JP2001255491A - レーザ集光光学系 - Google Patents
レーザ集光光学系Info
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- JP2001255491A JP2001255491A JP2000067321A JP2000067321A JP2001255491A JP 2001255491 A JP2001255491 A JP 2001255491A JP 2000067321 A JP2000067321 A JP 2000067321A JP 2000067321 A JP2000067321 A JP 2000067321A JP 2001255491 A JP2001255491 A JP 2001255491A
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- JP
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- optical fibers
- optical
- light
- emitted
- optical system
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の光ファイバーからの出射光を重
畳し高密度に集光することを可能とし、もって容易に高
出力レーザー光を導光して利用することを可能とする集
光光学系を提供する。 【解決手段】 複数の光ファイバーから出射したレー
ザビームを同一箇所から出射したように変換することに
より、各ビームを重畳させて高密度に集光することがで
き、これをレーザ加工に用いれ高効率な加工が可能にな
ると共に容易に高出力レーザー光を導光して利用するこ
とが可能となりレーザ加工プロセスを有利にすることが
できる。
畳し高密度に集光することを可能とし、もって容易に高
出力レーザー光を導光して利用することを可能とする集
光光学系を提供する。 【解決手段】 複数の光ファイバーから出射したレー
ザビームを同一箇所から出射したように変換することに
より、各ビームを重畳させて高密度に集光することがで
き、これをレーザ加工に用いれ高効率な加工が可能にな
ると共に容易に高出力レーザー光を導光して利用するこ
とが可能となりレーザ加工プロセスを有利にすることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を導光する
複数の光ファイバーからの出射光から高密度のビームス
ポットを得るための集光光学系に関するものである。
複数の光ファイバーからの出射光から高密度のビームス
ポットを得るための集光光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、レーザ発振器を用いたレーザ加
工に於いて、レーザ光を一旦光ファイバーに導光できれ
ば照射加工位置まで容易にレーザー光を導くことができ
ることから、装置の配置自由度が向上し、その汎用性も
向上する。
工に於いて、レーザ光を一旦光ファイバーに導光できれ
ば照射加工位置まで容易にレーザー光を導くことができ
ることから、装置の配置自由度が向上し、その汎用性も
向上する。
【０００３】ただし、被加工物に対してレーザ光をなる
べく小さなスポットに絞って照射することが望ましいこ
とが多い。従って、なるべくコア径の小さな光ファイバ
ーに導光できる方がその後のレーザ加工に有利である
が、従来はビーム品質の優れた比較的低出力のレーザ光
以外は細い光ファイバーへの導光は困難であり、ビーム
品質の劣った高出力のレーザ光はコア径の大きな太い光
ファイバーに導光せざるを得なかった。
べく小さなスポットに絞って照射することが望ましいこ
とが多い。従って、なるべくコア径の小さな光ファイバ
ーに導光できる方がその後のレーザ加工に有利である
が、従来はビーム品質の優れた比較的低出力のレーザ光
以外は細い光ファイバーへの導光は困難であり、ビーム
品質の劣った高出力のレーザ光はコア径の大きな太い光
ファイバーに導光せざるを得なかった。
【０００４】そこで、複数の光ファイバーからの出射光
を重畳させて用いることが考えられる。複数の光ファイ
バーからの出射光を重畳させて用いることができればそ
のパワーを高めることができる。これは、まず各光ファ
イバーからの出射光をそれぞれレンズでコリメートし、
複数の平行光線束を一括してフォーカシングレンズを用
いて絞り込むものである。
を重畳させて用いることが考えられる。複数の光ファイ
バーからの出射光を重畳させて用いることができればそ
のパワーを高めることができる。これは、まず各光ファ
イバーからの出射光をそれぞれレンズでコリメートし、
複数の平行光線束を一括してフォーカシングレンズを用
いて絞り込むものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法によると、ビームスポット径はコリメートレンズとフ
ォーカシングレンズの焦点距離で決まる倍率をコア径に
掛けたものとして決まるが、複数のビームを集光する関
係から、このときの倍率は、通常、拡大倍率となり、コ
ア径に比べて大きなスポット径とならざるを得ないこと
からあまり、現実的ではない。
法によると、ビームスポット径はコリメートレンズとフ
ォーカシングレンズの焦点距離で決まる倍率をコア径に
掛けたものとして決まるが、複数のビームを集光する関
係から、このときの倍率は、通常、拡大倍率となり、コ
ア径に比べて大きなスポット径とならざるを得ないこと
からあまり、現実的ではない。
【０００６】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、その主な目的は、複数の光ファイ
バーからの出射光を重畳し高密度に集光することを可能
とし、もって容易に高出力レーザー光を導光して利用す
ることを可能とする集光光学系を提供することにある。
