JPH08132267A - レ−ザ光走査装置 - Google Patents

レ−ザ光走査装置

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JPH08132267A
JPH08132267A JP6269708A JP26970894A JPH08132267A JP H08132267 A JPH08132267 A JP H08132267A JP 6269708 A JP6269708 A JP 6269708A JP 26970894 A JP26970894 A JP 26970894A JP H08132267 A JPH08132267 A JP H08132267A
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JP
Japan
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laser
spot light
light
semi
laser spot
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JP6269708A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Hori
裕幸 堀
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成でありながら照射角度を自在に調節
できるレ−ザ光走査装置を提供する。 【構成】発振手段1から発振されたレ−ザ光を移送手段
2を介して集光レンズ3に導き、この集光レンズ3で変
換されたスポット光の経路を偏向プリズム5で偏向し、
この偏向プリズムを回転させて上記偏向したレ−ザスポ
ット光を円弧状に走査し、この円弧走査されるレ−ザス
ポット光の円弧上にこのレ−ザスポット光を分岐して直
線走査に変換する複数の半円柱形レンズ11a,11b
を設け、上記偏向プリズムと半円柱形レンズとの距離を
調節してレ−ザスポット光の直線長さを可変する手段
8,9を設け、これら複数のレ−ザスポット光の照射角
を調節する回動角度変更可能な他の半円柱形レンズ13
a,13b、および直線走査される複数のレ−ザスポッ
ト光のピッチを可変する手段15,16を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ光による加工装
置、例えばレ−ザ半田付け装置等に使用されるレ−ザ光
走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体などの電子部品を回路基板
に半田付けする場合、半田付けラインに沿ってレ−ザ光
を走査させ、このレ−ザ光により半田を溶かしてこれら
電子部品と回路基板とを接合する手段が知られている。
【0003】上記レ−ザ光を半田付けラインに沿って走
査させるため、従来からレ−ザ光走査装置が使用されて
いる。従来のレ−ザ光走査装置について、図4にもとづ
き説明すると、20はレ−ザ光発振器であり、このレ−
ザ光発振器20で発振されたレ−ザ光は側部に設けられ
た分岐装置21によって分岐され、これら分岐されたレ
−ザ光はそれぞれ光ファイバ22a、22bにより所定
の位置に設けられた集光レンズ23a,23bに伝送さ
れる。集光レンズ23a,23bでは、上記光ファイバ
22a、22bで送られてきたレ−ザ光をスポット光に
変換して反射ミラ−24に送り、この反射ミラ−24で
反射させることにより、回路基板25に載置した電子部
品26のリ−ド線27部分に集光させる。
【0004】一対の集光レンズ23a,23bは、ピッ
チ可変用パルスモ−タ28およびベルト29により相互
の間隔が調節されるようになっており、これによりスポ
ット光の間隔、つまりピッチpが変えられる。
【0005】また、反射ミラ−24は軸上に連結された
スキャナモ−タ30により揺動されるようになってお
り、これにより回路基板25上でレ―ザスポット光は矢
印Aで示すように直線方向に走査されるようになってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のレ―ザ光走査装置においては、回路基板2
5上でレ−ザスキャニングを行なうためスキャナモ−タ
30により反射ミラ−24を揺動するようになっている
が、このスキャナモ−タ30の作動を制御するには専用
のコントロ−ラが必要であり、コストが高くなる。
【0007】また、平行な2列のレ−ザ光を得るため
に、レ−ザ光発振器20で発振されたレ−ザ光を分岐装
置21によって分岐しており、格別な分岐装置21が必
要になるので、この点でもコスト高になる。
【0008】さらに、回路基板25に照射されるレ−ザ
光の照射角度は、反射ミラ−24の揺動により若干変化
するものの、回路基板25に対してはほとんど直角に入
射し、この照射角度を自在に調節できないため、電子部
品の形状に沿った適切な照射条件を得ることができない
不便さもある。したがって本発明の目的は、簡単な構成
でありながら照射角度を自在に調節できるレ−ザ光走査
装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項1の発明は、レ−ザ光を発振するレ−ザ発振手
段と、この発振されたレ−ザ光を移送する移送手段と、
この移送手段に接続され移送されたレ−ザ光をスポット
光に集光する集光レンズと、このスポット光の光路を偏
向させる偏向プリズムと、この偏向プリズムを回転させ
て上記偏向したレ−ザスポット光を円弧状に走査させる
回転手段と、上記円弧走査されるレ−ザスポット光の円
弧上に設けられこの円弧走査されるレ−ザスポット光を
分岐して直線走査に変換する複数の半円柱形レンズと、
上記偏向プリズムと半円柱形レンズとの相対的な距離を
調節して直線走査されるレ−ザスポット光の直線長さを
可変する手段と、これら直線走査される複数のレ−ザス
ポット光のそれぞれ照射角を調節する回動角度変更可能
な他の複数の半円柱形レンズと、これら直線走査される
複数のレ−ザスポット光のピッチを可変するピッチ可変
手段とを具備したことを特徴とする。
【0010】請求項2の発明は、偏向プリズムを回転さ
せて偏向したレ−ザスポット光を円弧状に走査させる回
転手段は、パルスモータであることを特徴とする。請求
項3の発明は、直線走査される複数のレ−ザスポット光
のそれぞれ照射角を調節する回動角度変更可能な複数の
半円柱形レンズは、パルスモータにて回動されることを
特徴とする。
【0011】請求項4の発明は、ピッチ可変手段は、複
数の半円柱形レンズが連結されたベルト、およびこのベ
ルトを走行駆動するパルスモータであることを特徴とす
る。請求項5の発明は、請求項1ないし請求項3のいず
れか1に記載のレ−ザ光走査装置を、レ−ザ半田付け装
置のレーザ光照射手段として用いたことを特徴とする。
【0012】
【作用】請求項1の発明によれば、レ−ザ発振手段から
発振されたレ−ザ光は集光レンズによりスポット光に変
換され、このスポット光は偏向プリズムに入光してこの
偏向プリズムの回転により円弧状に走査され、この円弧
走査されたレ−ザスポット光は複数の半円柱形レンズに
より分岐されるとともに直線走査に変換され、この直線
走査されたレ−ザスポット光は他の複数の半円柱形レン
ズによりそれぞれ照射角が調節されるとともにピッチ可
変手段によりピッチが調整される。したがって、直線走
査長さ、照射角度、ピチが自在に変えられ、走査ライン
の形状に合った走査が可能になる。
【0013】請求項2ないし請求項4のいずれか1に記
載の発明によれば、請求項1のレ−ザ光走査装置を簡単
な構造で実現できる。請求項5の発明によれば、請求項
1ないし請求項4のいずれか1に記載の発明がもつ利点
をレ−ザ半田付け装置に有効に活用できる。
【0014】
【実施例】以下本発明について、図1ないし図3に示す
一実施例にもとづき説明する。図において、1はレ−ザ
光を発振するレ−ザ発振器であり、このレ−ザ発振器1
で発振されたレ−ザ光は、移送手段としての1本の光フ
ァイバ2により所定の位置に導かれるようになってい
る。
【0015】上記光ファイバ2の先端、つまり所定の位
置には、移送されてきたレ−ザ光をスポット光に集光す
る集光レンズ3が接続されている。集光レンズ3はホル
ダ4に支持されており、このホルダ4には集光レンズ3
の下方に対向してこの集光レンズ3により集光されたス
ポット光を導入する偏向プリズム5が回転自在に取付け
られている。この偏向プリズム5は、例えばウェッジプ
リズムからなり、入光したスポット光を偏向して出力す
るものである。
【0016】この偏向プリズム5は、ホルダ4に取着さ
れた回転用パルスモ−タ6により、ギア7a、7bを介
して回転されるようになっており、偏向プリズム5の回
転により、上記偏向して出力されるレ−ザスポット光を
円錐状に旋回させることができるようになっている。こ
のためレ−ザスポット光の先端は円弧状に走査される。
【0017】上記ホルダ4にはボ−ルねじ8が螺合され
ており、このボ−ルねじ8は昇降用パルスモ−タ9に連
結されている。昇降用パルスモ−タ9は基台10に取付
けられており、この昇降用パルスモ−タ9を回転駆動す
ると、ボ−ルねじ8を介してホルダ4が上下移動され、
したがって偏向プリズム5が昇降作動されるようになっ
ている。
【0018】偏向プリズム5の下方には、この偏向プリ
ズム5の回転に伴って円弧走査されるレ−ザスポット光
の円弧上に位置して、複数、例えば2個の分岐兼直線走
査変換用の半円柱形レンズ11a、11bが設けられて
いる。これら半円柱形レンズ11a、11bはそれぞれ
平坦面を上向きにして、詳図しないが前記基台10に取
付けられており、これらの上面を前記偏向プリズム5に
て円弧走査されるレ−ザスポット光が入光する。これら
半円柱形レンズ11a、11bの上面に入射したレ−ザ
スポット光は、これら半円柱形レンズ11a、11b内
で屈折され、下面が半円柱形をなしていることから円弧
走査分を直線走査に変換する。それぞれの半円柱形レン
ズ11a、11bは自己の上面に入射する円弧長さに応
じて直線走査に変換するので、2個の半円柱形レンズ1
1a、11bを用いた場合は1本の円弧走査されるレ−
ザスポット光は、これら半円柱形レンズ11a、11b
により2本の直線走査のレ−ザスポット光を出力するこ
とになる。
【0019】すなわち、2個の半円柱形レンズ11a、
11bは、図2に示すように、1本の円弧走査レ−ザス
ポット光を2本の直線走査のレ−ザスポット光に分岐す
るものである。
【0020】なお、直線走査に変換されたレ−ザスポッ
ト光の直線走査範囲、つまり走査長さlは、当該半円柱
形レンズ11a、11bの上面に入光する円弧走査レ−
ザスポット光の円弧長さによって変化する。
【0021】この円弧長さは半円柱形レンズ11a、1
1bの上面の円弧走査レ−ザスポット光の直径Dにより
変化し、この直径Dは円錐高さ、つまり偏向プリズム5
と半円柱形レンズ11a、11bとの離間距離Lにより
変わるものである。したがって、前記レ−ザスポット光
の直線走査長さlを調節するため、前記昇降用パルスモ
−タ9の回転駆動により偏向プリズム5を昇降作動させ
るようになっている。
【0022】このような分岐兼直線走査変換用の半円柱
形レンズ11a、11bの下方には一対の支持台12
a,12bが設けられており、これら支持台12a,1
2bにはそれぞれ上記半円柱形レンズ11a、11bに
対向してレ−ザ光照射角度調節用の半円柱形レンズ13
a、13bが回動自在に取付けられている。
【0023】レ−ザ光照射角度調節用の半円柱形レンズ
13a、13bは、上記分岐兼直線走査変換用の半円柱
形レンズ11a、11bから出力された直線走査される
レ−ザ光を、平坦な上面で受けて円柱面をなす下面から
出力するもので、軸部が照射角調節用パルスモ−タ14
a,14bに連結されている。これら照射角調節用パル
スモ−タ14a,14bを作動すると半円柱形レンズ1
3a、13bが回動され、したがって出射するレ−ザ光
の角度、換言すれば回路基板25に入光するレ−ザ光の
角度が変更可能となる。
【0024】上記支持台12a,12bはピッチ可変用
パルスモ−タ15およびベルト16により互いの離間寸
法が変えられるようになっており、これにより回路基板
25に入射する2本のレ−ザスポット光の間隔、つまり
ピッチが調節される。なお、26は電子部品、27はリ
−ド線である。
【0025】このような構成による実施例の作用を説明
する。レ−ザ発振器1で発振されたレ−ザ光は光ファイ
バ2により集光レンズ3に導かれ、この集光レンズ3か
らスポット光として出力される。
【0026】集光レンズ3から発振されたスポット光は
偏向プリズム5に入光され、この偏向プリズム5から偏
向して出力される。この場合、偏向プリズム5は回転駆
動用パルスモ−タ6により回転され、したがってこの偏
向プリズム5から偏向して出力されるレ−ザスポット光
は円錐状に旋回されることになり、先端が円弧状に走査
される。
【0027】この円弧走査されるレ−ザスポット光は、
2個の分岐兼直線走査変換用の半円柱形レンズ11a、
11bの上面に入光する。これら半円柱形レンズ11
a、11bの上面に入射したレ−ザスポット光は、これ
ら半円柱形レンズ11a、11b内で屈折され、下面が
半円柱形をなしていることから円弧走査分を直線走査に
変換する。しかもそれぞれの半円柱形レンズ11a、1
1bは自己の上面に入射する円弧長さに応じて直線走査
に変換するので、2個の半円柱形レンズ11a、11b
は上記1本の円弧走査されるレ−ザスポット光を、これ
ら半円柱形レンズ11a、11bを通過する毎にそれぞ
れ2本の直線走査のレ−ザスポット光に変化して出力す
ることになる。すなわち、2個の半円柱形レンズ11
a、11bは、第2図に示すように、1本の円弧走査レ
−ザスポット光を2本の直線走査のレ−ザスポット光に
分岐する。
【0028】この場合、直線走査に変換されたレ−ザス
ポット光の直線走査長さlは、当該半円柱形レンズ11
a、11bの上面に入光する円弧走査レ−ザスポット光
の直径Dにより変化し、この直径Dは円錐高さ、つまり
偏向プリズム5と半円柱形レンズ11a、11bとの離
間距離Lにより変わる。
【0029】このため、昇降用パルスモ−タ9を作動さ
せてボ−ルねじ8を介してホルダ4を上下移動し、偏向
プリズム5を昇降作動させると、偏向プリズム5と半円
柱形レンズ11a、11bとの離間距離Lが変わり、円
弧走査レ−ザスポット光の直径Dが変化するのでレ−ザ
スポット光の直線走査長さlを調節することができる。
【0030】このようにして分岐兼直線走査変換用の半
円柱形レンズ11a、11bから出力された直線走査さ
れるレ−ザ光は、これらの下方に設けられたレ−ザ光照
射角度調節用の半円柱形レンズ13a、13bを透過し
て回路基板25を照射する。この場合、レ−ザ光照射角
度調節用の半円柱形レンズ13a、13bは、照射角調
節用パルスモ−タ14a,14bにより回動されると、
これら半円柱形レンズ13a、13bを透過したレ−ザ
光の出力方向、つまり回路基板25に入光するレ−ザ光
の角度が変わり、したがって第3図に示す照射角度θを
変えることができる。
【0031】また、ピッチ可変用パルスモ−タ15を作
動すれば、レ−ザ光照射角度調節用の半円柱形レンズ1
3a、13bの離間寸法が変わり、これにより回路基板
25に入射する2本のレ−ザスポット光の間隔、つまり
ピッチpが調節される。
【0032】このように、上記実施例のレ−ザ光走査装
置によれば、レ−ザスポット光の直線走査長さl、照射
角度θおよびピッチpを自在に選択することができるの
で、接合したい電子部品26の形状が変わっても、その
形状に対応することができる。
【0033】しかも、1本の光ファイバ2で導いてきた
レ−ザ光を、偏向プリズム5、これの回転パルスモ−タ
6および一対の半円柱形レンズ11a,11bにより2
本の直線走査レ−ザ光に変換するので、従来のような分
岐装置は不要であり、高価なコントロ−ラも必要でな
く、これら分岐装置やコントロ−ラに比べて上記構成は
安価になる。
【0034】なお、本発明は上記実施例に制約されるも
のではない。すなわち、上記実施例では、偏向プリズム
5の回転に伴って円弧走査されるレ−ザスポット光の円
弧上に位置して2個の分岐兼直線走査変換用半円柱形レ
ンズ11a、11bを設けたが、円弧走査されるレ−ザ
スポット光の円弧上に位置して3個の半円柱形レンズを
配置すれば分岐されるレ−ザ光は3本になり、このよう
に複数個の半円柱形レンズを設けるようにしてもよい。
また、各駆動装置はパルスモ−タ6、9、14a,14
b、15に制約されるものではない。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、レ−ザ光の直線走査長さ、照射角度、ピッチが自
在に変えられ、走査ラインの形状に合った走査が可能に
なる。しかも、光ファイバなどの移送手段で導いてきた
レ−ザ光を、偏向プリズム、これの回転手段および複数
の半円柱形レンズにより複数の直線走査レ−ザ光に変換
するので、従来のような格別なコントロ−ラを伴う分岐
装置は不要になり、比較的安価になるなどの利点があ
る。
【0036】また、請求項2ないし請求項4のいずれか
1に記載の発明によれば、請求項1のレ−ザ光走査装置
を簡単な構造で実現できる。さらに、請求項5の発明に
よれば、請求項1ないし請求項4のいずれか1に記載の
発明のもつ利点をレ−ザ半田付け装置に有効に活用する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示し、レ−ザ光走査装置の
全体を示す構成図。
【図2】同実施例の主要部の作動説明図。
【図3】同実施例のレ−ザ光の照射角度を説明する図。
【図4】従来のレ−ザ光走査装置の全体を示す構成図。
【符号の説明】
1…レ−ザ発振器 2…光ファイバ 3…集光レンズ 5…偏向プリズム 6…回転用パルスモ−タ 8…ボ−ルねじ 9…昇降用パルスモ−タ 11a,11b…分岐兼直線走査変換用半円柱形レンズ 13a,13b…レ−ザ光照射角度調節用半円柱形レン
ズ 14a、14b…照射角調節用パルスモ−タ 15…ピッチ可変用パルスモ−タ 25…回路基板 26…電子部品

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レ−ザ光を発振するレ−ザ発振手段と、 この発振されたレ−ザ光を移送する移送手段と、 この移送手段に接続され、移送されたレ−ザ光をスポッ
    ト光に集光させる集光レンズと、 このスポット光の光路を偏向させる偏向プリズムと、 この偏向プリズムを回転させて上記偏向したレ−ザスポ
    ット光を円弧状に走査させる回転手段と、 上記円弧走査されるレ−ザスポット光の円弧上に設けら
    れ、この円弧走査されるレ−ザスポット光を分岐して直
    線走査に変換する複数の半円柱形レンズと、 上記偏向プリズムと半円柱形レンズとの相対的距離を調
    節し、直線走査されるレ−ザスポット光の直線長さを可
    変する手段と、 これら直線走査される複数のレ−ザスポット光のそれぞ
    れ照射角を調節する回動角度変更可能な他の複数の半円
    柱形レンズと、 これら直線走査される複数のレ−ザスポット光のピッチ
    を可変するピッチ可変手段と、を具備したことを特徴と
    するレ−ザ光走査装置。
  2. 【請求項2】 偏向プリズムを回転させて偏向したレ−
    ザスポット光を円弧状に走査させる回転手段は、パルス
    モータであることを特徴とする請求項1に記載のレ−ザ
    光走査装置。
  3. 【請求項3】 直線走査される複数のレ−ザスポット光
    のそれぞれ照射角を調節する回動角度変更可能な複数の
    半円柱形レンズは、パルスモータにて回動されることを
    特徴とする請求項1に記載のレ−ザ光走査装置。
  4. 【請求項4】 ピッチ可変手段は、複数の半円柱形レン
    ズが連結されたベルト、およびこのベルトを走行駆動す
    るパルスモータであることを特徴とする請求項1に記載
    のレ−ザ光走査装置。
  5. 【請求項5】 レ−ザ半田付け装置のレーザ光照射手段
    として用いたことを特徴とする請求項1ないし請求項4
    のいずれか1に記載のレ−ザ光走査装置。
JP6269708A 1994-11-02 1994-11-02 レ−ザ光走査装置 Pending JPH08132267A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290086A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2016539806A (ja) * 2013-10-08 2016-12-22 エム−ソルヴ・リミテッド レーザー取り外し用レーザー走査システム
WO2024062542A1 (ja) * 2022-09-20 2024-03-28 ファナック株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290086A (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2016539806A (ja) * 2013-10-08 2016-12-22 エム−ソルヴ・リミテッド レーザー取り外し用レーザー走査システム
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