JPH02299791A - 加工物へのレーザ照射法 - Google Patents
加工物へのレーザ照射法Info
- Publication number
- JPH02299791A JPH02299791A JP1121062A JP12106289A JPH02299791A JP H02299791 A JPH02299791 A JP H02299791A JP 1121062 A JP1121062 A JP 1121062A JP 12106289 A JP12106289 A JP 12106289A JP H02299791 A JPH02299791 A JP H02299791A
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- JP
- Japan
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- lens
- workpiece
- laser
- laser beam
- irradiation
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- Pending
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、加工物へのレーザ照射法に関する。
（従米の技術）
加工物へのレーザ照射は、加工物への熱影響が小さいこ
と、加工処理時間が短いこと等のすぐれた特徴を持って
おり、一般に普及しつつある。
と、加工処理時間が短いこと等のすぐれた特徴を持って
おり、一般に普及しつつある。
特公昭５４−３９３３４号公報には、２＠所同時にレー
ザ加工を行う照射法が開示されている。
ザ加工を行う照射法が開示されている。
それは、第４図に示すように、レーザ発振器１より発せ
られたレーザビームをバー７ミラー７に入射させ、バー
７ミラー７より透過したレーザビームをベンディングミ
ラー２で受け、その反射光をｒｊＳ２集光レンズ４ｂで
集光させると共に、バー７ミラー７より反射したレーザ
ビームをそのまま第１集光レンズ４ａで集光させ、２点
を同時に加工するもの、および第５図に示すように、レ
ーザ発振器１より発せられた一本のレーザビームを屋根
型に組み合せた屋根型ミツ−８で反射させ、おのおの反
射したレーザビームをベンディングミラー２でプリズム
９に入射するように反射させ、プリズム９に入射したレ
ーザビームは集光レンズ４に入射するように方向を変え
、集光レンズ４によって２点に集光させるものである。
られたレーザビームをバー７ミラー７に入射させ、バー
７ミラー７より透過したレーザビームをベンディングミ
ラー２で受け、その反射光をｒｊＳ２集光レンズ４ｂで
集光させると共に、バー７ミラー７より反射したレーザ
ビームをそのまま第１集光レンズ４ａで集光させ、２点
を同時に加工するもの、および第５図に示すように、レ
ーザ発振器１より発せられた一本のレーザビームを屋根
型に組み合せた屋根型ミツ−８で反射させ、おのおの反
射したレーザビームをベンディングミラー２でプリズム
９に入射するように反射させ、プリズム９に入射したレ
ーザビームは集光レンズ４に入射するように方向を変え
、集光レンズ４によって２点に集光させるものである。
また、第７図に示すように扇形の２個の部分レンズ１１
＆、１１ｂを組合せ、一体化レンズ１０として第６図に
示すように使用することでレーザビームを２点に同時に
照射することもできる。ここで使用する部分レンズｌｌ
ａ、１１ｂは同じ焦点距離の集光レンズであり、それを
一体化させるのである。また、第８図に示すように部分
レンズｌｌａ、ｌｌｂの一体化の際、角度θをつけるこ
とで照射点間隔ｇを変化させることができる。
＆、１１ｂを組合せ、一体化レンズ１０として第６図に
示すように使用することでレーザビームを２点に同時に
照射することもできる。ここで使用する部分レンズｌｌ
ａ、１１ｂは同じ焦点距離の集光レンズであり、それを
一体化させるのである。また、第８図に示すように部分
レンズｌｌａ、ｌｌｂの一体化の際、角度θをつけるこ
とで照射点間隔ｇを変化させることができる。
（発明が解決しようとする［ｆｆ）
２箇所同時にレーザ加工を行う従来の方法はミラー、ハ
ーフミラ−およびプリズム等を使用するため装置の構造
が複雑であり、それらの位置決めが非常に難しく、容易
に加工が行えない、また、第６図、第８図に示したｍ形
の２個の部分レンズ１１ａ、Ｉｌｂを一体化したレンズ
１０でレーザビームを集光させる方法は、加工物への照
射京間隔を制御するためにｍ８図の角度θを調整するの
に＾度な調整技術を必要とし、角度θを可変するときに
生じる２枚のレンズのギャップ発生によるエネルギー損
失、レーザビームの回折現象の発生等の問題がある。
ーフミラ−およびプリズム等を使用するため装置の構造