なされたものであり、その主な目的は、複数の光ファイ
バーからの出射光を重畳し高密度に集光することを可能
とし、もって容易に高出力レーザー光を導光して利用す
ることを可能とする集光光学系を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、複数の光ファイバーからの出射光を
各々反射または屈折させて単一の仮想光源から出射した
ように変換し、前記各光ファイバーからの出射光を重畳
させる変換手段と、前記１つの仮想光源から出射したよ
うに変換された光を集光する手段とを有することを特徴
とするレーザ光集光光学系を提供する。前記変換手段と
して、前記各光ファイバー１本または複数本ごとに設定
されたプリズム、レンズまたはそれらの組み合わせ、或
いはミラーを用いると良い。
めに、本発明では、複数の光ファイバーからの出射光を
各々反射または屈折させて単一の仮想光源から出射した
ように変換し、前記各光ファイバーからの出射光を重畳
させる変換手段と、前記１つの仮想光源から出射したよ
うに変換された光を集光する手段とを有することを特徴
とするレーザ光集光光学系を提供する。前記変換手段と
して、前記各光ファイバー１本または複数本ごとに設定
されたプリズム、レンズまたはそれらの組み合わせ、或
いはミラーを用いると良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示された好
適な実施形態に基づき本発明について詳細に説明する。
適な実施形態に基づき本発明について詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明に基づく集光光学系の基本
構成を模式的に示す構成・配置図である。複数の光ファ
イバー２ａ、２ｂ、２ｃからの出射光５ａ、５ｂ、５ｃ
は変換手段１によりその光路を各々変換される。変換さ
れた複数のビームは単一の仮想光源から出射したように
位置６に共通の虚像を作る。従って、複数のビームは実
質的に単一光源から出射したビームとしてコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され位置
７に重畳したビームスポットを形成することとなる。例
えばレーザ加工装置に用いる場合、この位置７に被加工
物をセットすれば良い。
構成を模式的に示す構成・配置図である。複数の光ファ
イバー２ａ、２ｂ、２ｃからの出射光５ａ、５ｂ、５ｃ
は変換手段１によりその光路を各々変換される。変換さ
れた複数のビームは単一の仮想光源から出射したように
位置６に共通の虚像を作る。従って、複数のビームは実
質的に単一光源から出射したビームとしてコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され位置
７に重畳したビームスポットを形成することとなる。例
えばレーザ加工装置に用いる場合、この位置７に被加工
物をセットすれば良い。
【００１０】ここで、図１にあっては模式的に光ファイ
バーを３本としたが、実際には図２に示すように、輪郭
が円をなすように７本の光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇの出射口を配置、またはそ
の周りに更に光ファイバーを配置してそれ以上の多数の
光ファイバーを配置するのがより現実的である。
バーを３本としたが、実際には図２に示すように、輪郭
が円をなすように７本の光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇの出射口を配置、またはそ
の周りに更に光ファイバーを配置してそれ以上の多数の
光ファイバーを配置するのがより現実的である。
【００１１】図３は、変換手段１としてプリズムを用い
た本発明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、
２ｃのうち、各光ファイバー２ｂ、２ｃに各々設定され
たプリズム８ｂ、８ｃにより、コリメートレンズ３及び
フォーカシングレンズ４の光軸と一致しない出射光５
ｂ、５ｃの光軸の向きを、これらを出射する光ファイバ
ー２ｂ、２ｃの出射口の虚像６が、中央にある光ファイ
バー２ａの出射口の位置と略一致するように変えてい
る。コリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の
光軸と一致する光軸を有する中心の出射光５ａは変換し
ない。
た本発明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、
２ｃのうち、各光ファイバー２ｂ、２ｃに各々設定され
たプリズム８ｂ、８ｃにより、コリメートレンズ３及び
フォーカシングレンズ４の光軸と一致しない出射光５
ｂ、５ｃの光軸の向きを、これらを出射する光ファイバ
ー２ｂ、２ｃの出射口の虚像６が、中央にある光ファイ
バー２ａの出射口の位置と略一致するように変えてい
る。コリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の
光軸と一致する光軸を有する中心の出射光５ａは変換し
ない。
【００１２】そのため、３本のビームは実質的に単一の
光源（光ファイバー２ａ出射口）から出射したビームと
してコリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４に
より集光され、位置７に重畳したビームスポットを形成
する。光ファイバーを増やした場合には各光ファイバー
ごとに同様に光軸の向きを変えるように屈折するプリズ
ムを設定すれば良い。
光源（光ファイバー２ａ出射口）から出射したビームと
してコリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４に
より集光され、位置７に重畳したビームスポットを形成
する。光ファイバーを増やした場合には各光ファイバー
