JP2003110176A - レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機 - Google Patents
レーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ加工方法とレーザ加工機Info
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Abstract
においてはタクトタイムの無駄時間なしを実現する手段
を提供することを目的とする。 【解決手段】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起光
を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発振
モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ
休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ制御方法にお
いて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続し
た場合に、その後の2番目以降のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間と、1番目のレーザパルスを得
るためのQスイッチ休止期間とが異なることを特徴とす
るレーザ制御方法である。
Description
たレーザ装置とその制御方法およびそれを用いたレーザ
加工方法とレーザ加工機に関する。
明する。
射ミラー、Qスイッチ素子、ゲイン媒質、出力鏡、励起
光媒体とからなる共振器を、そのQスイッチと励起光を
制御することでパルス光を得ている。
ミラーと出力鏡の間で光共振が発生しレーザ発振する。
するとQスイッチ素子がONつまり連続発振モードの時
は光路が開かれるためレーザ発振するが、OFFつまり
休止期間の時は光路が閉じられ発振が停止する。
ドに切換えると共振器損失が短時間に減少し強力なパル
スを得る。こうしてQスイッチのON、OFFを切換え
ることでパルスレーザ発振が可能となる。
示すように発振を開始した最初のパルスが非常に大きく
なる。これを抑えるために、図15に示すように最初の
パルスを得る手前で、ゲイン媒質を励起する光を弱める
などのファーストパルスサプレッション方式がある。
ンを行わず、最初のパルスが大きくなりすぎることを抑
えるために、図16に示すように、励起光を連続的にゲ
イン媒質に照射して、Qスイッチを連続発振モードに設
定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ休止期間を
設けレーザパルスを得るQスイッチレーザがある。
ーザ加工機があり、金属加工やプリント基板の穴あけな
どに使用されている。加工は一般に加工中は所定の周波
数でパルストレインが必要となり、またワークの搬送時
などは長い休止時間が必要で、パルス発振と休止の繰り
返しで行われる。
的にゲイン媒質に照射して、Qスイッチを連続発振モー
ドに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ休止
期間を設けレーザパルスを得る方式は非常に有用な方法
であるが、周波数が高めた場合に、図16の第1パルス
に示すように最初のパルスがそれ以降のパルスと比較し
て少し高くなことがある。
影響によって、最初の数パルスが、図17(A)、
(B)に示すように、一定時間発振した後の安定したパ
ルスより、高くなったり、低くなったりすることが観測
されている。
(A)(B)のようなレーザパルスを使用して加工した
場合、図18(A)、(B)のように最初のショットあ
るいは、最初の数ショットの加工径が所望の加工径でな
くなってしまう。
にパルスが安定するまでレーザを照射し、その後加工を
開始するなどの手段をとっていたが、その照射時間が加
工の無駄時間になる、という問題を有していた。
で、安定したレーザパルスレーザを得、また加工におい
てはタクトタイムの無駄時間なしを実現する手段を提供
することを目的とする。
に、請求項1記載の本発明は、ゲイン媒質とQスイッチ
を有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイ
ッチを連続発振モードに設定し、レーザパルス発生前に
所定の時間だけ休止期間を設けレーザパルスを得るレー
ザ制御方法において、Qスイッチの連続発振期間が一定
時間以上継続した場合に、その後の2番目以降のレーザ
パルスを得るためのQスイッチ休止期間と、1番目のレ
ーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間とが異なる
ことを特徴とするレーザ制御方法である。
パルスを得るためのQスイッチ休止期間が、2番目以降
のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間より短
い請求項1記載のレーザ制御方法である。
ビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発生
レーザ光を得る請求項1または2記載のレーザ制御方法
である。
ティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発生レ
ーザ光を得る請求項1または2記載のレーザ制御方法で
ある。
スイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照射し
てQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパルス
発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパルスを
得るレーザ制御方法において、レーザ出力部に光学変調
器を設け、Qスイッチが休止期間から連続発振モードに
切り替わったタイミングから一定の時間のみ光学変調器
を通過させるレーザ制御方法である。
続発振期間に応じて、1番目のレーザパルスを得るため
のQスイッチ休止期間を可変する請求項1から5のいず
れかに記載のレーザ制御方法である。
スイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照射し
てQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパルス
発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパルスを
得るレーザ装置において、Qスイッチの連続発振期間が
一定時間以上継続した場合に、その後の2番目以降のレ
ーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間と、1番目
のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間とが異
なるレーザ装置である。
パルスを得るためのQスイッチ休止期間が、2番目以降
のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間より短
い請求項7記載のレーザ装置である。
ビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発生
レーザ光を得る請求項7または8記載のレーザ装置であ
る。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得る請求項7または8記載のレーザ装置で
ある。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ装置において、レーザ出力部に光学変調
器を設け、Qスイッチが休止期間から連続発振モードに
切り替わったタイミングから一定の時間のみ光学変調器
を通過させるレーザ装置である。
連続発振期間に応じて、1番目のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間を可変する請求項7〜11のい
ずれかに記載のレーザ装置である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ加工方法において、Qスイッチの連続発
振期間が一定時間以上継続した場合に、その後の2番目
以降のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間
と、1番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止
期間とが異なるQスイッチレーザを用いたレーザ加工方
法である。
ーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間が、2番目
以降のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間よ
り短いQスイッチレーザを用いた請求項13記載のレー
ザ加工方法である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得ることを特徴とするQスイッチレーザ
を用いた請求項13または14記載のレーザ加工方法で
ある。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得ることを特徴とするQスイッチレーザを
用いた請求項13または14記載のレーザ加工方法であ
る。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ加工方法において、レーザ出力部に光学
変調器を設け、Qスイッチが休止期間から連続発振モー
ドに切り替わったタイミングから一定の時間のみ光学変
調器を通過させるQスイッチレーザを用いたレーザ加工
方法である。
の連続発振期間に応じて、1番目のレーザパルスを得る
ためのQスイッチ休止期間を可変するQスイッチレーザ
を用いた請求項13〜17のいずれかに記載のレーザ加
工方法である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ加工機において、Qスイッチの連続発振
期間が一定時間以上継続した場合に、その後の2番目以
降のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間と、
1番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間
とが異なるQスイッチレーザを用いたレーザ装置を搭載
したレーザ加工機である。
ーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間が、2番目
以降のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間よ
り短いことを特徴とするQスイッチレーザを用いた請求
項19記載のレーザ加工機である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得ることを特徴とするQスイッチレーザ
を用いた請求項19または20記載のレーザ加工機であ
る。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得ることを特徴とするQスイッチレーザを
用いた請求項19または20記載のレーザ加工機であ
る。
は、 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起光を連続的
にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発振モードに
設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ休止期間
を設けレーザパルスを得るレーザ加工機において、レー
ザ出力部に光学変調器を設け、Qスイッチが休止期間か
ら連続発振モードに切り替わったタイミングから一定の
時間のみ光学変調器を通過させることを特徴とするQス
イッチレーザを用いたレーザ加工機である。
連続発振期間に応じて、1番目のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間を可変することを特徴とするQ
スイッチレーザを用いた請求項19〜23のいずれかに
記載のレーザ加工機である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ制御方法において、Qスイッチの連続発
振期間が一定時間以上継続した場合に、所望のレーザパ
ルスを得るまで、レーザパルス休止期間を調整するレー
ザ制御方法である。
時間によって休止時間を切換えることを特徴とする請求
項25記載のレーザ制御方法である。
ルス以降はその前のパルスをモニタすることで、レーザ
パルスが一定になるように補正することを特徴とする請
求項26記載のレーザ制御方法である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得ることを特徴とする請求項24〜26
のいずれかに記載のレーザ制御方法である。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得ることを特徴とする請求項24〜26の
いずれかに記載のレーザ制御方法である。
部に光学変調器を設け、Qスイッチが休止期間から連続
発振モードに切り替わったタイミングから一定の時間の
み光学変調器を通過させることによりレーザ光のパルス
部を切り出す請求項24〜29のいずれかに記載のレー
ザ制御方法である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るレーザ装置において、Qスイッチの連続発振期
間が一定時間以上継続した場合に、所望のレーザパルス
を得るまで、レーザパルス休止期間を調整する手段を設
けたレーザ装置である。
時間によって休止時間を切換える請求項31記載のレー
ザ装置請求項33記載の本発明は、 2番目のパルス以
降はその前のパルスをモニタすることで、レーザパルス
が一定になるように補正することを特徴とする請求項3
1記載のレーザ装置である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得る請求項31〜33のいずれかに記載
のレーザ装置である。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得る請求項31〜33のいずれかに記載の
レーザ装置である。
部に光学変調器を設け、Qスイッチが休止期間から連続
発振モードに切り替わったタイミングから一定の時間の
み光学変調器を通過させる請求項31〜35のいずれか
に記載のレーザ装置である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るQスイッチレーザを用いるレーザ加工方法にお
いて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続し
た場合に、所望のレーザパルスを得るまで、レーザパル
ス休止期間を調整するQスイッチレーザを用いたレーザ
加工方法である。
時間によって休止時間を切換える請求項37記載のレー
ザ加工方法である。
ルス以降はその前のパルスをモニタすることで、レーザ
パルスが一定になるように補正する請求項37記載のレ
ーザ加工方法である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得る請求項37〜39のいずれかに記載
のレーザ加工方法である。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得る請求項37〜39のいずれかに記載の
レーザ加工方法である。
部に光学変調器を設け、Qスイッチが休止期間から連続
発振モードに切り替わったタイミングから一定の時間の
み光学変調器を通過させる請求項37〜41のいずれか
に記載のレーザ加工方法である。
とQスイッチを有し、励起光を連続的にゲイン媒質に照
射してQスイッチを連続発振モードに設定し、レーザパ
ルス発生前に所定の時間だけ休止期間を設けレーザパル
スを得るQスイッチレーザを用いるレーザ加工機におい
て、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続した
場合に、所望のレーザパルスを得るまで、レーザパルス
休止期間を調整することにより、一定したレーザパルス
を得ることを特徴とするQスイッチレーザを用いたレー
ザ加工機である。
時間によって休止時間を切換えることを特徴とする請求
項43記載のレーザ加工機である。
ルス以降はその前のパルスをモニタすることで、レーザ
パルスが一定になるように補正する請求項37記載のレ
ーザ加工機である。
キャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波
発生レーザ光を得る請求項43〜45のいずれかに記載
のレーザ加工機である。
ャビティ方式で非線形結晶を設けることにより高調波発
生レーザ光を得る請求項43〜45のいずれかに記載の
レーザ加工機である。
部に光学変調器を設け、Qスイッチが休止期間から連続
発振モードに切り替わったタイミングから一定の時間の
み光学変調器を通過させる請求項43〜47のいずれか
に記載のレーザ加工機である。
載の本発明は、レーザ発振開始時、また一定時間の休止
後に1番目のパルスから発振完了するまでの全てのパル
スにわたって安定したパルスを得ることができる。
ーザ発振開始時、また一定時間の休止後に1番目のパル
スから発振完了するまでの全てのパルスにわたって安定
したパルスを得ることができるまた、請求項13〜18
記載の本発明は、レーザ開始時、また一定時間の休止後
に1番目のパルスから発振完了するまでの全てのパルス
にわたって安定したパルスを得、そのパルスを使用し加
工を行うことで常に安定した径の加工を実現することが
できる。
レーザ開始時、また一定時間の休止後に1番目のパルス
から発振完了するまでの全てのパルスにわたって安定し
たパルスを得、そのパルスを使用し加工を行うことで常
に安定した径の加工を実現することができる。
レーザ発振開始時、また一定時間の休止後に1番目のパ
ルスから発振完了するまでの全てのパルスにわたって安
定したパルスを得ることができる。
レーザ発振開始時、また一定時間の休止後に1番目のパ
ルスから発振完了するまでの全てのパルスにわたって安
定したパルスを得ることができる。
レーザ開始時、また一定時間の休止後に1番目のパルス
から発振完了するまでの全てのパルスにわたって安定し
たパルスを得、そのパルスを使用し加工を行うことで常
に安定した径の加工を実現することができる。
れば、レーザ開始時、また一定時間の休止後に1番目の
パルスから発振完了するまでの全てのパルスにわたって
安定したパルスを得、そのパルスを使用し加工を行うこ
とで常に安定した径の加工を実現することができる。
態1について、図面を参照しながら詳細に説明する。
御方法の説明図で、Qスイッチレーザシステムのレーザ
ヘッドにおける、Qスイッチへの指令波形を示してい
る。
する。QスイッチがONの状態が連続発振モードであ
り、このモードから、QスイッチのOFFの状態である
休止期間に変更すると、レーザゲインが上昇する。T0
時間の経過後QスイッチをON(連続発振モード)に切
換えるとレーザパルスが発生する。T0は1番目のパル
スを得るための発振休止期間である。2番目以降のパル
スを得るためには発振休止期間をTにする。指定したパ
ルスを照射する場合の処理の流れを図2に示す。
ンタとしてnを初期化する。nが最初のショットを示す
0の場合、連続発振期間が一定時間以上経過している場
合、休止期間としてT0を設定する。連続発振期間が一
定時間を経過していない場合は休止期間としてTを設定
する。また、1番目のパルスで無い場合は休止期間とし
てTを設定する。この設定した休止期間となるようにQ
スイッチをOFFする。
短いYVO4等の媒体を使用する場合、熱レンズの影響
を受けにくいため、図1のT0の期間は常にTの期間よ
り短く設定する。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ発振制御方式
の実施形態1において、エクストラキャビティー方式あ
るいはイントラキャビティー方式で非線形結晶を設け
る。
動作を説明する。システムの構成としては、21は高反
射ミラー、22はQスイッチ素子、23はゲイン媒質、
24は出力鏡、25は集光レンズである。
トラキャビティ方式であるが破線で囲んだ部分を設け
る。26は非線形光学結晶、27は光学レンズであり、
28はナローバンドフィルターまたはダイクロイックミ
ラーであり、2枚のレンズ25と27でコリメータを構
成する。イントラキャビティーの場合の図は省略する
が、出力鏡24と高反射ミラー21の間に非線形光学結
晶が入る構成となる。また、次に説明するレーザの出力
部に光学変調器29を設けているレーザの出力部に光学
変調器を設けQスイッチのOFFのタイミングから一定
時間光学変調器を通過させることで、レーザの連続発振
成分を除去しパルス成分のみを取り出すことができる。
を示している。
したタイミングから一定時間光学変調器を通過させる。
なお、パルス発生がQスイッチのONタイミングから少
しずれる場合は、光学変調器を通過させるタイミングを
ずらしても良い。また、Qスイッチ発振によるレーザパ
ルスは周波数によって、パルス幅が変化する場合があ
る。この場合は周波数によって光学変調器の通過時間を
変更しても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調器を設けても良い。
振期間に応じて1番目のQスイッチ休止期間を可変させ
る処理の流れを示したものである。指定するパルス数N
を設定し、カウンタとしてnを初期化する。nが最初の
ショットを示す0の場合、連続発振期間が最小時間以上
経過している場合、休止期間としてその直前の連続発振
期間τの関数で表される値f(τ)を設定する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。
たときのパルスを発生させる期間である連続発振期間で
あり、パルス周波数が変化したときなどは、周波数によ
ってf(τ)を変更しても良い。
番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピークで同じ
波形のパルスとすることが出来る。
も、1番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピーク
で同じ波形の高調波パルスを得ることが出来るとするこ
とが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になる。 (実施の形態2)図6に本発明の実施の形態2を示す。
13は励起光発生源、14はQスイッチ用RFドライバ
ー、15は制御回路、17は操作部である。また、16
は15の制御回路部に設けられたQスイッチ信号発生
部、18は外部変調器19は外部光学変調器制御部であ
る。
作部17で設定された発振条件指令は、制御回路15に
送り込まれる。送り込まれた発振条件指令は、制御回路
15で解釈され、Qスイッチ信号発生部16において、
図1で説明したように1番目の休止期間が2番目の休止
期間と異なる休止期間となるように制御信号を発生す
る。励起光発生源13およびQスイッチ用RFドライバ
ー14に伝え、レーザヘッドの発振をおこなう。
常に短いYVO4等の媒体を使用する場合、熱レンズの
影響を受けにくいため、1番目の休止期間は2番目以降
の休止期間より常に短く設定する。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ装置において
において、エクストラキャビティー方式あるいはイント
ラキャビティー方式で非線形結晶を設ける。
の構成としては実施の形態1で説明した図3と同様とな
るのでここでは説明を割愛する。
QスイッチのOFFのタイミングから一定時間光学変調
器を通過させるように構成することで、レーザの連続発
振成分を除去しパルス成分のみを取り出すことができ
る。
部について説明する。
調器の制御を行う。QスイッチがほぼON(連続発振モ
ード)したタイミングから一定時間光学変調器を通過さ
せる信号を発生する。なお、パルス発生がQスイッチの
ONタイミングから少しずれる場合は、光学変調器を通
過させるタイミングをずらしても良い。また、Qスイッ
チ発振によるレーザパルスは周波数によって、パルス幅
が変化する場合がある。この場合は周波数によって光学
変調器の通過時間を変更しても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調器を設けても良い。
て1番目のQスイッチ休止期間として、連続発振期間が
最小時間以上経過している場合、休止期間としてその直
前の連続発振期間τの関数で表される値f(τ)を設定
するように構成する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(τ)を変更しても良い。
番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピークで同じ
波形のパルスとすることが出来る。
も、1番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピーク
で同じ波形の高調波パルスを得ることが出来るとするこ
とが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になる。 (実施の形態3)以下、本発明の実施の形態3につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
ーザを用いたレーザ加工方法のレーザ発振制御方法の概
略図であり、プリント基板の穴あけ加工の処理の流れを
表している。
使用して行われ、ガルバノの加工エリアを超える範囲を
テーブルを移動してワークの全面を加工するものであ
る。
ーブル上に搬入する。次にワークを加工する。加工が完
了するとワークをテーブルから搬出するという手順とな
る。
バノで行う加工位置に移動し、そこでガルバノを移動し
加工点を位置決めしレーザを照射する。この照射におい
て、指定するパルス数Nを設定し、カウンタとしてnを
初期化する。nが最初のショットを示す0の場合、連続
発振期間が一定時間以上経過している場合、休止期間と
してT0を設定する。連続発振期間が一定時間を経過し
ていない場合は休止期間としてTを設定する。
間としてTを設定する。この設定した休止期間となるよ
うにQスイッチをOFFする。この処理によりQスイッ
チの指令波形とそこから発生するパルスは前述の図1で
説明したようになる。
常に短いYVO4等の媒体を使用する場合、熱レンズの
影響を受けにくいため、1番目の休止期間は2番目以降
の休止期間より常に短く設定する。
を使用する場合は、このQスイッチレーザを用いたレー
ザ加工方法において、エクストラキャビティー方式ある
いはイントラキャビティー方式で非線形結晶を設ける。
の構成としては実施の形態1で説明した図3と同様とな
るのでここでは説明を割愛する。
工機においてレーザの出力部に光学変調器を設けた場合
のその外部光学変調器を設けた場合の制御方法を説明す
る。制御方法は実施の形態1の図4の説明と同様でQス
イッチがほぼON(連続発振モード)したタイミングか
ら一定時間光学変調器を通過させる。
ミングから少しずれる場合は、光学変調器を通過させる
タイミングをずらしても良い。
は周波数によって、パルス幅が変化する場合がある。こ
の場合は周波数によって光学変調器の通過時間を変更し
ても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調器を設けても良い。
を用いたレーザ加工方法において、連続発振期間に応じ
て1番目のQスイッチ休止期間を可変させる処理の流れ
を説明する。
明した内容と同様で、指定するパルス数Nを設定し、カ
ウンタとしてnを初期化する。nが最初のショットを示
す0の場合、連続発振期間が最小時間以上経過している
場合、休止期間としてその直前の連続発振期間τの関数
で表される値f(τ)を設定する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(τ)を変更しても良い。
番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピークで同じ
波形のパルスとすることが出来、これにより全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。またレーザの照射
と同期してレーザの加工点を移動し直線、あるいは曲線
を加工においては、加工幅を一定にすることが可能とな
る。
ーザを用いたレーザ加工方法においても、1番目のパル
スと2番目以降のパルスと同じピークで同じ波形の高調
波パルスを得ることが出来るとすることが出来、これに
より全ての穴加工を安定して行うことが可能になる。
点を移動し直線、あるいは曲線を加工においては、加工
幅を一定にすることが可能となる。
QスイッチのON(連続発振モード)のタイミングから
一定時間光学変調器を通過させることで、レーザの連続
発振成分を除去しパルス成分のみを取り出すことが出
来、全ての穴加工を安定して行うことが可能になると同
時に、レーザの連続発振成分によって加工される不必要
な加工を抑制することが出来る。
る場合に、レーザの連続発振成分によって加工される穴
と穴の間の傷を無くすことが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になり、全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。
点を移動し直線、あるいは曲線を加工においては、加工
幅を一定にすることが可能となる。 (実施の形態4)以下、本発明の実施の形態4につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
ーザを用いたプリント基板の穴あけレーザ加工機の光学
系の概念図である。
リメータレンズ、33はマスクチェンジャ、34はベン
ドミラー、35はガルバノスキャナー、36はスキャン
レンズ、37は加工テーブル、38はQスイッチレーザ
制御部である。
ルバノスキャナ35を使用して行われ、ガルバノスキャ
ナ35の加工エリアを超える範囲を加工テーブル37を
移動してワークの全面を加工するものである。まず、加
工を開始すると、ローダ(図示せず)がワークを加工テ
ーブル37上に搬入する。次にワークを加工する。加工
が完了するとアンローダ(図示せず)がワークを加工テ
ーブル37から搬出するという手順となる。
7をガルバノスキャナ35で行う加工位置に移動し、そ
こでガルバノスキャナ35を移動し加工点を位置決めし
レーザを照射する。Qスイッチレーザヘッド31から出
射されたレーザはコリメータ32によりビーム径を最適
化された後、マスクチェンジャ33上のマスクに照射さ
れる。
過して、ベンドミラー34に介して、ガルバノスキャナ
ー35により所定の位置にスキャンレンズ36を通して
集光され、加工テーブル37上に固定されているワーク
を加工する。
レーザ制御部38は、実施の形態2の図6で説明した内
容と同様であり、11はレーザヘッド、12はQスイッ
チ、13は励起光発生源、14はQスイッチ用RFドラ
イバー、15は制御回路である。
イッチ信号発生部15からなる。
御回路15に送り込まれる。送り込まれた発振条件指令
は、制御回路15で解釈され、Qスイッチ信号発生部1
6において、図1で説明したように1番目の休止期間が
2番目の休止期間と異なる休止期間となるように制御信
号を発生する。励起光発生源13およびQスイッチ用R
Fドライバー14に伝え、レーザヘッドの発振をおこな
う。
常に短いYVO4等の媒体を使用する場合、熱レンズの
影響を受けにくいため、1番目の休止期間は2番目以降
の休止期間より常に短く設定する。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ装置において
において、エクストラキャビティー方式あるいはイント
ラキャビティー方式で非線形結晶を設ける。
の構成としては実施の形態1で説明した図3と同様とな
るのでここでは説明を割愛する。
ついても実施の形態2で詳細を説明と同様に、この制御
部では、実施の形態1の図3で説明したの光学変調器の
制御を行う。
したタイミングから一定時間光学変調器を通過させる信
号を発生する。なお、パルス発生がQスイッチのONタ
イミングから少しずれる場合は、光学変調器を通過させ
るタイミングをずらしても良い。
は周波数によって、パルス幅が変化する場合がある。こ
の場合は周波数によって光学変調器の通過時間を変更し
ても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調器を設けても良い。
態2と同様に図6のQスイッチ信号発生部において1番
目のQスイッチ休止期間として、連続発振期間が最小時
間以上経過している場合、休止期間としてその直前の連
続発振期間τの関数で表される値f(τ)を設定するよ
うに構成する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(τ)を変更しても良い。
番目のパルスと2番目以降のパルスと同じピークで同じ
波形のパルスとすることが出来、これにより全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。またレーザの照射
と同期してレーザの加工点を移動し直線、あるいは曲線
を加工においては、加工幅を一定にすることが可能とな
る。
用いたレーザ加工装機においても、1番目のパルスと2
番目以降のパルスと同じピークで同じ波形の高調波パル
スを得ることが出来るとすることが出来、これにより全
ての穴加工を安定して行うことが可能になる。またレー
ザの照射と同期してレーザの加工点を移動し直線、ある
いは曲線を加工においては、加工幅を一定にすることが
可能となる。
QスイッチのON(連続発振モード)のタイミングから
一定時間光学変調器を通過させることで、レーザの連続
発振成分を除去しパルス成分のみを取り出すことが出
来、全ての穴加工を安定して行うことが可能になると同
時に、レーザの連続発振成分によって加工される不必要
な加工を抑制することが出来る。
る場合に、レーザの連続発振成分によって加工される穴
と穴の間の傷を無くすことが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になり、全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。またレーザの照射
と同期してレーザの加工点を移動し直線、あるいは曲線
を加工においては、加工幅を一定にすることが可能とな
る。
態5について、図面を参照しながら詳細に説明する。
御方法の概略図である。図9は、図3に示したQスイッ
チレーザシステムのレーザヘッドにおける、Qスイッチ
への指令波形を示したものである。まず、励起光はゲイ
ン媒質に連続して照射する。QスイッチがONの状態が
連続発振モードであり、このモードから、Qスイッチの
OFFの状態である休止期間に変更すると、レーザゲイ
ンが上昇する。
発振モード)に切換えるとレーザパルスが発生する。T
1は1番目のパルスを得るための発振休止期間である。
2番目以降のパルスを得るためには発振休止期間をT2
にする。これを繰り返し休止期間が一定になるまで休止
期間を調整する。
パルス数Nを設定し、カウンタとしてnを初期化する。
nがパルスが安定するまでのショット数c以下の場合、
連続発振期間が一定時間以上経過している場合、休止期
間としてショット数nの関数として表されるT(n)を
設定する。連続発振期間が一定時間を経過していない場
合は休止期間としてTを設定する。また、ショット数が
c番目のパルス以降の無い場合は休止期間としてTを設
定する。この設定した休止期間となるようにQスイッチ
をOFFする。なお、T(n)は関数でも良いし、ショ
ット番号に応じた休止期間のデータテーブルを準備して
おき、それを切換えて使用してもよい。
発振期間に応じてn番目までのQスイッチ休止期間を可
変させる処理の流れを示したものである。指定するパル
ス数Nを設定し、カウンタとしてnを初期化する。nが
パルスが安定するまでのショット数c以下の場合、連続
発振期間が最小時間以上経過している場合、休止期間と
してその直前の連続発振期間τとショット数nの関数で
表される値f(n,τ)を設定する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(n,τ)を変更しても良い。
スをモニタすることで、休止期間を可変させる処理を示
したものである。指定するパルス数Nを設定し、カウン
タとしてnを初期化する。nがパルスが安定するまでの
ショット数c以下の場合、連続発振期間が最小時間以上
経過している場合、2番目の以降のパルスを発行する場
合(n>0)、前回のパルスをモニタしたパルスが安定
パルスとほぼ同等になるまで、休止期間としてその直前
の連続発振期間τとショット数nの関数で表される値f
(n,τ)にモニタ値からの補正値αを加算した値を設
定する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(n,τ)を変更しても良い。ま
た、図示していないが休止期間を可変させる方法として
前回値と前々回値を比較し値が安定することを判断して
休止期間をTに固定しても良いし、パルスが安定するま
でのショット数cを超えた場合においても,モニタ値か
ら前述のα値を休止期間に加算して常時可変しても良
い。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ発振制御方式
の実施形態1において、エクストラキャビティー方式あ
るいはイントラキャビティー方式で非線形結晶を設け
る。Qスイッチレーザシステムのレーザヘッドの構成と
しては実施の形態1で説明した図3と同様となるのでこ
こでは説明を割愛する。
レーザの出力部に光学変調器を設けた場合のその外部光
学変調器を設けた場合の制御方法を説明する。制御方法
は実施の形態1の図4の説明と同様でQスイッチがほぼ
ON(連続発振モード)したタイミングから一定時間光
学変調器を通過させる。
ミングから少しずれる場合は、光学変調器を通過させる
タイミングをずらしても良い。また、Qスイッチ発振に
よるレーザパルスは周波数によって、パルス幅が変化す
る場合がある。この場合は周波数によって光学変調器の
通過時間を変更しても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調器を設けても良い。
ての連続するパルスを同じピークで同じ波形のパルスと
することが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になる。
止期間の補正を行えば、全ての連続パルスとして更に安
定した同じピークで同じパルスを得る事が可能になる。
ての連続するパルスを同じピークで同じ波形の高調波パ
ルスを得ることが出来る。
QスイッチのON(連続発振)のタイミングから一定時
間光学変調器を通過させることで、レーザの連続発振成
分を除去しパルス成分のみを取り出すことができる。
(実施の形態6)以下、本発明の実施の形態6につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
形態を示すQスイッチレーザ装置の概略図である。
13は励起光発生源、14はQスイッチ用RFドライバ
ー、15は制御回路、17は操作部である。また、16
は15の制御回路部に設けられたQスイッチ信号発生
部、18は外部変調器、19は外部変調器制御部であ
る。
作部17で設定された発振条件指令は、制御回路15に
送り込まれる。送り込まれた発振条件指令は、制御回路
15で解釈され、Qスイッチ信号発生部16において、
図9で説明した様に、休止期間が一定になるまで休止期
間を調整しQスイッチへの制御信号を発生する。励起光
発生源13およびQスイッチ用RFドライバー14に伝
え、レーザヘッドの発振をおこなう。
スイッチ休止期間を可変させる場合、図6のQスイッチ
タイミング制御部において、指定するパルス数Nを設定
し、カウンタとしてnを初期化し、nがパルスが安定す
るまでのショット数c以下の場合、連続発振期間が最小
時間以上経過している場合、休止期間としてその直前の
連続発振期間τとショット数nの関数で表される値f
(n,τ)を設定する様に構成する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(n,τ)を変更しても良い。
によりモニタすることで、休止期間を可変させる場合
は、指定するパルス数Nを設定し、カウンタとしてnを
初期化し、nがパルスが安定するまでのショット数c以
下の場合、連続発振期間が最小時間以上経過している場
合、2番目の以降のパルスを発行する場合(n>0)、
前回のパルスをモニタしたパルスが安定パルスとほぼ同
等になるまで、休止期間としてその直前の連続発振期間
τとショット数nの関数で表される値f(n,τ)にモ
ニタ値からの補正値αを加算した値を設定する様に構成
する。なお、f(τ)は直前の連続発振期間に応じた休
止期間のデータテーブルを準備しておき、それを切換え
て使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを連続発
振させたときのパルスを発生させる期間である連続発振
期間であり、パルス周波数が変化したときなどは、周波
数によってf(n,τ)を変更しても良い。また、図示
していないが休止期間を可変させる方法として前回値と
前々回値を比較し値が安定することを判断して休止期間
をTに固定しても良いし、パルスが安定するまでのショ
ット数cを超えた場合においても,モニタ値から前述の
α値を休止期間に加算して常時可変しても良い。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ装置において
において、エクストラキャビティー方式あるいはイント
ラキャビティー方式で非線形結晶を設ける。
の構成としては実施の形態1で説明した図3と同様とな
るのでここでは説明を割愛する。
学変調器制御部19について説明する。
明したの光学変調器18の制御を行う。
したタイミングから一定時間光学変調器を通過させる信
号を発生する。なお、パルス発生がQスイッチのONタ
イミングから少しずれる場合は、光学変調器18を通過
させるタイミングをずらしても良い。また、Qスイッチ
発振によるレーザパルスは周波数によって、パルス幅が
変化する場合がある。この場合は周波数によって光学変
調器の通過時間を変更しても良い。また、非線形結晶を
エクストラキャビティ方式で使用する場合は、レーザの
出力部として、基本波の出力部、また複数の非線形結晶
を使用する場合はその間に光学変調器を設けても良い。
ての連続するパルスを同じピークで同じ波形のパルスと
することが出来る。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になる。
止期間の補正を行えば、全ての連続パルスとして更に安
定した同じピークで同じパルスを得る事が可能になる。
ての連続するパルスを同じピークで同じ波形の高調波パ
ルスを得ることが出来るとすることが出来る。
QスイッチのON(連続発振)のタイミングから一定時
間光学変調器を通過させることで、レーザの連続発振成
分を除去しパルス成分のみを取り出すことができる。
(実施の形態7)以下、本発明の実施の形態7につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
レーザを用いたレーザ加工方法のレーザ発振制御方法の
概略図であり、プリント基板の穴あけ加工の処理の流れ
を表している。加工穴の位置決めはテーブルとガルバノ
を使用して行われ、ガルバノの加工エリアを超える範囲
をテーブルを移動してワークの全面を加工するものであ
る。
ーブル上に搬入する。次にワークを加工する。加工が完
了するとワークをテーブルから搬出するという手順とな
る。
バノで行う加工位置に移動し、そこでガルバノを移動し
加工点を位置決めしレーザを照射する。この照射におい
て、指定するパルス数Nを設定し、カウンタとしてnを
初期化する。nがパルスが安定するまでのショット数c
以下の場合、連続発振期間が一定時間以上経過している
場合、休止期間としてショット数nの関数として表され
るT(n)を設定する。連続発振期間が一定時間を経過
していない場合は休止期間としてTを設定する。
無い場合は休止期間としてTを設定する。この設定した
休止期間となるようにQスイッチをOFFする。なお、
T(n)は関数でも良いし、ショット番号に応じた休止
期間のデータテーブルを準備しておき、それを切換えて
使用してもよい。この処理によりQスイッチの指令波形
とそこから発生するパルスは前述の図9で説明したよう
になる。
期間に応じてn番目までのQスイッチ休止期間を可変さ
せる処理の流れを図11を用いて説明する。指定するパ
ルス数Nを設定し、カウンタとしてnを初期化する。n
がパルスが安定するまでのショット数c以下の場合、連
続発振期間が最小時間以上経過している場合、休止期間
としてその直前の連続発振期間τとショット数nの関数
で表される値f(n,τ)を設定する。なお、f(τ)
は直前の連続発振期間に応じた休止期間のデータテーブ
ルを準備しておき、それを切換えて使用してもよい。前
記の最小時間は、パルスを連続発振させたときのパルス
を発生させる期間である連続発振期間であり、パルス周
波数が変化したときなどは、周波数によってf(n,
τ)を変更しても良い。
モニタすることで、休止期間を可変させる処理の流れを
図12を使用して説明する。指定するパルス数Nを設定
し、カウンタとしてnを初期化する。nがパルスが安定
するまでのショット数c以下の場合、連続発振期間が最
小時間以上経過している場合、2番目の以降のパルスを
発行する場合(n>0)、前回のパルスをモニタしたパ
ルスが安定パルスとほぼ同等になるまで、休止期間とし
てその直前の連続発振期間τとショット数nの関数で表
される値f(n,τ)にモニタ値からの補正値αを加算
した値を設定する。
じた休止期間のデータテーブルを準備しておき、それを
切換えて使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを
連続発振させたときのパルスを発生させる期間である連
続発振期間であり、パルス周波数が変化したときなど
は、周波数によってf(n,τ)を変更しても良い。ま
た、図示していないが休止期間を可変させる方法として
前回値と前々回値を比較し値が安定することを判断して
休止期間をTに固定しても良いし、パルスが安定するま
でのショット数cを超えた場合においても,モニタ値か
ら前述のα値を休止期間に加算して常時可変しても良
い。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ発振制御方式
の実施形態1において、エクストラキャビティー方式あ
るいはイントラキャビティー方式で非線形結晶を設け
る。Qスイッチレーザシステムのレーザヘッドの構成と
しては実施の形態1で説明した図3と同様となるのでこ
こでは説明を割愛する。
工制御方法においてレーザの出力部に光学変調器を設け
た場合のその外部光学変調器を設けた場合の制御方法を
説明する。制御方法は実施の形態1の図4の説明と同様
でQスイッチがほぼON(連続発振モード)したタイミ
ングから一定時間光学変調器を通過させる。
イミングから少しずれる場合は、光学変調器を通過させ
るタイミングをずらしても良い。また、Qスイッチ発振
によるレーザパルスは周波数によって、パルス幅が変化
する場合がある。この場合は周波数によって光学変調器
の通過時間を変更しても良い。また、非線形結晶をエク
ストラキャビティ方式で使用する場合は、レーザの出力
部として、基本波の出力部、また複数の非線形結晶を使
用する場合はその間に光学変調器を設けても良い。
ての連続するパルスを同じピークで同じ波形のパルスと
することが出来、これにより全ての穴加工を安定して行
うことが可能になる。またレーザの照射と同期してレー
ザの加工点を移動し直線、あるいは曲線を加工において
は、加工幅を一定にすることが可能となる。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になり、全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。
点を移動し直線、あるいは曲線を加工においては、加工
幅を一定にすることが可能となる。
用いたレーザ加工方法においても、全ての連続するパル
スを同じピークで同じ波形の高調波パルスを得ることが
出来、これにより全ての穴加工を安定して行うことが可
能になる。またレーザの照射と同期してレーザの加工点
を移動し直線、あるいは曲線を加工においては、加工幅
を一定にすることが可能となる。
QスイッチのON(連続発振)のタイミングから一定時
間光学変調器を通過させることで、レーザの連続発振成
分を除去しパルス成分のみを取り出すことが出来、全て
の穴加工を安定して行うことが可能になると同時に、レ
ーザの連続発振成分によって加工される不必要な加工を
抑制することが出来る。また、ガルバノを移動して加工
点を移動する場合に、レーザの連続発振成分によって加
工される穴と穴の間の傷を無くすことが出来る。(実施
の形態8)以下、本発明の実施の形態8について、図面
を参照しながら詳細に説明する。
施の形態6で使用した図6が、本実施の形態を示すQス
イッチレーザを用いたプリント基板の穴あけレーザ加工
機の光学系の概念図である。
コリメータレンズ、33はマスクチェンジャ、34はベ
ンドミラー、35はガルバノスキャナー、36はスキャ
ンレンズ、37は加工テーブル、38はQスイッチレー
ザ制御部である。
ルバノスキャナ35を使用して行われ、ガルバノスキャ
ナ35の加工エリアを超える範囲を加工テーブル37を
移動してワークの全面を加工するものである。
ーブル37上に搬入する。次にワークを加工する。加工
が完了するとワークを加工テーブル37から搬出すると
いう手順となる。この加工においては、先ず加工テーブ
ル37をガルバノスキャナ35で行う加工位置に移動
し、そこでガルバノスキャナ35を移動し加工点を位置
決めしレーザを照射する。Qスイッチレーザシステム3
1から出射されたレーザはコリメータ32によりビーム
径を最適化された後、マスクチェンジャ33上のマスク
に照射される。
過して、ベンドミラー34に介して、ガルバノスキャナ
ー35により所定の位置にスキャンレンズ36を通して
集光され、加工テーブル37上に固定されているワーク
を加工する。
レーザ制御部38は、実施の形態6の図6で説明した内
容と同様であり、11はレーザヘッド、12はQスイッ
チ、13は励起光発生源、14はQスイッチ用RFドラ
イバー、15は制御回路である。
Qスイッチ信号発生部、18は外部変調器、19は外部
変調器制御部である。
御回路15に送り込まれる。送り込まれた発振条件指令
は、制御回路15で解釈され、Qスイッチ信号発生部1
6において、図9で説明した様に、休止期間が一定にな
るまで休止期間を調整しQスイッチへの制御信号を発生
する。励起光発生源13およびQスイッチ用RFドライ
バー14に伝え、レーザヘッドの発振をおこなう。
スイッチ休止期間を可変させる場合、図6のQスイッチ
タイミング制御部において、指定するパルス数Nを設定
し、カウンタとしてnを初期化し、nがパルスが安定す
るまでのショット数c以下の場合、連続発振期間が最小
時間以上経過している場合、休止期間としてその直前の
連続発振期間τとショット数nの関数で表される値f
(n,τ)を設定する様に構成する。なお、f(τ)は
直前の連続発振期間に応じた休止期間のデータテーブル
を準備しておき、それを切換えて使用してもよい。前記
の最小時間は、パルスを連続発振させたときのパルスを
発生させる期間である連続発振期間であり、パルス周波
数が変化したときなどは、周波数によってf(n,τ)
を変更しても良い。
によりモニタすることで、休止期間を可変させる場合
は、指定するパルス数Nを設定し、カウンタとしてnを
初期化し、nがパルスが安定するまでのショット数c以
下の場合、連続発振期間が最小時間以上経過している場
合、2番目の以降のパルスを発行する場合(n>0)、
前回のパルスをモニタしたパルスが安定パルスとほぼ同
等になるまで、休止期間としてその直前の連続発振期間
τとショット数nの関数で表される値f(n,τ)にモ
ニタ値からの補正値αを加算した値を設定する様に構成
する。なお、f(τ)は直前の連続発振期間に応じた休
止期間のデータテーブルを準備しておき、それを切換え
て使用してもよい。前記の最小時間は、パルスを連続発
振させたときのパルスを発生させる期間である連続発振
期間であり、パルス周波数が変化したときなどは、周波
数によってf(n,τ)を変更しても良い。また、図示
していないが休止期間を可変させる方法として前回値と
前々回値を比較し値が安定することを判断して休止期間
をTに固定しても良いし、パルスが安定するまでのショ
ット数cを超えた場合においても,モニタ値から前述の
α値を休止期間に加算して常時可変しても良い。
を使用する場合は、このQスイッチレーザ装置において
において、エクストラキャビティー方式あるいはイント
ラキャビティー方式で非線形結晶を設ける。
の構成としては実施の形態1で説明した図3と同様とな
るのでここでは説明を割愛する。
形態6と同様に図6の外部光学変調器制御部19につい
て説明する。
明したの光学変調器の制御を行う。
したタイミングから一定時間光学変調器を通過させる信
号を発生する。
ミングから少しずれる場合は、光学変調器を通過させる
タイミングをずらしても良い。
は周波数によって、パルス幅が変化する場合がある。こ
の場合は周波数によって光学変調器の通過時間を変更し
ても良い。
方式で使用する場合は、レーザの出力部として、基本波
の出力部、また複数の非線形結晶を使用する場合はその
間に光学変調方法を設けても良い。
全ての連続するパルスを同じピークで同じ波形のパルス
とすることが出来、これにより全ての穴加工を安定して
行うことが可能になる。またレーザの照射と同期してレ
ーザの加工点を移動し直線、あるいは曲線を加工におい
ては、加工幅を一定にすることが可能となる。
化させることで、パルス照射の間が変化した場合でも常
に安定したパルスを得ることが可能になり、全ての穴加
工を安定して行うことが可能になる。またレーザの照射
と同期してレーザの加工点を移動し直線、あるいは曲線
を加工においては、加工幅を一定にすることが可能とな
る。
用いたレーザ加工方法においても、全ての連続するパル
スを同じピークで同じ波形の高調波パルスを得ることが
出来、これにより全ての穴加工を安定して行うことが可
能になる。
点を移動し直線、あるいは曲線を加工においては、加工
幅を一定にすることが可能となる。
QスイッチのON(連続発振モード)のタイミングから
一定時間光学変調器を通過させることで、レーザの連続
発振成分を除去しパルス成分のみを取り出すことが出
来、全ての穴加工を安定して行うことが可能になると同
時に、レーザの連続発振成分によって加工される不必要
な加工を抑制することが出来る。
る場合に、レーザの連続発振成分によって加工される穴
と穴の間の傷を無くすことが出来る。
期間を変化させるレーザ制御方法またQスイッチレーザ
装置により、パルス照射の時間間隔があいた場合、また
間隔が変化したばあでも、安定したパルスを1番目のパ
ルスから連続する全てのパルスにわたって得る事ができ
る。
図
させる処理の流れ図
変させる処理の流れ図
タし休止期間を可変させる処理の流れ図
図
す図
図
ーザ加工機の加工を示す図
ラー 29 光学変調器 31 Qスイッチレーザシステム 32 コリメータレンズ 33 マスクチェンジャ 34 ベンドミラー 35 ガルバノスキャナー 36 スキャンレンズ 37 加工テーブル 38 Qスイッチレーザ制御部
Claims (48)
- 【請求項1】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起光
を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発振
モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ
休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ制御方法にお
いて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続し
た場合に、その後の2番目以降のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間と、1番目のレーザパルスを得
るためのQスイッチ休止期間とが異なることを特徴とす
るレーザ制御方法。 - 【請求項2】 1番目のレーザパルスを得るためのQス
イッチ休止期間が、2番目以降のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間より短い請求項1記載のレーザ
制御方法。 - 【請求項3】 エクストラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項1
または2記載のレーザ制御方法。 - 【請求項4】 イントラキャビティ方式で非線形結晶を
設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項1ま
たは2記載のレーザ制御方法。 - 【請求項5】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起光
を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発振
モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ
休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ制御方法にお
いて、レーザ出力部に光学変調器を設け、Qスイッチが
休止期間から連続発振モードに切り替わったタイミング
から一定の時間のみ光学変調器を通過させるレーザ制御
方法。 - 【請求項6】 Qスイッチの連続発振期間に応じて、1
番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間を
可変する請求項1から5のいずれかに記載のレーザ制御
方法。 - 【請求項7】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起光
を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発振
モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だけ
休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ装置におい
て、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続した
場合に、その後の2番目以降のレーザパルスを得るため
のQスイッチ休止期間と、1番目のレーザパルスを得る
ためのQスイッチ休止期間とが異なるレーザ装置。 - 【請求項8】 1番目のレーザパルスを得るためのQス
イッチ休止期間が、2番目以降のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間より短い請求項7記載のレーザ
装置。 - 【請求項9】 エクストラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項7
または8記載のレーザ装置。 - 【請求項10】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項7
または8記載のレーザ装置。 - 【請求項11】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ装置におい
て、レーザ出力部に光学変調器を設け、Qスイッチが休
止期間から連続発振モードに切り替わったタイミングか
ら一定の時間のみ光学変調器を通過させるレーザ装置。 - 【請求項12】Qスイッチの連続発振期間に応じて、1
番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間を
可変する請求項7〜11のいずれかに記載のレーザ装
置。 - 【請求項13】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ加工方法に
おいて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続
した場合に、その後の2番目以降のレーザパルスを得る
ためのQスイッチ休止期間と、1番目のレーザパルスを
得るためのQスイッチ休止期間とが異なるQスイッチレ
ーザを用いたレーザ加工方法。 - 【請求項14】 1番目のレーザパルスを得るためのQ
スイッチ休止期間が、2番目以降のレーザパルスを得る
ためのQスイッチ休止期間より短いQスイッチレーザを
用いた請求項13記載のレーザ加工方法。 - 【請求項15】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを
特徴とするQスイッチレーザを用いた請求項13または
14記載のレーザ加工方法。 - 【請求項16】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを特
徴とするQスイッチレーザを用いた請求項13または1
4記載のレーザ加工方法。 - 【請求項17】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ加工方法に
おいて、レーザ出力部に光学変調器を設け、Qスイッチ
が休止期間から連続発振モードに切り替わったタイミン
グから一定の時間のみ光学変調器を通過させるQスイッ
チレーザを用いたレーザ加工方法。 - 【請求項18】 Qスイッチの連続発振期間に応じて、
1番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間
を可変するQスイッチレーザを用いた請求項13〜17
のいずれかに記載のレーザ加工方法。 - 【請求項19】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ加工機にお
いて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続し
た場合に、その後の2番目以降のレーザパルスを得るた
めのQスイッチ休止期間と、1番目のレーザパルスを得
るためのQスイッチ休止期間とが異なるQスイッチレー
ザを用いたレーザ装置を搭載したレーザ加工機。 - 【請求項20】 1番目のレーザパルスを得るためのQ
スイッチ休止期間が、2番目以降のレーザパルスを得る
ためのQスイッチ休止期間より短いことを特徴とするQ
スイッチレーザを用いた請求項19記載のレーザ加工
機。 - 【請求項21】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを
特徴とするQスイッチレーザを用いた請求項19または
20記載のレーザ加工機。 - 【請求項22】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを特
徴とするQスイッチレーザを用いた請求項19または2
0記載のレーザ加工機。 - 【請求項23】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ加工機にお
いて、レーザ出力部に光学変調器を設け、Qスイッチが
休止期間から連続発振モードに切り替わったタイミング
から一定の時間のみ光学変調器を通過させることを特徴
とするQスイッチレーザを用いたレーザ加工機。 - 【請求項24】 Qスイッチの連続発振期間に応じて、
1番目のレーザパルスを得るためのQスイッチ休止期間
を可変することを特徴とするQスイッチレーザを用いた
請求項19〜23のいずれかに記載のレーザ加工機。 - 【請求項25】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ制御方法に
おいて、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続
した場合に、所望のレーザパルスを得るまで、レーザパ
ルス休止期間を調整するレーザ制御方法。 - 【請求項26】 連続発振の時間によって休止時間を切
換えることを特徴とする請求項25記載のレーザ制御方
法。 - 【請求項27】 2番目のパルス以降はその前のパルス
をモニタすることで、レーザパルスが一定になるように
補正することを特徴とする請求項26記載のレーザ制御
方法。 - 【請求項28】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを
特徴とする請求項24〜26のいずれかに記載のレーザ
制御方法。 - 【請求項29】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得ることを特
徴とする請求項24〜26のいずれかに記載のレーザ制
御方法。 - 【請求項30】 レーザ出力部に光学変調器を設け、Q
スイッチが休止期間から連続発振モードに切り替わった
タイミングから一定の時間のみ光学変調器を通過させる
ことによりレーザ光のパルス部を切り出す請求項24〜
29のいずれかに記載のレーザ制御方法。 - 【請求項31】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るレーザ装置におい
て、Qスイッチの連続発振期間が一定時間以上継続した
場合に、所望のレーザパルスを得るまで、レーザパルス
休止期間を調整する手段を設けたレーザ装置。 - 【請求項32】 連続発振の時間によって休止時間を切
換える請求項31記載のレーザ装置 - 【請求項33】 2番目のパルス以降はその前のパルス
をモニタすることで、レーザパルスが一定になるように
補正することを特徴とする請求項31記載のレーザ装
置。 - 【請求項34】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項
31〜33のいずれかに記載のレーザ装置。 - 【請求項35】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項3
1〜33のいずれかに記載のレーザ装置。 - 【請求項36】 レーザ出力部に光学変調器を設け、Q
スイッチが休止期間から連続発振モードに切り替わった
タイミングから一定の時間のみ光学変調器を通過させる
請求項31〜35のいずれかに記載のレーザ装置。 - 【請求項37】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るQスイッチレーザ
を用いるレーザ加工方法において、Qスイッチの連続発
振期間が一定時間以上継続した場合に、所望のレーザパ
ルスを得るまで、レーザパルス休止期間を調整するQス
イッチレーザを用いたレーザ加工方法。 - 【請求項38】 連続発振の時間によって休止時間を切
換える請求項37記載のレーザ加工方法。 - 【請求項39】 2番目のパルス以降はその前のパルス
をモニタすることで、レーザパルスが一定になるように
補正する請求項37記載のレーザ加工方法。 - 【請求項40】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項
37〜39のいずれかに記載のレーザ加工方法。 - 【請求項41】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項3
7〜39のいずれかに記載のレーザ加工方法。 - 【請求項42】 レーザ出力部に光学変調器を設け、Q
スイッチが休止期間から連続発振モードに切り替わった
タイミングから一定の時間のみ光学変調器を通過させる
請求項37〜41のいずれかに記載のレーザ加工方法。 - 【請求項43】 ゲイン媒質とQスイッチを有し、励起
光を連続的にゲイン媒質に照射してQスイッチを連続発
振モードに設定し、レーザパルス発生前に所定の時間だ
け休止期間を設けレーザパルスを得るQスイッチレーザ
を用いるレーザ加工機において、Qスイッチの連続発振
期間が一定時間以上継続した場合に、所望のレーザパル
スを得るまで、レーザパルス休止期間を調整することに
より、一定したレーザパルスを得ることを特徴とするQ
スイッチレーザを用いたレーザ加工機。 - 【請求項44】 連続発振の時間によって休止時間を切
換えることを特徴とする請求項43記載のレーザ加工
機。 - 【請求項45】 2番目のパルス以降はその前のパルス
をモニタすることで、レーザパルスが一定になるように
補正する請求項37記載のレーザ加工機。 - 【請求項46】 エクストラキャビティ方式で非線形結
晶を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項
43〜45のいずれかに記載のレーザ加工機。 - 【請求項47】 イントラキャビティ方式で非線形結晶
を設けることにより高調波発生レーザ光を得る請求項4
3〜45のいずれかに記載のレーザ加工機。 - 【請求項48】 レーザ出力部に光学変調器を設け、Q
スイッチが休止期間から連続発振モードに切り替わった
タイミングから一定の時間のみ光学変調器を通過させる
請求項43〜47のいずれかに記載のレーザ加工機。
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