JP2000106466A - レーザビーム混合装置 - Google Patents
レーザビーム混合装置Info
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- JP2000106466A JP2000106466A JP10290062A JP29006298A JP2000106466A JP 2000106466 A JP2000106466 A JP 2000106466A JP 10290062 A JP10290062 A JP 10290062A JP 29006298 A JP29006298 A JP 29006298A JP 2000106466 A JP2000106466 A JP 2000106466A
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- laser
- laser beams
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性が高いために、大出力化が容易であ
る、レーザビーム混合装置を提供する。 【解決手段】 本発明のレーザビーム混合装置１０は、
透光性を有する本体１２に入射面１４と出射面１６とが
形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞれ入射面１４１
の異なる入射点１４ａ，１４ｂから入射し、レーザビー
ムＡ，Ｂを出射面１６の同じ出射点１６１からそれぞれ
の光軸を一致させて出射するものである。レーザビーム
混合装置１０には、レーザビームＡ，Ｂが透過する多層
膜がないので、多層膜におけるエネルギ損失もない。そ
のため、エネルギ損失に伴う発熱量が少ないので、長寿
命化及び大出力化が容易である。
る、レーザビーム混合装置を提供する。 【解決手段】 本発明のレーザビーム混合装置１０は、
透光性を有する本体１２に入射面１４と出射面１６とが
形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞれ入射面１４１
の異なる入射点１４ａ，１４ｂから入射し、レーザビー
ムＡ，Ｂを出射面１６の同じ出射点１６１からそれぞれ
の光軸を一致させて出射するものである。レーザビーム
混合装置１０には、レーザビームＡ，Ｂが透過する多層
膜がないので、多層膜におけるエネルギ損失もない。そ
のため、エネルギ損失に伴う発熱量が少ないので、長寿
命化及び大出力化が容易である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームのエ
ネルギを用いて、溶接、接合、穿設、切断、除去、改質
等を行うためレーザ加工技術の分野に属し、詳しくは複
数のレーザビームを混合するためのレーザビーム混合装
置に関する。
ネルギを用いて、溶接、接合、穿設、切断、除去、改質
等を行うためレーザ加工技術の分野に属し、詳しくは複
数のレーザビームを混合するためのレーザビーム混合装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ加工技術として、単一のレ
ーザビームを用いたものが広く普及している。また、複
数のレーザビームを用いたレーザ加工技術が、特開平9-
300087号公報等に開示されている。
ーザビームを用いたものが広く普及している。また、複
数のレーザビームを用いたレーザ加工技術が、特開平9-
300087号公報等に開示されている。
【０００３】前者のレーザ加工技術では、レーザビーム
の移動速度が速くなるほど、キーホールが不安定とな
る。その結果、キーホール深さが浅くなることにより、
反射光も多くなる。すなわち、レーザビームの移動速度
が速い場合は、溶融深さが浅くなるという問題があっ
た。
の移動速度が速くなるほど、キーホールが不安定とな
る。その結果、キーホール深さが浅くなることにより、
反射光も多くなる。すなわち、レーザビームの移動速度
が速い場合は、溶融深さが浅くなるという問題があっ
た。
【０００４】後者のレーザ加工技術では、図５に示すよ
うに、互いに異なる光軸のレーザビーム９０，９２の焦
点９０ｆ，９２ｆを、被加工物９４の一点９６に集中さ
せて照射している。そのため、被加工物９４の位置がレ
ーザビーム９０，９２の光軸方向に変動すると、レーザ
ビーム９０，９２が被加工物９４上の一点に集まらなく
なるので、十分な加工ができなくなるという問題があっ
た。また、レーザビーム９０，９２を被加工物９４上で
移動させるとき、移動方向によって溶融深さが異なると
いう問題もあった。これは、レーザビーム９０，９２の
互いの位置関係に方向性があることに起因していると思
われる。
うに、互いに異なる光軸のレーザビーム９０，９２の焦
点９０ｆ，９２ｆを、被加工物９４の一点９６に集中さ
せて照射している。そのため、被加工物９４の位置がレ
ーザビーム９０，９２の光軸方向に変動すると、レーザ
ビーム９０，９２が被加工物９４上の一点に集まらなく
