JPH1058179A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH1058179A JPH1058179A JP8219523A JP21952396A JPH1058179A JP H1058179 A JPH1058179 A JP H1058179A JP 8219523 A JP8219523 A JP 8219523A JP 21952396 A JP21952396 A JP 21952396A JP H1058179 A JPH1058179 A JP H1058179A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】レーザ加工機において、レーザ光スポットの直
径を連続的に変化させる。 【解決手段】本発明のレーザ加工装置は、レーザ発振器
と、該レーザ発振器から出射されるレーザ光を導入後、
被加工物に向けて出射する光学系と、前記レーザ光を前
記光学系に導入する導入手段と、加工状態を観察する観
察手段を有し、前記導入手段の光軸は前記光学系の光軸
と一致していると共に、前記導入手段は光軸に沿って移
動可能な移動手段に固定されている。
径を連続的に変化させる。 【解決手段】本発明のレーザ加工装置は、レーザ発振器
と、該レーザ発振器から出射されるレーザ光を導入後、
被加工物に向けて出射する光学系と、前記レーザ光を前
記光学系に導入する導入手段と、加工状態を観察する観
察手段を有し、前記導入手段の光軸は前記光学系の光軸
と一致していると共に、前記導入手段は光軸に沿って移
動可能な移動手段に固定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はレーザ加工装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として特開平４−２５１６８６
を説明する。この従来技術は被加工物の加工位置及び加
工範囲の確認及び観察を可能にしたレーザ加工装置であ
る。即ち、被加工物上のレーザ光スポット形状と同じ形
状の可視光を被加工物のレーザ光照射位置に照射する様
に、レーザ光と可視光の光路を共通にし、更に光路中に
任意の開口形状に変えることができる開口部を持つ遮光
板を有し、加工部の大きさに合わせて該開口部の形状を
変えることによって、レーザ光スポットと可視光のスポ
ットの大きさを同時に変えることが出来る構造になって
いる。
を説明する。この従来技術は被加工物の加工位置及び加
工範囲の確認及び観察を可能にしたレーザ加工装置であ
る。即ち、被加工物上のレーザ光スポット形状と同じ形
状の可視光を被加工物のレーザ光照射位置に照射する様
に、レーザ光と可視光の光路を共通にし、更に光路中に
任意の開口形状に変えることができる開口部を持つ遮光
板を有し、加工部の大きさに合わせて該開口部の形状を
変えることによって、レーザ光スポットと可視光のスポ
ットの大きさを同時に変えることが出来る構造になって
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術の実
施例によれば、平行光線であるレーザ光と可視光が遮光
板の開口部を通過した後に拡散光線となっている。そし
て収差補正器、ミラー、２つの対物レンズを経て被加工
物の加工部に集光する如く開示してある。
施例によれば、平行光線であるレーザ光と可視光が遮光
板の開口部を通過した後に拡散光線となっている。そし
て収差補正器、ミラー、２つの対物レンズを経て被加工
物の加工部に集光する如く開示してある。
【０００４】しかし、遮光板の開口部を通過した光は開
口径分の平行光線と開口部の縁に干渉して拡散する拡散
光からなり、それぞれの焦点距離が異なるので焦点位置
がずれることになる。従って、被加工物上であたかもそ
れぞれの光線が一点で集光している如く図示されている
が、現実にはボンヤリしたスポットとなり、且つ、光量
が不均一なスポットになってしまうのである。
口径分の平行光線と開口部の縁に干渉して拡散する拡散
光からなり、それぞれの焦点距離が異なるので焦点位置
がずれることになる。従って、被加工物上であたかもそ
れぞれの光線が一点で集光している如く図示されている
が、現実にはボンヤリしたスポットとなり、且つ、光量
が不均一なスポットになってしまうのである。
【０００５】この様な状態では加工部が微小であったり
加工部近傍に照射不可の部分があった場合には正確な加
工ができなくなる等の欠点が生じると共に、絞りの役目
をする開口部によりレーザ光の一部がカットされるので
加工エネルギーを一定にするためには開口の大きさに合
わせて出力を変化させねばならず、装置が複雑化すると
いう欠点を有している。
加工部近傍に照射不可の部分があった場合には正確な加
工ができなくなる等の欠点が生じると共に、絞りの役目
をする開口部によりレーザ光の一部がカットされるので
加工エネルギーを一定にするためには開口の大きさに合
わせて出力を変化させねばならず、装置が複雑化すると
いう欠点を有している。
【０００６】また、他の実施例には遮光板を解放して平
行光線のみを対物レンズを介して被加工物の加工部に集
光させる旨開示してあるが、この場合はスポット径が一
定のものしかできないので加工部の面積が一定でない場
合は、対物レンズと被加工物の距離を可変にしてスポッ
ト径を変えるか、スポット径を一定にしたまま２次元的
に走査しなくてはならず、装置全体が複雑になり且つ加
工時間も長くなるという欠点を有している。
行光線のみを対物レンズを介して被加工物の加工部に集
