(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023141587
(43)【公開日】2023-10-05
(54)【発明の名称】情報表示板の製造方法及び情報表示板
(51)【国際特許分類】
B23K 26/00 20140101AFI20230928BHJP
【ＦＩ】
B23K26/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022047987
(22)【出願日】2022-03-24
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】722003082
【氏名又は名称】橋本 博美
(72)【発明者】
【氏名】橋本 博美
【テーマコード（参考）】
4E168
【Ｆターム（参考）】
4E168AA02
4E168AD18
4E168CB03
4E168DA03
4E168DA23
4E168DA24
4E168DA25
4E168DA26
4E168DA28
4E168DA37
(57)【要約】 （修正有）
【課題】板状部材の表面に、文字、記号、絵柄、及び２次元の幾何学模様を含む固有情報の濃度を正確に調整して刻印した情報表示板を提供する。
【解決手段】固有情報が刻印された情報表示板において、レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備する工程と、板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調整することを特徴とする情報表示板の製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】固有情報が刻印された情報表示板において、レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備する工程と、板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調整することを特徴とする情報表示板の製造方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固有情報が刻印された情報表示板において、
レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備
する工程と、
板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、
レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、
レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブ
ルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、
板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調
整することを特徴とする情報表示板の製造方法。
レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備
する工程と、
板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、
レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、
レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブ
ルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、
板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調
整することを特徴とする情報表示板の製造方法。
【請求項2】
レーザ刻印装置の走査形式がラスター形式及び／又はベクター形式であることを特徴と
する請求項１記載の情報表示板の製造方法。
する請求項１記載の情報表示板の製造方法。
【請求項3】
走査形式がラスター形式の場合、固有情報データの解像度ＤＰＩが少なくとも７２ＤＰ
Ｉ以上６００ＤＰＩ以下の範囲であり、ベクター形式の場合、形成する固有情報パターン
のハッチング寸法が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の情報表示板の製造方法。
Ｉ以上６００ＤＰＩ以下の範囲であり、ベクター形式の場合、形成する固有情報パターン
のハッチング寸法が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の情報表示板の製造方法。
【請求項4】
レーザヘッド移動速度が５０ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
【請求項5】
レーザ出力を１００％で刻印した場合の固有情報を基準としたとき、1回のレーザ出力
を２０％～９０％の範囲内で設定し、同一座標系において複数回の重複刻印することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
を２０％～９０％の範囲内で設定し、同一座標系において複数回の重複刻印することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
【請求項6】
板状部材の表面に形成される固有情報データが、文字、記号、絵柄及び２次元の幾何学
模様を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の情報表示板の製造方
法。
模様を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の情報表示板の製造方
法。
【請求項7】
板状部材が青森ヒバ、檜、杉、その他木材、外国からの輸入材、間伐材等を使った合成
材、積層材、紙材、皮革、合成皮革、合成樹脂を基材とすることを特徴とする請求項１乃
至６のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
材、積層材、紙材、皮革、合成皮革、合成樹脂を基材とすることを特徴とする請求項１乃
至６のいずれか１項記載の情報表示板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板状部材の表面に、レーザにより刻印する方法及び刻印された板状部材に関
する
する
【背景技術】
【0002】
従来、基材に個人情報などを印刷した、例えば、名刺や表札などを作製する際には各種
印刷や、樹脂製の貼付シートなどをカッテイングし、貼付することで表示してきた。
現在、名刺においては限られたスペースに団体、企業などに関する情報の他に運営する
ウェブページなどの情報を記載する必要があり、フォント、絵柄の大きさに制約を受ける
ようになってきている。
そのため、小さいサイズの文字や絵柄などを表示せざるを得なくなってきている。
印刷や、樹脂製の貼付シートなどをカッテイングし、貼付することで表示してきた。
現在、名刺においては限られたスペースに団体、企業などに関する情報の他に運営する
ウェブページなどの情報を記載する必要があり、フォント、絵柄の大きさに制約を受ける
ようになってきている。
そのため、小さいサイズの文字や絵柄などを表示せざるを得なくなってきている。
【0003】
そのような状況において、他人の名刺との差別化を図り、印象を相手に強く与えること
を目的として、合成樹脂（ポリエチレンテレフタレートなど）の名刺基材にレーザマーキ
ング加工する技術が開示されている。（特許文献１参照）
を目的として、合成樹脂（ポリエチレンテレフタレートなど）の名刺基材にレーザマーキ
ング加工する技術が開示されている。（特許文献１参照）
【0004】
また、シリコン、ガラス、サファイア、炭化珪素、又は水晶などの脆性部材を基材とし
て、脆性部材へのレーザ加工技術の売り込みを目的とした名刺型ノベルティに関する技術
の開示もある。（特許文献２参照）
これらはレーザ加工の精度と、脆性の高い部材であっても加工できるという効果を示す
ものである。
て、脆性部材へのレーザ加工技術の売り込みを目的とした名刺型ノベルティに関する技術
の開示もある。（特許文献２参照）
これらはレーザ加工の精度と、脆性の高い部材であっても加工できるという効果を示す
ものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００３－１５９８８５
【特許文献2】特開２０１８－１８０１６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前述のとおり、限られたスペースに固有情報を配置するため、必然的に
文字、絵柄のサイズを微細化する傾向にあるが、従来の方法によると印刷では可能であっ
た文字の彩度、明度を単にレーザを照射して実現することは非常に困難であり、基材に必
要以上のレーザ光を照射することにより、破損、貫通、及び加工部位を中心とした基材の
変形などのトラブルを誘発することになる。
文字、絵柄のサイズを微細化する傾向にあるが、従来の方法によると印刷では可能であっ
た文字の彩度、明度を単にレーザを照射して実現することは非常に困難であり、基材に必
要以上のレーザ光を照射することにより、破損、貫通、及び加工部位を中心とした基材の
変形などのトラブルを誘発することになる。
【0007】
本発明はかかる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは板状部材
（本願では、基材を『板状部材』と称する）の表面に、文字、記号、絵柄、及び２次元の
幾何学模様を含む固有情報の濃度を調整し、正確に刻印した情報表示板を提供することで
ある。
（本願では、基材を『板状部材』と称する）の表面に、文字、記号、絵柄、及び２次元の
幾何学模様を含む固有情報の濃度を調整し、正確に刻印した情報表示板を提供することで
ある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明にかかる情報表示板の製造方法は
固有情報が刻印された情報表示板において、
レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備
する工程と、
板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、
レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、
レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブ
ルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、
板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調
整することを特徴とする。
固有情報が刻印された情報表示板において、
レーザ光により表面に固有情報を含むパターンを形成することが可能な板状部材を準備
する工程と、
板状部材の表面に形成する固有情報を含む固有情報データを準備する工程と、
レーザ照射手段を備えるレーザ刻印装置を準備し、
レーザ刻印装置には、Ｘ－Ｙ方向への移動手段及び板状部材を載置するフラットテーブ
ルに対して垂直方向の高さ調整手段を備えたレーザヘッドを有しており、
板状部材にレーザ光を照射するときのレーザヘッド移動速度及び／又はレーザ出力を調
整することを特徴とする。
【0009】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
レーザ刻印装置の走査形式がラスター形式及び／又はベクター形式であることを特徴と
する。
レーザ刻印装置の走査形式がラスター形式及び／又はベクター形式であることを特徴と
する。
【0010】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
走査形式がラスター形式の場合、固有情報データの解像度ＤＰＩが少なくとも７２ＤＰ
Ｉ以上６００ＤＰＩ以下の範囲であり、ベクター形式の場合、形成する固有情報パターン
のハッチング寸法が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする。
走査形式がラスター形式の場合、固有情報データの解像度ＤＰＩが少なくとも７２ＤＰ
Ｉ以上６００ＤＰＩ以下の範囲であり、ベクター形式の場合、形成する固有情報パターン
のハッチング寸法が０．０１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【0011】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
レーザヘッド移動速度が５０ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを
特徴とする。
レーザヘッド移動速度が５０ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下であることを
特徴とする。
【0012】
このような情報表示板の製造方法とすることにより、
レーザヘッド移動速度とレーザ出力を相互に調整することで板状部材の表面に刻印した
固有情報の濃度を正確に調整することができる。
レーザヘッド移動速度とレーザ出力を相互に調整することで板状部材の表面に刻印した
固有情報の濃度を正確に調整することができる。
