JPS63177982A - レ−ザマ−キング用光学系 - Google Patents

レ−ザマ−キング用光学系

Info

Publication number
JPS63177982A
JPS63177982A JP62009011A JP901187A JPS63177982A JP S63177982 A JPS63177982 A JP S63177982A JP 62009011 A JP62009011 A JP 62009011A JP 901187 A JP901187 A JP 901187A JP S63177982 A JPS63177982 A JP S63177982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
marking
mask
laser
optical axis
laser beam
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.)
Pending
Application number
JP62009011A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ito
弘 伊藤
Shuichi Ishida
修一 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62009011A priority Critical patent/JPS63177982A/ja
Publication of JPS63177982A publication Critical patent/JPS63177982A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はレーザ光によって被加工物にマークを付けるレ
ーザマーキング装置内で使用されているレーザマーキン
グ用光学系に関する。
(従来技術) 従来レーザマーキングには、レーザ光が被加工物上で所
定のマークを描くように走査させる方法と、被加工物上
にマスクを配置し、このマスクのパターンを透過するレ
ーザ光を上記被加工物に照射してパターンを印す方法と
があり、装置の構造を簡略化できかつ高速処理に適する
という利点が注目されて後者の方法が多く用いられてい
る。
マスクを用いるマーキング用光学系として従来は第5図
に示すものが用いられていた。同図中(1)はレーザ発
振器であり、これから出射されたレーザ光りはレンズ(
2)によって集束され、光ファイバ(3)に入射端(4
)より入射されたのち上記光ファイバ(3)の出射端(
5)より出射され、コリメートレンズ(6)により整形
されマスク(7)を透過する。このマスク(力を透過し
たレーザ光りは、結像レンズ(8)で集束されて被加工
物(9)に照射され、この被加工物(9)にパターンを
印すようになっている。
(発明が解決しようとする問題点) 第5図に示すようなマーキング用光学系を用いた場合に
おいて、第6図に示すように縦横比が大きいマスクエリ
アaO)を有するマスク(力を用いた場合、レーザ光断
面αυが円形のままであるとマーキングの際のレーザ光
のエネルギ利用率は低くなる。そこで第7図(a)に示
すようにシリンドリカル1  レンズ等によりマスクエ
リアao)が内接するようなレーザ光断面(1つを整形
するとエネルギ利用率は高くなるが、シリンドリカルレ
ンズによる整形で得られるレーザ光の強度分布は、第7
図(b)に示すようにガラス分布に近い形の強度分布面
&!(I)となる。このためマスクエリアtICJの中
心部は鮮明にマーキングされるが、周辺部の文字筒は欠
けや薄れが生じるという問題点があった。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明は、レーザ発振器と
、所定のパターンが形成されたマーキング用マスクと、
上記レーザ発振器から出射されるレーザ光の光軸上に配
設される複数個の半透鏡、上記複数個の半透鏡による反
射光に相対する位置に設けられた複数個の集光レンズ、
上記複数個の集光レンズに相対する入射端を有する数本
の光ファイバ、上記複数本の光ファイバの出射端に相対
する複数個のコリメートレンズとを上記レーザ発振器と
上記マーキング用マスクとの間に上記レーザ発振器側か
ら順次同一光軸上に配投し、上記マーキング用マスクの
前方に結像レンズを有することを特徴とするレーザマー
キング用光学系を提供する。
(作用) 上記のようなマーキング用光学系を構成すると、マーキ
ング用マスクに対してマーキング用マスクの文字エリア
とほぼ同形状でかつ均等な強度分布を有するレーザ光を
作り出すことができ、外部の制御装置によってあらかじ
