JP2001196665A - 二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法 - Google Patents
二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法Info
- Publication number
- JP2001196665A JP2001196665A JP2000004702A JP2000004702A JP2001196665A JP 2001196665 A JP2001196665 A JP 2001196665A JP 2000004702 A JP2000004702 A JP 2000004702A JP 2000004702 A JP2000004702 A JP 2000004702A JP 2001196665 A JP2001196665 A JP 2001196665A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- wavelength
- lasers
- beams
- short
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザビームの利用効率がたかくて加工性が
よく、高価な光学部品の使用数の削減されたレーザ加工
光学装置を提供する。 【解決手段】 レーザ加工光学装置において、長波長と
短波長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビー
ムを同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光
路に重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物
上に集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方
のレーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビ
ームを透過させるダイクロイックミラーを前記集光レン
ズの直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレー
ザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザま
たは半導体レーザのいずれかからなる。
よく、高価な光学部品の使用数の削減されたレーザ加工
光学装置を提供する。 【解決手段】 レーザ加工光学装置において、長波長と
短波長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビー
ムを同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光
路に重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物
上に集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方
のレーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビ
ームを透過させるダイクロイックミラーを前記集光レン
ズの直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレー
ザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザま
たは半導体レーザのいずれかからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つのレーザビー
ムを同軸に重ねて集光し、加工を行うことが可能なレー
ザ加工光学装置に関する。
ムを同軸に重ねて集光し、加工を行うことが可能なレー
ザ加工光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば長波長光や赤外線に対して
反射率の高いアルミニウム、銅、金、銀を溶接する場合
に、これらの金属で低い反射率を有する短波長のレーザ
ビームと、通常溶接用に使用している大出力のＹＡＧレ
ーザビームを同一箇所に集光して加工することが行われ
はじめた。これはこれらの金属が低い反射率を有する短
波長のレーザビームを吸収することによって金属の表面
の温度が上昇し、さらに加工されるとこの二つの現象の
結果、この部分の反射率が低下するため重畳された長波
長のＹＡＧレーザビームも容易に吸収されてレーザビー
ムが効率よく加工物に結合されることを利用したもので
ある。
反射率の高いアルミニウム、銅、金、銀を溶接する場合
に、これらの金属で低い反射率を有する短波長のレーザ
ビームと、通常溶接用に使用している大出力のＹＡＧレ
ーザビームを同一箇所に集光して加工することが行われ
はじめた。これはこれらの金属が低い反射率を有する短
波長のレーザビームを吸収することによって金属の表面
の温度が上昇し、さらに加工されるとこの二つの現象の
結果、この部分の反射率が低下するため重畳された長波
長のＹＡＧレーザビームも容易に吸収されてレーザビー
ムが効率よく加工物に結合されることを利用したもので
ある。
【０００３】この分野の最近の公知例として「エキシマ
レーザ誘起プラズマによるＹＡＧレーザの吸収」（レー
ザハイブリッド溶接プロセスの開発（第一報）−平成１
１年度溶接学会春季全国大会公演番号２０５）がある。
この場合、ＹＡＧレーザとＫｒＦエキシマレーザを加工
物の同一所に集光して照射するもので、これら二つのレ
ーザビームは別々のレンズで集光され、水平面におかれ
た被加工物に対してＹＡＧレーザビームは垂直にＫｒＦ
エキシマレーザビームは垂直から４５度傾けて照射され
る。このような従来技術では、装置が大きくなり、さら
に２つのレーザビームが集光された加工物の下面では別
々の光路を進み、別の箇所を照射するために２つのレー
ザの出力ビームの利用効率が低く、加工特性が良くない
という問題があった。
レーザ誘起プラズマによるＹＡＧレーザの吸収」（レー
ザハイブリッド溶接プロセスの開発（第一報）−平成１
１年度溶接学会春季全国大会公演番号２０５）がある。
この場合、ＹＡＧレーザとＫｒＦエキシマレーザを加工
物の同一所に集光して照射するもので、これら二つのレ
ーザビームは別々のレンズで集光され、水平面におかれ
た被加工物に対してＹＡＧレーザビームは垂直にＫｒＦ
エキシマレーザビームは垂直から４５度傾けて照射され
る。このような従来技術では、装置が大きくなり、さら
に２つのレーザビームが集光された加工物の下面では別
々の光路を進み、別の箇所を照射するために２つのレー
ザの出力ビームの利用効率が低く、加工特性が良くない
という問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上で述べた
ような従来技術の欠点を除くために行われたものであ
り、２つのレーザの出力ビームを同軸に重畳して被加工
物に照射し、レーザビームの利用効率を高めて加工特性
を改善することを目的とする。
ような従来技術の欠点を除くために行われたものであ
り、２つのレーザの出力ビームを同軸に重畳して被加工
物に照射し、レーザビームの利用効率を高めて加工特性
を改善することを目的とする。
【０００５】また、２つの波長のレーザビームに高い透
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することを第２の目的とす
る。
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することを第２の目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工光学
装置は、長波長と短波長の２つのレーザと、前記２つの
レーザの出力ビームを同軸の光路に導いて重畳させる光
学系と、同軸の光路に重畳した前記２つのレーザの出力
ビームを被加工物上に集光する集光レンズとを備え、前
記光学系が、一方のレーザの出力ビームを全反射し他方
のレーザの出力ビームを透過させるダイクロイックミラ
ーを前記集光レンズの直前に備え、前記短波長のレーザ
が、エキシマレーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡ
Ｇ高調波レーザまたは半導体レーザのいずれかからなる
ものである。
装置は、長波長と短波長の２つのレーザと、前記２つの
レーザの出力ビームを同軸の光路に導いて重畳させる光
学系と、同軸の光路に重畳した前記２つのレーザの出力
ビームを被加工物上に集光する集光レンズとを備え、前
記光学系が、一方のレーザの出力ビームを全反射し他方
のレーザの出力ビームを透過させるダイクロイックミラ
ーを前記集光レンズの直前に備え、前記短波長のレーザ
が、エキシマレーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡ
Ｇ高調波レーザまたは半導体レーザのいずれかからなる
ものである。
【０００７】本発明の他のレーザ加工光学装置は、前記
レーザ加工光学装置において、前記短波長レーザに代え
てＬＥＤを備えたものである。
レーザ加工光学装置において、前記短波長レーザに代え
てＬＥＤを備えたものである。
【０００８】本発明のレーザ加工方法は、長波長と短波
長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビームを
同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光路に
重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物上に
集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方のレ
ーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビーム
を透過させるダイクロイックミラーを前記集光レンズの
直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレーザ、
アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは
半導体レーザのいずれかからなるレーザ加工光学装置を
使用するものである。
長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビームを
同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光路に
重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物上に
集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方のレ
ーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビーム
を透過させるダイクロイックミラーを前記集光レンズの
直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレーザ、
アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは
半導体レーザのいずれかからなるレーザ加工光学装置を
使用するものである。
【０００９】本発明の他のレーザ加工方法は、前記レー
ザ加工方法において、使用するレーザ加工光学装置にお
ける前記短波長レーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ加
工光学装置を使用するものである。
ザ加工方法において、使用するレーザ加工光学装置にお
ける前記短波長レーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ加
工光学装置を使用するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、短波長レーザと大出力
の長波長レーザの２つのレーザのビームを同軸に重畳し
て結合するために加工光学装置の光路の最終部品である
集光レンズの直前の位置に１つのレーザビームに対して
透過し、もう１つの他の波長では全反射する二色性のミ
ラーコートを施したいわゆるダイクロイックミラーを設
けて２つのビームを結合することを特徴とするものであ
る。
の長波長レーザの２つのレーザのビームを同軸に重畳し
て結合するために加工光学装置の光路の最終部品である
集光レンズの直前の位置に１つのレーザビームに対して
透過し、もう１つの他の波長では全反射する二色性のミ
ラーコートを施したいわゆるダイクロイックミラーを設
けて２つのビームを結合することを特徴とするものであ
る。
【００１１】通常、レーザ加工に用いる加工光学装置に
はレーザ入射側から順に光軸調整用ミラー、ビーム拡が
り角を改善するためのビームエクスパンダーそして集光
レンズが具備されている。前述したダイクロイックミラ
ーをこれら光学部品の入射側に近いところに設けて２つ
のレーザビームを重畳するとダイクロイックミラーより
出射側の光学レンズはすべて２つの波長で無反射コート
を施し、さらにレンズの材質として２つの波長で透過性
の良い材料を選ぶ必要があって加工光学装置の価格を上
げる要因となる。本発明による加工光学装置では集光レ
ンズのみにこのような材質を用い無反射コートを施せば
よく原価低減に寄与し、光ファイバを用いた加工光学装
置ではそれぞれの波長に対して損失の少ない光ファイバ
を別々に選択できる利点も有する。
はレーザ入射側から順に光軸調整用ミラー、ビーム拡が
り角を改善するためのビームエクスパンダーそして集光
レンズが具備されている。前述したダイクロイックミラ
ーをこれら光学部品の入射側に近いところに設けて２つ
のレーザビームを重畳するとダイクロイックミラーより
出射側の光学レンズはすべて２つの波長で無反射コート
を施し、さらにレンズの材質として２つの波長で透過性
の良い材料を選ぶ必要があって加工光学装置の価格を上
げる要因となる。本発明による加工光学装置では集光レ
ンズのみにこのような材質を用い無反射コートを施せば
よく原価低減に寄与し、光ファイバを用いた加工光学装
置ではそれぞれの波長に対して損失の少ない光ファイバ
を別々に選択できる利点も有する。
【００１２】大出力の長波長のレーザとしては、ＹＡＧ
レーザ、炭酸ガスレーザ、よう素レーザなどが加工用レ
ーザとして適しており、短波長のレーザとしてはＫｒＦ
エキシマレーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧレ
ーザの第２次高調波、第３次高調波あるいは第２次、第
３次混合高調波などを用いることができる。また、短波
長レーザとしては半導レーザを使用することができ、レ
ーザのかわりにＬＥＤを使用することもできる。被加工
物がアルミニウムである場合、０．８μｍ付近に反射率
の低い波長域があるため、０．８μｍ付近の発光スペク
トルをもつ半導体レーザやＬＥＤを選択することが有利
である。以下では長波長のレーザとしてＹＡＧレーザ
を、短波長のレーザとしてＫｒＦエキシマレーザを用い
た場合の実施の形態について説明する。
レーザ、炭酸ガスレーザ、よう素レーザなどが加工用レ
ーザとして適しており、短波長のレーザとしてはＫｒＦ
エキシマレーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧレ
ーザの第２次高調波、第３次高調波あるいは第２次、第
３次混合高調波などを用いることができる。また、短波
長レーザとしては半導レーザを使用することができ、レ
ーザのかわりにＬＥＤを使用することもできる。被加工
物がアルミニウムである場合、０．８μｍ付近に反射率
の低い波長域があるため、０．８μｍ付近の発光スペク
トルをもつ半導体レーザやＬＥＤを選択することが有利
である。以下では長波長のレーザとしてＹＡＧレーザ
を、短波長のレーザとしてＫｒＦエキシマレーザを用い
た場合の実施の形態について説明する。
【００１３】実施の形態１ 図１は本発明の１実施の形態を示すものであり、１はＹ
ＡＧレーザ発振器、２はＹＡＧレーザビーム、３は光軸
調整用ミラー、４はレーザビームの拡がり角改善のため
のビームエクスパンダー、５はダイクイロイックミラ
ー、６は２つの波長の異なるレーザビームを集光する集
光レンズ、７はこの加工光学装置で加工される被加工
物、８はＫｒＦエキシマレーザのビームを導光するため
のミラー、９はＫｒＦエキシマレーザのビーム、１０は
ＫｒＦエキシマレーザ発振器である。
ＡＧレーザ発振器、２はＹＡＧレーザビーム、３は光軸
調整用ミラー、４はレーザビームの拡がり角改善のため
のビームエクスパンダー、５はダイクイロイックミラ
ー、６は２つの波長の異なるレーザビームを集光する集
光レンズ、７はこの加工光学装置で加工される被加工
物、８はＫｒＦエキシマレーザのビームを導光するため
のミラー、９はＫｒＦエキシマレーザのビーム、１０は
ＫｒＦエキシマレーザ発振器である。
【００１４】以上の構成による加工光学装置の動作は次
の通りとなる。１のＹＡＧレーザ発振器を出たビーム２
は光軸調整用のミラー３によって以降のレンズ群の光軸
を通るように調整され、ビーム拡がり角を改善するため
のビームエクスパンダーを通過し、ＹＡＧレーザ光を透
過するダイクロイックミラー５を通過して集光レンズ６
で集光されて加工物７に照射される。以上のレンズはＹ
ＡＧレーザビームの波長１．０６μｍで無反射コートが
なされている。一方ＫｒＦエキシマレーザ１０からのビ
ーム９は８の導光ミラーに導かれて５のダイクロイック
ミラーに入射する。このミラーはＹＡＧレーザの１．０
６μｍの光は透過するがＫｒＦレーザの１９１ｎｍのレ
ーザ光は全反射するコーティングがなされている。この
ためＫｒＦレーザ光はＹＡＧレーザ光に重畳されて集光
レンズ６によって集光される。集光レンズ６にはＹＡＧ
レーザとＫｒＦレーザの両方の波長に対する無反射コー
トを施す。
の通りとなる。１のＹＡＧレーザ発振器を出たビーム２
は光軸調整用のミラー３によって以降のレンズ群の光軸
を通るように調整され、ビーム拡がり角を改善するため
のビームエクスパンダーを通過し、ＹＡＧレーザ光を透
過するダイクロイックミラー５を通過して集光レンズ６
で集光されて加工物７に照射される。以上のレンズはＹ
ＡＧレーザビームの波長１．０６μｍで無反射コートが
なされている。一方ＫｒＦエキシマレーザ１０からのビ
ーム９は８の導光ミラーに導かれて５のダイクロイック
ミラーに入射する。このミラーはＹＡＧレーザの１．０
６μｍの光は透過するがＫｒＦレーザの１９１ｎｍのレ
ーザ光は全反射するコーティングがなされている。この
ためＫｒＦレーザ光はＹＡＧレーザ光に重畳されて集光
レンズ６によって集光される。集光レンズ６にはＹＡＧ
レーザとＫｒＦレーザの両方の波長に対する無反射コー
トを施す。
【００１５】本実施の形態ではＫｒＦレーザ光に対して
光軸調整用ミラー、ビームエクスパンダーを省略してあ
るがこれらが具備されていてもよい。また、ビームエク
スパンダー４あるいは図では示さなかったＫｒＦレーザ
用エクスパンダーのレンズ間の距離をかえることにより
２つのレーザビームに対して独立に加工に最適な集光径
を得ることができる。
光軸調整用ミラー、ビームエクスパンダーを省略してあ
るがこれらが具備されていてもよい。また、ビームエク
スパンダー４あるいは図では示さなかったＫｒＦレーザ
用エクスパンダーのレンズ間の距離をかえることにより
２つのレーザビームに対して独立に加工に最適な集光径
を得ることができる。
【００１６】実施の形態２ 図２は本発明の第２の実施の形態を示すもので、１はＹ
ＡＧレーザ発振器、２はＹＡＧレーザビーム、１６は光
ファイバ４にＹＡＧレーザビームを入射、伝送するため
の入射レンズ、１８は光ファイバから出射したＹＡＧレ
ーザビーム、１９はこのレーザビームをコリメイトする
ためのコリメイトレンズ、５はＹＡＧレーザ光を透過
し、ＫｒＦレーザ光を全反射するダイクロイックミラ
ー、６はＹＡＧレーザ光とＫｒＦレーザ光を透過する材
質の集光レンズでこれらの二波長のレーザビームに対し
て無反射コートが施してある。９はＫｒＦエキシマレー
ザビーム、１０はＫｒＦエキシマレーザ発振器で、１２
はこのレーザビームを集光して光ファイバ１３に入射、
伝送するための入射レンズ、１４は光ファイバから出射
したＫｒＦレーザビーム、１５はこのレーザビームをコ
リメイトするためのコリメイトレンズである。
ＡＧレーザ発振器、２はＹＡＧレーザビーム、１６は光
ファイバ４にＹＡＧレーザビームを入射、伝送するため
の入射レンズ、１８は光ファイバから出射したＹＡＧレ
ーザビーム、１９はこのレーザビームをコリメイトする
ためのコリメイトレンズ、５はＹＡＧレーザ光を透過
し、ＫｒＦレーザ光を全反射するダイクロイックミラ
ー、６はＹＡＧレーザ光とＫｒＦレーザ光を透過する材
質の集光レンズでこれらの二波長のレーザビームに対し
て無反射コートが施してある。９はＫｒＦエキシマレー
ザビーム、１０はＫｒＦエキシマレーザ発振器で、１２
はこのレーザビームを集光して光ファイバ１３に入射、
伝送するための入射レンズ、１４は光ファイバから出射
したＫｒＦレーザビーム、１５はこのレーザビームをコ
リメイトするためのコリメイトレンズである。
【００１７】本構成による加工光学装置の動作は基本的
には図１の場合と類似しており省略するが、この場合も
コリメイトレンズ１９と１５を微調整できる構造にする
ことにより、２つのレーザビームの加工面での集光径を
独立に設定でき加工の最適化が容易に得られる利点を有
する。さらに本発明のダイクロイックミラー５を集光レ
ンズの直前に置く配置をとることによって２つのレーザ
ビームに対して伝送損失が最小の光ファイバをそれぞれ
別に選択して加工光学装置を構築できる利点も有する。
には図１の場合と類似しており省略するが、この場合も
コリメイトレンズ１９と１５を微調整できる構造にする
ことにより、２つのレーザビームの加工面での集光径を
独立に設定でき加工の最適化が容易に得られる利点を有
する。さらに本発明のダイクロイックミラー５を集光レ
ンズの直前に置く配置をとることによって２つのレーザ
ビームに対して伝送損失が最小の光ファイバをそれぞれ
別に選択して加工光学装置を構築できる利点も有する。
【００１８】以上、本発明の２つの波長の異なるレーザ
ビームを同軸に重畳する加工光学装置について説明した
が、これを一般化して複数のレーザビームに対しても本
発明と同様のことが行えることは自明である。さらに本
発明の効果を高反射率を有する金属に対する加工を例と
して述べたが複数の波長の異なるレーザビームを照射す
ることにより単一の波長のレーザ光のみを照射する場合
より効果がある加工対象に対して本発明の加工光学装置
が有効であることも明らかである。また、２つのレーザ
としてＹＡＧレーザとＫｒＦエキシマレーザを用いた場
合について説明したが加工に対して効果のある任意のレ
ーザの組み合わせが可能であることも自明である。
ビームを同軸に重畳する加工光学装置について説明した
が、これを一般化して複数のレーザビームに対しても本
発明と同様のことが行えることは自明である。さらに本
発明の効果を高反射率を有する金属に対する加工を例と
して述べたが複数の波長の異なるレーザビームを照射す
ることにより単一の波長のレーザ光のみを照射する場合
より効果がある加工対象に対して本発明の加工光学装置
が有効であることも明らかである。また、２つのレーザ
としてＹＡＧレーザとＫｒＦエキシマレーザを用いた場
合について説明したが加工に対して効果のある任意のレ
ーザの組み合わせが可能であることも自明である。
【００１９】
【発明の効果】本発明のレーザ加工光学装置は、長波長
と短波長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビ
ームを同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の
光路に重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工
物上に集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一
方のレーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力
ビームを透過させるダイクロイックミラーを前記集光レ
ンズの直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレ
ーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザ
または半導体レーザのいずれかからなるので、２つのレ
ーザの出力ビームを被加工物の同一の部位に照射するこ
とができ、レーザビームの利用効率が高く、加工性がよ
い。
と短波長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビ
ームを同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の
光路に重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工
物上に集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一
方のレーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力
ビームを透過させるダイクロイックミラーを前記集光レ
ンズの直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレ
ーザ、アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザ
または半導体レーザのいずれかからなるので、２つのレ
ーザの出力ビームを被加工物の同一の部位に照射するこ
とができ、レーザビームの利用効率が高く、加工性がよ
い。
【００２０】また、２つの波長のレーザビームに高い透
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することができる。
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することができる。
【００２１】本発明の他のレーザ加工光学装置は、前記
レーザ加工光学装置において、前記短波長レーザに代え
てＬＥＤを備えたので、２つのレーザの出力ビームを被
加工物の同一の部位に照射することができ、レーザビー
ムの利用効率が高く、加工性がよい。
レーザ加工光学装置において、前記短波長レーザに代え
てＬＥＤを備えたので、２つのレーザの出力ビームを被
加工物の同一の部位に照射することができ、レーザビー
ムの利用効率が高く、加工性がよい。
【００２２】また、２つの波長のレーザビームに高い透
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することができる。
過率を必要とする光学部品の数を削減し、コストの低い
レーザ加工光学装置を提供することができる。
【００２３】本発明のレーザ加工方法は、長波長と短波
長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビームを
同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光路に
重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物上に
集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方のレ
ーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビーム
を透過させるダイクロイックミラーを前記集光レンズの
直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレーザ、
アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは
半導体レーザのいずれかからなるレーザ加工光学装置を
使用するので、２つのレーザの出力ビームを被加工物の
同一の部位に照射することができ、レーザビームの利用
効率が高く、加工性がよい。
長の２つのレーザと、前記２つのレーザの出力ビームを
同軸の光路に導いて重畳させる光学系と、同軸の光路に
重畳した前記２つのレーザの出力ビームを被加工物上に
集光する集光レンズとを備え、前記光学系が、一方のレ
ーザの出力ビームを全反射し他方のレーザの出力ビーム
を透過させるダイクロイックミラーを前記集光レンズの
直前に備え、前記短波長のレーザが、エキシマレーザ、
アレキサンドライトレーザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは
半導体レーザのいずれかからなるレーザ加工光学装置を
使用するので、２つのレーザの出力ビームを被加工物の
同一の部位に照射することができ、レーザビームの利用
効率が高く、加工性がよい。
【００２４】本発明の他のレーザ加工方法は、前記レー
ザ加工方法において、使用するレーザ加工光学装置にお
ける前記短波長レーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ加
工光学装置を使用するので、２つのレーザの出力ビーム
を被加工物の同一の部位に照射することができ、レーザ
ビームの利用効率が高く、加工性がよい。
ザ加工方法において、使用するレーザ加工光学装置にお
ける前記短波長レーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ加
工光学装置を使用するので、２つのレーザの出力ビーム
を被加工物の同一の部位に照射することができ、レーザ
ビームの利用効率が高く、加工性がよい。
【図１】本発明のレーザ加工光学装置の第１の実施の形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
【図２】本発明のレーザ加工光学装置の第２の実施の形
態の構成を示す図である。
態の構成を示す図である。
１ ＹＡＧレーザ ２、１８ ＹＡＧレーザビーム ３ 光軸調整ミラー ４ ビームエクスパンダー ５ ダイクロイックミラー ６ 集光レンズ ７ 被加工物 ８ ミラー ９、１４ ＫｒＦエキシマレーザビーム １０ ＫｒＦエキシマレーザ １２、１６ 入射レンズ １３、１７ 光ファイバ １５、１９ コリメイトレンズ
Claims (4)
- 【請求項１】 長波長と短波長の２つのレーザと、前記
２つのレーザの出力ビームを同軸の光路に導いて重畳さ
せる光学系と、同軸の光路に重畳した前記２つのレーザ
の出力ビームを被加工物上に集光する集光レンズとを備
え、前記光学系が、一方のレーザの出力ビームを全反射
し他方のレーザの出力ビームを透過させるダイクロイッ
クミラーを前記集光レンズの直前に備え、前記短波長の
レーザが、エキシマレーザ、アレキサンドライトレー
ザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは半導体レーザのいずれか
からなるレーザ加工光学装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ加工光学装置にお
いて、前記短波長レーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ
加工光学装置。 - 【請求項３】 長波長と短波長の２つのレーザと、前記
２つのレーザの出力ビームを同軸の光路に導いて重畳さ
せる光学系と、同軸の光路に重畳した前記２つのレーザ
の出力ビームを被加工物上に集光する集光レンズとを備
え、前記光学系が、一方のレーザの出力ビームを全反射
し他方のレーザの出力ビームを透過させるダイクロイッ
クミラーを前記集光レンズの直前に備え、前記短波長の
レーザが、エキシマレーザ、アレキサンドライトレー
ザ、ＹＡＧ高調波レーザまたは半導体レーザのいずれか
からなるレーザ加工光学装置を使用するレーザ加工方
法。 - 【請求項４】 請求項３記載のレーザ加工方法におい
て、使用するレーザ加工光学装置における前記短波長レ
ーザに代えてＬＥＤを備えたレーザ加工光学装置を使用
するレーザ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004702A JP2001196665A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004702A JP2001196665A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005171326A Division JP4716281B6 (ja) | 2005-06-10 | アルミニウム溶接用二波長レーザ加工光学装置およびアルミニウム溶接用レーザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001196665A true JP2001196665A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18533460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004702A Pending JP2001196665A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001196665A (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034554A1 (fr) | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Kataoka Corporation | Appareil laser |
| DE10201476A1 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Siemens Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung |
| JP2005258336A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Nikon Corp | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
| JP2005313195A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Miyachi Technos Corp | 二波長重畳型レーザ出射ユニット及びレーザ加工装置 |
| JP2006297464A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Miyachi Technos Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| US7427289B2 (en) * | 2005-01-14 | 2008-09-23 | Cynosure, Inc. | Multiple wavelength laser workstation |
| US7767595B2 (en) | 2006-10-26 | 2010-08-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| CN101811227A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 王晓东 | 一种激光打孔方法和装置 |
| KR101195602B1 (ko) * | 2010-07-07 | 2012-10-29 | 주식회사 이오테크닉스 | 다층 구조의 가공 대상물을 절단할 수 있는 레이저 절단장치 |