なるので、十分な加工ができなくなるという問題があっ
た。また、レーザビーム９０，９２を被加工物９４上で
移動させるとき、移動方向によって溶融深さが異なると
いう問題もあった。これは、レーザビーム９０，９２の
互いの位置関係に方向性があることに起因していると思
われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
図６に示すように、レーザビーム９０（波長λａ）の光
軸とレーザビーム９２（波長λｂ、λａ≠λｂ）の光軸
とをダイクロイックミラー９８によって一致させ、光軸
が一致したレーザビーム９０，９２を被加工物へ照射す
る技術を考えた（未公開）。ダイクロイックミラー９８
は、波長λａのレーザビーム９０を透過させ、波長λｂ
のレーザビーム９２を反射させる性質を有している。こ
のような性質は、屈折率が2.3 近傍の値を持つ物質
（Ｈ）と、屈折率1.3 〜1.4 近傍の値を持つ物質（Ｌ）
とを、ＨＬＨＬ…と交互に何層も基盤上に蒸着して多層
膜とすることにより、得られる。
図６に示すように、レーザビーム９０（波長λａ）の光
軸とレーザビーム９２（波長λｂ、λａ≠λｂ）の光軸
とをダイクロイックミラー９８によって一致させ、光軸
が一致したレーザビーム９０，９２を被加工物へ照射す
る技術を考えた（未公開）。ダイクロイックミラー９８
は、波長λａのレーザビーム９０を透過させ、波長λｂ
のレーザビーム９２を反射させる性質を有している。こ
のような性質は、屈折率が2.3 近傍の値を持つ物質
（Ｈ）と、屈折率1.3 〜1.4 近傍の値を持つ物質（Ｌ）
とを、ＨＬＨＬ…と交互に何層も基盤上に蒸着して多層
膜とすることにより、得られる。
【０００６】この技術によれば、レーザビーム９０，９
２は光軸が一致したまま、被加工物９４へ照射される。
そのため、被加工物９４の位置がどのように変動して
も、レーザビーム９０，９２は分かれない。また、被加
工物９４上においてレーザビーム９０，９２の互いの位
置関係に方向性はないので、移動方向によって溶融深さ
が変化することもない。
２は光軸が一致したまま、被加工物９４へ照射される。
そのため、被加工物９４の位置がどのように変動して
も、レーザビーム９０，９２は分かれない。また、被加
工物９４上においてレーザビーム９０，９２の互いの位
置関係に方向性はないので、移動方向によって溶融深さ
が変化することもない。
【０００７】しかしながら、ダイクロイックミラー９８
には、次のような問題があった。 ．多くの薄膜が積層された多層膜をレーザビームが透
過することにより、薄膜界面でのエネルギ損失の合計が
かなり大きくなる。そのため、エネルギ損失に伴う熱に
より、多層膜が損傷しやすい。したがって、大出力化が
困難である。 ．複雑なコーティング（多層膜形成）が必要であるた
め、高価である。 ．一個では、反射するレーザビーム及び透過するレー
ザビーム以外のレーザビームを、光軸を一致させて混合
できない。換言すると、一個では、三つ以上のレーザビ
ームを、光軸を一致させて混合できない。
には、次のような問題があった。 ．多くの薄膜が積層された多層膜をレーザビームが透
過することにより、薄膜界面でのエネルギ損失の合計が
かなり大きくなる。そのため、エネルギ損失に伴う熱に
より、多層膜が損傷しやすい。したがって、大出力化が
困難である。 ．複雑なコーティング（多層膜形成）が必要であるた
め、高価である。 ．一個では、反射するレーザビーム及び透過するレー
ザビーム以外のレーザビームを、光軸を一致させて混合
できない。換言すると、一個では、三つ以上のレーザビ
ームを、光軸を一致させて混合できない。
【０００８】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、次の〜を
達成した、レーザビーム混合装置を提供することにあ
る。．耐熱性が高いために、大出力化が容易である。
．複雑なコーティングが不要であるため、安価であ
る。．一個でも、三つ以上のレーザビームを、光軸を
一致させて混合できる。
達成した、レーザビーム混合装置を提供することにあ
る。．耐熱性が高いために、大出力化が容易である。
．複雑なコーティングが不要であるため、安価であ
る。．一個でも、三つ以上のレーザビームを、光軸を
一致させて混合できる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザビー
ム混合装置は、透光性を有する本体に入射面と出射面と
が形成され、複数のレーザビームをそれぞれ前記入射面
の異なる入射点から入射し、これらの複数のレーザビー
ムを前記出射面の同じ出射点からそれぞれの光軸を一致
させて出射するものである。
ム混合装置は、透光性を有する本体に入射面と出射面と
が形成され、複数のレーザビームをそれぞれ前記入射面
の異なる入射点から入射し、これらの複数のレーザビー
ムを前記出射面の同じ出射点からそれぞれの光軸を一致
させて出射するものである。
【００１０】本発明に係るレーザビーム混合装置には、
