(57)【要約】【目的】レーザマーキング装置において、レーザの励起源制御部が、書き込み制御部の状態を比較的簡単な方法により検知できる手段を設けることで、意図しない状態でのレーザ出力を防止し、励起源の制御を安全に行うこと。【構成】ＣＰＵ６のマーキング情報検知手段が、マーキング情報１０２がマーキング未実施中であることを検知し、同ＣＰＵ６のＱスイッチ制御信号検知手段が、意図しない原因でＱスイッチ２を開状態にするＱスイッチ制御信号１０１であることを検知した場合、レーザ励起源制御手段からの出力１０４をレーザの励起を停止させる信号に変換することよりなるレーザマーキング装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｑスイッチ素子を同軸に備えたレーザ発振器を有するレーザマーキング装置において、
レーザ励起用光源をＯＮ／ＯＦＦするレーザ励起源制御手段と、前記Ｑスイッチを開閉するＱスイッチ制御信号を検知する手段と、
前記Ｑスイッチの開閉によるマーキング処理実施中を検知するマーキング情報検知手段とを備え、
前記マーキング情報検知手段がマーキング未実施中であることを検知しているとき、前記Ｑスイッチ制御信号検知手段がＱスイッチの開状態を検知した場合は、レーザ励起源制御手段がレーザ励起用光源をＯＦＦにすることを特徴とするレーザマーキング装置。
【請求項２】
装置の状態を外部に明示するための表示手段を備え、前記表示手段は、マーキング情報検知手段がマーキング未実施中であることを検知しているとき、Ｑスイッチ制御信号検知手段が前記Ｑスイッチの開状態を検知した場合は、Ｑスイッチ信号異常検出ランプを点灯し、レーザ励起源制御手段がレーザ励起用光源をＯＦＦにした状態にあることを表示することよりなる請求項１記載のレーザマーキング装置。
【請求項３】
装置の状態を外部に明示するための表示手段を備え、前記表示手段は、マーキング情報検知手段がマーキング実施中を検知しているとき、Ｑスイッチ制御信号検知手段が前記Ｑスイッチの開状態を検知した場合、レーザ出力中ランプを点灯して表示することよりなる請求項１又は２記載のレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、Ｑスイッチレーザを用いたレーザ加工装置、特に、レーザマーキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｑスイッチを備えたレーザ発振器を有するレーザマーキング装置では、通常、レーザ材質をレーザ励起用の光源、例えば、レーザダイオードやフラッシュランプ等の励起源により励起し、Ｑスイッチの開閉によるパルス発振にてレーザを出力している。
Ｑスイッチを開閉するためには、書き込み制御部はＱスイッチ駆動部に対してＱスイッチＯＮ／ＯＦＦのパルス信号を出力し、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号のうち、大抵は信号がＯＦＦの間、Ｑスイッチを開き、この間レーザが出力され、又、書き込み制御部は前記Ｑスイッチの開閉に同期させて、ガルバノスキャナ等の走査系を制御し、被加工物に対して書き込みを行うようにしている。
【０００３】
レーザ発振器の励起源制御部と書き込み制御部とが非同期で存在するようなシステムのレーザマーキング装置の場合、励起源がＯＮしているとき、ノイズや装置の故障等により、何らか意図しない原因でＱスイッチがＯＦＦしてしまった場合でも、レーザが外部に出力して、作業者の安全性が著しく損なわれてしまう可能性がある。
【０００４】
上記Ｑスイッチの動作不良を検出できるよう、従来技術としては例えば、特公平７−９７６８１号公報「連続励起Ｑスイッチ発振固体レーザ」等では、レーザ出力を検出するディテクタ等のデバイスを付加することにより、意図しないレーザ出力を検出しようとしているが、装置が複雑・高価になってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、レーザ加工装置において、レーザの励起源制御部が、書き込み制御部の状態を検知できる手段を比較的簡単な方法により設けることで、意図しない状態でのレーザ出力を防止し、励起源の制御を安全に行うことを目的としている。
又、意図しない状態でのレーザ出力を防止していることを外部に表示する表示装置を設け、装置に異常があったことを使用者が判別できるようにする。
さらに、装置が正規の状態で装置外にレーザ出力を行っていることを外部に表示し、使用者が安全に装置を使用できるようにすることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下に述べる各構成要件を具備している。
（１）Ｑスイッチ素子を同軸に備えたレーザ発振器を有するレーザマーキング装置において、レーザ励起用光源をＯＮ／ＯＦＦするレーザ励起源制御手段と、前記Ｑスイッチを開閉するＱスイッチ制御信号を検知する手段と、前記Ｑスイッチの開閉によるマーキング処理実施中を検知するマーキング情報検知手段とを備え、　前記マーキング情報検知手段がマーキング未実施中であることを検知しているとき、前記Ｑスイッチ制御信号検知手段がＱスイッチの開状態を検知した場合は、　前記レーザ励起源制御手段がレーザ励起用光源をＯＦＦすることを特徴とするレーザマーキング装置。
【０００７】
（２）装置の状態を外部に明示するための表示手段を備え、前記表示手段は、マーキング情報検知手段がマーキング未実施中であることを検知しているとき、Ｑスイッチ制御信号検知手段が前記Ｑスイッチの開状態を検知した場合は、Ｑスイッチ信号異常検出ランプを点灯してレーザ励起源制御手段がレーザ励起用光源をＯＦＦにした状態にあることを表示することよりなる上記（１）項記載のレーザマーキング装置。
【０００８】
（３）装置の状態を外部に明示するための表示手段を備え、前記表示手段は、マーキング情報検知手段がマーキング実施中を検知しているとき、Ｑスイッチ制御信号検知手段が前記Ｑスイッチの開状態を検知した場合、マーキングによりレーザ出力中ランプを点灯して表示することよりなる上記（１）又は（２）項記載のレーザマーキング装置。
【０００９】
【発明の実施形態】
レーザマーキング装置において、レーザ励起源制御手段に比較的簡単な方法により書き込み制御部（Ｑスイッチ制御信号、書き込み状態信号）の状態を検知する手段を設けることで、意図しない状態でのレーザ出力を防止し、励起源の制御を安全に行うと共に、表示装置を付設し、意図しない状態でのレーザ出力を防止したときは、装置に異常があったとして外部に表示し作業者に告知すると共に、装置が正規の状態でレーザ出力を行っているときには、そのことを外部に表示する。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明の構成の一実施例を示す。
本実施例では、レーザ発振器１２を構成するレーザ媒質３としてＮｄ：ＹＡＧやＮｄ：ＹＶＯ４等の結晶を使用し、レーザ励起用光源（励起源）１としてはレーザダイオード等を用いたもので説明する。
【００１１】
まず、レーザ発（共）振器１２は、励起源１からの励起光が入力される入力ミラー１１と、レーザ媒質３、機械的又は光学的にレーザ出力をＯＮ／ＯＦＦし、レーザをパルス出力することが可能なＱスイッチ２及びレーザ光が出力される側の出力ミラー１０を同一光軸上に備えている。
なお、励起源１とレーザ発振器とは、光ファイバーなどの集光光学系により接続されている（図示せず）。
【００１２】
上記励起源１は、励起源駆動部８を介してＣＰＵ６からの指令（励起源制御信号１０４）によりＯＮ／ＯＦＦされ、又、前記ＯＮ／ＯＦＦの状態をメモリ９に記憶し、同時に表示部７に（励起源制御信号がＯＮの場合は、励起源源駆動中ランプを点灯・表示する、図３のＳ２参照）表示する。
上述の説明から判るように、ＣＰＵ６と励起源駆動部８とによりレーザ励起源制御手段が構成されている。前記ＣＰＵ６は、その外、Ｑスイッチ制御信号検知手段及びマーキング（書き込み）情報検知手段を具備し、かつ、両信号の状態を対比・判断をして、条件に応じレーザ励起源制御信号ＯＦＦを出力するプログラムを組み込んでいる。
【００１３】
前記Ｑスイッチ２は、Ｑスイッチ駆動部４を介して書き込み制御部５からの信号１０１（Ｑスイッチ制御信号）のＯＮ／ＯＦＦにより制御され、前記Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＮのときは、Ｑスイッチ２は閉状態となりレーザ出力は停止し、該信号がＯＦＦのとき前記Ｑスイッチ２は開状態となりレーザが外部に出力される。
このＱスイッチ制御信号１０１はＱスイッチ駆動部４に入力されると共に、ＣＰＵ６にも入力され、該ＣＰＵは、このＱスイッチ制御信号１０１のＯＮ／ＯＦＦの状態を、常に監視（Ｑスイッチ制御信号検知）している。
【００１４】
ところで、Ｑスイッチレーザによる加工を行う際には、前記Ｑスイッチ制御信号１０１をＯＮ／ＯＦＦの連続したパルスとし、そのパルスのＯＮ／ＯＦＦに同期して被加工物１６をＸ−Ｙ軸方向に移動させ、又は、ガルバノスキャナ等によりレーザをＸ−Ｙ軸方向に走査させる。
本実施例では、被加工物１６に対する走査系としてガルバノスキャナ１４を用いた場合を示している。
【００１５】
ガルバノスキャナ１４は、ガルバノスキャナ駆動部１３を介した前記書き込み制御部５からの制御信号１０３に基づき、Ｘ−Ｙ軸にそれぞれのミラー位置を制御し、レーザ発振器１２から出力されたレーザ光をｆθレンズ１５を通して被加工物１６へ投射し、レーザにより書き込み加工を行う。
書き込み制御部５は、上記のような書き込み作業を行っているか否かを、書き込み状態信号１０２を介してＣＰＵ６へ入力し、前記ＣＰＵは常時、マーキング（書き込み状態）情報を検知することができる。
【００１６】
図２は、実施例の表示部７の詳細説明図である。
図中、表示部７は、ＣＰＵ６からの励起制御信号１０４が励起源１をＯＮにしている状態を外部に明示するための励起源駆動中を示すランプ２０１、書き込み制御部５が書き込み状態信号１０２により書き込み制御を行っている状態であることを知らせるレーザ出力中ランプ２０２、ＣＰＵ６が特定の条件の許でＱスイッチ制御信号１０１の異常を検知したことを表示するＱスイッチ信号異常検出ランプ２０３を、それぞれ備えている。
なお、表示部７のランプは、図１に示すとおり、それぞれＣＰＵ６に連結され、ＣＰＵ６からの所定の出力信号に応じて点滅する。
【００１７】
次に、本実施例装置の動作を、フローチャートを用いて説明する。
図３は主として、上記（１）項記載の発明に対応する動作を説明するものである。
まず、ＣＰＵ６が励起源制御信号１０４をＯＦＦに出力した場合（Ｓ１参照）、図１で励起源駆動部８は作動せず、励起源１も同様で、前記ＣＰＵ６は励起源制御信号１０４がＯＦＦであることを検知した上、表示部７の励起源駆動中ランプ２０１は消灯し（Ｓ６）、処理を終了する、
励起源制御信号１０４をＯＮにし励起源駆動部８及び励起源１を作動しレーザを出力している場合（Ｓ１）は、ＣＰＵ６は励起源制御信号１０４がＯＮで、レーザが出力状態にあることを検知して、表示部７の励起源駆動中ランプ２０１を点灯し（Ｓ２）、レーザ発振器が作動状態にあることを外部に表示し、次に書き込み状態信号１０２の状態（マーキング処理又は未処理）を（ＣＰＵ６で、以下、同様）判断する（Ｓ３）。
【００１８】
ＣＰＵ６が、書き込み状態信号１０２が書き込み中であることを検知した場合、処理を終了する。表示部７の励起源駆動中ランプ２０１は点灯したままである。
すなわち、正常な加工工程にある。
前記ＣＰＵ６が、書き込み状態信号１０２が書き込み中でない（未処理）状態であることを検知した場合は、次にＱスイッチ制御信号１０１の状態を判断する（Ｓ４）。
ＣＰＵ６が、Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＮの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が閉状態でレーザ出力が遮断されている事を検知した時は、処理を終了し、
この状態であれば、レーザ光が外部に出力される恐れはない。
【００１９】
Ｑスイッチ制御信号１０１が、ＯＦＦの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が開状態となりレーザ出力が可能と入力された時は、ＣＰＵ６は励起源制御信号１０４をＯＦＦにするよう判断し、ＯＦＦの制御信号を出力して励起源駆動部８及び励起源１の作動を停止し、レーザ出力を停止させる（Ｓ５）。
表示部７のＱスイッチ信号異状検出ランプ２０３を点灯させる〔後述の図４中の（Ｓ１９）、（Ｓ２０）参照〕。
【００２０】
これによって、ＣＰＵ６がマーキング情報（書き込み状態信号）検知手段がマーキング未処理中を検知しているときに、Ｑスイッチ制御信号１０１が、ＯＦＦの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が開状態を検知した場合、レーザ励起を停止させ、外部へ意図しない状態でのレーザ出力を防止し、励起源の制御を安全に行うことができる。
【００２１】
図４は、専ら、上記（２）項及び（３）項記載の発明の動作を説明するものである。図３に示したフローチャートについて説明した内容は、図４、５にも通用するものと理解されたい。
図中、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１６の処理は、図３に示すフローチャートのＳ１、Ｓ２、Ｓ６の処理と同一のため、その説明を省略する。
次に、（２）項記載の発明の動作について説明すれば、
ＣＰＵ６が、励起源制御信号１０４がＯＮであることを検知した場合、表示部７の励起源駆動中ランプ２０１を点灯させ（Ｓ１２）、次に、書き込み状態信号１０２の状態を判断して（Ｓ１３）、書き込み中でない（未処理）状態の場合、Ｑスイッチ制御信号１０１の状態を判断する（Ｓ１８）。
【００２２】
そこで、Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＦＦ、すなわち、Ｑスイッチ２が開状態となりレーザ出力が可能な状態を検知した時は、励起源制御信号１０４をＯＦＦにして励起源１の駆動を停止させ、レーザ出力を停止する（Ｓ１９）。
また、表示部７のＱスイッチ制御信号異常検出ランプ２０３を点灯させ（Ｓ２０）、装置に異常があったことを表示して、処理を終了する。
【００２３】
これに対し、Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＮの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が閉状態でレーザ出力が遮断されていることを検知した時は、表示部７のＱスイッチ制御信号異常検出ランプ２０３を消灯（点灯しない）し、処理を終了する（Ｓ２１）。
【００２４】
次に、（３）項記載の発明の動作を説明する。
図４のフローチャートにおいて、書き込み状態信号１０２が書き込み中の状態であることをＣＰＵ６が検知した場合（Ｓ１３）、Ｑスイッチ制御信号１０１の状態を判断する（Ｓ１４）。
Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＦＦの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が開状態となりレーザ出力が可能な時は、表示部７のレーザ出力中ランプ２０２を点灯させ（Ｓ１５）、処理を終了する。
【００２５】
Ｑスイッチ制御信号１０１がＯＮの状態、すなわち、Ｑスイッチ２が閉状態となりレーザ出力が遮断されている時は、表示部７のレーザ出力中ランプ２０２を消灯させ（Ｓ１７）、処理を終了する。
要するに、励起源制御信号がＯＮで、書き込み状態信号が書き込み中、Ｑスイッチ制御信号がＯＦＦの条件を満たしている場合のみ、所定のランプを点灯し、レーザマーキング装置が正常に稼働していることを告知すると共に、書き込み状態にないのに、Ｑスイッチが開状態にあることを検知した場合は、直ちに励起源制御信号をＯＦＦにして、Ｑスイッチ信号異常検出ランプを点灯することで、装置の異常を告知し、比較的簡単な手段で作業者の安全を守るようにするものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明置は、以上述べたとおりであるから、
（１）ＣＰＵ６に、それぞれＱスイッチ制御信号１０１、書き込み状態信号１０２が入力され、励起源１がＯＮ状態で、かつ、書き込み状態信号１０２が書き込み中でないことを示す状態を検知し、Ｑスイッチ制御信号がＯＦＦの状態を検知した場合、ＣＰＵ６から励起源制御信号ＯＦＦを出力して、レーザ出力を停止させるようにプログラムが設定されており、書き込み制御中でないにも関わらずレーザ出力される事故を防止することが可能である。
【００２７】
（２）ＣＰＵ６に接続される表示部７は、Ｑスイッチ信号異常検出ランプ２０３を備え、励起源１がＯＮ状態で書き込み状態信号１０２が書き込み中でないことを示しているときに、Ｑスイッチ制御信号がＯＦＦ（レーザが外部に出力可能）の状態であったことを検知した場合、ＣＰＵ６が励起源制御信号ＯＦＦを出力して励起源駆動部８を介してレーザ出力を停止させ、その状態をＱスイッチ信号異常検出ランプを点灯し示し、装置に異状があったことを表示する。
【００２８】
（３）ＣＰＵ６に接続される表示部には、励起源１がＯＮ状態で書き込み状態信号１０２が書き込み中であることを示す状態を検知し、Ｑスイッチ制御信号がＯＦＦであることを検知した場合、書き込み中でレーザ出力状態であることを明示することができるレーザ出力中ランプ２０２を備え、該状態をランプの点灯により表示する。すなわち、装置が正規の状態でレーザ出力していることを示す。
等々、従来装置に比べて、簡単な手段で、レーザ励起光源の制御を安全に、かつ、作業者の安全を確保する事ができるなど、格別な作用および効果を奏するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の構成例の説明図である。
【図２】本発明装置の表示部の詳細説明図である。
【図３】本発明装置の動作説明のためのフローチャートである。
【図４】本発明装置の動作説明のための別のフローチャートである。
【符号の説明】
１　励起源
２　Ｑスイッチ
３　レーザ媒体
４　Ｑスイッチ駆動部
５　書き込み制御部
６　ＣＰＵ
７　表示部
８　励起源駆動部
９　メモリ
１０　出力ミラー
１１　入力ミラー
１２　レーザ発振器
１３　ガルバノスキャナ駆動部
１４　ガルバノスキャナ
１５　ｆθレンズ
１６　被加工物
１０１　Ｑスイッチ制御信号
１０２　書き込み状態信号
１０３　ガルバノスキャナ制御信号
１０４　励起源制御信号
２０１　励起源駆動中ランプ
２０２　レーザ出力中ランプ
２０３　Ｑスイッチ信号異常検出ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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