| US8915948B2 (en) | 2002-06-19 | 2014-12-23 | Palomar Medical Technologies, Llc | Method and apparatus for photothermal treatment of tissue at depth |
| WO2015029467A1 (ja) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| WO2015029466A1 (ja) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| US9028536B2 (en) | 2006-08-02 | 2015-05-12 | Cynosure, Inc. | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| JP2016087694A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | エーエスエム・テクノロジー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド | 半導体ウェハを個片化するためのレーザファイバアレイ |
| CN106181032A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 温州大学 | 一种激光焊接系统及方法 |
| US9780518B2 (en) | 2012-04-18 | 2017-10-03 | Cynosure, Inc. | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| JP2017537334A (ja) * | 2014-08-27 | 2017-12-14 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
| CN107470786A (zh) * | 2017-09-14 | 2017-12-15 | 深圳市牧激科技有限公司 | 多激光头装置 |
| US10245107B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-02 | Cynosure, Inc. | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| US10434324B2 (en) | 2005-04-22 | 2019-10-08 | Cynosure, Llc | Methods and systems for laser treatment using non-uniform output beam |
| KR20200141177A (ko) * | 2019-06-10 | 2020-12-18 | 유버 주식회사 | Uv led의 복사 에너지 제어 장치 |
| WO2021145358A1 (ja) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
| WO2021220763A1 (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置 |
| WO2021220762A1 (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置 |
| US11418000B2 (en) | 2018-02-26 | 2022-08-16 | Cynosure, Llc | Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser |
| CN115427186A (zh) * | 2020-04-30 | 2022-12-02 | 大金工业株式会社 | 激光焊接方法和使用了该激光焊接方法的旋转电机的制造方法 |
-
2000
- 2000-01-13 JP JP2000004702A patent/JP2001196665A/ja active Pending
Cited By (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003034554A1 (fr) | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Kataoka Corporation | Appareil laser |
| US7088761B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-08-08 | Kataoka Corporation | Laser apparatus |
| CN1299404C (zh) * | 2001-10-16 | 2007-02-07 | 株式会社片冈制作所 | 激光器系统 |
| DE10201476A1 (de) * | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Siemens Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung |
| DE10201476B4 (de) * | 2002-01-16 | 2005-02-24 | Siemens Ag | Laserbearbeitungsvorrichtung |
| JP2005514212A (ja) * | 2002-01-16 | 2005-05-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | レーザ加工装置 |
| US10500413B2 (en) | 2002-06-19 | 2019-12-10 | Palomar Medical Technologies, Llc | Method and apparatus for treatment of cutaneous and subcutaneous conditions |
| US10556123B2 (en) | 2002-06-19 | 2020-02-11 | Palomar Medical Technologies, Llc | Method and apparatus for treatment of cutaneous and subcutaneous conditions |
| US8915948B2 (en) | 2002-06-19 | 2014-12-23 | Palomar Medical Technologies, Llc | Method and apparatus for photothermal treatment of tissue at depth |
| JP2005258336A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Nikon Corp | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