レーザビームが透過する多層膜がないので、多層膜にお
けるエネルギ損失もない。そのため、エネルギ損失に伴
う発熱量が少ないので、長寿命化及び大出力化が容易で
ある。また、複雑なコーティングが不要であるととも
に、削成及び研磨だけで製造できるので、極めて安価で
ある。更に、三つ以上のレーザビームでも、異なる入射
点から入射することにより、光軸を一致させて出射する
ことができる。
レーザビームが透過する多層膜がないので、多層膜にお
けるエネルギ損失もない。そのため、エネルギ損失に伴
う発熱量が少ないので、長寿命化及び大出力化が容易で
ある。また、複雑なコーティングが不要であるととも
に、削成及び研磨だけで製造できるので、極めて安価で
ある。更に、三つ以上のレーザビームでも、異なる入射
点から入射することにより、光軸を一致させて出射する
ことができる。
【００１１】前記レーザビームの前記入射面における入
射角及び入射点は、当該レーザビームが当該入射面で屈
折して前記出射点に達するように設定され、前記レーザ
ビームの前記出射面における出射角及び出射点は、当該
レーザビームが当該出射面で屈折して当該レーザビーム
の光軸が互いに一致するように設定されている。このよ
うな入射角及び入射点並びに出射角及び出射点は、プリ
ズムの原理に従って、実験的又は理論的に設定すること
ができる。
射角及び入射点は、当該レーザビームが当該入射面で屈
折して前記出射点に達するように設定され、前記レーザ
ビームの前記出射面における出射角及び出射点は、当該
レーザビームが当該出射面で屈折して当該レーザビーム
の光軸が互いに一致するように設定されている。このよ
うな入射角及び入射点並びに出射角及び出射点は、プリ
ズムの原理に従って、実験的又は理論的に設定すること
ができる。
【００１２】また、前記複数のレーザビームのそれぞれ
に対応して、前記入射面が複数形成されたものとしても
よい。この場合は、入射面が複数に分かれているので、
各入射面ごとに反射防止膜を容易に形成できる。特に、
入射面がレーザビームに垂直に形成されていれば、より
一層、入射面におけるレーザビームの反射光を低減でき
る。
に対応して、前記入射面が複数形成されたものとしても
よい。この場合は、入射面が複数に分かれているので、
各入射面ごとに反射防止膜を容易に形成できる。特に、
入射面がレーザビームに垂直に形成されていれば、より
一層、入射面におけるレーザビームの反射光を低減でき
る。
【００１３】更に、前記本体に熱伝導面が形成され、こ
の熱伝導面に冷却手段が付設されたものとしてもよい。
この場合は、冷却手段によって、本体の発熱が抑えられ
るので、長寿命化及び高出力化がより図れる。
の熱伝導面に冷却手段が付設されたものとしてもよい。
この場合は、冷却手段によって、本体の発熱が抑えられ
るので、長寿命化及び高出力化がより図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るレーザビー
ム混合装置の第一実施形態を示す断面図である。以下、
この図面に基づき説明する。
ム混合装置の第一実施形態を示す断面図である。以下、
この図面に基づき説明する。
【００１５】本実施形態のレーザビーム混合装置１０
は、透光性を有する本体１２に入射面１４と出射面１６
とが形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞれ入射面１
４１の異なる入射点１４ａ，１４ｂから入射し、レーザ
ビームＡ，Ｂを出射面１６の同じ出射点１６１からそれ
ぞれの光軸を一致させて出射するものである。
は、透光性を有する本体１２に入射面１４と出射面１６
とが形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞれ入射面１
４１の異なる入射点１４ａ，１４ｂから入射し、レーザ
ビームＡ，Ｂを出射面１６の同じ出射点１６１からそれ
ぞれの光軸を一致させて出射するものである。
【００１６】本体１２は、三角プリズム状を呈し、例え
ばＺｎＳｅ、ダイヤモンド等の結晶又はガラス等からな
る。レーザビームＡは、例えば炭酸ガスレーザ（波長1
0.6〔μｍ〕）のレーザ発振器１８ａから出射される。
レーザビームＢは、例えばＹＡＧレーザ（波長1.06〔μ
ｍ〕）のレーザ発振器１８ｂから出射される。レーザビ
ームＡの入射面１４における入射角θａ及び入射点１４
ａは、レーザビームＡが入射面１４で屈折して出射点１
６１に達するように設定されている。レーザビームＢの
入射面１４における入射角θｂ及び入射点１４ｂは、レ
ーザビームＢが入射面１４で屈折して出射点１６１に達
するように設定されている。レーザビームＡ，Ｂの出射
面１６における出射角φ及び出射点１６１は、レーザビ
ームＡ，Ｂが出射面１６で屈折して、レーザビームＡ，
Ｂの光軸が互いに一致するように設定されている。
ばＺｎＳｅ、ダイヤモンド等の結晶又はガラス等からな
る。レーザビームＡは、例えば炭酸ガスレーザ（波長1
