(57)【要約】【課題】対象物に対して精度よくマーキングが行えるうえ、立体的な面にもマーキングを施すことができる３次元レーザーマーカーを提案する。【解決手段】本発明の３次元レーザーマーカーにおいて、ステージユニット１０は、Ｘ方向及びＸ方向と直角をなすＹ方向に移動可能なＸＹステージ１１と、ＸＹステージ１１に設けられＸ方向を回転軸として対象物に傾斜動作を与えるチルトステージ１４と、対象物Ｗを載置可能であってチルトステージ１４に設けられＸ方向と直角をなす向きを中心として対象物Ｗを回転させるローテーションステージ１５とを備え、レーザーユニット２０は、レーザー光の光軸をＸ方向及びＹ方向の両方と直角をなすＺ方向に向けるレーザーヘッド２２と、レーザーヘッド２２をＺ方向に沿って移動可能なＺステージ２３とを備える。【選択図】図１
2017131932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を載置するステージユニットと、レーザー発振器からのレーザー光を該対象物の表面に照射するレーザーユニットを備え、該対象物の表面におけるマーキング点に対して法線方向から該レーザー光を照射して該対象物の表面に沿ってマーキングを施す３次元レーザーマーカーであって、
前記ステージユニットは、Ｘ方向及びＸ方向と直角をなすＹ方向に移動可能なＸＹステージと、該ＸＹステージに設けられＸ方向を回転軸として前記対象物に傾斜動作を与えるチルトステージと、該対象物を載置可能であって該チルトステージに設けられＸ方向と直角をなす向きを中心として該対象物を回転させるローテーションステージとを備え、
前記レーザーユニットは、前記レーザー光の光軸をＸ方向及びＹ方向の両方と直角をなすＺ方向に向けるレーザーヘッドと、該レーザーヘッドをＺ方向に沿って移動可能なＺステージとを備える３次元レーザーマーカー。
【請求項２】
前記ローテーションステージは、ＸＹ平面に平行な面内において前記対象物のマーキング点の法線ベクトルをＹ方向に沿わせるように角度θｓ回転し、前記チルトステージは、ＹＺ平面に平行な面内において角度θｓ回転した前記法線ベクトルをＺ方向に沿わせるように角度θｔ傾斜し、前記ＸＹステージは、該対象物のマーキング点が該ローテーションステージにより角度θｓ回転し且つ該チルトステージにより角度θｔ回転した後の回転終了後のマーキング点を前記レーザー光の光軸上に移動し、前記Ｚステージは、該レーザー光の焦点が該レーザー光の光軸上に移動後のマーキング点に一致する位置へ前記レーザーヘッドを移動させる請求項１に記載の３次元レーザーマーカー。
【請求項３】
前記ＸＹステージ、前記チルトステージ、前記ローテーションステージ、及び前記Ｚステージは、前記対象物の表面レーザー光を照射して所定の軌跡でマーキングを行うにあたり、該対象物に対してレーザー光が照射される直前までは、該対象物に対してレーザー光が等加速度運動するように駆動され、且つレーザー光の照射開始から照射終了までは、該対象物に対してレーザー光が等速運動するように駆動される請求項１又は２に記載の３次元レーザーマーカー。
【請求項４】
前記レーザーヘッドは、前記レーザー光を前記対象物の表面で集光させる対物レンズと、ＸＹ平面に平行な面内で且つ該対物レンズの光学中心が該レーザー光のビーム径内に収まる範囲で、該対物レンズを該レーザー光に対して移動させるレンズ駆動ユニットとを備える請求項１〜３の何れか一項に記載の３次元レーザーマーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光によって対象物の表面にマーキングを施すレーザーマーカーに関し、平坦な面だけでなく立体的な面にもマーキングを施すことができる３次元レーザーマーカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、対象物の表面にレーザー光を照射して所望する図や文字をマーキングすることができるレーザーマーカーが使用されている。従来のレーザーマーカーは、対象物の上方にレーザー発振器とガルバノメータスキャナとを設け、レーザー発振器から照射されたレーザー光をガルバノメータスキャナで振ることによって対象物にマーキングを行うものが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２００２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで特許文献１のようなレーザーマーカーは、ガルバノメータスキャナの直下では対象物の表面に対して真上からレーザー光が照射されるものの、ガルバノメータスキャナの直下から離れた部位ではレーザー光が斜めから照射されることになる。このため、マーキングを行うための図や文字のデータは、対象物の真上から見た時に所望の図や文字になるように所定のデータ変換を行ったものを使用する必要があった。また、対象物に対してレーザー光が斜めから照射されると、反射等によってレーザー光が弱められ、印字品質が悪くなるという現象も見受けられた。