ごとに同様に光軸の向きを変えるように屈折するプリズ
ムを設定すれば良い。
【００１３】図４は、変換手段１としてレンズを用いた
本発明集光光学系である。光ファイバー２ｂ、２ｃの出
射口近傍は図示されない保持手段により湾曲して配置さ
れ、その光軸の向きを変えられ、その出射光５ｂ、５ｃ
がコリメートレンズ３の光軸から遠ざかるように、即ち
全体として広がるようになっている。ここで、出射光５
ｂ、５ｃの光軸は、中央にある出射光５ａと、光ファイ
バー２ａの出射口よりも奥の位置６近傍で一点で交わる
ようになっている。更に各光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃに各々設定された凸レンズ９ａ、９ｂ、９ｃにより出
射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビーム拡がり角が小さいビ
ームとしている。
本発明集光光学系である。光ファイバー２ｂ、２ｃの出
射口近傍は図示されない保持手段により湾曲して配置さ
れ、その光軸の向きを変えられ、その出射光５ｂ、５ｃ
がコリメートレンズ３の光軸から遠ざかるように、即ち
全体として広がるようになっている。ここで、出射光５
ｂ、５ｃの光軸は、中央にある出射光５ａと、光ファイ
バー２ａの出射口よりも奥の位置６近傍で一点で交わる
ようになっている。更に各光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃに各々設定された凸レンズ９ａ、９ｂ、９ｃにより出
射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビーム拡がり角が小さいビ
ームとしている。
【００１４】これにより、光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃの光ファイバー出射口の虚像６が、中央にある光ファ
イバー２ａの実際の出射口よりも奥の位置になる。光フ
ァイバー２ｂ、２ｃの湾曲する角度及びレンズの焦点距
離を選ぶことにより３つの虚像の位置を重ね合わせるこ
とができる。そのため、上記同様に３本のビームは実質
的に単一の光源から出射したビームとしてコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され、位
置７に重畳したビームスポットを形成する。
ｃの光ファイバー出射口の虚像６が、中央にある光ファ
イバー２ａの実際の出射口よりも奥の位置になる。光フ
ァイバー２ｂ、２ｃの湾曲する角度及びレンズの焦点距
離を選ぶことにより３つの虚像の位置を重ね合わせるこ
とができる。そのため、上記同様に３本のビームは実質
的に単一の光源から出射したビームとしてコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され、位
置７に重畳したビームスポットを形成する。
【００１５】図５は、変換手段１としてミラーを用いた
本発明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃのうち、その出射光５ｂ、５ｃの光軸がコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４の光軸と一致しない
光ファイバー２ｂ、２ｃは、その出射光５ｂ、５ｃの光
軸の向きを変えられ、コリメートレンズ３の光軸に近づ
くように、図示されない保持手段により湾曲または角度
をもって保持されている。また、これら各光ファイバー
２ｂ、２ｃに各々設定されたミラー１０ｂ、１０ｃによ
り、コリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の
光軸と一致しない出射光５ｂ、５ｃの光軸の向きを、こ
れらを出射する光ファイバー２ｂ、２ｃの出射口の虚像
６が、中央にある光ファイバー２ａの出射口の位置と略
一致するように変えている。コリメートレンズ３及びフ
ォーカシングレンズ４の光軸と一致する光軸を有する中
心の出射光５ａは変換しない。
本発明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃのうち、その出射光５ｂ、５ｃの光軸がコリメートレ
ンズ３及びフォーカシングレンズ４の光軸と一致しない
光ファイバー２ｂ、２ｃは、その出射光５ｂ、５ｃの光
軸の向きを変えられ、コリメートレンズ３の光軸に近づ
くように、図示されない保持手段により湾曲または角度
をもって保持されている。また、これら各光ファイバー
２ｂ、２ｃに各々設定されたミラー１０ｂ、１０ｃによ
り、コリメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の
光軸と一致しない出射光５ｂ、５ｃの光軸の向きを、こ
れらを出射する光ファイバー２ｂ、２ｃの出射口の虚像
６が、中央にある光ファイバー２ａの出射口の位置と略
一致するように変えている。コリメートレンズ３及びフ
ォーカシングレンズ４の光軸と一致する光軸を有する中
心の出射光５ａは変換しない。
【００１６】そのため、上記同様に３本のビームは、実
質的に単一の光源から出射したビームとしてコリメート
レンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され、
位置７に重畳したビームスポットを形成する。光ファイ
バーを増やした場合には各光ファイバーごとに同様に光
軸の向きを変えるように反射するミラーを設定すれば良
い。
質的に単一の光源から出射したビームとしてコリメート
レンズ３及びフォーカシングレンズ４により集光され、
位置７に重畳したビームスポットを形成する。光ファイ
バーを増やした場合には各光ファイバーごとに同様に光
軸の向きを変えるように反射するミラーを設定すれば良
い。
【００１７】図６は、変換手段１としてレンズ及びプリ