| JP4618531B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2011-01-26 | 株式会社ニコン | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
| JP2005313195A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Miyachi Technos Corp | 二波長重畳型レーザ出射ユニット及びレーザ加工装置 |
| US20130296835A1 (en) * | 2005-01-14 | 2013-11-07 | Cynosure, Inc. | Multiple wavelength laser workstation |
| US7427289B2 (en) * | 2005-01-14 | 2008-09-23 | Cynosure, Inc. | Multiple wavelength laser workstation |
| JP2006297464A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Miyachi Technos Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| US10434324B2 (en) | 2005-04-22 | 2019-10-08 | Cynosure, Llc | Methods and systems for laser treatment using non-uniform output beam |
| US11712299B2 (en) | 2006-08-02 | 2023-08-01 | Cynosure, LLC. | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| US10966785B2 (en) | 2006-08-02 | 2021-04-06 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| US10849687B2 (en) | 2006-08-02 | 2020-12-01 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| US9028536B2 (en) | 2006-08-02 | 2015-05-12 | Cynosure, Inc. | Picosecond laser apparatus and methods for its operation and use |
| US7767595B2 (en) | 2006-10-26 | 2010-08-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| CN101811227A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 王晓东 | 一种激光打孔方法和装置 |
| KR101195602B1 (ko) * | 2010-07-07 | 2012-10-29 | 주식회사 이오테크닉스 | 다층 구조의 가공 대상물을 절단할 수 있는 레이저 절단장치 |
| US10305244B2 (en) | 2012-04-18 | 2019-05-28 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| US11095087B2 (en) | 2012-04-18 | 2021-08-17 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| US11664637B2 (en) | 2012-04-18 | 2023-05-30 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| US9780518B2 (en) | 2012-04-18 | 2017-10-03 | Cynosure, Inc. | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| US10581217B2 (en) | 2012-04-18 | 2020-03-03 | Cynosure, Llc | Picosecond laser apparatus and methods for treating target tissues with same |
| US10765478B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-09-08 | Cynosurce, Llc | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| US10285757B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-14 | Cynosure, Llc | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| US10245107B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-04-02 | Cynosure, Inc. | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| US11446086B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-09-20 | Cynosure, Llc | Picosecond optical radiation systems and methods of use |
| EP3025819A4 (en) * | 2013-08-28 | 2016-09-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | LASER PROCESSING DEVICE |
| WO2015029466A1 (ja) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| WO2015029467A1 (ja) | 2013-08-28 | 2015-03-05 | 三菱重工業株式会社 | レーザ加工装置 |
| JP2017537334A (ja) * | 2014-08-27 | 2017-12-14 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
| US10307867B2 (en) | 2014-11-05 | 2019-06-04 | Asm Technology Singapore Pte Ltd | Laser fiber array for singulating semiconductor wafers |
| JP2016087694A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | エーエスエム・テクノロジー・シンガポール・ピーティーイー・リミテッド | 半導体ウェハを個片化するためのレーザファイバアレイ |
| CN106181032A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 温州大学 | 一种激光焊接系统及方法 |
| CN106181032B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-02-01 | 温州大学 | 一种激光焊接系统及方法 |
| CN107470786A (zh) * | 2017-09-14 | 2017-12-15 | 深圳市牧激科技有限公司 | 多激光头装置 |
| US11418000B2 (en) | 2018-02-26 | 2022-08-16 | Cynosure, Llc | Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser |
| US11791603B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-10-17 | Cynosure, LLC. | Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser |
| KR102310905B1 (ko) * | 2019-06-10 | 2021-10-08 | 유버 주식회사 | Uv led의 복사 에너지 제어 장치 |
| KR20200141177A (ko) * | 2019-06-10 | 2020-12-18 | 유버 주식회사 | Uv led의 복사 에너지 제어 장치 |
| WO2021145358A1 (ja) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
| WO2021220762A1 (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置 |
| WO2021220763A1 (ja) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置 |
| CN115427186A (zh) * | 2020-04-30 | 2022-12-02 | 大金工业株式会社 | 激光焊接方法和使用了该激光焊接方法的旋转电机的制造方法 |
| CN115427186B (zh) * | 2020-04-30 | 2023-09-15 | 大金工业株式会社 | 激光焊接方法和使用了该激光焊接方法的旋转电机的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001196665A (ja) | 二波長レーザ加工光学装置およびレーザ加工方法 | |
| US7102118B2 (en) | Beam formation unit comprising two axicon lenses, and device comprising one such beam formation unit for introducing radiation energy into a workpiece consisting of a weakly-absorbent material | |
| US20060186098A1 (en) | Method and apparatus for laser processing | |
| GB2175737A (en) | Laser material processing | |
| JP5965454B2 (ja) | ダイレクトダイオードレーザ加工装置及びこれを用いた板金の加工方法 | |
| KR101195602B1 (ko) | 다층 구조의 가공 대상물을 절단할 수 있는 레이저 절단장치 | |
| JP4357944B2 (ja) | 固体レーザ加工装置およびレーザ溶接方法 | |
| JPH01245992A (ja) | 多波長レーザー加工装置 | |
| RU2383416C1 (ru) | Устройство для лазерной обработки материалов | |
| JP2000275568A (ja) | ビームモード変換光学系 | |
| JP7398649B2 (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 | |
| JP4716281B2 (ja) | アルミニウム溶接用二波長レーザ加工光学装置およびアルミニウム溶接用レーザ加工方法 | |
| JP4716281B6 (ja) | アルミニウム溶接用二波長レーザ加工光学装置およびアルミニウム溶接用レーザ加工方法 | |
| JPH0371991A (ja) | レーザ加工方法 | |
| JPH11309594A (ja) | レーザ加工装置およびその加工部品 | |
| JP2013176800A (ja) | 加工装置及び加工方法 | |
| JP6981818B2 (ja) | レーザ光合成装置 | |
| JP2001255491A (ja) | レーザ集光光学系 | |
| JPS5819395B2 (ja) | レ−ザ加工方法およびその装置 | |
| JP2004195829A (ja) | レーザ溶接方法及び被溶接部材 | |
| JPH02284782A (ja) | 波長の異なるレーザの集光方法 | |
| JPH0259192A (ja) | 大出力レーザ装置 | |
| JP2000263270A (ja) | レーザ加工装置用光学系 | |
| Hack et al. | Cutting and welding applications of high power Nd: YAG lasers with high beam quality | |
| JP7411851B1 (ja) | 偏光調整装置及びレーザ加工機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050304 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050304 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20050719 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20050823 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051011 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051011 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051122 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060117 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060124 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060303 |