(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を図りながら、更にガルバノミラーの小型化及び軽量化を図ることができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザマーキング装置は、レーザ光源１から出射されるレーザ光Ｌを、第１及び第２のガルバノミラー３，４によって２次元的に走査させつつ対物レンズ６を通して被印字対象物Ｗ上に照射させることにより文字等の印字を行う。レーザ光源１からのレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１を広げるための収束レンズ２と収束レンズ２にてビーム径が拡大されたレーザ光Ｌを収束させ略平行光にするコリメータレンズ５との間に第１及び第２のガルバノミラー３，４が配される。第１及び第２のガルバノミラー３，４それぞれは収束レンズ２を通ったレーザ光Ｌのビーム径がレーザ光源１から出射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１より小さくなる位置である収束レンズ２の焦点位置Ｓ近傍に配置される。【選択図】図１
2007268583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光を第１の方向に走査する第１のガルバノミラーと、
前記第１のガルバノミラーからのレーザ光を受け、そのレーザ光を前記第１の方向と直交する第２の方向に走査する第２のガルバノミラーと、
前記第２のガルバノミラーからのレーザ光を被加工対象物上に収束して照射する対物レンズとを備え、前記被加工対象物上でレーザ光を２次元的に走査させることで加工を施すレーザ加工装置であって、
前記レーザ光源と前記対物レンズとの間におけるレーザ光の光路途中に、前記レーザ光源からのレーザ光のビーム径を広げる第１レンズと、前記第１レンズにてビーム径が拡大されたレーザ光を収束させ略平行光にする第２レンズとが配され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間におけるレーザ光の光路途中に、前記第１及び第２のガルバノミラーが配され、前記第１レンズからのレーザ光を前記第１及び第２のガルバノミラーを介して前記第２レンズへ導く構成とされたレーザ加工装置において、
前記第１レンズは、収束レンズで構成され、
前記第１及び第２のガルバノミラーそれぞれは、前記第１レンズを通ったレーザ光のビーム径が前記レーザ光源から出射されるレーザ光のビーム径より小さくなる位置である前記第１レンズの焦点位置近傍に配置されたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記第１及び第２のガルバノミラーは、前記レーザ光の光路上における前記第１レンズの焦点位置を挟むように配置されたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記第１レンズの焦点位置は、前記第２のガルバノミラー寄りに設定されたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記第１レンズの焦点位置は、前記第１及び第２のガルバノミラーの間における中間位置に設定されたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
少なくとも前記レーザ光源を収容したレーザ出射ユニットと、
少なくとも前記第１及び第２レンズと前記第１及び第２のガルバノミラーと前記対物レンズとを収容した走査ユニットと、
前記レーザ出射ユニットからのレーザ光を前記走査ユニットに伝送する伝送光ファイバとを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項１乃至３、及び５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記第１のガルバノミラーに前記レーザ光源からのレーザ光が照射される照射範囲と、
前記第２のガルバノミラーに前記第１のガルバノミラーからのレーザ光が照射される照射範囲とが略同一となる位置に、前記第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーとが配置されたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ光源からのレーザ光が前記第１のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射され、
前記第１のガルバノミラーからのレーザ光が前記第２のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射され、
前記第１のガルバノミラーの回転軸を前記レーザ光源からのレーザ光の光軸を含む基準面に対してレーザ光の光軸回りに傾けて配設するとともに、
前記第１のガルバノミラーの回転軸の傾き角度と、前記第１のガルバノミラーと前記第２のガルバノミラーとの鏡間距離とに基づいて、前記第２のガルバノミラーの面積が最小となるように該第２のガルバノミラーを形成したことを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を被加工対象物に照射して加工を施すレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザ加工装置の１つであるレーザマーキング装置は、レーザ光源から出射されたレーザ光を２枚（一対）のガルバノミラーによって方向を変えて収束レンズを通して被印字対象物上に照射させるよう構成されている。即ち、所望の文字、図形、記号等（以下、「文字等」）のマーキング情報に基づいて上記一対のガルバノミラーを駆動することで被印字対象物上にレーザ光の照射点（以下、「マーキングスポット」）を２次元的に走査して、上記文字等を印字するようになっている。
【０００３】
ところで、このようなレーザマーキング装置には、レーザ光源から出射されガルバノミラーに向かうレーザ光の光路上に、レーザ光源からのレーザ光のビーム径を放射状に広げる拡大レンズと、そのビーム径が拡大されたレーザ光を略平行光にするコリメータレンズとからなるビームエキスパンダを備えたものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
このようにビームエキスパンダを備えた構成では、（レーザ光源からの（ビーム径が広げられていない）レーザ光をそのまま収束レンズに通す構成に比べて）被印字対象物上に形成されるマーキングスポットの大きさを容易に、より微小にすることができる。
【０００５】
このように被印字対象物上に微小なマーキングスポットを形成することができれば、例えばＩＣチップのような微小な被印字対象物にも印字を行うことが可能になるとともに、マーキングスポットにおけるレーザ光の光強度がより強くなるため、高いレーザエネルギが必要な被印字対象物に対しても印字を行うことができるという利点がある。
【０００６】
しかしながら、従来のレーザマーキング装置では、上述したようにビームエキスパンダがレーザ光源から出射されガルバノミラーに向うレーザ光の光路上に配置されている。即ち、上記従来構成のものではレーザ光源とガルバノミラーとの間にビームエキスパンダを配置するためのスペースが必要になる。また、このビームエキスパンダによって所望の大きさのビーム径を得るには、拡大レンズとコリメータレンズとの間の距離（光路長）をある程度確保する必要がある。従って、ビームエキスパンダ自体がある程度の大きさを有し、装置全体として大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
この問題を解決すべく、本出願人は、特許文献４に示される発明を出願した。この特許文献４では、レーザ光源からのビーム径を拡大する拡大レンズと拡大されたビーム径を平行光にするコリメータレンズの間にガルバノミラーを配置している。これにより、拡大レンズにてビーム径が広げられた（徐々に広げられていく途中の）レーザ光は、ガルバノミラーにて向きが変えられてコリメータレンズに達することになり、そのガルバノミラーでの光路の折り返しによって拡大レンズとコリメータレンズとの間の光路長を稼ぐことができる。
【０００８】
従って、レーザ光源とガルバノミラーとの間にビームエキスパンダを配置した前述の従来構成に比べて装置全体を小型にすることができるとともに、従来構成と同様、被印字対象物（被加工対象物）上に微小なレーザスポットを形成させる、いわゆるビームエキスパンダ機能を持たせることができる。
【０００９】
更に、拡大レンズを通ったレーザ光は、次第にビーム径が大きくなり、コリメータレンズにてそこに至ったときのビーム径の平行光に変えられることから、上記特許文献４では、コリメータレンズに至る前の最大ビーム径より小さいビーム径のレーザ光をガルバノミラーに入射させることができる。つまり、レーザ光源とガルバノミラーとの間にビームエキスパンダを配置した前述の従来構成（最大のビーム径のレーザ光がガルバノミラーに入射する）に比べてガルバノミラー自体の小型化及び軽量化を図ることができる。その結果、ガルバノミラーの駆動トルクの軽減を図ることができるので、例えば、走査速度を高速化させて加工時間の短縮化を図ることができる。又、例えば、走査速度の低下を招くことなくガルバノミラーを駆動するための駆動源の小型化を図ることができる。
【特許文献１】特開平４−３５１２７９号公報
【特許文献２】特開平４−２５８３９６号公報
【特許文献３】特開平７−１３６４号公報
【特許文献４】特開２００４−２３０４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献４においても、ガルバノミラーの小型化及び軽量化については課題を残していた。即ち、ガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径が、コリメータレンズに至ったときの最大のビーム径とはならないまでも、依然、レーザ光源から出射されるレーザ光のビーム径より大きくなってしまうため、そのことがガルバノミラーの更なる小型化及び軽量化への大きな制約となっている。尚、このことは、勿論、ガルバノミラーの駆動トルクの軽減を制限してしまい、ひいては走査速度の高速化（加工時間の短縮化）やガルバノミラーを駆動するための駆動源の小型化を制限してしまう原因となる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、装置全体の小型化を図りながら、更にガルバノミラーの小型化及び軽量化を図ることができるレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されるレーザ光を第１の方向に走査する第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーからのレーザ光を受け、そのレーザ光を前記第１の方向と直交する第２の方向に走査する第２のガルバノミラーと、前記第２のガルバノミラーからのレーザ光を被加工対象物上に収束して照射する対物レンズとを備え、前記被加工対象物上でレーザ光を２次元的に走査させることで加工を施すレーザ加工装置であって、前記レーザ光源と前記対物レンズとの間におけるレーザ光の光路途中に、前記レーザ光源からのレーザ光のビーム径を広げる第１レンズと、前記第１レンズにてビーム径が拡大されたレーザ光を収束させ略平行光にする第２レンズとが配され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間におけるレーザ光の光路途中に、前記第１及び第２のガルバノミラーが配され、前記第１レンズからのレーザ光を前記第１及び第２のガルバノミラーを介して前記第２レンズへ導く構成とされたレーザ加工装置において、前記第１レンズは、収束レンズで構成され、前記第１及び第２のガルバノミラーそれぞれは、前記第１レンズを通ったレーザ光のビーム径が前記レーザ光源から出射されるレーザ光のビーム径より小さくなる位置である前記第１レンズの焦点位置近傍に配置された。
【００１３】
同構成によれば、レーザ光源からのレーザ光のビーム径を広げる第１レンズと第１レンズにてビーム径が拡大されたレーザ光を収束させ略平行光にする第２レンズとの間に第１及び第２のガルバノミラーが配されるため、レーザ光源と第１のガルバノミラーとの間に第１及び第２レンズ（即ちビームエキスパンダ）を配した構成に比べて装置全体の小型化を図ることができる。
【００１４】
しかも、第１レンズは収束レンズで構成され、第１及び第２のガルバノミラーそれぞれは第１レンズを通ったレーザ光のビーム径がレーザ光源から出射されるレーザ光のビーム径より小さくなる位置である第１レンズの焦点位置近傍に配置されるため、第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径がレーザ光源から出射されるレーザ光のビーム径より小さくなる。よって、第１及び第２のガルバノミラーの小型化及び軽量化を図ることができる。その結果、第１及び第２のガルバノミラーの駆動トルクの軽減を図ることができるので、例えば、走査速度を高速化させて加工時間の短縮化を図ることができる。又、例えば、走査速度の低下を招くことなく第１及び第２のガルバノミラーを駆動するための駆動源の小型化を図ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記第１及び第２のガルバノミラーは、前記レーザ光の光路上における前記第１レンズの焦点位置を挟むように配置された。
【００１６】
同構成によれば、第１及び第２のガルバノミラーは、レーザ光の光路上における第１レンズの焦点位置を挟むように配置されるため、第１レンズの焦点位置から第１及び第２のガルバノミラーまでの距離が共に近くなり、第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径が共に小さくなる。即ち、上記構成では、第１レンズの焦点位置から第１及び第２のガルバノミラーまでのそれぞれの距離を足し算した距離が、第１及び第２のガルバノミラー間の距離と等しくなる。これに対して、第１及び第２のガルバノミラーが第１レンズの焦点位置を挟まないように配置された場合では、第１レンズの焦点位置から遠い方のガルバノミラーまでの距離が、第１レンズの焦点位置から近い方のガルバノミラーまでの距離と第１及び第２のガルバノミラー間の距離とを足し算した距離となる。よって、上記発明の構成では、第１及び第２のガルバノミラーが第１レンズの焦点位置を挟まないように配置された場合に比べて、第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径を共に小さくすることができる。よって、第１及び第２のガルバノミラーの小型化及び軽量化を図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記第１レンズの焦点位置は、前記第２のガルバノミラー寄りに設定された。
同構成によれば、第１レンズの焦点位置は、第２のガルバノミラー寄りに設定されるため、第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径の方が、第１のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径より小さくなる。ここで、第２のガルバノミラーは、第１のガルバノミラーでの走査後のレーザ光が入射されるものであって、その走査範囲でのレーザ光を全て反射可能とすべく第１のガルバノミラーより一般的に大きくなるものである。よって、上記発明の構成では、一般的に大きくなってしまう第２のガルバノミラーを、（第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径が同じとした場合に比べて）小さくすることができ、第１のガルバノミラーに対する大きさの比率を１に近づけることができる。その結果、一般的に大きくなってしまう第２のガルバノミラーの駆動トルクの軽減を図ることができる（第１のガルバノミラーの駆動トルクに近づけることができる）ので、例えば、第１及び第２のガルバノミラーを駆動するための各駆動源を同じとした場合の走査速度を高速化させて加工時間の短縮化を図ることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記第１レンズの焦点位置は、前記第１及び第２のガルバノミラーの間における中間位置に設定された。
【００１９】
同構成によれば、第１レンズの焦点位置は、第１及び第２のガルバノミラーの間における中間位置に設定されるため、第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径が略同じとなる。そして、入射されるレーザ光のビーム径が小さくなるほど単位面積当たりのパワーが大きくなることから、上記構成では、第１及び第２のガルバノミラーの耐久性がほぼ同等となる。即ち、第１及び第２のガルバノミラーの内の一方が他方に比べて破損し易くなる（熱で溶け易くなる）といったことが防止される。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、少なくとも前記レーザ光源を収容したレーザ出射ユニットと、少なくとも前記第１及び第２レンズと前記第１及び第２のガルバノミラーと前記対物レンズとを収容した走査ユニットと、前記レーザ出射ユニットからのレーザ光を前記走査ユニットに伝送する伝送光ファイバとを備えた。
【００２１】
同構成によれば、少なくともレーザ光源を収容したレーザ出射ユニットと、少なくとも第１及び第２レンズと第１及び第２のガルバノミラーと対物レンズとを収容した走査ユニットとが、伝送光ファイバによって連結された構成であるため、請求項１に記載の発明によって走査ユニットの小型化を図ることができる。よって、被加工対象物の変更や用途等に応じての走査ユニットの取り扱い（例えば、固定されたレーザ出射ユニットに対して相対回動させて向きを変える）等が容易となる。
【００２２】
請求項６に記載の発明では、請求項１乃至３、及び５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記第１のガルバノミラーに前記レーザ光源からのレーザ光が照射される照射範囲と、前記第２のガルバノミラーに前記第１のガルバノミラーからのレーザ光が照射される照射範囲とが略同一となる位置に、前記第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーとが配置された。
【００２３】
同構成によれば、第１のガルバノミラーにレーザ光源からのレーザ光が照射される照射範囲と、第２のガルバノミラーに第１のガルバノミラーからのレーザ光が照射される照射範囲とが略同一となるため、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの大きさを、共に無駄を小さくしながら、同じとすることができる。尚、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの大きさを同じとすることでそれらの駆動トルクが同じとなるので、第１及び第２のガルバノミラーを駆動するための各駆動源を同じとした場合の第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの各駆動速度が同じとなり、それらの駆動速度が異なることに基づく補正等が不要となる。
【００２４】
請求項７に記載の発明では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ光源からのレーザ光が前記第１のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射され、前記第１のガルバノミラーからのレーザ光が前記第２のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射され、前記第１のガルバノミラーの回転軸を前記レーザ光源からのレーザ光の光軸を含む基準面に対してレーザ光の光軸回りに傾けて配設するとともに、前記第１のガルバノミラーの回転軸の傾き角度と、前記第１のガルバノミラーと前記第２のガルバノミラーとの鏡間距離とに基づいて、前記第２のガルバノミラーの面積が最小となるように該第２のガルバノミラーを形成した。
【００２５】
同構成によれば、第１のガルバノミラーの回転軸の傾き角度と、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーとの鏡間距離とに基づいて、第２のガルバノミラーの面積が最小とされる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、装置全体の小型化を図りながら、更にガルバノミラーの小型化及び軽量化を図ることができるレーザ加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を被加工対象物としての被印字対象物Ｗ上に文字等を印字するレーザマーキング装置に具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、レーザマーキング装置は、レーザ光源１、第１レンズとしての収束レンズ２、第１及び第２のガルバノミラー３，４、第２レンズとしてのコリメータレンズ５、及び対物レンズ６等を備えている。
【００２８】
そして、レーザマーキング装置は、レーザ光源１から出射されるレーザ光Ｌを、第１及び第２のガルバノミラー３，４によって（被印字対象物Ｗ上で）２次元的に走査させつつ対物レンズ６を通して（レーザ光Ｌのビーム径を小さく（収束）して）被印字対象物Ｗ上に照射させることにより文字等の印字を行う。即ち、第１のガルバノミラー３は、被印字対象物Ｗ上のＸ軸（第１の方向に対応）に沿ったマーキングスポットの位置を変更（走査）可能な軸中心に回動可能とされ、第２のガルバノミラー４は、被印字対象物Ｗ上のＹ軸（Ｘ軸の直交方向であって第２の方向に対応）に沿ったマーキングスポットの位置を変更（走査）可能な軸中心に回動可能とされている。尚、図１では、第１及び第２のガルバノミラー３，４の位置（相対角度含む）関係を模式的に図示している。又、第１及び第２のガルバノミラー３，４には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれを駆動する（回動させる）ための駆動源１１，１２（図１中、図示略）がそれぞれ駆動連結されている。尚、本実施の形態の駆動源１１，１２は、そのサイズ（性能）が同じとされている。又、駆動源１１，１２は、設定（入力）された文字等のデータに基づいて図示しない制御装置にて制御されるものである。又、第２のガルバノミラー４は、第１のガルバノミラー３での走査後のレーザ光Ｌが入射されるものであって、その走査範囲（図２中、２点鎖線で示す２つの円（最大に走査されたレーザ光Ｌに相当する）Ｌ１，Ｌ２の範囲）でのレーザ光Ｌを全て反射可能とすべく第１のガルバノミラー３より（走査方向に沿った方向に）大きく形成されている。
【００２９】
又、レーザ光源１と対物レンズ６との間におけるレーザ光Ｌの光路途中には、レーザ光源１からのレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１を広げるための収束レンズ２と、収束レンズ２にてビーム径が拡大されたレーザ光Ｌを収束させ略平行光にするコリメータレンズ５とが配されている。尚、収束レンズ２とコリメータレンズ５との間の光路長は、コリメータレンズ５に達したレーザ光のビーム径（最大ビーム径）Ｄ２が、レーザ光源１から出射されたレーザ光のビーム径Ｄ１より十分に大きくなるように、その長さが設定されている。言い換えると、収束レンズ２を通過したレーザ光Ｌのビーム径は徐々に小さくなっていき焦点位置Ｓを境に徐々に大きくなっていくが、そのビーム径がレーザ光源１から出射されたレーザ光のビーム径Ｄ１より十分に大きくなる位置にコリメータレンズ５が配置されている。
【００３０】
又、前記第１及び第２のガルバノミラー３，４は、前記収束レンズ２と前記コリメータレンズ５との間におけるレーザ光Ｌの光路途中に配され、収束レンズ２からのレーザ光Ｌが第１及び第２のガルバノミラー３，４を介してコリメータレンズ５へ導かれる構成とされている。
【００３１】
そして、第１及び第２のガルバノミラー３，４それぞれは、収束レンズ２を通ったレーザ光Ｌのビーム径がレーザ光源１から出射されたレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１より小さくなる位置（図１中、模式的に示す範囲Ｈ内の位置）である収束レンズ２の焦点位置Ｓ近傍に配置されている。詳しくは、本実施の形態の第１及び第２のガルバノミラー３，４は、収束レンズ２の焦点位置Ｓを挟むように配置されている。又、収束レンズ２の焦点位置Ｓは、第２のガルバノミラー４寄りに設定され、本実施の形態では第２のガルバノミラー４（その鏡面）との距離Ａが、第１及び第２のガルバノミラー３，４間の距離（鏡面距離）Ｂの１／３（即ちＡ＝（Ｂ×１／３））となるように設定されている。
【００３２】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）レーザ光源１からのレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１を広げるための収束レンズ２と収束レンズ２にてビーム径が拡大されたレーザ光Ｌを収束させ略平行光にするコリメータレンズ５との間に第１及び第２のガルバノミラー３，４が配されている。よって、レーザ光源１と第１及び第２のガルバノミラー３，４との間にレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１を広げるためのレンズと略平行光にするためのコリメータレンズ（即ちビームエキスパンダ）を配した構成（特許文献１〜３）に比べて装置全体の小型化を図ることができる。
【００３３】
しかも、レーザ光源１からのレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１を広げるための第１レンズは収束レンズ２で構成され、第１及び第２のガルバノミラー３，４それぞれは収束レンズ２を通ったレーザ光Ｌのビーム径がレーザ光源１から出射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１より小さくなる位置（図１中、模式的に示す範囲Ｈ内の位置）である収束レンズ２の焦点位置Ｓ近傍に配置されるため、第１及び第２のガルバノミラー３，４に入射されるレーザ光Ｌのビーム径がレーザ光源１から出射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１より小さくなる。よって、第１及び第２のガルバノミラー３，４の小型化及び軽量化を図ることができる。その結果、第１及び第２のガルバノミラー３，４の駆動トルクの軽減を図ることができるので、例えば、走査速度を高速化させて加工時間の短縮化を図ることができる。又、例えば、走査速度の低下を招くことなく第１及び第２のガルバノミラー３，４を駆動するための駆動源１１，１２の小型化を図ることができる。
【００３４】
（２）第１及び第２のガルバノミラー３，４は、レーザ光Ｌの光路上における収束レンズ２の焦点位置Ｓを挟むように配置されるため、収束レンズ２の焦点位置Ｓから第１及び第２のガルバノミラー３，４までの距離が共に近くなり、第１及び第２のガルバノミラー３，４に入射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ３，Ｄ４（図２参照）が共に小さくなる。即ち、上記構成では、収束レンズ２の焦点位置Ｓから第１及び第２のガルバノミラー３，４までのそれぞれの距離を足し算した距離が、第１及び第２のガルバノミラー間の距離（Ｂ）と等しくなる。これに対して、第１及び第２のガルバノミラーが収束レンズの焦点位置を挟まないように配置された場合では、収束レンズの焦点位置から遠い方のガルバノミラーまでの距離が、収束レンズの焦点位置から近い方のガルバノミラーまでの距離と第１及び第２のガルバノミラー間の距離（鏡面距離）とを足し算した距離となる。よって、上記実施の形態の構成では、第１及び第２のガルバノミラーが収束レンズの焦点位置を挟まないように配置された場合に比べて、第１及び第２のガルバノミラー３，４に入射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ３，Ｄ４を共に小さくすることができる。よって、第１及び第２のガルバノミラー３，４の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００３５】
（３）収束レンズ２の焦点位置Ｓは、第２のガルバノミラー４寄りに設定されるため、第２のガルバノミラー４に入射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ４の方が、第１のガルバノミラー３に入射されるレーザ光Ｌのビーム径Ｄ３より小さくなる。ここで、第２のガルバノミラー４は、第１のガルバノミラー３での走査後のレーザ光Ｌが入射されるものであって、その走査範囲でのレーザ光Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）を全て反射可能とすべく第１のガルバノミラー３より一般的に大きくなるものである。よって、上記実施の形態の構成では、一般的に大きくなってしまう第２のガルバノミラー４を、（第１及び第２のガルバノミラーに入射されるレーザ光のビーム径が同じとした場合に比べて）小さくすることができ、第１のガルバノミラー３に対する大きさの比率を１に近づけることができる。その結果、一般的に大きくなってしまう第２のガルバノミラー４の駆動トルクの軽減を図ることができる（第１のガルバノミラー３の駆動トルクに近づけることができる）ので、例えば、第１及び第２のガルバノミラー３，４を駆動するための各駆動源１１，１２を同じとした場合の走査速度を高速化させて加工時間の短縮化を図ることができる。
【００３６】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、第１及び第２のガルバノミラー３，４は、レーザ光Ｌの光路上における収束レンズ２の焦点位置Ｓを挟むように配置されるとしたが、これに限定されず、第１及び第２のガルバノミラーが収束レンズの焦点位置を挟まないように配置してもよい。即ち、第１及び第２のガルバノミラーは、それぞれがレーザ光Ｌのビーム径Ｄ１より小さくなる位置（図１中、模式的に示す範囲Ｈ内の位置）である収束レンズ２の焦点位置Ｓ近傍に配置されれば、共に収束レンズと焦点位置との間に配置してもよいし、共に焦点位置とコリメータレンズとの間に配置してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
・上記実施の形態では、収束レンズ２の焦点位置Ｓは、第２のガルバノミラー４寄りに設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、第１及び第２のガルバノミラー３，４の間における中間位置に設定してもよいし、第１のガルバノミラー３寄りに設定してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１），（２）と同様の効果を得ることができる。又、第１レンズの焦点位置を、第１及び第２のガルバノミラー３，４の間における中間位置に設定すると、第１及び第２のガルバノミラー３，４に入射されるレーザ光のビーム径が略同じとなる。そして、入射されるレーザ光のビーム径が小さくなるほど単位面積当たりのパワーが大きくなることから、上記構成では、第１及び第２のガルバノミラー３，４の耐久性がほぼ同等となる。即ち、第１及び第２のガルバノミラー３，４の内の一方が他方に比べて破損し易くなる（熱で溶け易くなる）といったことが防止される。
【００３８】
・上記実施の形態では、第１及び第２のガルバノミラー３，４を駆動するための各駆動源１１，１２のサイズ（性能）を同じとしたが、これに限定されず、例えば、第１のガルバノミラー３を駆動するための駆動源のサイズ（性能）を、第２のガルバノミラー４を駆動するための駆動源のサイズ（性能）より小さくしてもよい。このようにしても、例えば、一般的にサイズと共に駆動トルクが小さくなる第１のガルバノミラー３の駆動（走査）速度を、第２のガルバノミラー４の駆動（走査）速度と略同じとすれば、装置全体の走査速度（Ｘ軸及びＹ軸の各走査速度の遅い方に依存する）が低下することはない。即ち、第１のガルバノミラー３を駆動するための駆動源のサイズ（性能）が必要以上に（無駄に）大きくなることを防止して、例えば、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３９】
・上記実施の形態のレーザマーキング装置は、前記レーザ光源１を収容したレーザ出射ユニットと、前記収束レンズ２と前記第１及び第２のガルバノミラー３，４と前記コリメータレンズ５と前記対物レンズ６とを収容した走査ユニットと、レーザ出射ユニットからのレーザ光を走査ユニットに伝送する伝送光ファイバとを備えたものにしてもよい。このようにすると、上記実施の形態の構成に伴って走査ユニットの小型化を図ることができる。よって、被加工対象物の変更や用途等に応じての走査ユニットの取り扱い（例えば、固定されたレーザ出射ユニットに対して相対回動させて向きを変える）等が容易となる。
【００４０】
・上記実施の形態では、第１のガルバノミラー３にレーザ光源１からのレーザ光が照射される照射範囲より第２のガルバノミラー４に第１のガルバノミラー３からのレーザ光が照射される照射範囲（走査範囲）の方が大きいことから第２のガルバノミラー４を第１のガルバノミラー３より大きく形成したが、これらの大きさの関係は変更してもよい。
【００４１】
例えば、第１のガルバノミラーにレーザ光源１からのレーザ光が照射される照射範囲（前記ビーム径Ｄ３に対応）と、第２のガルバノミラーに第１のガルバノミラーからのレーザ光が照射される照射範囲（走査範囲であって、前記円Ｌ１，Ｌ２の端から端までの範囲に対応）とが略同一となる位置に、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーとを配置してもよい。このようにすると、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの大きさを、共に無駄を小さくしながら、同じとすることができる。即ち、第１のガルバノミラーにおける前記照射範囲と第２のガルバノミラーにおける前記照射範囲（走査範囲）とが異なる場合では、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの大きさを同じとすると、いずれかのガルバノミラーに大きな無駄が生じることになるが、これが低減される。尚、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの大きさを同じとすることでそれらの駆動トルクが同じとなるので、第１及び第２のガルバノミラーを駆動するための各駆動源１１，１２を同じとした場合の第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーの各駆動速度が同じとなり、それらの駆動速度が異なることに基づく補正等が不要となる。
【００４２】
・上記実施の形態の構成を以下のようにすると、第２のガルバノミラーの面積が最小とされる。即ち、レーザ光源からのレーザ光が第１のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射され、第１のガルバノミラーからのレーザ光が第２のガルバノミラーの鏡面に対して傾けて入射されるようにする。そして、第１のガルバノミラーの回転軸をレーザ光源からのレーザ光の光軸を含む基準面に対してレーザ光の光軸回りに傾けて配設するとともに、第１のガルバノミラーの回転軸の傾き角度と、第１のガルバノミラーと第２のガルバノミラーとの鏡間距離とに基づいて、第２のガルバノミラーの面積が最小となるように第２のガルバノミラーを形成する。
【００４３】
・上記実施の形態では、本発明を被印字対象物Ｗ上に文字等を印字するレーザマーキング装置に具体化したが、これに限定されず、レーザ光を被加工対象物に照射して加工を施すものであれば他のレーザ加工装置に具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施の形態におけるレーザマーキング装置の概略構成図。
【図２】（ａ）第１のガルバノミラー及び駆動源の模式図。（ｂ）第２のガルバノミラー及び駆動源の模式図。
【符号の説明】
【００４５】
１…レーザ光源、２…収束レンズ（第１レンズ）、３…第１のガルバノミラー、４…第２のガルバノミラー、５…コリメータレンズ（第２レンズ）、６…対物レンズ、Ｌ…レーザ光、Ｓ…焦点位置、Ｗ…被印字対象物（被加工対象物）、Ｄ１…レーザ光源からのレーザ光のビーム径。
【図１】
2007268583.tif 000003
【図２】
2007268583.tif 000004