ配設し、いずれかのレーザ光源から発射されるレー
   ザビームを、上記光スイッチの切り換えにより選択され
   る複数のマーキング光学系のいずれかに導くことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のマルチヘッドレーザ
   マーカ。