【0013】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
レーザ出力を１００％で刻印した場合の固有情報を基準としたとき、１回のレーザ出力
を２０％～９０％の範囲内で設定し、同一座標系において複数回の重複刻印することを特
徴とする。
レーザ出力を１００％で刻印した場合の固有情報を基準としたとき、１回のレーザ出力
を２０％～９０％の範囲内で設定し、同一座標系において複数回の重複刻印することを特
徴とする。
【0014】
このような情報表示板の製造方法とすることにより、
レーザ強度の特性を活かし、板状部材に焼損、炭化などの変化を起こさせるための一定
量の閾値に満たない露光量以下までレーザ出力を抑えることで、レーザ強度が得られる範
囲を小さくすることができ、これを重複刻印することで、より微細な固有情報を刻印する
ことができる。
レーザ強度の特性を活かし、板状部材に焼損、炭化などの変化を起こさせるための一定
量の閾値に満たない露光量以下までレーザ出力を抑えることで、レーザ強度が得られる範
囲を小さくすることができ、これを重複刻印することで、より微細な固有情報を刻印する
ことができる。
【0015】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
板状部材の表面に形成される固有情報データが、文字、記号、絵柄、及び２次元の幾何
学模様を含むことを特徴とする。
板状部材の表面に形成される固有情報データが、文字、記号、絵柄、及び２次元の幾何
学模様を含むことを特徴とする。
【0016】
また、本発明にかかる情報表示板の製造方法は、
板状部材が青森ヒバ、檜、杉、その他木材、外国からの輸入材、間伐材等を使った合成
材、積層材、紙材、皮革、合成皮革、合成樹脂を基材とすることを特徴とする。
板状部材が青森ヒバ、檜、杉、その他木材、外国からの輸入材、間伐材等を使った合成
材、積層材、紙材、皮革、合成皮革、合成樹脂を基材とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、レーザ照射の際の移動速度と、レーザ出力を相互に調整することで、
板状部材の表面に、文字、記号、絵柄、及び２次元の幾何学模様を含む固有情報の濃度を
調整し、正確に刻印することが可能となる。
また、固有情報に合わせて、走査方式を選択することで高精細な刻印が可能となる。
また、固有情報に合わせて、走査方式を選択することにより、刻印時間を低減しつつ、
位置精度の高い刻印が可能となる。
板状部材の表面に、文字、記号、絵柄、及び２次元の幾何学模様を含む固有情報の濃度を
調整し、正確に刻印することが可能となる。
また、固有情報に合わせて、走査方式を選択することで高精細な刻印が可能となる。
また、固有情報に合わせて、走査方式を選択することにより、刻印時間を低減しつつ、
位置精度の高い刻印が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】板状部材へ刻印するレーザ刻印装置を模式的に示す概念図である。
【図2】板状部材を載置する座標グリッド（仮想格子）を示す概念図である。
【図3】刻印形式を示す概念図であり、詳しくは、（ａ）ベクター形式を示し、（ｂ）ラスター形式を示す。
【図4】ベクター形式における濃度及びハッチング量の関係を示す概念図である。
【図5】ラスター形式における濃度及びヘッド移動速度とレーザ出力の関係を示す概念図である。
【図6】ヘッド移動速度に依存するレーザビームのＸ軸方向の重複度合いを示す概念図である。
【図7】レーザビームのＹ軸方向の重複度合いを示す概念図であり、詳しくは、（ａ）ベクター形式におけるレーザビーム間の距離を示し、（ｂ）Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域の積算露光量が小さいことを示し、（ｃ）Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域の積算露光量が大きいことを示す。
【図8】レーザビーム間の重複露光量及びＹ軸方向のハッチング量との関係を示す概念図であり、詳しくは、（ａ）重複露光量が閾値以上となる場合を示し、（ｂ）は重複露光量が閾値以下となる場合を示している。
【図9】板状部材の載置用治具を示す概念図である。
【図10】楕円状のレーザビームを傾斜させた場合に概念図であり、詳しくは、（ａ）楕円状のレーザビームの傾斜角度の一例を示し、（ｂ）楕円状のレーザビームを傾斜させてレーザビームを照射した場合のストライプを示し（ｃ）楕円状のレーザビームを垂直にさせてレーザビームを照射した場合のストライプを示している。
【図11】刻印装置の制御系について説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、
いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。
また、同一又は同種の部材については、同じ参照符号を付して、説明を省略することが
ある。
いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。
また、同一又は同種の部材については、同じ参照符号を付して、説明を省略することが
ある。
【0020】
まず、図１及び図２を参照にしながら、本発明の実施の形態にかかるレーザ刻印装置に
ついて説明を行う。
図１は、本発明の実施の形態にかかる板状部材１へ刻印する装置を模式的に示す概念図
であり、そのレーザ刻印装置は、板状部材１の表面にレーザを集光させ、特定の固有情報
（ここからは、パターンと称することもある）を描くように照射してアブレーション加工
により板状部材１を部分的に除去することで欠損部を形成する。換言すれば、板状部材１
が木材の場合、レーザにより木材表面が高熱を受けることで焼損又は炭化することで刻印
を形成する。
ついて説明を行う。
図１は、本発明の実施の形態にかかる板状部材１へ刻印する装置を模式的に示す概念図
であり、そのレーザ刻印装置は、板状部材１の表面にレーザを集光させ、特定の固有情報
（ここからは、パターンと称することもある）を描くように照射してアブレーション加工
により板状部材１を部分的に除去することで欠損部を形成する。換言すれば、板状部材１
が木材の場合、レーザにより木材表面が高熱を受けることで焼損又は炭化することで刻印
を形成する。
【0021】
レーザ刻印装置には、板状部材１を載置するフラットテーブル６と、レーザを発振する
レーザ発振器（図示しない）と、レーザ発振器で発振されたレーザを板状部材１に照射す
るレーザヘッド部５と、を備える。
レーザヘッド部５は、フラットテーブル６に対してＸ－Ｙ方向への移動手段（図示しな
い）を備え、移動軌跡は、板状部材１に対して並行に移動させることが可能である。
また、板状部材１に対して、垂直方向への移動手段をレーザヘッド部に設け、フラット
テーブル６との焦点距離計測手段（図示しない）を設けることで、常時一定の焦点距離を
維持しながらＸ－Ｙ方向への移動を行うようにしてもよい。
また、フラットテーブル６上に板状部材１を載置して、所定の角度に回転、移動させる
載置用治具７を用いて任意の角度で刻印することも可能である。
その場合、載置用治具７の高さを考慮する必要があるため、レーザヘッド部５の高さ及
び焦点距離を調整することは言うまでもない。
各移動手段の動力源は、パルスモーター、サーボモーター、リニアモーターなど既知の
動力源及び機構を適用することができる。
本実施の形態では、Ｘ－Ｙ方向への移動手段について、パルスモーターを例にとり説明
を行う。
レーザ発振器（図示しない）と、レーザ発振器で発振されたレーザを板状部材１に照射す
るレーザヘッド部５と、を備える。
レーザヘッド部５は、フラットテーブル６に対してＸ－Ｙ方向への移動手段（図示しな
い）を備え、移動軌跡は、板状部材１に対して並行に移動させることが可能である。
また、板状部材１に対して、垂直方向への移動手段をレーザヘッド部に設け、フラット
テーブル６との焦点距離計測手段（図示しない）を設けることで、常時一定の焦点距離を
維持しながらＸ－Ｙ方向への移動を行うようにしてもよい。
また、フラットテーブル６上に板状部材１を載置して、所定の角度に回転、移動させる
載置用治具７を用いて任意の角度で刻印することも可能である。
その場合、載置用治具７の高さを考慮する必要があるため、レーザヘッド部５の高さ及
び焦点距離を調整することは言うまでもない。
各移動手段の動力源は、パルスモーター、サーボモーター、リニアモーターなど既知の
動力源及び機構を適用することができる。
本実施の形態では、Ｘ－Ｙ方向への移動手段について、パルスモーターを例にとり説明
を行う。
【0022】
フラットテーブル６は上面側に反射防止加工が施されており、フラットテーブル６に載
置した板状部材１に対してパターンデータの誤入力によりレーザヘッド部５が板状部材１
を外れた場合でも照射されたレーザがフラットテーブル６表面で反射することを防止して
いる。
なお、反射防止加工に代えて、板状部材１を保持する載置用治具７を載置した後に板状
部材１を載置して刻印を行ってもよいし、併用してもよい。
置した板状部材１に対してパターンデータの誤入力によりレーザヘッド部５が板状部材１
を外れた場合でも照射されたレーザがフラットテーブル６表面で反射することを防止して
いる。
なお、反射防止加工に代えて、板状部材１を保持する載置用治具７を載置した後に板状
部材１を載置して刻印を行ってもよいし、併用してもよい。
【0023】
図２は、板状部材１を載置するフラットテーブル６の座標グリッド（仮想格子）を示す
概念図であり、レーザ刻印装置の機械原点から＋Ｘ軸方向及び＋Ｙ軸方向へ１０ｍｍ以内
の範囲で移動した点を座標グリッドの原点（０，０）と定義している。
この座標グリッドの１マスは、仮に２５ｍｍ×２５ｍｍに設定しているが、１ｍｍ単位
で設定が可能であり、１ｍｍ～５０ｍｍの範囲内で設定が可能である。
また、対象となる板状部材１の外形サイズや、固有情報に合わせて設定することも可能で
ある。
また、装置としての刻印可能範囲１１は２００ｍｍ×２００ｍｍ～１５００ｍｍ×１５
００ｍｍ以内で選択することが可能である。
しかし、載置用治具７にＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に平行にスライド可能となる機構
を設けることで刻印可能範囲１１を超える板状部材１への刻印も可能となる。
この説明については後述する。
概念図であり、レーザ刻印装置の機械原点から＋Ｘ軸方向及び＋Ｙ軸方向へ１０ｍｍ以内
の範囲で移動した点を座標グリッドの原点（０，０）と定義している。
この座標グリッドの１マスは、仮に２５ｍｍ×２５ｍｍに設定しているが、１ｍｍ単位
で設定が可能であり、１ｍｍ～５０ｍｍの範囲内で設定が可能である。
また、対象となる板状部材１の外形サイズや、固有情報に合わせて設定することも可能で
ある。
また、装置としての刻印可能範囲１１は２００ｍｍ×２００ｍｍ～１５００ｍｍ×１５
００ｍｍ以内で選択することが可能である。
しかし、載置用治具７にＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に平行にスライド可能となる機構
を設けることで刻印可能範囲１１を超える板状部材１への刻印も可能となる。
この説明については後述する。
【0024】
板状部材１の載置位置を任意に設定する場合でも、装置としてのＸ軸及びＹ軸の真直度
と、座標グリッドのＸ軸、Ｙ軸の真直度は一致しているため、板状部材１の任意の座標値
を始点座標として、Ｘ軸座標、Ｙ軸座標に入力することで可能となる。
と、座標グリッドのＸ軸、Ｙ軸の真直度は一致しているため、板状部材１の任意の座標値
を始点座標として、Ｘ軸座標、Ｙ軸座標に入力することで可能となる。
【0025】
また、板状部材１が座標グリットに対して回転ズレがある場合には、回転角θを±３０
度以内で設定が可能である。しかしながら、過度の回転ズレ調整を行うと刻印の仕上がり
状態に影響があり、ベクター形式においては、刻印するパターン端部のアウトラインへの
影響が特に顕著であるため、板状部材１の再載置で対応し、微量な回転ズレに対応する手
法がより好ましい。
度以内で設定が可能である。しかしながら、過度の回転ズレ調整を行うと刻印の仕上がり
状態に影響があり、ベクター形式においては、刻印するパターン端部のアウトラインへの
影響が特に顕著であるため、板状部材１の再載置で対応し、微量な回転ズレに対応する手
法がより好ましい。
【0026】
なお、図９に示すように板状部材１の載置に利用する載置用治具７を用いることも可能
であり、載置用治具７の板状部材１載置座標と載置用治具７との関係を整合させることに
より、載置用治具７で全体の回転ズレを調整することも可能である。
この場合、載置用治具７の載置領域外にＸ軸に対する回転ズレ検出用パターンの予備刻
印領域１２を設けておき、刻印の前に予備刻印として＋Ｘ軸方向へ細線を刻印して、座標
グリッドとの回転ズレを計測するようにして、計測した回転ズレを回転角θ（度）の調整
で修正するようにしてもよい。
であり、載置用治具７の板状部材１載置座標と載置用治具７との関係を整合させることに
より、載置用治具７で全体の回転ズレを調整することも可能である。
この場合、載置用治具７の載置領域外にＸ軸に対する回転ズレ検出用パターンの予備刻
印領域１２を設けておき、刻印の前に予備刻印として＋Ｘ軸方向へ細線を刻印して、座標
グリッドとの回転ズレを計測するようにして、計測した回転ズレを回転角θ（度）の調整
で修正するようにしてもよい。
【0027】
次に、レーザ発振器で発振され、レーザヘッド部５から板状部材１に照射されるレーザ