め制御されて発振されたレーザ光のエネルギー利用率も
高くすることができるので、欠けや薄れのない高品質な
マーキングが可能となる。
(実施例) 以下、本発明の一実施声]を図面にもとづいて説明する
第1図に本発明の一実施例レーザマーキング用光学系の
構成を示す。このレーザマーキング用光学系は、YAG
レーザ発振器Q3と、被マーキング部材(W)に対向し
て定位置に位置決め配置され、上記YAGレーザ発振器
0謙から出射されたレーザ光りに照射される側が平行平
面に形成されたマーキング用マスクα力と、上記YAG
レーザ発振発振器α上記マーキング用マスクu11)間
に配設される光学系と、上記マーキング用マスクIの前
方に設けられた結像レンズα■とからなる。
上記光学系は、上記YAGレーザ発振器a階の前方同一
光軸上に離間して配設された複数個の半透鏡(16a)
、 (16b)、 (16C)、 (16d)と、上記
複数個の半透鏡(16a)、 (16b)、 (16C
)、 (16d)により出力が等分配されタレーザ光(
17a)、 (17b)、 (17C)、 (17d)
と同一光軸上に設けられた複数個の集光レンズ(18a
)、 (18b)。
(18C)、 (18d)と、上記複数個の集光レンズ
(18a)。
(18b)、 (18C)、 (18d)により集光さ
れたレーザ光(17a)、 (17b)、 (17C)
、 (17d)と同一光軸上にビーム入射端(19a)
、 (19b)、 (19e)、 (19d)を配設さ
れた複数本の光ファイバ(20a)、 (20b)、 
(20C)、 (20d)と、上記複数本の光7アイバ
(20a)、 (20b)、 (20C)、 (20d
)のビーム出射端(21a)、 (21b)、 (21
C)、 (21d)の前方同一光軸上に配設されたコリ
メートレンズ(22a)。
(22b)、 (22c)、 (22d)とからなる。
上記のようにレーザマーキング用光学系を構成すると、
YAGレーザ発振器(131から出射されるレーザ光り
は複数個の半透鏡(16a)、 (16b)、 (16
C)、 (16d)によって等出力に分配され、複数個
の集光レンズ(18a)、 (xsb)、 (18c)
、 (18d)によっテそれぞれ集束されて複数本の光
ファイバ(20a)、 (20b)、 (20C)。
(20d)にビーム入射端(19a)、 (19b)、
 (19C)、 (19d)から導かれる。そしてこの
複数本の光ファイバ(20a)、 (20b)、 (2
0G)、 (20d)のビーム出射端(21a)。
(21b)、 (21C)、 (21d)から出射され
るレーザ光(17a)。
(17b)、 (17C)、 (17d)は、複数個の
コリメートレンズ(22a)、 (22b)、 (22
C)、 (22d)によってそれぞれ平行に整形されて
マーキング用マスク(14)のマスクエリア回内のマス
クパターンC4)を透過して結像レンズ霞に入射し、被
マーキング部材(W)上に上記マーキング用マスクIの
マスクパターン(ハ)を結像してマーキングする。この
とき、上記複数本の光ファイバ(20a)、 (20b
)、 (20c)、 (20d)と上記複数個のコリメ
ートレンズ(22a)、 (22b)、 (22C)、
 (22d) C7)位置や傾きを調整することにより
第2図(a)に示すように上記マーキング用マスク1面
での上記レーザ光(17a)、 (17b)、 (17
C)、 (17d)の重ね合せ代(25a)。
(25b)、 (25C)を調整し、第2図(b)に示
すようなほぼ均一な強度分布曲& (II)を得ること
ができる。
他の実施例として第3図(a)に、さらに多くの半透鏡
、集光レンズ、光ファイバ、コリメートレンズを用いて
マーキングエリア四を有するマ・−キング用マスク(5
)をレーザ光で照射したときのマーキング用マスク(5
)面でのレーザ光の重ね合せ代の状態を示す。この実施
例においても光7アイ、fとコリメートレンズの位置や
傾きを調整することによリレーザ光の上ね合せ代をv!
4整でき、第3図(b)に示すようにほぼ均一な強度分
布曲線(III)を得ることができる。
さらに他の実施例として第4図に示すように、マーキン
グ用マスク(ハ)のマスクエリア圏内で、マスクパター
ンがマスクエリア四内の左右両側に片よって配置されて
いる場合においても、光ファイバ(30a)、 (30
b)とコリメートレンズ(31a)、 (31b)の位
置や傾きを調整することによりレーザ光(32a)。
(32b)をマスクパターンの部分だけKMt’!射す
ることも可能で、レーザ光のエネルギーを有効に利用す
ることができる。
これら上記実施例のレーザマーキング用光学系をレーザ
マーカに搭載した場合、例えば讃送路に結像レンズu9
