JP2021085939A - ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 - Google Patents
ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021085939A JP2021085939A JP2019213478A JP2019213478A JP2021085939A JP 2021085939 A JP2021085939 A JP 2021085939A JP 2019213478 A JP2019213478 A JP 2019213478A JP 2019213478 A JP2019213478 A JP 2019213478A JP 2021085939 A JP2021085939 A JP 2021085939A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- distance
- collimating lens
- axicon
- axicon lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
本発明の一実施形態に係る加工装置1の構成について、図1を参照して説明する。図1において、(a)は、加工装置1の構成を示すブロック図であり、(b)は、加工装置1が備える加工ヘッド13の断面図である。
加工ヘッド13の機能について、図2及び図3を参照して説明する。図2の(a)〜(c)は、加工ヘッド13の光軸を含む断面における断面図であって、加工ヘッド13の内部におけるコリメートレンズ131及びアキシコンレンズ132の配置を示す断面図である。なお、図2の(a)〜(c)においては、コリメートレンズ131及びアキシコンレンズ132のみを図示している。また、図2の(a)〜(c)の各々に図示したz軸は、加工ヘッド13の光軸(図2の(a)〜(c)の各々には図示せず)と平行になるように定めている。また、z軸は、デリバリファイバ12の出射面に対応する位置が原点となるように定めている。図3の(a)〜(c)の各々は、それぞれ、図2の(a)〜(c)に示したコリメートレンズ131及びアキシコンレンズ132の配置に対応したベッセルビームのビーム強度の分布を示すグラフである。
図1に示した加工ヘッド13において、距離D1を変化させた場合に得られるビームプロファイルを図4に示す。図4に示したD1=0mmのプロットは、距離D1を基準となる距離D1と一致させた場合(すなわち図2の(a)に示した状態)において得られたものである。また、図4に示したD1=−6mmのプロットは、距離D1を基準となる距離D1より6mm短くした場合(すなわち図2の(b)に示した状態の一例)において得られたものであり、図4に示したD1=6mmのプロットは、距離D1を基準となる距離D1より6mm長くした場合(すなわち図2の(c)に示した状態の一例)において得られたものである。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
11 レーザ光源
12 デリバリファイバ
13 加工ヘッド
130 筐体
131 コリメートレンズ
132 アキシコンレンズ
133 レンズホルダ(調整機構の一部)
134 調整ボルト
135 保護ガラス
136 ガス供給孔
14 カメラ
15 制御部
W 対象物(加工対象物)
Claims (10)
- アキシコンレンズと、
前記アキシコンレンズに入射するガウシアンビームの発散角を変更することによって、前記アキシコンレンズから出射するベッセルビームのリング間隔を調整する調整機構と、を備えている、
ことを特徴とするビームシェイパ。 - 前記ガウシアンビームの光路上に配置されたコリメートレンズを更に備えており、
前記調整機構は、前記コリメートレンズから前記アキシコンレンズまでの距離を保ったまま、前記ガウシアンビームの出射点から前記コリメートレンズまでの距離を変化させることによって、前記発散角を変更する、
ことを特徴とする請求項1に記載のビームシェイパ。 - 前記出射点は、前記ガウシアンビームを出射する光ファイバの出射端である、
ことを特徴とする請求項2に記載のビームシェイパ。 - 前記調整機構は、レンズホルダと、スライド部とを備え、
前記レンズホルダは、前記コリメートレンズから前記アキシコンレンズまでの距離を保ったまま、前記コリメートレンズ及び前記アキシコンレンズの各々を保持し、
前記スライド部は、前記レンズホルダ及び前記出射端の少なくとも何れか一方をスライドさせることによって、前記出射端から前記コリメートレンズまでの距離を変化させる、
ことを特徴とする請求項3に記載のビームシェイパ。 - 前記調整機構による前記発散角の調整範囲には、前記ガウシアンビームが収斂光となる発散角と前記ガウシアンビームが発散光となる発散角との両方が含まれる、
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のビームシェイパ。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載のビームシェイパを備えた加工装置であって、前記ビームシェイパは、前記ベッセルビームを出射する、
ことを特徴とする加工装置。 - 加工対象物の表面のうち、少なくとも前記ベッセルビームが照射されている照射点近傍における光を検出する光検出器と、
前記光検出器が検出した前記光に応じたフィードバック制御を前記調整機構に対して行う制御部と、を更に備えている、
ことを特徴とする請求項6に記載の加工装置。 - 前記光検出器は、前記照射点近傍を撮像するカメラであり、
制御部は、前記カメラにより撮像された前記照射点近傍の画像に応じたフィードバック制御を前記調整機構に対して行う、
ことを特徴とする請求項7に記載の加工装置。 - アキシコンレンズに入射するガウシアンビームの発散角を変更することによって、前記アキシコンレンズから出射するベッセルビームのリング間隔を調整する調整工程を含んでいる、
ことを特徴とするビームシェイピング方法。 - 前記調整工程は、前記ガウシアンビームの光路上に配置されたコリメートレンズから前記アキシコンレンズまでの距離を保ったまま、前記ガウシアンビームの出射点から前記コリメートレンズまでの距離を変化させることによって、前記発散角を変更する、
ことを特徴とする請求項9に記載のビームシェイピング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213478A JP7236371B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213478A JP7236371B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021085939A true JP2021085939A (ja) | 2021-06-03 |
JP7236371B2 JP7236371B2 (ja) | 2023-03-09 |
Family
ID=76087495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019213478A Active JP7236371B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7236371B2 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3419321A (en) * | 1966-02-24 | 1968-12-31 | Lear Siegler Inc | Laser optical apparatus for cutting holes |
JP2001150165A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Toshiba Corp | レーザーアーク溶接装置及びその方法並びにレーザーアークコーティング方法 |
JP2005288503A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Laser System:Kk | レーザ加工方法 |
JP2013052403A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP2015029942A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | Hoya Candeo Optronics株式会社 | 光照射装置 |
