JPH059773U - レーザ光の整形機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ光による微細穴明加工装置におけるレ
ーザ光の整形手段に関するもので、発振器からの伝送レ
ーザ光に穴明加工に悪影響を及ぼす不安定化状態が生じ
た時に、伝送レーザ光の余剰光を取り除いて真円に近い
状態で集光レンズにレーザ光を送り高精度の加工を可能
とすることを目的としている。 【構成】 発振器から発振されベンドミラー３をもつ光
路を伝送されるレーザ光１が集光レンズ２に至る手前に
複数枚の開口板（アパーチャ）５を配設する。発振器の
熱的平衡状態のくずれや、設定出力条件等のレーザ自体
の特性としてのビームモードの経時変化及び不安定時に
生じた変形した伝送レーザ光が加工中に生じたとき、そ
の余剰光４を集光レンズ２の手前に配した開口板５によ
り取り除く。開口板５により、けり出し光６が生ずる場
合を考慮して次段にも同寸法形状の開口板５を配置し、
けり出し光６を排除する。複数枚の開口板を配置するこ
とにより真円に近い状態の良質なレーザ光を集光レンズ
２に伝送することにより、高精度な安定した微細穴加工
を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はレーザ光による微細穴明加工装置におけるレーザ光の整形手段に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のレーザによる微細穴明加工は、図３（ａ）に示すように、発振され伝送 過程にあるレーザ光１をコリメートするなどして伝送し、ベンドミラー３等をも った光路中を通って集光レンズ２まで導き、長焦点等の集光レンズ２を用いてこ れを集光して穴明加工を行う方法が一般的に用いられている。なお図３（ｂ）は 図３（ａ）のＡ−Ａ′断面矢視図である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで上述のような従来のレーザ光１による微細穴明加工装置により加工を 行うと、真円度の高いビームスポットを設定して加工を行ったにもかかわらず、 ビームスポット径と同径の穴明加工やビームスポット径の寸法に近い穴径加工な どに楕円形状等の変形を生じる場合がある。

【０００４】 これは、発振器の熱的平衡状態のくずれや、ピーク出力の高いパルスレーザを 用いる場合などのパルス幅等の影響によるビームモードの経時変化によるものと 考えられ、インライン化の高精度のレーザによる微細穴明加工に難を来たしてい る。

【０００５】 本考案は上記従来技術の問題点を解決し、高精度の加工を可能とした新たなレ ーザ光の整形機構を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案のレーザ光の整形機構は、レーザ光による微細 穴明加工装置において、発振器から発振され光路を伝送されてくるレーザ光を集 光する集光レンズの手前に、伝送過程にあるビームの整形を行なう複数枚の開口 板（アパーチャ）を配設し加工寸法誤差の減少を可能とすることを特徴としてい る。

【０００７】

【作用】

本考案のレーザ光の整形機構によれば、発振器から発振されベンドミラー等に より設けられた光路を伝送されてきた経時変化のともなった不安定モードを含む レーザ光を、集光レンズの手前に設けたあらかじめ健全状態時に設定した伝送過 程のレーザ光の径と同寸法の開口部をもつ開口板（アパーチャ）により、穴加工 に悪影響を与える楕円や変形部を有する伝送レーザ光の余剰光を取り除き真円に 近い状態をもって集光レンズに至らせて集光の後に微細穴明加工に寄与させ高精 度の加工及び加工の安定化を図るものである。

【０００８】

【実施例】

以下図面により本考案の１実施例について説明すると、図１（ａ）は本考案の 概略説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ′矢視 図を示し、また図２の（ａ）〜（ｄ）は開口板の具体例の構成を示す正面及び側 面図である。

【０００９】 図１において、図示しない発振器から発振されて来たレーザ光１を伝送の過程 においてコリメートし平行化した伝送レーザ光１において、発振器の熱的平衡状 態のくずれや、設定出力条件等のレーザ自体の特性としてのビームモードの経時 変化及び不安定時に生じる変形した伝送レーザ光１が加工中に生じた場合、図１ （ｂ）に示すような余剰光４を、集光レンズ２の前方に配した開口板（アパーチ ャ）５により取り除く。なおこの開口板（アパーチャ）５により図１（ａ）に示 すけり出し光６が生じた場合を考慮して次段に同寸法形状の開口板（アパーチャ ）５を配し、このけり出し光６を排除する。

【００１０】 これら２連の開口板（アパーチャ）５によりほとんどの余剰光４を取り除くこ とが可能ではあるが、伝送過程においてレーザ光１の平行化に乱れが生じた場合 なども配慮し、複数枚の開口板（アパーチャ）５を配することにより、真円に近 い状態の良質なレーザ光を集光レンズ２に伝送する。伝送されて来たレーザ光を 集光し加工を行うことにより、高精度な安定した微細穴加工を行うことができる 。

【００１１】 またこれに用いる開口板（アパーチャ）５は、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）， （ｄ）に示すように、使用する出力条件や要求される加工精度等により、寸法形 状を選定できる。

【００１２】 このように本考案のレーザ光整形機構においては、集光レンズ２により集光さ れたビームスポットの状態において、穴明加工に悪影響を与えるビームモードの 経時変化等による不安定化が生じた場合においてあらかじめ健全状態時に設定し た伝送過程のレーザ光１の径と同寸法の開口部をもつ開口板（アパーチャ）５を 集光過程に入る手前、すなわち集光レンズ２前方に配し、モードの不安定化によ り生じた設定以上の寸法、形状を有する伝送レーザ光１の余剰部４をこれにより 取り除かせる。そしてこの開口板（アパーチャ）５は、例えば、伝送レーザ光１ がコリメートされている場合、１枚では開口部のエッヂ形状等により、開口部通 過時にけられて平行化を失う場合があるので、複数枚の組合せとし、順次余剰光 ４を排除し平行化、真円化をはかり集光過程に至らせることにより、微細穴明加 工の精度向上及び安定化に寄与させることが出来る。

【００１３】

【考案の効果】

以上述べたように本考案のレーザ光の整形機構によれば、発振器よりの伝送過 程において異常変化した伝送レーザ光の余剰分を集光レンズの手前に配置した開 口板（アパーチャ）により取り除くことにより整形し、安定、かつ、加工寸法誤 差の少ない微細穴明加工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例装置を示し、（ａ）は概略構
成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′断面矢視図、（ｃ）は
同Ｂ−Ｂ′断面矢視図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）はいずれも本考案における開口
板の具体例を示す正面図及び側面図である。

【図３】従来装置を示し、（ａ）は概略構成図、（ｂ）
は（ａ）におけるＡ−Ａ′断面矢視図である。

【符号の説明】

１ レーザ光 ２ 集光レンズ ３ ベンドミラー ４ 余剰光 ５ 開口板（アパーチャ） ６ けり出し光

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 レーザ光による微細穴明加工装置におい
   て、発振器から発振され光路を伝送されてくるレーザ光
   を集光する集光レンズの手前に、伝送過程にあるビーム
   の整形を行なう複数枚の開口板（アパーチャ）を配設し
   たことを特徴とするレーザ光の整形機構。