JP2003039189A - レーザ光照射装置及び表面処理方法 - Google Patents
レーザ光照射装置及び表面処理方法Info
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- JP2003039189A JP2003039189A JP2001228297A JP2001228297A JP2003039189A JP 2003039189 A JP2003039189 A JP 2003039189A JP 2001228297 A JP2001228297 A JP 2001228297A JP 2001228297 A JP2001228297 A JP 2001228297A JP 2003039189 A JP2003039189 A JP 2003039189A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被照射物、特に金属表面の処理具合を向上可
能なレーザ光照射装置及び表面処理方法を提供する。 【解決手段】 このレーザ光照射装置によれば、光フ
ァイバ束３へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その出
力光をカライドスコープ（均一化光学系）４を用いて均
一化することにより、レーザ光被照射物５の表面５ｓ上
におけるレーザ光の干渉縞（複数のドット）の形成を抑
制することができる。
能なレーザ光照射装置及び表面処理方法を提供する。 【解決手段】 このレーザ光照射装置によれば、光フ
ァイバ束３へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その出
力光をカライドスコープ（均一化光学系）４を用いて均
一化することにより、レーザ光被照射物５の表面５ｓ上
におけるレーザ光の干渉縞（複数のドット）の形成を抑
制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光照射装置
及び表面処理方法に関する。
及び表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光のパワーを集中させることによ
り溶接等を行うレーザ加工装置は、特開平１１−２３１
１７５号公報に記載されている。この装置は複数のレー
ザ光源の出力を集光レンズの光軸に対して垂直に入射
し、集光されたレーザ光を１つの光ファイバを介して被
加工物に照射している。
り溶接等を行うレーザ加工装置は、特開平１１−２３１
１７５号公報に記載されている。この装置は複数のレー
ザ光源の出力を集光レンズの光軸に対して垂直に入射
し、集光されたレーザ光を１つの光ファイバを介して被
加工物に照射している。
【０００３】一方、金属等の表面をレーザ光を用いて清
浄化処理する装置の開発が期待されている。すなわち、
レーザ光サーマルクリーニングを行う装置が期待されて
いる。このような装置においては、レーザ光パワーは均
一に分散させる必要があるため、レーザ光源の出力を光
ファイバ束に結合させ、光ファイバ束の出射光を被照射
物に照射することが好ましい。このようなレーザ光源は
被照射物の加熱装置にも適用できる。
浄化処理する装置の開発が期待されている。すなわち、
レーザ光サーマルクリーニングを行う装置が期待されて
いる。このような装置においては、レーザ光パワーは均
一に分散させる必要があるため、レーザ光源の出力を光
ファイバ束に結合させ、光ファイバ束の出射光を被照射
物に照射することが好ましい。このようなレーザ光源は
被照射物の加熱装置にも適用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバ束の光出射面においては、個々の光ファイバの光出
射面が点光源として機能するため、出射光が干渉し、被
照射物の表面の処理具合が劣化するという問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであ
り、被照射物、特に金属表面の処理具合を向上可能なレ
ーザ光照射装置及び表面処理方法を提供することを目的
とする。
イバ束の光出射面においては、個々の光ファイバの光出
射面が点光源として機能するため、出射光が干渉し、被
照射物の表面の処理具合が劣化するという問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであ
り、被照射物、特に金属表面の処理具合を向上可能なレ
ーザ光照射装置及び表面処理方法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】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るレーザ光照射装置は、両端に光入射面
及び光出射面を有する光ファイバ束と、この光入射面に
光学的に結合した１又は複数のレーザ光源と、上記光出
射面から出射したレーザ光の進行方向に垂直な当該レー
ザ光の断面内の強度を均一化して被照射物に照射する均
一化光学系とを備え、レーザ光源から出射されたレーザ
光は上記光入射面に対して斜めに入射することを特徴と
する。
め、本発明に係るレーザ光照射装置は、両端に光入射面
及び光出射面を有する光ファイバ束と、この光入射面に
光学的に結合した１又は複数のレーザ光源と、上記光出
射面から出射したレーザ光の進行方向に垂直な当該レー
ザ光の断面内の強度を均一化して被照射物に照射する均
一化光学系とを備え、レーザ光源から出射されたレーザ
光は上記光入射面に対して斜めに入射することを特徴と
する。
【０００６】本発明に係るレーザ光照射装置によれば、
光ファイバ束へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その
出力光を均一化光学系を用いて均一化することにより、
レーザ光被照射物表面上におけるレーザ光の干渉縞の形
成を抑制することができた。したがって、被照射物の処
理具合を向上させることができる。また、レーザ光源の
数が複数である場合、それぞれのレーザ光源から光入射
面に入射する光の入射角は互いに異なる方が、干渉の影
響を抑制することができる。更に、レーザ光源の数が複
数である場合、それぞれのレーザ光源から光入射面に入
射する光の入射タイミングが互いに異なる方が、干渉の
影響を抑制することができる。
光ファイバ束へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その
出力光を均一化光学系を用いて均一化することにより、
レーザ光被照射物表面上におけるレーザ光の干渉縞の形
成を抑制することができた。したがって、被照射物の処
理具合を向上させることができる。また、レーザ光源の
数が複数である場合、それぞれのレーザ光源から光入射
面に入射する光の入射角は互いに異なる方が、干渉の影
響を抑制することができる。更に、レーザ光源の数が複
数である場合、それぞれのレーザ光源から光入射面に入
射する光の入射タイミングが互いに異なる方が、干渉の
影響を抑制することができる。
【０００７】特に、レーザ光源から出射されたレーザ光
の進行方向に垂直な当該レーザ光の断面内の強度分布は
横マルチモードである場合、特に、レーザ光の位相が照
射位置に応じてランダムに変わることとなるので、レー
ザ光の干渉縞の形成を更に抑制することができる。
の進行方向に垂直な当該レーザ光の断面内の強度分布は
横マルチモードである場合、特に、レーザ光の位相が照
射位置に応じてランダムに変わることとなるので、レー
ザ光の干渉縞の形成を更に抑制することができる。
【０００８】均一化光学系としては、カライドスコー
プ、フライアイレンズ又はアキシコンプリズムを用いる
ことができる。
プ、フライアイレンズ又はアキシコンプリズムを用いる
ことができる。
【０００９】また、被照射物の表面をレーザ光を用いて
清浄化する場合、すなわち、表面に付着した有機物等を
レーザ光によって除去する場合、レーザ光照射による急
激な表面加熱は有機物の炭化や表面の融解等を促す一方
で、レーザ光パワーが足りない場合には有機物を除去す
ることができず、以って表面の処理具合が劣化すること
ができないという問題がある。
清浄化する場合、すなわち、表面に付着した有機物等を
レーザ光によって除去する場合、レーザ光照射による急
激な表面加熱は有機物の炭化や表面の融解等を促す一方
で、レーザ光パワーが足りない場合には有機物を除去す
ることができず、以って表面の処理具合が劣化すること
ができないという問題がある。
【００１０】そこで、本発明に係る表面処理方法は、低
強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パルスとを交
互に金属に照射し、金属の表面処理を行う表面処理方法
において、低強度及び高強度のレーザ光パルスは赤外線
であり、低強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パ
ルスとの間の間隔は５０ナノ秒以上３５０ナノ秒未満で
あることを特徴とする。
強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パルスとを交
互に金属に照射し、金属の表面処理を行う表面処理方法
において、低強度及び高強度のレーザ光パルスは赤外線
であり、低強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パ
ルスとの間の間隔は５０ナノ秒以上３５０ナノ秒未満で
あることを特徴とする。
【００１１】なお、低強度及び高強度は、強度に関する
相対的な規定であり、絶対値を意味するものではない。
本発明の表面処理方法によれば、低強度のレーザ光パル
スを照射することにより、赤外線を表面に吸収させ、金
属表面の予備加熱を行う。金属の熱伝導率は高いため、
このまま放置すると、すぐに金属は略室温まで低下す
る。
相対的な規定であり、絶対値を意味するものではない。
本発明の表面処理方法によれば、低強度のレーザ光パル
スを照射することにより、赤外線を表面に吸収させ、金
属表面の予備加熱を行う。金属の熱伝導率は高いため、
このまま放置すると、すぐに金属は略室温まで低下す
る。
【００１２】そこで、この予備加熱によって活性化され
た状態の表面温度が略室温に低下する前に、すなわち３
５０ナノ秒未満の時間間隔以内に高強度のレーザ光を当
該表面に照射する。これにより、高強度の金属表面に高
強度の赤外線を吸収させ、表面の清浄化を行うことがで
きる。なお、時間間隔が短すぎる場合、連続光と同一の
効果が現れ、有機物の炭化や表面融解等が生じるので、
時間間隔は５０ナノ秒以上に設定する。これにより、金
属表面の処理具合が向上することができる。
た状態の表面温度が略室温に低下する前に、すなわち３
５０ナノ秒未満の時間間隔以内に高強度のレーザ光を当
該表面に照射する。これにより、高強度の金属表面に高
強度の赤外線を吸収させ、表面の清浄化を行うことがで
きる。なお、時間間隔が短すぎる場合、連続光と同一の
効果が現れ、有機物の炭化や表面融解等が生じるので、
時間間隔は５０ナノ秒以上に設定する。これにより、金
属表面の処理具合が向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係るレーザ光
照射装置及び表面処理方法について説明する。なお、同
一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
照射装置及び表面処理方法について説明する。なお、同
一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１４】図１はレーザ光照射装置の説明図である。
このレーザ光照射装置は、両端に光入射面３ｉｓ及び光
出射面３ｅｓを有する光ファイバ束３と、この光入射面
３ｉｓに光学的に結合した１又は複数のレーザ光源１，
２と、光出射面３ｅｓから出射したレーザ光の進行方向
に垂直な当該レーザ光の断面内の強度を均一化して被照
射物に照射する均一化光学系４とを備え、レーザ光源
１，２から出射されたレーザ光は光入射面３ｉｓに対し
て斜めに入射する。
このレーザ光照射装置は、両端に光入射面３ｉｓ及び光
出射面３ｅｓを有する光ファイバ束３と、この光入射面
３ｉｓに光学的に結合した１又は複数のレーザ光源１，
２と、光出射面３ｅｓから出射したレーザ光の進行方向
に垂直な当該レーザ光の断面内の強度を均一化して被照
射物に照射する均一化光学系４とを備え、レーザ光源
１，２から出射されたレーザ光は光入射面３ｉｓに対し
て斜めに入射する。
【００１５】光入射面３ｉｓは平面であって、第１レー
ザ光源１からの入射光は光入射面３ｉｓの法線に対して
θ１の角度（入射角＝θ１）を有し、第２レーザ光源２
からの入射光は光入射面３ｉｓの法線に対してθ２の角
度（入射角＝θ２）を有する。入射角θ１及びθ２は絶
対値が共に０度よりも大きく１０度以下、好ましくは５
度以下である。本例の入射角θ１は３度、θ２は共に−
５度に設定する。レーザ光源１，２から出射されたレー
ザ光は、有限のビーム径を有する平行光であり、当該ビ
ーム径は少なくとも２本以上の光ファイバの直径よりも
大きく、少なくとも２５０μｍ以上である。
ザ光源１からの入射光は光入射面３ｉｓの法線に対して
θ１の角度（入射角＝θ１）を有し、第２レーザ光源２
からの入射光は光入射面３ｉｓの法線に対してθ２の角
度（入射角＝θ２）を有する。入射角θ１及びθ２は絶
対値が共に０度よりも大きく１０度以下、好ましくは５
度以下である。本例の入射角θ１は３度、θ２は共に−
５度に設定する。レーザ光源１，２から出射されたレー
ザ光は、有限のビーム径を有する平行光であり、当該ビ
ーム径は少なくとも２本以上の光ファイバの直径よりも
大きく、少なくとも２５０μｍ以上である。
【００１６】このレーザ光照射装置によれば、光ファイ
バ束３へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その出力光
を均一化光学系４を用いて均一化することにより、レー
ザ光被照射物５の表面５ｓ上におけるレーザ光の干渉縞
（複数のドット）の形成を抑制することができる。これ
は、レーザ光を光ファイバ束へ斜めに入射させているの
で、ファイバ内に入射した光は多くの光路をたどり、干
渉を目立たなくさせている、すなわち干渉の影響を小さ
くしているからである。さらに均一光学系を用いること
でより干渉が非常に抑制された出力光を形成することが
できる。また、本例においてはレーザ光源１，２の数は
複数であるが、それぞれのレーザ光源１，２から光入射
面３ｉｓに入射する光の入射角角θ１，θ２は互いに異
なる方が、干渉の影響を抑制することができる。更に、
レーザ光源１，２の数が複数である場合、それぞれのレ
ーザ光源から光入射面３ｉｓに入射する光の入射タイミ
ングは互いに異なる方が、干渉の影響を抑制することが
できる。
バ束３へ斜めにレーザ光を入射させ、且つ、その出力光
を均一化光学系４を用いて均一化することにより、レー
ザ光被照射物５の表面５ｓ上におけるレーザ光の干渉縞
（複数のドット）の形成を抑制することができる。これ
は、レーザ光を光ファイバ束へ斜めに入射させているの
で、ファイバ内に入射した光は多くの光路をたどり、干
渉を目立たなくさせている、すなわち干渉の影響を小さ
くしているからである。さらに均一光学系を用いること
でより干渉が非常に抑制された出力光を形成することが
できる。また、本例においてはレーザ光源１，２の数は
複数であるが、それぞれのレーザ光源１，２から光入射
面３ｉｓに入射する光の入射角角θ１，θ２は互いに異
なる方が、干渉の影響を抑制することができる。更に、
レーザ光源１，２の数が複数である場合、それぞれのレ
ーザ光源から光入射面３ｉｓに入射する光の入射タイミ
ングは互いに異なる方が、干渉の影響を抑制することが
できる。
【００１７】特に、第１及び第２レーザ光源１，２から
出射されたレーザ光の進行方向に垂直な当該レーザ光の
断面内の強度分布が横マルチモードである場合、特に、
レーザ光の位相が被照射物上の照射位置に応じてランダ
ムに変わることとなるので、レーザ光の干渉縞の形成を
更に抑制することができる。
出射されたレーザ光の進行方向に垂直な当該レーザ光の
断面内の強度分布が横マルチモードである場合、特に、
レーザ光の位相が被照射物上の照射位置に応じてランダ
ムに変わることとなるので、レーザ光の干渉縞の形成を
更に抑制することができる。
【００１８】均一化光学系４としては。カライドスコー
プ、フライアイレンズ又はアキシコンプリズムを用いる
ことができる。なお、図１においてはカライドスコープ
を用いた例を図示する。カライドスコープの形状は同径
の角筒であってもよいし、角筒にテーパーがついていて
もよい。
プ、フライアイレンズ又はアキシコンプリズムを用いる
ことができる。なお、図１においてはカライドスコープ
を用いた例を図示する。カライドスコープの形状は同径
の角筒であってもよいし、角筒にテーパーがついていて
もよい。
【００１９】本装置は、クロック信号をトリガー信号と
して出力するトリガー発生回路１０、トリガー信号の入
力に同期してレーザ光源駆動パルスを出力する第１電源
１１、トリガー信号を所定期間Ｔだけ遅延させる遅延回
路Ｄ、及び遅延したトリガー信号の入力に同期してレー
ザ光源駆動パルスを出力する第２電源１２を備えてい
る。第１及び第２電源１１，１２から出力されたレーザ
光源駆動パルスは、それぞれ第１及び第２レーザ光源
１，２に入力され、当該入力パルスに同期してレーザ光
パルスがそれぞれから出射する。第１及び第２レーザ光
源１，２から出射されたレーザ光は、それぞれミラーＭ
１，Ｍ２によって反射され、光入射面３ｉｓに到達す
る。
して出力するトリガー発生回路１０、トリガー信号の入
力に同期してレーザ光源駆動パルスを出力する第１電源
１１、トリガー信号を所定期間Ｔだけ遅延させる遅延回
路Ｄ、及び遅延したトリガー信号の入力に同期してレー
ザ光源駆動パルスを出力する第２電源１２を備えてい
る。第１及び第２電源１１，１２から出力されたレーザ
光源駆動パルスは、それぞれ第１及び第２レーザ光源
１，２に入力され、当該入力パルスに同期してレーザ光
パルスがそれぞれから出射する。第１及び第２レーザ光
源１，２から出射されたレーザ光は、それぞれミラーＭ
１，Ｍ２によって反射され、光入射面３ｉｓに到達す
る。
【００２０】図２は、第１レーザ光源１から出射される
低強度のレーザ光パルス列のタイミングチャート（図２
（ａ））と、第２レーザ光源２から出射される高強度の
レーザ光パルス列のタイミングチャート（図２（ｂ））
である。
低強度のレーザ光パルス列のタイミングチャート（図２
（ａ））と、第２レーザ光源２から出射される高強度の
レーザ光パルス列のタイミングチャート（図２（ｂ））
である。
【００２１】被照射物５の表面５ｓをレーザ光を用いて
清浄化する場合、すなわち、表面に付着した有機物等を
レーザ光によって除去する場合、レーザ光照射による急
激な表面加熱は有機物の炭化や表面の融解等を促す一方
で、レーザ光パワーが足りない場合には有機物を除去す
ることができず、以って表面の処理具合が劣化する。
清浄化する場合、すなわち、表面に付着した有機物等を
レーザ光によって除去する場合、レーザ光照射による急
激な表面加熱は有機物の炭化や表面の融解等を促す一方
で、レーザ光パワーが足りない場合には有機物を除去す
ることができず、以って表面の処理具合が劣化する。
【００２２】上述の装置を用いた表面処理方法は、低強
度のレーザ光パルスを出射する第１レーザ光源１と、高
強度のレーザ光パルスを出射する第２レーザ光源２を用
意し、低強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パル
スを交互に被照射物５の表面５ｓ上に照射する。被照射
物５は金属である。これらの低強度及び高強度のレーザ
光パルスは赤外線であり、低強度のレーザ光パルスと高
強度のレーザ光パルスとの間の間隔（Ｔ＝上述の遅延時
間）は５０ナノ秒以上３５０ナノ秒未満である。本例で
は低強度のレーザ光パルスに対する高強度のレーザ光パ
ルスの遅延時間は（時間間隔Ｔ）は２００ナノ秒（ｎ
ｓ）であり、高強度のレーザ光パルスに対する次の低強
度のレーザ光パルスの遅延時間は約１００ミリ秒（ｍ
ｓ）であることとする。この場合、レーザ光パルス全体
としては５ＭＨｚの繰り返し周波数のダブルパルスを有
することとなる。
度のレーザ光パルスを出射する第１レーザ光源１と、高
強度のレーザ光パルスを出射する第２レーザ光源２を用
意し、低強度のレーザ光パルスと高強度のレーザ光パル
スを交互に被照射物５の表面５ｓ上に照射する。被照射
物５は金属である。これらの低強度及び高強度のレーザ
光パルスは赤外線であり、低強度のレーザ光パルスと高
強度のレーザ光パルスとの間の間隔（Ｔ＝上述の遅延時
間）は５０ナノ秒以上３５０ナノ秒未満である。本例で
は低強度のレーザ光パルスに対する高強度のレーザ光パ
ルスの遅延時間は（時間間隔Ｔ）は２００ナノ秒（ｎ
ｓ）であり、高強度のレーザ光パルスに対する次の低強
度のレーザ光パルスの遅延時間は約１００ミリ秒（ｍ
ｓ）であることとする。この場合、レーザ光パルス全体
としては５ＭＨｚの繰り返し周波数のダブルパルスを有
することとなる。
【００２３】なお、低強度及び高強度は、強度に関する
相対的な規定であり、絶対値を意味するものではない。
この表面処理方法によれば、低強度のレーザ光パルスを
照射することにより、赤外線を表面に吸収させ、金属表
面５ｓの予備加熱を行う。金属の熱伝導率は高いため、
このまま放置すると、すぐに金属は略室温まで低下す
る。
相対的な規定であり、絶対値を意味するものではない。
この表面処理方法によれば、低強度のレーザ光パルスを
照射することにより、赤外線を表面に吸収させ、金属表
面５ｓの予備加熱を行う。金属の熱伝導率は高いため、
このまま放置すると、すぐに金属は略室温まで低下す
る。
【００２４】そこで、この予備加熱によって活性化され
た状態の表面温度が略室温に低下する前に、すなわち３
５０ナノ秒未満の時間間隔以内に高強度のレーザ光を表
面５ｓに照射する。これにより、高強度の金属表面に高
強度の赤外線を吸収させ、表面５ｓの清浄化を行うこと
ができる。なお、時間間隔Ｔが短すぎる場合、連続光と
同一の効果が現れ、有機物の炭化や表面融解等が生じる
ので、時間間隔Ｔは５０ナノ秒以上に設定する。これに
より、金属表面５ｓの処理具合が向上することができ
る。なお、レーザ光源の数は３つ以上であってもよい。
た状態の表面温度が略室温に低下する前に、すなわち３
５０ナノ秒未満の時間間隔以内に高強度のレーザ光を表
面５ｓに照射する。これにより、高強度の金属表面に高
強度の赤外線を吸収させ、表面５ｓの清浄化を行うこと
ができる。なお、時間間隔Ｔが短すぎる場合、連続光と
同一の効果が現れ、有機物の炭化や表面融解等が生じる
ので、時間間隔Ｔは５０ナノ秒以上に設定する。これに
より、金属表面５ｓの処理具合が向上することができ
る。なお、レーザ光源の数は３つ以上であってもよい。
【００２５】
【実施例】（実施例１）
【００２６】図１に示したレーザ光照射装置を作製し、
寸法が３ｍｍ×３ｍｍで厚さ０．２ｍｍのニッケル板を
金属からなる被照射物５とし、この装置のレーザ光を用
いて被照射物５の表面処理を行った。
寸法が３ｍｍ×３ｍｍで厚さ０．２ｍｍのニッケル板を
金属からなる被照射物５とし、この装置のレーザ光を用
いて被照射物５の表面処理を行った。
【００２７】実験に用いた部品は以下の通りである。
【表１】
装置設定は以下の通りである。
【表２】
（比較例１）
【００２８】入射角θ１，θ２を共に０度とし、他の条
件は実施例１と同様にしてレーザ光照射を行った。 （比較例２）
件は実施例１と同様にしてレーザ光照射を行った。 （比較例２）
【００２９】遅延時間Ｔを１０００ｎｓとし、他の条件
は実施例１と同様にしてレーザ光照射を行った。 （評価及び結果）
は実施例１と同様にしてレーザ光照射を行った。 （評価及び結果）
【００３０】レーザ光照射後の被照射物５の表面を顕微
鏡で観察した。図３は実施例１に係る被照射物表面の写
真である。図４は比較例１に係る被照射物表面の写真で
ある。実施例１の表面はレーザ光の斜め入射を行ったた
め干渉縞（複数のドット）の形成が抑制され、比較的平
坦である。比較例１の表面はレーザ光の垂直入射を行っ
たため干渉縞（複数のドット）が形成されている。した
がって、上述の構造を上述の装置が有することにより、
被照射物５の処理具合を向上させることができた。な
お、比較例２の実験を行った表面においては、遅延時間
Ｔが１０００ｎｓを超えたので、表面の清浄化が十分に
行われなかった。
鏡で観察した。図３は実施例１に係る被照射物表面の写
真である。図４は比較例１に係る被照射物表面の写真で
ある。実施例１の表面はレーザ光の斜め入射を行ったた
め干渉縞（複数のドット）の形成が抑制され、比較的平
坦である。比較例１の表面はレーザ光の垂直入射を行っ
たため干渉縞（複数のドット）が形成されている。した
がって、上述の構造を上述の装置が有することにより、
被照射物５の処理具合を向上させることができた。な
お、比較例２の実験を行った表面においては、遅延時間
Ｔが１０００ｎｓを超えたので、表面の清浄化が十分に
行われなかった。
【００３１】
【発明の効果】本発明のレーザ光照射装置及び表面処理
方法によれば、被照射物、特に金属表面の処理具合を向
上することができる。
方法によれば、被照射物、特に金属表面の処理具合を向
上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ光照射装置の説明図である。
【図２】第１レーザ光源１から出射される低強度のレー
ザ光パルス列のタイミングチャート（図２（ａ））と、
第２レーザ光源２から出射される高強度のレーザ光パル
ス列のタイミングチャート（図２（ｂ））である。
ザ光パルス列のタイミングチャート（図２（ａ））と、
第２レーザ光源２から出射される高強度のレーザ光パル
ス列のタイミングチャート（図２（ｂ））である。
【図３】実施例１に係る被照射物表面の図である。
【図４】比較例１に係る被照射物表面の図である。
θ１，θ２…入射角、１，２…レーザ光源、３…光ファ
イバ束、３ｉｓ…光入射面、３ｅｓ…光出射面、４…均
一化光学系、５…被照射物、５ｓ…金属表面、１０…ト
リガー発生回路、１１，１２…電源、Ｍ１，Ｍ２…ミラ
ー、Ｄ…遅延回路。
イバ束、３ｉｓ…光入射面、３ｅｓ…光出射面、４…均
一化光学系、５…被照射物、５ｓ…金属表面、１０…ト
リガー発生回路、１１，１２…電源、Ｍ１，Ｍ２…ミラ
ー、Ｄ…遅延回路。
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(72)発明者 内山 直己
静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ
トニクス株式会社内
Ｆターム(参考） 4E068 AH00 CD05 CD08 CD13 CE08
Claims (6)
- 【請求項１】 両端に光入射面及び光出射面を有する光
ファイバ束と、前記光入射面に光学的に結合した１又は
複数のレーザ光源と、前記光出射面から出射したレーザ
光の進行方向に垂直な当該レーザ光の断面内の強度を均
一化して被照射物に照射する均一化光学系とを備え、前
記レーザ光源から出射されたレーザ光は前記光入射面に
対して斜めに入射することを特徴とするレーザ光照射装
置。 - 【請求項２】 前記レーザ光源の数は複数であり、それ
ぞれの前記レーザ光源から前記光入射面に入射する光の
入射角は互いに異なることを特徴とする請求項１に記載
のレーザ光照射装置。 - 【請求項３】 前記レーザ光源の数は複数であり、それ
ぞれの前記レーザ光源から前記光入射面に入射する光の
入射タイミングは互いに異なることを特徴とする請求項
１に記載のレーザ光照射装置。 - 【請求項４】 前記レーザ光源から出射されたレーザ光
の進行方向に垂直な当該レーザ光の断面内の強度分布は
横マルチモードであることを特徴とする請求項１に記載
のレーザ光照射装置。 - 【請求項５】 前記均一化光学系はカライドスコープ、
フライアイレンズ又はアキシコンプリズムであることを
特徴とする請求項１に記載のレーザ光照射装置。 - 【請求項６】 低強度のレーザ光パルスと高強度のレー
ザ光パルスとを交互に金属に照射し、前記金属の表面処
理を行う表面処理方法において、前記低強度及び高強度
のレーザ光パルスは赤外線であり、前記低強度のレーザ
光パルスと前記高強度のレーザ光パルスとの間の間隔は
５０ナノ秒以上３５０ナノ秒未満であることを特徴とす
る表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228297A JP2003039189A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | レーザ光照射装置及び表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228297A JP2003039189A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | レーザ光照射装置及び表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003039189A true JP2003039189A (ja) | 2003-02-12 |
Family
ID=19060832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001228297A Pending JP2003039189A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | レーザ光照射装置及び表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003039189A (ja) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147689U (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-04 | 株式会社東芝 | 固体レ−ザ加工装置 |
| JPS63173322A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Toshiba Corp | 半導体露光装置 |
| JPH04322892A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Nippon Steel Corp | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JPH05329675A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Hoya Corp | レーザ装置 |
| JPH11231175A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Advanced Materials Processing Institute Kinki Japan | 光ファイバーへの多ビーム結合・入射方法 |
| JPH11277279A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及びレーザ加工装置による照射方法 |
| JPH11286138A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Konica Corp | 画像記録装置及び画像記録方法 |
| JPH11309594A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工装置およびその加工部品 |
| WO2000013839A1 (de) * | 1998-09-08 | 2000-03-16 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | Laserstrahlungsquelle |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228297A patent/JP2003039189A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147689U (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-04 | 株式会社東芝 | 固体レ−ザ加工装置 |
| JPS63173322A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-16 | Toshiba Corp | 半導体露光装置 |
| JPH04322892A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-12 | Nippon Steel Corp | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
| JPH05329675A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Hoya Corp | レーザ装置 |
| JPH11231175A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Advanced Materials Processing Institute Kinki Japan | 光ファイバーへの多ビーム結合・入射方法 |
| JPH11277279A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及びレーザ加工装置による照射方法 |
| JPH11286138A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Konica Corp | 画像記録装置及び画像記録方法 |
| JPH11309594A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工装置およびその加工部品 |
| WO2000013839A1 (de) * | 1998-09-08 | 2000-03-16 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | Laserstrahlungsquelle |
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