【０００５】
更に最近では、対象物の平坦な面だけではなく立体的な面にもマーキングを行いたいとする要望がある。しかし特許文献１のレーザーマーカーは、マーキングを施すことができる対象が平坦な面に限られていた。
【０００６】
本発明は、このような点を解決することを課題とするものであり、その目的は、対象物に対して精度よくマーキングが行えるうえ、立体的な面にもマーキングを施すことができる３次元レーザーマーカーを提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対象物を載置するステージユニットと、レーザー発振器からのレーザー光を該対象物の表面に照射するレーザーユニットを備え、該対象物の表面におけるマーキング点に対して法線方向から該レーザー光を照射して該対象物の表面に沿ってマーキングを施す３次元レーザーマーカーであって、
前記ステージユニットは、Ｘ方向及びＸ方向と直角をなすＹ方向に移動可能なＸＹステージと、該ＸＹステージに設けられＸ方向を回転軸として前記対象物に傾斜動作を与えるチルトステージと、該対象物を載置可能であって該チルトステージに設けられＸ方向と直角をなす向きを中心として該対象物を回転させるローテーションステージとを備え、
前記レーザーユニットは、前記レーザー光の光軸をＸ方向及びＹ方向の両方と直角をなすＺ方向に向けるレーザーヘッドと、該レーザーヘッドをＺ方向に沿って移動可能なＺステージとを備える３次元レーザーマーカーである。
【０００８】
また、前記ローテーションステージは、ＸＹ平面に平行な面内において前記対象物のマーキング点の法線ベクトルをＹ方向に沿わせるように角度θｓ回転し、前記チルトステージは、ＹＺ平面に平行な面内において角度θｓ回転した前記法線ベクトルをＺ方向に沿わせるように角度θｔ傾斜し、前記ＸＹステージは、該対象物のマーキング点が該ローテーションステージにより角度θｓ回転し且つ該チルトステージにより角度θｔ回転した後の回転終了後のマーキング点を前記レーザー光の光軸上に移動し、前記Ｚステージは、該レーザー光の焦点が該レーザー光の光軸上に移動後のマーキング点に一致する位置へ前記レーザーヘッドを移動させることが好ましい。
【０００９】
また、前記ＸＹステージ、前記チルトステージ、前記ローテーションステージ、及び前記Ｚステージは、前記対象物の表面レーザー光を照射して所定の軌跡でマーキングを行うにあたり、該対象物に対してレーザー光が照射される直前までは、該対象物に対してレーザー光が等加速度運動するように駆動され、且つレーザー光の照射開始から照射終了までは、該対象物に対してレーザー光が等速運動するように駆動されることが好ましい。
【００１０】
また、前記レーザーヘッドは、前記レーザー光を前記対象物の表面で集光させる対物レンズと、ＸＹ平面に平行な面内で且つ該対物レンズの光学中心が該レーザー光のビーム径内に収まる範囲で、該対物レンズを該レーザー光に対して移動させるレンズ駆動ユニットとを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の３次元レーザーマーカーでは、対象物を載置するステージユニットを、ＸＹステージと、ＸＹステージに設けられＸ方向を回転軸として対象物に傾斜動作を与えるチルトステージと、対象物を載置可能であってチルトステージに設けられＸ方向と直角をなす向きを中心として対象物を回転させるローテーションステージとで構成することによって、対象物の表面における任意のマーキング点を、そのマーキング点の法線ベクトルがＺ方向に指向する状態で、ＸＹ平面に平行な面内の任意の位置に移動させることができる。またレーザーユニットを、レーザー光の光軸をＺ方向に向けるレーザーヘッドと、レーザーヘッドをＺ方向に沿って移動可能なＺステージとで構成しているため、ステージユニットによってマーキング点をレーザー光の光軸に合わせれば、Ｚステージによってレーザー光の焦点をマーキング点に一致させることができる。すなわち、対象物の表面における任意のマーキング点に対してその法線方向からレーザー光を照射することができるため、精度よくマーキングが行えるうえ、立体的な面にもマーキングを施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に従う３次元レーザーマーカーの一実施形態を示す図である。
