JPH06226473A - レーザマーキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワークの一回のセットだけで容易，迅速に、そ
の上面と側面とに同時にレーザマーキングする。 【構成】ｆθレンズ5 の周縁部を通るレーザ光は、反射
ミラー6 を介して反射された後にワーク10の側面に照射
され、同じくその中心部を通るレーザ光は、直接ワーク
10の上面に照射され、それぞれの箇所にマーキングがな
される。ここで、ｆθレンズ5 の周縁部を通るレーザ光
が、反射ミラー6 を介してワーク10の側面を照射すると
きの光路長は、同じレーザ光が直接ワーク10の上面の延
長面上を仮想的に照射するときの光路長と等しくなるよ
うに、反射ミラー6 を位置決めする必要がある。この方
法は、一般にワーク側面が上面に対して小さい傾斜角度
をとり、かつワーク側面のマーキング位置が上面に近い
場合に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークの上面と側面
とにそれぞれマーキングするとき、偏向ミラーによって
振られたレーザ光を、ｆθレンズを通してワークの上面
と側面とにそれぞれ照射し、ワークの位置決め，姿勢決
めを変更することなく容易，迅速におこなうレーザマー
キング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例について、図３の構成図を参照し
ながら説明する。図において、ワーク9 の上面と、側面
とにそれぞれマーキングをおこなうものとする。ＹＡＧ
レーザ用のレーザ発振器１から出射されたレーザ光が、
一対の偏向ミラー2u,2v によって互いに直角に振られ、
ｆθレンズ5 を通ってワーク9 を照射する。すなわち、
レーザ光の照射箇所が、各偏向ミラー2u,2v によって、
ワーク9 の表面で走査され、この走査軌跡の部分がレー
ザ光の熱作用によって浅く彫り込まれてマーキングされ
る。したがって、まず、ワーク9 の上面にマーキングす
るときには、ワーク9 は実線のように、その上面がｆθ
レンズ5 に対向するように位置決め, 姿勢決めされる。
次に、ワーク9 の側面にマーキングするときには、ワー
ク9 は一点鎖線のように、その側面がｆθレンズ5 に対
向するように位置決め, 姿勢決めが変更される。

【０００３】各偏向ミラー2u,2v は、それぞれ各アクチ
ュエータ3u,3v を介して、制御部4によって角度位置が
制御される。なお、偏向ミラー2uの回転軸線は、中心部
を通り紙面に直角であり、偏向ミラー2vの回転軸線は、
ミラー面に含まれ、その中心を通って紙面に平行であ
る。したがって、レーザ発振器1 から出射されたレーザ
光は、偏向ミラー2uによって、ワーク9 の表面上で図の
横方向に振られ、かつ偏向ミラー2vによって、ワーク9
の表面上で紙面に直角に振られることになる。

【０００４】また、ｆθレンズ5 は、特殊な集光レンズ
で、各偏向ミラー2u,2v によって振られて比較的大きい
入射角で入射するレーザ光を、その名称のｆθの通り、
入射角に比例して、ワーク中心から偏位した位置( ＝ｆ
θ、ｆ：焦点距離) に合焦させる、つまりワーク表面を
焦点面として集光させることができる。したがって、マ
ーキング図形を正確に描かせるための各偏向ミラー2u,2
v の振れ角度の設定演算が容易であり、かつ入射角θが
大きくなっても集光点は焦点面上に位置するから、マー
キング品質が良好である。これに対して、通常の集光レ
ンズは、集光のワーク中心からの位置がレーザ光の入射
角の正接に比例し、その意味でｆtan θレンズと呼ばれ
る。この場合、マーキング図形を正確に描かせるための
各偏向ミラー2u,2v の振れ角度の設定演算が複雑になる
とともに、入射角θが大きくなるに応じて集光点は焦点
面から逸脱し、そのためマーキング加工の切れ味が鈍り
品質が低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例には次の欠点が
ある。つまり、ワークの上面と側面とにそれぞれマーキ
ングしたいとき、その都度ワークの位置決め，姿勢決め
を変更する必要があり、そのためマーキングの容易性，
迅速性が阻害される。この発明の課題は、従来の技術が
もつ以上の問題点を解消し、偏向ミラーによって振られ
たレーザ光をｆθレンズを通してワークの上面と側面と
にそれぞれ照射し、ワークの位置決め，姿勢決めを変更
することなく容易，迅速に、ワークの上面と側面とにそ
れぞれマーキングするレーザマーキング方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るレーザマ
ーキング方法は、偏向ミラーによって振られたレーザ光
を、入射角に応じて一平面上の偏位箇所に合焦，照射可
能なｆθレンズを通してワークの上面と側面とにそれぞ
れ照射し、そこにマーキングする方法であって、ｆθレ
ンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光を、反
射ミラーを介して反射した後にワーク側面に照射し、ｆ
θレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光
を、直接ワーク上面に照射する。

【０００７】請求項２に係るレーザマーキング方法は、
偏向ミラーによって振られたレーザ光を、入射角に応じ
て一平面上の偏位箇所に合焦，照射可能なｆθレンズを
通してワークの上面と側面とにそれぞれ照射し、そこに
マーキングする方法であって、ｆθレンズの全領域の内
いずれかの箇所を通るレーザ光を、第１の反射ミラーを
介して反射した後にワーク側面に照射し、ｆθレンズの
全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光を、第２の複
数個の反射ミラーを介して反射した後にワーク上面に照
射する。

【０００８】

【作用】請求項１に係るレーザマーキング方法では、ｆ
θレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光
が、反射ミラーを介して反射された後にワーク側面に照
射され、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を通る
レーザ光が、直接ワーク上面に照射される。

【０００９】請求項２に係るレーザマーキング方法で
は、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレー
ザ光が、第１の反射ミラーを介して反射された後にワー
ク側面に照射され、ｆθレンズの全領域の内いずれかの
箇所を通るレーザ光が、第２の複数個の反射ミラーを介
して反射された後にワーク上面に照射される。

【００１０】

【実施例】この発明に係るレーザマーキング方法の適用
例について、以下に図を参照しながら説明する。図１は
第１適用例であるレーザマーキング装置( 以下、第１装
置という) の側面図である。図において、第１装置が従
来例と異なるのは、ワーク10が従来例におけるものと異
なり、側面が上面に対して傾斜している点、およびその
側面の照射用に反射ミラー6 を追加設置した点である。
その外の部材は従来例と同じであり、同じ符号を付けて
ある。

【００１１】したがって、ｆθレンズ5 の全領域の内い
ずれかの箇所を通る（この場合は、周縁部を通る）レー
ザ光が、反射ミラー6 を介して反射された後にワーク10
の側面に照射されるとともに、ｆθレンズ5 の全領域の
内いずれかの箇所を通る（この場合は、中心部を通る）
レーザ光が、直接ワーク10の上面に照射されて、それぞ
れの箇所にマーキングがおこなわれる。ここで、ｆθレ
ンズ5 の周縁部を通るレーザ光が、反射ミラー6 を介し
てワーク10の側面を照射するときの光路長は、その同じ
レーザ光が、直接ワーク10の上面の延長面上を仮想的に
照射するときの光路長と等しくなければならない。すな
わち、その条件が成り立つように、反射ミラー6 の位置
決めがなされる必要がある。言いかえれば、その条件に
対する誤差に応じてマーキング加工の切り味は鈍くな
り、品質が低下することになる。一般に、第１装置は、
ワーク側面が上面に対して小さい傾斜角度をとり、かつ
ワーク側面のマーキング位置が上面に近い場合に好適で
ある。

【００１２】図２は第２適用例であるレーザマーキング
装置( 以下、第２装置という) の側面図である。図にお
いて、第２装置が第１装置と異なるのは、上面の照射用
に一対の反射ミラー7A,7B を追加設置した点である。こ
の各反射ミラー7A,7B によって、ｆθレンズ5 の全領域
の内いずれかの箇所（この場合は周縁部）を通り反射ミ
ラー6 を介してワーク側面を照射する箇所と、同じくそ
の全領域の内いずれかの箇所（この場合は中心部）を通
りワーク上面を照射する箇所とが、共通な焦点面上に位
置するように調整される。なお、第２装置の場合のワー
ク9 は、第１装置のときと異なって、その側面が上面と
ほぼ直角である。

【００１３】第２装置では、ｆθレンズ5 の全領域の内
いずれかの箇所（この場合は周縁部）を通る一方のレー
ザ光が、ワーク9 の側面に対応する反射ミラー6 を介し
て反射されてワーク側面に照射され、ｆθレンズ5 の全
領域の内いずれかの箇所（この場合は中心部）を通る他
方のレーザ光が、一対の反射ミラー7A,7B を介して反射
されてワーク上面に照射される。しかも、ｆθレンズ5
の全領域の内いずれかの箇所（この場合は周縁部）を通
り反射ミラー6 を介してワーク側面を照射する箇所と、
同じくその全領域の内いずれかの箇所（この場合は中央
部）を通り各反射ミラー7A,7B を介してワーク上面を照
射する箇所とが、共通な焦点面上に位置するから、ワー
ク9 の側面, 上面ともに正確にレーザ光が合焦状態で照
射され、品質の良好なマーキングがおこなわれる。しか
も、第１装置におけるのと異なって、ワーク側面の上面
に対する傾斜角度や、マーキング位置に係る制約が全く
ない。ところで、ワーク9 の上面に対応する反射ミラー
は、第２装置におけるように一対に限定されることはな
く、一般には複数個になる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に係るレーザマーキング方法で
は、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレー
ザ光が、反射ミラーを介して反射された後にワーク側面
に照射され、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を
通るレーザ光が、直接ワーク上面に照射される。したが
って、ワークの上面と側面とにそれぞれマーキングする
とき、ワークの位置決め，姿勢決めを変更することなく
一回のセットですみ、容易，迅速におこなうことができ
る。とくに、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を
通るレーザ光がワーク側面を、照射する箇所と、同じく
その全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光がワーク
上面を照射する箇所とがほぼ共通な焦点面上に位置する
ときには、反射ミラー１個だけの追加設置ですむから、
マーキング品質が維持されたまま、構造が簡単になり、
かつ調整工数も少なくてすみ、コスト低減が図れる。一
般に、ワーク側面が上面に対して小さい傾斜角度をと
り、かつワーク側面のマーキング位置が上面に近い場合
に好適である。

【００１５】請求項２に係るレーザマーキング方法で
は、ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレー
ザ光が、第１の反射ミラーを介して反射された後にワー
ク側面に照射され、ｆθレンズの全領域の内いずれかの
箇所を通るレーザ光が、第２の複数個の反射ミラーを介
して反射された後にワーク上面に照射される。したがっ
て、前項と同じ効果の外に、ｆθレンズの全領域の内い
ずれかの箇所を通るレーザ光が第１の反射ミラーを介し
てワーク側面を照射する箇所と、同じくその全領域の内
いずれかの箇所を通るレーザ光が第２の複数個の反射ミ
ラーを介してワーク上面を照射する箇所とが、正確に共
通な焦点面上に位置するように調整することができるか
ら、高品質のマーキングが得られる。しかも、ワーク側
面の上面に対する傾斜角度や、マーキング位置に係る制
約が全くなく、ワーク形状やマーキングに柔軟性をもた
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明に係る第１適用例であるレーザマーキング
装置の側面図

【図２】第２適用例であるレーザマーキング装置の側面
図

【図３】従来例の側面図

【符号の説明】

１ レーザ発振器 ２ｕ，２ｖ 偏向ミラー ３ｕ，３ｖ アクチュエータ ４ 制御部 ５ ｆθレンズ ６ 反射ミラー ７Ａ，７Ｂ 反射ミラー ９,10 ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏向ミラーによって振られたレーザ光を、
   入射角に応じて一平面上の偏位箇所に合焦，照射可能な
   ｆθレンズを通してワークの上面と側面とにそれぞれ照
   射し、そこにマーキングする方法であって、ｆθレンズ
   の全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光を、反射ミ
   ラーを介して反射した後にワーク側面に照射し、ｆθレ
   ンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光を、直
   接ワーク上面に照射することを特徴とするレーザマーキ
   ング方法。
2. 【請求項２】偏向ミラーによって振られたレーザ光を、
   入射角に応じて一平面上の偏位箇所に合焦，照射可能な
   ｆθレンズを通してワークの上面と側面とにそれぞれ照
   射し、そこにマーキングする方法であって、ｆθレンズ
   の全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光を、第１の
   反射ミラーを介して反射した後にワーク側面に照射し、
   ｆθレンズの全領域の内いずれかの箇所を通るレーザ光
   を、第２の複数個の反射ミラーを介して反射した後にワ
   ーク上面に照射することを特徴とするレーザマーキング
   方法。