0.6〔μｍ〕）のレーザ発振器１８ａから出射される。
レーザビームＢは、例えばＹＡＧレーザ（波長1.06〔μ
ｍ〕）のレーザ発振器１８ｂから出射される。レーザビ
ームＡの入射面１４における入射角θａ及び入射点１４
ａは、レーザビームＡが入射面１４で屈折して出射点１
６１に達するように設定されている。レーザビームＢの
入射面１４における入射角θｂ及び入射点１４ｂは、レ
ーザビームＢが入射面１４で屈折して出射点１６１に達
するように設定されている。レーザビームＡ，Ｂの出射
面１６における出射角φ及び出射点１６１は、レーザビ
ームＡ，Ｂが出射面１６で屈折して、レーザビームＡ，
Ｂの光軸が互いに一致するように設定されている。
【００１７】レーザ発振器１８ａ，１８ｂから出射され
たレーザビームＡ，Ｂは、それぞれ入射点１４ａ，１４
ｂから入射角θａ，θｂで本体１２内に入射され、屈折
して出射点１６１に達する。出射点１６１に達したレー
ザビームＡ，Ｂは、互いの光軸が一致するように出射点
１６１で屈折して出射され、被加工物９４へ照射され
る。
たレーザビームＡ，Ｂは、それぞれ入射点１４ａ，１４
ｂから入射角θａ，θｂで本体１２内に入射され、屈折
して出射点１６１に達する。出射点１６１に達したレー
ザビームＡ，Ｂは、互いの光軸が一致するように出射点
１６１で屈折して出射され、被加工物９４へ照射され
る。
【００１８】レーザビーム混合装置１０には、レーザビ
ームＡ，Ｂが透過する多層膜がないので、多層膜におけ
るエネルギ損失もない。そのため、エネルギ損失に伴う
発熱量が少ないので、長寿命化及び大出力化が容易であ
る。また、複雑なコーティングが不要であるため、安価
である。更に、図示しないが、三つ以上のレーザビーム
でも、異なる入射点から入射することにより、光軸を一
致させて出射することができる。
ームＡ，Ｂが透過する多層膜がないので、多層膜におけ
るエネルギ損失もない。そのため、エネルギ損失に伴う
発熱量が少ないので、長寿命化及び大出力化が容易であ
る。また、複雑なコーティングが不要であるため、安価
である。更に、図示しないが、三つ以上のレーザビーム
でも、異なる入射点から入射することにより、光軸を一
致させて出射することができる。
【００１９】図２は、図１のレーザビーム混合装置の原
理を説明するための断面図である。以下、図２に基づき
説明する。
理を説明するための断面図である。以下、図２に基づき
説明する。
【００２０】レーザビーム混合装置１０の出射点１６１
の位置に、出射角φと同じ角度で白色光Ｐ１を入射す
る。すると、白色光Ｐ１は、プリズムの原理によって、
各色光Ｐ２に分かれて入射面１４側から出射される。各
色光Ｐ２は、偏角の小さい方から赤、橙、黄、緑、青、
藍、菫となる、七色の色帯である。楕円１４１内に示す
ように、各色光Ｐ２は、波長ごとに異なった出射点及び
出射角を有する。
の位置に、出射角φと同じ角度で白色光Ｐ１を入射す
る。すると、白色光Ｐ１は、プリズムの原理によって、
各色光Ｐ２に分かれて入射面１４側から出射される。各
色光Ｐ２は、偏角の小さい方から赤、橙、黄、緑、青、
藍、菫となる、七色の色帯である。楕円１４１内に示す
ように、各色光Ｐ２は、波長ごとに異なった出射点及び
出射角を有する。
【００２１】ここで、図２に示す光路を逆に、各色光Ｐ
２を入射面１４側から入射すると、出射面１６から白色
光Ｐ１が出射される。このことは、幾何光学における屈
折の法則から明らかである。
２を入射面１４側から入射すると、出射面１６から白色
光Ｐ１が出射される。このことは、幾何光学における屈
折の法則から明らかである。
【００２２】したがって、レーザビームＡ，Ｂの出射面
１６における出射角φ及び出射点１６１を設定すれば、
レーザビームＡ，Ｂの入射面１４における入射角θａ，
θｂ及び入射点１４ａ，１４ｂを、図２に示す原理に従
って実験的又は理論的に得ることができる。
１６における出射角φ及び出射点１６１を設定すれば、
レーザビームＡ，Ｂの入射面１４における入射角θａ，
θｂ及び入射点１４ａ，１４ｂを、図２に示す原理に従
って実験的又は理論的に得ることができる。
【００２３】図３は、本発明に係るレーザビーム混合装
置の第二実施形態を示す断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。
置の第二実施形態を示す断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。
【００２４】本実施形態のレーザビーム混合装置２０
は、透光性を有する本体２２に入射面２４１，２４２と
出射面２６とが形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞ
れ入射面２４１，２４２の異なる入射点２４ａ，２４ｂ
から入射し、レーザビームＡ，Ｂを出射面２６の同じ出
射点２６１からそれぞれの光軸を一致させて出射するも
のである。
は、透光性を有する本体２２に入射面２４１，２４２と
出射面２６とが形成され、レーザビームＡ，Ｂをそれぞ
れ入射面２４１，２４２の異なる入射点２４ａ，２４ｂ
から入射し、レーザビームＡ，Ｂを出射面２６の同じ出
射点２６１からそれぞれの光軸を一致させて出射するも
のである。
【００２５】本体２２は、五角プリズム状を呈し、例え
ばＺｎＳｅ、ダイヤモンド等の結晶又はガラス等からな
る。レーザビームＡの入射面２４における入射角θａ及
び入射点２４ａは、レーザビームＡが入射面２４で屈折
して出射点２６１に達するように設定されている。レー
ザビームＢの入射面２４における入射角θｂ及び入射点
２４ｂは、レーザビームＢが入射面２４で屈折して出射
点２６１に達するように設定されている。レーザビーム
Ａ，Ｂの出射面２６における出射角φ及び出射点１６１
は、レーザビームＡ，Ｂが出射面２６で屈折して、レー
ザビームＡ，Ｂの光軸が互いに一致するように設定され
ている。
ばＺｎＳｅ、ダイヤモンド等の結晶又はガラス等からな
る。レーザビームＡの入射面２４における入射角θａ及
び入射点２４ａは、レーザビームＡが入射面２４で屈折
して出射点２６１に達するように設定されている。レー
ザビームＢの入射面２４における入射角θｂ及び入射点
２４ｂは、レーザビームＢが入射面２４で屈折して出射
点２６１に達するように設定されている。レーザビーム
Ａ，Ｂの出射面２６における出射角φ及び出射点１６１
は、レーザビームＡ，Ｂが出射面２６で屈折して、レー
ザビームＡ，Ｂの光軸が互いに一致するように設定され
ている。
【００２６】入射面２４１，２４２には、それぞれに対
応するレーザビームＡ，Ｂに適した反射防止膜２８１，
２８２が形成されている。入射面２４１，２４２が二つ
に分かれているので、反射防止膜２８１，２８２の形成
が容易である。特に、入射面２８２はレーザビームＢに
対して垂直に形成されているので、入射面２８２におけ
るレーザビームＢの反射光がより低減される。
応するレーザビームＡ，Ｂに適した反射防止膜２８１，
２８２が形成されている。入射面２４１，２４２が二つ
に分かれているので、反射防止膜２８１，２８２の形成
が容易である。特に、入射面２８２はレーザビームＢに
対して垂直に形成されているので、入射面２８２におけ
るレーザビームＢの反射光がより低減される。
【００２７】本体２２には熱伝導面３０１，３０２が形
成され、熱伝導面３０１，３０２には冷却手段３２１，
３２２が付設されている。冷却手段３２１，３２２は、
例えばペルチェ素子や循環冷却水に係る放熱板である。
冷却手段３２１，３２２によって、本体２２の発熱が抑
えられるので、長寿命化及び高出力化がより図れる。
成され、熱伝導面３０１，３０２には冷却手段３２１，
３２２が付設されている。冷却手段３２１，３２２は、
例えばペルチェ素子や循環冷却水に係る放熱板である。
冷却手段３２１，３２２によって、本体２２の発熱が抑
えられるので、長寿命化及び高出力化がより図れる。
【００２８】図４は、本発明に係るレーザビーム混合装
置の第三実施形態を示す断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。ただし、図３と同一部分は同一符号
を付すことにより重複説明を省略する。
置の第三実施形態を示す断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。ただし、図３と同一部分は同一符号
を付すことにより重複説明を省略する。
【００２９】レーザビーム混合装置２０１，２０２，２
０３は、図３に示すレーザビーム混合装置２０と全く同
じものである。レーザビーム混合装置３０は、レーザビ
ーム混合装置２０１，２０２，２０３が直列に配設され
ているので、四つのレーザビームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光軸
を揃えて出射することができる。なお、レーザビーム混
合装置２０１，…は、四個以上配設してもよいし、並列
又は直並列に配設してもよい。レーザビームＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのいずれか一つをモニタ用の光に置き換えてもよ
い。
０３は、図３に示すレーザビーム混合装置２０と全く同
じものである。レーザビーム混合装置３０は、レーザビ
ーム混合装置２０１，２０２，２０３が直列に配設され
ているので、四つのレーザビームＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光軸
を揃えて出射することができる。なお、レーザビーム混
合装置２０１，…は、四個以上配設してもよいし、並列
又は直並列に配設してもよい。レーザビームＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのいずれか一つをモニタ用の光に置き換えてもよ
い。
【００３０】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施形態に限定されない。例えば、レーザビームは、炭酸