光させる旨開示してあるが、この場合はスポット径が一
定のものしかできないので加工部の面積が一定でない場
合は、対物レンズと被加工物の距離を可変にしてスポッ
ト径を変えるか、スポット径を一定にしたまま２次元的
に走査しなくてはならず、装置全体が複雑になり且つ加
工時間も長くなるという欠点を有している。
【０００７】本発明は、前記不具合に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成でレーザ光効率的に利用できるレ
ーザ加工装置を提供することを目的とする。
のであり、簡単な構成でレーザ光効率的に利用できるレ
ーザ加工装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明におけるレーザ加
工装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器から出射さ
れるレーザ光を被加工物に向けて出射する光学系と、前
記レーザ光を前記光学系に導入する導入手段と、加工状
態を観察する観察手段を有し、前記導入手段の光軸は前
記光学系の光軸と一致していると共に、前記導入手段は
光軸に沿って移動可能な移動手段に固定されていること
を特徴とする。
工装置は、レーザ発振器と、該レーザ発振器から出射さ
れるレーザ光を被加工物に向けて出射する光学系と、前
記レーザ光を前記光学系に導入する導入手段と、加工状
態を観察する観察手段を有し、前記導入手段の光軸は前
記光学系の光軸と一致していると共に、前記導入手段は
光軸に沿って移動可能な移動手段に固定されていること
を特徴とする。
【０００９】（作用）上記構成によれば、導入手段を光
軸に沿って光学系に対して離接することによって被加工
物上のスポット径をピントが合った状態で任意に且つ連
続的に拡大縮小することができるので、レーザ発振器か
ら出射されたレーザ光の損失がなく、且つ光量が均一な
スポットが得られるのである。
軸に沿って光学系に対して離接することによって被加工
物上のスポット径をピントが合った状態で任意に且つ連
続的に拡大縮小することができるので、レーザ発振器か
ら出射されたレーザ光の損失がなく、且つ光量が均一な
スポットが得られるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
とともに説明する。 （実施の形態１）図１及び図２を用いて実施の形態１を
説明する。図１は部分的に断面で示した実施の形態１の
全体図である。
とともに説明する。 （実施の形態１）図１及び図２を用いて実施の形態１を
説明する。図１は部分的に断面で示した実施の形態１の
全体図である。
【００１１】図２は図１中の被加工物の部分拡大図であ
る。図１において、装置本体１には被加工物１００を載
置しＸＹ方向に移動自在なＸＹテーブル２が配設されて
いる。また、被加工物１００にレーザ光を照射する対物
レンズ３とビームスプリッター４からなる光学系と、加
工状態を観察するための結像レンズ５及びＣＣＤカメラ
６からなる観察手段を有する照射筒７が被加工物１００
に対向して配設してある。
る。図１において、装置本体１には被加工物１００を載
置しＸＹ方向に移動自在なＸＹテーブル２が配設されて
いる。また、被加工物１００にレーザ光を照射する対物
レンズ３とビームスプリッター４からなる光学系と、加
工状態を観察するための結像レンズ５及びＣＣＤカメラ
６からなる観察手段を有する照射筒７が被加工物１００
に対向して配設してある。
【００１２】装置本体１にはビームスプリッター４にレ
ーザ光を導入する位置に導入手段が配設してある。導入
手段はズームレンズ８と、ズームレンズ８の光軸に同軸
的にレーザ光を出射する光ファイバー９からなり、ズー
ムレンズ８は焦点距離を移動させる移動手段Ａとして焦
点ギヤ１４を有し、装置本体１に固定されているズーム
モータ１５のギヤ１６と噛み合っている。
ーザ光を導入する位置に導入手段が配設してある。導入
手段はズームレンズ８と、ズームレンズ８の光軸に同軸
的にレーザ光を出射する光ファイバー９からなり、ズー
ムレンズ８は焦点距離を移動させる移動手段Ａとして焦
点ギヤ１４を有し、装置本体１に固定されているズーム
モータ１５のギヤ１６と噛み合っている。
【００１３】光ファイバー９はズームレンズ８の光軸に
沿って移動自在な移動手段Ｂに固定されている。この移
動手段Ｂは、光ファイバー９を固定し光軸に沿って移動
する移動台１０と、移動台１０をガイドするベース１１
と、ベース１１に固定され移動台１０に設けられたメネ
ジに螺合する回転軸１２を有するモータ１３から構成さ
れる。
沿って移動自在な移動手段Ｂに固定されている。この移
動手段Ｂは、光ファイバー９を固定し光軸に沿って移動
する移動台１０と、移動台１０をガイドするベース１１
と、ベース１１に固定され移動台１０に設けられたメネ
ジに螺合する回転軸１２を有するモータ１３から構成さ
れる。
【００１４】光ファイバー９の他端は装置本体内の図示
されていないレーザ発振器に接続されている。またモニ
ター１７は図示せぬ撮像信号処理装置を介してＣＣＤカ
メラ６の信号を画像として観察するために設置してあ
る。ＸＹテーブル２、モータ１３、ズームモータ１５の
作動およびレーザ発振器のレーザ光出射タイミングは装
置本体１内の図示せぬ制御装置にて演算され制御され
る。
されていないレーザ発振器に接続されている。またモニ
ター１７は図示せぬ撮像信号処理装置を介してＣＣＤカ
メラ６の信号を画像として観察するために設置してあ
る。ＸＹテーブル２、モータ１３、ズームモータ１５の
