JP2005152988A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 均質かつライン状のレーザ光を得ることができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ２００μｍ以上のスロー方向発光幅を有し、発光部におけるレーザ光Ｌのスロー方向の強度分布がその平坦値に対するピーク値の割合で１．３以上となるワンチップ半導体レーザ光源１３と、融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質から構成される鏡筒１とワンチップ半導体レーザ光源１３との間で光軸センタ２２上に配置され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有する非球面レンズ１４とを備える。この構成により、集光部Ｍにおけるスロー方向のレーザ光Ｌの強度分布のばらつきを低減し、均質なレーザ光Ｌを得ることができるため、集光部Ｍでのこげつきを解消することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばレンズを鏡筒内に嵌め込むレンズ固定装置に使用され、樹脂接合等を行うレーザ加工装置に関するものである。

従来、樹脂接合等を行う装置としてレーザ加工装置があり、たとえば特許文献１に開示されている。
このレーザ加工装置は、図６に示すように、必要な発光容量を得るための半導体レーザ５１と、これら半導体レーザ５１から出射される各レーザ光Ｌを一点に集光し、第１シリンドリカルレンズ５２，第２シリンドリカルレンズ５３から形成された集光光学系を持ったレーザ加熱ツールと、前記半導体レーザ５１に電源を接続して駆動する駆動回路（図示せず）と、この駆動回路は電源から半導体レーザに供給する駆動電流を制限する電流制限回路（図示せず）を備えている。

この構成により、半導体レーザアレイの各半導体レーザ５１から出射される各レーザ光Ｌは、第１シリンドリカルレンズ５２により帯状の平行光とされ、そして第１シリンドリカルレンズ５２を経た平行な帯状光は、第２シリンドリカルレンズ５３によって帯状光を幅方向に集光される。

これにより、レーザ光Ｌを一点に集光させて被加熱部をスポット照射できるようにしている。
特開平８−５２５８２号公報

しかし、上記従来のレーザ加工装置の構成によると、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、発光部におけるスロー方向のレーザ光Ｌの強度のピーク値Ｐは平坦値Ｖの数倍の大きさで、レーザ光Ｌの強度分布に大きなばらつきが発生しており、このばらつきは集光部に反映されるため、集光部においても同様にレーザ光Ｌの強度分布に大きなばらつきが発生する。このため、集光部で均質なレーザ光Ｌを得ることができず、ピーク値Ｐを示す位置で樹脂等にこげつきが発生するという問題がある。

また、樹脂は融点と分解点との温度差が小さいため、上述したようにレーザ光Ｌの強度分布のばらつきや強度変動がおきると、樹脂が分解されて接合できなくなるという問題がある。

また、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、ファースト方向のレーザ光Ｌを第１シリンドリカルレンズ５２で平行光とした後、第２シリンドリカルレンズ５３で集光させているが、集光部、すなわちレンズかしめ部等接合界面では、集光部におけるファースト方向のレーザ光Ｌはビーム幅が拡がっているため、レーザ光Ｌが円弧状となり、したがって適宜にレンズかしめ等を行うことができないという問題がある。

そこで本発明は、均質かつライン状のレーザ光を得ることができるレーザ加工装置を提供することを目的としたものである。

前記した目的を達成するために、本発明の請求項１記載のレーザ加工装置は、融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するレーザ加工装置であって、２００μｍ以上のスロー方向発光幅を有し、発光部における前記レーザ光のスロー方向の強度分布がその平坦値に対するピーク値の割合で１．３以上となるワンチップ半導体レーザ光源と、前記物質と前記ワンチップ半導体レーザ光源との間で前記光軸センタ上に配置され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有する非球面レンズとを備えたことを特徴としたものである。

また請求項２記載のレーザ加工装置は、融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するレーザ加工装置であって、筒状に形成された金属製の本体と、前記本体内に設けられ、２００μｍ以上のスロー方向発光幅を有し、発光部における前記レーザ光のスロー方向の強度分布がその平坦値に対するピーク値の割合で１．３以上となるワンチップ半導体レーザ光源と、前記本体内に、前記物質と前記ワンチップ半導体レーザ光源との間で前記光軸センタ上に配置され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有する非球面レンズと、前記本体内に設けられ、前記非球面レンズを保持し、調整具により前記光軸センタ上における非球面レンズの位置を可変可能としたレンズ保持部と、前記本体内に設けられ、前記ワンチップ半導体レーザ光源と前記本体とを絶縁する絶縁体とを備えたことを特徴としたものである。

そして請求項３記載のレーザ加工装置は、請求項２に記載の発明であって、前記本体内に、前記ワンチップ半導体レーザ光源と前記レーザ駆動装置を冷却する水冷却配管を、前記半導体レーザ光源の近傍まで配置したことを特徴としたものである。

さらに請求項４記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記非球面レンズを、前記物質の前記レーザ光のファースト方向の集光部において、前記レーザ光のスロー方向の強度分布を、その平坦値とピーク値との比率で１〜１．３の範囲とする非球面レンズとしたことを特徴としたものである。

しかも請求項５記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明であって、前記レーザ光源は、前記レーザ光の集光部において、前記物質の融点と分解点との間の温度が発生する強度のレーザ光を発生させることを特徴としたものである。

また請求項６記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明であって、開口数の値を固定し、前記非球面レンズを前記光軸センタ上を移動させることにより、光軸センタ上において、前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離よりも長くなるように設定することを特徴としたものである。

そして請求項７記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明であって、前記非球面レンズを固定し、開口数の値を任意に変化させることにより、光軸センタ上において、前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離よりも長くなるように設定することを特徴としたものである。

さらに請求項８記載のレーザ加工装置は、請求項６または請求項７に記載の発明であって、前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を数十ｍｍ、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離を９ｍｍ以下としたことを特徴としたものである。

しかも請求項９記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明であって、前記ワンチップ半導体レーザ光源から出射される前記レーザ光のスロー方向の発光幅を０．２ｍｍ以上にするとともに開口数の値を略０．３とし、レンズの平面部における径を略６．４ｍｍとした非球面レンズを使用したことを特徴としたものである。

また請求項１０記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の発明であって、融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質により形成されたレーザ加工対象物であって、カメラ用レンズの径より僅かに大きく形成されている孔部と、前記孔部の周囲上部に形成され、内側に前記カメラ用レンズと当接するかしめ面を有し、前記孔部に嵌め込まれた前記カメラ用レンズをかしめるかしめ部とからなり、前記カメラ用レンズをかしめる際、前記かしめ面の中央部に窒素ガスを噴出させた状態のもと、前記レーザ光を水平位置から上方へ１５°〜３０°傾けた状態で、集光部である前記かしめ面の中央部位置に対して、スロー方向の前記レーザ光が水平となるよう照射することを特徴としたものである。

そして請求項１１記載のレーザ加工装置は、請求項１０に記載の発明であって、前記レーザ光のスロー方向の集光部が前記かしめ面の中央部位置で水平に、前記かしめ面に沿って移動するように、前記レーザ光とかしめ部を等速度で相対移動させることを特徴としたものである。

さらに請求項１２記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の発明であって、前記物質を、熱可塑性樹脂又はハンダメッキあるいはスズメッキされた亜鉛ダイキャストとしたことを特徴としたものである。

本発明のレーザ加工装置は、集光部におけるスロー方向のレーザ光の強度分布のばらつきを低減でき、均質なレーザ光を得ることができるため、物質を均質に加熱でき、したがって物質がこげつくことを回避することができる。

以下に、本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置について、図面を参照しながら説明する。
図１に本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置を用いたレンズ固定装置の概略図を示す。

図１において、１はレーザ加工対象物の鏡筒であり、この鏡筒１は、ファイバー強化された熱可塑性樹脂（融点と分解点との温度差が小さい物質の一例；たとえば融点が２５０゜Ｃ、分解点または沸点が３００゜Ｃの樹脂）で形成されており、内方にカメラ用レンズ５が嵌め込まれる孔部４と、この孔部４の周囲上部に形成され、内側にカメラ用レンズ５と当接するかしめ面２Ａを有し、孔部４に嵌め込まれたカメラ用レンズ５をかしめるためのかしめ部２とを設けている。またこの鏡筒１を前記かしめ部２が上向きとなるように固定する受け治具３が備えられている。なお、上記孔部４の径は、カメラ用レンズ５の径より僅かに大きく形成されており、カメラ用レンズ５が中心に配置されたとき、カメラ用レンズ５の両側面５Ａと孔部４の内壁面４Ａとの間に隙間６（約２０μｍ）ができるよう形成されている。

また、かしめ部２は、カメラ用レンズ５の側面５Ａの上端位置からかしめ部２の上端位置までの距離Ｋが、レーザ加工装置１によるかしめ部２の溶融を行ってもカメラ用レンズ５をかしめることが可能な距離（約１ｍｍ）となるよう形成されており、カメラ用レンズ５をかしめる際は、カメラ用レンズ５の側部の上端位置とかしめ部２の上端位置との中央部Ｘ位置（かしめ部の上端から約０．５ｍｍ）をレーザ光Ｌにより照射する。

