JP2003103390A

JP2003103390A - レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Info

Publication number: JP2003103390A
Application number: JP2001294354A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Morita; 浩之森田; Toru Nakajima; 透中島; Satoru Ariga; 哲有賀
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】多重分割光路を有するレーザ加工装置に於
て、簡易な構成で有りながら、反射板の反射率、ハーフ
ミラーの透過率、レーザ加工装置の固体差等に依存せず
に、分割比精度を低く押さえると同時に経時的にも安定
した分割比精度を得る事が可能なレーザ加工装置を提供
する。【解決手段】一つのレーザ発振器１より発振されたレ
ーザ光２を光路分割手段３を使用して複数の光路４−
１、４−２、４−３に分割して、所定のワーク５を加工
するに際し、レーザ発振器１とレーザ光分割手段３との
間に形成された空間光路６内に、レーザ戻り光７の戻り
偏光をキャンセルする戻り偏光キャンセル手段８が設け
られているレーザ加工装置１００。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置及
びレーザ加工方法に関するものであり、特に詳しくは、
一つのレーザ発振光を複数に分割して個別に利用する際
の分割比精度を低く押さえると同時に任意の分割比精度
に設定することが可能なレーザ加工装置及びレーザ加工
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、レーザを使用して所望の部材
を加工する装置或いは加工方法は、種々の方法或いは装
置が提案されている。

【０００３】例えば、溶接、切断、マーキング等の応用
分野が一般的な用途として知られている。

【０００４】特に、金属同士を接合する方法としてのレ
ーザ溶接方法に付いて言及するならば、このレーザ溶接
方法は、レーザ発振器から出射したレーザ光を光ファイ
バー、レンズ等の光学系によって、所定のステージに置
かれたワークの溶接部材の接合部に収束させて溶融接合
するものである。

【０００５】例えば、図２に示す様な板状の溶接部材１
４ｂをレーザ溶接方法によって接合する場合には、出射
ユニット１３によって所定の接合面の一端にレーザ光１
６を照射し、ステージを移動させるか又はレーザ光１６
の照射位置を移動させる異により、連続的に溶接を行っ
ている。

【０００６】一方、近年の光通信や光情報処理などの技
術分野の発達に伴い、光ファイバーを光ファイバーコネ
クタによって接続する技術開発が進められており、光フ
ァイバーコネクタの様に位置精度が要求される部材をレ
ーザ溶接によって接合する場合には、図３に示す様に、
接合面の数個所に同時に同じ強さをもった個別のパルス
レーザ光を照射して瞬時に溶融接合するパルス溶接が用
いられている。

【０００７】この方法では、接合面の数カ所に同時にレ
ーザ光を照射する為にレーザ発振器から出射したレーザ
光はビームスプリッタにより複数の光路に分岐される。

【０００８】このような多分岐レーザ光を用いるレーザ
溶接機のレーザ発振器の構造に付いては、従来のレーザ
発振装置の構造を模式的に示す図４を参照しながら説明
する。

【０００９】即ち、図４に示す様に、従来のレーザ発振
装置は、レーザ光を発振するレーザ発振器１と、レーザ
光を分岐路に全反射ミラー２３とレーザ光を光路１及び
光路２に導くハーフミラー１９ａ、１９ｂと、レーザ光
を光路３に導く反射ミラー１９ｃと、各々の光路のレー
ザ光強度を調整するフィルター１７とレーザ光を光ファ
イバーに導く光学システム２４と光ファイバー１０及び
コネクタ１５とから構成されている。

【００１０】尚、図４は、レーザ光を３つの光路に分岐
する場合の構造例を示すものである。

【００１１】ここで、各々の光路１〜３は、等しいパワ
ーのレーザ光が分岐される必要があり、その為に、ハー
フミラー１９ａは、１／３を反射し、２／３を透過する
構成になっており、ハーフミラー１９ｂは、ハーフミラ
ー１９ａを透過したレーザ光の１／２を反射し、１／２
を透過する構成となっている。

【００１２】又、光路３には、ハーフミラー１９ａ、１
９ｂを透過したレーザ光を全反射する構成となってい
る。

【００１３】従って、各々の光路には、レーザ光が３等
分されて入射れるが、実際には、ハーフミラー１９ａ、
１９ｂの反射／透過率には、製作上の誤差が含まれ、お
のおの光路に入射するレーザ光の強度にはバラツキが生
じる事になる。

【００１４】そこで、従来に於いては、このような問題
を回避する為に、各々の光路のハーフミラー１９ａ、１
９ｂ又は反射ミラー１９ｃと光学システム２４との間
に、フィルタ１７を設け、各々の光路のレーザ光強度が
互いに等しくなるように、レーザ光強度の大きい光路に
は、透過率の小さいフィルタを設置し、逆にレーザ光強
度の小さい光路には、透過率の大きいフィルタを設置し
てレーザ光強度を調整しているのが現状である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、このよう
に構成された従来のレーザ発振装置では、レーザ光の分
割比に従って各々の光路１乃至３にフィルタ１７を挿入
してレーザ光強度の調整を行っているが、挿入するフィ
ルタ１７の透過率は適宜調整する事が出来ず、予め定め
られた透過率のフィルタ群（例えば、９９％透過フィル
タ、９５％透過フィルタ等）の中から所望の透過率に最
も近いフィルタ１７を選択して挿入してレーザ光強度の
調整を行っている為に、大まかな調整は可能であるとし
ても、微調整を行う事は不可能であり、厳密に且つ無段
階に各々の光路のレーザ光強度を等分に分割する事は出
来なかった。

【００１６】そして、各々の光路のレーザ光強度が僅か
でもことなってしまうと、例えば、図３に示す様な光フ
ァイバーコネクタ１４ａをレーザ溶接する場合には、レ
ーザ光強度の大きい溶接個所が他に比べて大きく溶解
し、溶接部材が固まる時の収縮力にばらつきが生じ、結
果として相互の光ファイバーコネクタ１４ａに位置ずれ
が生じてしまい、光ファイバーコネクタとして使用が出
来なくなると言う問題が発生する。

【００１７】又、上記レーザ光強度の調整方法では、既
存の透過率のフィルタを用いて各々の光路のレーザ光強
度が等しくなる様に調整するため、フィルタ１７の組み
合わせによっては、各光路のレーザ光のロスが大きくな
り、所望のレーザ出力が得られなくなってしまうと言う
問題もあった。

【００１８】更に、レーザ発振器１やハーフミラー１９
ａ、１９ｂ、全反射ミラー１９ｃ等の経時的な特性の変
化や位置ずれ等により分割比に誤差が生じてきた場合、
その補正を行わなければならないが、上記フィルタ１７
を脱着する調整方法は、一旦装置を分解してフィルタ１
７を取り出し、各光路のレーザ光強度を測定してから再
度フィルタ１７を選択して装着するという操作を行わな
ければならず、保守点検作業に時間がかかってしまうと
言う問題も有った。

【００１９】又、多重分割光路方式に於いて、分割比率
を調整する場合、例えば、第１の光路の光の変化量を所
定の設計値以内に抑えようとする調整を行うと、他の光
路、例えば第３の高度の光の変化量に大きく影響が出
て、設計値から大きくずれてしまうと言う問題もある。

【００２０】つまり、上記した従来技術に於ける問題点
は、レーザ戻り光の影響を大きく受けてしまうことであ
る。

【００２１】この様な従来からの問題を解決する為に、
レーザー光が通過する光学系内に調整フィルターを挿入
して、この調整フィルターを旋回させる事によって透過
強度を変化させる方法が提案されているが、この方法で
も、分割比精度をレーザ戻り光が一定の状態で設計値内
に抑えることが出来るが、レーザ戻り光の影響を加味し
た状態で、上記分割比精度を設計値内に安定して維持す
る事は考慮されていない。

【００２２】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
を改良し、多重分割光路を有するレーザ加工装置に於
て、簡易な構成で有りながら、レーザ戻り光の影響を極
小化することにより、光ファイバー端面の反射率、ハー
フミラーの透過率等、レーザ加工装置の固体差等に依存
せずに、分割比精度を低く押さえると同時に経時的にも
安定した分割比精度を得る事が可能なレーザレーザ加工
装置及びレーザ加工方法を提供するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。

【００２４】即ち、本発明に於ける第１の態様は、一つ
のレーザ発振器より発振されたレーザ光を適宜の複数の
光路分割手段を使用して複数の光路に分割して、それぞ
れの光路を通過する前記レーザ光を単独で、或いは一体
化して所定のワークを加工するに際し、前記レーザ発振
器と前記レーザ光分割手段との間に形成された空間光路
内に、前記分割手段以降の個々の分割光路内で反射によ
り発生するレーザ戻り光の戻り偏光をキャンセルする戻
り偏光キャンセル手段が設けられているレーザ加工装置
であり、又、本発明に係る第２の態様としては、一つの
レーザ発振器より発振されたレーザ光を複数の適宜の分
割手段を使用して、複数の光路に分割して、それぞれの
光路を通過する前記レーザ光を単独で、或いは一体化し
て所定のワークを加工するに際し、前記分割手段以降の
個々の分割光路内で反射により発生するレーザ戻り光の
戻り偏光を、前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手段
との間に形成された空間光路内でキャンセルしがなら前
記所定のワークに対してレーザ加工を行う様に構成され
たレーザ加工法方法である。

【００２５】

【実施の形態】本発明に係るレーザレーザ加工装置及び
レーザ加工方法は、上記の様な技術構成を採用している
ので、レーザ発振器から出射されるレーザ光が、光ファ
イバーの端面で反射されて戻ってきたレーザ光の偏光に
よってランダム偏光からＳ又はＰ偏光に変化する事を有
効に防止出来る事から、多重光路分割型レーザ加工装置
に於いて、光ファイバーの端面の反射板の反射率、ハー
フミラーの透過率等レーザ加工装置の固体差等に依存せ
ずに、分割比精度を低く押さえると同時に経時的にも安
定した分割比精度を得る事が可能となる。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明に係るレーザ加工装置及びレ
ーザ加工方法の一具体例を図面を参照しながら詳細に説
明する。

【００２７】即ち、図１は、本発明にかかるレーザ加工
装置１００の一具体例に於ける構成を示すブロックダイ
アグラムであって、図中、一つのレーザ発振器１より発
振されたレーザ光２を適宜の複数の光路分割装置３−
１、３−２、３−３で構成された光路分割手段３を使用
して複数の光路４−１、４−２、４−３に分割して、そ
れぞれの光路を通過する前記レーザ光２−１、２−２、
２−３を単独で、或いは一体化して所定のワーク５を加
工するに際し、前記レーザ発振器１と前記レーザ光分割
手段３との間に形成された空間光路６内に、前記分割手
段３以降の個々の分割光路４−１、４−２、４−３内で
反射により発生するレーザ戻り光７の戻り偏光をキャン
セルする戻り偏光キャンセル手段８が設けられているレ
ーザ加工装置１００が示されている。

【００２８】本発明者は、上記した従来技術に於ける多
くの問題点を解決する為に種々の検討を行った結果、従
来に於ける同時分割型多重分割光路を有するレーザ加工
装置１００に於て、予め設定された低い分割比精度を容
易に得る事が出来ず更には、経時的に前記した低い分割
比精度を安定して維持出来ない原因を追求した。

【００２９】その結果、その根本的な原因が、レーザ発
振器１から出射されたレーザ光２が、分割された個々の
分割光路４−１、４−２、４−３内で光ファイバー１０
内に入射される際に、レーザ光２の一部が前記光ファイ
バー１０の端面に於て反射されて、レーザ発振器１に戻
る事になるが、その際、悖りレーザ光７はＳ偏光成分を
持つ事が知られており、このＳ偏光を持ったレーザ戻り
光７が、レーザ発振器１から出射されるランダム偏光を
持つレーザ光２と結合して、Ｓ偏光成分を持つレーザ光
２に変換される事に起因する事を知得した。

【００３０】この事は、Ｓ偏光を示す前記レーザ発振器
から射出されるレーザ光２が、多重のレーザ光分割手段
であるそれぞれのハーフミラーで構成されたレーザ光分
割装置３−１、３−２、３−３に到達すると、第１の光
路４−１に於いては、Ｓ偏光成分が多くなり、又前記第
２の光路４−２では、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とのバラ
ンスが崩れ、更には、第３の光路４−３に於いてはＰ偏
光成分が多くなると言う様に、最初に設定した各ハーフ
ミラーに於ける反射率を大きく変動させる事になるの
で、前記した分割比精度は大幅に劣化する事になってい
た。

【００３１】従って、本発明者は、このＳ偏光成分を持
つレーザ戻り光７の前記レーザ発振器から出射されるレ
ーザ光２に対する影響を除去する事によって、上記した
従来の問題が解決される事を見い出したものである。

【００３２】本発明に於いては、前記した多重光路分割
型のレーザ加工装置に於いては、一つのレーザ光を分割
する個数は特に限定されるものではなく、２分割で有っ
てもよく、或いは３分割、４分割等を採用するものであ
っても良い。

【００３３】特に、多点同時加工処理を行う場合には、
一般的には、３個の光路に分割する事が多い。

【００３４】又、本発明に於いては、前記した戻り偏光
キャンセル手段８は、位相板、偏光解消板、旋光板から
選択された一つで構成されている事が望ましく、前記戻
り偏光キャンセル手段８は、反射により発生するレーザ
戻り光の戻り偏光の方向を、旋回させる様に機能するも
のであれば、如何なるものでも使用する事が出来る。

【００３５】より具体的には、前記レーザ加工装置１０
０に於ける前記レーザ発振器１は、例えば、レーザ光発
生器２０と前記レーザ光発生器２０の両側に平行に配置
された２枚のミラー２１、２２とで構成されたものが一
般的である。

【００３６】又、前記レーザ発振器１から出射されたレ
ーザ光２は、適宜の反射板２３を介して、ハーフミラー
３−１、３−２と反射ミラー３─３とから構成されてい
るレーザ光分割手段３に入射され、それぞれのミラー３
−１、３−２、３−３に於て反射されたレーザ光２−
１、２─２、２−３が、それぞれ第１乃至第３の分割光
路４−１、４−２、４−３をそれぞれ形成し、適宜の光
学系２４を介して前記光学系２４に接続された光ファイ
バー１０に入射される様に構成されている。

【００３７】尚、前記光ファイバー１０の他の端部に
は、レーザ加工用の適宜のレーザ光出射ユニット２５が
接続されている。

【００３８】前記の光学系２４に入射されたレーザ光２
−１、２─２、２−３が、それぞれの光学系に配置され
ている前記光ファイバー１０の入力部の端面１１に於
て、その一部が反射されて、それぞれの光路を介してレ
ーザ発振器１に戻ることになる。

【００３９】本発明に於ける前記分割された複数個の光
路を構成するレーザ光分割装置は、個々のミラーにおけ
る反射率或いは透過率を適宜に調整して、それぞれの光
路が等分のレーザ光強度を有する様に分割する様に設定
されるものである。

【００４０】例えば、図１に於ける反射ミラー２３は、
Ｐ偏光反射率９９．５％、Ｓ偏光反射率９８．５％で、
平均で９９％の反射率を有するものが使用され、第１の
光路４−１を形成する為のレーザ光分割装置であるハー
フミラー３−１は、Ｐ偏光反射率が１９．７％に設定さ
れており、Ｓ偏光反射率が５０．３％に設定されてお
り、平均で３５％の反射率を有している様に構成されて
いる。

【００４１】つまり、第１の光路４−１は、Ｓ偏光成分
の多いレーザ光２−１（Ｐ偏光：Ｓ偏光＝９．９：２
５．１）が形成されるものである。

【００４２】一方、第２の光路を形成する為のレーザ光
分割装置であるハーフミラー３−２は、Ｐ偏光反射率が
３７．９％に設定されており、Ｓ偏光反射率が６２．２
％に設定されており、平均で５０％の反射率を有してい
る様に構成されている。

【００４３】つまり、第２の光路４−２は、Ｓ偏光成分
とＰ偏光成分とが略等しいレーザ光２−２（Ｐ偏光：Ｓ
偏光＝１５．２：１５．４）が形成されるものである。

【００４４】又、第３の光路を形成する為のレーザ光分
割装置である全反射ミラー３−３は、平均で９９％の反
射率を有している様に構成されている。

【００４５】つまり、第３の光路４−３は、Ｐ偏光成分
が多いレーザ光２−３（Ｐ偏光：Ｓ偏光＝２４．９：
９．４）が形成されるものである。

【００４６】又、本発明に於ける前記したレーザ加工装
置１００に於いては、前記レーザ発振器１と前記レーザ
光分割手段３との間に形成された空間光路６内に、前記
レーザ発振器１より発振されたレーザ光２のＰ偏光とＳ
偏光の存在比率をモニターするモニター手段２６が設け
られている事も好ましい具体例である。

【００４７】上記したレーザ加工装置１００の具体例に
於て、従来の様に、本発明に於て使用される戻り偏光キ
ャンセル手段８を使用しない場合と前記戻り偏光キャン
セル手段８を使用した場合の効果に付いて実験した結果
を参照しながら詳細に説明する。

【００４８】即ち、上記したレーザ加工装置１００の具
体例に於て、それぞれの分割光路４−１、４−２、４−
３に個別に光路シャッタを設け、選択した一つの光路の
シャッタのみを開放し、他の光路のシャッタは閉鎖する
様にして、選択した一つの光路のみに於けるレーザ光の
変化を前記モニタ２６によって検出した。

【００４９】その結果、前記戻り偏光キャンセル手段８
を使用しない場合には、第１の光路４−１に於いては、
反射光は多くなり、第１光路でのレーザ戻り光７がレー
ザ発振器１で増幅され、Ｓ偏光成分に偏り、同時にモニ
ター値の変化量が減少する（−１０〜３０％程度）。

【００５０】一方分割出力は、第１の光路で増加し、第
３の光路では減少することになる。

【００５１】又、第２の光路４−２に於いては、反射光
は多くなり、Ｐ偏光とＳ偏光とは略均衡しているので、
偏光の偏りは生じず、その結果、モニタ値は実質的には
変化せず、変化しても±２％の範囲内で変動する程度で
ある。

【００５２】更には、第２の光路４−２内での変化は少
ない。

【００５３】一方、第３の光路４−３に於いては、反射
光は多くなり、第３光路でのレーザ戻り光７がレーザ発
振器１で増幅され、Ｐ偏光成分に偏り、同時にモニター
値の変化量が増加する（＋１０〜３０％程度）。

【００５４】一方、分割出力は、第３の光路で増加し、
第１の光路では減少することになる。

【００５５】又、従来の様に、戻り偏光キャンセル手段
８を使用しない場合には、光ファイバー１０のファイバ
ー端面の反射光とレーザ発振器との割賦リングは一意的
に決まらないため、第１の光路と第３の光路での変化量
の絶対値は、等しく成らず、変化量が多い程、他の光路
への影響も大きくなり、調整が困難となってくる。

【００５６】つまり、表１に示す様に、従来の方法に於
て、第１の光路４−１を調整してレーザ光の変化量を＋
３．６％〜−２０．３％の範囲で調整した場合には、第
３の光路４−３の変化量は、−１５．０％〜＋２．２％
の間で大きく変化する事が判明し、又、逆に第３の光路
４−３を調整した場合、例えば、第３の光路の変化量を
−２４．２％〜−１４．７％の範囲で調整した場合に
は、第１の光路４−１の変化量は、＋２．３％〜−０．
２％の間で大きく変化する事が判明した。

【００５７】

【表１】

【００５８】これに対し、本発明に於ける戻り偏光キャ
ンセル手段８を図１に示す位置に挿入した場合には、レ
ーザ戻り光７のＳ偏光成分が、前記戻り偏光キャンセル
手段８を通過する際にＳ偏光成分が旋回状の円偏光に変
換され、キャンセルされる事になるので、レーザ発振器
１から出射されるレーザ光２にＳ偏光成分が含まれる事
がない。

【００５９】その結果、第１の光路４−１に於いては、
反射光は多くなり、第１光路でのレーザ戻り光７が上記
した戻り偏光キャンセル手段８で円偏光にキャンセルさ
れて、偏光の偏りは生じない。

【００６０】その結果、モニター値の変化量は少なくな
り、±２％以内におさまることになる。

【００６１】然も、第１の光路４−１での調整の影響
が、第３の光路４−３に与える影響は極めて少なくな
り、±１％以内におさまることになる。

【００６２】又、第２の光路４−２に於いては、反射光
は多くなり、Ｐ偏光とＳ偏光とは略均衡しているので、
偏光の偏りは生じず、その結果、モニタ値は実質的には
変化せず、変化しても±２％の範囲内で変動する程度で
ある。

【００６３】更には、第２の光路４−２内での変化は少
ない。

【００６４】一方、第３の光路４−３に於いては、反射
光は多くなり、第３光路でのレーザ戻り光７も上記した
戻り偏光キャンセル手段８で円偏光にキャンセルされ
て、偏光の偏りは生じない。

【００６５】その結果、モニター値の変化量は少なくな
り、±２％以内におさまることになる。

【００６６】然も、第３の光路４−３での調整の影響
が、第１の光路４−１に与える影響は極めて少なくな
り、±１％以内におさまることになる。

【００６７】つまり、表２に示す様に、本発明の方法に
於ては、第１の光路４−１を調整してレーザ光の変化量
を＋４．９％〜−１５．３％の範囲で調整した場合に
は、第３の光路４−３の変化量は、−０．５％〜−０．
７％程度の変化量しか示しておらず、又、逆に第３の光
路４−３を調整した場合、例えば、第３の光路の変化量
を−１５．５％〜−５．９％の範囲で調整した場合に
も、第１の光路４−１の変化量は、−０．６％〜−０．
４％の間の僅かな変化量を示すに留まっている事が判明
した。

【００６８】

【表２】

【００６９】表３は、上記した本発明に於けるレーザ加
工装置と従来のレーザ加工装置との実測結果を纏めた表
であり、本発明の様に戻り偏光キャンセル手段８を挿入
する事によって、レーザ戻り光のＳ偏光をキャンセルす
る事によって、モニタ値変化量が減少し、しかも各光路
に於ける変化量も略一定の値に維持する事が可能となる
のである。

【００７０】

【表３】

【００７１】更に、本発明に於いては各分割光路のそれ
ぞれから出力されるレーザ光の出力が、時間の経過にも
係わらず安定した出力値を維持しており、同時に温度変
化に対して極めて安定性を維持している事も判明した。

【００７２】本発明に於ける前記レーザ加工装置は、切
断処理装置、溶接加工装置或いはマーキング処理装置等
多くの分野で応用が可能であるが、レーザ溶接機として
使用される場合が好ましい応用例であり、特には３点同
時溶接方法に使用する事が好ましい。

【００７３】本発明のレーザ加工方法としては、上記し
た説明から明らかな様に、一つのレーザ発振器より発振
されたレーザ光を複数の適宜の分割手段を使用して、複
数の光路に分割して、それぞれの光路を通過する前記レ
ーザ光を単独で、或いは一体化して所定のワークを加工
するに際し、前記分割手段以降の個々の分割光路内で反
射により発生するレーザ戻り光の戻り偏光を、前記レー
ザ発振器と前記レーザ光分割手段との間に形成された空
間光路内でキャンセルしがなら前記所定のワークに対し
てレーザ加工を行う様に構成されているレーザ加工法方
法である。

【００７４】本発明における上記したレーザ加工方法に
於て、位相板、偏光解消板、旋光板から選択された一つ
を、前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手段との間に
形成された空間光路内に配置して前記所定のワークに対
してレーザ加工を行う様に構成する事が望ましい。

【００７５】即ち、本発明のレーザ加工方法に於いて
は、反射により発生するレーザ戻り光の戻り偏光を、時
系列的に徐々に旋回させる様にしながら前記レーザ発振
器と前記レーザ光分割手段との間に形成された空間光路
内で、キャンセルする様に処理するものである。

【００７６】又、本発明に於けるレーザ加工方法に於い
ては、第１の光路はＳ偏光成分がＰ偏光成分よりも多く
なる様に設定し、第２の光路はＰ偏光成分とＳ偏光成分
とが均衡している状態に設定し、第３の光路は、Ｐ偏光
成分がＳ偏光成分よりも多くなる様に設定する事が望ま
しい。

【００７７】更に、本発明に於けるレーザ加工方法に於
いては、前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手段との
間に形成された空間光路内に、前記レーザ発振器より発
振されたレーザ光のＰ偏光とＳ偏光の存在比率をモニタ
ーするモニター手段を設ける事も好ましい。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、多重分割光路を有する
レーザ加工装置に於て、簡易な構成で有りながら、反射
板の反射率、ハーフミラーの透過率、レーザ加工装置の
固体差等に依存せずに、分割比精度を低く押さえると同
時に経時的にも安定した分割比精度を得る事が可能であ
り、然も任意の分割比精度に設定を行う事が出来るレー
ザ加工装置及びレーザ加工方法が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のレーザ加工装置の一具体例の
構成を説明するブロックダイアグラムである。

【図２】図２は、従来に於けるレーザ加工装置の一具体
例における使用状態を説明する図である。

【図３】図３は、従来に於けるレーザ加工装置の他の具
体例における使用状態を説明する図である。

【図４】図４は、従来に於けるレーザ加工装置の構成例
を説明するブロックダイアグラムである。

【符号の説明】

１レーザ発振器２レーザ光３光路分割手段３−１、３−２、３−３光路分割装置４−１第１の光路４−２第２の光路４−３第３の光路５ワーク６空間光路７レーザ戻り光８戻り偏光キャンセル手段１０光ファイバー１１光ファイバーの端面２０レーザ光発生器２１、２２ミラー２３反射板２４光学系２５レーザ光出射ユニット２６モニター１００レーザ加工装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｓ 3/13 Ｈ０１Ｓ 3/13 (72)発明者有賀哲東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内Ｆターム(参考） 2H099 AA17 BA09 CA02 CA05 4E068 CB09 CD03 CE08 5F072 JJ05 JJ20 KK15 KK30 YY06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つのレーザ発振器より発振されたレー
ザ光を適宜の複数の光路分割手段を使用して複数の光路
に分割して、それぞれの光路を通過する前記レーザ光を
単独で、或いは一体化して所定のワークを加工するに際
し、前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手段との間に
形成された空間光路内に、前記分割手段以降の個々の分
割光路内で反射により発生するレーザ戻り光の戻り偏光
をキャンセルする戻り偏光キャンセル手段が設けられて
いる事を特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】前記戻り偏光キャンセル手段は、位相
板、偏光解消板、旋光板から選択された一つで構成され
ている事を特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】前記戻り偏光キャンセル手段は、反射に
より発生するレーザ戻り光の戻り偏光を、時系列的に徐
々に旋回させる様に作用するものである事を特徴とする
請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】前記一つのレーザ光を複数個の光路に分
割する事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の
レーザ加工装置。
【請求項５】前記分割された複数個の光路のそれぞれ
には、光ファイバーの入力端部が配置されている事を特
徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のレーザ加工装
置。
【請求項６】前記分割された複数個の光路の内、一つ
は、Ｓ偏光成分がＰ偏光成分よりも多くなる様に設定さ
れ、他の一つは、Ｐ偏光成分がＳ偏光成分よりも多くな
る様に設定され、別の一つは、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分
とが均衡している状態に設定されている事を特徴とする
請求項１乃至５の何れかに記載のレーザ加工装置。
【請求項７】前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手
段との間に形成された空間光路内に、前記レーザ発振器
より発振されたレーザ光のＰ偏光とＳ偏光の存在比率を
モニターするモニター手段が設けられている事を特徴と
する請求項１乃至６の何れかに記載のレーザ加工装置。
【請求項８】前記レーザ加工装置は、レーザ溶接機で
ある事を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のレ
ーザ加工装置。
【請求項９】一つのレーザ発振器より発振されたレー
ザ光を複数の適宜の分割手段を使用して、複数の光路に
分割して、それぞれの光路を通過する前記レーザ光を単
独で、或いは一体化して所定のワークを加工するに際
し、前記分割手段以降の個々の分割光路内で反射により
発生するレーザ戻り光の戻り偏光を、前記レーザ発振器
と前記レーザ光分割手段との間に形成された空間光路内
でキャンセルしがなら前記所定のワークに対してレーザ
加工を行う事を特徴とするレーザ加工法方法。
【請求項１０】位相板、偏光解消板、旋光板から選択
された一つを、前記レーザ発振器と前記レーザ光分割手
段との間に形成された空間光路内に配置して前記所定の
ワークに対してレーザ加工を行う事を特徴とする請求項
９記載のレーザ加工法方法。
【請求項１１】反射により発生するレーザ戻り光の戻
り偏光を、時系列的に徐々に旋回させる様にしながら前
記レーザ発振器と前記レーザ光分割手段との間に形成さ
れた空間光路内で、キャンセルする様に処理する事を特
徴とする請求項９又は１０に記載のレーザ加工法方法。
【請求項１２】前記一つのレーザ光を複数個の光路に
分割する事を特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記
載のレーザ加工方法。
【請求項１３】前記分割された複数個の光路のそれぞ
れに、光ファイバーの入力端部を配置する事を特徴とす
る請求項９乃至１２の何れかに記載のレーザ加工方法。
【請求項１４】第１の光路はＳ偏光成分がＰ偏光成分
よりも多くなる様に設定し、第２の光路はＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分とが均衡している状態に設定し、第３の光路
は、Ｐ偏光成分がＳ偏光成分よりも多くなる様に設定す
る事を特徴とする請求項１２又は１３に記載のレーザ加
工方法。
【請求項１５】前記レーザ発振器と前記レーザ光分割
手段との間に形成された空間光路内に、前記レーザ発振
器より発振されたレーザ光のＰ偏光とＳ偏光の存在比率
をモニターするモニター手段を設ける事を特徴とする請
求項９乃至１４の何れかに記載のレーザ加工方法。
【請求項１６】前記レーザ加工方法は、レーザ溶接方
法ある事を特徴とする請求項９乃至１５の何れかに記載
のレーザ加工方法。