作動およびレーザ発振器のレーザ光出射タイミングは装
置本体１内の図示せぬ制御装置にて演算され制御され
る。
【００１５】次に本実施の形態を用いたレーザ加工を説
明する。図２は被加工物１００（本実施の形態では電子
回路基板）の一部と、予備半田されている回路パターン
１０１と、回路パターン１０１に半田固定するリード線
１０２の一部を示す図である。パターン１０１は図２に
おいて右方向に向かって徐々にパターン巾が拡大してい
く形状を示してある。
明する。図２は被加工物１００（本実施の形態では電子
回路基板）の一部と、予備半田されている回路パターン
１０１と、回路パターン１０１に半田固定するリード線
１０２の一部を示す図である。パターン１０１は図２に
おいて右方向に向かって徐々にパターン巾が拡大してい
く形状を示してある。
【００１６】また、破線の円１０３及び破線の円１０４
は、被加工物１００を矢印Ａ方向に移動させた時にパタ
ーン巾の変化に合わせて変えたレーザ光のスポット径の
状態を示す。装置本体１内の制御装置には予め被加工物
１００の回路パターン加工条件情報をインプットしてお
く。
は、被加工物１００を矢印Ａ方向に移動させた時にパタ
ーン巾の変化に合わせて変えたレーザ光のスポット径の
状態を示す。装置本体１内の制御装置には予め被加工物
１００の回路パターン加工条件情報をインプットしてお
く。
【００１７】先ず被加工物１００をＸＹテーブル２にセ
ットし、図示せぬ加工スタートスイッチを入れる。予め
インプットされた加工条件情報に基づきＸＹテーブル２
が移動し、レーザ光照射位置例えば図２の円１０３の位
置に来た時、円１０３の破線で示すスポット径に照射
し、続いて被加工物１００が矢印Ａ方向に移動するのに
伴い例えば円１０４の破線で示すスポット径の様にパタ
ーン巾に合わせてスポット径を変えていく。
ットし、図示せぬ加工スタートスイッチを入れる。予め
インプットされた加工条件情報に基づきＸＹテーブル２
が移動し、レーザ光照射位置例えば図２の円１０３の位
置に来た時、円１０３の破線で示すスポット径に照射
し、続いて被加工物１００が矢印Ａ方向に移動するのに
伴い例えば円１０４の破線で示すスポット径の様にパタ
ーン巾に合わせてスポット径を変えていく。
【００１８】この様にスポット径を拡大する場合は、ズ
ームモータ１５を作動しギヤ１６と焦点ギヤ１４を介し
てズームレンズ８の焦点距離を変えることによりスポッ
ト径を拡大し、かつ、モータ１３を駆動して移動台１０
を介して光ファイバー９のレーザ光出射端をズームレン
ズ８に近づけることにより拡大したスポット径のピント
を合わせる。
ームモータ１５を作動しギヤ１６と焦点ギヤ１４を介し
てズームレンズ８の焦点距離を変えることによりスポッ
ト径を拡大し、かつ、モータ１３を駆動して移動台１０
を介して光ファイバー９のレーザ光出射端をズームレン
ズ８に近づけることにより拡大したスポット径のピント
を合わせる。
【００１９】この一連の動作を装置本体１内の制御装置
でパターン１０１の巾の変化に合わせて連続的に制御す
るものである。また、スポット径を縮小する場合は、ズ
ームレンズ８でスポット径を縮小し、光ファイバー９の
レーザ光出射端をズームレンズ８から遠ざけることによ
り縮小したスポット径のピントをあわせる。
でパターン１０１の巾の変化に合わせて連続的に制御す
るものである。また、スポット径を縮小する場合は、ズ
ームレンズ８でスポット径を縮小し、光ファイバー９の
レーザ光出射端をズームレンズ８から遠ざけることによ
り縮小したスポット径のピントをあわせる。
【００２０】尚、光ファイバー９のレーザ光出射端から
出射されたレーザ光は、照射筒７内のビームスプリッタ
ー４にて被加工物１００方向に反射し、対物レンズ３を
介して被加工物１００を所定のスポット径で照射した
後、反射し、ビームスプリッタ４を透過して結像レンズ
５を介してＣＣＤカメラ６面に像を結ぶ。ＣＣＤカメラ
６からの信号は装置本体１内に設置されている撮像信号
処理装置によって処理され、モニター１７で画像として
観察が可能になる。
出射されたレーザ光は、照射筒７内のビームスプリッタ
ー４にて被加工物１００方向に反射し、対物レンズ３を
介して被加工物１００を所定のスポット径で照射した
後、反射し、ビームスプリッタ４を透過して結像レンズ
５を介してＣＣＤカメラ６面に像を結ぶ。ＣＣＤカメラ
６からの信号は装置本体１内に設置されている撮像信号
処理装置によって処理され、モニター１７で画像として
観察が可能になる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、レーザ光
を照射筒に導入する導入手段を移動可能にし、且つ導入
手段の移動を制御する制御装置を有するので、被加工物
の加工対象部の大きさが一定形状でなくても、レーザ光
の照射スポット周縁がボケルことなくスポット径を連続
的に拡大縮小が可能となり、必要な部分のみを正確に照
射することができ、レーザ光を損失することなくスポッ
ト径を縮小することができるので、効率的な利用ができ
るものである。
を照射筒に導入する導入手段を移動可能にし、且つ導入
手段の移動を制御する制御装置を有するので、被加工物
の加工対象部の大きさが一定形状でなくても、レーザ光
の照射スポット周縁がボケルことなくスポット径を連続
的に拡大縮小が可能となり、必要な部分のみを正確に照
射することができ、レーザ光を損失することなくスポッ
ト径を縮小することができるので、効率的な利用ができ
るものである。
【図１】発明の実施の形態におけるレーザ加工装置の全
体図である。
