JP2003164985A - レーザー光による材料の同時一括溶融方法及び装置 - Google Patents

レーザー光による材料の同時一括溶融方法及び装置

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JP2003164985A JP2001359768A JP2001359768A JP2003164985A JP 2003164985 A JP2003164985 A JP 2003164985A JP 2001359768 A JP2001359768 A JP 2001359768A JP 2001359768 A JP2001359768 A JP 2001359768A JP 2003164985 A JP2003164985 A JP 2003164985A
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    • B29K2995/0027—Transparent for light outside the visible spectrum

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光による材料の溶着又は除去におい
て、短時間で加工を終了させることができ、被加工材料
に変形等が生じない低コストの方法の提供。 【解決手段】 ＹＡＧレーザーの発振器２等から発生す
るレーザー光３が回折レンズ７のような回折型光学部品
へ入射し、回折及び透過をするうちに複数本のビーム３
ａ，３ｂ，・・・に分光される。それぞれのビームは集
光レンズ８等によって不透明な吸収性の樹脂９ｂの面上
の焦点に収束して同時に発熱する。その熱は透過性の樹
脂９ａにも伝わって、複数個の焦点付近の接合部１０が
溶融し、樹脂９ａ，９ｂが溶着する。焦点は多数形成す
ることができるし、それらが同時に発熱するので、焦点
をスキャンさせる従来技術のように被加工材料９に変形
を生じない。回路基板の一部から樹脂を除去するような
作業にも本発明の方法を利用することができる。被加工
材料は樹脂のほか金属等でもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を使用
して樹脂（主として合成樹脂、プラスチックス）或いは
金属のような材料の特定部分を溶融させることによっ
て、複数の材料を溶着させるか、或いは１つ以上の材料
の特定部分から材料を除去する方法と、それらの方法を
実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から行なわれている樹脂のレーザー
溶着技術においては、レーザー光を通常の光学レンズに
よって収束させて、目的とする被加工材料の表面の一部
に照射して単一の焦点を結ばせることにより、焦点に高
温の溶着点を形成し、その溶着点を被加工材料の表面上
で任意の線に沿って走査させることによって、順次に溶
着線を形成して行くという方法をとるか、或いは、収束
して被加工材料の表面上に照射されることによって高温
の溶着点を形成するレーザー光の単一の焦点を、空間的
に一定の位置に固定的に維持すると共に、被加工材料を
支持している加工テーブルの方を移動させることによ
り、被加工材料の表面上に順次に溶着線を描かせるとい
う方法をとっている。
【０００３】しかしながら、このように溶着点を被加工
材料の上で順次に線状に移動させるという溶着方法によ
って、例えば樹脂製の本体の表面に樹脂製のフィルムを
貼り付けるような場合には、溶着線に沿ってフィルムが
レーザー光の焦点によって加熱されて、熱膨張をした状
態で順次に溶着されて行くのに対して、溶着されない部
分では熱膨張をしないことからフィルムに張力が発生
し、それによってフィルム全体が反り返るだけでなく、
溶着点においてもフィルムが接着されるべき対象物の表
面から浮き上がるために隙間が生じて未接着部分が残
る。その結果、フィルムの気密不良や強度不足、形状不
良等の初期品質の不良を招くとか、残留応力によってフ
ィルムが後に溶着線に沿って破断するというような耐久
性における懸念も生じる。
【０００４】この問題を解消するために、被加工材料の
表面に照射されるレーザー光を所謂ガルバノスキャナー
を使用して高速で走査させることにより、同時一括とま
では行かないものの、被加工材料全体に比較的速やかに
溶着を行なう方法も試みられているが、この方法におい
てはレーザー光を走査させるレンズを高速で移動させる
必要がある。しかしながら、被加工材料の表面が広い場
合にはレンズから加工点までの距離が走査に伴って大き
く且つ激しく変化することもあって、常に一定の大きさ
のレーザー光の焦点を被加工材料の表面上に結ばせるこ
とが難しいだけでなく、設備が複雑で高価なものになる
ために、この方法をとると製品のコストが上昇するとい
う問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける前述のような問題に鑑み、新規な手段によってそ
れらの問題を解消して、被加工材料の変形等の問題を伴
うことなく、短時間内に安定的に溶着加工を完了させる
ことができ、使用するシステムの構成が簡素であって、
コストの上昇を招く恐れもないような、レーザー光によ
る材料の同時一括溶着或いは一括除去を可能にする加工
方法、及びその方法を実施するための装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載されているように、レーザー光による材料の同時一
括溶融方法と、該溶融方法を利用して複数の材料を溶着
させるための同時一括溶着方法と、前記溶融方法を利用
して特定の部分の材料を除去するための同時一括除去方
法と、これらの方法を実施するための機構を備えている
装置を提供する。
【０００７】本発明のレーザー光による材料の同時一括
溶融方法においては、ＹＡＧレーザー発振器等から発生
するレーザー光を回折レンズのような回折型光学部品内
へ入射させて、その内部において回折及び透過させるこ
とによって、所定の形状のビームとなるように処理した
後に、そのビームを収束させて被加工材料の目的領域へ
照射する。それによって、被加工材料のうちでレーザー
光が照射された全ての部分が発熱して実質的に同時に溶
融する。従って、レーザー光の焦点を材料の表面におい
て走査させるような順次溶融方法とは異なり、被加工部
分の全域が同時に発熱して溶融するので、後続の溶着或
いは除去作業を一挙に行なうことができるし、被加工材
料が変形するような恐れがない。また、加工時間を著し
く短縮することができるので、生産性が向上し、コスト
も低下する。
【０００８】同時一括溶融方法の一つの形態として、レ
ーザー光を回折型光学部品内で回折及び透過させること
によって複数本のビームに分光させて、それぞれのビー
ムを収束させてから被加工材料の目的領域に焦点を結ぶ
ように照射してもよい。それによって、被加工材料の面
上にレーザー光の焦点が同時に複数個形成され、それら
の焦点において熱が発生するために、複数個の焦点にお
いて材料が実質的に同時に溶融する。焦点の数を増やし
て相互に近接させると共に焦点径を大きくすれば、複数
個の焦点が繋がって連続した線状となる。それによって
任意のパターンを描くことも可能になる。回折型光学部
品によってレーザー光を分光しているので、部分的に焦
点がずれる恐れもない。
【０００９】このようにして、被加工材料の表面の広い
範囲にわたって任意の位置に同時に溶融部分を形成する
ことができるので、この方法を材料の溶着方法に適用す
ると、接着すべき全ての部分を同時に加熱して溶融させ
ることにより、他の材料との溶着を一挙に完了させるこ
とが可能になる。従って、レーザー光の焦点を走査させ
る従来の順次溶着のように、被加工材料が変形すること
によって生じる色々な問題を回避することが可能にな
る。
【００１０】この溶着方法は、透明な材料と不透明な材
料との溶着にも好適に使用することができる。即ち、発
熱する材料としてレーザー光を吸収する不透明な樹脂或
いは金属等の材料を使用すると共に、それに接着される
他の材料としてレーザー光を透過する透明な樹脂或いは
ガラス等の材料を使用する場合である。この場合は、レ
ーザー光が透明な材料を透過して不透明な材料上に焦点
を結ぶようにする。それによって焦点の位置にある不透
明な材料が発熱して溶融すると共に、その熱の一部が焦
点に接触している透明な材料の一部にも与えられるだけ
でなく、材料によってはその部分も溶融するので、２つ
の材料が容易に接着する。
【００１１】この溶融方法は、被加工材料の溶融した部
分を排除することにより、材料の一部の同時一括除去方
法としても使用することができる。溶融した材料を排除
する手段としては表面張力のように自然に発生するもの
から、流体を吹き付けるもの等、様々なものを利用する
ことができる。また、材料を除去する方法としては、例
えば金属のベース上の樹脂の一部だけを溶融させて除去
するような場合と、溶融した材料を除去することによっ
て、材料に貫通口を形成するような場合等がある。
【００１２】本発明の方法においては回折型光学部品を
使用するので、それによってレーザー光の一部を分岐さ
せると共に、分岐したレーザー光のエネルギーレベルを
パワーセンサのような手段によって計測することによ
り、被加工材料に対して照射されたレーザー光のエネル
ギー量を推定することができる。それによって加工中に
リアルタイムに加工の良否を監視及び判定することがで
きる。
【００１３】このような方法を実施するための本発明の
レーザー光による材料の同時一括溶融装置、同じく溶着
装置或いは除去装置は、照射する前のレーザー光を処理
するための回折型光学部品として、それに限られる訳で
はないが、好適なものとして、セレン化亜鉛のブロック
にリソグラフィーとエッチングによって凹凸段差を形成
したものを使用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施例として、図１
にレーザー光による樹脂の同時一括溶着装置１の基本的
な構成が略示されている。２はＹＡＧレーザー発振器で
あって、内部に図示しない励起用の光源やＹＡＧロッド
等を備えている。よく知られているように、ＹＡＧロッ
ドとは、微量の希土類元素ネオジム（Ｎｄ）を含むイッ
トリウムアルミニウムガーネット（酸化イットリウムと
酸化アルミニウムの複酸化物）の単結晶であって、励起
用の光源から入射する強力な光線によって励起されて、
波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー光３を発生する。
【００１５】なお、同時一括溶着装置１において使用し
得るレーザー光は必ずしもＹＡＧレーザー光のみに限ら
れる訳ではないが、赤外線領域にある長い波長を有する
レーザー光は熱作用が強いことから、システム内におい
て発生する熱を処理（冷却）することが難しくなるの
で、あまりに長い波長のレーザー光を使用することは避
けるべきである。
【００１６】ＹＡＧレーザー発振器２内で発生した波長
１０６４ｎｍのレーザー光３は、光ファイバー４によっ
て導かれてレンズ５へ入射し、所定の拡がり角度に調整
されて、冷却ユニット６の内部に設けられた分光用の回
折レンズ７へ入射する。冷却ユニット６の中に回折レン
ズ７を設けているのは、回折レンズ７がレーザー光３を
分光する時に多少の熱が発生するためで、冷却ユニット
６は回折レンズ７の周囲へ冷却水等の冷却媒体を流すこ
とができるようになっている。なお、第１実施例に示す
光ファイバー４やレンズ５、或いは冷却ユニット６等は
必須のものではなく、ＹＡＧレーザー発振器２から出力
されるレーザー光が直接に回折レンズ７へ入射するよう
に構成してもよいし、或いは、光ファイバー４に代わる
ものを使用してもよい。
【００１７】ここに言う分光用の回折レンズ７とは、一
般的には回折型光学部品と呼ぶべきものであって、通常
の光学レンズとは異なり、単一のレーザービーム３を、
光の回折や透過現象等を利用して複数のレーザービーム
３ａ，３ｂ，・・・・に分岐（分光）させるものであ
る。よく知られているように、光の回折現象というの
は、本来は直進のみをする筈のレーザー光のような光線
が、進行方向にある遮蔽物のエッジの部分で一部が屈折
して、遮蔽物によって陰となる部分へ回り込む現象のこ
とである。本発明において使用する回折レンズ７は、例
えば、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）のブロックのような、
レーザー光の透過率が高い材料の表面に、用途に応じた
特定のパターンの凹凸段差を形成して、その凹凸段差に
よって形成されるエッジにおけるレーザー光の回折現象
と透過現象とを利用しており、複数個のエッジを組み合
わせることによって、単一のレーザービーム３を任意の
方向に向かう任意の数のレーザービーム３ａ，３ｂ，・
・・に分光することができる。
【００１８】第１実施例の同時一括溶着装置１において
は、回折レンズ７によって分岐した後の複数本のレーザ
ー光をそれぞれ独立に収束させると共に、所望の方向に
指向させるための集光レンズ８を設けている。集光レン
ズ８には１個又は複数個の通常の光学レンズを使用す
る。
【００１９】図１において参照符号９は、例えば、ポリ
プロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ
アミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）等の合成樹脂からなる、本発明の溶着加工のための
被加工材料（ワーク）を一般的に示している。なお、実
施例においては被加工材料を全て樹脂としているが、例
えば厚さが０．１〜０．２mmの鉄板等も同じ装置によっ
て溶融させることが可能なので、被加工材料は樹脂のほ
か、金属やガラス等であってもよい。
【００２０】この場合、表層側のワーク９ａはＹＡＧレ
ーザー光を透過して殆ど発熱することがないように、前
述のような合成樹脂材料のみからなっているか、或いは
透明な染料や添加剤を含む透過性の高い樹脂材料からな
っている。透過性の樹脂からなるワーク９ａが溶着され
る相手としてのワーク９ｂは、ＹＡＧレーザー光を吸収
して発熱するように、前述のような合成樹脂の中にカー
ボン粒子等の顔料を含むレーザー光吸収性の樹脂からな
っている。
【００２１】ワーク９を構成する透過性のワーク９ａ
と、それが溶着される吸収性のワーク９ｂとの境界面
に、任意の形状の接合部１０を形成するために、前述の
回折レンズ７は特定の凹凸段差形状を有する。回折レン
ズ（回折型光学部品）７は、光の回折現象等を利用して
１本のレーザー光３を複数本のビーム３ａ，３ｂ，・・
・に分光すると共に、それらを目的の接合部１０へ指向
させるために使用されるが、回折レンズ７の素材である
セレン化亜鉛のブロックの表面に特定の形状の凹凸段差
を形成する工程は、リソグラフィーとエッチングによっ
て半導体に集積回路を形成する工程と類似している。
【００２２】即ち、素材であるセレン化亜鉛のブロック
の表面に、感光材料からなる耐蝕性のレジストが被覆さ
れ、レジストの被膜の上に、設けるべき凹部に対応して
穴が形成されたフオトマスクを通して露光が行われる。
そして、レジストのうちで感光した部分が現像処理によ
って除去された後に、化学的なエッチング処理を施すこ
とによって、素材の表面のうちで、先の現像処理によっ
てレジストの被膜が除去された部分だけを所定の深さま
で化学的に彫りこんで凹部を形成する。最後に、エッチ
ングされない部分に残ったレジストの被膜を除去する。
このような工程を必要な回数だけ繰り返すことによっ
て、目的の形状の凹凸段差が形成された回折レンズ（回
折型光学部品）７が得られる。
【００２３】回折レンズ７の製造については、前述のよ
うなリソグラフィーとエッチングによる方法の他に、最
近になって開発されたグレースケールマスクによるエッ
チングを利用することにより、角張った段差のない滑ら
かな凹凸を有する回折レンズ７を製造することもでき
る。
【００２４】回折レンズ７へ入射したレーザー光３が回
折レンズ７を透過する際に、レーザー光３は、設計され
た順序に従って透過及び回折されて複数本のビーム３
ａ，３ｂ，・・・・に分光され、且つそれぞれ所定の方
向に指向されて、透過性のワーク９ａに入射し、それを
透過した後に、吸収性のワーク９ｂとの境界面にそれぞ
れ焦点を結ぶ。焦点においてはレーザー光３ａ，３ｂ，
・・・が吸収性のワーク９ｂに吸収されて熱に変わり、
その熱が吸収性のワーク９ｂの表層を溶融させると共
に、焦点に接触している透過性のワーク９ａにも伝えら
れて、その表層部分を溶融させるから、焦点の部分が透
過性のワーク９ａと吸収性のワーク９ｂとの接合部１０
となって、冷却後にはその接合部１０が接着する。
【００２５】なお、回折レンズ７と同様な分光作用を、
プリズムやスリット或いはマスク、通常の光学レンズ等
を多数組み合わせることによって実現することは不可能
なことではないが、その場合には、光学システムの構成
が非常に複雑なものになるため高価になるだけでなく、
システム内での無駄な発熱が多くなって、冷却も困難に
なる。しかしながら簡単な構成の光学システムによって
同様な分光作用を実現しようとすれば、全ての接合部１
０に均等に焦点を結ばせることが困難になる。これに対
して本発明においては、それを基本的に単一の回折レン
ズ７によって実現するので、価格の面だけでなく発熱の
問題でも有利である。回折レンズそのものは既に知られ
ているものであるが、本発明においては、それをレーザ
ー光の分光装置として、被加工材料の同時一括溶融方法
及び装置を実現した点に特徴がある。
【００２６】本発明の同時一括溶着装置１によって上記
のような方法を実行すれば、回折レンズ７によってワー
ク９上の広い領域に、同時に所望の位置に分布した焦点
を結ばせることができるので、ワーク９の表面に任意の
形状の接合部１０を一挙に形成して、同時に一括して溶
着加工を行なうことができる。従って、従来のように単
一の焦点からなる溶着点を走査させて溶着線を描きなが
ら順次に溶着を行なう方法のように、ワークに反り返り
等の変形を起こさせたり、気密不良や強度不足を生じる
というような問題が起こらない。
【００２７】接合部１０の形状について図２に幾つかの
パターンを例示する。（ａ）はライン状、（ｂ）はリン
グ状、（ｃ）は角の丸い長方形状のパターンを示す。
（ｄ）は多数の点が均等に分布したパターンである。も
っとも、多数の点を碁盤目配置とする代わりに千鳥状の
配置とか、ランダム配置としてもよい。これらのパター
ンの中から、２つのワーク９ａ及び９ｂの合わせ面に接
合部１０を形成するための最適のものを選択すればよ
い。例えば、図２の（ｂ）や（ｃ）のような閉じたパタ
ーンは、樹脂パッケージを一挙に形成する際に効果的で
あり、（ｄ）のような多点パターンは溶着の場合だけで
なく、電子回路のフレキシブル基板において部分的に樹
脂を除去するような作業工程に利用することもできる。
【００２８】これらのパターンのうちでも、図２の
（ａ）から（ｃ）のように、連続した直線状或いは曲線
状の形状を有するパターンは、回折レンズ７の設計の仕
方によって継ぎ目なしに連続するものとして形成するこ
とも可能ではあるが、形成すべき直線状又は曲線状の接
合部１０に沿って並ぶように、多数の焦点を回折レンズ
７によって形成させることにより、接合部１０を目的の
連続形状に近似させるとか、個々の焦点の絞り込みを緩
やかにすることによって隣接する焦点と繋がるようにす
れば、多数の点によって実質的に連続するパターンを描
かせることができるので、始めから連続的なパターンを
描かせる場合よりも、回折レンズ７の設計が容易になる
場合もある。
【００２９】図３に本発明の第２実施例を示す。第２実
施例においては、本発明を実施する同時一括溶着装置の
要部の構成について、第１実施例の同時一括溶着装置１
の場合よりも具体的に且つ詳細に内容を例示している。
図３においてはレーザー光の発振器を省略しているが、
この場合も波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー光３を発
生させるために、第１実施例におけるレーザー発振器２
と同様なものが設けられる。第２実施例の同時一括溶着
装置１１は、その要部である本体部分がハウジング１２
の内部に纏めて収容されている。
【００３０】ハウジング１２の中には、レーザー光３が
進行する方向に従って順に、位置決め用の止め治具１
３、密封状態保持用のＯリング１４、前述のような回折
レンズ７、及び、回折レンズ７を保護すると共に、それ
を止め治具１３との間で挟持して所定の位置に支持する
ためのレンズ保護紙１５等が設けられている。レーザー
光３は、回折レンズ７を透過する際に目的のパターンを
描く接合部１０を形成するように、光の透過と回折現象
を利用して必要な分光作用を受ける。分光された後のレ
ーザー光３は、ハウジング１２に接続して加工点を調整
する延長筒１６を経て集光レンズ８を透過することによ
りそれぞれ収束される。そして、ガス等の侵入を阻止す
るために設けられた保護ガラス１７を透過すると共に、
アシストガス噴射用の加工ノズル１８（なくてもよい）
を通過して図示しないワーク９上に照射され、焦点上に
所定のパターンの接合部１０を形成する。
【００３１】この場合の接合部１０のパターンも、前述
のように、図２に示したような形状のものとすることが
できるが、更に具体的な形状を例示すると、例えば、図
４に示したような１つの円周上に並ぶ１６個の点が集合
したリング状の形状とすることができる。この場合は、
回折レンズ７に入射したレーザー光３が透過と回折作用
によって１６本のレーザー光３の細いビームに分光さ
れ、図４に示すような１６個の接合部１０を形成するこ
とができるように、それぞれのビームが集光レンズ８に
よってワーク上に同数の焦点を結ぶ。それによって１６
本のビームはそれぞれの焦点に収束して、それらの焦点
においてワーク９を発熱させることにより樹脂を溶融さ
せて溶着させる。場合によってはそれらの焦点部分の溶
けた樹脂を除去することもできる。この場合、溶融した
部分の樹脂は表面張力によって自然に排除されるが、空
気等の流体を吹き付けて強制的に排除してもよい。な
お、図４に例示した寸法の単位はｍｍである。
【００３２】この場合に、それぞれの焦点をディフォー
カスして収束径を大きくすれば、個々の焦点がそれぞれ
隣接するものと繋がって、図２（ｂ）に示したような連
続する円環状の接合部（或いは除去部）に近いものを形
成することができる。なお、図３に示す第２実施例の同
時一括溶着装置１１においては、回折レンズ７等を冷却
するためにハウジング１２内を冷却水が循環するように
なっており、そのための冷却水配管が図３の中に参照符
号１９によって示されている。
【００３３】前述のように、回折レンズ７（一般的には
回折型光学部品）を使用して、合成樹脂製のワーク９に
対して溶着や除去等のレーザー加工を行なう場合に、接
合部１０（一般的には加工点）において実際に作用して
いるレーザー光のエネルギーレベルを検出、或いは監視
することが望ましい場合がある。本発明の同時一括溶融
装置においては、このような必要性に対応して、装置の
一部に検出手段と、信号処理装置を付加することによっ
て、現実に加工点に作用しているレーザー光のエネルギ
ーレベル（エネルギー量）を容易に検出することが可能
である。その例を第３実施例として、図５にそのシステ
ム構成を示す。なお、前述の第１実施例（図１）と同様
な部分については、同じ参照符号を付すことによって重
複する説明を省略する。
【００３４】第３実施例の同時一括溶着装置２１が第１
実施例の同時一括溶着装置１と異なる点は、回折レンズ
７によって分光されたレーザー光３の一部を受けるよう
に、システムの内部にパワーセンサ２２を設けて、セン
サ２２の出力信号を演算回路２３へ供給する。それによ
って、演算回路２３は検出された一部のエネルギーレベ
ルから、予め計測された比率に基づいて全体のエネルギ
ーレベルを推定することによって、接合部１０のような
加工点に作用しているエネルギー量をリアルタイムに、
且つ十分に正確に検知及び表示することができる。
【００３５】従来のレーザー光による樹脂の溶着装置に
おいては、レーザー発振器２の内部に設けられたエネル
ギーモニタによって、発生したレーザー光のエネルギー
レベルを監視するのが一般的であるが、この方式では実
際に加工点に作用しているエネルギー量を検知すること
ができない。加工点のエネルギー量を検知するために
は、一旦加工を中止して、パワーメータによる計測を実
施する必要がある。これに対して、第３実施例の同時一
括溶着装置２１においては、加工中のエネルギー量の変
化をレーザー発振器２よりもワーク９に近い所において
正確に監視することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例としての同時一括溶着装置
のシステム構成を示す概念図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）はいずれも接合部のパターン
を例示する平面図である。
【図３】本発明の第２実施例としての同時一括溶着装置
の要部の構成を具体的に示す概念図である。
【図４】接合部のパターンを具体的に例示する平面図で
ある。
【図５】本発明の第３実施例としての同時一括溶着装置
のシステム構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１…第１実施例の同時一括溶着装置 ２…ＹＡＧレーザー発振器 ６…冷却ユニット ７…回折レンズ（回折型光学部品） ８…集光レンズ ９…ワーク ９ａ…透過性の樹脂 ９ｂ…吸収性の樹脂 １０…接合部（焦点） １１…第２実施例の同時一括溶着装置 ２１…第３実施例の同時一括溶着装置 ２２…パワーセンサ ２３…演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 秀彰 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA04 AA33 AA37 AA50 AA55 4E068 BB00 CD04 CD05 CD08 4F211 AK03 TA01 TH01 TH02 TH30 TN27 TQ10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザー光を回折型光学部品内で回折及
    び透過させることによって所定の形状のビームとなるよ
    うに処理した後に収束させて被加工材料の目的領域へ照
    射することにより、前記材料のうちでレーザー光が照射
    された全ての部分を発熱させて実質的に同時に溶融させ
    ることを特徴とする、レーザー光による材料の同時一括
    溶融方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、レーザー光を前記回
    折型光学部品内で回折及び透過させることによって複数
    本のビームに分岐させた後に、それぞれのビームを収束
    させて前記材料の目的領域へ同時に照射することによ
    り、前記材料の面上に複数個の焦点を形成させて熱を発
    生させることにより、該複数個の焦点における材料を実
    質的に同時に溶融させることを特徴とする、レーザー光
    による材料の同時一括溶融方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記材料の溶
    融した部分によって、前記材料と、それに接触している
    他の材料とを溶着させることを特徴とする、レーザー光
    による材料の同時一括溶融溶着方法。
  4. 【請求項４】 請求項３において、発熱する材料として
    レーザー光を吸収する材料を使用すると共に、それに接
    着される他の材料としてレーザー光を透過する材料を使
    用することを特徴とする、レーザー光による材料の同時
    一括溶融溶着方法。
  5. 【請求項５】 請求項１又は２において、前記材料の溶
    融した部分を排除することによって、前記材料の特定の
    部分を除去することを特徴とする、レーザー光による材
    料の同時一括溶融除去方法。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
    前記回折型光学部品によってレーザー光の一部を分岐さ
    せると共に、分岐したレーザー光のエネルギーレベルを
    計測することにより、材料に対して照射されたレーザー
    光のエネルギー量を推定することを特徴とする、レーザ
    ー光による材料の同時一括溶融方法。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
    前記材料のすくなくとも１つが樹脂からなることを特徴
    とする、レーザー光による材料の同時一括溶融方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
    前記材料のすくなくとも１つが金属からなることを特徴
    とする、レーザー光による材料の同時一括溶融方法。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載され
    た方法を実施するための機構を備えていることを特徴と
    する、レーザー光による材料の同時一括溶融装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、前記回折型光学部
    品が、セレン化亜鉛のブロックにリソグラフィーとエッ
    チングによって凹凸段差が形成されたものであることを
    特徴とする、レーザー光による材料の同時一括溶融装
    置。
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