について説明する。
使用可能なレーザは、固体レーザのＹＡＧレーザ、ファイバレーザ、半導体レーザなど
や、気体レーザとして、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザなどを用いることが可能であり、
本実施の形態では高出力を要求しないため、４００ｎｍ～５３０ｎｍ程度の半導体レーザ
により行うがこれに限定するものではない。
当然に、半導体レーザ以外、例えば、ＣＯ２レーザを使用した場合には、高出力が得ら
れるため、レーザヘッド部５の移動速度を高速に設定することも可能となり、刻印に必要
とする時間が短縮されるという効果もある。
例えば、レーザ発振器のレーザパワーを２倍にすることで刻印するパターンにもよるが
必要となる時間を３５％～６０％短縮することが可能となる。
また、レーザ出力を低くし、レーザヘッド部５の移動速度で調整することも可能である
ため、相互の調整範囲が広がるという効果もある。
但し、高出力に合わせて移動速度を高速にすると、レーザ露光量により刻印される板状
部材１の寸法精度に影響が出る可能性があるため、過度の時間短縮はパターンの不具合を
誘発しかねないので注意が必要である。
について説明する。
使用可能なレーザは、固体レーザのＹＡＧレーザ、ファイバレーザ、半導体レーザなど
や、気体レーザとして、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザなどを用いることが可能であり、
本実施の形態では高出力を要求しないため、４００ｎｍ～５３０ｎｍ程度の半導体レーザ
により行うがこれに限定するものではない。
当然に、半導体レーザ以外、例えば、ＣＯ２レーザを使用した場合には、高出力が得ら
れるため、レーザヘッド部５の移動速度を高速に設定することも可能となり、刻印に必要
とする時間が短縮されるという効果もある。
例えば、レーザ発振器のレーザパワーを２倍にすることで刻印するパターンにもよるが
必要となる時間を３５％～６０％短縮することが可能となる。
また、レーザ出力を低くし、レーザヘッド部５の移動速度で調整することも可能である
ため、相互の調整範囲が広がるという効果もある。
但し、高出力に合わせて移動速度を高速にすると、レーザ露光量により刻印される板状
部材１の寸法精度に影響が出る可能性があるため、過度の時間短縮はパターンの不具合を
誘発しかねないので注意が必要である。
【0028】
また、本技術で開示する半導体レーザは、一般的なガウシアン分布の特性を有するガウ
シアンビームである。
この半導体レーザは、光軸から離れた一つの点からの光が曲面で反射・屈折したあと、
一つの点に結像せず、間隔をおいた二つの直交する線分上に別々の像を結ぶ現象が発生す
る。
その線状の像間の距離を非点隔差といい、この非点隔差のために楕円状の放射パターン
を有していることが既知の技術情報として知られている。
本技術では、この楕円状の放射パターンのビームプロファイルを補正することで真円に
近い形状にするためにプリズムを複数個組み合わせることで改善している。
以下、放射パターンを真円形状とした場合の刻印方法について詳述する。
但し、楕円状の放射パターンを排除するものではなく、それを有効利用した刻印方法の
詳細についても後述する。
シアンビームである。
この半導体レーザは、光軸から離れた一つの点からの光が曲面で反射・屈折したあと、
一つの点に結像せず、間隔をおいた二つの直交する線分上に別々の像を結ぶ現象が発生す
る。
その線状の像間の距離を非点隔差といい、この非点隔差のために楕円状の放射パターン
を有していることが既知の技術情報として知られている。
本技術では、この楕円状の放射パターンのビームプロファイルを補正することで真円に
近い形状にするためにプリズムを複数個組み合わせることで改善している。
以下、放射パターンを真円形状とした場合の刻印方法について詳述する。
但し、楕円状の放射パターンを排除するものではなく、それを有効利用した刻印方法の
詳細についても後述する。
【0029】
次に、図１１を参照にしながら、本発明の実施の形態にかかるレーザ刻印装置の制御部
１３について説明する。
レーザ照射制御部１４には、刻印データ入力部１５と、データ処理部１６、計測演算部
２０及びレーザ照射部１７を含み、動作制御部１８は、レーザヘッド駆動部１９を含んで
いる。
１３について説明する。
レーザ照射制御部１４には、刻印データ入力部１５と、データ処理部１６、計測演算部
２０及びレーザ照射部１７を含み、動作制御部１８は、レーザヘッド駆動部１９を含んで
いる。
【0030】
刻印データ入力部１５には、記憶部（図示しない）を含んでもよい。
また、記憶部は外付けの記憶装置でも可能であり、パーソナルコンピュータを接続し、
刻印データの入力部、記憶部を兼ねてもよい。
レーザ刻印装置との通信では、有線で接続してもよいし、既知の技術として、例えば、
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線通信技術で接続してもよい。
また、記憶部は外付けの記憶装置でも可能であり、パーソナルコンピュータを接続し、
刻印データの入力部、記憶部を兼ねてもよい。
レーザ刻印装置との通信では、有線で接続してもよいし、既知の技術として、例えば、
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線通信技術で接続してもよい。
【0031】
データ処理部１６は記憶部に記憶される刻印データに基づいて、ストライプ幅Ｗに対応
するレーザ照射データをそれぞれ生成し、生成したレーザ照射データに基づいてレーザ照
射部１７を制御する。
レーザ照射データには、例えばレーザ光の出射のオンオフを表す論理値“１”及び論理
値“０”を含んでいる。
なお、刻印データはレーザビーム径、ビーム強度、ストライプ幅Ｗ、解像度ＤＰＩ、
ハッチング量Ｈなど刻印に関する種々のパラメータの値を含む場合があり、レーザヘッド
部５の移動速度、刻印方向などのパラメータを考慮して作成される。
するレーザ照射データをそれぞれ生成し、生成したレーザ照射データに基づいてレーザ照
射部１７を制御する。
レーザ照射データには、例えばレーザ光の出射のオンオフを表す論理値“１”及び論理
値“０”を含んでいる。
なお、刻印データはレーザビーム径、ビーム強度、ストライプ幅Ｗ、解像度ＤＰＩ、
ハッチング量Ｈなど刻印に関する種々のパラメータの値を含む場合があり、レーザヘッド
部５の移動速度、刻印方向などのパラメータを考慮して作成される。
【0032】
種々のパラメータに基づきデータ処理部１６でレーザ照射データとして制御信号ＣＳ１
を生成し、レーザ照射部１７に伝送すると共に刻印データに基づくＸ－Ｙ移動手段の制御
信号ＣＳ２も動作制御部を介してレーザヘッド駆動部１９に伝送される。
これによりレーザ刻印装置における刻印が実行される。
を生成し、レーザ照射部１７に伝送すると共に刻印データに基づくＸ－Ｙ移動手段の制御
信号ＣＳ２も動作制御部を介してレーザヘッド駆動部１９に伝送される。
これによりレーザ刻印装置における刻印が実行される。
【0033】
次に、フィードバック制御について説明する。
前述したように刻印データ入力部１５で入力された刻印データに基づく制御信号ＣＳ１
は動作制御部１８に伝送され、動作信号としてレーザヘッド駆動部１９に伝送される。
これによりＸ－Ｙ移動手段により刻印が実行される。
このとき、レーザヘッド駆動部１９では、例えば、パルスモーターの移動速度をパルス
数や周波数で制御しつつ、フラットテーブル６の座標グリッド（仮想格子）上の位置座標
を計測手段（図示しない）を用いることで、計測データＭＤを取得し、動作制御部１８に
フィードバックしてもよい。
前述したように刻印データ入力部１５で入力された刻印データに基づく制御信号ＣＳ１
は動作制御部１８に伝送され、動作信号としてレーザヘッド駆動部１９に伝送される。
これによりＸ－Ｙ移動手段により刻印が実行される。
このとき、レーザヘッド駆動部１９では、例えば、パルスモーターの移動速度をパルス
数や周波数で制御しつつ、フラットテーブル６の座標グリッド（仮想格子）上の位置座標
を計測手段（図示しない）を用いることで、計測データＭＤを取得し、動作制御部１８に
フィードバックしてもよい。
【0034】
この計測データＭＤと制御信号ＣＳ１を計測演算部２０にフィードバックＦＢし、実際
の座標グリッド上の位置座標を補正データＣＤとしてデータ処理部１６にフィードバック
することで、物理的、電気的要因、例えば、板状部材１へのレーザヘッド部５の衝突又は
駆動源であるパルスモーターの脱調などにより差分が発生したことを検出した場合、刻印
データの差分を特定することにより補正された制御信号ＣＳ１、ＣＳ２がデータ処理部１
６で再度、生成され座標との差分、位置座標が特定でき、正確な位置座標での刻印が可能
となる。
の座標グリッド上の位置座標を補正データＣＤとしてデータ処理部１６にフィードバック
することで、物理的、電気的要因、例えば、板状部材１へのレーザヘッド部５の衝突又は
駆動源であるパルスモーターの脱調などにより差分が発生したことを検出した場合、刻印
データの差分を特定することにより補正された制御信号ＣＳ１、ＣＳ２がデータ処理部１
６で再度、生成され座標との差分、位置座標が特定でき、正確な位置座標での刻印が可能
となる。
【0035】
次に、レーザ刻印装置で刻印する絵柄及び２次元の幾何学模様を含む固有情報のデータ
について説明する。
データとしてレーザ刻印装置に入力するファイル形式は、ｐｎｇ、ｊｐｅｇ、ｊｐｇ、
ｂｍｐ、ｇｉｆ、ｔｉｆｆ、ｔｉｆ、ｓｖｇ、ｄｘｆ等の既知のファイル形式を使用する
ことが可能である。
また、文字、記号などのフォント形式、フォントサイズも特に限定しない。
について説明する。
データとしてレーザ刻印装置に入力するファイル形式は、ｐｎｇ、ｊｐｅｇ、ｊｐｇ、
ｂｍｐ、ｇｉｆ、ｔｉｆｆ、ｔｉｆ、ｓｖｇ、ｄｘｆ等の既知のファイル形式を使用する
ことが可能である。
また、文字、記号などのフォント形式、フォントサイズも特に限定しない。
【0036】
次に、情報表示板として、例えば、縦５５ｍｍ、横９１ｍｍの一般的な薄板状の名刺を
例にとり説明するが、特にこれに限定するものではなく、その他、情報を刻印した厚板、
薄板など、形状、サイズは自由に選択することが可能である。
情報表示板には、各種の情報を示す表示が付されている。その表示により示される情報
とは、例えば、個人等を特定する氏名、所属する会社等の名称、会社等のロゴマークなど
の商号商標、会社等の所在地、電話番号、ＦＡＸ、２次元の幾何学模様、会社事業内容等
の情報などがあげられる。
例にとり説明するが、特にこれに限定するものではなく、その他、情報を刻印した厚板、
薄板など、形状、サイズは自由に選択することが可能である。
情報表示板には、各種の情報を示す表示が付されている。その表示により示される情報
とは、例えば、個人等を特定する氏名、所属する会社等の名称、会社等のロゴマークなど
の商号商標、会社等の所在地、電話番号、ＦＡＸ、２次元の幾何学模様、会社事業内容等
の情報などがあげられる。
【0037】
２次元の幾何学模様には、情報表示板に刻印された情報、又はその他の情報が含まれて
おり、２次元の幾何学模様を所定の機器で読み込むことにより機器で情報を識別できる。
例えば、２次元の幾何学模様には情報表示板の所有者が所属する会社等のウェブページ
のアドレスが含まれてもよい。
その場合、例えば、スマートフォンに付属するカメラで２次元の幾何学模様を撮影する
ことで、アドレスをスマートフォンで読取り、ウェブページを表示することもできる。
おり、２次元の幾何学模様を所定の機器で読み込むことにより機器で情報を識別できる。
例えば、２次元の幾何学模様には情報表示板の所有者が所属する会社等のウェブページ
のアドレスが含まれてもよい。
その場合、例えば、スマートフォンに付属するカメラで２次元の幾何学模様を撮影する
ことで、アドレスをスマートフォンで読取り、ウェブページを表示することもできる。
【0038】
情報表示板の材料について説明する。情報表示板の材料としては、例えば、青森ヒバ、
檜、杉、外国からの輸入材、間伐材等を使った合成材などを利用可能である。
檜、杉、外国からの輸入材、間伐材等を使った合成材などを利用可能である。
【0039】
また、木材以外にもレーザで刻印でき、かつ、濃度を調整できる材質であれば特に限定
するものではない。例えば、紙材、皮革、合成樹脂であっても可能である。
するものではない。例えば、紙材、皮革、合成樹脂であっても可能である。
【0040】
【0041】
（実施形態１）
ベクター形式による製造方法について説明する。
ベクター形式では、点座標とそれを結ぶ線や面のパラメータ情報で表現される刻印方法
であるため、点座標の数によって刻印されたパターンの輪郭の滑らかさが決定される。
ベクター形式による製造方法について説明する。
ベクター形式では、点座標とそれを結ぶ線や面のパラメータ情報で表現される刻印方法
であるため、点座標の数によって刻印されたパターンの輪郭の滑らかさが決定される。
【0042】
詳しくは、板状部材１の複数の刻印領域にその領域内のパターン形成部分にのみレーザ
を走査する方式であり、一つのパターンを刻印し終わるとレーザをＯＦＦとし、同じ刻印
領域内の次のパターンにレーザヘッド部５が移動し、再びＯＮとしてそのパターンを刻印
する。
一つの刻印領域内のパターン全ての刻印が終了すると、Ｘ－Ｙ方向の移動により、次の
刻印領域ヘレーザヘッド部５が移動する。
を走査する方式であり、一つのパターンを刻印し終わるとレーザをＯＦＦとし、同じ刻印
領域内の次のパターンにレーザヘッド部５が移動し、再びＯＮとしてそのパターンを刻印