【図２】対物レンズの移動に応じてレーザー光の集光点が変位することを説明する図である。
【図３】原点とマーキング点とを示す図である。
【図４】原点にレーザー光を集光させる状況を説明する図である。
【図５】ローテーションステージとチルトステージを駆動する際の角度について説明する図である。
【図６】ローテーションステージとチルトステージを駆動する際の座標について説明する図である。
【図７】ＸＹステージとＺステージを駆動させて原点にマーキング点を合わせる状況を説明する図である。
【図８】ワーク表面沿ってマーキングを行う状況を説明する図である。
【図９】対象物に対してレーザー光を等速運動させる状況を説明する図である。
【図１０】マーキングを行う前の助走区間について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。まず、図１を参照しつつ、本発明に従う３次元レーザーマーカーの一実施形態について説明する。なお、本実施形態におけるＸＹ平面とは水平面であり、Ｚ方向とは垂直方向である。
【００１４】
図１において符号１は、本発明に従う一実施形態の３次元レーザーマーカーを示す。３次元レーザーマーカー１は、ステージユニット１０とレーザーユニット２０とを備えている。
【００１５】
ステージユニット１０は、ＸＹステージ１１を備えている。本実施形態のＸＹステージは、図１に示すＹ方向に移動可能なＹステージ１２と、Ｙステージ１２の上部に設けられ、Ｙ方向と直角をなすＸ方向に移動可能なＸステージ１３とで構成されている。Ｙステージ１２及びＸステージ１３は、例えばリニアガイド、ボールねじ、サーボモータ等で構成することができるが、既知の各種部材を適宜用いて構成することができる。なお、Ｘステージ１３の上部にＹステージ１２を設けるようにしてもよい。
【００１６】
Ｘステージ１３の上部には、Ｘ方向を回転軸とするチルトステージ１４が設けられている。更にチルトステージ１４には、Ｘ方向と直角をなす向きを中心として回転するローテーションステージ１５が設けられている。また図示は省略するが、ローテーションステージ１５には、マーキングを施す対象物Ｗを保持するための保持機構が設けられている。すなわち対象物Ｗは、チルトステージ１４によって傾斜し、またローテーションステージ１５によって回転する。なお、本実施形態のチルトステージ１４とローテーションステージ１５は、ベアリング等によって回転可能に支持した軸をギヤヘッド付きサーボモータで回転するものであるが、この構成に限定されるものではない。
【００１７】
レーザーユニット２０は、レーザー発振器２１からのレーザー光を対象物Ｗの表面に照射するレーザーヘッド２２と、レーザーヘッド２２をＺ方向に沿って移動可能なＺステージ２３とで構成されている。
【００１８】
本実施形態のレーザー発振器２１は、ファイバーレーザーを用いている。またレーザーヘッド２２は、レーザー発振器２１から照射されるレーザー光がＺ方向に指向するように構成されている。更にレーザーヘッド２２は、レーザー光を集光させる対物レンズ２４（図２参照）と、対物レンズ２４をＸＹ平面に平行な面内で微小移動させる不図示のＸＹ駆動機構（レンズ駆動ユニット）を備えている。
【００１９】
上述のＸＹ駆動機構は、図２に示すように、対物レンズ２４の光学中心がレーザー光のビーム径内に収まる範囲で、対物レンズ２４をレーザー光に対して移動させるものである。図２に示すように対物レンズ２４は、その光学中心がレーザー光のビーム径Ｄ内に収まる範囲でＸ方向に移動（距離Ｘ１）させれば、集光点ｐも同じ方向に且つ同じ距離だけ変位させることができる。すなわち、ＸＹ駆動機構によって、対物レンズ２４をＸ方向、及びＹ方向に所定の距離で移動させると、対象物Ｗの表面上の集光点ｐを同方向に同距離だけ変位させることができる。これにより、上述したステージユニット１０とは異なる方式でマーキングを施すことができる。なお、ＸＹ駆動機構を用いたマーキングについては後述する。
【００２０】