体図である。
【図２】図１中の被加工物の部分拡大図である。
１ 装置本体 ３ 対物レンズ ４ ビームスピリッタ ５ 結像レンズ ６ ＣＣＤカメラ ７ 照射筒 ８ ズームレンズ ９ 光ファイバ １０ 移動台 １２ 回転軸 １３ モータ １５ ズームモータ
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ発振器と、該レーザ発振器から出射
されるレーザ光を導入後、被加工物に向けて出射する光
学系と、前記レーザ光を前記光学系に導入する導入手段
と、加工状態を観察する観察手段を有し、前記導入手段
の光軸は前記光学系の光軸と一致していると共に、前記
導入手段は光軸に沿って移動可能な移動手段に固定され
ていることを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219523A JPH1058179A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219523A JPH1058179A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058179A true JPH1058179A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16736821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8219523A Withdrawn JPH1058179A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1058179A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282674A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | レーザ加工に用いる基板の位置決め装置 |
| KR100597948B1 (ko) | 2005-06-03 | 2006-07-07 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 전극 절단장치 및 그 사용방법 |
| KR100704225B1 (ko) | 2005-09-23 | 2007-04-06 | 한국기계연구원 | 레이저빔을 이용하여 공작물을 가공하기 위한 장치 |
| JP2008149339A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JP2008296256A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Sunx Ltd | レーザ加工装置 |
| US7696452B2 (en) * | 2003-09-24 | 2010-04-13 | Kuka Systems Gmbh | Process for the laser beam machining, especially laser beam welding, of components |
| US8030593B2 (en) * | 2006-03-23 | 2011-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Laser welding apparatus and method utilizing replaceable beam guide and calibration system |
| JP2014042916A (ja) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | レーザ加工装置 |
| CN116149085A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-23 | 长沙麓邦光电科技有限公司 | 光斑大小管控系统及方法 |
-
1996
- 1996-08-21 JP JP8219523A patent/JPH1058179A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282674A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | レーザ加工に用いる基板の位置決め装置 |
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| KR100597948B1 (ko) | 2005-06-03 | 2006-07-07 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 전극 절단장치 및 그 사용방법 |
| KR100704225B1 (ko) | 2005-09-23 | 2007-04-06 | 한국기계연구원 | 레이저빔을 이용하여 공작물을 가공하기 위한 장치 |
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| CN116149085A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-23 | 长沙麓邦光电科技有限公司 | 光斑大小管控系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |