JP2002316285A - レーザ加工機 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 真円度が高く且つ周縁が円滑な直径可変の円
孔を金属板に穿ってステンシルメタルマスクを製造する
レーザ加工機を提供する。 【構成】 レーザ光源１と、光学手段２と、回転手段と
を具備し、光学手段はレーザ光源から射出されたレーザ
光を偏向して被加工物の所定の位置に合焦させ、回転手
段は光学手段を回転し、偏向可能な反射鏡を偏向するこ
とによりレーザ光が可変の直径を有する円孔を穿つ。 【効果】穿たれた直径可変の円孔は真円度が高く且つ周
縁が円滑である。
孔を金属板に穿ってステンシルメタルマスクを製造する
レーザ加工機を提供する。 【構成】 レーザ光源１と、光学手段２と、回転手段と
を具備し、光学手段はレーザ光源から射出されたレーザ
光を偏向して被加工物の所定の位置に合焦させ、回転手
段は光学手段を回転し、偏向可能な反射鏡を偏向するこ
とによりレーザ光が可変の直径を有する円孔を穿つ。 【効果】穿たれた直径可変の円孔は真円度が高く且つ周
縁が円滑である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工機に関し、な
かでも金属板を加工してステンシルメタルマスクを製造
する等の穿孔用のレーザ加工機に関するものである。
かでも金属板を加工してステンシルメタルマスクを製造
する等の穿孔用のレーザ加工機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、金属板を加工してステンシルメタ
ルマスクを製造する時レーザを用いて円孔を穿つことが
行われている。レーザ光を一定の径のビームに絞り、所
定の直径の円形に焼断することにより、容易に穿孔する
ことができる。しかてながら、得られる孔の真円度は低
く、又孔の周縁は滑らかに得られなかった。そのために
レーザ光を光軸を中心に回転させる機構を設け、孔の真
円度又は円滑さを向上させることが行われているが未だ
充分ではなく、且つ微小孔の形成には不充分である。
ルマスクを製造する時レーザを用いて円孔を穿つことが
行われている。レーザ光を一定の径のビームに絞り、所
定の直径の円形に焼断することにより、容易に穿孔する
ことができる。しかてながら、得られる孔の真円度は低
く、又孔の周縁は滑らかに得られなかった。そのために
レーザ光を光軸を中心に回転させる機構を設け、孔の真
円度又は円滑さを向上させることが行われているが未だ
充分ではなく、且つ微小孔の形成には不充分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ加工機で
は真円度が高く且つ周縁が円滑な孔をメタル板に形成す
ることが困難であるという問題があった。
は真円度が高く且つ周縁が円滑な孔をメタル板に形成す
ることが困難であるという問題があった。
【０００４】本発明は上記の課題に鑑み、真円度が高く
且つ周縁が円滑な直径可変の円孔を金属板に穿ってステ
ンシルメタルマスクを製造するレーザ加工機を提供する
ことを目的とする。
且つ周縁が円滑な直径可変の円孔を金属板に穿ってステ
ンシルメタルマスクを製造するレーザ加工機を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光源
と、光学手段と、回転手段とを具備し、前記回転手段は
前記光学手段を回転し、前記光学手段は、前記レーザ光
源が放射するレーザ光を被加工物上に合焦させ、前記回
転手段の回転にともない前記レーザ光の焦点が閉じた軌
跡を描くように照射させて前記被加工物に孔を穿つこと
を特徴とするレーザ加工機を構成した。
と、光学手段と、回転手段とを具備し、前記回転手段は
前記光学手段を回転し、前記光学手段は、前記レーザ光
源が放射するレーザ光を被加工物上に合焦させ、前記回
転手段の回転にともない前記レーザ光の焦点が閉じた軌
跡を描くように照射させて前記被加工物に孔を穿つこと
を特徴とするレーザ加工機を構成した。
【０００６】更に、レーザ光源と、光学手段と、回転手
段とを具備し、前記回転手段は被加工物を回転し、前記
光学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ光を前記
被加工物上に合焦させ、前記回転手段の回転にともない
前記レーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射させ
て前記被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ加工
機を望ましいものとして構成した。
段とを具備し、前記回転手段は被加工物を回転し、前記
光学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ光を前記
被加工物上に合焦させ、前記回転手段の回転にともない
前記レーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射させ
て前記被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ加工
