JPH04300087A - Laser beam machining for fiber alley - Google Patents
Laser beam machining for fiber alleyInfo
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- JPH04300087A JPH04300087A JP3063004A JP6300491A JPH04300087A JP H04300087 A JPH04300087 A JP H04300087A JP 3063004 A JP3063004 A JP 3063004A JP 6300491 A JP6300491 A JP 6300491A JP H04300087 A JPH04300087 A JP H04300087A
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工において、
レーザビームの軸方向に直角な断面形状と異なる形状に
被加工材を加工する加工方法に関するものである。[Industrial Application Field] This invention applies to laser processing.
The present invention relates to a processing method for processing a workpiece into a shape different from the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of a laser beam.
【0002】0002
【従来の技術】図3および図4は従来のレーザ加工方法
を説明する概念図であり、図3はスキャン方式のレーザ
加工方法、図4はマスク方式のレーザ加工方法である。
図3において1はレーザ発振器、2は1より放射される
レーザビームである。3はレンズ等によるビーム集光系
であり、3はビーム強度、被加工材の被加工強度等によ
り不要な場合もある。4は3により集光されたビームで
ある。3が不要の場合、4は2と同一である。5は被加
工材であり、6は加工台である。図4において7はマス
クであり、その位置は一般的にはビーム集光系3の前で
あるが、3の内部あるいは3の後の場合もある。8はマ
スク7およびビーム集光系3を通過後のビームである。
その他図3と同一符号は、同一部品ないしは同一部分を
示す。2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 are conceptual diagrams illustrating conventional laser processing methods. FIG. 3 shows a scan-type laser processing method, and FIG. 4 shows a mask-based laser processing method. In FIG. 3, 1 is a laser oscillator, and 2 is a laser beam emitted from 1. In FIG. 3 is a beam condensing system using a lens or the like, and 3 may be unnecessary depending on the beam intensity, the processing strength of the workpiece, etc. 4 is a beam focused by 3; If 3 is not required, 4 is the same as 2. 5 is a workpiece, and 6 is a processing table. In FIG. 4, 7 is a mask, and its position is generally in front of the beam condensing system 3, but it may also be inside 3 or after 3. 8 is a beam after passing through the mask 7 and the beam focusing system 3. Otherwise, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same parts or parts.
【0003】次に被加工材6にある形状を加工したい場
合の、従来の加工方法について説明する。図3に示すス
キャン方式ではビーム4と被加工材5の相対位置を連続
的に変化させ、加工点を移動させていくことによって加
工形状を得る。具体的にはビーム4を固定して加工台6
を動かすことにより被加工材5を動かす方法、被加工材
5を固定してビーム4を動かす方法、および両者を複合
する方法がある。図4に示すマスク方式では加工したい
形状と相似形状に抜けた穴をもつマスク7にビーム2を
通過させることにより、穴を通過しない加工に不要なビ
ームを捨て、穴の形状である得たい加工形状と相似形状
のビームのみを通過させる。このビームをビーム集光系
3で集光し、集光ビーム8を被加工材5に照射すること
により加工形状を得る。Next, a conventional machining method for machining a certain shape on the workpiece 6 will be explained. In the scanning method shown in FIG. 3, the processed shape is obtained by continuously changing the relative position of the beam 4 and the workpiece 5 and moving the processing point. Specifically, the beam 4 is fixed and the processing table 6 is
There are a method of moving the workpiece 5 by moving the workpiece 5, a method of fixing the workpiece 5 and moving the beam 4, and a method of combining both. In the mask method shown in Fig. 4, by passing the beam 2 through a mask 7 that has a hole similar to the shape to be processed, the beam that is unnecessary for processing that does not pass through the hole is discarded, and the desired processing that is in the shape of the hole is Only beams with similar shapes are allowed to pass through. This beam is focused by a beam focusing system 3, and the workpiece 5 is irradiated with the focused beam 8 to obtain a processed shape.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】従来のスキャン方式レ
ーザ加工では、ある加工形状を得るためには加工点の移
動が必要であり、一度の加工では加工したい形状が得ら
れないため加工に時間がかかる。またマスク方式レーザ
加工では、加工に使用するレーザビームはレーザ発振器
から放射されるビームの一部であり、ビームの利用効率
が悪くさらに、マスクが遮っているビームによりマスク
自身が損傷するという課題があった。[Problems to be Solved by the Invention] In conventional scanning laser processing, it is necessary to move the processing point in order to obtain a certain processing shape, and the desired shape cannot be obtained with one processing, so it takes a long time to process. It takes. In addition, in mask-based laser processing, the laser beam used for processing is a part of the beam emitted from the laser oscillator, which has poor beam utilization efficiency, and furthermore, there is the problem that the mask itself may be damaged by the beam blocked by the mask. there were.
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、加工時間が短く、ビームの利用効
率のよい、かつビームにより損傷を被ることのないレー
ザ加工方法を得ることを目的とする。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a laser processing method that shortens the processing time, has high beam utilization efficiency, and is free from damage caused by the beam. shall be.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ加
工方法は、
1. 光ファイバーを複数束ねたファイバーアレイを
用いるレーザ加工方法。
2. 1.に記載したレーザ加工方法において、ファ
イバーアレイの並べ方を変え、ファイバーアレイの軸方
向に直角な断面の形状をファイバーアレイの入射側と出
射側とで変化させたことを特徴とするレーザ加工方法。
3. 2.に記載したレーザ加工方法において、ファ
イバーアレイの軸方向に直角な断面形状を規定する固定
枠を設けたことを特徴とするレーザ加工方法。
4.2.に記載したレーザ加工方法において、ファイバ
ーアレイを複数用い、ビーム分配器およびビーム集合器
によりレーザビームを特定のファイバーアレイにのみ通
すことを特徴とするレーザ加工方法。
5. 2.に記載したレーザ加工方法において、ファ
イバーアレイの入射側ないしは出射側にマスクを設けた
ことを特徴とするレーザ加工方法。である。[Means for Solving the Problems] The laser processing method according to the present invention has the following features: 1. A laser processing method that uses a fiber array that bundles multiple optical fibers. 2. 1. The laser processing method described in , which is characterized in that the arrangement of the fiber arrays is changed, and the shape of the cross section perpendicular to the axial direction of the fiber array is changed between the input side and the output side of the fiber array. 3. 2. The laser processing method described in 1. is characterized in that a fixed frame is provided that defines a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the fiber array. 4.2. In the laser processing method described in , a plurality of fiber arrays are used and the laser beam is passed through only a specific fiber array using a beam distributor and a beam concentrator. 5. 2. 2. The laser processing method described in 2., characterized in that a mask is provided on the input side or output side of the fiber array. It is.
【0007】[0007]
【作用】レーザ発振器から放射されるレーザビームを光
ファイバーを複数束ねたファイバーアレイに通すことに
より、レーザビームをビームの軸方向に直角な面内で分
割する。一本一本の光ファイバーは、それぞれもとのレ
ーザビームの何分の一かの強度のレーザビームを伝送し
、かつ一本一本が独立しているため並べ変えることによ
り任意のビーム断面形状が得られる。このビームを加工
面に集光することにより得たい形状を一度のビーム照射
で加工することができ、ビームを無駄に捨てることがな
く、かつビームにより損傷を被ることがない。[Operation] By passing a laser beam emitted from a laser oscillator through a fiber array made up of a plurality of optical fibers, the laser beam is divided in a plane perpendicular to the beam axis. Each optical fiber transmits a laser beam with an intensity that is a fraction of the original laser beam, and since each fiber is independent, any beam cross-sectional shape can be created by rearranging the fibers. can get. By focusing this beam on the processing surface, the desired shape can be processed with one beam irradiation, the beam is not wasted, and there is no damage caused by the beam.
【0008】[0008]
【実施例】実施例1.以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図1において1はレーザ発振器、2は1
より放射されるレーザビームである。9は光ファイバー
9aを複数束ねたファイバーアレイである。2aはファ
イバーアレイ9を通過後のレーザビームである。3はレ
ンズ等によるビーム集光系であり、4は3により集光さ
れたビームである。3が不要の場合、4は2と同一であ
ることは従来技術の例と同じである。5は被加工材であ
り、6は加工台である。10aはファイバーアレイの入
射側の断面形状を規定する固定枠であり、レーザ発振器
1から放射されるビーム2を余すところなく取り込む形
状をしている。例えばレーザ発振器から放射されるビー
ム断面形状が円形状である場合、ファイバーアレイの断
面形状を円形状にするため固定枠10aは円形状の穴を
もつ。なおビーム2がファイバーアレイ9に入射される
前に、ビーム2の断面形状、寸法、方向等を変化させる
目的でレンズ等の光学系を配置する場合もある。10b
はファイバーアレイの出射側の断面形状を規定する固定
枠であり、例えば図2に示すような形状をしている。図
2に示すように概ね板形状で加工したい形状に相似な形
状を抜けている穴をもつことは、従来技術の例で述べた
マスク7図4と同じである。加工形状を変化させたい場
合は固定枠10bごと交換するか、形状の変化量が小さ
ければ固定枠10bを柔らかい材質で作り枠の外側から
圧力を作用させてファイバーアレイ9をくわえたままそ
の穴形状を変化させてもよい。[Example] Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figure 1, 1 is a laser oscillator, 2 is 1
This is a laser beam emitted from the 9 is a fiber array in which a plurality of optical fibers 9a are bundled. 2a is a laser beam after passing through the fiber array 9. 3 is a beam condensing system using a lens or the like, and 4 is a beam condensed by 3. If 3 is unnecessary, 4 is the same as 2, as in the prior art example. 5 is a workpiece, and 6 is a processing table. Reference numeral 10a denotes a fixed frame that defines the cross-sectional shape of the incident side of the fiber array, and has a shape that completely captures the beam 2 emitted from the laser oscillator 1. For example, when the cross-sectional shape of the beam emitted from the laser oscillator is circular, the fixed frame 10a has circular holes in order to make the cross-sectional shape of the fiber array circular. Note that before the beam 2 is incident on the fiber array 9, an optical system such as a lens may be arranged for the purpose of changing the cross-sectional shape, size, direction, etc. of the beam 2. 10b
is a fixed frame that defines the cross-sectional shape of the output side of the fiber array, and has a shape as shown in FIG. 2, for example. As shown in FIG. 2, it is the same as the mask 7 shown in FIG. 4 described in the example of the prior art that it has a hole that is generally plate-shaped and has a similar shape to the shape to be processed. If you want to change the processed shape, replace the entire fixed frame 10b, or if the amount of change in shape is small, make the fixed frame 10b made of a soft material and apply pressure from the outside of the frame to change the hole shape while holding the fiber array 9 in your mouth. may be changed.
【0009】レーザ発振器1から放射されたビーム2は
ファイバーアレイ9に入射され、一本一本の光ファイバ
ー9aの中を伝送される。ファイバーアレイ9の出射側
で固定枠10bにより形状規定されたファイバーアレイ
9から放射されたビーム2aは、光源としてみると固定
枠10bの穴形状と概ね同一形状をしている。このある
形状をもったビーム2aがビーム集光系3により集光さ
れたビーム4となり、被加工物5に照射され、一度のビ
ーム照射で得たい形状の加工が行われる。またレーザ発
振器から放射されるビーム2をもれなく使用している。
さらに固定枠10bの交換ないしは外部圧力による穴形
状の変化により、ビーム2aの形状を変化させることが
でき、任意の形状加工を行うことがでる。The beam 2 emitted from the laser oscillator 1 is incident on the fiber array 9 and transmitted through each optical fiber 9a. The beam 2a emitted from the fiber array 9 whose shape is defined by the fixed frame 10b on the output side of the fiber array 9 has approximately the same shape as the hole in the fixed frame 10b when viewed as a light source. This beam 2a having a certain shape becomes a beam 4 that is focused by a beam focusing system 3, and is irradiated onto a workpiece 5, whereby a desired shape is processed by one beam irradiation. Also, the beam 2 emitted from the laser oscillator is used without fail. Furthermore, the shape of the beam 2a can be changed by replacing the fixed frame 10b or changing the hole shape by external pressure, and it is possible to process the beam 2a into an arbitrary shape.
