WO1996027474A1

WO1996027474A1 - Unite de commande d'une machine de marquage au laser

Info

Publication number: WO1996027474A1
Application number: PCT/JP1996/000555
Authority: WO
Inventors: Yukinori Matsumura; Koji Misugi; Akihiko Soda
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1996-09-12
Also published as: KR960033637A; EP0872302A1; JPH08243768A; US5895588A; DE69613238T2; DE69613238D1; JP2860765B2; EP0872302A4; EP0872302B1

Description

明細書発明の名称レーザ刻印装置の制御装置技 1 分野

本発明は、レーザ刻印装置（レーザマーキング装置）の制御装置に関する背景技術

レーザ刻印装置では、分割画像の印字パタ一ンを液晶マスクとしての液晶表示画面（透過散乱型の液晶が使用される）に表示させるようにし、レーザ光を上記液晶表示画面上で走査させ、この液晶表示画面に表示された分割画像の印字バターンが、当該分割画像に対応する被印字物上の位置に印字されるように印字位置を移動させるようにしている

ここで、刻印時間を短縮し作業効率を向上させる観点より、液晶画面上の印字パターンのうち、印字部分のみを走査して、無印字部分を走査せずに飛ばすといういわゆる「空白飛ばし」制御がとられている

この「空白飛ばし」制御によれば、走査範囲の面積を小さくでき、走査しない範囲分だけ刻印時間を短縮することができるという効果が得られる

しかし、レーザ光が照射される部分と照射されない部分とが混在することになり、液晶マスク面内で温度差が生じてしまう

ここで、液晶の透過率と駆動電圧の関係は、温度に依存しており、駆動電圧が一定では、透過率は温度が高い部分ほど高くなる液晶マスク面内では駆動電圧は一定である」

したがって、液晶マスク面内の温度むらは、刻印むらとなって現れることにより、刻印の品質を悪化させることになる

このように、「空白飛ばし」制御を行うと、液晶マスク面内に温度分布が生じ、刻印むらが発生するまた、「空白飛ばし _ 制御を行わないとすると、刻印むらの発生は抑えられるものの、刻印時間の短縮が図れない

本発明は、こうした実伏に鑑みてなされたものであり、刻印時間の短縮と、刻印むらの発生の抑制とを同時に達成することを目的とするものである発明の開示

以上のように、本発明は、刻印時間の短縮と、刻印むらの発生の抑制とを同時に達成することを目的とするものである

この目的は、つぎのような第 1発明、第 2発明によって達成される

すなわち、本発明の第 1発明では、被印字物上に印字すべき原画像の印字バターンを分割画像の印字パターンに分割し、この分割画像の印字パターンを液晶表示画面に表示させる表示手段と、レーザ光源から発振されたレーザ光を前記液晶表示画面上で走査させる走査手段と、該液晶表示画面に表示された前記分割画像の印字パターンが、当該分割画像に対応する被印字物上の位置に印字されるように印字位置を移動させる移動手段とを具えたレーザ刻印装置において、

前記表示手段は、前記分割画像を無印字の領域と印字の領域とに分類し、無印字の領域が前記液晶表示画面が表示された際に、最初に走査が行われる上側の領域にある場合に、当該無印字の領域を省略しこれに続く印字領域から前記液晶表示画面上における走査が前記走査手段によって開始されるように、分割画像の印字パターンを前記液晶表示画面に表示させるものであり、

前記移動手段は、前記省略した無印時の領域分だけ印字パターンの印字位置の移動量を補正するとともに、当該分割画像の印字部分領域の走査が終了した時点で、つぎの分割圃像の刻印位置までの移動を開始するようにしている

上記第 1発明の構成によれば、図 1 1に示すように、分割画像 B 2を、無印字の領域（H行）と印字の領域 ^rAP P E R」とに分類し、無印字の領域が液晶表示画面が表示された際に、最初に走査が行われる上側の領域にある場合に、当該無印字の領域（H行）を省略しこれに続く印字領域から液晶表示画面上における走査が走査手段によって開始されるように、分割画像 B 2の印字パターン A P P E R」が前記液晶表示画面に表示される（図 1 2 ( a ) ：) そして、移動手段は、省略した無印時の領域分（H行）だけ印字パターンの印字位置の移動量を補正（P2→P2 - ΔΡ2) するとともに、当該分割画像の印字部分領域の走査が終了した時点で、つぎの分割圃像 B 3の刻印位置までの移動を開始するすなわち、液晶表示画面全体が、レーザ光により走査されるので、液晶表示画面内で温度分布は発生せず、刻印むらの発生が抑えられるとともに、液晶表示画面内の最初の領域にある印字部分の走査が終了した時点で、即座に、つぎの分割画像の刻印位置への移動が開始されるので、移動手段の待機時間がなく作業効率よく刻印を行うことができる