機を望ましいものとして構成した。
【０００７】更に、レーザ光源と、光学手段と、回転手
段とを具備し、前記回転手段は前記レーザ光源を回転
し、前記光学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ
光を被加工物上に合焦させ、前記回転手段の回転にとも
ない前記レーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射
させて前記被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ
加工機を望ましいものとして構成した。
段とを具備し、前記回転手段は前記レーザ光源を回転
し、前記光学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ
光を被加工物上に合焦させ、前記回転手段の回転にとも
ない前記レーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射
させて前記被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ
加工機を望ましいものとして構成した。
【０００８】更に、前記光学手段は前記レーザ光を偏向
する偏向手段を有し、前記偏向手段による偏向の角度を
変更して前記孔の形状を変更することを特徴とする請求
項１、請求項２又は請求項３に記載されたレーザ加工機
を望ましいものとして構成した。
する偏向手段を有し、前記偏向手段による偏向の角度を
変更して前記孔の形状を変更することを特徴とする請求
項１、請求項２又は請求項３に記載されたレーザ加工機
を望ましいものとして構成した。
【０００９】更に、前記光学手段を昇降させる昇降手段
を有し、前記昇降手段により、前記光学手段を昇降させ
て前記光学手段と前記被加工物との間隔を変更し、前記
孔の形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項
２又は請求項３に記載されたレーザ加工機を望ましいも
のとして構成した。
を有し、前記昇降手段により、前記光学手段を昇降させ
て前記光学手段と前記被加工物との間隔を変更し、前記
孔の形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項
２又は請求項３に記載されたレーザ加工機を望ましいも
のとして構成した。
【００１０】更に、前記被加工物を昇降させる昇降手段
を有し、前記昇降手段により、前記被加工物を昇降させ
て前記被加工物と前記光学手段との間隔を変更し、前記
孔の形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項
２又は請求項３に記載されたレーザ加工機を望ましいも
のとして構成した。
を有し、前記昇降手段により、前記被加工物を昇降させ
て前記被加工物と前記光学手段との間隔を変更し、前記
孔の形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項
２又は請求項３に記載されたレーザ加工機を望ましいも
のとして構成した。
【００１１】更に、前記レーザ光の前記光学手段への入
射角度を変更する入射角変更手段を有し、前記入射角変
更手段により前記入射角度を変更して前記孔の形状を変
更することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項
３に記載されたレーザ加工機を望ましいものとして構成
した。
射角度を変更する入射角変更手段を有し、前記入射角変
更手段により前記入射角度を変更して前記孔の形状を変
更することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項
３に記載されたレーザ加工機を望ましいものとして構成
した。
【００１２】
【作用】請求項１に記載の発明では、レーザ光は反射鏡
により偏向角を可変に偏向されてた後被加工物の一点に
合焦し、合焦した点が順次孔を穿つ。請求項２に記載の
発明では、被加工物を回転させることにより孔が穿たれ
る。請求項３に記載の発明では、レーザ光源を光軸を外
れた軸を中心にして回転させることにより孔が穿たれ
る。請求項４に記載の発明では、反射鏡の偏向角の変更
により可変の径に孔が穿たれる。請求項５に記載の発明
では、光学手段を昇降させることにより可変の径に孔が
穿たれる。請求項６に記載の発明では、被加工物を昇降
させることにより可変の径に孔が穿たれる。請求項７に
記載の発明では、レーザ光源の光軸を傾ける角度を変更
することにより可変の径に孔が穿たれる。
により偏向角を可変に偏向されてた後被加工物の一点に
合焦し、合焦した点が順次孔を穿つ。請求項２に記載の
発明では、被加工物を回転させることにより孔が穿たれ
る。請求項３に記載の発明では、レーザ光源を光軸を外
れた軸を中心にして回転させることにより孔が穿たれ
る。請求項４に記載の発明では、反射鏡の偏向角の変更
により可変の径に孔が穿たれる。請求項５に記載の発明
では、光学手段を昇降させることにより可変の径に孔が
穿たれる。請求項６に記載の発明では、被加工物を昇降
させることにより可変の径に孔が穿たれる。請求項７に
記載の発明では、レーザ光源の光軸を傾ける角度を変更
することにより可変の径に孔が穿たれる。
【００１３】本発明の一実施例に係るレーザ加工機を図
１により説明する。図１はレーザ加工機の概念図であ
る。レーザ１は炭酸ガスレーザであり、出力は５ワット
である。レーザ光Ｌ１の波長は１０６００ｎｍである。
光学系２は反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及
びレンズ７から構成されている。光学系２を支持する光
学系回転支持台８の回転軸８ａは、レンズ７の軸７ａと
一致している。被加工物９は厚さ０．０２〜１．０ｍｍ
のステンレス板である。
１により説明する。図１はレーザ加工機の概念図であ
る。レーザ１は炭酸ガスレーザであり、出力は５ワット
である。レーザ光Ｌ１の波長は１０６００ｎｍである。
光学系２は反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及
びレンズ７から構成されている。光学系２を支持する光
学系回転支持台８の回転軸８ａは、レンズ７の軸７ａと
一致している。被加工物９は厚さ０．０２〜１．０ｍｍ
のステンレス板である。
【００１４】次に動作について説明する。レーザ１から
出射したレーザ光Ｌ１は光学系２に入射し、順次反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６により反射され、レ
ンズ７に斜めに入射する。レーザ光Ｌ１はレンズ７によ
り直径０．１μｍに絞られ、被加工物９上に合焦する。
合焦する点１０はレンズ７の軸７ａを外れた位置にあ
る。光学系回転支持台８が回転すると、光学系２は回転
軸８ａ、即ち軸７ａを中心に回転する。点１０はレーザ
光Ｌ１の照射により焼断され、光学系２の回転に伴い円
弧を描いて移動する。光学系２が一回転すると、点１０
の軌跡は軸７ａを中心とする円を描き、被加工物９に円
孔１１が穿鑿される。得られた円孔１１の直径は１０〜
１００μｍの範囲である。穿鑿された円孔１１の真円度
は１μｍ程度、周縁部は充分に平滑である。
出射したレーザ光Ｌ１は光学系２に入射し、順次反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６により反射され、レ
ンズ７に斜めに入射する。レーザ光Ｌ１はレンズ７によ
り直径０．１μｍに絞られ、被加工物９上に合焦する。
合焦する点１０はレンズ７の軸７ａを外れた位置にあ
る。光学系回転支持台８が回転すると、光学系２は回転
軸８ａ、即ち軸７ａを中心に回転する。点１０はレーザ
光Ｌ１の照射により焼断され、光学系２の回転に伴い円
弧を描いて移動する。光学系２が一回転すると、点１０
の軌跡は軸７ａを中心とする円を描き、被加工物９に円
孔１１が穿鑿される。得られた円孔１１の直径は１０〜
１００μｍの範囲である。穿鑿された円孔１１の真円度
は１μｍ程度、周縁部は充分に平滑である。
【００１５】次に第２の実施例について述べる。上述の
一実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図２において、被加工物回転支持台
１２は被加工物９を支持し、レンズ７の軸７ａを軸とし
て回転可能である。レーザ光Ｌ１は反射鏡３、反射鏡
４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射し、レンズ
７より出射して、被加工物９上の点１０に合焦する。被
加工物９は被加工物回転支持台１２の回転に伴い回転
し、点１０の軌跡は円弧を描き、被加工物９に円孔１１
が穿鑿される。
一実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図２において、被加工物回転支持台
１２は被加工物９を支持し、レンズ７の軸７ａを軸とし
て回転可能である。レーザ光Ｌ１は反射鏡３、反射鏡
４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射し、レンズ
７より出射して、被加工物９上の点１０に合焦する。被
加工物９は被加工物回転支持台１２の回転に伴い回転
し、点１０の軌跡は円弧を描き、被加工物９に円孔１１
が穿鑿される。
【００１６】次に第３の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図３において、レーザ回転支持台１
３はレーザ１を支持し、回転軸１３ａを中心として回転
可能である。レーザ光Ｌ１は反射鏡３、反射鏡４、反射
鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射し、レンズ７より出
射して、被加工物９上の点１０に合焦する。レーザ回転
支持台１３が回転軸１３ａを中心として１８０°回転し
た位置にくると、レーザ光の光軸は光軸Ｌ１ａの位置に
来て、合焦する点は点１０ａとなる。レーザ回転支持台
１３の回転に伴い点１０の軌跡は円を描き、被加工物９
に円孔１１が穿鑿される。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図３において、レーザ回転支持台１
３はレーザ１を支持し、回転軸１３ａを中心として回転
可能である。レーザ光Ｌ１は反射鏡３、反射鏡４、反射
鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射し、レンズ７より出
射して、被加工物９上の点１０に合焦する。レーザ回転
支持台１３が回転軸１３ａを中心として１８０°回転し
た位置にくると、レーザ光の光軸は光軸Ｌ１ａの位置に
来て、合焦する点は点１０ａとなる。レーザ回転支持台
１３の回転に伴い点１０の軌跡は円を描き、被加工物９
に円孔１１が穿鑿される。
【００１７】次に第４の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図４において、光学系２を構成する
反射鏡６は、反射鏡６の傾きを変更することが可能な反
射鏡支持器１４により支持されている。被加工物回転支
持台１２は被加工物９を支持し、回転可能である。レー
ザ光Ｌ１は順次反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡
６及びレンズ７に入射し、レンズ７より出射して、被加
工物９上の点１０に合焦する。反射鏡支持器１４の傾き
を変更し、反射鏡６からのレーザ光Ｌ１の出射角を変更
すると点１０の位置が変更される。被加工物９上には被
加工物支持台１２の回転に伴い、円孔１１の直径は変更
されて穿たれる。なおレーザ光Ｌ１が被加工物９の上に
合焦するために、レンズ７のズーミング等による焦点距
離の変更、又は被加工物９の位置の昇降が必要な場合が
ある。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図４において、光学系２を構成する
反射鏡６は、反射鏡６の傾きを変更することが可能な反
射鏡支持器１４により支持されている。被加工物回転支
持台１２は被加工物９を支持し、回転可能である。レー
ザ光Ｌ１は順次反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡
６及びレンズ７に入射し、レンズ７より出射して、被加
工物９上の点１０に合焦する。反射鏡支持器１４の傾き
を変更し、反射鏡６からのレーザ光Ｌ１の出射角を変更
すると点１０の位置が変更される。被加工物９上には被
加工物支持台１２の回転に伴い、円孔１１の直径は変更
されて穿たれる。なおレーザ光Ｌ１が被加工物９の上に
合焦するために、レンズ７のズーミング等による焦点距
離の変更、又は被加工物９の位置の昇降が必要な場合が
ある。
【００１８】次に第５の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図５において、光学系２は反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７からな
り、レーザ光Ｌ１の光軸はレンズ７の焦点７ｂを通過し
てレンズ７に入射するように構成されている。反射鏡５
は反射鏡支持器１４ｂにより支持されて、反射鏡支持器
１４ｂは揺動軸１４ｃを軸として反射鏡５の傾きを変更
することが可能である。又被加工物回転支持台１２は被
加工物９を支持して回転可能である。レーザ１から出射
したレーザ光Ｌ１は光学系２に入射し、順次反射鏡３、
反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６により反射され、レンズ
７の焦点７ｂを通過してレンズ７に入射する。レーザ光
Ｌ１はレンズ７からレンズ７の軸７ａに平行な光路Ｌ１
ａに出射し、被加工物９の点１０に入射する。被加工物
９には被加工物支持台１２の回転に伴い、円孔１１は直
径が軸７ａと点１０との間の長さの２倍に穿たれる。次
に反射鏡支持器１４ｂにより揺動軸１４ｃを軸として反
射鏡５の傾きを変更すると反射鏡５からの、従って反射
鏡６からのレーザ光Ｌ１の出射角は変更される。レンズ
７への入射角が変更されたレーザ光Ｌ１はレンズ７から
レンズ７の軸７ａに平行な光路Ｌ１ｂに出射し被加工物
９の点１０ｂに入射する。被加工物９には被加工物支持
台１２の回転に伴い、円孔１１は直径が軸７ｂと点１０
ｂとの間の長さの２倍に変更されて穿たれる。なおレー
ザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するために、レンズ７
のズーミング等による焦点距離の変更、又は被加工物９
の位置の昇降が必要な場合がある。又、被加工物を被加
工物支持台により回転する替わりに、光学系を回転する
実施の態様もある。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図５において、光学系２は反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７からな
り、レーザ光Ｌ１の光軸はレンズ７の焦点７ｂを通過し
てレンズ７に入射するように構成されている。反射鏡５
は反射鏡支持器１４ｂにより支持されて、反射鏡支持器
１４ｂは揺動軸１４ｃを軸として反射鏡５の傾きを変更
することが可能である。又被加工物回転支持台１２は被
加工物９を支持して回転可能である。レーザ１から出射
したレーザ光Ｌ１は光学系２に入射し、順次反射鏡３、
反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６により反射され、レンズ
７の焦点７ｂを通過してレンズ７に入射する。レーザ光
Ｌ１はレンズ７からレンズ７の軸７ａに平行な光路Ｌ１
ａに出射し、被加工物９の点１０に入射する。被加工物
９には被加工物支持台１２の回転に伴い、円孔１１は直
径が軸７ａと点１０との間の長さの２倍に穿たれる。次
に反射鏡支持器１４ｂにより揺動軸１４ｃを軸として反
射鏡５の傾きを変更すると反射鏡５からの、従って反射
鏡６からのレーザ光Ｌ１の出射角は変更される。レンズ
７への入射角が変更されたレーザ光Ｌ１はレンズ７から
レンズ７の軸７ａに平行な光路Ｌ１ｂに出射し被加工物
９の点１０ｂに入射する。被加工物９には被加工物支持
台１２の回転に伴い、円孔１１は直径が軸７ｂと点１０
ｂとの間の長さの２倍に変更されて穿たれる。なおレー
ザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するために、レンズ７
のズーミング等による焦点距離の変更、又は被加工物９
の位置の昇降が必要な場合がある。又、被加工物を被加
工物支持台により回転する替わりに、光学系を回転する
実施の態様もある。
【００１９】次に第６の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図６において、光学系２は光学系昇
降台１５に支持されている。被加工物回転支持台１２は
被加工物９を支持し、回転可能である。レーザ光Ｌ１は
反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７
に入射し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１
０に合焦する。光学系２は光学系昇降台１５の昇降に伴
い昇降し、レンズ７の光軸７ａが被加工物９と交わる点
１６と点１０との距離は被加工物昇降台１７の昇降に伴
い変化する。被加工物９には被加工物支持台１２の回転
に伴い、円孔１１の直径が変更されて穿たれる。なおレ
ーザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するために、レンズ
７のズーミング等による焦点距離の変更、又は被加工物
９の位置の昇降が必要な場合がある。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図６において、光学系２は光学系昇
降台１５に支持されている。被加工物回転支持台１２は
被加工物９を支持し、回転可能である。レーザ光Ｌ１は
反射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７
に入射し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１
０に合焦する。光学系２は光学系昇降台１５の昇降に伴
い昇降し、レンズ７の光軸７ａが被加工物９と交わる点
１６と点１０との距離は被加工物昇降台１７の昇降に伴
い変化する。被加工物９には被加工物支持台１２の回転
に伴い、円孔１１の直径が変更されて穿たれる。なおレ
ーザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するために、レンズ
７のズーミング等による焦点距離の変更、又は被加工物
９の位置の昇降が必要な場合がある。
【００２０】次に第７の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図７において、光学系２は光学系回
転支持台８に支持されている。被加工物昇降台１７は被
加工物９を支持し、昇降可能である。レーザ光Ｌ１は反
射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に
入射し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１０
に合焦する。被加工物９は被加工物昇降台１７の昇降に
伴い昇降し、レンズ７の光軸７ａが被加工物９と交わる
点１６と点１０との距離は変化する。光学系回転支持台
８の回転に伴い、円孔１１の直径が変更されて穿たれ
る。なおレーザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するため
に、レンズ７のズーミング等による焦点距離の変更、又
は位置の昇降が必要な場合がある。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図７において、光学系２は光学系回
転支持台８に支持されている。被加工物昇降台１７は被
加工物９を支持し、昇降可能である。レーザ光Ｌ１は反
射鏡３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に
入射し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１０
に合焦する。被加工物９は被加工物昇降台１７の昇降に
伴い昇降し、レンズ７の光軸７ａが被加工物９と交わる
点１６と点１０との距離は変化する。光学系回転支持台
８の回転に伴い、円孔１１の直径が変更されて穿たれ
る。なおレーザ光Ｌ１が被加工物９の上に合焦するため
に、レンズ７のズーミング等による焦点距離の変更、又
は位置の昇降が必要な場合がある。
【００２１】次に第８の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図８において、レーザ１と光学系２
との間に回転軸２１ａを軸に回転するプリズム支持板２
１に支持されたプリズム２２が挿入されている。プリズ
ム支持板２１には更にプリズム２３が支持され、プリズ
ム２３はプリズム支持板２１が回転するのに伴いレーザ
１と光学系２との間に挿入可能となっている。プリズム
２２、プリズム２３はそれぞれ異なる頂角を有してい
る。偏向角φは一般的に頂角θが小さいときは、屈折率
をｎとするとφ＝（ｎ−１）θで表されるから、ｎを一
定とすれば各プリズムの偏向角φはそれぞれ異なる。又
被加工物回転支持台１２は被加工物９を支持し、回転可
能である。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図８において、レーザ１と光学系２
との間に回転軸２１ａを軸に回転するプリズム支持板２
１に支持されたプリズム２２が挿入されている。プリズ
ム支持板２１には更にプリズム２３が支持され、プリズ
ム２３はプリズム支持板２１が回転するのに伴いレーザ
１と光学系２との間に挿入可能となっている。プリズム
２２、プリズム２３はそれぞれ異なる頂角を有してい
る。偏向角φは一般的に頂角θが小さいときは、屈折率
をｎとするとφ＝（ｎ−１）θで表されるから、ｎを一
定とすれば各プリズムの偏向角φはそれぞれ異なる。又
被加工物回転支持台１２は被加工物９を支持し、回転可
能である。
【００２２】レーザ１から出射したレーザ光Ｌ１はプリ
ズム２２により偏向角φ１だけ偏向され、順次反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射
し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１０に合
焦する。被加工物９は被加工物回転支持台１２の回転に
伴い回転し、点１０の軌跡は円を描き、被加工物９に円
孔１１が穿鑿される。次にプリズム支持板２１を回転
し、プリズム２２に代わりプリズム２３をレーザ光Ｌ１
の光路に挿入すると、レーザ光Ｌ１は異なった角度に偏
向され、被加工物９上の合焦する位置が異なる。従って
被加工物９には大きさの異なる円孔が穿鑿される。プリ
ズムは更に多数プリズム支持板２１に搭載し、更に多数
の大きさの異なる円孔を穿鑿することも可能である。又
別の実施態様として、プリズム支持板を平行移動するよ
うに構成することも可能である。
ズム２２により偏向角φ１だけ偏向され、順次反射鏡
３、反射鏡４、反射鏡５、反射鏡６及びレンズ７に入射
し、レンズ７より出射して、被加工物９上の点１０に合
焦する。被加工物９は被加工物回転支持台１２の回転に
伴い回転し、点１０の軌跡は円を描き、被加工物９に円
孔１１が穿鑿される。次にプリズム支持板２１を回転
し、プリズム２２に代わりプリズム２３をレーザ光Ｌ１
の光路に挿入すると、レーザ光Ｌ１は異なった角度に偏
向され、被加工物９上の合焦する位置が異なる。従って
被加工物９には大きさの異なる円孔が穿鑿される。プリ
ズムは更に多数プリズム支持板２１に搭載し、更に多数
の大きさの異なる円孔を穿鑿することも可能である。又
別の実施態様として、プリズム支持板を平行移動するよ
うに構成することも可能である。
【００２３】次に第９の実施例について述べる。上述の
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図９において、レーザ１から出射す
るレーザ光Ｌ１が進行する位置に光学系３１が設けら
れ、光学系３１を構成するレンズ３２はレーザ光Ｌ１を
太い平行光束Ｌ２として出射させる。平行光束Ｌ２内に
集光レンズ３３が軸３３ａを平行光束Ｌ２と平行にして
設られている。集光レンズ３３の直径はレンズ３２の直
径より小さく、集光レンズ３３の位置が多少移動しても
平行光束Ｌ２を充分に集光可能である。集光レンズ３３
は枠３４に挟持され、枠３４を介して回転支持台３５上
に移動可能に支持されている。集光レンズ３３の軸３３
ａと回転支持台３５の回転軸３５ａは一致しないように
設定される。回転支持台３５の中央部には大きな孔３６
が穿設され、集光レンズ３３を出射した光を遮ることは
ない。回転支持台３５は回転装置３７と図示しないギア
機構又はベルト機構を介して回転可能に系合している。
平行光束Ｌ２を集光レンズ３３が集光する位置に被加工
物９が置かれている。次に動作について説明する。レー
ザ１から出射したレーザ光Ｌ１は光学系３１に入射し、
レンズ３２により平行光束Ｌ２として出射する。平行光
束Ｌ２は集光レンズ３３により集光され被加工物９上に