【0010】実施例2.この実施例ではファイバーアレ
イを一個のみ使用したが、あらかじめいろいろな形状の
固定枠で形状規定しておいた複数のファイバーアレイを
並べ、ビーム分配器で欲しい形状のファイバーアレイを
選びそこにのみビームを伝送することも可能である。ま
たファイバーアレイの入射側ないし出射側に従来技術の
例で説明したマスクを配置することにより、固定枠の穴
形状とマスクの穴形状により合成される形状も加工可能
である。Example 2. Although only one fiber array was used in this example, multiple fiber arrays whose shapes had been defined in advance using fixed frames of various shapes were lined up, and a beam splitter was used to select the fiber array with the desired shape and direct the beam only to that shape. It is also possible to transmit. Furthermore, by arranging the mask described in the example of the prior art on the incident side or output side of the fiber array, it is possible to process a shape that is synthesized by the hole shape of the fixed frame and the hole shape of the mask.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、任意形
状を一度の照射で加工できるため加工時間が短く、ビー
ムの利用効率のよい、かつビームにより損傷を被ること
のないレーザ加工方法を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an arbitrary shape can be processed with one irradiation, so the processing time is short, the beam is used efficiently, and the laser processing method is free from damage caused by the beam. Obtainable.
【図1】この発明の一実施例によるレーザ加工方法を示
す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a laser processing method according to an embodiment of the present invention.
【図2】この実施例に示された出射側固定枠10bを示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing an output side fixed frame 10b shown in this embodiment.
【図3】従来技術によるスキャン方式のレーザ加工方法
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a scanning laser processing method according to the prior art.
【図4】従来技術によるマスク方式のレーザ加工方法を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a mask-based laser processing method according to the prior art.
1 レーザ発振器 2 レーザビーム 3 ビーム集光系 4 集光されたビーム 5 被加工材 6 加工台 7 マスク 8 通過後のビーム 9 ファイバーアレイ 10a、10b 固定枠 1 Laser oscillator 2 Laser beam 3 Beam focusing system 4 Focused beam 5 Work material 6 Processing table 7 Mask 8 Beam after passing 9 Fiber array 10a, 10b Fixed frame
Claims (1)
るレーザ加工方法において、光ファイバーを複数束ねた
ファイバーアレイを用いるレーザ加工方法。1. A laser processing method for processing a workpiece with a laser beam, using a fiber array in which a plurality of optical fibers are bundled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063004A JPH04300087A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Laser beam machining for fiber alley |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063004A JPH04300087A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Laser beam machining for fiber alley |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300087A true JPH04300087A (en) | 1992-10-23 |
Family
ID=13216744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063004A Pending JPH04300087A (en) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | Laser beam machining for fiber alley |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04300087A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09506672A (en) * | 1993-12-15 | 1997-06-30 | レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Use of an apparatus for producing excited or labile gas species for depositing films containing silicon on a metal substrate |
| US5729568A (en) * | 1993-01-22 | 1998-03-17 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. | Power-controlled, fractal laser system |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3063004A patent/JPH04300087A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729568A (en) * | 1993-01-22 | 1998-03-17 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. | Power-controlled, fractal laser system |
| JPH09506672A (en) * | 1993-12-15 | 1997-06-30 | レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Use of an apparatus for producing excited or labile gas species for depositing films containing silicon on a metal substrate |
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