本发明专利技术提供了一种激光处理装置，其用于防止激光的返回光损坏相机。该激光处理装置包括：激光振荡器；相机；偏振光束分离器，其用于传送激光，并使相机的光接收轴与激光的发射轴基本一致；照明光源，其用于生成具有与激光基本相同波长的照明光以作为对工件进行照明的照明光；半反射镜，其用于使照明光的发射轴与激光的发射轴基本一致；控制单元；以及快门，其用于基于激光的输出控制信号来阻挡来自工件的返回光，该快门在相机的光接收路径上相比于偏振光束分离器安装在相机侧。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光处理装置，更具体地，涉及对通过施加激光来处理处理目标的激光处理装置的改进。
技术介绍
激光打标装置是一种通过施加激光来处理处理目标(工件)的激光处理装置，并且能够通过扫描激光的照射位置而将字符、标记、图形等印制在工件上。在这种激光打标装置中，已知有一种装置，其中用相机拍摄工件并对处理位置进行检查和调整(例如，公布号为2009-78280的日本未审查专利)。公布号为2009-78280的日本未审查专利中所描述的激光打标装置结合了用于拍摄工件的相机，并且在处理之前通过使相机的光接收轴与激光的发射轴相一致来对处理位置进行高精度的检查和调整。然而，如果使相机的光接收轴与激光的发射轴相一致，则工件反射的激光可能会作为返回光进入相机并且损坏相机。因此，需要在相机的光接收轴上安装用于阻挡激光波长的波长选择滤波器来防止损坏相机。然而，通常难以设计一种在广泛的波长范围具有满意的光学特性的光学系统，具体地，光学系统难以具有高精度的扫描部件。因此，激光打标装置中激光的发射路径不能获得对激光的波长而言优化的、且在其他波长带中满意的光学特性。例如，其受不同于激光波长的波长带中的色差(chromatic aberration)等的影响。因此，如果像公布号为 2009-78280的日本未审查专利中的激光打标装置一样，进相机的入射光的波长与激光的波长不同，则就不能通过相机拍摄得到清晰的拍摄图像。而且，在公布号为2009-78280的日本未审查专利中描述的激光打标装置中，由于拍摄图像有失真，因此除了基于拍摄轴，也不能基于拍摄图像来准确地获得对象上的处理位置。此外，公布号为2009-78280的日本未审查专利中描述的激光打标装置不包括用于相机拍摄的照明光源而是结合了照明光源，因此即使使照明光源的发射轴与激光的发射轴一致，也可能会受色差等的影响。
技术实现思路
鉴于上述的情形，本专利技术的一个目的是提供一种能够获得拍摄工件的高质量拍摄图像的激光处理装置。具体地，其目的是提供一种激光处理装置，其能够通过施加照明光且利用激光光学系统拍摄工件而获得清晰的拍摄图像。本专利技术的另一个目的是提供一种激光处理装置，其能够利用激光光学系统拍摄工件且能够获得清晰的拍摄图像、还能够防止激光的返回光损坏相机。本专利技术的另一个目的是提供一种能够利用激光光学系统拍摄工件且获得较小失真的拍摄图像的激光处理装置。具体地，其目的是提供一种能够基于工件的拍摄图像对处理位置进行高精度的检查或调整的激光处理装置。根据本专利技术一个实施例的激光处理装置包括激光生成器，其生成用于处理处理目标的激光；相机，其用于拍摄处理目标；相机分光器，其用于使得相机的光接收轴与激光的发射轴基本一致；照明光源，其用于生成具有与激光基本相同的波长的照明光，该照明光源具有与激光的发射轴基本一致的发射轴；以及相机快门，其以可打开/可关闭的方式阻挡来自处理目标的返回光，该相机快门相比于相机分光器安装在相机侧。根据这样的配置，具有与激光基本相同的波长的照明光能够施加于处理目标，并且来自处理目标的返回光能够通过与激光基本同轴的光路径而被相机接收。因此，利用针对激光的波长而优化的激光光学系统，能够获得较不可能受色差等影响的清晰的拍摄图像。此外，通过利用相机快门来阻挡处理目标反射的激光返回光能够防止激光损坏相机。除上述配置外，根据本专利技术另一实施例的激光处理装置还包括波长选择滤波器， 其选择性地使与照明光基本相同的波长穿过，该波长选择构件安装在相机的光接收路径上。根据这样的配置，能够防止预定波长带(包括与照明光基本相同的波长)外的不必要的波长进入相机。因此能够针对处理目标而获得清晰的拍摄图像。除上述配置外，根据本专利技术另一实施例的激光处理装置还包括扫描器，其扫描激光针对处理目标的发射轴；其中相机分光器相比于扫描器安装在激光生成器侧。根据这样的配置，从扫描器的光学特性的角度上，能够使激光的照射位置与相机的拍摄位置以高精度一致。因此，能够基于拍摄图像以高精度对处理位置进行检查或调整。除上述配置外，根据本专利技术另一实施例的激光处理装置还包括远心透镜，其用于使得激光的发射角度恒定而与激光的入射角度无关，该远心透镜相比于扫描器安装在处理目标侧。根据这样的配置，即使扫描激光的发射轴也能以恒定的角度将激光施加于处理目标，因此能够提高激光处理的精度，能够获得较少失真的拍摄图像，并且能够以高精度对处理位置进行检查或调整。除上述配置外，根据本专利技术另一实施例的激光处理装置还包括照明分光器，其使得照明光源的发射轴与相机的光接收轴基本一致，该照明分光器相比于相机分光器安装在相机侧。根据这样的配置，相机的光接收路径和照明光的发射路径能够在相机侧而不是在安装于激光发射路径上的相机分光器处分开。因此，与相机分光器和照明分光器都安装在激光的发射路径上的情形相比，能够抑制施加于处理目标的激光强度降低。除上述配置外，在根据本专利技术另一实施例的激光处理装置中，照明分光器被配置为将来自处理目标的返回光传送到相机，并且将来自照明光源的照明光反射到相机分光器。根据这样的配置，能够使来自照明分光器的传送光进入相机，从而与使反射光进入相机的情形相比，能够抑制幻像的发生并获得清晰的拍摄图像。根据本专利技术另一实施例的激光处理装置还包括光学孔径，其选择性地传送发射轴附近的照明光，该光学孔径相比于照明分光器安装在照明光源侧。根据这样的配置，能够阻挡拍摄所不需要的照明光，并且能够抑制照明光发射路径上的光学系统所反射、并进入相机的光量。因此，例如，当通过浅(shallow，小)扫描角度拍摄时，通过远心透镜的透镜中心附近有规律反射的反射光能够抑制拍摄图像中发生透镜眩光(lens flare)。根据本专利技术的激光处理装置通过与激光基本同轴的光路径将与激光具有基本相同波长的照明光施加于处理目标，并且通过与激光基本同轴的光路径拍摄工件。因此，能够利用针对激光的波长而优化的光学系统获得清晰的拍摄图像。根据本专利技术的激光处理装置通过利用相机快门来阻挡来自处理目标的返回光能够防止激光损坏相机。因此，通过使相机拍摄的定时与激光输出的定时不同，在防止激光损坏相机的同时，还能够对处理目标获得高图像质量的拍摄图像。根据本专利技术的激光处理装置通过将选择性地使与激光基本相同的波长穿过的波长选择滤波器安装在相机的光接收路径上来防止不必要的波长进入相机，从而能够获得清晰的拍摄图像。即使利用远心透镜来扫描激光的发射轴，根据本专利技术的激光处理装置也能够将激光以恒定的角度施加于处理目标。因此，能够提高激光处理的精度并且能够获得较小失真的拍摄图像，此外还能够以高精度对处理位置进行检查或调整。附图说明图I是示出包括根据本专利技术实施例的激光打标器的激光打标系统的概略配置的一个不例的系统图。图2是示出图I的激光打标器的具体配置的框图。图3A至图3C是示出图2的远心透镜的操作的一个示例的说明视图。图4是示出穿过图2的半反射镜的光路径的一个示例的说明视图。图5是示出图2的光学单元的空间布置的视图。图6是示出图I的打标器头的内部结构的透视图。图7是示出图5的照明模块的一个配置示例的平面图。图8是沿线A-A取的图7的照明模块的截面视图。图9是示出图5的相机模块的一个配置示例的平面图。图10是图9的相机模块的侧视图。图11是示出图5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤雅纪，井高护，
申请(专利权)人：株式会社其恩斯，
类型：发明
国别省市：
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