ズムを併用した本発明集光光学系である。各光ファイバ
ー２ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１２ａ、
１２ｂ、１２ｃにより出射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビ
ーム拡がり角が小さいビームとしている。更に光ファイ
バー２ａ、２ｂ、２ｃのうち、各光ファイバー２ｂ、２
ｃに各々設定されたプリズム１１ｂ、１１ｃにより、コ
リメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の光軸と
一致しない出射光５ｂ、５ｃの光軸の向きを、これらを
出射する光ファイバー２ｂ、２ｃの出射口の虚像６が、
出射光５ａと中央にある光ファイバー２ａの出射口より
も奥の位置で一点で交わるように変えている。
ズムを併用した本発明集光光学系である。各光ファイバ
ー２ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１２ａ、
１２ｂ、１２ｃにより出射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビ
ーム拡がり角が小さいビームとしている。更に光ファイ
バー２ａ、２ｂ、２ｃのうち、各光ファイバー２ｂ、２
ｃに各々設定されたプリズム１１ｂ、１１ｃにより、コ
リメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４の光軸と
一致しない出射光５ｂ、５ｃの光軸の向きを、これらを
出射する光ファイバー２ｂ、２ｃの出射口の虚像６が、
出射光５ａと中央にある光ファイバー２ａの出射口より
も奥の位置で一点で交わるように変えている。
【００１８】これにより、光ファイバー２ａ、２ｂ、２
ｃの光ファイバー出射口の虚像６が、中央にある光ファ
イバー２ａの実際の出射口よりも奥の位置にて一致す
る。凸レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの焦点距離及びプ
リズム１１ｂ、１１ｃの屈折角を選ぶことにより３つの
虚像の位置を重ね合わせることができる。そのため、上
記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射し
たビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシング
レンズ４により集光され、位置７に重畳したビームスポ
ットを形成する。本構成ではプリズムのみを用いるのに
比較して出射光５ａ、５ｂ、５ｃのビーム拡がり角を小
さくできるため、プリズム１１ｂ、１１ｃ、コリメート
レンズ３及びフォーカシングレンズ４を小型にすること
ができる。
ｃの光ファイバー出射口の虚像６が、中央にある光ファ
イバー２ａの実際の出射口よりも奥の位置にて一致す
る。凸レンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの焦点距離及びプ
リズム１１ｂ、１１ｃの屈折角を選ぶことにより３つの
虚像の位置を重ね合わせることができる。そのため、上
記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射し
たビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシング
レンズ４により集光され、位置７に重畳したビームスポ
ットを形成する。本構成ではプリズムのみを用いるのに
比較して出射光５ａ、５ｂ、５ｃのビーム拡がり角を小
さくできるため、プリズム１１ｂ、１１ｃ、コリメート
レンズ３及びフォーカシングレンズ４を小型にすること
ができる。
【００１９】尚、プリズム１１ｂ、１１ｃと凸レンズ１
２ａ、１２ｂ、１２ｃとは逆の配置でも同様に位置７に
重畳したビームスポットを形成することはでき、またコ
リメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４を小型に
できる効果はある。
２ａ、１２ｂ、１２ｃとは逆の配置でも同様に位置７に
重畳したビームスポットを形成することはでき、またコ
リメートレンズ３及びフォーカシングレンズ４を小型に
できる効果はある。
【００２０】図７は、変換手段１としてレンズの周縁部
を用いた本発明集光光学系である。各光ファイバー２
ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１３ａ、１３
ｂ、１３ｃにより出射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビーム
拡がり角が小さいビームとしている。また、凸レンズ１
３ｂ、１３ｃは、その光軸から外れた周縁部で出射光５
ｂ、５ｃを受けている。そのため、出射光５ｂ、５ｃの
光軸を変える作用も有する。従って、凸レンズ１３ａ、
１３ｂ、１３ｃの焦点距離及び凸レンズ１３ｂ、１３ｃ
への出射光５ｂ、５ｃの入射位置を選ぶことにより３つ
の虚像の位置を重ね合わせることができる。そのため、
上記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射
したビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシン
グレンズ４により集光され、位置７に重畳したビームス
ポットを形成する。
を用いた本発明集光光学系である。各光ファイバー２
ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１３ａ、１３
ｂ、１３ｃにより出射光５ａ、５ｂ、５ｃを各々ビーム
拡がり角が小さいビームとしている。また、凸レンズ１
３ｂ、１３ｃは、その光軸から外れた周縁部で出射光５
ｂ、５ｃを受けている。そのため、出射光５ｂ、５ｃの
光軸を変える作用も有する。従って、凸レンズ１３ａ、