ガスレーザ及びＹＡＧレーザに限定されるものではな
い。
施形態に限定されない。例えば、レーザビームは、炭酸
ガスレーザ及びＹＡＧレーザに限定されるものではな
い。
【００３１】また、本体にダイヤモンドを用いた場合
は、次の効果を奏する。屈折率（2.42）が物質中最大で
あるので、複数のレーザビームの間隔を十分にとること
ができる。熱伝導率がガラスの150 倍もあることによ
り、耐熱性を向上できるので、より高出力化を図れる。
熱膨張率が金属の数十分の一であることから、熱膨張に
よる誤差を低減できるので、高精度化を図れる。
は、次の効果を奏する。屈折率（2.42）が物質中最大で
あるので、複数のレーザビームの間隔を十分にとること
ができる。熱伝導率がガラスの150 倍もあることによ
り、耐熱性を向上できるので、より高出力化を図れる。
熱膨張率が金属の数十分の一であることから、熱膨張に
よる誤差を低減できるので、高精度化を図れる。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係るレーザビーム混合装置によ
れば、複数のレーザビームをそれぞれ入射面の異なる入
射点から入射して出射面の同じ出射点から出射すること
により、レーザビームが透過する多層膜を設けることな
く、複数のレーザビームの光軸を揃えて出射することが
できる。そのため、多層膜におけるエネルギ損失がない
ので、そのエネルギ損失に相当する発熱量を低減でき
る。したがって、発熱による損傷を回避できるので長寿
命化を達成できるとともに、透過するレーザビームの出
力を増加できるので大出力化が達成できる。また、複雑
なコーティングが不要であるため、製造コストを低減で
きる。更に、三つ以上のレーザビームでも、異なる入射
点から入射することにより、容易に光軸を揃えて出射す
ることができる。
れば、複数のレーザビームをそれぞれ入射面の異なる入
射点から入射して出射面の同じ出射点から出射すること
により、レーザビームが透過する多層膜を設けることな
く、複数のレーザビームの光軸を揃えて出射することが
できる。そのため、多層膜におけるエネルギ損失がない
ので、そのエネルギ損失に相当する発熱量を低減でき
る。したがって、発熱による損傷を回避できるので長寿
命化を達成できるとともに、透過するレーザビームの出
力を増加できるので大出力化が達成できる。また、複雑
なコーティングが不要であるため、製造コストを低減で
きる。更に、三つ以上のレーザビームでも、異なる入射
点から入射することにより、容易に光軸を揃えて出射す
ることができる。
【００３３】また、複数のレーザビームのそれぞれに対
応して複数の入射面を形成することにより、入射面が複
数に分かれるので、各入射面ごとに反射防止膜を容易に
形成できる。特に、入射面がレーザビームに垂直に形成
されていれば、入射面におけるレーザビームの反射光を
より一層低減できる。
応して複数の入射面を形成することにより、入射面が複
数に分かれるので、各入射面ごとに反射防止膜を容易に
形成できる。特に、入射面がレーザビームに垂直に形成
されていれば、入射面におけるレーザビームの反射光を
より一層低減できる。
【００３４】更に、本体に熱伝導面及び冷却手段を付設
することにより、本体の発熱が抑えられるので、長寿命
化及び高出力化をより一層達成できる。
することにより、本体の発熱が抑えられるので、長寿命
化及び高出力化をより一層達成できる。
【図１】本発明に係るレーザビーム混合装置の第一実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図２】図１のレーザビーム混合装置の原理を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図３】本発明に係るレーザビーム混合装置の第二実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るレーザビーム混合装置の第三実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図５】従来技術の第一例を示す説明図である。
【図６】従来技術の第二例を示す説明図である。
１０，２０，２０１，２０２，２０３，３０ レーザビ
ーム混合装置 １２，２２ 本体 １４，２４１，２４２ 入射面 １４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ 入射点 １６，２６ 出射面 １６１，２６１ 出射点 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ レーザビーム
ーム混合装置 １２，２２ 本体 １４，２４１，２４２ 入射面 １４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ 入射点 １６，２６ 出射面 １６１，２６１ 出射点 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ レーザビーム