次に、上述した構成になる３次元レーザーマーカー１によって対象物Ｗの表面にマーキングを施す手順について説明する。
【００２１】
本実施形態の３次元レーザーマーカー１では、対象物Ｗの表面形状を示す３次元データを用いてマーキングを行う。まず、レーザー光を照射する点である、対象物Ｗの表面における任意のマーキング点につき、このマーキング点に対して法線方向からレーザー光を照射するために、３次元データを用いて座標変換を行う。
【００２２】
まず、図３に示すように、レーザーユニット２０から照射されるレーザー光が集光する位置の座標を原点（０，０，０）とする。また、対象物Ｗの表面におけるマーキング点（符号Ｐで示す）の座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。更にマーキング点Ｐの法線ベクトルを（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）とする。そして、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３を駆動させて、図４に示すように、原点にレーザー光が集光するようにする。なおチルトステージ１４の回転軸をチルト回転軸と称し、ローテーションステージ１５の回転軸をθ回転軸と称する。またチルト回転軸はＸ軸と平行である。
【００２３】
次に、図５（ａ）に示すように、ＸＹ平面に平行な面内において、マーキング点Ｐの法線ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）がチルト回転軸と垂直になるように（Ｙ軸と平行になるように）ローテーションステージ１５を角度θｓ回転させる。ここで、角度θｓは下記の式（数１）で表される。なお、角度θｓ回転後の法線ベクトルを（Ｖ’ｘ，Ｖ’ｙ，Ｖ’ｚ）とする。
【００２４】
【数１】
2017131932.tif 000003
【００２５】
更に、図５（ｂ）に示すように、ＹＺ平面に平行な面内において、角度θｓ回転後の法線ベクトル（Ｖ’ｘ，Ｖ’ｙ，Ｖ’ｚ）がＺ軸と平行になるようにチルトステージ１４を角度θｔ傾斜させる。ここで、角度θｓは下記の式（数２）で表される。なお、角度θｔ傾斜後の法線ベクトルを（Ｖ”ｘ，Ｖ”ｙ，Ｖ”ｚ）とする。
【００２６】
【数２】
2017131932.tif 000004
【００２７】
そして、マーキング点Ｐの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）について、ローテーションステージ１５を角度θｓ回転させた後の座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）を算出する。ここで、θ回転軸を通るθ回転軸の中心座標を（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）とする場合、これらは、ＸＹ平面に平行な面内において図６（ａ）に示すような位置関係にある。また、ローテーションステージ１５を角度θｓ回転させた後のマーキング点Ｐの座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）は、下記の式（数３）で表される。
【００２８】
【数３】
2017131932.tif 000005
【００２９】
そして、ローテーションステージ１５を角度θｓ回転させた後のマーキング点Ｐの座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）について、チルトステージ１４を角度θｔ傾斜させた後の座標（Ｘ”，Ｙ”，Ｚ”）を算出する。ここで、チルト回転軸を通るチルト回転軸の中心座標を（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とする場合、これらは、ＹＺ平面に平行な面内において図６（ｂ）に示すような位置関係にある。また、チルトステージ１４を角度θｔ傾斜させた後のマーキング点Ｐの座標（Ｘ”，Ｙ”，Ｚ”）は、下記の式（数４）で表される。
【００３０】
【数４】
2017131932.tif 000006
【００３１】
そして、チルトステージ１４を角度θｔ傾斜させた後のマーキング点Ｐの座標（Ｘ”，Ｙ”，Ｚ”）を、ＸＹステージ１１及びＺステージ２３を駆動させてレーザー光が集光する位置である原点（０，０，０）へ移動させる。まず図７（ａ）に示すように、チルトステージ１４を角度θｔ傾斜させた後のマーキング点ＰがＸＹ方向において原点と一致するように、ＸＹステージ１１を−Ｘ”，−Ｙ”移動させる。次に、図７（ｂ）に示すように、チルトステージ１４を角度θｔ傾斜させた後のマーキング点ＰがＺ方向において原点と一致するように、Ｚステージ２３を＋Ｚ”移動させる。
【００３２】
このような座標変換を行うことで、対象物Ｗの表面形状を示す３次元データを用いて、対象物Ｗの表面における任意のマーキング点に対して法線方向からレーザー光を照射することができる。
【００３３】
次に、対象物Ｗの表面における２つの点につき、これらの点を対象物Ｗの表面に沿って直線で結んだ軌跡の算出方法について説明する。図８（ａ）に示す符号ＰＳは軌跡の開始点であり、符号ＰＥは軌跡の終了点である。また符号Ｌは、開始点ＰＳと終了点ＰＥとを対象物Ｗの表面に沿って直線で結んだ軌跡である。ここで、軌跡の開始点ＰＳの座標を（ＸＳ，ＹＳ，ＺＳ）とし、軌跡の開始点ＰＳの法線ベクトルを（ＶＸＳ，ＶＹＳ，ＶＺＳ）とする。また軌跡の終了点ＰＥの座標を（ＸＥ，ＹＥ，ＺＥ）とし、軌跡の終了点ＰＥの法線ベクトルを（ＶＸＥ，ＶＹＥ，ＶＺＥ）とする。
【００３４】
まず、開始点ＰＳと終了点ＰＥの座標の差、及び法線ベクトルの差を算出し、それをｎ等分する。更に、図８（ｂ）に示すように、開始点ＰＳと終了点ＰＥとを最短距離で結んだ直線Ｌｂを求め、これをｎ等分した点を求める。図８（ｂ）は、開始点ＰＳと終了点ＰＥとの間を４分割した状態を示している。そして、直線Ｌｂ上の各分割点に対し、開始点ＰＳから終了点ＰＥに向かうにつれて４分割した法線ベクトルの差の分だけ終了点ＰＥの法線ベクトルに近づくように、法線ベクトルを与える。そして、対象物Ｗの表面形状を示す３次元データを用いて、各分割点での法線ベクトルに沿う直線と対象物Ｗの表面との交点を求める。そして、開始点ＰＳから順にこれらの交点を直線で結んで行く線をレーザー光で照射する軌跡Ｌａとする（図９（ａ）参照）。
【００３５】
ところで印字品質を高めるには、レーザー光を軌跡Ｌａに沿って一定の速度で移動させる必要がある。このため本実施形態では、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３の駆動源であるサーボモータ（サーボアンプ）に、一定周期毎に座標データを与えて速度を一定に保っている。
【００３６】
この点を、図面を参照しながら説明する。図９（ａ）において点ｐｎは、前述の方法によって算出した開始点ＰＳから終了点ＰＥに至る軌跡Ｌａにおける点であり、点Ｐｎ＋１は、点Ｐｎを基点として終了点ＰＥ側の次の点である。ここで、点Ｐｎの座標は（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）であるとし、点Ｐｎ＋１の座標は（ｘｎ＋１，ｙｎ＋１，ｚｎ＋１）であるとする。また、点Ｐｎと点Ｐｎ＋１との間の距離をＬｎとし、レーザー光を移動させる速度をＶとし、レーザー光が２点間を移動する時間をＴｎとする。そして、サーボモータが許容する分解周期をｔとする場合、それぞれの関係は下記の式（数５）で表される。なお、下記の式においてＤｎとは分割数であって、レーザー光が２点間を移動する時間Ｔｎを分解周期ｔで除した値である。また本実施形態における分解周期ｔは、０．２２ｍｓ、０．４４ｍｓ、０．８８ｍｓの何れかから選択することができる。
【００３７】
【数５】
2017131932.tif 000007
【００３８】
また、開始点ＰＳから終了点ＰＥに至る全ての点について前述の座標変換を行って、各点に対して法線方向からレーザー光を照射するためのＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３の座標（レーザー射出口の座標）を算出する。ここで、図９（ｂ）に示すように、点Ｐｎに対応するレーザー射出口の点Ｑｎの座標は（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ，θｓｎ，θｔｎ）であるとし、点Ｐｎ＋１に対応するレーザー射出口の点Ｑｎ＋１の座標は（Ｘｎ＋１，Ｙｎ＋１，Ｚｎ＋１，θｓｎ＋１，θｔｎ＋１）であるとする。そして隣り合うレーザー射出口の点（点Ｑｎと点Ｑｎ＋１）を順次直線で結んで、レーザー射出口の軌跡Ｌｃを算出する。
【００３９】