１３ｂ、１３ｃの焦点距離及び凸レンズ１３ｂ、１３ｃ
への出射光５ｂ、５ｃの入射位置を選ぶことにより３つ
の虚像の位置を重ね合わせることができる。そのため、
上記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射
したビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシン
グレンズ４により集光され、位置７に重畳したビームス
ポットを形成する。
【００２１】図８は、虚像の代わりに実像をつくる本発
明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、２ｃの
うち、その出射光５ｂ、５ｃの光軸がコリメートレンズ
３及びフォーカシングレンズ４の光軸と一致しない光フ
ァイバー２ｂ、２ｃは、その出射光５ｂ、５ｃの光軸
が、光ファイバー２ａの出射光５ａの光軸と同一箇所に
於て交わるように配置されている。各光ファイバー２
ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃにより、各光ファイバー出射口の実像１５が
生じる。光ファイバー２ｂ、２ｃの角度及び各レンズ１
４ａ、１４ｂ、１４ｃの焦点距離を選ぶことにより３つ
の実像の位置を重ね合わせることができる。そのため、
上記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射
したビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシン
グレンズ４により集光され、位置７に重畳したビームス
ポットを形成する。
明集光光学系である。光ファイバー２ａ、２ｂ、２ｃの
うち、その出射光５ｂ、５ｃの光軸がコリメートレンズ
３及びフォーカシングレンズ４の光軸と一致しない光フ
ァイバー２ｂ、２ｃは、その出射光５ｂ、５ｃの光軸
が、光ファイバー２ａの出射光５ａの光軸と同一箇所に
於て交わるように配置されている。各光ファイバー２
ａ、２ｂ、２ｃに各々設定された凸レンズ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃにより、各光ファイバー出射口の実像１５が
生じる。光ファイバー２ｂ、２ｃの角度及び各レンズ１
４ａ、１４ｂ、１４ｃの焦点距離を選ぶことにより３つ
の実像の位置を重ね合わせることができる。そのため、
上記同様に３本のビームは実質的に単一の光源から出射
したビームとしてコリメートレンズ３及びフォーカシン
グレンズ４により集光され、位置７に重畳したビームス
ポットを形成する。
【００２２】尚、上記各構成に於いて、虚像の重なり合
いや集光ビームスポットの重畳は完全に一致させなくて
も光パワーを高密度にできれば、レーザ加工の効率を向
上させることができる。
いや集光ビームスポットの重畳は完全に一致させなくて
も光パワーを高密度にできれば、レーザ加工の効率を向
上させることができる。
【００２３】
【発明の効果】上記の説明から明らかな如く、本発明に
よる集光光学系によれば、複数の光ファイバーから出射
したレーザビームを同一箇所から出射したように変換す
ることにより、各ビームを重畳させて高密度に集光する
ことができ、これをレーザ加工に用いれ高効率な加工が
可能になると共に容易に高出力レーザー光を導光して利
用することが可能となりレーザ加工プロセスを有利にす
ることができる。
よる集光光学系によれば、複数の光ファイバーから出射
したレーザビームを同一箇所から出射したように変換す
ることにより、各ビームを重畳させて高密度に集光する
ことができ、これをレーザ加工に用いれ高効率な加工が
可能になると共に容易に高出力レーザー光を導光して利
用することが可能となりレーザ加工プロセスを有利にす
ることができる。
【図１】本発明に基づく集光光学系の基本構成を模式的
に示す構成・配置図。
に示す構成・配置図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線方向から光ファイバーの配
置を見た図。
置を見た図。
【図３】変換手段をプリズムとした本発明集光光学系の
構成を模式的に示す図１と同様な構成・配置図。
構成を模式的に示す図１と同様な構成・配置図。
【図４】変換手段を光ファイバー保持手段及び凸レンズ
とした本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同
様な構成・配置図。
とした本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同
様な構成・配置図。
【図５】変換手段を光ファイバー保持手段及びミラーと
した本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同様
な構成・配置図。
した本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同様
な構成・配置図。
【図６】変換手段を凸レンズ及びプリズムの組み合わせ
とした本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同
様な構成・配置図。
とした本発明集光光学系の構成を模式的に示す図１と同
様な構成・配置図。
【図７】変換手段を凸レンズ及びその一部とした本発明
集光光学系の構成を模式的に示す図１と同様な構成・配
置図。
集光光学系の構成を模式的に示す図１と同様な構成・配
置図。
【図８】凸レンズを用いて、一旦、実像に変換したのち
集光する本発明集光光学系の構成を模式的に示す構成・
配置図。
集光する本発明集光光学系の構成を模式的に示す構成・
配置図。
１ 変換手段 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ 光ファイ
バー ３ コリメートレンズ ４ フォーカシングレンズ ５ａ、５ｂ、５ｃ 出射光 ６ 虚像 ７ ビームスポット ８ｂ、８ｃ プリズム ９ａ、９ｂ、９ｃ 凸レンズ １０ｂ、１０ｃ ミラー １１ｂ、１１ｃ プリズム １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 凸レンズ １３ａ、１３ｂ、１３ｃ 凸レンズ １４ａ、１４ｂ、１４ｃ 凸レンズ １５ 実像
バー ３ コリメートレンズ ４ フォーカシングレンズ ５ａ、５ｂ、５ｃ 出射光 ６ 虚像 ７ ビームスポット ８ｂ、８ｃ プリズム ９ａ、９ｂ、９ｃ 凸レンズ １０ｂ、１０ｃ ミラー １１ｂ、１１ｃ プリズム １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 凸レンズ １３ａ、１３ｂ、１３ｃ 凸レンズ １４ａ、１４ｂ、１４ｃ 凸レンズ １５ 実像
フロントページの続き (72)発明者 南田 勝宏 千葉県富津市新富20番地の１ 株式会社日 鐵テクノリサーチレーザー技術センター内 Ｆターム(参考） 2H052 BA02 BA07 4E068 CD02 CD09 CD11 CE08
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の光ファイバーからの出射光を各
々反射または屈折させて単一の仮想光源から出射したよ
うに変換し、前記各光ファイバーからの出射光を重畳さ
せる変換手段と、 前記１つの仮想光源から出射したように変換された光を
集光する手段とを有することを特徴とするレーザ光集光
光学系。 - 【請求項２】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
１本または複数本ごとに設定されたプリズムを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項３】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
１本または複数本ごとに設定されたレンズを有すること
を特徴とする請求項１に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項４】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
を、その出射光の光軸が虚像側で一点で交差するように
配置する光ファイバー保持手段を更に有することを特徴
とする請求項３に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項５】 前記各光ファイバーの位置に応じてレ
ンズの全体、または周縁の一部を用いることを特徴とす
る請求項３に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項６】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
１本または複数本ごとに設定されたミラーを有すること
を特徴とする請求項１に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項７】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
を、その出射光の光軸が実像側で一点で交差するように
配置する光ファイバー保持手段を更に有することを特徴
とする請求項６に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項８】 前記変換手段が、前記各光ファイバー
１本または複数本ごとに設定された集光レンズと、前記
各光ファイバー１本または複数本ごとに設定されたプリ
ズムとの組み合わせからなることを特徴とする請求項１
に記載のレーザ光集光光学系。 - 【請求項９】 複数の光ファイバーからの出射光を各
々別々の集光手段により同一箇所に集光し、その箇所を
新たな光源とみなして、前記各光ファイバーのからの出
射光を重畳させる変換手段と、 前記新たな光源からの光を集光する手段とを有すること
を特徴とするレーザ集光光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067321A JP2001255491A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レーザ集光光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067321A JP2001255491A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レーザ集光光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001255491A true JP2001255491A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18586534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067321A Pending JP2001255491A (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | レーザ集光光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001255491A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000067321A patent/JP2001255491A/ja active Pending
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