JP2016075786A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 川崎重工業株式会社 | レーザビーム合成装置 |
JP2017530867A (ja) * | 2014-07-14 | 2017-10-19 | コーニング インコーポレイテッド | 長さおよび直径の調節可能なレーザビーム焦線を用いて透明材料を加工するためのシステムおよび方法 |
JP2019042793A (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-22 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機 |
WO2019193918A1 (ja) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 日本板硝子株式会社 | レーザービームを用いた加工のための光学装置、レーザービームを用いた加工方法、及びガラス物品の製造方法 |
-
2019
- 2019-11-26 JP JP2019213478A patent/JP7236371B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3419321A (en) * | 1966-02-24 | 1968-12-31 | Lear Siegler Inc | Laser optical apparatus for cutting holes |
JP2001150165A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-05 | Toshiba Corp | レーザーアーク溶接装置及びその方法並びにレーザーアークコーティング方法 |
JP2005288503A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Laser System:Kk | レーザ加工方法 |
JP2013052403A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Toyota Central R&D Labs Inc | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP2015029942A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | Hoya Candeo Optronics株式会社 | 光照射装置 |
JP2017530867A (ja) * | 2014-07-14 | 2017-10-19 | コーニング インコーポレイテッド | 長さおよび直径の調節可能なレーザビーム焦線を用いて透明材料を加工するためのシステムおよび方法 |
JP2016075786A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 川崎重工業株式会社 | レーザビーム合成装置 |
JP2019042793A (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-22 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機 |
WO2019193918A1 (ja) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 日本板硝子株式会社 | レーザービームを用いた加工のための光学装置、レーザービームを用いた加工方法、及びガラス物品の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7236371B2 (ja) | 2023-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9685355B2 (en) | Laser dicing device and dicing method | |
TWI505891B (zh) | Laser processing device | |
JP5520819B2 (ja) | レーザー照射を用いた材料の加工方法およびそれを行なう装置 | |
US9346126B2 (en) | Laser processing head, laser processing apparatus, optical system of laser processing apparatus, laser processing method, and laser focusing method | |
JP2020500810A5 (ja) | ||
JP4869219B2 (ja) | 陰影測定による制御の方法と装置 | |
US20180185959A1 (en) | System and methods for fabricating a component based on local thermal conductivity of a build material | |
JP2018501964A (ja) | 溶接シームの深さをリアルタイムで測定するための装置 | |
TW201919805A (zh) | 使用遠焦光束調整組件以雷射處理透明工件的設備與方法 | |
KR20020085893A (ko) | 기판 처리 장치 및 상기 장치를 이용한 기판 처리 방법 | |
CN106842587B (zh) | 衍射光学方法实现高斯光整形为超高长宽比的极细线型均匀光斑 | |
JP6091652B2 (ja) | 光加工ヘッド、光加工装置、その制御方法及び制御プログラム | |
JP2009178725A (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 | |
RU2012112398A (ru) | ЛАЗЕРНАЯ ФОКУСИРУЮЩАЯ ГОЛОВКА С ЛИНЗАМИ ИЗ ZnS, ИМЕЮЩИМИ ТОЛЩИНУ ПО КРАЯМ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, 5 мм, И УСТАНОВКА И СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДНОЙ ТАКОЙ ФОКУСИРУЮЩЕЙ ГОЛОВКИ | |
CN112496529A (zh) | 激光切割系统 | |
KR102675028B1 (ko) | 접근하기 어려운 공작물의 레이저 가공장치 | |
KR20180021096A (ko) | 레이저 가공 헤드 및 그를 포함하는 레이저 가공 기계 | |
JP5007654B2 (ja) | 光源装置 | |
KR20160127461A (ko) | 레이저 가공 장치 및 그 가공방법 | |
US20210170524A1 (en) | Laser beam adjustment system and laser processing apparatus | |
JP2021085939A (ja) | ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 | |
JP6677073B2 (ja) | レーザシート光源装置 | |
JP2021085940A (ja) | ビームシェイパ、加工装置、及びビームシェイピング方法 | |
JP2021085984A (ja) | ビームシェイパ及び加工装置 | |
Blomqvist et al. | Multi-kW laser cladding using cylindrical collimators and square-formed fibers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220525 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230227 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7236371 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |