JPH0651236A - 均一化光学装置 - Google Patents
均一化光学装置Info
- Publication number
- JPH0651236A JPH0651236A JP4200799A JP20079992A JPH0651236A JP H0651236 A JPH0651236 A JP H0651236A JP 4200799 A JP4200799 A JP 4200799A JP 20079992 A JP20079992 A JP 20079992A JP H0651236 A JPH0651236 A JP H0651236A
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- Japan
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- laser beam
- intensity distribution
- uniform
- laser
- quartz tube
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザビームを利用した加工方法において、
レーザビームの強度分布を均一にする均一化光学装置を
提供することを目的とする。 【構成】 透明管１の両端を球面状にし、その片方の球
面にレーザ光４を入射することにより均一なレーザ強度
分布を作成する。
レーザビームの強度分布を均一にする均一化光学装置を
提供することを目的とする。 【構成】 透明管１の両端を球面状にし、その片方の球
面にレーザ光４を入射することにより均一なレーザ強度
分布を作成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】近年、レーザビームを利用した加
工方法として、集光性を追求した微細な穴あけ・切断加
工方法以外に、大面積を一度に均一に加工する方法が要
求され、均一な強度分布のレーザビームを作成する光学
系が必要となってきている。
工方法として、集光性を追求した微細な穴あけ・切断加
工方法以外に、大面積を一度に均一に加工する方法が要
求され、均一な強度分布のレーザビームを作成する光学
系が必要となってきている。
【０００２】本発明は、レーザビームの強度分布を均一
にする均一化光学装置に関するものである。
にする均一化光学装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】以下に、従来のレーザビームの強度分布
を均一にする方法のうち、凸レンズと透明管を用いる方
法について説明する。
を均一にする方法のうち、凸レンズと透明管を用いる方
法について説明する。
【０００４】図４は従来の凸レンズと透明管を用いて、
レーザビームの強度分布を均一にする方法を示すもので
ある。図４において、１は四角柱の石英管でレーザ入出
力の端面は反射防止幕を付け側面は光学研磨を施したも
ので、２，３は両面反射防止膜付きの球面凸レンズであ
る。平行光で中央部の強度の大きいガウス分布の入射レ
ーザビーム４は、凸レンズ２により石英管１に入射直後
で集光されレーザビーム５となる。レーザビーム５の石
英管１の側面に対する入射角度が全反射角より大きい場
合、レーザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反射
され強度分布が均一になり、出射端よりレーザビーム６
となって出力される。レーザビーム６は石英管１の出射
端より広がって出てくるため、凸レンズ３により平行に
して均一な強度分布の平行なレーザビーム７となり加工
に利用される。
レーザビームの強度分布を均一にする方法を示すもので
ある。図４において、１は四角柱の石英管でレーザ入出
力の端面は反射防止幕を付け側面は光学研磨を施したも
ので、２，３は両面反射防止膜付きの球面凸レンズであ
る。平行光で中央部の強度の大きいガウス分布の入射レ
ーザビーム４は、凸レンズ２により石英管１に入射直後
で集光されレーザビーム５となる。レーザビーム５の石
英管１の側面に対する入射角度が全反射角より大きい場
合、レーザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反射
され強度分布が均一になり、出射端よりレーザビーム６
となって出力される。レーザビーム６は石英管１の出射
端より広がって出てくるため、凸レンズ３により平行に
して均一な強度分布の平行なレーザビーム７となり加工
に利用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような構成の均一化光学装置では、石英管と凸レンズ２
枚の光学部品が３点で、反射防止膜が６面であり部品点
数が多く高価であった。さらに、光軸調整が３部品であ
り調整点数が多く、装置が大きくなるという問題があっ
た。
ような構成の均一化光学装置では、石英管と凸レンズ２
枚の光学部品が３点で、反射防止膜が６面であり部品点
数が多く高価であった。さらに、光軸調整が３部品であ
り調整点数が多く、装置が大きくなるという問題があっ
た。
【０００６】本発明は上記問題に臨み、透明管の両端を
円筒面もしくは球面状にした透明管を用いて、さらには
前記透明管の一部を両端部より細くした光学系を用いる
ことにより、光学部品を１点と少なく、かつ、反射防止
膜も２面と少なくし、さらには調整点数も少なくし、均
一なレーザ強度分布を得ることのできる均一化光学装置
を提供することを目的とする。
円筒面もしくは球面状にした透明管を用いて、さらには
前記透明管の一部を両端部より細くした光学系を用いる
ことにより、光学部品を１点と少なく、かつ、反射防止
膜も２面と少なくし、さらには調整点数も少なくし、均
一なレーザ強度分布を得ることのできる均一化光学装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の均一化光学装置は、透明管の両端を円筒面もし
くは球面状にした透明管を用いて、さらには前記透明管
の一部を両端部より細くした光学系を用いて、その片方
の端面にレーザ光を入射することにより、均一なレーザ
強度分布を作成することを特徴とする。
本発明の均一化光学装置は、透明管の両端を円筒面もし
くは球面状にした透明管を用いて、さらには前記透明管
の一部を両端部より細くした光学系を用いて、その片方
の端面にレーザ光を入射することにより、均一なレーザ
強度分布を作成することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は上記のように構成した装置によって、
単一の光学部品によりガウス強度分布のレーザビーム
を、安価で簡単な調整により均一なレーザ強度分布を作
成することができる。
単一の光学部品によりガウス強度分布のレーザビーム
を、安価で簡単な調整により均一なレーザ強度分布を作
成することができる。
【０００９】
（実施例１）以下、本発明の一実施例における、単一の
光学部品による均一なレーザ強度分布を作成する装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。
光学部品による均一なレーザ強度分布を作成する装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【００１０】図１は、透明管として両端が球面である四
角柱の石英管を用いて、レーザビームの強度分布を均一
にする場合の装置の構成を示したものである。図１にお
いて、１は両端が球面である四角柱の石英管で、両球面
の端面は反射防止膜を付け側面は光学研磨を施したもの
であり、４，５，７はレーザビームである。平行光で中
央部の強度の大きいガウス分布の入射レーザビーム４
は、石英管の球面端面２に入射され石英管１内で集光さ
れレーザビーム５となる。レーザビーム５の石英管１の
側面に対する入射角度が全反射角より大きい場合、レー
ザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反射され強度
分布が均一になり、石英管１の出射端により均一な強度
分布でかつ平行なレーザビーム７となって出力され加工
に利用される。
角柱の石英管を用いて、レーザビームの強度分布を均一
にする場合の装置の構成を示したものである。図１にお
いて、１は両端が球面である四角柱の石英管で、両球面
の端面は反射防止膜を付け側面は光学研磨を施したもの
であり、４，５，７はレーザビームである。平行光で中
央部の強度の大きいガウス分布の入射レーザビーム４
は、石英管の球面端面２に入射され石英管１内で集光さ
れレーザビーム５となる。レーザビーム５の石英管１の
側面に対する入射角度が全反射角より大きい場合、レー
ザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反射され強度
分布が均一になり、石英管１の出射端により均一な強度
分布でかつ平行なレーザビーム７となって出力され加工
に利用される。
【００１１】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
における、単一の光学部品による一方向だけ均一なレー
ザ強度分布を作成する装置について、図面を参照しなが
ら説明する。
における、単一の光学部品による一方向だけ均一なレー
ザ強度分布を作成する装置について、図面を参照しなが
ら説明する。
【００１２】図２は、透明管として両端が円筒面である
四角柱の石英管を用いて、レーザビームの強度分布を均
一にする場合の装置の構成を示したものである。図２に
おいて、１は両端が円筒面である四角柱の石英管で、両
円筒面の端面は反射防止膜を付け側面は光学研磨を施し
たものであり、４，５，７はレーザビームである。平行
光で中央部の強度の大きいガウス分布の入射レーザビー
ム４は、石英管の球面端面に入射され石英管１内で直線
状に集光されレーザビーム５となる。レーザビーム５の
石英管１の側面に対する入射角度が全反射角より大きい
場合、レーザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反
射され集光された方向の強度分布のみが均一になり、出
射端よりレーザビーム７となって出力される。レーザビ
ーム７は石英管１の出射端により一方向のみ均一な強度
分布でかつ平行なレーザビームであり加工に利用され
る。さらに、異なる曲率円筒面の石英管を使用して、レ
ーザビーム７の均一な強度分布にされなかった方向の強
度分布を均一化することにより、実施例１のような均一
な強度分布のレーザビームを作成することもできる。
四角柱の石英管を用いて、レーザビームの強度分布を均
一にする場合の装置の構成を示したものである。図２に
おいて、１は両端が円筒面である四角柱の石英管で、両
円筒面の端面は反射防止膜を付け側面は光学研磨を施し
たものであり、４，５，７はレーザビームである。平行
光で中央部の強度の大きいガウス分布の入射レーザビー
ム４は、石英管の球面端面に入射され石英管１内で直線
状に集光されレーザビーム５となる。レーザビーム５の
石英管１の側面に対する入射角度が全反射角より大きい
場合、レーザビーム５はすべて石英管１の内部で多重反
射され集光された方向の強度分布のみが均一になり、出
射端よりレーザビーム７となって出力される。レーザビ
ーム７は石英管１の出射端により一方向のみ均一な強度
分布でかつ平行なレーザビームであり加工に利用され
る。さらに、異なる曲率円筒面の石英管を使用して、レ
ーザビーム７の均一な強度分布にされなかった方向の強
度分布を均一化することにより、実施例１のような均一
な強度分布のレーザビームを作成することもできる。
【００１３】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
における、単一の光学部品による均一なレーザ強度分布
を作成する装置について、図面を参照しながら説明す
る。
における、単一の光学部品による均一なレーザ強度分布
を作成する装置について、図面を参照しながら説明す
る。
【００１４】図３は、本発明の一実施例の構成を示した
ものである。図３において、１は両端が球面である四角
柱の石英管で、両球面の端面は反射防止膜を付け側面は
光学研磨を施したもので、四角柱の長手方向の途中をテ
ーパー状に細くしたあとテーパー状に太くしており、
４，５，７はレーザビームである。四角柱が細くなるこ
とにより、四角柱内部を通過するレーザビーム５の反射
回数は、細くない場合に比べてより多くなる。このた
め、細くない場合に比べてレーザビームの強度分布がよ
り均一化され、また、石英管の長手方向の寸法が短くで
きることにより小型化が図れる。
ものである。図３において、１は両端が球面である四角
柱の石英管で、両球面の端面は反射防止膜を付け側面は
光学研磨を施したもので、四角柱の長手方向の途中をテ
ーパー状に細くしたあとテーパー状に太くしており、
４，５，７はレーザビームである。四角柱が細くなるこ
とにより、四角柱内部を通過するレーザビーム５の反射
回数は、細くない場合に比べてより多くなる。このた
め、細くない場合に比べてレーザビームの強度分布がよ
り均一化され、また、石英管の長手方向の寸法が短くで
きることにより小型化が図れる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は上記のように構成した装置によ
って、単一の光学部品によりガウス強度分布のレーザビ
ームを均一なレーザ強度分布を作成することができるた
め、装置が安価になり、かつ、調整も簡単にすることが
できる。
って、単一の光学部品によりガウス強度分布のレーザビ
ームを均一なレーザ強度分布を作成することができるた
め、装置が安価になり、かつ、調整も簡単にすることが
できる。
【図１】本発明の実施例１における、透明管の両端を球
面状にし、その片方の球面にレーザ光を入射することに
より、均一なレーザ強度分布を作成する装置の構成図
面状にし、その片方の球面にレーザ光を入射することに
より、均一なレーザ強度分布を作成する装置の構成図
【図２】本発明の実施例２における、透明管の両端を円
筒面状にし、その片方の円筒面にレーザ光を入射するこ
とにより、一方向だけ均一なレーザ強度分布を作成する
装置の構成図
筒面状にし、その片方の円筒面にレーザ光を入射するこ
とにより、一方向だけ均一なレーザ強度分布を作成する
装置の構成図
【図３】本発明の実施例２における、透明管の両端を円
筒面もしくは球面状にした、請求項１もしくは請求項２
の透明管の一部を両端部より細くし、その片方の端面に
レーザ光を入射することにより、均一なレーザ強度分布
を作成する装置の構成図
筒面もしくは球面状にした、請求項１もしくは請求項２
の透明管の一部を両端部より細くし、その片方の端面に
レーザ光を入射することにより、均一なレーザ強度分布
を作成する装置の構成図
【図４】透明管と凸レンズ２枚を用いて、均一なレーザ
強度分布を作成する従来例の構成図
強度分布を作成する従来例の構成図
１ 四角柱の透明石英管 ２，３ 凸レンズ ４ レーザビーム（入射光：平行光） ５ レーザビーム（透明石英管内で多重反射） ６ レーザビーム（出射光：広がり光） ７ レーザビーム（出射光：平行光）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植杉 雄二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 透明管の両端を球面状にし、その片方の
球面にレーザ光を入射してなる均一化光学装置。 - 【請求項２】 透明管の両端を円筒面状にし、その片方
の円筒面にレーザ光を入射することにより、一方向だけ
均一なレーザ強度分布を作成する均一化光学装置。 - 【請求項３】 透明管の両端を円筒面もしくは球面状に
した、請求項１記載の透明管の一部を両端部より細く
し、その片方の端面レーザ光を入射することにより、均
一なレーザ強度分布を作成する均一化光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4200799A JPH0651236A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 均一化光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4200799A JPH0651236A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 均一化光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651236A true JPH0651236A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16430388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4200799A Pending JPH0651236A (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | 均一化光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651236A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057271A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学素子、レーザ光源、及び２次元画像形成装置 |
| JP2007065016A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
| JP2007072059A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
| CN117031744A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-10 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种基于石英圆管的成像光学系统和方法 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP4200799A patent/JPH0651236A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057271A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学素子、レーザ光源、及び２次元画像形成装置 |
| JPWO2005057271A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2007-12-13 | 松下電器産業株式会社 | 光学素子、レーザ光源、及び２次元画像形成装置 |
| US7522792B2 (en) | 2003-12-10 | 2009-04-21 | Panasonic Corporation | Optical element, laser light source, and two-dimensional image forming apparatus |
| JP2007065016A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
| JP2007072059A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
| CN117031744A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-10 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种基于石英圆管的成像光学系统和方法 |
| CN117031744B (zh) * | 2023-10-07 | 2023-12-15 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种基于石英圆管的成像光学系统和方法 |
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