JPH078582B2

JPH078582B2 - Laser marking device

Info

Publication number: JPH078582B2
Application number: JP22020187A
Authority: JP
Inventors: 皓二桑原; 真矢野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1987-09-04
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS6463174A

Abstract

PURPOSE:To enable uniform sealing irrespective of the variations in a seal pattern, by a construction wherein an input to an exciting light source of a laser rod is controlled according to the pattern data of a transparent-type liquid crystal. CONSTITUTION:When a printing pattern signal is sent from a console 13 to a liquid crystal 4, data on the reflection factor at the liquid crystal 4, namely, the size of a seal pattern on the liquid crystal 4 is inputted, and an input to a laser exciting source 2 is controlled according to the size of the seal pattern corresponding to the reflection factor. By this control, uniform sealing can be performed irrespective of the size of the seal pattern.

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はレーザ光による捺印装置に係り、特に、捺印形
成パターンマスクとして液晶を使用したレーザ捺印装置
に関する。The present invention relates to a marking device using a laser beam, and more particularly to a laser marking device using liquid crystal as a marking pattern mask.

[Conventional technology]

レーザ光による捺印装置において、捺印形成パターンマ
スクとして液晶を使用したレーザ捺印装置は、特開昭56
−38888号公報に記載されている。本構成では外部信号
により、捺印形成パターンを変更できるという特長をも
つているが、液晶に照射されたレーザ光の60〜70％は捺
印形成に使用されず散乱光となつて無駄に消費されると
いう問題がある。解決策として、液晶を共振器内部に配
置し、捺印に使用されないレーザ光を励起部分に戻すこ
とが考えられる。A laser marking device using a liquid crystal as a marking pattern mask is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
-38888 publication. This structure has the feature that the marking formation pattern can be changed by an external signal, but 60 to 70% of the laser light emitted to the liquid crystal is not used for marking formation and is wasted as scattered light. There is a problem. As a solution, it is conceivable to arrange the liquid crystal inside the resonator and return the laser light not used for the marking to the excitation part.

[Problems to be solved by the invention]

液晶を共振器内に配置し、捺印に使用されないレーザ光
を励起部分に戻す方式はレーザ光の利用率は100％にな
るが、捺印すべきパターンの大きさ（文字の数等）の変
化は、レーザ共振器において、出力鏡の反射率が変るこ
とに相当するため、共振器の動作点が変動し、取り出さ
れるレーザ光の強度が変り、結果として、均一な捺印が
できないという問題がある。The method of placing the liquid crystal in the resonator and returning the laser light that is not used for marking to the excitation part has a 100% utilization rate of the laser light, but the size of the pattern to be marked (number of characters, etc.) does not change. Since, in the laser resonator, this corresponds to a change in the reflectance of the output mirror, there is a problem in that the operating point of the resonator changes, the intensity of the laser light extracted changes, and as a result, uniform marking cannot be performed.

本発明の目的は、捺印すべきパターンの大きさの変化に
関係なく均一な捺印を得ることにある。An object of the present invention is to obtain a uniform imprint regardless of changes in the size of the pattern to be imprinted.

[Means for solving problems]

上記目的は、捺印すべきパターンの面積に応じて、レー
ザ励起源の入力を調節することによつて達成される。The above object is achieved by adjusting the input of the laser excitation source according to the area of the pattern to be imprinted.

[Action]

本発明では共振器内に配置される液晶上の捺印パターン
の大きさ（面積）を検出し、その大小に応じて、レーザ
励起源の入力を調節するので、捺印すべきパターンの大
きさに関係なく、均一な捺印が得られる。In the present invention, the size (area) of the imprint pattern on the liquid crystal arranged in the resonator is detected, and the input of the laser excitation source is adjusted according to the size of the imprint pattern. Without, uniform marking can be obtained.

〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図により説
明する。図において、１はレーザロツド、２は励起用光
源、３は全反射鏡、４は液晶、５はビームスプリツタ、
６は全反射鏡、７は集光レンズ、８は捺印部品である。
励起用光源２でレーザロツド１を照射することにより得
られたＰ偏光のレーザ光９が液晶４に照射される。液晶
４を第２図に示す。図では数字の333を捺印すべく斜線
で施したセグメントに電圧が印加されている。第２図に
おいて、破線10で囲んだ範囲内にレーザ光９が照射され
る。液晶４では電圧印加されているセグメント（斜線を
施した部分）では、偏光面は変化せずＰ偏光のレーザ光
９のまま通過する。一方、斜線を施した部分以外ではレ
ーザ光の偏光面が回転したＳ偏光のレーザ光11となる。
そして、レーザ光９はビームスプリツタ５を素通りし
て、集光レンズ７により捺印部品８に数字の333を捺印
する。一方、レーザ光11は、ビームスプリツタ５で反射
して、全反射鏡６に達し、反射されて、逆の経路でレー
ザロツド１に戻る。本構成では、レーザ共振器の出力鏡
の役目を液晶４が果していることになるので、出力鏡の
反射率Ｒは、第２図において、斜線を施した部分の面
積、すなわち、捺印すべきパターンの占める面積と、破
線10で示したレーザ光９の照射面積の比になる。第４図
は、励起用光源２の入力を一定とした時に、共振器内ビ
ーム強度−すなわち液晶４上のレーザ光９の強度−と、
レーザ出力が反射率Ｒによつてどのように変化するかを
示したもので、曲線（Ｉ）ではＲ＝0.64の時、液晶４上
のレーザ光９の強度が２（kW/cm²）、Ｒ＝0.88の時６
（kW/cm²）となることが分る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the figure, 1 is a laser rod, 2 is a light source for excitation, 3 is a total reflection mirror, 4 is a liquid crystal, 5 is a beam splitter,
6 is a total reflection mirror, 7 is a condenser lens, and 8 is a marking component.
The liquid crystal 4 is irradiated with the P-polarized laser light 9 obtained by irradiating the laser rod 1 with the excitation light source 2. The liquid crystal 4 is shown in FIG. In the figure, a voltage is applied to the shaded segment to mark the number 333. In FIG. 2, the laser beam 9 is applied within the area surrounded by the broken line 10. In the liquid crystal 4 in the segment to which a voltage is applied (hatched portion), the plane of polarization does not change and the P-polarized laser light 9 passes through as it is. On the other hand, except for the shaded portion, the polarization plane of the laser light is S-polarized laser light 11 that is rotated.
Then, the laser light 9 passes through the beam splitter 5 and the condensing lens 7 imprints the numeral 333 on the imprinting component 8. On the other hand, the laser beam 11 is reflected by the beam splitter 5, reaches the total reflection mirror 6, is reflected, and returns to the laser rod 1 in the opposite path. In this configuration, since the liquid crystal 4 plays the role of the output mirror of the laser resonator, the reflectance R of the output mirror is the area of the shaded portion in FIG. 2, that is, the pattern to be imprinted. Is the ratio of the area occupied by the laser beam 9 to the area illuminated by the laser beam 9. FIG. 4 shows the in-resonator beam intensity—that is, the intensity of the laser beam 9 on the liquid crystal 4—when the input of the excitation light source 2 is constant.
It shows how the laser output changes depending on the reflectance R. In the curve (I), when R = 0.64, the intensity of the laser beam 9 on the liquid crystal 4 is 2 (kW / cm ² ), When R = 0.88 6
It turns out that it will be (kW / cm ² ).

第２図の捺印パターン333ではＲ＝0.64であるとする。
まず、捺印部品８に数字の333を捺印する。次の捺印部
品12には数字の111を捺印するとするものとすると（第
３図）斜線を施した部分が減少するので、共振器の反射
率Ｒが高くなつたことになる。この時の反射率がＲ＝0.
88であるとすると、パターン333の場合励起用光源２の
入力を同一にしておくと、液晶４上のレーザ光９の強度
は、三倍位強くなつてしまう。この事は数字の333と111
では後者の方が強く捺印されることを意味している。そ
こで本発明では、制御卓13より液晶４に印字パターン信
号を送る際、電源ユニツト14にも反射率に関する情報を
送り、励起用光源２への入力を調節する。すなわち、数
字111の捺印時には、特性（II）となるよう入力を減
じ、液晶４上のレーザ光９の強度が一定（2kW/cm²）と
なるように調節する。In the marking pattern 333 of FIG. 2, it is assumed that R = 0.64.
First, the numeral 333 is stamped on the marking component 8. Assuming that the numeral 111 is stamped on the next marking component 12 (FIG. 3), the shaded portion is reduced, so that the reflectance R of the resonator is increased. The reflectance at this time is R = 0.
In the case of the pattern 333, if the input of the excitation light source 2 is the same, the intensity of the laser beam 9 on the liquid crystal 4 becomes three times stronger. This is the numbers 333 and 111
Means that the latter is strongly stamped. Therefore, in the present invention, when the print pattern signal is sent from the control console 13 to the liquid crystal 4, information about the reflectance is also sent to the power source unit 14 to adjust the input to the excitation light source 2. That is, when the number 111 is printed, the input is reduced so as to obtain the characteristic (II), and the intensity of the laser beam 9 on the liquid crystal 4 is adjusted to be constant (2 kW / cm ² ).

本実施例によれば、捺印パターンの変化によらず均一な
捺印を得ることができる。According to this embodiment, it is possible to obtain a uniform marking regardless of the change of the marking pattern.

〔The invention's effect〕

本発明によれば、捺印パターンの変化によらず均一な捺
印を得ることができる。According to the present invention, a uniform marking can be obtained regardless of the change of the marking pattern.

[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図，第３図は
液晶の動作状態説明図、第４図はレーザ共振器の動作状
態説明図である。１……レーザロツド、４……液晶、５……ビームスプリ
ツタ、８……捺印部品。FIG. 1 is a system diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are operation state explanatory diagrams of a liquid crystal, and FIG. 4 is an operation state explanatory diagram of a laser resonator. 1 ... Laser rod, 4 ... Liquid crystal, 5 ... Beam splitter, 8 ... Stamped parts.

Claims

[Claims]

1. An optical resonator comprising a pair of reflecting mirrors that are optically opposed to each other with a laser rod in between, and an external laser is provided between the laser rod and one of the pair of reflecting mirrors. In the laser marking device configured to insert a transmissive liquid crystal to which pattern information is given from a polarizing plate and a polarizing plate, and to extract only the laser beam reflecting the pattern information of the transmissive liquid crystal to the outside of the optical resonator by the polarizing plate. A laser marking device, characterized in that the input of the excitation light source of the laser rod is adjusted according to the pattern information of the shaped liquid crystal.