図１において、１１は受け治具３の上方に配置されたレーザ加工装置であり、このレーザ加工装置１１は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記鏡筒１側が開放され筒状に形成された金属製の本体１２と、この本体１２内に２本の樹脂ねじ２１により絶縁フィルム（絶縁体の一例）１６を介して固定され、上記鏡筒１のかしめ部２を溶解させるレーザ光Ｌを光軸センタ２２を中心に出射する出射部２３を有するワット級ワンチップ半導体レーザ（ＬＤ）（ワンチップ半導体レーザ光源の一例）１３と、本体１２内で且つ鏡筒１とワット級ワンチップ半導体レーザ１３との間で光軸センタ２２上に配置され、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の出射部２３から出射されるレーザ光Ｌを集光させる非球面レンズ１４と、本体１２内で且つ開放された鏡筒１側で非球面レンズ１４を保持し、調整具により光軸センタ２２上における非球面レンズ１４の位置を可変可能としたレンズ保持部１５と、本体１２に配置され、外方から引き込まれた給電線２４により給電されて、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３を駆動するパワートランジスタ１７と回路基板２７からなるレーザ駆動回路と、本体１２内で且つ本体１２の後端部（鏡筒１とは反対の端部）に設けられた係合部２５からワット級ワンチップ半導体レーザ１３の近傍まで配置された水冷却配管２６などから構成されている。

上記水冷却配管２６に、係合部２５にホース等を差し込み、水を流すことにより、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３やレーザ駆動装置を形成するパワートランジスタ１７等から発生する熱が本体１２内にこもらないようにしている。また、上記本体１２はアルミダイキャストにより形成され放熱効果を有しており、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３やパワートランジスタ１７等から発生する熱が本体１２内にこもらないようにしている。

上記ワット級ワンチップ半導体レーザ１３に形成された出射部２３は、レーザ光Ｌのスロー方向の発光幅が２００μｍ、ファースト方向の発光幅が１μｍ、開口数の値が０．３とされ、図４（ａ）に示すように、発光部におけるレーザ光Ｌのスロー方向の強度分布がその平坦値Ｖに対するピーク値Ｐの割合で３〜５倍、少なくとも１．３以上となっており、また図４（ｂ）に示すように、発光部におけるレーザ光Ｌのファースト方向の強度分布は中心部で略一直線上となり急峻なものとなっている。

またワット級ワンチップ半導体レーザ１３は、図５（ａ）に示すように、上記出射部２３より出射するレーザ光Ｌによって、かしめ部２（樹脂）のレーザ光Ｌの集光部Ｍのスロー方向において、かしめ部２を形成する樹脂の融点と分解点との間となる強度のレーザ光Ｌを発生させるよう、その出力が設定されている。

上記非球面レンズ１４は、図３に示すように、複数の変曲点を有する非球面部１４ａと、径が６．４ｍｍに形成された平面部１４ｂとから構成され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有し、この凸面の曲線が複数の変曲点を有するように形成されており、図５（ａ）に示すように、かしめ部２（樹脂）のレーザ光Ｌの集光部Ｚにおけるレーザ光Ｌのスロー方向の強度分布を、その平坦値Ｖとピーク値Ｐとの比率で１〜１．３の範囲とするとともに、図５（ｂ）に示すように、かしめ部２（樹脂）のレーザ光Ｌの集光部Ｍにおけるレーザ光Ｌのファースト方向の強度分布を、中心部の強度分布を高くするものとしている。

また図３（ｂ）に示すように、開口数の値を略０．３に固定し、非球面レンズ１４を光軸センタ２２上を移動、もしくは非球面レンズ１４を固定し、開口数の値を任意に変化させることにより、光軸センタ２２上において、非球面レンズ１４の焦点位置Ｎからレーザ光Ｌのファースト方向における集光部Ｍまでの距離ｆ２を、非球面レンズ１４の焦点位置Ｎからワット級ワンチップ半導体レーザ１３までの距離ｆ１よりも長くなるよう設定しており、たとえば、非球面レンズ１４の焦点位置Ｎからレーザ光Ｌのファースト方向における集光部Ｍまでの距離ｆ２を数十ｍｍ、非球面レンズ１４の焦点位置Ｎからワット級ワンチップ半導体レーザ１３までの距離ｆ１を９ｍｍ以下としたときのレーザ光Ｌの集光部Ｍにおけるレーザ光Ｌの強度分布を、図５により詳細に説明する。

図５（ａ）に示すように、集光部Ｍにおけるスロー方向のレーザ光Ｌの強度分布は、ビーム幅Ａが約１０００μｍ（１ｍｍ）となり、平坦値Ｖとピーク値Ｐとの比がＰ／Ｖ＝１〜１．３の範囲に収まっている。

これにより、ピーク値Ｐの値を分解点と融点との間の温度に収め、集光部Ｍにおけるスロー方向のレーザ光Ｌの強度分布のばらつきを低減することができるため、均質なレーザ光Ｌを得ることができ、したがって樹脂で形成されたかしめ部２が部分的にこげつくことを回避することができる。また、レーザ光Ｌの強度分布のばらつきや強度変動を低減することができるため、確実に樹脂接合を行うことができる。

また図５（ｂ）に示すように、このときの集光部Ｍにおけるファースト方向のレーザ光Ｌの強度分布は、中心部の強度分布が高くなり、ビーム幅Ｂが１０〜５０μｍ（たとえば約２０μｍ以下）に集光された状態となっている。

このファースト方向のレーザ光Ｌとスロー方向のレーザ光Ｌとにより、集光部Ｍ、すなわちレンズかしめ部等接合界面において、均質かつライン状（極細）のレーザ光Ｌを得ることができるため、適宜にレンズかしめ等を行うことができる。

以下に、上記した実施の形態における作用を説明する。
まず、図１に示すように、受け治具３にレーザ加工対象の鏡筒１を上向きに固定し、この鏡筒１の孔部４にレンズ５を嵌め込み、調芯を行う。この調芯の結果、隙間６は数１０μｍ〜数μｍとなる。そして、レーザ加工装置１１から照射されるレーザ光Ｌを水平位置から上方へα（１５°〜３０°）傾けた状態で、レーザ光Ｌの集光部Ｍが鏡筒１のかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置に合うように、そしてスロー方向のレーザ光Ｌが水平となるように、レーザ加工装置１１を調整する。

そして、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３によりカメラ用レンズ５をかしめる際、かしめ面２Ａの中央部Ｘに窒素ガスを噴き付けた窒素ガス雰囲気の中で、レーザ光Ｌを、水平位置から上方へα（１５°〜３０°）傾けた状態で、集光部Ｍであるかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置に対してスロー方向のレーザ光Ｌが水平となりファースト方向のレーザ光Ｌが集光するよう照射する。ファースト方向のレーザ光Ｌのビーム幅Ｂ（約２０μｍ）が集光部である中央部Ｘの高さ方向の幅となる。

このとき、レーザ加工装置１１より、集光部Ｍのスロー方向においてかしめ部２を形成する樹脂の融点と分解点との間となる強度のレーザ光Ｌを発生させるようにその出力が設定されたレーザ光Ｌが、非球面レンズ１４を介してかしめ部２に向けて出射される。

そして、レーザ光Ｌのスロー方向の集光部Ｍがかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置で水平に、かしめ面２Ａに沿って移動するように、レーザ光Ｌとかしめ部２を等速度で相対移動させることにより、移動に伴う予熱効果を得ることができ、また移動平均の加熱が行われることにより均質な加熱を行われ、かしめ面２Ａの中央部Ｘの樹脂が溶けて隙間６に流れ込み、且つ軟化したかしめ部２がカメラ用レンズ５の上に覆い被さり（中央部Ｘ位置より内側に倒れ込み）、仕上がりが綺麗でかつ確実にカメラ用レンズ５のかしめが実行される。

このように、かしめ面２Ａの中央部Ｘに窒素ガス雰囲気の中でレーザ光Ｌを照射することにより、溶けて液状となった樹脂の酸化を防止することができ、よってかしめ部２がこげつくことを回避できる。また上述したように、均質なレーザ光Ｌを得ることができることからかしめ部２が部分的にこげつくことが回避され、またレーザ光Ｌの強度分布のばらつきや強度変動を低減することができることから、確実に樹脂接合を行え、さらにかしめ部２の接合界面において、均質かつライン状（極細）のレーザ光Ｌを得ることができるため、適宜にレンズかしめが行える。

なお、１台のレーザ加工装置１１によりレンズかしめを行っているが、３台の１２０゜の角度で配置されたレーザ加工装置１１により３方向から同時に、レーザ光Ｌを照射しレンズかしめを行うと、カメラ用レンズの位置がずれることなく、レンズかしめを行うことができ、調芯の精度を維持することができる。

以上のように実施の形態によれば、上述した非球面レンズ１４を用いてレーザ光Ｌを集光することにより、集光部Ｍにおけるスロー方向のレーザ光Ｌの強度分布のばらつきを低減することができ、均質なレーザ光Ｌを得ることができるため、樹脂で形成されたかしめ部２が部分的にこげつくことを回避することができる。

また、実施の形態によれば、レーザ光Ｌの強度分布のばらつきを低減できるとともに、半導体レーザ１３はかしめ部２の集光部Ｍのスロー方向において樹脂の融点と分解点との間の温度を発生させる強度のレーザ光Ｌを発光させることにより、かしめ部２が発生する熱により分解されてしまうことを回避でき、かしめ部２による鏡筒１とレンズ５の固定を確実に行うことができる。

また、実施の形態によれば、集光部Ｍのスロー方向において均質なレーザ光Ｌを得ることができるとともに、集光部Ｍのファースト方向において急峻なレーザ光Ｌを得ることができるため、集光部Ｍ、すなわちレンズかしめ部等接合界面において、均質かつライン状（極細）のレーザ光Ｌを得ることができ、したがって適宜にレンズかしめ等を行うことができる。

また、実施の形態によれば、かしめ面２Ａの中央部Ｘに窒素ガスを噴出させながらレーザ光Ｌを照射することにより樹脂の酸化を防止することができるためかしめ部２がこげつくことを回避でき、また溶解した樹脂が隙間６に流れ込み、且つ軟化したかしめ部２がカメラ用レンズ５の上に覆い被さることにより鏡筒１とレンズ５を確実に固定することができる。

また、実施の形態によれば、水冷却配管２６に係合部２５にホース等を差し込み、水を流すことにより、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３やパワートランジスタ１７等から発生する熱が本体１２内にこもらないようにしているため、本体１２内が高温になることを防止することができ、連続してレーザ加工を実施することができる。

また、実施の形態によれば、レーザ光Ｌのスロー方向の集光部Ｍがかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置で水平に、かしめ面２Ａに沿って移動するように、レーザ光Ｌとかしめ部２を等速度で相対移動させることにより、移動に伴う予熱効果を得ることができ、また移動平均の加熱が行われることにより均質な加熱を行われ、かしめ面２Ａの中央部Ｘの樹脂が溶けて隙間６に流れ込み、且つ軟化したかしめ部２がカメラ用レンズ５の上に覆い被さるため（中央部Ｘ位置より内側に倒れ込むため）、仕上がりが綺麗でかつ確実にカメラ用レンズ５のかしめを実行することができる。

なお、本実施の形態では、上記非球面レンズ１４は、非球面部１４ａと平面部１４ｂとから構成されているが、平面部１４ｂを非球面部としてもよい。この場合、出射側の非球面部は、入射側の非球面部に対して出射側の非球面部の曲率が大きい凸面を有し、この凸面の曲線が複数の変曲点を有するように形成しなければならない。

また本実施の形態では、水冷却配管２６に水を流していたが、これに限ることはなく、低温の空気などを水冷却配管２６に吹き込むことにより、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３やパワートランジスタ１５等から発生する熱を本体１２内にこもらないようにしてもよい。

また本実施の形態では、物質を融点と分解点との温度差の小さい熱可塑性樹脂としているが、このような可塑性樹脂に限ることはなく、融点と沸点との温度差の小さい金属、たとえばハンダメッキあるいはスズメッキされた亜鉛ダイキャストなどでもよい。

本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置を用いたレンズ固定装置の概略図である。 同レーザ加工装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同レーザ加工装置であり、（ａ）はスロー方向、（ｂ）はファースト方向の概略構成図である。 同レーザ加工装置の発光部におけるレーザ光であり、（ａ）はスロー方向、（ｂ）はファースト方向のレーザ光の強度分布図である。 同レーザ加工装置の集光部におけるレーザ光であり、（ａ）はスロー方向、（ｂ）はファースト方向のレーザ光の強度分布図である。 従来のレーザ加工装置であり、（ａ）はスロー方向、（ｂ）はファースト方向の概略構成図である。 従来のレーザ加工装置の集光部におけるレーザ光であり、（ａ）はスロー方向、（ｂ）はファースト方向のレーザ光の強度分布図である。

符号の説明

１ 鏡筒（物質）
２ かしめ部
２Ａ かしめ面
４ 孔部
５ カメラ用レンズ
１１ レーザ加工装置
１２ 本体
１３ ワット級ワンチップ半導体レーザ（ワンチップ半導体レーザ光源）
１４ 非球面レンズ
１５ レンズ保持体
１６ 絶縁体
１７ パワートランジスタ（レーザ駆動装置）
２２ 光軸センタ
２６ 水冷却配管
Ｌ レーザ光
Ｐ ピーク値
Ｖ 平坦値
Ｘ 中央部
Ｍ 集光部
Ｎ 焦点位置

Claims (12)

1. 融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するレーザ加工装置であって、
   ２００μｍ以上のスロー方向発光幅を有し、発光部における前記レーザ光のスロー方向の強度分布がその平坦値に対するピーク値の割合で１．３以上となるワンチップ半導体レーザ光源と、
   前記物質と前記ワンチップ半導体レーザ光源との間で前記光軸センタ上に配置され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有する非球面レンズと
   を備えたこと
   を特徴とするレーザ加工装置。
2. 融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するレーザ加工装置であって、
   筒状に形成された金属製の本体と、
   前記本体内に設けられ、２００μｍ以上のスロー方向発光幅を有し、発光部における前記レーザ光のスロー方向の強度分布がその平坦値に対するピーク値の割合で１．３以上となるワンチップ半導体レーザ光源と、
   前記本体内に、前記物質と前記ワンチップ半導体レーザ光源との間で前記光軸センタ上に配置され、入射側に対して出射側の曲率が大きい凸面を有する非球面レンズと、
   前記本体内に設けられ、前記非球面レンズを保持し、調整具により前記光軸センタ上における非球面レンズの位置を可変可能としたレンズ保持部と、
   前記本体内に設けられ、前記ワンチップ半導体レーザ光源と前記本体とを絶縁する絶縁体とを備えたこと
   を特徴とするレーザ加工装置。
3. 前記本体内に、前記ワンチップ半導体レーザ光源と前記レーザ駆動装置を冷却する水冷却配管を、前記半導体レーザ光源の近傍まで配置したこと
   を特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記非球面レンズを、前記物質の前記レーザ光のファースト方向の集光部において、前記レーザ光のスロー方向の強度分布を、その平坦値とピーク値との比率で１〜１．３の範囲とする非球面レンズとしたこと
   を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
5. 前記レーザ光源は、前記レーザ光の集光部において、前記物質の融点と分解点との間の温度が発生する強度のレーザ光を発生させること
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
6. 開口数の値を固定し、前記非球面レンズを前記光軸センタ上を移動させることにより、光軸センタ上において、前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離よりも長くなるように設定すること
   を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
7. 前記非球面レンズを固定し、開口数の値を任意に変化させることにより、光軸センタ上において、前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離よりも長くなるように設定すること
   を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
8. 前記非球面レンズの焦点位置から前記レーザ光のファースト方向における集光部までの距離を数十ｍｍ、前記非球面レンズの焦点位置から前記ワンチップ半導体レーザ光源までの距離を９ｍｍ以下としたこと
   を特徴とする請求項６または請求項７に記載のレーザ加工装置。
9. 前記ワンチップ半導体レーザ光源から出射される前記レーザ光のスロー方向の発光幅を０．２ｍｍ以上にするとともに開口数の値を略０．３とし、レンズの平面部における径を略６．４ｍｍとした非球面レンズを使用したこと
   を特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
10. 融点と分解点または沸点との温度差が小さい物質により形成されたレーザ加工対象物であって、
    カメラ用レンズの径より僅かに大きく形成されている孔部と、
    前記孔部の周囲上部に形成され、内側に前記カメラ用レンズと当接するかしめ面を有し、前記孔部に嵌め込まれた前記カメラ用レンズをかしめるかしめ部と
    からなり、
    前記カメラ用レンズをかしめる際、前記かしめ面の中央部に窒素ガスを噴出させた状態のもと、前記レーザ光を水平位置から上方へ１５°〜３０°傾けた状態で、集光部である前記かしめ面の中央部位置に対して、スロー方向の前記レーザ光が水平となるよう照射すること
    を特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
11. 前記レーザ光のスロー方向の集光部が前記かしめ面の中央部位置で水平に、前記かしめ面に沿って移動するように、前記レーザ光とかしめ部を等速度で相対移動させること
    を特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工装置。
12. 前記物質を、熱可塑性樹脂又はハンダメッキあるいはスズメッキされた亜鉛ダイキャストとしたこと
    を特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。

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