また、本発明の第 2発明では、同様のレーザ刻印装置において、

前記表示手段は、連続して印字すべき第 1の分割画像と第 2の分割画像の各印字領域を合計したサイズが、前記液晶表示画面内にまるサイズであることを判定し、この判定がなされた場合に、第 1の分割画像の印字領域の下側の無印字領域と第 2の分割画像の印字領域の上側の無印字領域とを所定のサィズに圧縮することにより第 1の分割画像の印字パターンと第 2の分割画像の印字パターンとを合成した印字パターンを前記液晶表示画面に表示させるものであり、

前記移動手段は、前記第 1の分割画像の印字部分領域の走査が終了した時点から第 2の分割画像の刻印位置までの移動を開始するとともに、前記第 1および第 2の分割画像の無印字領域を所定のサイズに圧縮した分に応じて第 2の分割画像の印字パタ一ンの印字位置の移動量を補正するようにしている：

上記第 2発明の構成によれば、図 10 (a) に示すように、表示手段は、連続して印字すべき第 1の分割画像 B1と第 2の分割画像 B2の各印字領域「APP EROA」、「OKMATSUj を合計したサイズ（D行一 E行）力、'、液晶表示画面内にまるサイズであることを判定し、この判定がなされた場合に、第 1の分割画像 B 1の印字領域の下側の無印字領域（F行）と第 2の分割画像 B2の印字領域の上側の無印字領域（G行）とを所定のサイズ（図 10 (b) ； C行）に圧縮することにより第 1の分割画像 B 1の印字パターン「APPEROA— と第 2の分割画像 B 2の印字パターン — OKMATSU とを合成した印字パターンを液晶表示画面に表示させる

そして、移動手段は、第 1の分割画像 B1の印字部分領域「APPEROA— の走査が終了した時点から第 2の分割画像 B 2の刻印位置までの移動を開始するとともに、第 1および第 2の分割画像 Bl、 B2の無印字領域（F行、 G行）を所定のサイズ（C行）に圧縮した分に応じて第 2の分割画像 B2の印字パターン「O KMAT S U」の印字位置の移動量を補正する（P2—P2十厶 P2) すなわち、液晶表示画面全体が、レーザ光により走査されるので、液晶表示画面内で温度分布は発生せず、刻印むらの発生が抑えられる

また、 2つの分割画像が 1つの分割画像に圧縮、合成されて、 1画像分の走査で、 2画像分の刻印がなされるので刻印時間が飛躍的に短縮されるしかも、液晶表示画面内の最初の領域にある印字部分の走査が終了した時点で、即座に、つぎの分割画像の刻印位置への移動が開始されるので、移動手段の待機時間がなく作業効率よく刻印が行われる：図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係るレーザ刻印装置の制御装置の構成を示すプロック図である- 図 2は実施例の処理手順を示すフローチヤ一トである

図 3は実施例の処理手順を示すフローチヤ一トである

図 4は実施例の処理手順を示すフローチャートである

図 5は実施例の処理手順を示すフローチヤ一トである

図 6は実施例の刻印シーケンスのタイミングチャートである：

図 7は実施例の刻印シーケンスのタイミングチャートである

図 8は実施例の刻印シーケンスのタイミングチャートである

図 9は実施例の刻印パターンの原画像を示す図である

図 1 0 ( a ) は実施例の刻印パターンの原画像を示す図で、図 1 0 ( b ) は、その合成画像を示す図である

図 1 1は実施例の刻印パターンの原画像を示す図である

図 1 2 ( a ) 、 ( b ) は、それぞれ実施例の刻印パターンの分割画像を示す図である発明を実施するための最良の態様

以下、図面を参照して本発明に係るレーザ刻印装置の制御装置の実施の態様について説明する図 1は、実施例のレーザ刻印装置の構成を示す斜視図である同図 1に示すように、この装置は、ワーク 9の刻印面上に印字すべき原國像に関するデータが入力され、原画像データを作成するホストコンピュータ 5 0と、上記ホストコンピユータ 5 0から出力される原画像のデータを、より小さな区画の分割画像の印字パターンデータに変換するパネルコントロ一ラ 6 0と、上記パネルコントローラ 6 0から出力される分割画像の印字パターンデータを液晶マスク 6に送り、レーザ刻印装置の駆動系を駆動制御するマーカコントロ一ラ 7 0と、レーザ発振器 1 から発振されたレーザ光をワーク 9の刻印面に導くレーザ刻印装置（光学系および駆動系）とから構成されている

図 1のレーザ刻印装置は、第 1 XY偏向器（以下適宜「スキャンミラー」という） 3 X、 3 Yにより、レーザ光 L0を液晶マスク 6の表示画面上でラスタ走査させ、その透過レーザ光 Lを第 2 XY偏向器（以下適宜「XYテーブル」という）により、ワーク 9へ偏向照射させることにより液晶マスク 6に表示された刻印パターンを刻印するものである。

すなわち、レーザ発振器 1で発振されたレーザ光 L0は、ビームスプリッタ 2を介して、ガルバノスキャナメータ 3 Υで Υ方向（液晶マスク 6上における図面上下方向）に振られる：ついで、レーザ光 L0は、リレーレンズ 4で縮小され、ポリゴンミラー 3 Χで X方向（液晶マスク 6上における図面左右方向）に振られるその後、レーザ光 L0は、さらにレンズ 5によって反射鏡 7へ集光される

ここで、レーザ光 L0は、上記ガルバノスキャナメータ 3 Υとポリゴンミラ一 3 Xの移動に応じて、液晶マスク 6上の分割パターン表示画面上をラスタ走査するこの分割パターン表示画面からの透過レーザ光 Lは、反射鏡 7、対物レンズ 8を介して、第 2 ΧΥ偏向器に入る

この第 2偏向器により、液晶マスク 6上の分割画像の印字パターンが、ワーク 9上の対応する印字位置に偏向照射される

すなわち、第 2 ΧΥ偏向器は、第 1 XYテーブル 1 0、第 2 ΧΥテーブル 2 0 と、これらテーブル 1 0、 2 0によって支持され、レンズ 4 0を有した基台 3 0 とから構成されている：

第 1 ΧΥテーブル 1 0は、駆動モータ 1 1により X方向に駆動されるテーブルであり、この第 1 XYテーブル 1 0の移動に伴い第 2 ΧΥテーブル 2 0も X方向に移動される：一方、第 2 ΧΥテーブル 2 0は、駆動モータ 2 1により Υ方向に駆動されるテ一ブルであり、この第 2 ΧΥテーブル 2 0の移動に伴い第 1 ΧΥテ一ブル 1 0も Υ方向に移動される

モータ 1 1、 2 1は、例えばパルスモータであり、 1パルス毎に、ワーク 9の刻印面における照射位置 Ρが所定距離だけ移動するようになっている

こうして、モータ 1 1、 2 1が駆動されることにより各テーブル 1 0、 2 0によって支持された基台 3 0が、 X、 Υ方向の任意の位置に移動される

この結果、基台 3 0の中央のレンズ 4 0を透過したレーザ光 Lは、ワーク 9の X Υ平面の任意の位置 Ρに照射され、当該位置 Ρに液晶マスク 6の印字パターンが刻印される：

以下、同様にして、ワーク 9の刻印面に分割画像の印字パターンが順次刻印されていき、最終的に原画像の印字パターンが全て刻印されることになる

この過程において、レーザ発振器 1の発振、第 1 XY偏向器 3 Χ、 3 Υの駆動、第 2 ΧΥ偏向器の駆動、液晶マスク 6上の各分割パターンの表示切換え等は、マ一力コントローラ 7 0によって制御される

なお、レーザ刻印装置の構成は、上記のものに限定されることなく、適宜変更することが可能である

例えば、第 2 ΧΥ偏向器の代わりに、可動ミラーと、一方向に可動する基台との組合せでもよく、また、可動ミラー 2台で構成してもよい

-第 1の実施例

つぎに図 1 1に示す原画像を刻印する場合の処理について、図 2および図 3に示すフローチヤ一トを参照して説明する- まず、ホストコンピュータ 5 0で作成された、ワーク 9の刻印面上に印字すベき原画像のデータ（刻印すべき位置データも含む）力、'、パネルコントローラ 6 0 に転送され、受信後、これをメモリに記憶する（ステップ 1 0 1、 1 0 2、 1 0 3 ) パネルコントローラ 6 0はホストコンピュータ 5 0から送られてきた原画像を示すコード番号を記憶するそして、パネルコントローラ 6 0では、受信された原画像のデータを、各分割画像 B i ( i = l〜4 ) の印字パターン（液晶表示用データ）に変換する（ステップ 104；図 11参照）

そして、各分割画像 B i (i = l〜4) の印字パターン毎に、印字部分、無印字部分（空白部分）の別を探索する：具体的には、分割画像の行毎に、「印字」であるか「無印字」であるかを判断し、判断結果を「印字情報有無データ— として記憶する（ステップ 105)

つぎに、手順は図 3に示す「XY移動量計算サブルーチン」に移動される（ステツプ 106 ) ：

このサブルーチンでは、まず、印字情報有無データの内容をチヱックして、分割画像の上側領域に無印字部分があるかを調べる分割画像 Β2、 Β3を例にとると、この分割画像 Β2、 Β3の最初の行から Η行目までは、無印字部分であることが検出される（ステップ 201、 202 ;図 11参照）

ここで、印字情報「無」の行数を上から順にチヱックしていくと Η行までが無印字であることがわかる（ステップ 203)

そこで、その Η行分だけ、印字部分「APPER」、「0A」を上に詰める処理を行い（ステップ 204) 、新たな分割画像 B— 2、 B— 3を図 12 (a) 、 (b) に示すごとく取得する（ステップ 205) そして、詰めた行数 Hをメモリに記憶する（ステップ 206)

つぎに、詰めた行数 Hに応じて、 XYテーブル 10、 20の移動量補正分 ΔΡ を演算によって求め、この移動量補正分 ΔΡを、つぎの分割画像の印字位置に移動する際の通常の移動量 Pに加算することで補正移動量 P + ΔΡを求めるすなわち、詰めた行数 Hに応じた、 XYテーブル 10、 20の移動量補正分厶 Pは、具体的には、モータ 11、 21に与えるパルス数補正分として求められるすなわち、

パルス数補正分 ΔΡ= (DT/PL) · Η

=PD · H

ただし、 DT：ワーク 9刻印面上における 1 ドット（1行）のサイズ

PL： 1パルス当たりの刻印面上における移動距離

H：詰めた行数（H行） PD: 1 ドット（1行）の移動に必要なパルス数

となる（ステップ 207)

こうした求められた XYテーブル 10、 20の補正移動量 Ρ + ΔΡおよび液晶表示用データ（分割画像 B iの印字パターン）は、パネルコントローラ 60からマーカコントローラ 70に送信される（ステップ 208) 手順は図 2のステツプ 107にリターンされ、マーカコントローラ 70は、上記データを受信し、受信したデータに基づき刻印シーケンスを実行する（ステップ 107、 108) つぎに、刻印シーケンスの内容を図 6のタイミングチヤートを参照して説明する：いま、図 11に示す分割画像 B2の印字パターンを印字してから、分割画像 B 3の印字パタ一ンを印字する場合のシーケンスについて説明する

すなわち、レーザ発振器 1は、例えば Qスィッチ付き YAGレーザであり、パネルコントローラ 60の発振スタートボタンが押されるとオンされ、連続発振を開始する Qスィッチが作動されていないときには、液晶マスク 6にはレーザ光 L0は照射されずに、オフのままとなっている（図 6 (d) ) ,

液晶マスク 6としては、たとえば高分子複合体液晶が使用され、液晶の各画素

(ドット）が電圧によって駆動されるすなわち、液晶 6は、電圧が加えられた画素（ドット）部分で光を透過し、電圧が加えられていない画素（ドット）部分を散乱させて、透過させない性質を有しているたとえば、液晶 6の各画素は時分割的に駆動される

そこで、マーカコントローラ 70によって、 XYテーブル 10、 20を駆動するモータ 11、 21が初期位置まで駆動され、 XYテーブル 10、 20がスタート位置まで移動されるまた、スキャンミラー 3X、 3Yを駆動するモータが初期位置まで駆動され、スキャンミラー 3X、 3Yがスタート位置まで移動されるこの結果、矢印 aに示すように、液晶マスク 6がオフ状態からオン状態（電圧印加状態）に変化されることになるなお、 XYテーブル 10、 20およびスキヤンミラー 3 X， 3 Yがスタート位置まで移動している時間の間に、マーカコントローラ 70において、分割画像 B 2の液晶表示用データが、液晶 6の電極に印加すべき電極印加信号に変換され、この電極印加信号が液晶マスク 6に加えられるようにしている液晶マスク 6がオンされると、矢印 a に示すように、 YA Gレーザ発振器 1 の Qスィッチにトリガ信号が加えられ、予め設定された周波数で Y AGレーザ発振器 1のパルス発振が開始され、レーザ光 L 0が液晶マスク 6の入射面に照射される:

レーザ光 L0が照射されると、矢印 bに示すように、スキャンミラー 3 X、 3 Y は走査を開始する

この結果、図 1 2 ( a ) に示すように、分割画像 B 2の印字部分「AP P E R」（J行）について走査が行われ、この刻印パターンがワーク 9の位置 P2— Δ P2に刻印される印字部分の走査が終了した時点で、液晶マスク 6は、オフとなり、矢印 cに示すように、 XYテーブル 1 0、 2 0の駆動をオンし、つぎの分割画像 B ' 3の印字位置までの移動を開始させる

このとき、マーカコントローラ 7 0は、通常の分割画像 B 2の印字位置から分割画像 B 3の印字位置への移動量 P3に対して、移動量補正分 ΔΡ3を加算した補正移動量 Ρ3+ ΔΡ3だけ XYテーブル 1 0、 2 0を駆動する：

このため、つぎの分割画像 B " 3の印字パターンは、補正位置 Ρ3+ ΔΡ3に印字されることになるが（図 1 2 ( b ) ) 、これは、図 1 1に示す元の分割画像 B 3を正規の位置 P3に印字したのと同じ結果になる

ここで、スキャンミラー 3 X、 3 Yが前回の分割画像 B ' 2を走査中に、 XY テーブル 1 0、 2 0はつぎの分割画像 B 3への移動を開始しており、走査中にテーブル 1 0、 2 0の移動が殆ど行われるこのため、 1画面の走査を終了してから、 XYテーブル 1 0、 2 0を新たに移動させる必要がなくなり、移動テープルの待機時間が縮小され、作業効率が向上する

しかも、分割画像 B 2の印字部分の走査を終えてからも、なお無印字部分についてレーザ光の走査がなされるので、液晶マスク 6の全面に均一のレーザ光が照射されるこのため、液晶マスク 6の面内に温度分布が発生せず、刻印むらを抑制することができる

やがて、スキャンミラー 3 X、 3 Yによって液晶マスク 6の全面の走査が終了すると、矢印 dに示すように、 Qスィッチがオフされ、レーザ発振器 1から液晶マスク 6へのレーザ光照射がオフされる •第 2の実施例

つぎに、図 9に示す原画像を刻印する場合の処理について説明する

図 9に示す分割画像 B l、 B 4については、画面上部領域または下部領域に無印字部分がないが、分割画像 B 2、 B 3については、画面の下部領域に無印字部分があるので、上述した第 1の実施例と同様に、印字部分の走査終了後に即座につぎの分割画像の印字位置まで XYテーブル 1 0、 2 0を駆動させる処理を行うことができる- すなわち、図 6に示す刻印シーケンスと同様に、図 9に示す分割画像 B 2の印字部分「AP P E R O」について走査が行われ、この印字部分の走査が終了した時点で、液晶マスク 6を、オフとし、矢印 cに示すように、 XYテーブル 1 0、 2 0による移動を開始させることができる

ここで、分割画像 B 2、 B 3については、第 1の実施例と異なり、印字部分を上に詰める処理をしなくてもよいよって、マーカコントローラ 7 0は、通常の分割画像 B 2の印字位置から分割画像 B 3の印字位置への移動量 P3に対して、上に詰めた分に応じた XYテーブル移動量 ΔΡ3を加算する必要はなく、この通常の移動量 P3だけ XYテーブル 1 0、 2 0を駆動するだけで、つぎの分割画像 B 3の印字パターンが、正規の位置 P3に印字されることになる

また、第 1の実施例と同様に、スキャンミラ一 3 X、 3 Yが前回の分割画像 B 2を走査中（印字部分の走査終了時点から）に、 XYテーブル 1 0、 2 0はつぎの分割画像 B 3への移動を開始しており、走査中にテーブルの移動が殆ど行われる. このため、 1画面の走査を終了してから、 XYテ一ブルを新たに移動させる必要がなくなり、移動テーブルの待機時間が縮小され、作業効率が向上するしかも、第 1の実施例と同様に、印字部分の走査を終えてからも、なお無印字部分ついてレーザ光の走査がなされるので、液晶マスク 6の全面に均一のレーザ光が照射されるこのため、液晶マスク 6の面内に温度分布が発生せず、刻印むらを抑制することができる

•第 3の実施例

つぎに、図 1 0 ( a ) に示す 2つの分割画像 B 1、 B 2からなる原画像を刻印する壜合の処理について、図 4、図 5に示すフローチャートおよび図 7、図 8に示すタイミングチヤ一トを併せ参照して説明する

なお、図 4の前処理として、図 2のステップ 101〜 105に示す処理が実行されるが、これは省略してある。

なお、以下、分割画像のことを適宜「ブロック」と呼び、 1つのブロックと 1 つのプロックとを合成したプロックを 1つのブロックとみなし、新たに設定されるブロック数を「新ブロック数」と呼ぶことにする

すなわち、図 4に示すように、全ブロック Bl、 B 2の各行毎の印字情報有無データをチヱックし（ステップ 301) 、分割画像 B i毎に印字部分の行数 A [ i ] を検出する

ここで、図 10 (a) に示すように、

分割画像 B1 ： A [1] =D行（「APPEROA」）

分割画像 B2： A [2] =E行（「OKMATSU」）

となる（ステップ 302) ,

そこで、 iを 1にイニシャライズし、新ブロック数を 0にイニシャライズして、 iが全ブロック数（2個）以上であるか否かを判断するつまり、処理の残りブロック数が 1ブロックか、あるいは 2ブロック以上かを判断する（ステップ 30 3) 。

いま i =lであるので、判断は NOとなり手順は、ステップ 304に移行される。なお、 i =3となると、判断は YESとなり、手順はステップ 305に移行される：

ステップ 304では、連続するブロックの印字部分の行数の合計 A [ i ] -r A

が、所定のしきい値 Nよりも小さいか否かが判断されるしきい値 N は、 2つのブロック B i、 B i 1の印字部分を 1つのブロック B内に納めることができるか否かを判断するためのしきい値である具体的には、例えば、

N= (液晶の行数）一（2つのブロックを 1ブロックにめるのに必要な間隔 C行）

で与えられるここで、 C行は、外部より予め入力された予設定値である

そこで、ステップ 304の判断 NOの場合には、 1つのブロック Bに合成することができないものとして、手順は、ステップ 305に移行されるこの結果、ブロック B lについては、 ^Γ通常の疑似空白飛ばし」処理、つまり、上記第 1ないしは第 2の実施例で説明した処理を実行するものと決定し（ステツプ 305) 、フラグをオフにする

ここで、フラグは、各ブロック毎に立てられるフラグであり、フラグがオンになっている場合には、そのブロックは、 2つのブロックを合成したブロックであり、後述する合成プロックについての刻印シーケンスが実行されるものであることを意味する- 一方、フラグがオフになっている場合には、そのブロックは、合成されず、元の分割画像のままであり、「通常の疑似空白飛ばし」の刻印シ一ケンス（図 6) が実行されるものであることを意味する（ステップ 306)

ついで、新ブロック数が + 1インクリメントされる（ステップ 307) つまり、新ブロックの番号が「1」のブロック B 1は、フラグがオフである、とされる = つぎに、 iが + 1インクリメントされ（ステップ 308) 、 i力、'、全ブロック数（2) 以下であるか否かが判断される（ステップ 309) ここで、 i =2 であるので、判断は YESとなり、手順はステップ 303に戻る：なお、 i =3 となった場合には、判断 NOとなり、手順はステップ 315に移行される

一方、ステップ 304の判断 YESの場合には、 2つのブロックを 1つのプロックに合成することができるものとして、手順はステップ 310に移行され、 2 つのブロックデータを 1ブロックデータにまとめるブロック合成サブルーチンが実行される- すなわち、図 5に示すように、まず、 i番目ブロック、つまり分割画像 B 1の上側の無印字部分を上側に詰める処理が実行される（ステップ 401 )

このとき、詰めた行数 Kがメモリに記憶される（ステップ 402 ；図 10 (a) 参照）

ついで、詰めた行数 Kに応じた移動量補正分 ΔΡ1を、 XYテーブル 10、 20 の通常移動量 P1に加算してプロック B 1の補正移動量 Ρ1 + ΔΡ1を求める処理が、上記ステップ 207と同様に実行される（ステップ 403 ；図 10 ( b ) 参照：）ついで、 i番目ブロック B 1の印字部分「APPEROA— の下に、無印字部分を C行挿入する処理が実行される（ステップ 404 ;図 10 (b) 参照）ついで、 i + 1番目ブロック、つまり分割画像 B2の印字部分 — OKMATSU_ を上記 C行の無印字部分の下に配置する（ステップ 405 ;図 1 0 (b) 参照）ついで、 i番目ブロック B 1の印字「APPEROA」を刻印し終えてから、つぎの i + 1番目ブロック B 2の印字「OKMATSU」の印字開始位置までの XYテーブル 1 0、 20の移動量 Ρ2+ΔΡ2をつぎのように計算する

そのためには、 XYテーブル 1 0、 20の移動量補正分 ΔΡ2を演算によって求め、この移動量補正分厶 P2を、つぎの分割画像 B 2の印字位置に移動する際の通常の移動量 P2 (図 1 0 ( a) 参照）に加算するようにする

XYテーブル 1 0、 20の移動量補正分 ΔΡ2は、具体的には、モータ 1 1、 2 1に与えるパルス数補正分として求められる XYテーブル 1 0、 20のモータ 1 1、 2 1に加えるパルス数補正分 ΔΡ2は、以下のようになる

すなわち、

パルス数補正分 AP2 = PD · [G— (D + C) ]

ただし、 PD : 1 ドット（1行）の移動に必要なパルス数

G： ( i + 1 ) 番目ブロック B 2上側領域の無印字行数

D： i番目ブロック B 1び印字行数

C ： 2つのブロック間の無印字行数

である- こうした、補正パルス数、つまり補正移動量 Ρ2+ΔΡ2を演算する（ステツプ 406 ;図 1 0 ( a) 、（b) 参照）

こうして、ブロック合成サブルーチンが終了すると、手順は図 4のステップ 3 1 1にリターンされ、フラグがオンにされる（ステップ 31 1 )

そして、新ブロック数が + 1インクリメントされるこの結果、合成したプロック Bの番号は 1とされ（残りブロックはなし）、このブロック Bに対して後述する合成ブロックの刻印シーケンスを行うようにする（ステップ 3 1 2)

そして、 iが + 2インクリメントされ（ステップ 3 1 3) 、 iが全ブロック数 (2) 以下であるか否かが判断される（ステップ 3 14) i = 3となり、判断結果が NOとなり、手順はつぎのステップ 3 1 5に移行されるなお、全ブロック数が 3以上の場合は、判断結果は NOとなり、手順はステップ 303に戻ることになる- つぎに、合成ブロック Bに関する XYテーブル 1 0、 20の移動量 Pl、補正移動量 Ρ2+ΔΡ2および合成プロック Bの液晶表示用データがマーカコントロ一ラ 70に送信される（ステップ 315)

コントローラ 70では、 jを 1にイニシャライズして（ステップ 316) 、 j 番目の新プロックのフラグがオンであるか否かを判断する（ステップ 317) ここで、新ブロックの番号 1のフラグはオンとなっているので、つぎのステップ 319に移行され、合成プロック Bについて図 7に示す合成プロックの刻印シーケンスが実行されるしかし、上記ステップ 305、 306、 307でみたように、仮に、番号 1の新ブロックが元のブロック B 1のままであり、フラグがオフとなっている場合には、ステップ 317の判断結果は NOとなり、手順はステツプ 318に移行され、通常の疑似空白飛ばしの刻印実行シーケンス（図 6) が行われる：

つぎに、図 7に示す合成プロックの刻印シーケンスについて説明する

すなわち、マーカコントローラ 70によって、スキャンミラー 3X、 3Yがスタート位置に移動されるとともに、 XYテーブル 10、 20がスタート位置まで移動される：すると、矢印 aに示すように、液晶マスク 6がオフ状態からオン状態（電圧印加状態）に変化される

なお、 XYテーブル 10、 20およびスキャンミラー 3X, 3Yがスタート位置まで移動している時間の間に、マーカコントローラ 70において、図 10 (b) に示す合成画像 Bの液晶表示用データが、液晶 6の電極に印加すべき電極印加信号に変換され、この電極印加信号が液晶マスク 6に加えられる：

液晶マスク 6がオンされると、矢印 a に示すように、 YAGレーザ発振器 1 の Qスィッチにトリガ信号が加えられ、予め設定された周波数で Y AGレーザ発振器 1のパルス発振が開始され、レーザ光 L 0が液晶マスク 6の入射面に照射される

そして、矢印 bに示すように、スキャンミラー 3X、 3Yによる走査が開始される

この結果、図 10 (b) に示す合成画像 Bの印字部分「APPEROA— (D 行）について走査が、上側印字区間（図 7 (b) 参照）において行われる

ここで、上記演算された補正移動量 P1— ΔΡ1だけ、 XYテーブル 10、 20 は駆動されている。このため、最初の印字部分「APPEROA」は、補正位置 Pl+ΔΡΙに印字されることになるが（図 10 (b) ) 、これは、図 10 (a) に示す元の分割画像 B 1を正規の位置 P1に印字したのと同じ結果になる

この上側印字区間における走査が終了した時点で、矢印 cに示すように、 XY テーブル 10、 20によってつぎの刻印位置への移動が開始される

すなわち、マーカコントローラ 70は、上記演算された補正移動量 Ρ2+ΔΡ2 だけ、 XYテーブル 10、 20を駆動するこのため、つぎの印字部分「OKM ATSU」は、補正位置 P2 +厶 P2に印字されることになるが（図 10 (b) ) 、これは、図 10 (a) に示す元の分割画像 B2を正規の位置 P2に印字したのと同じ結果になる。

さて、スキャンミラ一 3 X、 3 Yが C行の無印字区間（図 7 (b) 参照）を走査中に、 XYテーブル 10、 20はつぎの印字部分「OKMATSU— への移動を終了しているこのため、 1画面の走査を終了してから、 XYテーブルを新たに移動させる必要がなくなり、テーブル移動の待機時間が縮小され、作業効率が向上する- やがて、無印字区間の走査が終了すると、図 10 (b) に示す合成画像 Bの印字部分「OKMATSU」（E行）について走査が、下側印字区間（図 7 (b) 参照）において行われる- こうして、全ての印字が刻印されると、矢印 d に示すように、液晶マスク 6 をオフするとともに、矢印 dに示すように、 Qスィッチをオフし、レーザ発振器 1から液晶マスク 6へのレーザ光照射をオフさせる

このように、この実施例では、途中の無印字部分の走査時間を短縮させることで、刻印時間を短縮させるようにしているしかも、液晶マスク 6の全面に均一のレーザ光を照射させるようにしているので、液晶マスク 6の面内に温度分布が発生せず、刻印むらを抑制することもできる

つぎに、図 8を参照して、上記図 7のものとは異なる刻印シーケンスについて説明する。

図 7の処理と異なるのは、無印字区間の C行の走査が終了した時点で、 XYテ一ブル 10、 20の移動が未だ、終了しない場合には、、スキャンミラー 3 X、 3 Yを一旦にオフにするとともに、矢印 eに示すようにレーザ発振器 1から液晶マスク 6へのレーザ光照射をオフするようにしている

そして、 XYテーブル 1 0、 2 0によるつぎの刻印位置 P2屮 ΔΡ2への移動が完了した時点で、矢印 f 、 gに示すように、液晶マスク 6へのレーザ光照射をォンにするとともに、スキャンミラー 3 X、 3 Yによる走査を開始（下側印字区間の走査を開始）させるようにしている

その後、下側印字部分「OKMAT S U」の刻印終了時点で、液晶マスク 6がオフにされるとともに、液晶マスク 6へのレーザ光照射がオフにされることになる：

以上説明したように、本発明によれば、レーザ刻印装置において、刻印時間の短縮と、刻印むらの発生の抑制とが同時に達成される

Claims

請求の範囲

1 . 被印字物上に印字すべき原画像の印字パターンを分割画像の印字バターンに分割し、この分割画像の印字パターンを液晶表示画面に表示させる表示手段と、レーザ光源から発振されたレーザ光を前記液晶表示画面上で走査させる走査手段と、該液晶表示画面に表示された前記分割画像の印字パターンが、当該分割画像に対応する被印字物上の位置に印字されるように印字位置を移動させる移動手段とを具えたレーザ刻印装置において、

前記表示手段は、前記分割画像を無印字の領域と印字の領域とに分類し、無印字の領域が前記液晶表示國面が表示された際に、最初に走査が行われる上側の領域にある場合に、当該無印字の領域を省略しこれに続く印字領域から前記液晶表示画面上における走査が前記走査手段によって開始されるように、分割画像の印字パタ一ンを前記液晶表示画面に表示させるものであり、

前記移動手段は、前記省略した無印字の領域分だけ印字パターンの印字位置の移動量を補正するとともに、当該分割画像の印字部分領域の走査が終了した時点で、つぎの分割画像の刻印位置までの移動を開始するようにした、

レーザ刻印装置の制御装置。

2 . 被印字物上に印字すべき原画像の印字パタ一ンを分割画像の印字パターンに分割し、この分割画像の印字パターンを液晶表示画面に表示させる表示手段と、レーザ光源から発振されたレーザ光を前記液晶表示画面上で走査させる走査手段と、該液晶表示画面に表示された前記分割画像の印字パターンが、当該分割画像に対応する被印字物上の位置に印字されるように印字位置を移動させる移動手段とを具えたレーザ刻印装置において、

前記移動手段は、前記分割画像を無印字の領域と印字の領域とに分類し、無印字の領域が前記液晶表示画面が表示された際に、最後に走査が行われる下側の領域にある場合に、当該分割圃像の印字部分領域の走査が終了した時点で、つぎの分割画像の刻印位置までの移動を開始するようにした、

レーザ刻印装置の制御装置：

3 . 被印字物上に印字すべき原画像の印字パターンを分割画像の印字パ夕ーンに分割し、この分割画像の印字パターンを液晶表示画面に表示させる表示手段と、レーザ光源から発振されたレーザ光を前記液晶表示画面上で走査させる走査手段と、該液晶表示圉面に表示された前記分割画像の印字パターンが、当該分割画像に対応する被印字物上の位置に印字されるように印字位置を移動させる移動手段とを具えたレーザ刻印装置において、

前記表示手段は、連続して印字すべき第 1の分割画像と第 2の分割画像の各印字領域を合計したサイズが、前記液晶表示画面内にまるサイズであることを判定し、この判定がなされた場合に、第 1の分割画像の印字領域の下側の無印字領域と第 2の分割画像の印字領域の上側の無印字領域とを所定のサイズに圧縮することにより第 1の分割画像の印字パターンと第 2の分割画像の印字パターンとを合成した印字パターンを前記液晶表示画面に表示させるものであり、

前記移動手段は、前記第 1の分割画像の印字部分領域の走査が終了した時点から第 2の分割画像の刻印位置までの移動を開始するとともに、前記第 1および第 2の分割画像の無印字領域を所定のサイズに圧縮した分に応じて第 2の分割画像の印字パタ一ンの印字位置の移動量を補正するようにした、

レーザ刻印装置の制御装置