が複雑であり、それらの位置決めが非常に難しく、容易
に加工が行えない、また、第６図、第８図に示したｍ形
の２個の部分レンズ１１ａ、Ｉｌｂを一体化したレンズ
１０でレーザビームを集光させる方法は、加工物への照
射京間隔を制御するためにｍ８図の角度θを調整するの
に＾度な調整技術を必要とし、角度θを可変するときに
生じる２枚のレンズのギャップ発生によるエネルギー損
失、レーザビームの回折現象の発生等の問題がある。
本発明は、１台のレーザ発振器で加工物への照射点間隔
をより狭い範囲でしかも容易に制御できるレーザ照射法
を提供する。
をより狭い範囲でしかも容易に制御できるレーザ照射法
を提供する。
（課題を解決するための手段）
本発明は、レーザ発振器より出力されたレーザビームを
加工物に達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以
上に分割し、集光レンズで集光させ、山型レンズの頂角
θを制御すること′により加工物上の照射点間隔を制御
することを特徴とする加工物へのレーザ照射法、および
、レーザ発振器より出力されたレーザビームを加工物に
達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以上に分割
し、２枚構成の集光レンズで集光させ、２枚の集光レン
ズ間の距離を制御することにより加工物上の照射点間隔
を制御することをｖｔ徴とする加工物へのレーザ照射法
である。
加工物に達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以
上に分割し、集光レンズで集光させ、山型レンズの頂角
θを制御すること′により加工物上の照射点間隔を制御
することを特徴とする加工物へのレーザ照射法、および
、レーザ発振器より出力されたレーザビームを加工物に
達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以上に分割
し、２枚構成の集光レンズで集光させ、２枚の集光レン
ズ間の距離を制御することにより加工物上の照射点間隔
を制御することをｖｔ徴とする加工物へのレーザ照射法
である。
（作用）
以上、本発明の作用を図面を参照しながら説明する。
ｔｐＪ１図に、山型レンズ３を使用したレーザ照射にお
ける加工物１３上の照射点間隔の制御法を示す。この場
合、レーザビーム５の中心軸と山型レン７：：（の頂角
および中心軸を一致させ、山型レンズ３の頂角θを変化
させることで加工物１３上の照射点間隔を制御する。ま
た、第２図に示すように、ｔｊＩＪ１’Ａ光レン７：４
ａおよびＩ’Ｓ２１光レンズ４ｂの中心軸を一致させ、
レーザビーム５の中心軸と、山型レンズ３の頂角θおよ
び中心軸、第１、第２集光レンズの中心軸とを一致させ
るように配置し、第３図に示す第１集光レンズ４ａと第
２集光レンズ４ｂの距離１□を変えることで、加工物１
３上の照射、α間隔ｇを制御する。第１集光レンズ：４
ｇの焦点距離をｒｌ、第２集光レンズ４ｂの焦点距離を
ｆ２とすると、集光径ｄ５、ｄ２、第２果光レンズ４ｂ
から照射位置までの距離ｌ、と照射点間隔ｇについて次
のような関係が得られる。
ける加工物１３上の照射点間隔の制御法を示す。この場
合、レーザビーム５の中心軸と山型レン７：：（の頂角
および中心軸を一致させ、山型レンズ３の頂角θを変化
させることで加工物１３上の照射点間隔を制御する。ま
た、第２図に示すように、ｔｊＩＪ１’Ａ光レン７：４
ａおよびＩ’Ｓ２１光レンズ４ｂの中心軸を一致させ、
レーザビーム５の中心軸と、山型レンズ３の頂角θおよ
び中心軸、第１、第２集光レンズの中心軸とを一致させ
るように配置し、第３図に示す第１集光レンズ４ａと第
２集光レンズ４ｂの距離１□を変えることで、加工物１
３上の照射、α間隔ｇを制御する。第１集光レンズ：４
ｇの焦点距離をｒｌ、第２集光レンズ４ｂの焦点距離を
ｆ２とすると、集光径ｄ５、ｄ２、第２果光レンズ４ｂ
から照射位置までの距離ｌ、と照射点間隔ｇについて次
のような関係が得られる。
ｄｌ、ｄ２”（ｆｌ、ｒ２．１□）
＋３ ’（ｆｌ、［２，１□）
ｇ ｏｃ（［い ｆｌ、１□、 θ）以上のよ
うに、山型レンズ、集光レンズを固定レンズとして扱っ
ても、レンズ間の距＃１１２だけを変化させることでｄ
、％ｄｉ、Ｉｆｆ、ｇを可変させることができる。なお
、ＩＩは山型レンズ３によって分割されたレーザビーム
が第１果光レン７：４ａの中央部に入射するように設定
する。
うに、山型レンズ、集光レンズを固定レンズとして扱っ
ても、レンズ間の距＃１１２だけを変化させることでｄ
、％ｄｉ、Ｉｆｆ、ｇを可変させることができる。なお
、ＩＩは山型レンズ３によって分割されたレーザビーム
が第１果光レン７：４ａの中央部に入射するように設定
する。
また、山型レンズとして多角錐型のレンズを用いると複
数点に位置制御された同時照射が可能となる。たとえば
第９図に示すような四角錐型レンズ１２−を用いれば、
４点に位置制御された同時照射ができる。
数点に位置制御された同時照射が可能となる。たとえば
第９図に示すような四角錐型レンズ１２−を用いれば、
４点に位置制御された同時照射ができる。
（実施例）
第１図に示した装置でレーザ発振器１からレーザビーム
５を照射し、ペンディングミツ−２により山型レンズ３
の中心軸とレーザビーム５の中心軸を一致させ、山型レ
ンズ３の頂角θ＝１７７゜でレーザビーム５を分割し、
集光レンズ４の中心軸を山型レンズ３の中心軸と一致さ
せ、焦点距離ｆ＝５０箇論の集光レンズ４により山型レ
ンズ３で分割されたレーザビーム６を集光させると、加
工物１３上の照射点間隔を１．５曽鴫にすることができ
た。また、第３図において頂角θ＝１７１°の山型レン
ズ３を使用し、焦点距離ｆ１＝ｆｚ＝ ５０ｍｍの集光
レンズを２枚組み合せ、レンズ間の距離１゜を２０ａｍ
から３０１に可変させると、加工物１３」二の照射点開
隔ｇを２．５ｍｍから３．５論−に制御することができ
た。
５を照射し、ペンディングミツ−２により山型レンズ３
の中心軸とレーザビーム５の中心軸を一致させ、山型レ
ンズ３の頂角θ＝１７７゜でレーザビーム５を分割し、
集光レンズ４の中心軸を山型レンズ３の中心軸と一致さ
せ、焦点距離ｆ＝５０箇論の集光レンズ４により山型レ
ンズ３で分割されたレーザビーム６を集光させると、加
工物１３上の照射点間隔を１．５曽鴫にすることができ
た。また、第３図において頂角θ＝１７１°の山型レン
ズ３を使用し、焦点距離ｆ１＝ｆｚ＝ ５０ｍｍの集光
レンズを２枚組み合せ、レンズ間の距離１゜を２０ａｍ
から３０１に可変させると、加工物１３」二の照射点開
隔ｇを２．５ｍｍから３．５論−に制御することができ
た。
（発明の効果）
本発明によれば、＾度なＩｉ１整技整合術要とせず、レ
ンズのギャップ発生によるエネルギー損失、レーザビー
ムの回折現象の発生等の問題も解消される。
ンズのギャップ発生によるエネルギー損失、レーザビー
ムの回折現象の発生等の問題も解消される。
第１図は本発明を実施する装置の概略を示す図、第２図
は山型レンズと集光レンズ２枚とを組み合せた装置の概
略を示す図、 第３図は第２図の光学系箇所の拡大図、ｒｊＳ４図はハ
ーフミラ−を用いて２点同時に加工する装置の概略を示
す図、 第５図はプリズムを用いて２点同時に加工するｉ置の概
略を示す図、 ＰｊＩＪ６図は一体化レンズを用いて照射する装置の概
略を示す図、 第７図は一体化レンズの平面図、 第８図は部分レンズに角度θをつけて組み合せ、一体化
したレンズを用いて照射する概略を示す図、第９図は四
角錐型レンズの平面図（同図（ａ））および側面図（同
図（ｂ））Ｃある。 １・・・レーザ発振器、２・・・ベンディングミラー、
３・・・山型レンズ、４・・・集光レンズ、４ａ・・・
ｔｊｔＪ１集光レンズ、４ｂ・・・第２集光レンズ、５
．６・・・レーザビーム、７・・・八−７ミフー、８・
・・尾根型ミラー、９・・・プリズム、１０・・・一体
化レンズ、１１ａ。 ｆｌｂ・・・部分レンズ、１２・・・四角錐型レンズ、
１３・・・加工物。
は山型レンズと集光レンズ２枚とを組み合せた装置の概
略を示す図、 第３図は第２図の光学系箇所の拡大図、ｒｊＳ４図はハ
ーフミラ−を用いて２点同時に加工する装置の概略を示
す図、 第５図はプリズムを用いて２点同時に加工するｉ置の概
略を示す図、 ＰｊＩＪ６図は一体化レンズを用いて照射する装置の概
略を示す図、 第７図は一体化レンズの平面図、 第８図は部分レンズに角度θをつけて組み合せ、一体化
したレンズを用いて照射する概略を示す図、第９図は四
角錐型レンズの平面図（同図（ａ））および側面図（同
図（ｂ））Ｃある。 １・・・レーザ発振器、２・・・ベンディングミラー、
３・・・山型レンズ、４・・・集光レンズ、４ａ・・・
ｔｊｔＪ１集光レンズ、４ｂ・・・第２集光レンズ、５
．６・・・レーザビーム、７・・・八−７ミフー、８・
・・尾根型ミラー、９・・・プリズム、１０・・・一体
化レンズ、１１ａ。 ｆｌｂ・・・部分レンズ、１２・・・四角錐型レンズ、
１３・・・加工物。
Claims (2)
- （１）レーザ発振器より出力されたレーザビームを加工
物に達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以上に
分割し、集光レンズで集光させ、山型レンズの頂角θを
制御することにより加工物上の照射点間隔を制御するこ
とを特徴とする加工物へのレーザ照射法。 - （２）レーザ発振器より出力されたレーザビームを加工
物に達する途中に挿入した山型レンズにより２つ以上に
分割し、２枚構成の集光レンズで集光させ、２枚の集光
レンズ間の距離を制御することにより加工物上の照射点
間隔を制御することを特徴とする加工物へのレーザ照射
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121062A JPH02299791A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 加工物へのレーザ照射法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121062A JPH02299791A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 加工物へのレーザ照射法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299791A true JPH02299791A (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=14801898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121062A Pending JPH02299791A (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 加工物へのレーザ照射法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02299791A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690845A (en) * | 1994-10-07 | 1997-11-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical device for laser machining |
| US5922224A (en) * | 1996-02-09 | 1999-07-13 | U.S. Philips Corporation | Laser separation of semiconductor elements formed in a wafer of semiconductor material |
| US7285744B2 (en) * | 2003-08-21 | 2007-10-23 | Leister Process Technologies | Method and apparatus for simultaneously heating materials |
| JP2009186936A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 集光光学系および光加工装置 |
| TWI510318B (zh) * | 2012-01-20 | 2015-12-01 | Rofin Baasel Lasertech Gmbh & Co Kg | 用於工件之雷射加工的裝置及使用此裝置之方法 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121062A patent/JPH02299791A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5690845A (en) * | 1994-10-07 | 1997-11-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical device for laser machining |
| US5922224A (en) * | 1996-02-09 | 1999-07-13 | U.S. Philips Corporation | Laser separation of semiconductor elements formed in a wafer of semiconductor material |
| US7285744B2 (en) * | 2003-08-21 | 2007-10-23 | Leister Process Technologies | Method and apparatus for simultaneously heating materials |
| JP2009186936A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 集光光学系および光加工装置 |
| TWI510318B (zh) * | 2012-01-20 | 2015-12-01 | Rofin Baasel Lasertech Gmbh & Co Kg | 用於工件之雷射加工的裝置及使用此裝置之方法 |
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