Claims (6)
- 【請求項１】 透光性を有する本体に入射面と出射面と
が形成され、 複数のレーザビームをそれぞれ前記入射面の異なる入射
点から入射し、 これらの複数のレーザビームを前記出射面の同じ出射点
からそれぞれの光軸を一致させて出射する、 レーザビーム混合装置。 - 【請求項２】 前記レーザビームの前記入射面における
入射角及び入射点は、当該レーザビームが当該入射面で
屈折して前記出射点に達するように設定され、 前記レーザビームの前記出射面における出射角及び出射
点は、当該レーザビームが当該出射面で屈折して当該レ
ーザビームの光軸が互いに一致するように設定されてい
る、 請求項１記載のレーザビーム混合装置。 - 【請求項３】 前記複数のレーザビームのそれぞれに対
応して前記入射面が複数形成された、請求項１又は２記
載のレーザビーム混合装置。 - 【請求項４】 前記複数の入射面は、それぞれに対応す
るレーザビームに垂直に形成されている、請求項３記載
のレーザビーム混合装置。 - 【請求項５】 前記複数の入射面には、それぞれに対応
するレーザビームに適した反射防止膜が形成されてい
る、 請求項３又は４記載のレーザビーム混合装置。 - 【請求項６】 前記本体に熱伝導面が形成され、この熱
伝導面に冷却手段が付設された、請求項１、２、３、４
又は５記載のレーザビーム混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290062A JP2000106466A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | レーザビーム混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290062A JP2000106466A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | レーザビーム混合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106466A true JP2000106466A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17751305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10290062A Pending JP2000106466A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | レーザビーム混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000106466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250893A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 光ビーム合成方法・光ビーム合成プリズム・マルチビーム光源装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4947091A (ja) * | 1972-09-12 | 1974-05-07 | ||
| JPH01125887A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | マルチレーザ光源装置 |
| JPH0592284A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-16 | Suzuki Motor Corp | レーザ加工装置 |
| JPH05145151A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Sony Corp | 固体レーザ |
| JPH05341233A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-24 | Fujitsu Ltd | 光増幅器用光モジュール |
| JPH0983048A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Nec Corp | 固体レーザ装置 |
-
1998
- 1998-09-28 JP JP10290062A patent/JP2000106466A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002250893A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 光ビーム合成方法・光ビーム合成プリズム・マルチビーム光源装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |