JPH04300087A - ファイバーアレイ レーザ加工方法 - Google Patents
ファイバーアレイ レーザ加工方法Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- fiber array
- laser
- processing method
- laser processing
- Prior art date
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- Pending
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Laser Beam Processing (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
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
す概念図である。
【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。
す図である。
【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。
を示す図である。
【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。
示す図である。
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
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザビームにより被加工材を加工す
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063004A JPH04300087A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ファイバーアレイ レーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063004A JPH04300087A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ファイバーアレイ レーザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300087A true JPH04300087A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13216744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063004A Pending JPH04300087A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ファイバーアレイ レーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04300087A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09506672A (ja) * | 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 | 金属基体上にシリコンを包含するフィルムを析出させるための励起又は不安定気体種を生成させるための装置の使用 |
| 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/ja 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 (ja) * | 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 | 金属基体上にシリコンを包含するフィルムを析出させるための励起又は不安定気体種を生成させるための装置の使用 |
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