する。
一つの刻印領域内のパターン全ての刻印が終了すると、Ｘ－Ｙ方向の移動により、次の
刻印領域ヘレーザヘッド部５が移動する。
【0043】
図３（ａ）に示すように、刻印領域内の一つのパターン１を刻印するときは、パターン
１内でストライプ幅Ｗのパターン刻印を行うため、レーザヘッド部５を＋Ｘ軸方向に移動
させ点座標とその他の点座標を結ぶ線を刻印する。
そして、＋Ｙ軸方向にレーザヘッド部５を移動させることで次の点座標とその他の点座
標を結ぶ線をストライプ幅Ｗで刻印する。
図３（ａ）においては、所謂、一方向への刻印により実施されることを示している。
このとき、＋Ｘ軸方向に刻印が進行し、その他の点座標まで刻印が実施され、レーザを
ＯＦＦにして＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動させ、その他の点座標側から点
座標側へ－Ｘ軸方向へ刻印をスタートする。所謂、往復刻印を実施してもよい。
そうすることで刻印時間をより短縮することが可能となる。
このような刻印を交互及び／又は個別に繰り返すことにより、刻印領域内のパターン１
の刻印を完了し、次の刻印領域内のパターン２にレーザをＯＦＦにして移動する。
１内でストライプ幅Ｗのパターン刻印を行うため、レーザヘッド部５を＋Ｘ軸方向に移動
させ点座標とその他の点座標を結ぶ線を刻印する。
そして、＋Ｙ軸方向にレーザヘッド部５を移動させることで次の点座標とその他の点座
標を結ぶ線をストライプ幅Ｗで刻印する。
図３（ａ）においては、所謂、一方向への刻印により実施されることを示している。
このとき、＋Ｘ軸方向に刻印が進行し、その他の点座標まで刻印が実施され、レーザを
ＯＦＦにして＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動させ、その他の点座標側から点
座標側へ－Ｘ軸方向へ刻印をスタートする。所謂、往復刻印を実施してもよい。
そうすることで刻印時間をより短縮することが可能となる。
このような刻印を交互及び／又は個別に繰り返すことにより、刻印領域内のパターン１
の刻印を完了し、次の刻印領域内のパターン２にレーザをＯＦＦにして移動する。
【0044】
このとき、一つのパターン内で＋Ｘ軸方向に形成するストライプ幅Ｗのパターン刻印を
＋Ｙ軸方向にずらしながら複数回の刻印をする際に複数のストライプ幅Ｗのパターン間の
ピッチ及びパターン幅を設定することによりレーザ刻印したパターンの濃度を調整する。
具体的には、パターン幅（レーザビーム径）０．２ｍｍ、パターンピッチ（ハッチング
量Ｈ）を０．０５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内で調整し、＋Ｘ軸方向のレーザヘッド部５の
移動速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲内で任意に設定して、
レーザ出力は１％～１００％の範囲内で調整して刻印を行う。
＋Ｙ軸方向にずらしながら複数回の刻印をする際に複数のストライプ幅Ｗのパターン間の
ピッチ及びパターン幅を設定することによりレーザ刻印したパターンの濃度を調整する。
具体的には、パターン幅（レーザビーム径）０．２ｍｍ、パターンピッチ（ハッチング
量Ｈ）を０．０５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内で調整し、＋Ｘ軸方向のレーザヘッド部５の
移動速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲内で任意に設定して、
レーザ出力は１％～１００％の範囲内で調整して刻印を行う。
【0045】
図４（ａ）乃至（ｃ）は、上記調整方法を実施した場合の概念図であって、図４（ａ）
では、パターンピッチＨをレーザビーム径の０．２ｍｍと略同一に調整した場合であり、
レーザビーム間の閾値以下のレーザ露光量が重複せず、かつ、レーザ露光量が０（ゼロ）
になっていないことを示している。図４（ｂ）は、パターンピッチＨをレーザビーム径の
半分程度にした場合を示しており、閾値以上のレーザ露光量の重複及び閾値以下のレーザ
露光量も重複していることを示している。
では、パターンピッチＨをレーザビーム径の０．２ｍｍと略同一に調整した場合であり、
レーザビーム間の閾値以下のレーザ露光量が重複せず、かつ、レーザ露光量が０（ゼロ）
になっていないことを示している。図４（ｂ）は、パターンピッチＨをレーザビーム径の
半分程度にした場合を示しており、閾値以上のレーザ露光量の重複及び閾値以下のレーザ
露光量も重複していることを示している。
【0046】
そのため、板状部材１に照射されたレーザ露光量が閾値をはるかに超えるため刻印した
パターン周辺にまでレーザ露光量の影響を受けていることを示している。
図４（ｃ）は、レーザビーム径の約２倍以上のパターンピッチＨで刻印した場合には、
レーザビーム間に間隙が形成されることを示しており、この場合、刻印されるパターンに
スリットが形成された状態を示している。
パターンの濃度を調整する方法として、上記以外にレーザ出力を一定とする場合には、
レーザヘッド部５の移動速度をパルスモーターのパルス数や周波数で調整する方法も有効
である。
パターン周辺にまでレーザ露光量の影響を受けていることを示している。
図４（ｃ）は、レーザビーム径の約２倍以上のパターンピッチＨで刻印した場合には、
レーザビーム間に間隙が形成されることを示しており、この場合、刻印されるパターンに
スリットが形成された状態を示している。
パターンの濃度を調整する方法として、上記以外にレーザ出力を一定とする場合には、
レーザヘッド部５の移動速度をパルスモーターのパルス数や周波数で調整する方法も有効
である。
【0047】
図５（ａ）乃至（ｃ）は、レーザ出力を一定とする場合のレーザヘッド部５の移動速度
による調整方法を実施した場合の概念図であり、図５（ａ）は移動速度を高速にした場合
の濃淡具合を示し、図５（ｃ）は移動速度を低速にした場合の濃淡具合を示し、図５
（ｂ）は、両速度の中間速度にした場合の濃淡具合を示している。
それによれば、レーザヘッド部５の移動速度を高速から低速にするにつれて刻印の濃度
が濃くなっており、レーザ出力を一定とする場合にはレーザヘッド部５の移動速度に依存
することを示している。
これらの調整方法を個々に実施してもよいし、組み合わせることも可能である。
による調整方法を実施した場合の概念図であり、図５（ａ）は移動速度を高速にした場合
の濃淡具合を示し、図５（ｃ）は移動速度を低速にした場合の濃淡具合を示し、図５
（ｂ）は、両速度の中間速度にした場合の濃淡具合を示している。
それによれば、レーザヘッド部５の移動速度を高速から低速にするにつれて刻印の濃度
が濃くなっており、レーザ出力を一定とする場合にはレーザヘッド部５の移動速度に依存
することを示している。
これらの調整方法を個々に実施してもよいし、組み合わせることも可能である。
【0048】
ここで装置の移動機構について説明する前に、本発明に供する機構は一般的な機械装置
に使用される既知の機構を利用しているため図面を省略して説明することとする。
装置の移動機構には動力源としてパルスモーターが含まれ、伝達機構を介してＸ－Ｙの
移動手段を駆動する。
その速度制御はパルスモーターに対してのパルス周波数（Ｈｚ）で決まり、ドライバに
入力するパルス数や周波数の変更でモーターの回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を調整することで
達成される。
伝達機構としては、例えば、Ｘ軸にボールねじの機構を設け、ねじ部にレーザヘッド部
５を連結し、ボールねじと動力源であるパルスモーターとをタイミングプーリーとタイミ
ングベルトで連結し、タイミングプーリーの歯数で減速比を設定し、移動距離、移動速度
の調整は、パルス数や周波数で設定することにより調整可能となる。
また、上記のＸ軸の移動機構全体に対して、同様にＹ軸の移動機構を設けることにより
Ｘ－Ｙの移動機構を構成することが可能である。
に使用される既知の機構を利用しているため図面を省略して説明することとする。
装置の移動機構には動力源としてパルスモーターが含まれ、伝達機構を介してＸ－Ｙの
移動手段を駆動する。
その速度制御はパルスモーターに対してのパルス周波数（Ｈｚ）で決まり、ドライバに
入力するパルス数や周波数の変更でモーターの回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を調整することで
達成される。
伝達機構としては、例えば、Ｘ軸にボールねじの機構を設け、ねじ部にレーザヘッド部
５を連結し、ボールねじと動力源であるパルスモーターとをタイミングプーリーとタイミ
ングベルトで連結し、タイミングプーリーの歯数で減速比を設定し、移動距離、移動速度
の調整は、パルス数や周波数で設定することにより調整可能となる。
また、上記のＸ軸の移動機構全体に対して、同様にＹ軸の移動機構を設けることにより
Ｘ－Ｙの移動機構を構成することが可能である。
【0049】
また、上記に加え、レーザ出力を調整するパラメータを組み合わせてもよい。
レーザ出力は１％以上１００％以下の範囲で、１％単位で調整が可能である。
レーザ出力は１％以上１００％以下の範囲で、１％単位で調整が可能である。
【0050】
また、レーザ出力を調整する場合には、次の特性を考慮することも重要である。
すなわち、レーザには前述した特有のガウシアン分布があり、照射されるレーザの光軸
から外縁に向かって、レーザ強度が同心円的に低下するという特性がある。
つまり、外縁に向かうにつれレーザ強度の低下とともに板状部材１に照射される露光量
も低下するため、一般的には、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせるための一
定量のレーザ強度を閾値とし、そのレーザ強度が得られる照射範囲を加工に供するレーザ
径として使用している。
すなわち、レーザには前述した特有のガウシアン分布があり、照射されるレーザの光軸
から外縁に向かって、レーザ強度が同心円的に低下するという特性がある。
つまり、外縁に向かうにつれレーザ強度の低下とともに板状部材１に照射される露光量
も低下するため、一般的には、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせるための一
定量のレーザ強度を閾値とし、そのレーザ強度が得られる照射範囲を加工に供するレーザ
径として使用している。
【0051】
図６は、刻印する場合のレーザヘッド部５の移動速度と、レーザビーム間のビーム重複
度合いを示した概念図であり、低速で移動している場合、レーザビームが重複するＸ軸方
向のレーザビーム重複領域３１の積算露光量が大きいことを示しめしている。
換言すれば、レーザ露光量が閾値以上になっていることを示している。
また、レーザヘッド部５の移動速度を高速に設定した場合、レーザビームのＸ軸方向の
レーザビーム重複領域３２が閾値に満たない露光量が重複するため、積算露光量が小さい
ことを示している。
度合いを示した概念図であり、低速で移動している場合、レーザビームが重複するＸ軸方
向のレーザビーム重複領域３１の積算露光量が大きいことを示しめしている。
換言すれば、レーザ露光量が閾値以上になっていることを示している。
また、レーザヘッド部５の移動速度を高速に設定した場合、レーザビームのＸ軸方向の
レーザビーム重複領域３２が閾値に満たない露光量が重複するため、積算露光量が小さい
ことを示している。
【0052】
図７は、Ｘ軸方向の刻印条件を適切に調整した状態において、Ｙ軸方向の重複度合いを
示す概念図である。
図７（ａ）は、一例としてベクター形式におけるパターン間の距離、すなわち、ハッチ
ング量Ｈを示しており、図７（ｂ）は、Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域４１の積算露光
量が小さいことを示しており、図７（ｃ）は、Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域４２の積
算露光量が大きいことを示している。
これらはベクター形式におけるレーザビーム間のハッチング量Ｈとの関係を示したが、
ラスター形式における１ｉｎｃｈあたりの解像度ＤＰＩについても同様の関係がある。
示す概念図である。
図７（ａ）は、一例としてベクター形式におけるパターン間の距離、すなわち、ハッチ
ング量Ｈを示しており、図７（ｂ）は、Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域４１の積算露光
量が小さいことを示しており、図７（ｃ）は、Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域４２の積
算露光量が大きいことを示している。
これらはベクター形式におけるレーザビーム間のハッチング量Ｈとの関係を示したが、
ラスター形式における１ｉｎｃｈあたりの解像度ＤＰＩについても同様の関係がある。
【0053】
次に、板状部材１の載置用治具７について、図９を基に説明する。
載置用治具７には、板状部材１を固定する固定手段（図示しない）を備え、例えば、簡
易のチャック手段や、薄板の場合は挿入して板状部材１の端部を押圧する手段、粘着層を
備えた貼り付け手段などで板状部材１の固定を行う。
載置用治具７のベース板８の載置面は、フラットテーブル６上に載置されるため平面度
０．１ｍｍ以下の精度を要する。
そして、板状部材１の固定される側の表面は、裏面に対しての並行度０．１ｍｍ以下の
精度となっている。
この精度は、板状部材１に対して刻印を行う場合に刻印可能範囲１１内においてレーザ
ヘッド部５と板状部材１との焦点距離の差が生じると板状部材１に刻印される固有情報の
解像度に影響があるため重要である。
載置用治具７には、板状部材１を固定する固定手段（図示しない）を備え、例えば、簡
易のチャック手段や、薄板の場合は挿入して板状部材１の端部を押圧する手段、粘着層を
備えた貼り付け手段などで板状部材１の固定を行う。
載置用治具７のベース板８の載置面は、フラットテーブル６上に載置されるため平面度
０．１ｍｍ以下の精度を要する。
そして、板状部材１の固定される側の表面は、裏面に対しての並行度０．１ｍｍ以下の
精度となっている。
この精度は、板状部材１に対して刻印を行う場合に刻印可能範囲１１内においてレーザ
ヘッド部５と板状部材１との焦点距離の差が生じると板状部材１に刻印される固有情報の
解像度に影響があるため重要である。
【0054】
次に、載置用治具７で刻印可能範囲１１以上の板状部材１を固定し、必要に応じて移動
させる移動手段について説明する。
載置用治具７の上側に載置テーブル９、下側にベース板８を設け、その間にＸ－Ｙ方向
へスライドさせることが可能となるスライド機構１０を設けることで、載置テーブル９に
固定した板状部材１を刻印開始の始点座標から回転ズレさせることなくＸ－Ｙ方向へ移動
させることが可能となる。
また、スライド機構１０には位置決めできる係止手段を設け、始点座標から任意の座標
にスライドして係止することができる。
なお、Ｘ－Ｙ方向へのスライド機構１０は、例えば、Ｘ軸方向のスライド手段に対し、
Ｙ方向のスライド手段が直行度０．０５ｍｍ以下であることが必要であり、各々のスライ
ド機構１０も載置テーブル９及びベース板８との並行度が０．１ｍｍ以下であることが好
ましい。
このようにすることでフラットテーブル６の座標グリッドのＸ軸方向との並行度を前述
した方法で検出し、回転ズレθを調整することで、載置用治具７全体の回転ズレθが補正
でき、載置用治具７に固定した板状部材１との並行度も補正されることになる。
させる移動手段について説明する。
載置用治具７の上側に載置テーブル９、下側にベース板８を設け、その間にＸ－Ｙ方向
へスライドさせることが可能となるスライド機構１０を設けることで、載置テーブル９に
固定した板状部材１を刻印開始の始点座標から回転ズレさせることなくＸ－Ｙ方向へ移動
させることが可能となる。
また、スライド機構１０には位置決めできる係止手段を設け、始点座標から任意の座標
にスライドして係止することができる。
なお、Ｘ－Ｙ方向へのスライド機構１０は、例えば、Ｘ軸方向のスライド手段に対し、
Ｙ方向のスライド手段が直行度０．０５ｍｍ以下であることが必要であり、各々のスライ
ド機構１０も載置テーブル９及びベース板８との並行度が０．１ｍｍ以下であることが好
ましい。
このようにすることでフラットテーブル６の座標グリッドのＸ軸方向との並行度を前述
した方法で検出し、回転ズレθを調整することで、載置用治具７全体の回転ズレθが補正
でき、載置用治具７に固定した板状部材１との並行度も補正されることになる。
【0055】
（実施形態２）
次に、ラスター形式の刻印方法について説明する。
以下、図３（ｂ）を参照にしながら本発明の実施の形態にかかる製造方法を説明する。
ここで、レーザ刻印装置、板状部材１の載置及び載置用治具７の説明などベクター形式
と共通する部分については省略する。
次に、ラスター形式の刻印方法について説明する。
以下、図３（ｂ）を参照にしながら本発明の実施の形態にかかる製造方法を説明する。
ここで、レーザ刻印装置、板状部材１の載置及び載置用治具７の説明などベクター形式
と共通する部分については省略する。
【0056】
ラスター形式では、刻印領域内で刻印するパターン形成部分に対して、ビーム径に依存
するドットパターンの数により表現される。
画像のＤＰＩ（解像度）と同様であるため、ラスター形式の刻印データはビットマップ
データと同様である。
するドットパターンの数により表現される。
画像のＤＰＩ（解像度）と同様であるため、ラスター形式の刻印データはビットマップ
データと同様である。
【0057】
その刻印データを基に連続的に走査することで、Ｘ方向及び／又はＹ方向にパターンを
レーザビームで描くこととして定義される。
レーザビームで描くこととして定義される。
【0058】
詳しくは、板状部材１の複数の刻印領域内のパターン形成部分を含む刻印可能範囲１１
全体を走査し、パターン形成部分にのみレーザを照射し、非パターン形成部分においては
レーザ照射をＯＦＦにしつつ走査する方式である。
刻印可能範囲１１全体に対して、刻印領域の始点位置から一定幅で＋Ｘ軸方向に走査し
てストライプ幅Ｗの刻印を行い、刻印領域の終点位置まで走査すると、レーザヘッド部５
が＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動し、再度、刻印領域の始点から終点まで走
査して刻印を行う。
ここで、第１回目の走査で始点位置から終点位置まで刻印を実施し、レーザヘッド部５
が＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動した後、第１回目の終点側を始点位置とし
て、逆方向－Ｙ軸方向に刻印を行ってもよい。所謂、往復刻印を実施することで全体の刻
印時間を短縮することが可能となる。
以後、同様に、刻印可能範囲１１全体に走査が終了するまで同じ動作を繰り返す。
全体を走査し、パターン形成部分にのみレーザを照射し、非パターン形成部分においては
レーザ照射をＯＦＦにしつつ走査する方式である。
刻印可能範囲１１全体に対して、刻印領域の始点位置から一定幅で＋Ｘ軸方向に走査し
てストライプ幅Ｗの刻印を行い、刻印領域の終点位置まで走査すると、レーザヘッド部５
が＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動し、再度、刻印領域の始点から終点まで走
査して刻印を行う。
ここで、第１回目の走査で始点位置から終点位置まで刻印を実施し、レーザヘッド部５
が＋Ｙ軸方向にレーザビーム径の距離だけ移動した後、第１回目の終点側を始点位置とし
て、逆方向－Ｙ軸方向に刻印を行ってもよい。所謂、往復刻印を実施することで全体の刻
印時間を短縮することが可能となる。
以後、同様に、刻印可能範囲１１全体に走査が終了するまで同じ動作を繰り返す。
【0059】
一つのストライプ幅Ｗの刻印とは、＋Ｘ軸方向に形成するストライプ幅Ｗのパターン刻
印をビーム径に依存するドットパターンで刻印を行い、走査を完了すると＋Ｙ軸方向に一
定幅の距離だけずらして複数回の刻印を行うことである。
ここで一定幅とはビーム径に依存するドットパターンの径の場合であるが、これに限ら
ずレーザ発振器から導かれる光路上に音響光学素子やガルバノミラー等を設け、焦点距離
とレーザビーム径を調整する機構、例えば、Ｆθレンズ、ビームエキスパンダーなどを組
み合わせて、レーザビームを＋Ｙ軸方向に一定幅で振りながら＋Ｘ軸方向に走査するよう
にしてもよい。
また、空間光変調素子などの半導体素子によりレーザビームを反射させ、面光源として
刻印を行ってもよい。
印をビーム径に依存するドットパターンで刻印を行い、走査を完了すると＋Ｙ軸方向に一
定幅の距離だけずらして複数回の刻印を行うことである。
ここで一定幅とはビーム径に依存するドットパターンの径の場合であるが、これに限ら
ずレーザ発振器から導かれる光路上に音響光学素子やガルバノミラー等を設け、焦点距離
とレーザビーム径を調整する機構、例えば、Ｆθレンズ、ビームエキスパンダーなどを組
み合わせて、レーザビームを＋Ｙ軸方向に一定幅で振りながら＋Ｘ軸方向に走査するよう
にしてもよい。
また、空間光変調素子などの半導体素子によりレーザビームを反射させ、面光源として
刻印を行ってもよい。
【0060】
この方法によるとＸ軸方向の走査幅がレーザビーム径に依存した走査幅に比して、拡張
されたストライプ幅Ｗを持つため、刻印効率を向上させ、刻印時間の短縮が図れることは
言うまでもない。
されたストライプ幅Ｗを持つため、刻印効率を向上させ、刻印時間の短縮が図れることは
言うまでもない。
【0061】
本実施例にけるストライプ幅Ｗのパターン刻印では、解像度ＤＰＩと同様に１ｉｎｃｈ
あたりのドット数として、７２以上６００までの範囲で解像度を調整している。
具体的には、ドット径を０．２ｍｍとしＸ軸方向のレーザヘッド部５の移動速度を５０
ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲で任意に設定し、レーザ出力は１％～
１００％の範囲内で調整して刻印を行う。
複数のストライプ幅Ｗの刻印ピッチ及びドット径を設定することによりレーザ刻印した
パターンの濃度を調整している。
あたりのドット数として、７２以上６００までの範囲で解像度を調整している。
具体的には、ドット径を０．２ｍｍとしＸ軸方向のレーザヘッド部５の移動速度を５０
ｍｍ／ｍｉｎ以上８０００ｍｍ／ｍｉｎ以下の範囲で任意に設定し、レーザ出力は１％～
１００％の範囲内で調整して刻印を行う。
複数のストライプ幅Ｗの刻印ピッチ及びドット径を設定することによりレーザ刻印した
パターンの濃度を調整している。
【0062】
パターンの濃度を調整する方法として、レーザ出力を一定とする場合にはレーザヘッド
部５の移動速度をパルスモーターのパルス数や周波数で調整する。
部５の移動速度をパルスモーターのパルス数や周波数で調整する。
【0063】
なお、レーザの出力調整と、レーザヘッド部５の駆動調整については、ベクター形式と
同様であるため省略する。
同様であるため省略する。
【0064】
このように種々の刻印形式を用いた場合において、ビームの走査幅やビーム径に刻印の
繋ぎ目が存在し、そのような繋ぎ目に発生する重複刻印によって不均一なレーザ露光量の
領域が刻印単位毎に周期的に発生してしまうという問題点が残ることになる。
繋ぎ目が存在し、そのような繋ぎ目に発生する重複刻印によって不均一なレーザ露光量の
領域が刻印単位毎に周期的に発生してしまうという問題点が残ることになる。
【0065】
本発明においては、この問題点を誠意検討した結果、繋ぎ目に発生する重複刻印による
不均一なレーザ露光量の積算領域が発生することを積極的に活用する手法として次に説明
する変形例を示す。
不均一なレーザ露光量の積算領域が発生することを積極的に活用する手法として次に説明
する変形例を示す。
【0066】
（変形例）
図８は、1番目のレーザビームと２番目のレーザビームのガウシアン分布を模式的に示
し、かつ、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値と、そのときの
露光量を示しており、この図に基づいて説明する。
閾値となる露光量の分布範囲がレーザビーム径として用いられる。
本発明では、レーザビーム径を０．２ｍｍとして例示しているがこれに限定するもので
はない。
そして、レーザビーム間のハッチング量Ｈを調整することでパターン間における露光量
を０から閾値以上の範囲とすることが可能となる。
図８は、1番目のレーザビームと２番目のレーザビームのガウシアン分布を模式的に示
し、かつ、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値と、そのときの
露光量を示しており、この図に基づいて説明する。
閾値となる露光量の分布範囲がレーザビーム径として用いられる。
本発明では、レーザビーム径を０．２ｍｍとして例示しているがこれに限定するもので
はない。
そして、レーザビーム間のハッチング量Ｈを調整することでパターン間における露光量
を０から閾値以上の範囲とすることが可能となる。
【0067】
図８（ａ）では、レーザビーム間の重複領域ＯＲ１における１番目と、２番目のレーザ
ビームの閾値以下の露光量Ｂ１を示しており、１番目と、２番目の個々のレーザビームの
露光量Ｂ１は同一領域内で積算されるため露光量Ａ１と同等になり、板状部材１に焼損、
炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値と同等の露光量となることを示している。
図８（ｂ）ではレーザビーム間のハッチング量Ｈを大きくすることで重複領域ＯＲ２を
拡げたことを示しており、重複領域ＯＲ２における１番目と、２番目のレーザビームの閾
値以下の露光量Ｂ２を示しており、１番目と、２番目の個々のレーザビームの露光量Ｂ２
を同一領域内で積算したとしても積算した露光量Ａ２は閾値に満たない露光量となること
を示している。
ビームの閾値以下の露光量Ｂ１を示しており、１番目と、２番目の個々のレーザビームの
露光量Ｂ１は同一領域内で積算されるため露光量Ａ１と同等になり、板状部材１に焼損、
炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値と同等の露光量となることを示している。
図８（ｂ）ではレーザビーム間のハッチング量Ｈを大きくすることで重複領域ＯＲ２を
拡げたことを示しており、重複領域ＯＲ２における１番目と、２番目のレーザビームの閾
値以下の露光量Ｂ２を示しており、１番目と、２番目の個々のレーザビームの露光量Ｂ２
を同一領域内で積算したとしても積算した露光量Ａ２は閾値に満たない露光量となること
を示している。
【0068】
例えば、露光量Ｂ１が閾値の１／３とした場合、重複領域内における積算露光量は２／
３となるため、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせるための露光量Ａ１には達
しないことを示している。
但し、レーザビーム間の見た目の濃度を低くする場合には有効であり、刻印デザインの
類型において説明する。