を対面して配置し、搬送手段により搬送されて米た被マ
ーキング部[(W)が所定位置に到達した時、制御部か
らYAGレーザ発振器αJに信号を送信することにより
、      。
−+1中 +t−1−。
モ娑≠#ミ目マスクQ4)のパターンが被マーキング部
材■表面に印される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、マーキング用マスク面上でのレーザ光
の強度分布は大幅に改善されほぼ均一な強度分布が得ら
れるため被マーキング部材にマーキングを施こした場合
にも文字等に欠けや薄れのない高品質なマーキングをす
ることが可能となる。
また、本発明のように複数本の光ファイバによるレーザ
光の伝送は、マーキング用マスク面上でのレーザ光の強
度分布の改善策として有効なだけでなく、1本の光ファ
イバでの伝送が困難な高出力のレーザ光でも、複数本の
光ファイバにそのパワーを分散させることにより伝送可
能なパワーにまで低下させ伝送可能にすることができる
また、第4図に示すように、レーザ光のエネルギーをマ
ーキングに有効に費やすことができるので、低出力での
マーキングが可能であり、レーザのポンピング源である
フラッシ二ランプの長寿命化や、レーザ電源の小型化等
が可能となる。
さらに、光学系の一部に光ファイバと用いた恵め自由度
の商い光路が得られるようになるので、光学系配置の自
由度を大幅に増すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明の詳細な説明図で、第1図
はその一実施例であるレーザマーキング用光学系の構成
を示す図、ム″c2図(a)はマーキング用マスクQ4
1のマスクエリア(ハ)におけるレーザ光の1ね合せ状
態を示す図、第2区(b)は第2図(a)の状態におけ
るレーザ光の強度分布を示す図、第3図(a)は他の実
施例におけるマーキング用マスク助のマスクエリア(至
)におけるレーザ光の重ね合せ状)法を示す図、M3図
(b)は第3図(a)の状態にSけるレーザ光の強度分
布を示す図、第4図は他の実施例に一部 オケルマーキング用マスク(至)のマスクエリホシ鐘に
おけるレーザ光の逼ね合せ状態を示す図、第5図は従来
例であるレーザマーキング用光学系の構成を示す図、第
6図は第5図のマーキング用マスク(力のマスクエリア
顛におけるレーザ光の状態を示す図、第7図(a)は第
6図におけるレーザ光断面を整形した図、第7図(b)
は第7図(a)の状態におけるレーザ光の強度分布を示
す図である。 (13・・・YAGレーザ発振器 α滲・・・マーキング用マスク (L5)・・・結像レンズ (16a)、 (16b)、 (16c)、 (16d
)−・・半透鏡(18a)、 (18b)、 (18C
)、 (18d) −・・集光レンズ(20a)、 (
20b)、 (20C)、 (20d) ・・・光7フ
イパ(22a)、 (22b)、 (22C)、 (2
2d)−:=rリメートレンス(W)・・・被マーキン
グ部材 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 同     竹 花 喜久男 第2図 し−サ゛光 ノ□ 第3図 14図 第51!! マスク 第 7 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ発振器と、所定のパターンが形成されたマーキン
    グ用マスクと、上記レーザ発振器から出射されるレーザ
    光の光軸上に配設される複数個の半透鏡、上記複数個の
    半透鏡による反射光に相対する位置に配置された複数個
    の集光レンズ、上記複数個の集光レンズに相対する入射
    端を有する複数本の光ファイバ、上記複数本の光ファイ
    バの出射端に相対する複数個のコリメートレンズとを上
    記レーザ発振器と上記マーキング用マスクとの間に上記
    レーザ発振器側から順次同一光軸上に配設し、上記マー
    キング用マスクの前方に結像レンズを設けたことを特徴
    とするレーザマーキング用光学系。
JP62009011A 1987-01-20 1987-01-20 レ−ザマ−キング用光学系 Pending JPS63177982A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62009011A JPS63177982A (ja) 1987-01-20 1987-01-20 レ−ザマ−キング用光学系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62009011A JPS63177982A (ja) 1987-01-20 1987-01-20 レ−ザマ−キング用光学系

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63177982A true JPS63177982A (ja) 1988-07-22

Family

ID=11708709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62009011A Pending JPS63177982A (ja) 1987-01-20 1987-01-20 レ−ザマ−キング用光学系

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63177982A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365032A (en) * 1992-01-27 1994-11-15 Optec Gesellschaft Fur Optische Technik Mbh Method of cutting by means of laser radiation
US5841101A (en) * 1994-12-27 1998-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Method used in manufacturing a workpiece using a plurality of spaced apart mask patterns
US6114654A (en) * 1996-06-07 2000-09-05 Canon Kabushiki Kaisha Split-beam laser apparatus for making a nozzle member

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365032A (en) * 1992-01-27 1994-11-15 Optec Gesellschaft Fur Optische Technik Mbh Method of cutting by means of laser radiation
US5841101A (en) * 1994-12-27 1998-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Method used in manufacturing a workpiece using a plurality of spaced apart mask patterns
US6114654A (en) * 1996-06-07 2000-09-05 Canon Kabushiki Kaisha Split-beam laser apparatus for making a nozzle member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6611382B2 (en) Illuminating apparatus
JPH1082971A (ja) レーザ放射光の均質化および複数の照明フィールドの生成のための光学装置
US6421159B1 (en) Multiple beam laser marking apparatus
JPH08327942A (ja) レーザビームから鮮鋭な照射線を生成する光学装置
JP3689490B2 (ja) ノズル部材の製造方法及びそれを用いた加工装置
KR100404297B1 (ko) 레이저빔을균질화하기위한광섬유장치
JP2000330050A5 (ja)
JPS63177982A (ja) レ−ザマ−キング用光学系
JPS63142316A (ja) 半導体レ−ザアレイ光源装置及び同光源装置を使用したレ−ザスキヤナ
KR20160096695A (ko) 파이버 어레이 라인 발생기
AU725154B2 (en) Method and apparatus for laser imaging with multi-mode devices and optical diffusers
JPH08338962A (ja) ビームホモジナイザ及びレーザ加工装置
JP4191334B2 (ja) 精密可変型長尺ビーム光学系
CA2169865C (en) Optical reflection sensing arrangement for scanning devices
JP2002244078A (ja) レーザ光学系とレーザ加工装置
JP3530769B2 (ja) 照明装置及びそれを用いた光加工機
JP3673255B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JPH03184687A (ja) レーザ加工装置
JP3406946B2 (ja) 照明光学系およびこれを用いた光学装置ならびにその光学装置を用いたデバイス製造方法
JPS63192584A (ja) レ−ザマ−キング用マスク
JPH02297986A (ja) ビームの均一化方法並びに均一化したビームの伝送装置および照射装置
WO2021125141A1 (ja) レーザ照射装置
WO2023171837A1 (ko) 레이저 빔의 균질도가 향상된 레이저 가공 시스템
JP4282103B2 (ja) レーザマーキング装置
JP3213884B2 (ja) レーザドリル装置