そして図９（ｃ）に示すように、点Ｑｎから点Ｑｎ＋１に至るレーザー射出口の軌跡Ｌｃを分割数Ｄｎで等分する。そして、得られる分割点Ｑｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ，θｓｍ，θｔｍ）のデータを、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３のサーボモータに対して順次与えることで、一定の速度でマーキングを行う事ができる。
【００４０】
なお、マーキングを行う軌跡の全域に亘って一定の速度でマーキングを行うには、マーキングを開始するまでに所望する速度に達していることが必要である。このため、マーキングを開始する前に速度が一定になるための助走区間を設ける必要がある。ここで、図１０に示すようにマーキングを開始する点をＱ０とし、順次、点Ｑ１、Ｑ２の順でマーキングを行うものとする。また、助走区間を設けるにあたり、点Ｑ０の一つ手前を点Ｑ−１とし、順次Ｑ−１、Ｑ−２の順で並んでいるとする。この時、点Ｑ０におけるマーキング開始時のレーザー光の移動速度Ｖ０は下記の式（数６）で表される。なお式中のｔは分解周期である。また、助走区間における任意のレーザー射出口の点Ｑｍの座標は、下記の式（数７）で表される。本実施形態では、助走区間において等加速度運動を行うものとする。なお式中のＴａは、レーザー光の移動速度が速度０から速度Ｖ０に達するまでの時間であって、分解周期ｔの整数倍であるとする。またｍは、点Ｑ０を基点とした順番を示す数（点Ｑ−１では−１、点Ｑ−２では−２・・・となる数）であって、−Ｔａ／ｔから−１の範囲までの整数である。そして、数７から得られる点Ｑｍ（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ，θｓｍ，θｔｍ）のデータを、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３のサーボモータに対して順次与えることで、助走区間において等加速度運動を行い、点Ｑ０において移動速度Ｖ０を得ることができる。
【００４１】
【数６】
2017131932.tif 000008
【００４２】
【数７】
2017131932.tif 000009
【００４３】
このようにして座標のデータを、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３のサーボモータに対して順次与えることで、対象物Ｗの表面に沿って所望するマーキングを行うことができる。なお、本実施形態の３次元レーザーマーカー１は、上述したように対物レンズ２４をＸＹ平面に平行な面内で微小移動させるＸＹ駆動機構を備えている。このため、対象物Ｗの表面に沿って広い範囲のマーキングを行う場合には、ＸＹステージ１１、チルトステージ１４、ローテーションステージ１５、Ｚステージ２３を駆動させてマーキングを行い、ＸＹ方向に１ｍｍ角程度の範囲で微小なマーキングを施す場合（例えば２次元コード等のマーキング）には、予めマーキングを施す部分をレーザー光の直下に移動させた後、ＸＹ駆動機構によって対物レンズ２４を駆動させてマーキングを行うようにしている。なお、ＸＹ駆動機構によるマーキングを行う場合、狭い範囲であれば対象物Ｗの高さの変化は微小になるため、Ｚステージ２３で高さ補正を行わなくても印字品質が損なわれることはない。
【００４４】
以上、本発明に従う３次元レーザーマーカーの一実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範囲で種々の変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１：３次元レーザーマーカー
１０：ステージユニット
１１：ＸＹステージ
１２：Ｙステージ
１３：Ｘステージ
１４：チルトステージ
１５：ローテーションステージ
２０：レーザーユニット
２１：レーザー発振器
２２：レーザーヘッド
２３：Ｚステージ
２４：対物レンズ
Ｗ：対象物
【図１】
2017131932.tif 000010
【図２】
2017131932.tif 000011
【図３】
2017131932.tif 000012
【図４】
2017131932.tif 000013
【図５】
2017131932.tif 000014
【図６】
2017131932.tif 000015
【図７】
2017131932.tif 000016
【図８】
2017131932.tif 000017
【図９】
2017131932.tif 000018
【図１０】
2017131932.tif 000019