３となるため、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせるための露光量Ａ１には達
しないことを示している。
但し、レーザビーム間の見た目の濃度を低くする場合には有効であり、刻印デザインの
類型において説明する。
【0069】
なお、ハッチング量Ｈの調整では、０．０５ｍｍ～３．０ｍｍまで０．０１ｍｍ単位で
調整可能だが、ハッチング量Ｈには、１番目のレーザビームと、２番目のレーザビームの
重複領域ＯＲ１、ＯＲ２が含まれるが、図８（ｂ）のように重複領域ＯＲ２≦ハッチング
量Ｈとなる場合があることは言うまでもない。
このような露光量をハッチング量Ｈで調整しつつ、１番目、２番目、３番目乃至第ｎ番
目（ｎは整数）まで刻印を繰り返すことでパターンの刻印が実施される。
調整可能だが、ハッチング量Ｈには、１番目のレーザビームと、２番目のレーザビームの
重複領域ＯＲ１、ＯＲ２が含まれるが、図８（ｂ）のように重複領域ＯＲ２≦ハッチング
量Ｈとなる場合があることは言うまでもない。
このような露光量をハッチング量Ｈで調整しつつ、１番目、２番目、３番目乃至第ｎ番
目（ｎは整数）まで刻印を繰り返すことでパターンの刻印が実施される。
【0070】
また、前述したレーザ特有のガウシアン分布に関連して板状部材１に焼損、炭化などの
変化を起こさせるための一定量のレーザ強度が得られる範囲を、加工に供するレーザ径と
することを説明したが、このレーザ強度の特性を活かしレーザにより板状部材１に焼損、
炭化などの変化を起こさせるための一定量の閾値に満たない露光量以下までレーザ出力を
抑えることで、レーザ強度が得られる範囲を小さくすることも可能となる。
変化を起こさせるための一定量のレーザ強度が得られる範囲を、加工に供するレーザ径と
することを説明したが、このレーザ強度の特性を活かしレーザにより板状部材１に焼損、
炭化などの変化を起こさせるための一定量の閾値に満たない露光量以下までレーザ出力を
抑えることで、レーザ強度が得られる範囲を小さくすることも可能となる。
【0071】
その場合において、出力の低いレーザ強度を照射したい位置座標に複数回の照射を行う
ことで、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量以上の閾値を超えるよう
にしてもよい。
そうすることにより、１００％の出力の場合のレーザ径よりも小さい径による刻印が可
能となるため、より微細なパターンに対応することも可能となる。
換言すると、レーザ径を小さく設定し、その範囲になるようにレーザ出力を調整して、
パターンの基準となる濃度のレーザ出力１００％に対しての比率を求め、その比率から照
射の回数を逆算してもよい。
そのようにすると、１ｉｎｃｈあたりのドット数として解像度ＤＰＩを６００ＤＰＩに
することも可能となるが、その反面、レーザヘッド部５の移動速度を設定することによる
刻印時間の増加が考えられるため、刻印するパターン・サイズによっては刻印時間の増加
が発生する場合がある。
ことで、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量以上の閾値を超えるよう
にしてもよい。
そうすることにより、１００％の出力の場合のレーザ径よりも小さい径による刻印が可
能となるため、より微細なパターンに対応することも可能となる。
換言すると、レーザ径を小さく設定し、その範囲になるようにレーザ出力を調整して、
パターンの基準となる濃度のレーザ出力１００％に対しての比率を求め、その比率から照
射の回数を逆算してもよい。
そのようにすると、１ｉｎｃｈあたりのドット数として解像度ＤＰＩを６００ＤＰＩに
することも可能となるが、その反面、レーザヘッド部５の移動速度を設定することによる
刻印時間の増加が考えられるため、刻印するパターン・サイズによっては刻印時間の増加
が発生する場合がある。
【0072】
また、ラスター形式とベクター形式を刻印領域内において刻印するパターン形状に対応
させて選択すること及び／又は混在させる手法で刻印を行ってもよい。
その場合、ベクター形式では、点座標とそれを結ぶ線のパラメータ情報において、濃度
が高くなるように設定し、面のパラメータ情報においては、濃度が低くなるように設定
し、異ならせることで刻印したパターンの輪郭を強調させる刻印パターンも可能となる。
逆に、点座標とそれを結ぶ線のパラメータ情報において、濃度が低くなるように設定
し、面のパラメータ情報においては、濃度が高くなるように設定し、異ならせることで刻
印したパターンに陰影をつけることも可能となる。
させて選択すること及び／又は混在させる手法で刻印を行ってもよい。
その場合、ベクター形式では、点座標とそれを結ぶ線のパラメータ情報において、濃度
が高くなるように設定し、面のパラメータ情報においては、濃度が低くなるように設定
し、異ならせることで刻印したパターンの輪郭を強調させる刻印パターンも可能となる。
逆に、点座標とそれを結ぶ線のパラメータ情報において、濃度が低くなるように設定
し、面のパラメータ情報においては、濃度が高くなるように設定し、異ならせることで刻
印したパターンに陰影をつけることも可能となる。
【0073】
また、上記に加えハッチング量Ｈの調整を組み合わせることにより濃度の調整も可能で
あり、ハッチング量Ｈの調整に合わせてレーザビーム径の略半径分の距離だけずらして刻
印することで微細なホールパターンを形成できる。これについては後述する。
あり、ハッチング量Ｈの調整に合わせてレーザビーム径の略半径分の距離だけずらして刻
印することで微細なホールパターンを形成できる。これについては後述する。
【0074】
また、上記ハッチング量Ｈの調整以外に、刻印方向の設定を組み合わせてもよい。
詳しくは、パターン内で刻印するストライプ単位でＸ軸方向に刻印する場合に対して、
Ｙ軸方向に刻印するようにしてもよいし、Ｘ軸方向とＹ軸方向を重複させるようにして刻
印してもよい。
詳しくは、パターン内で刻印するストライプ単位でＸ軸方向に刻印する場合に対して、
Ｙ軸方向に刻印するようにしてもよいし、Ｘ軸方向とＹ軸方向を重複させるようにして刻
印してもよい。
【0075】
また、刻印するパターンに対してレーザ出力を低減し、同一パラメータで刻印を行い、
刻印終了後、一旦、座標グリッドの原点にレーザヘッド部５を復帰させ、再度、刻印濃度
を変更するパターンのみを選択的に重ね刻印することで刻印の濃度調整を行ってもよい。
この場合、座標グリッドの原点に復帰することによる装置の位置座標の再現性が問題と
なるが、再現性の誤差は数μｍ程度であるため、目視により視認される程度の重ね刻印の
ズレの発生に繋がらないため、有効な刻印方法である。
また、前述したフィードバック制御を活用することで精度の高い刻印も可能となる。
刻印終了後、一旦、座標グリッドの原点にレーザヘッド部５を復帰させ、再度、刻印濃度
を変更するパターンのみを選択的に重ね刻印することで刻印の濃度調整を行ってもよい。
この場合、座標グリッドの原点に復帰することによる装置の位置座標の再現性が問題と
なるが、再現性の誤差は数μｍ程度であるため、目視により視認される程度の重ね刻印の
ズレの発生に繋がらないため、有効な刻印方法である。
また、前述したフィードバック制御を活用することで精度の高い刻印も可能となる。
【0076】
以上の実施形態、ならびに変形例はレーザビーム径のビームプロファイルの補正により
真円に近い形状を前提として説明したが、ビームプロファイルを補正することなく楕円状
の放射パターンを使用する刻印方法を次に説明する。
真円に近い形状を前提として説明したが、ビームプロファイルを補正することなく楕円状
の放射パターンを使用する刻印方法を次に説明する。
【0077】
本技術では、先に説明した非点隔差による楕円状のレーザビームを使用することで板状
部材１への刻印したパターンのアウトラインを均一にする手法も開示する。
図１０（ａ）では、板状部材１を平面視した場合において、楕円状の長半径側のレーザ
ビーム光軸中心を通る中心線の傾きを座標グリッドのＸ軸に対して、０以上９０度以下に
傾斜させ、好ましくは、３０度±１５度の範囲内で傾斜させて、先に説明したＸ軸方向の
重複及びＹ軸方向の重複を調整することで刻印濃度の分布及びアウトラインを均一にする
ことが可能となる。
図１０（ｂ）、（ｃ）では、傾斜させながらＸ軸方向に重複させつつ刻印を行うことで
楕円状の曲率が小さい方向の頂点間の距離が拡がる代わりに、刻印したストライプ幅Ｗの
アウトライン（凹凸具合い）を９０度と比較して滑らかにすることができる。
しかしながら、ストライプ幅Ｗは、狭くなるため傾斜角度を適切に調整することが必要
となるが、傾斜角度は上記に限定するものではない。
部材１への刻印したパターンのアウトラインを均一にする手法も開示する。
図１０（ａ）では、板状部材１を平面視した場合において、楕円状の長半径側のレーザ
ビーム光軸中心を通る中心線の傾きを座標グリッドのＸ軸に対して、０以上９０度以下に
傾斜させ、好ましくは、３０度±１５度の範囲内で傾斜させて、先に説明したＸ軸方向の
重複及びＹ軸方向の重複を調整することで刻印濃度の分布及びアウトラインを均一にする
ことが可能となる。
図１０（ｂ）、（ｃ）では、傾斜させながらＸ軸方向に重複させつつ刻印を行うことで
楕円状の曲率が小さい方向の頂点間の距離が拡がる代わりに、刻印したストライプ幅Ｗの
アウトライン（凹凸具合い）を９０度と比較して滑らかにすることができる。
しかしながら、ストライプ幅Ｗは、狭くなるため傾斜角度を適切に調整することが必要
となるが、傾斜角度は上記に限定するものではない。
【0078】
また、前述したレーザビーム径の略半径分の距離をずらして刻印する手法も開示する。
（図示しない）
楕円状の長半径側のレーザビーム光軸中心を通る中心線の傾きを座標グリッドのＸ軸に
対して０度に設定し、楕円状のレーザビーム径の略半径分の距離をずらして刻印する場合
に、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値を超えない、略半分の
レーザ強度で刻印することにより、略半径分の重複領域のみ一定量の閾値を超えるように
することで楕円状のレーザビームでありながら真円に近いパターン形状を得ることが可能
となる。但し、Ｘ軸方向のハッチング量Ｈの調整が必要であることは言うまでもない。
このようにすることで、同一座標に一定量の閾値を超えないレーザ強度で刻印する場合
と比較して、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値を超える領域
外の一定量の閾値を超えないレーザ強度で刻印された領域により形成されるストライプの
輪郭が不安定な変化を起こすことを抑制することが可能となる。
（図示しない）
楕円状の長半径側のレーザビーム光軸中心を通る中心線の傾きを座標グリッドのＸ軸に
対して０度に設定し、楕円状のレーザビーム径の略半径分の距離をずらして刻印する場合
に、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値を超えない、略半分の
レーザ強度で刻印することにより、略半径分の重複領域のみ一定量の閾値を超えるように
することで楕円状のレーザビームでありながら真円に近いパターン形状を得ることが可能
となる。但し、Ｘ軸方向のハッチング量Ｈの調整が必要であることは言うまでもない。
このようにすることで、同一座標に一定量の閾値を超えないレーザ強度で刻印する場合
と比較して、板状部材１に焼損、炭化などの変化を起こさせる一定量の閾値を超える領域
外の一定量の閾値を超えないレーザ強度で刻印された領域により形成されるストライプの
輪郭が不安定な変化を起こすことを抑制することが可能となる。
【0079】
また、楕円状のレーザビームの放射パターン径を有効に活用する場合には、コリメート
することも可能である。
楕円状のレーザビームをコリメートする既知の技術としては、次に説明する技術が一般
的である。
ガウシアンビームから平行光を得るには、板状部材１の表面上がビームウエストである
と仮定し、光源から板状部材１の表面までの距離ｄ及び焦点距離ｆがｄ＝f となるところ
にコリメートレンズを配置すればコリメートされる。これも一般的に知られている技術で
ある。
することも可能である。
楕円状のレーザビームをコリメートする既知の技術としては、次に説明する技術が一般
的である。
ガウシアンビームから平行光を得るには、板状部材１の表面上がビームウエストである
と仮定し、光源から板状部材１の表面までの距離ｄ及び焦点距離ｆがｄ＝f となるところ
にコリメートレンズを配置すればコリメートされる。これも一般的に知られている技術で
ある。
【0080】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形、変更、組合せを行うことが
可能であって、それらも本発明の均等の範囲内であることは言うまでもない。
可能であって、それらも本発明の均等の範囲内であることは言うまでもない。
【0081】
（検証実験例）
次に、本発明の実施形態の検証として、刻印形式毎に種々の実験例を示す。
実験例１、３では、レーザ出力を１００％、７５％、５０％の３段階に可変した場合を
示す。
実験例２、４は、レーザヘッド移動速度を１０００、１５００、２０００ｍｍ／ｍｉｎ
の３段階に可変した場合を示す。以上の実験例について表１に示す。
次に、本発明の実施形態の検証として、刻印形式毎に種々の実験例を示す。
実験例１、３では、レーザ出力を１００％、７５％、５０％の３段階に可変した場合を
示す。
実験例２、４は、レーザヘッド移動速度を１０００、１５００、２０００ｍｍ／ｍｉｎ
の３段階に可変した場合を示す。以上の実験例について表１に示す。
【0082】
【表1】
【0083】
（実験例１－１：ベクター形式 レーザ出力：１００％）
・刻印形式：ベクター形式
・レーザの種類：半導体レーザ （４００～５３０ｎｍ帯レーザ）
・レーザ出力：１００％
・レーザヘッド移動速度： １５００ｍｍ／ｍｉｎ（一定）
・ハッチング幅： ０．１ｍｍ
・パターン幅： ０．２ｍｍ
・パターン形式： 標準フォント（明朝体）、フォントサイズ（９）
本実験例では、板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを準備し、レーザ刻印装置の
刻印可能範囲１１内での座標グリッドの原点位置に合わせて載置した。
次に、制御ソフトに上記パラメータを入力して、板状部材１に刻印するパターン（標準
フォント）を入力し、刻印を開始した。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
そして、本実験例１－１で得られた濃度％を仮に基準として以下の実験例との比較検証
を行った。
・刻印形式：ベクター形式
・レーザの種類：半導体レーザ （４００～５３０ｎｍ帯レーザ）
・レーザ出力：１００％
・レーザヘッド移動速度： １５００ｍｍ／ｍｉｎ（一定）
・ハッチング幅： ０．１ｍｍ
・パターン幅： ０．２ｍｍ
・パターン形式： 標準フォント（明朝体）、フォントサイズ（９）
本実験例では、板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを準備し、レーザ刻印装置の
刻印可能範囲１１内での座標グリッドの原点位置に合わせて載置した。
次に、制御ソフトに上記パラメータを入力して、板状部材１に刻印するパターン（標準
フォント）を入力し、刻印を開始した。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
そして、本実験例１－１で得られた濃度％を仮に基準として以下の実験例との比較検証
を行った。
【0084】
なお、検証結果である濃度％を検出する計測器としては、種々の計測器を使用すること
ができる。例えば、濃度計、光沢度計、測色計などの計測器単体で計測してもよいし、適
宜、組み合わせて計測してもよい。
また、撮像装置で取得した画像信号を基に計測してもよい。
本発明の検証では、板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを使用するため、板状部
材１の状態も濃度に影響すると考えられる。
そのため、検証に必要な装置への設定条件を優先して濃度％については定性的な表現に
留めることとした。
ができる。例えば、濃度計、光沢度計、測色計などの計測器単体で計測してもよいし、適
宜、組み合わせて計測してもよい。
また、撮像装置で取得した画像信号を基に計測してもよい。
本発明の検証では、板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを使用するため、板状部
材１の状態も濃度に影響すると考えられる。
そのため、検証に必要な装置への設定条件を優先して濃度％については定性的な表現に
留めることとした。
【0085】
（実験例１－２：ベクター形式 レーザ出力：７５％）
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を７５％とした場合のベクター
形式について同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／４程度薄くなった。
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を７５％とした場合のベクター
形式について同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／４程度薄くなった。
【0086】
（実験例１－３：ベクター形式による刻印方法 レーザ出力：５０％）
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を５０％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例１：ベクター形式による結果を表２に示す。
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を５０％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例１：ベクター形式による結果を表２に示す。
【0087】
【表2】
【0088】
以上の結果からレーザヘッド移動速度を一定としてレーザ出力を可変した場合、レーザ
出力の減少に依存して、刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
出力の減少に依存して、刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
【0089】
次に、レーザヘッド移動速度を可変する場合について実験する。但し、各刻印条件の
うち、同一条件については省略する。
（実験例２－１：ベクター形式 レーザ出力：１００％）
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を１００％とした場合のベクタ
ー刻印について、レーザヘッド移動速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が２２０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、1／2程度濃くなった。
うち、同一条件については省略する。
（実験例２－１：ベクター形式 レーザ出力：１００％）
実験例１－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を１００％とした場合のベクタ
ー刻印について、レーザヘッド移動速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が２２０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、1／2程度濃くなった。
【0090】
（実験例２－２：ベクター形式による刻印方法 レーザ出力：１００％）
実験例２－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を１５００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
実験例２－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を１５００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１５０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
【0091】
（実験例２－３：ベクター形式による刻印方法 レーザ出力：１００％）
実験例２－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を２０００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１１０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例２：ベクター形式による結果を表３に示す。
実験例２－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を２０００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、標準フォントで構成したパターン（１０文字）を刻印するのにかかった所要時間
が１１０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例２：ベクター形式による結果を表３に示す。
【0092】
【表3】
【0093】
以上の結果から、レーザ出力を一定としてレーザヘッド移動速度を可変した場合、速度
を低速から高速に変化させることで刻印されるパターンの濃度が高濃度から低濃度になる
ことが確認でき、レーザヘッド移動速度に依存することが確認できた。
また、パターン間でのレーザが照射されずに移動する際のレーザヘッド移動速度を調整
することにより、刻印時間の短縮を図れることは言うまでもなく、量産する際の加工時間
短縮により生産効率の向上が図れる。
を低速から高速に変化させることで刻印されるパターンの濃度が高濃度から低濃度になる
ことが確認でき、レーザヘッド移動速度に依存することが確認できた。
また、パターン間でのレーザが照射されずに移動する際のレーザヘッド移動速度を調整
することにより、刻印時間の短縮を図れることは言うまでもなく、量産する際の加工時間
短縮により生産効率の向上が図れる。
【0094】
引き続きラスター形式についての種々の実験例を示す。
実験例３は、レーザ出力を１００％、７５％、５０％の３段階に可変した場合を示す。
実験例４は、レーザヘッド移動速度を１０００、１５００、２０００ｍｍ／ｍｉｎの３
段階に可変した場合を示す。以上の実験例については表１と同様である。
実験例３は、レーザ出力を１００％、７５％、５０％の３段階に可変した場合を示す。
実験例４は、レーザヘッド移動速度を１０００、１５００、２０００ｍｍ／ｍｉｎの３
段階に可変した場合を示す。以上の実験例については表１と同様である。
【0095】
（実験例３―１：ラスター形式による刻印方法）
・刻印形式：ラスター形式
・レーザの種類：半導体レーザ （４００～５３０ｎｍ帯レーザ）
・レーザ出力：１００％
・レーザヘッド移動速度： １５００ｍｍ／ｍｉｎ（一定）
・ＤＰＩ： ２５４
・パターン形式： 記号を含む標準フォント（明朝体）、フォントサイズ（９）の画像
本実験例では板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを準備し、刻印装置の刻印可能
範囲１１内で座標グリッドの原点位置に合わせて載置した。
次に、制御ソフトに上記パラメータを入力し、板状部材１に刻印するパターン（２次元
の幾何学模様）を入力し、刻印を開始した。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
・刻印形式：ラスター形式
・レーザの種類：半導体レーザ （４００～５３０ｎｍ帯レーザ）
・レーザ出力：１００％
・レーザヘッド移動速度： １５００ｍｍ／ｍｉｎ（一定）
・ＤＰＩ： ２５４
・パターン形式： 記号を含む標準フォント（明朝体）、フォントサイズ（９）の画像
本実験例では板状部材１として檜材及び／又は青森ヒバを準備し、刻印装置の刻印可能
範囲１１内で座標グリッドの原点位置に合わせて載置した。
次に、制御ソフトに上記パラメータを入力し、板状部材１に刻印するパターン（２次元
の幾何学模様）を入力し、刻印を開始した。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
【0096】
（実験例３－２：ラスター形式 レーザ出力：７５％
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を７５％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／４程度薄くなった。
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を７５％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／４程度薄くなった。
【0097】
（実験例３－３：ラスター形式による刻印方法 レーザ出力：５０％）
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を５０％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例３：ラスター形式による結果を表４に示す。
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を５０％とした場合のベクター
刻印について同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例３：ラスター形式による結果を表４に示す。
【0098】
【表4】
【0099】
以上の結果から、レーザヘッド移動速度が一定で、レーザ出力を可変した場合、レーザ
出力の減少に依存して、刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
出力の減少に依存して、刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
【0100】
（実験例４－１：ラスター形式による刻印方法 レーザ出力：１００％）
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を１００％とした場合のラスタ
ー刻印について、レーザヘッド移動速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が５１０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度濃くなった。
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザ出力を１００％とした場合のラスタ
ー刻印について、レーザヘッド移動速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎとして行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が５１０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度濃くなった。
【0101】
（実験例４－２：ラスター形式による刻印方法 レーザ出力：１００％）
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を１５００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を１５００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が３４０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、ほぼ同等となった。
【0102】
（実験例４－３：ラスター形式による刻印方法 レーザ出力：１００％）
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を２０００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が２６０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例４：ラスター形式による結果を表５に示す。
実験例３－１と同様のパラメータにおいて、レーザヘッド移動速度を２０００ｍｍ／ｍ
ｉｎとして同様に行った。
結果、パターンを刻印するのにかかった所要時間が２６０秒であった。
このとき実験例１－１と比較したパターンの見た目の濃度は、１／２程度薄くなった。
以上の実験例４：ラスター形式による結果を表５に示す。
【0103】
【表5】
【0104】
以上の結果から、レーザ出力を一定としてレーザヘッド移動速度を可変した場合、速度
を低速から高速に変化させることで刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
以上、検証した実験結果を表６に示す。
を低速から高速に変化させることで刻印される情報の濃度が低下することが確認できた。
以上、検証した実験結果を表６に示す。
【0105】
【表6】
【0106】
実験例１ から実験例４ の実験結果より、レーザ出力の調整によりほぼリニアに濃度の
変動が確認できた。
また、レーザヘッド移動速度の調整によって、刻印されるパターンの単位面積当たりの
レーザ露光量が変動するため、刻印濃度の増減となることが確認できた。
また、レーザヘッド移動速度に依存して刻印時間の増減が確認できた。
変動が確認できた。
また、レーザヘッド移動速度の調整によって、刻印されるパターンの単位面積当たりの
レーザ露光量が変動するため、刻印濃度の増減となることが確認できた。
また、レーザヘッド移動速度に依存して刻印時間の増減が確認できた。
【0107】
以上、上記実験例により、本発明におけるレーザヘッド移動速度一定によるレーザ出力
調整による刻印と、レーザ出力一定によるレーザヘッド移動速度調整による刻印ついて説
明した。
調整による刻印と、レーザ出力一定によるレーザヘッド移動速度調整による刻印ついて説
明した。
【0108】
（刻印デザイン類型の一例）
次に、本発明における情報表示板のデザイン類型について説明する。
デザイン類型の一例として、透かし型、縁取り型、滲み型について、その手法及びデザ
インの特徴となる点について説明する。
次に、本発明における情報表示板のデザイン類型について説明する。
デザイン類型の一例として、透かし型、縁取り型、滲み型について、その手法及びデザ
インの特徴となる点について説明する。
【0109】
（透かし型）
本デザインの刻印条件では、刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率により
決定される。
具体的には、刻印する領域の刻印条件としてレーザ出力を、例えば、１０％～１００％
の範囲内で設定し、レーザヘッド部５の移動速度を調整することで濃度を調整する。
このとき、刻印濃度を低くする設定条件として、例えば、（表６）に基づいて、レーザ
出力と、レーザヘッド移動速度を調整しつつ、図４（ｃ）のように横方向に対してハッチ
ング量Ｈを設定することで可能となる。
本デザインの濃度としては、（表６）に示した基準となる濃度に対して２５％～５０％
の濃度が適正範囲となる。
濃度の考え方として、刻印された領域とスリットが形成された領域、すなわち、未刻印
の領域の面積比によって決定される。
濃度の計測については、前述した既知の計測方法で計測することが可能である。
本デザインの刻印条件では、刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率により
決定される。
具体的には、刻印する領域の刻印条件としてレーザ出力を、例えば、１０％～１００％
の範囲内で設定し、レーザヘッド部５の移動速度を調整することで濃度を調整する。
このとき、刻印濃度を低くする設定条件として、例えば、（表６）に基づいて、レーザ
出力と、レーザヘッド移動速度を調整しつつ、図４（ｃ）のように横方向に対してハッチ
ング量Ｈを設定することで可能となる。
本デザインの濃度としては、（表６）に示した基準となる濃度に対して２５％～５０％
の濃度が適正範囲となる。
濃度の考え方として、刻印された領域とスリットが形成された領域、すなわち、未刻印
の領域の面積比によって決定される。
濃度の計測については、前述した既知の計測方法で計測することが可能である。
【0110】
（縁取り型）
本デザインの刻印条件についても刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率で
決定されるが、透かし型との差異は、スリットを形成する方向にある。
本デザインでのスリット形成では、横方向及び縦方向にスリットを形成することで実施
される。
具体的には、刻印する領域の刻印条件としてレーザ出力を、例えば、１０％～１００％
の範囲内で設定し、レーザヘッド部５の移動速度を調整することで濃度を調整する。
このとき、刻印濃度を高くする設定条件として、例えば、（表６）に基づいて、レーザ
出力と、レーザヘッド移動速度を調整しつつ、図４（ｃ）のように横方向に対してハッチ
ング量Ｈを設定し、同時に縦方向のハッチング量（図示しない）を設定することで刻印の
方向が横と縦の重複となるため、実質的には２重に刻印される領域を設定することとなり
刻印されるパターンのアウトライン、所謂、縁取りの効果を奏することとなる。
本デザインの刻印条件についても刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率で
決定されるが、透かし型との差異は、スリットを形成する方向にある。
本デザインでのスリット形成では、横方向及び縦方向にスリットを形成することで実施
される。
具体的には、刻印する領域の刻印条件としてレーザ出力を、例えば、１０％～１００％
の範囲内で設定し、レーザヘッド部５の移動速度を調整することで濃度を調整する。
このとき、刻印濃度を高くする設定条件として、例えば、（表６）に基づいて、レーザ
出力と、レーザヘッド移動速度を調整しつつ、図４（ｃ）のように横方向に対してハッチ
ング量Ｈを設定し、同時に縦方向のハッチング量（図示しない）を設定することで刻印の
方向が横と縦の重複となるため、実質的には２重に刻印される領域を設定することとなり
刻印されるパターンのアウトライン、所謂、縁取りの効果を奏することとなる。
【0111】
このときのハッチング量は、透かし型に比べ、狭く設定することで板状部材１に焼損、
炭化などの変化を起こさせるための一定量のレーザ強度を閾値としたとき、その閾値に満
たない露光量Ｂ１を隣接させることが可能となり、単位面積当たりの濃度が高くなる。
そのため、レーザ出力を一定とした場合でもレーザヘッド移動速度を高く設定すること
が可能となる。
また、刻印されるパターンのアウトライン、所謂、縁取りの効果に対しても効果を奏す
ることとなる。
この考え方については、図８（ａ）を参照して変形例で詳述したため省略する。
また、濃度の計測についても同様であるため省略する。
炭化などの変化を起こさせるための一定量のレーザ強度を閾値としたとき、その閾値に満
たない露光量Ｂ１を隣接させることが可能となり、単位面積当たりの濃度が高くなる。
そのため、レーザ出力を一定とした場合でもレーザヘッド移動速度を高く設定すること
が可能となる。
また、刻印されるパターンのアウトライン、所謂、縁取りの効果に対しても効果を奏す
ることとなる。
この考え方については、図８（ａ）を参照して変形例で詳述したため省略する。
また、濃度の計測についても同様であるため省略する。
【0112】
（滲み型）
本デザインの刻印条件についても刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率で
決定し、基本的には先の縁取り型と同様である。
そのため縁取り型との差異についてのみ説明し、共通する部分については省略する。
本デザインにおけるスリット形成は、ハッチング量が縁取り型に比べやや広い点にある
ため、図８（ｂ）を参照しつつ説明する。
本デザインの刻印条件についても刻印する領域の単位面積当たりのスリット量の比率で
決定し、基本的には先の縁取り型と同様である。
そのため縁取り型との差異についてのみ説明し、共通する部分については省略する。
本デザインにおけるスリット形成は、ハッチング量が縁取り型に比べやや広い点にある
ため、図８（ｂ）を参照しつつ説明する。
【0113】
本デザインでは、縁取り型に比べてハッチング量を広く設定するため、板状部材１に焼
損、炭化などの変化を起こさせるための一定量のレーザ強度を閾値としたとき、その閾値
に満たない露光量Ｂ２の領域が、縁取り型と比べて閾値に満たない重複する露光量Ａ２と
なるため、全体に濃度が低くなる。
そのため、レーザ出力を一定とした場合にはレーザヘッド移動速度を低く設定すること
が必要となる。
損、炭化などの変化を起こさせるための一定量のレーザ強度を閾値としたとき、その閾値
に満たない露光量Ｂ２の領域が、縁取り型と比べて閾値に満たない重複する露光量Ａ２と
なるため、全体に濃度が低くなる。
そのため、レーザ出力を一定とした場合にはレーザヘッド移動速度を低く設定すること
が必要となる。
【0114】
また、刻印されるパターンのアウトライン、所謂、縁取りの効果も薄れることになる。
これは、閾値に満たない重複する露光量Ａ２の領域が固有情報のアウトラインにも発生
するため、パターンのアウトラインに濃度の高低差が発生することで、パターンが滲んだ
ように、換言すると、陰影が発生しているようになる。
これは、閾値に満たない重複する露光量Ａ２の領域が固有情報のアウトラインにも発生
するため、パターンのアウトラインに濃度の高低差が発生することで、パターンが滲んだ
ように、換言すると、陰影が発生しているようになる。
【0115】
以上説明した実施形態、実験例、及びデザイン類型は、本発明を実施するための一例に
すぎず、本発明はこれらに限定されることなく、種々の変形、変更、組合せなどが可能で
あり、それらも本発明の均等の範囲内であることは言うまでもない。
更に本発明の範囲内において他の様々な実施例が可能であることは上記の記載から自明
である。
すぎず、本発明はこれらに限定されることなく、種々の変形、変更、組合せなどが可能で
あり、それらも本発明の均等の範囲内であることは言うまでもない。
更に本発明の範囲内において他の様々な実施例が可能であることは上記の記載から自明
である。
【符号の説明】
【0116】
１ 板状部材
２ レーザビーム
３１、３２ Ｘ軸方向のレーザビーム重複領域
４１、４２ Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域
５ レーザヘッド
６ フラットテーブル
７ 載置用治具
８ ベース板
９ 載置テーブル
１０ スライド機構
１１ 刻印可能範囲
１２ 予備刻印領域
１３ 制御部
１４ 照射制御部
１５ 刻印データ入力部
１６ データ処理部
１７ レーザ照射部
１８ 動作制御部
１９ レーザヘッド駆動部
２０ 計測演算部
Ａ１、Ａ２ 閾値又は閾値以上の露光量
Ｂ１、Ｂ２ 閾値以下の露光量
ＣＤ 補正データ
ＣＳ１、ＣＳ２ 制御信号
ＤＳ 刻印データ（パラメータ）
ＦＢ フィードバック信号
Ｈ ハッチング量（パターンピッチ）
ＯＲ１、ＯＲ２ 重複領域
ＭＤ 計測データ
ＯＳ 動作信号
Ｗ ストライプ幅
２ レーザビーム
３１、３２ Ｘ軸方向のレーザビーム重複領域
４１、４２ Ｙ軸方向のレーザビーム重複領域
５ レーザヘッド
６ フラットテーブル
７ 載置用治具
８ ベース板
９ 載置テーブル
１０ スライド機構
１１ 刻印可能範囲
１２ 予備刻印領域
１３ 制御部
１４ 照射制御部
１５ 刻印データ入力部
１６ データ処理部
１７ レーザ照射部
１８ 動作制御部
１９ レーザヘッド駆動部
２０ 計測演算部
Ａ１、Ａ２ 閾値又は閾値以上の露光量
Ｂ１、Ｂ２ 閾値以下の露光量
ＣＤ 補正データ
ＣＳ１、ＣＳ２ 制御信号
ＤＳ 刻印データ（パラメータ）
ＦＢ フィードバック信号
Ｈ ハッチング量（パターンピッチ）
ＯＲ１、ＯＲ２ 重複領域
ＭＤ 計測データ
ＯＳ 動作信号
Ｗ ストライプ幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