合焦する。合焦する点１０は回転支持台３５の回転軸３
５ａを外れた位置にある。回転装置３６が回転すると回
転支持台３５は回転軸３５ａを中心に回転する。点１０
はレーザ光Ｌ１の照射により焼断され、回転支持台３５
の回転に伴い被加工物９に軸３３ａと回転軸３５ａとの
間の距離ｌを半径とする円弧を描いて移動する。光学系
２が一回転すると、点１０の軌跡は回転軸３５ａを中心
とする円を描き、被加工物９に円孔１１が穿鑿される。
次に回転支持台３５上で枠３４を移動させ、即ち集光レ
ンズ３３を回転支持台３５に対して移動させる。すると
軸３３ａと回転軸３５ａとの間の距離ｌが変化し、円孔
１１は異なる直径で穿鑿される。各実施例において円孔
が穿たれることを記述したが、回転台の回転、又は昇降
台の昇降を組合わせて回転中心とレーザの照射位置との
距離を変更する等により、円以外の楕円や角形等各種の
形状の孔を穿つことができるのは言うまでもない。
各実施例と同一又は類似の部材には同一符号を付し、詳
細説明は省略する。図９において、レーザ１から出射す
るレーザ光Ｌ１が進行する位置に光学系３１が設けら
れ、光学系３１を構成するレンズ３２はレーザ光Ｌ１を
太い平行光束Ｌ２として出射させる。平行光束Ｌ２内に
集光レンズ３３が軸３３ａを平行光束Ｌ２と平行にして
設られている。集光レンズ３３の直径はレンズ３２の直
径より小さく、集光レンズ３３の位置が多少移動しても
平行光束Ｌ２を充分に集光可能である。集光レンズ３３
は枠３４に挟持され、枠３４を介して回転支持台３５上
に移動可能に支持されている。集光レンズ３３の軸３３
ａと回転支持台３５の回転軸３５ａは一致しないように
設定される。回転支持台３５の中央部には大きな孔３６
が穿設され、集光レンズ３３を出射した光を遮ることは
ない。回転支持台３５は回転装置３７と図示しないギア
機構又はベルト機構を介して回転可能に系合している。
平行光束Ｌ２を集光レンズ３３が集光する位置に被加工
物９が置かれている。次に動作について説明する。レー
ザ１から出射したレーザ光Ｌ１は光学系３１に入射し、
レンズ３２により平行光束Ｌ２として出射する。平行光
束Ｌ２は集光レンズ３３により集光され被加工物９上に
合焦する。合焦する点１０は回転支持台３５の回転軸３
５ａを外れた位置にある。回転装置３６が回転すると回
転支持台３５は回転軸３５ａを中心に回転する。点１０
はレーザ光Ｌ１の照射により焼断され、回転支持台３５
の回転に伴い被加工物９に軸３３ａと回転軸３５ａとの
間の距離ｌを半径とする円弧を描いて移動する。光学系
２が一回転すると、点１０の軌跡は回転軸３５ａを中心
とする円を描き、被加工物９に円孔１１が穿鑿される。
次に回転支持台３５上で枠３４を移動させ、即ち集光レ
ンズ３３を回転支持台３５に対して移動させる。すると
軸３３ａと回転軸３５ａとの間の距離ｌが変化し、円孔
１１は異なる直径で穿鑿される。各実施例において円孔
が穿たれることを記述したが、回転台の回転、又は昇降
台の昇降を組合わせて回転中心とレーザの照射位置との
距離を変更する等により、円以外の楕円や角形等各種の
形状の孔を穿つことができるのは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、真円度が高く且つ周縁が
円滑な直径可変の円孔を金属板に穿ってステンシルメタ
ルマスクを製造するレーザ加工機を提供される。
円滑な直径可変の円孔を金属板に穿ってステンシルメタ
ルマスクを製造するレーザ加工機を提供される。
【図１】本発明の一実施例に係るレーザ加工機の概念図
である。
である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図６】本発明の第６の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図７】本発明の第７の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図８】本発明の第８の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
【図９】本発明の第９の実施例に係るレーザ加工機の概
念図である。
念図である。
１・・・レーザ、２・・・光学系、３、４、５、６・・
・反射鏡、７・・・レンズ、９・・・被加工物、１１・
・・円孔、Ｌ１・・・レーザ光
・反射鏡、７・・・レンズ、９・・・被加工物、１１・
・・円孔、Ｌ１・・・レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝淵 靖夫 東京都豊島区巣鴨三丁目24番14号 Ｆターム(参考） 4E068 AE00 AF00 CA08 CA12 CB05 CE02 CE04 DA00 DA14
Claims (7)
- 【請求項１】レーザ光源と、光学手段と、回転手段とを
具備し、前記回転手段は前記光学手段を回転し、前記光
学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ光を被加工
物上に合焦させ、前記回転手段の回転にともない前記レ
ーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射させて前記
被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ加工機。 - 【請求項２】レーザ光源と、光学手段と、回転手段とを
具備し、前記回転手段は被加工物を回転し、前記光学手
段は、前記レーザ光源が放射するレーザ光を前記被加工
物上に合焦させ、前記回転手段の回転にともない前記レ
ーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射させて前記
被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ加工機。 - 【請求項３】レーザ光源と、光学手段と、回転手段とを
具備し、前記回転手段は前記レーザ光源を回転し、前記
光学手段は、前記レーザ光源が放射するレーザ光を被加
工物上に合焦させ、前記回転手段の回転にともない前記
レーザ光の焦点が閉じた軌跡を描くように照射させて前
記被加工物に孔を穿つことを特徴とするレーザ加工機。 - 【請求項４】前記光学手段は前記レーザ光を偏向する偏
向手段を有し、前記偏向手段による偏向の角度を変更し
て前記孔の形状を変更することを特徴とする請求項１、
請求項２又は請求項３に記載されたレーザ加工機。 - 【請求項５】前記光学手段を昇降させる昇降手段を有
し、前記昇降手段により、前記光学手段を昇降させて前
記光学手段と前記被加工物との間隔を変更し、前記孔の
形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項２又
は請求項３に記載されたレーザ加工機。 - 【請求項６】前記被加工物を昇降させる昇降手段を有
し、前記昇降手段により、前記被加工物を昇降させて前
記被加工物と前記光学手段との間隔を変更し、前記孔の
形状を変更することを特徴とする請求項１、請求項２又
は請求項３に記載されたレーザ加工機。 - 【請求項７】前記レーザ光の前記光学手段への入射角度
を変更する入射角変更手段を有し、前記入射角変更手段
により前記入射角度を変更して前記孔の形状を変更する
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記
載されたレーザ加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125214A JP2002316285A (ja) | 2001-02-13 | 2001-04-24 | レーザ加工機 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001034776 | 2001-02-13 | ||
| JP2001-34776 | 2001-02-13 | ||
| JP2001125214A JP2002316285A (ja) | 2001-02-13 | 2001-04-24 | レーザ加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002316285A true JP2002316285A (ja) | 2002-10-29 |
Family
ID=26609281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001125214A Pending JP2002316285A (ja) | 2001-02-13 | 2001-04-24 | レーザ加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002316285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2408857A (en) * | 2002-09-04 | 2005-06-08 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Snubber module and power conversion device |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001125214A patent/JP2002316285A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2408857A (en) * | 2002-09-04 | 2005-06-08 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Snubber module and power conversion device |
| GB2408857B (en) * | 2002-09-04 | 2005-11-30 | Yaskawa Denki Seisakusho Kk | Snubber module and power conversion apparatus |
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