JP3256090B2 - レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法 - Google Patents
レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法Info
- Publication number
- JP3256090B2 JP3256090B2 JP18941194A JP18941194A JP3256090B2 JP 3256090 B2 JP3256090 B2 JP 3256090B2 JP 18941194 A JP18941194 A JP 18941194A JP 18941194 A JP18941194 A JP 18941194A JP 3256090 B2 JP3256090 B2 JP 3256090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- semiconductor laser
- light
- heating
- laser heating
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光を用いて非接触に加熱
を行い半田付けやこれの修正等を行うための、レーザ加
熱ツールとレーザ加熱装置および方法に関するものであ
る。
を行い半田付けやこれの修正等を行うための、レーザ加
熱ツールとレーザ加熱装置および方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光を用いた非接触な加熱方法は図１６に
示すものが実用されている。このものは、ランプ光源ａ
からの光を凹面鏡である反射笠ｂにより一点ｃに集光
し、この光が集光される一点ｃで半田付け部等の被加熱
部に光を照射することにより、半田付け部の半田を溶融
させて半田付けやこれの修正等を行っている。
示すものが実用されている。このものは、ランプ光源ａ
からの光を凹面鏡である反射笠ｂにより一点ｃに集光
し、この光が集光される一点ｃで半田付け部等の被加熱
部に光を照射することにより、半田付け部の半田を溶融
させて半田付けやこれの修正等を行っている。
【０００３】このような加熱方法では、微細な部分でも
これに光を集中させて照射し、まわりに影響なく非接触
に局部加熱することができ、今日の電子回路基板のよう
な高密度化し微細化している電子回路の半田付けに好適
である。
これに光を集中させて照射し、まわりに影響なく非接触
に局部加熱することができ、今日の電子回路基板のよう
な高密度化し微細化している電子回路の半田付けに好適
である。
【０００４】一方、ＹＡＧレーザ等を利用した半田付け
や孔明けの技術、あるいは切断加工技術も開発されてい
る。
や孔明けの技術、あるいは切断加工技術も開発されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光の照射に
よって加熱し、半田付けやこれの修正等を行うには、比
較的大きな光強度が必要である。これを満足するのにラ
ンプ光源ａとしてはハロゲンやキセノンを利用したラン
プを用いている。しかし、このようなランプ光源ａは寿
命が短く、例えば数百時間で交換する必要がある。また
これらのランプは電力を光に変換する光変換効率が１０
％程度と低く、大きな駆動電力が必要であるし、光変換
効率が低い分だけランプ光源ａの発熱量が大きく強力な
冷却装置とまわりへの熱影響の防止とが必要であるの
で、装置全体が大型化し、被加熱部が微細な電子回路基
板には向かない上、装置コストおよびランニングコスト
の高いものとなってしまう。
よって加熱し、半田付けやこれの修正等を行うには、比
較的大きな光強度が必要である。これを満足するのにラ
ンプ光源ａとしてはハロゲンやキセノンを利用したラン
プを用いている。しかし、このようなランプ光源ａは寿
命が短く、例えば数百時間で交換する必要がある。また
これらのランプは電力を光に変換する光変換効率が１０
％程度と低く、大きな駆動電力が必要であるし、光変換
効率が低い分だけランプ光源ａの発熱量が大きく強力な
冷却装置とまわりへの熱影響の防止とが必要であるの
で、装置全体が大型化し、被加熱部が微細な電子回路基
板には向かない上、装置コストおよびランニングコスト
の高いものとなってしまう。
【０００６】ＹＡＧレーザの場合、光が集中して出射し
直進性のあるレーザ光が得られるので、集光効率は高
い。しかし、電力を光エネルギーに変換する効率が２、
３％と極端に低いので、さらに大きな駆動電力が必要な
ため、装置が大型化し、装置コストおよびランニングコ
ストの高いものとなる。しかも、ランプの寿命は短いの
で、頻繁に加熱作業を行うような電子回路基板の大量生
産等にはあまり使われていない。
直進性のあるレーザ光が得られるので、集光効率は高
い。しかし、電力を光エネルギーに変換する効率が２、
３％と極端に低いので、さらに大きな駆動電力が必要な
ため、装置が大型化し、装置コストおよびランニングコ
ストの高いものとなる。しかも、ランプの寿命は短いの
で、頻繁に加熱作業を行うような電子回路基板の大量生
産等にはあまり使われていない。
【０００７】一方、半導体レーザを利用することも考え
られるが、半導体レーザのレーザ光の出力強度はまだ十
分でないし、半導体レーザからのレーザ光を光ファイバ
により導いて照射する一般の方式では半導体レーザから
のレーザ光は光ファイバによるロスが大きいと云ったこ
とのために、必要十分な光強度が得られない。
られるが、半導体レーザのレーザ光の出力強度はまだ十
分でないし、半導体レーザからのレーザ光を光ファイバ
により導いて照射する一般の方式では半導体レーザから
のレーザ光は光ファイバによるロスが大きいと云ったこ
とのために、必要十分な光強度が得られない。
【０００８】本発明は、上記従来のような問題点を解消
することを課題とし、電力の光強度への変換効率、およ
び集光効率が高く、静電気や熱影響のない電子部品の半
田付けやこれの修正等に適した、小型かつ長寿命で、装
置コストおよびランニングコストの安価なレーザ加熱ツ
ールとレーザ加熱装置および方法を提供することを主た
る目的とするものである。
することを課題とし、電力の光強度への変換効率、およ
び集光効率が高く、静電気や熱影響のない電子部品の半
田付けやこれの修正等に適した、小型かつ長寿命で、装
置コストおよびランニングコストの安価なレーザ加熱ツ
ールとレーザ加熱装置および方法を提供することを主た
る目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のレーザ加熱ツールは、複数個の半
導体レーザを直線状に配列した半導体レーザアレイと、
この半導体レーザアレイから出射したレーザ光を帯状光
として出射させる第１のシリンドリカルレンズとを有す
ることを第１の特徴とするものである。
するために、本発明のレーザ加熱ツールは、複数個の半
導体レーザを直線状に配列した半導体レーザアレイと、
この半導体レーザアレイから出射したレーザ光を帯状光
として出射させる第１のシリンドリカルレンズとを有す
ることを第１の特徴とするものである。
【００１０】第１の特徴において、さらに、第１のシリ
ンドリカルレンズから出射した帯状の平行光を幅方向に
集光させる第２のシリンドリカルレンズを有することを
第２の特徴とするものである。 また、第１の特徴におい
て、第２の特徴とは別に、あるいはさらに、半導体レー
ザアレイが複数列配置されていることを第３の特徴とす
るものである。また、第１の特徴において、第２の特徴
とは別に、あるいはさらに、照射光軸面から外れて配置
された半導体レーザアレイは、この半導体レーザアレイ
の出射側が照射光軸面方向に傾斜していることを第４の
特徴とするものである。
ンドリカルレンズから出射した帯状の平行光を幅方向に
集光させる第２のシリンドリカルレンズを有することを
第２の特徴とするものである。 また、第１の特徴におい
て、第２の特徴とは別に、あるいはさらに、半導体レー
ザアレイが複数列配置されていることを第３の特徴とす
るものである。また、第１の特徴において、第２の特徴
とは別に、あるいはさらに、照射光軸面から外れて配置
された半導体レーザアレイは、この半導体レーザアレイ
の出射側が照射光軸面方向に傾斜していることを第４の
特徴とするものである。
【００１１】前記第１〜第４の特徴のいずれか１つにお
いて、さらに、半導体レーザアレイの半導体レーザを配
列した長手方向に放熱体を設けたことを第５の特徴とす
るものである。
いて、さらに、半導体レーザアレイの半導体レーザを配
列した長手方向に放熱体を設けたことを第５の特徴とす
るものである。
【００１２】 第５の特徴において、さらに、 放熱体の内
部に冷却路を設け、この冷却路に送風する冷却送風手段
を設けたことを第６の特徴とするものである。
部に冷却路を設け、この冷却路に送風する冷却送風手段
を設けたことを第６の特徴とするものである。
【００１３】第６の特徴において、さらに、冷却路が貫
通孔であることを第７の特徴とするものである。
通孔であることを第７の特徴とするものである。
【００１４】第６、第７の特徴のいずれか１つにおい
て、さらに、集光、照射部を加熱する送風手段を有する
ことを第８の特徴とするものである。
て、さらに、集光、照射部を加熱する送風手段を有する
ことを第８の特徴とするものである。
【００１５】 第８の特徴において、さらに、 送風手段
は、冷却送風手段による放熱体からの排気を導くもので
あることを第９の特徴とするものである。
は、冷却送風手段による放熱体からの排気を導くもので
あることを第９の特徴とするものである。
【００１６】第９の特徴において、さらに、送風手段
は、放熱体からの排気を加熱する加熱手段を有すること
を第１０の特徴とするものである。
は、放熱体からの排気を加熱する加熱手段を有すること
を第１０の特徴とするものである。
【００１７】第５〜第１０の特徴のいずれか１つにおい
て、さらに、放熱体の周囲に設けたツールカバーと、こ
のツールカバーと前記放熱体との間に絶縁層を設けたこ
とを第１１の特徴とするものである。
て、さらに、放熱体の周囲に設けたツールカバーと、こ
のツールカバーと前記放熱体との間に絶縁層を設けたこ
とを第１１の特徴とするものである。
【００１８】第１の特徴において、さらに、帯状光を平
行な２つの帯状光として出射させる回折格子を有するこ
とを第１２の特徴とするものである。
行な２つの帯状光として出射させる回折格子を有するこ
とを第１２の特徴とするものである。
【００１９】上記のような目的を達成するために、本発
明のレーザ加熱装置は、前記第１〜第１２のいずれか１
つのレーザ加熱ツールと、レーザ光の集光照射部の温度
を検出するセンサと、このセンサからの出力に応じて半
導体レーザの駆動電流を制御するフィードバック制御手
段とを有することを第１の特徴とするものである。
明のレーザ加熱装置は、前記第１〜第１２のいずれか１
つのレーザ加熱ツールと、レーザ光の集光照射部の温度
を検出するセンサと、このセンサからの出力に応じて半
導体レーザの駆動電流を制御するフィードバック制御手
段とを有することを第１の特徴とするものである。
【００２０】この第１の特徴において、さらに、予め設
定した温度プロファイルを記憶する記憶手段と、この温
度プロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御する制
御手段を有することを第２の特徴とするものである。
定した温度プロファイルを記憶する記憶手段と、この温
度プロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御する制
御手段を有することを第２の特徴とするものである。
【００２１】上記のような目的を達成するために、本発
明のレーザ加熱方法は、複数の半導体レーザを直線状に
配列した半導体レーザアレイから出射したレーザ光をシ
リンドリカルレンズにより帯状の平行光として出射させ
ることを第１の特徴とするものである。
明のレーザ加熱方法は、複数の半導体レーザを直線状に
配列した半導体レーザアレイから出射したレーザ光をシ
リンドリカルレンズにより帯状の平行光として出射させ
ることを第１の特徴とするものである。
【００２２】この第１の特徴において、さらに、帯状の
平行光を幅方向に集光させることを第２の特徴とするも
のである。
平行光を幅方向に集光させることを第２の特徴とするも
のである。
【００２３】これら第１、第２の特徴のいずれか１つに
おいて、さらに、半導体レーザアレイを冷却することを
第３の特徴とするものである。
おいて、さらに、半導体レーザアレイを冷却することを
第３の特徴とするものである。
【００２４】この第３の特徴において、さらに、半導体
レーザアレイを冷却した排気を加熱して集光照射部に送
風することを第５の特徴とするものである。
レーザアレイを冷却した排気を加熱して集光照射部に送
風することを第５の特徴とするものである。
【００２５】
【作用】本発明のレーザ加熱ツール、レーザ加熱装置お
よび方法は、加熱に必要な発光容量分を、通常用いられ
る半導体レーザにても、それを複数用いることにより、
半導体レーザが電力の光強度への変換率が高い特徴、お
よびレーザ光は半導体レーザから一方向に出射される直
進性のあるもので集光性がよく照射効率が高い特徴を活
かして得られる上に、直線状に配列された半導体レーザ
から出射される各レーザ光を少なくとも１つの帯状光に
集光させて、必要なら、この帯状の平行光をさらに幅方
向にも集光させて、必要な集光形状にて被加熱部に照射
することができ、ランプ光源や光ファイバを用いる場合
に比し高い熱交換効率で前記必要な発光量分を利用でき
るようにするので、被加熱部を十分に局部加熱して光を
用いた非接触な加熱を満足しながら、半導体レーザを駆
動する必要電力、および半導体レーザに必要な光容量を
小さく抑えて熱の発生を少なくし、これらに弱い電子部
品の光加熱にも問題なく適用でき、小型で寿命が長く、
装置コストおよびランニングコストも低減する。
よび方法は、加熱に必要な発光容量分を、通常用いられ
る半導体レーザにても、それを複数用いることにより、
半導体レーザが電力の光強度への変換率が高い特徴、お
よびレーザ光は半導体レーザから一方向に出射される直
進性のあるもので集光性がよく照射効率が高い特徴を活
かして得られる上に、直線状に配列された半導体レーザ
から出射される各レーザ光を少なくとも１つの帯状光に
集光させて、必要なら、この帯状の平行光をさらに幅方
向にも集光させて、必要な集光形状にて被加熱部に照射
することができ、ランプ光源や光ファイバを用いる場合
に比し高い熱交換効率で前記必要な発光量分を利用でき
るようにするので、被加熱部を十分に局部加熱して光を
用いた非接触な加熱を満足しながら、半導体レーザを駆
動する必要電力、および半導体レーザに必要な光容量を
小さく抑えて熱の発生を少なくし、これらに弱い電子部
品の光加熱にも問題なく適用でき、小型で寿命が長く、
装置コストおよびランニングコストも低減する。
【００２６】特に、レーザ加熱ツールでは、各半導体レ
ーザにより光強度補償を行うのに、各レーザ光を１つの
帯状光に集光させるのに共用した１つの第１のシリンド
リカルレンズはもとより、この帯状の平行光をさらに幅
方向に集光させる１つの第２のシリンドリカルレンズを
含め、集光光学系を扁平なかさ低い配列として全体をコ
ンパクトなものとして前記方法の発明を実現することが
できる。同時に、各半導体レーザの露出面積が大きくな
る配列状態となることによって、まわりへの放熱が図り
やすく熱影響のさらに少ないものとすることができる。
また、レーザ加熱装置では、フィードバック制御手段
が、半導体レーザを、集光照射部から実際に検出される
センサからの温度情報に基づいて駆動制御することによ
り、光照射によるどのような自動加熱をも、環境温度の
影響による温度のばらつきなく正確に達成することがで
きる。
ーザにより光強度補償を行うのに、各レーザ光を１つの
帯状光に集光させるのに共用した１つの第１のシリンド
リカルレンズはもとより、この帯状の平行光をさらに幅
方向に集光させる１つの第２のシリンドリカルレンズを
含め、集光光学系を扁平なかさ低い配列として全体をコ
ンパクトなものとして前記方法の発明を実現することが
できる。同時に、各半導体レーザの露出面積が大きくな
る配列状態となることによって、まわりへの放熱が図り
やすく熱影響のさらに少ないものとすることができる。
また、レーザ加熱装置では、フィードバック制御手段
が、半導体レーザを、集光照射部から実際に検出される
センサからの温度情報に基づいて駆動制御することによ
り、光照射によるどのような自動加熱をも、環境温度の
影響による温度のばらつきなく正確に達成することがで
きる。
【００２７】レーザ加熱装置において、半導体レーザか
ら出射するレーザ光について予め設定し記憶した温度プ
ロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御すると、加
熱に必要な温度プロファイルを予め設定してこれを記憶
しておくだけで、設定通りの加熱状態を得るように半導
体レーザを時間経過とともに駆動するのに、どのような
条件での加熱をも正確に繰り返し自動的に達成すること
ができる。
ら出射するレーザ光について予め設定し記憶した温度プ
ロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御すると、加
熱に必要な温度プロファイルを予め設定してこれを記憶
しておくだけで、設定通りの加熱状態を得るように半導
体レーザを時間経過とともに駆動するのに、どのような
条件での加熱をも正確に繰り返し自動的に達成すること
ができる。
【００２８】
【００２９】また、半導体を駆動するとき、半導体レー
ザに接した放熱体にてまわりへの放熱を図る構成では、
半導体レーザの必要な光容量に比し発熱量が小さいこと
と相まって、装置を大型化せずに十分に冷却しまわりへ
の熱影響を防止することができる。
ザに接した放熱体にてまわりへの放熱を図る構成では、
半導体レーザの必要な光容量に比し発熱量が小さいこと
と相まって、装置を大型化せずに十分に冷却しまわりへ
の熱影響を防止することができる。
【００３０】
【００３１】また、半導体レーザのまわりにこれと接す
るように位置して内部に冷却路が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却路に冷却空気を送風する冷却送風手段
とを備えた構成では、半導体レーザが駆動されることに
より発熱しても、これを放熱体に直接伝導するととも
に、放熱体に設けられた放熱孔とこれに冷却送風手段に
よって送風する冷却空気とによって放熱体に伝導された
半導体レーザからの熱を放熱体から強制的に奪い去るの
で、半導体レーザからの熱を効率よくかつ迅速に放熱さ
せることができ、まわりへの熱影響を防止することがで
きる。
るように位置して内部に冷却路が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却路に冷却空気を送風する冷却送風手段
とを備えた構成では、半導体レーザが駆動されることに
より発熱しても、これを放熱体に直接伝導するととも
に、放熱体に設けられた放熱孔とこれに冷却送風手段に
よって送風する冷却空気とによって放熱体に伝導された
半導体レーザからの熱を放熱体から強制的に奪い去るの
で、半導体レーザからの熱を効率よくかつ迅速に放熱さ
せることができ、まわりへの熱影響を防止することがで
きる。
【００３２】レーザ光の集光照射部に送風する送風手段
を備えた構成では、集光照射し加熱している被加熱部か
ら発生する煙等を排除するので、被加熱部に煙の粒子が
付着するのを防止し、かつ被加熱部を外部観察しやすく
することができる。
を備えた構成では、集光照射し加熱している被加熱部か
ら発生する煙等を排除するので、被加熱部に煙の粒子が
付着するのを防止し、かつ被加熱部を外部観察しやすく
することができる。
【００３３】送風手段が、冷却送風手段による放熱体か
らの排気を導く構成では、この送風のためのダクトだけ
があればよいので、この送風のためのファン等が必要に
なって構造が複雑化するようなことを防止することがで
き、放熱体からの廃熱を集光照射部での光加熱を補助す
ることもできる。
らの排気を導く構成では、この送風のためのダクトだけ
があればよいので、この送風のためのファン等が必要に
なって構造が複雑化するようなことを防止することがで
き、放熱体からの廃熱を集光照射部での光加熱を補助す
ることもできる。
【００３４】集光照射部に導く冷却送風手段による放熱
体からの排気を加熱する加熱手段を有する構成では、放
熱体からの排気を加熱してさらに昇温させてから、集光
照射部に送風することになるので、前記光加熱の送風に
よる補助機能を高めることができる。
体からの排気を加熱する加熱手段を有する構成では、放
熱体からの排気を加熱してさらに昇温させてから、集光
照射部に送風することになるので、前記光加熱の送風に
よる補助機能を高めることができる。
【００３５】
【００３６】
【００３７】また、半導体レーザアレイが、複数列配置
されていると、前記扁平でかさ低い半導体レーザ配列の
利点を損なわずに、使用する半導体レーザ数を配列数分
だけ確実に増大することができる。
されていると、前記扁平でかさ低い半導体レーザ配列の
利点を損なわずに、使用する半導体レーザ数を配列数分
だけ確実に増大することができる。
【００３８】照射光軸面から外れて配置された半導体レ
ーザアレイが、この半導体レーザアレイの出射側が照射
光軸面方向に傾斜していると、半導体レーザアイレイか
ら出射するレーザ光が集光光学系の光軸面に沿い、また
はその近傍に入射させられて、複数列の半導体レーザア
レイから出射するレーザ光のそれぞれを光軸面に沿って
重ね、あるいは隣接するように入射させることができる
ので、１つの集光光学系を利用した一点への集光を効率
よく達成することができる。
ーザアレイが、この半導体レーザアレイの出射側が照射
光軸面方向に傾斜していると、半導体レーザアイレイか
ら出射するレーザ光が集光光学系の光軸面に沿い、また
はその近傍に入射させられて、複数列の半導体レーザア
レイから出射するレーザ光のそれぞれを光軸面に沿って
重ね、あるいは隣接するように入射させることができる
ので、１つの集光光学系を利用した一点への集光を効率
よく達成することができる。
【００３９】さらに、直線状に並べられた半導体レーザ
のまわりに密接し内部に冷却孔が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却孔に送風する送風手段とを備えた構成
では、前記半導体レーザの露出面積の大きさを利用し
て、半導体レーザの熱を放熱体に効率よく伝導すること
ができ、放熱体の冷却孔に冷却送風手段からの冷却空気
を送風して、放熱体の放熱効率を高めることと相まっ
て、半導体レーザの発熱によるまわりへの熱影響をさら
に確実に防止することができる。
のまわりに密接し内部に冷却孔が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却孔に送風する送風手段とを備えた構成
では、前記半導体レーザの露出面積の大きさを利用し
て、半導体レーザの熱を放熱体に効率よく伝導すること
ができ、放熱体の冷却孔に冷却送風手段からの冷却空気
を送風して、放熱体の放熱効率を高めることと相まっ
て、半導体レーザの発熱によるまわりへの熱影響をさら
に確実に防止することができる。
【００４０】また、ツールカバーと放熱体との間に絶縁
層が設けられた構成では、ツールカバーの内側の絶縁層
によって放熱体をまわりから絶縁することができるの
で、これを放熱に有利な熱伝導性のよい金属部材とし
て、半導体レーザの放熱性能を向上しながら、静電気が
まわりに影響するのも十分に防止することができる。
層が設けられた構成では、ツールカバーの内側の絶縁層
によって放熱体をまわりから絶縁することができるの
で、これを放熱に有利な熱伝導性のよい金属部材とし
て、半導体レーザの放熱性能を向上しながら、静電気が
まわりに影響するのも十分に防止することができる。
【００４１】帯状光を平行な２つの帯状光として出射さ
せる回折格子を有していると、パッケージ型の多ピン電
子部品の相対向する２辺に直線状に並ぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
せる回折格子を有していると、パッケージ型の多ピン電
子部品の相対向する２辺に直線状に並ぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
【００４２】
【００４３】
【実施例】本発明のレーザ加熱方法およびその装置とこ
れらに用いられるレーザ加熱ツールにつき、以下幾つか
の実施例を示しながら具体的に説明する。
れらに用いられるレーザ加熱ツールにつき、以下幾つか
の実施例を示しながら具体的に説明する。
【００４４】図１〜図４は本発明の第１の実施例として
のレーザ加熱装置を示している。本実施例のレーザ加熱
装置は、図１を参照して、加熱に必要な発光容量分の半
導体レーザ１を用いてこれを駆動しながら、半導体レー
ザ１から出射されるレーザ光Ｌを集光光学系２に直接透
過させて必要な形状に集光することにより被加熱部Ａを
集光照射し、この被加熱部Ａを加熱するのに用いるもの
である。
のレーザ加熱装置を示している。本実施例のレーザ加熱
装置は、図１を参照して、加熱に必要な発光容量分の半
導体レーザ１を用いてこれを駆動しながら、半導体レー
ザ１から出射されるレーザ光Ｌを集光光学系２に直接透
過させて必要な形状に集光することにより被加熱部Ａを
集光照射し、この被加熱部Ａを加熱するのに用いるもの
である。
【００４５】このような加熱方法によると、加熱に必要
な発光容量分の半導体レーザ１を用いて、半導体レーザ
１の必要な発光容量分を、半導体レーザ１が電力の光強
度への変換率が高い特徴、およびレーザ光Ｌは半導体レ
ーザ１から一方向に出射される直進性のあるもので集光
性がよく照射効率が高い特徴を活かした上に、半導体レ
ーザ１から出射されるレーザ光Ｌを直接透過させて必要
な形状に集光して被加熱部Ａを照射することにより、ラ
ンプ光源や光ファイバを用いる場合に比し高い熱変換効
率で前記必要な発光容量分を利用するので、微小な被加
熱部を十分に局部加熱して光を用いた非接触な加熱を満
足に達成しながら、半導体レーザ１を駆動する必要電
力、および半導体レーザ１に必要な光容量を小さく抑え
て静電気や熱の発生を少なくし、これらに弱い電子部品
の光加熱にも問題なく適用でき、小型で寿命が長く、装
置コストおよびランニングコストも低減する。
な発光容量分の半導体レーザ１を用いて、半導体レーザ
１の必要な発光容量分を、半導体レーザ１が電力の光強
度への変換率が高い特徴、およびレーザ光Ｌは半導体レ
ーザ１から一方向に出射される直進性のあるもので集光
性がよく照射効率が高い特徴を活かした上に、半導体レ
ーザ１から出射されるレーザ光Ｌを直接透過させて必要
な形状に集光して被加熱部Ａを照射することにより、ラ
ンプ光源や光ファイバを用いる場合に比し高い熱変換効
率で前記必要な発光容量分を利用するので、微小な被加
熱部を十分に局部加熱して光を用いた非接触な加熱を満
足に達成しながら、半導体レーザ１を駆動する必要電
力、および半導体レーザ１に必要な光容量を小さく抑え
て静電気や熱の発生を少なくし、これらに弱い電子部品
の光加熱にも問題なく適用でき、小型で寿命が長く、装
置コストおよびランニングコストも低減する。
【００４６】そして加熱コントロールによる粘度制御や
ガラスを通しての化学合成等、また半導体レーザにより
ＹＡＧロッド端面励起光源としても利用できる。
ガラスを通しての化学合成等、また半導体レーザにより
ＹＡＧロッド端面励起光源としても利用できる。
【００４７】本実施例のレーザ加熱装置の具体的な構成
は、図１、図２に示すように、必要な発光容量を得るた
めの複数の半導体レーザ１、およびこれら半導体レーザ
１から出射される各レーザ光Ｌを一点に集光する１つの
集光光学系２を持ったレーザ加熱ツール３と、前記半導
体レーザ１に電源６を接続して駆動する駆動回路４を備
え、この駆動回路４は電源６から半導体レーザ１に供給
する駆動電流を制限する電流制限回路５を備えている。
は、図１、図２に示すように、必要な発光容量を得るた
めの複数の半導体レーザ１、およびこれら半導体レーザ
１から出射される各レーザ光Ｌを一点に集光する１つの
集光光学系２を持ったレーザ加熱ツール３と、前記半導
体レーザ１に電源６を接続して駆動する駆動回路４を備
え、この駆動回路４は電源６から半導体レーザ１に供給
する駆動電流を制限する電流制限回路５を備えている。
【００４８】これにより、各半導体レーザ１を駆動回路
４により駆動するのに、この駆動回路４による電源６か
らの駆動電流を電流制限回路５により制限することによ
り、過度な電流で駆動する操作や制御で半導体レーザ１
が破壊するのを防止することができる。
４により駆動するのに、この駆動回路４による電源６か
らの駆動電流を電流制限回路５により制限することによ
り、過度な電流で駆動する操作や制御で半導体レーザ１
が破壊するのを防止することができる。
【００４９】半導体レーザ１の特性は、図５の（ａ）に
示すようにある規定の電流ＩL を越えると破壊する。そ
こで、本実施例の電流制限回路５としては、図３に示す
ようにトランジスタ１１のベース電圧を分割抵抗１２と
電圧安定化のためのツェナーダイオード１３とで電流制
限するようにしている。また、半導体レーザ１は図５の
（ｂ）に示すように、一定の電圧Ｖl を越えても、電流
が規定値を越えることになり破壊するので、本実施例の
電流制限回路５としては、図４に示すような、高速のダ
イオード１４を電圧制限をかけることにより保護してい
る。なお、ダイオード１４の代わりに図４に仮想線で示
す高速のツェナーダイオード１５を用いて電圧制限をか
けることもできる。
示すようにある規定の電流ＩL を越えると破壊する。そ
こで、本実施例の電流制限回路５としては、図３に示す
ようにトランジスタ１１のベース電圧を分割抵抗１２と
電圧安定化のためのツェナーダイオード１３とで電流制
限するようにしている。また、半導体レーザ１は図５の
（ｂ）に示すように、一定の電圧Ｖl を越えても、電流
が規定値を越えることになり破壊するので、本実施例の
電流制限回路５としては、図４に示すような、高速のダ
イオード１４を電圧制限をかけることにより保護してい
る。なお、ダイオード１４の代わりに図４に仮想線で示
す高速のツェナーダイオード１５を用いて電圧制限をか
けることもできる。
【００５０】複数の半導体レーザ１は、支持部材１６に
図１に示すようにレーザ光Ｌの出射方向に直角な向きで
直線状に配列し保持した半導体レーザアレイ１７とさ
れ、電極１７ａとともに、組付けおよび駆動上１つのも
のとして取り扱えるものとなっている。
図１に示すようにレーザ光Ｌの出射方向に直角な向きで
直線状に配列し保持した半導体レーザアレイ１７とさ
れ、電極１７ａとともに、組付けおよび駆動上１つのも
のとして取り扱えるものとなっている。
【００５１】集光光学系２は、半導体レーザアレイ１７
の各半導体レーザ１から一列に並んで出射される各レー
ザ光Ｌを、第１のシリンドリカルレンズ１８により帯状
の平行光とし、第１のシリンドリカルレンズ１８をへた
平行な帯状光は、第２のシリンドリカルレンズ１９によ
って帯状光を幅方向に集光し、これによってレーザ光Ｌ
を一点に集光させて被加熱部Ａをスポット照射できるよ
うにしている。
の各半導体レーザ１から一列に並んで出射される各レー
ザ光Ｌを、第１のシリンドリカルレンズ１８により帯状
の平行光とし、第１のシリンドリカルレンズ１８をへた
平行な帯状光は、第２のシリンドリカルレンズ１９によ
って帯状光を幅方向に集光し、これによってレーザ光Ｌ
を一点に集光させて被加熱部Ａをスポット照射できるよ
うにしている。
【００５２】これにより、出射方向と直角な向きに直線
状に並べられた複数の半導体レーザ１から出射するレー
ザ光Ｌを、集光光学系２によって一点に集光させるの
で、複数の半導体レーザ１により光強度補償を行うの
に、半導体レーザ１および集光光学系２を偏平なかさ低
い配列として全体をコンパクトなものとすることができ
るし、各半導体レーザ１の露出面積が大きくなる配列で
あることによって、まわりへの放熱を図りやすく熱影響
のさらに少ないものとすることができる。しかも、レー
ザ光Ｌを一点へに集光した照射により局部加熱効率をさ
らに向上することができるし、被加熱部Ａが微小な場合
に適する。しかも前記集光光学系２による必要な集光
が、入出射面が円筒面である単純な形状のシリンドリカ
ルレンズ２つを用いるだけで達成することができ、構造
の簡単なものとなる。
状に並べられた複数の半導体レーザ１から出射するレー
ザ光Ｌを、集光光学系２によって一点に集光させるの
で、複数の半導体レーザ１により光強度補償を行うの
に、半導体レーザ１および集光光学系２を偏平なかさ低
い配列として全体をコンパクトなものとすることができ
るし、各半導体レーザ１の露出面積が大きくなる配列で
あることによって、まわりへの放熱を図りやすく熱影響
のさらに少ないものとすることができる。しかも、レー
ザ光Ｌを一点へに集光した照射により局部加熱効率をさ
らに向上することができるし、被加熱部Ａが微小な場合
に適する。しかも前記集光光学系２による必要な集光
が、入出射面が円筒面である単純な形状のシリンドリカ
ルレンズ２つを用いるだけで達成することができ、構造
の簡単なものとなる。
【００５３】なお、第１、第２の各シリンドリカルレン
ズ１８、１９のいずれも、入出射面の双方が円筒面であ
ってもよいし、片方だけが円筒面で他方を平面にするこ
ともでき、これらの取り合わせは必要に応じ自由に設計
することができる。
ズ１８、１９のいずれも、入出射面の双方が円筒面であ
ってもよいし、片方だけが円筒面で他方を平面にするこ
ともでき、これらの取り合わせは必要に応じ自由に設計
することができる。
【００５４】図６、図７は本発明の第２の実施例として
のレーザ加熱装置を示している。本実施例のーレーザ加
熱装置は、主として、集光性を高めた点と、レーザ加熱
ツール３に冷却構造を持たせた点で異なっている。
のレーザ加熱装置を示している。本実施例のーレーザ加
熱装置は、主として、集光性を高めた点と、レーザ加熱
ツール３に冷却構造を持たせた点で異なっている。
【００５５】これら異なった点について説明すると、集
光光学系２は、第１の実施例における２つのシリンドリ
カルレンズ１８、１９に加え、第２のシリンドリカルレ
ンズ１９を出たレーザ光Ｌを凸レンズ２０を使い使用す
るだけで、さらに小さく集光させて、レンズ構造を特に
複雑にすることなく集光性能を向上し、より小さな照射
スポットＢにて被加熱部Ａを照射することができ、さら
に微細な部分の加熱をさらに熱効率よく達成できるよう
にしてある。なお、第１のシリンドリカルレンズ１８は
円柱状のものを用いており、加工が容易となる利点があ
る。
光光学系２は、第１の実施例における２つのシリンドリ
カルレンズ１８、１９に加え、第２のシリンドリカルレ
ンズ１９を出たレーザ光Ｌを凸レンズ２０を使い使用す
るだけで、さらに小さく集光させて、レンズ構造を特に
複雑にすることなく集光性能を向上し、より小さな照射
スポットＢにて被加熱部Ａを照射することができ、さら
に微細な部分の加熱をさらに熱効率よく達成できるよう
にしてある。なお、第１のシリンドリカルレンズ１８は
円柱状のものを用いており、加工が容易となる利点があ
る。
【００５６】また、半導体レーザアレイ１７のまわりに
これに密着する放熱体２１を設けている。放熱体２１は
アルミニウム製で円柱状をなし、後半部に半径方向の切
り込み２１ａを後端部から形成している。この切り込み
２１ａに半導体アレイ１７を収容し、これの表裏両面に
当てがわれている電極１７ａの外面に切り込み２１ａの
両側面２１ｂが密接し、半導体レーザアレイ１７の各半
導体レーザ１が駆動されるときに発生する熱を、放熱体
２１に伝導し放熱されやすくする。
これに密着する放熱体２１を設けている。放熱体２１は
アルミニウム製で円柱状をなし、後半部に半径方向の切
り込み２１ａを後端部から形成している。この切り込み
２１ａに半導体アレイ１７を収容し、これの表裏両面に
当てがわれている電極１７ａの外面に切り込み２１ａの
両側面２１ｂが密接し、半導体レーザアレイ１７の各半
導体レーザ１が駆動されるときに発生する熱を、放熱体
２１に伝導し放熱されやすくする。
【００５７】この放熱のために、放熱体２１にはこれを
軸線方向に縦通する冷却路２１ｃを多数形成する一方、
これら放熱孔２１ｃに冷却空気を送風する冷却送風手段
としての冷却ファン２２を設けてある。したがって、半
導体レーザ１が駆動されることにより発熱しても、これ
を放熱体２１によく伝導するとともに、放熱体２１に設
けられた冷却路２１ｃとこれに冷却ファン２２によって
送風する冷却空気とによって放熱体２１に伝導された半
導体レーザ１からの熱を放熱体２１から効率よく奪い去
るので、各半導体レーザ１の熱を迅速かつ十分に放熱さ
せることができる。
軸線方向に縦通する冷却路２１ｃを多数形成する一方、
これら放熱孔２１ｃに冷却空気を送風する冷却送風手段
としての冷却ファン２２を設けてある。したがって、半
導体レーザ１が駆動されることにより発熱しても、これ
を放熱体２１によく伝導するとともに、放熱体２１に設
けられた冷却路２１ｃとこれに冷却ファン２２によって
送風する冷却空気とによって放熱体２１に伝導された半
導体レーザ１からの熱を放熱体２１から効率よく奪い去
るので、各半導体レーザ１の熱を迅速かつ十分に放熱さ
せることができる。
【００５８】さらに本実施例では、放熱体２１、冷却フ
ァン２２、および集光光学系２を含む全体のまわりに、
ツールカバー２３を施し、全体を１つのツールとして取
扱い使用しやすいストレートな外観とまとまりを与えて
いる。放熱体２１と第１のシリンドリカルレンズ１８と
の間の部分には四方への排気孔２３ａを形成し、冷却フ
ァン２２はツールカバー２３の一部を送風ガイドに共用
しながら、ツールカバー２３の後端から外気を吸入して
これを冷却空気として冷却路２１ｃに送り込み、前記排
気孔２３ａを通じツールカバー２３の外まわり四方へ排
出するようにしてあり、簡単な構造で半導体レーザ１の
放熱を図ることができる。またツールカバー２３と放熱
体２１との間にセラミックスコーティングされた絶縁層
２９を設けてあり、放熱体２１が金属製であっても静電
気の外部影響を防止することができる。
ァン２２、および集光光学系２を含む全体のまわりに、
ツールカバー２３を施し、全体を１つのツールとして取
扱い使用しやすいストレートな外観とまとまりを与えて
いる。放熱体２１と第１のシリンドリカルレンズ１８と
の間の部分には四方への排気孔２３ａを形成し、冷却フ
ァン２２はツールカバー２３の一部を送風ガイドに共用
しながら、ツールカバー２３の後端から外気を吸入して
これを冷却空気として冷却路２１ｃに送り込み、前記排
気孔２３ａを通じツールカバー２３の外まわり四方へ排
出するようにしてあり、簡単な構造で半導体レーザ１の
放熱を図ることができる。またツールカバー２３と放熱
体２１との間にセラミックスコーティングされた絶縁層
２９を設けてあり、放熱体２１が金属製であっても静電
気の外部影響を防止することができる。
【００５９】なお、放熱体２１の前半部には、前記後半
部の切り込み２１ａにまで達する横断面矩形のくり孔２
１ｄが形成され、切り込み２１ａ内の半導体レーザアレ
イ１３の一直線状に並んだ各半導体レーザ１から出射さ
れる帯状に並んだ各レーザ光Ｌにけられが生じるのを防
止している。くり孔２１ｄはレーザ光Ｌのけられを防止
できればよいが、放熱体２１の前半部でもできるだけ冷
却路２１ｃを持った冷却に有利なものとするため、本実
施例ではレーザ光Ｌのけられを防止するのに最小限必要
なだけの大きさおよび形状にしてある。
部の切り込み２１ａにまで達する横断面矩形のくり孔２
１ｄが形成され、切り込み２１ａ内の半導体レーザアレ
イ１３の一直線状に並んだ各半導体レーザ１から出射さ
れる帯状に並んだ各レーザ光Ｌにけられが生じるのを防
止している。くり孔２１ｄはレーザ光Ｌのけられを防止
できればよいが、放熱体２１の前半部でもできるだけ冷
却路２１ｃを持った冷却に有利なものとするため、本実
施例ではレーザ光Ｌのけられを防止するのに最小限必要
なだけの大きさおよび形状にしてある。
【００６０】なお、本発明者等の実験によれば、５０Ｗ
の発熱をする半導体レーザアレイ１３に対し、放熱体２
１は直径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ以上、冷却路２１ｃの
直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度で、半導体レーザアレイ１３ま
わりの温度を１０℃上昇程度に抑えることができ、実用
上問題のない取り扱いやすく使用しやすものでとなっ
た。また、本実施例では冷却送風手段としてレーザ加熱
ツール３に内蔵した冷却ファン２２を用いたが、外部の
冷却空気送風手段から送風するようにすることもでき
る。
の発熱をする半導体レーザアレイ１３に対し、放熱体２
１は直径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ以上、冷却路２１ｃの
直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度で、半導体レーザアレイ１３ま
わりの温度を１０℃上昇程度に抑えることができ、実用
上問題のない取り扱いやすく使用しやすものでとなっ
た。また、本実施例では冷却送風手段としてレーザ加熱
ツール３に内蔵した冷却ファン２２を用いたが、外部の
冷却空気送風手段から送風するようにすることもでき
る。
【００６１】また、半導体レーザアレイ１７の温度が一
定になるように冷却ファン２２の風量を制御するように
してもよい。これにより波長ロックができ、ＹＧＡロッ
ドの端面励起光源としても使える。
定になるように冷却ファン２２の風量を制御するように
してもよい。これにより波長ロックができ、ＹＧＡロッ
ドの端面励起光源としても使える。
【００６２】また、半導体レーザアレイ１７の表裏に電
極１７ａを設けてあるが、半導体レーザ１の放熱を図る
には放熱体２１との間に電極１７ａがあっても熱的には
放熱体２１が直接半導体レーザ１に接しているのと同じ
と見なせる。しかし、放熱体２１を直接半導体レーザ１
に接するようにしてこれが電極として働くようにするこ
ともできる。
極１７ａを設けてあるが、半導体レーザ１の放熱を図る
には放熱体２１との間に電極１７ａがあっても熱的には
放熱体２１が直接半導体レーザ１に接しているのと同じ
と見なせる。しかし、放熱体２１を直接半導体レーザ１
に接するようにしてこれが電極として働くようにするこ
ともできる。
【００６３】また本実施例では、放熱体２１が導電性の
ものとして電極に直接接しているが、非導電性の放熱体
を用いることもでき、この場合ツールカバー２３と放熱
体２１の間の絶縁層２９を省略することができる。
ものとして電極に直接接しているが、非導電性の放熱体
を用いることもでき、この場合ツールカバー２３と放熱
体２１の間の絶縁層２９を省略することができる。
【００６４】集光光学系２は、２つのシリンドリカルレ
ンズ１８、１９と１つの凸レンズ２０とを用いたが、凸
レンズ２０はこれに入射するレーザ光のスポット形状に
よっては非球面形状とすることができる。凸レンズ２０
を非球面形状にする場合、これ１つによって一点への集
光を図ることもできる。また、集光光学系２は種々のレ
ンズの組み合わせ構造のものとすることもできる。
ンズ１８、１９と１つの凸レンズ２０とを用いたが、凸
レンズ２０はこれに入射するレーザ光のスポット形状に
よっては非球面形状とすることができる。凸レンズ２０
を非球面形状にする場合、これ１つによって一点への集
光を図ることもできる。また、集光光学系２は種々のレ
ンズの組み合わせ構造のものとすることもできる。
【００６５】また、冷却路２１ｃを丸孔としたが、角孔
は勿論どのような横断面形状のものとしてもよい。さら
に、冷却路２１ｃは本実施例の場合直線状に形成した
が、これに限らず螺旋形状に形成してもよいのは勿論で
ある。
は勿論どのような横断面形状のものとしてもよい。さら
に、冷却路２１ｃは本実施例の場合直線状に形成した
が、これに限らず螺旋形状に形成してもよいのは勿論で
ある。
【００６６】図８は本発明の第３の実施例として、前記
第１、第２の各実施例で示されたものと代替できる他の
レーザ加熱ツールを示している。
第１、第２の各実施例で示されたものと代替できる他の
レーザ加熱ツールを示している。
【００６７】本実施例のレーザ加熱ツール３は、出射方
向と直角な向きに直線状に並べられた複数の半導体レー
ザ１を、複数列並べて設けた点を特徴としている。
向と直角な向きに直線状に並べられた複数の半導体レー
ザ１を、複数列並べて設けた点を特徴としている。
【００６８】これにより、直線状に並べられた複数の半
導体レーザ１が偏平でかさ低い配列の利点を持っている
のを損なうことなく、使用する半導体レーザ数を配列数
分だけ増大することができる。本実施例では上下２列に
並べてある。
導体レーザ１が偏平でかさ低い配列の利点を持っている
のを損なうことなく、使用する半導体レーザ数を配列数
分だけ増大することができる。本実施例では上下２列に
並べてある。
【００６９】特に本実施例では、照射光軸３１を通り半
導体レーザ１の列方向に平行な照射光軸面から外れて配
置される上下各列の半導体レーザ１が、これらから出射
するレーザ光Ｌが照射光軸面上ないしはこれの近傍に沿
って入射するように先端側が照射光軸面寄りになる傾斜
した配置としてある。
導体レーザ１の列方向に平行な照射光軸面から外れて配
置される上下各列の半導体レーザ１が、これらから出射
するレーザ光Ｌが照射光軸面上ないしはこれの近傍に沿
って入射するように先端側が照射光軸面寄りになる傾斜
した配置としてある。
【００７０】これにより、各列の半導体レーザ１から出
射するレーザ光Ｌのそれぞれを光束厚みｄを持って集光
光学系２の照射光軸面に沿って重ね、あるいは隣接する
ように入射させることができ、１つの集光光学系２を共
用して効率よく一点へ集光させることができる。本実施
例での集光光学系２は第１の実施例の場合と同様なもの
としてあるが、第２の実施例のものと同様なものとして
もよいし、レーザ光Ｌを所定形状の照射スポットＢを得
るように集光するものであればどの様に構成されたもの
を用いてもよい。
射するレーザ光Ｌのそれぞれを光束厚みｄを持って集光
光学系２の照射光軸面に沿って重ね、あるいは隣接する
ように入射させることができ、１つの集光光学系２を共
用して効率よく一点へ集光させることができる。本実施
例での集光光学系２は第１の実施例の場合と同様なもの
としてあるが、第２の実施例のものと同様なものとして
もよいし、レーザ光Ｌを所定形状の照射スポットＢを得
るように集光するものであればどの様に構成されたもの
を用いてもよい。
【００７１】本発明者の実験では１０Ｗの半導体レーザ
出力に対し、０．３ｍｍ×１ｍｍの照射スポットＢが得
られた。
出力に対し、０．３ｍｍ×１ｍｍの照射スポットＢが得
られた。
【００７２】図９、図１０は本発明の第４の実施例を示
し、前記第２の実施例のものにおいてさらに、図９に示
すように各半導体レーザ１から出射するレーザ光Ｌにつ
いて予め設定される温度プロファイル３２を記憶してお
く記憶手段としての、図１０に示すシーケンサ３３と、
このシーケンサ３３に記憶されたプロファイルに応じて
半導体レーザ１を駆動するように駆動回路２４を制御す
る制御手段としてのマイクロコンピュータ３４と、レー
ザ光Ｌの集光照射部の温度を検出するセンサ３５とを備
え、このセンサ３５からの出力に応じて半導体レーザ１
の駆動電流を前記マイクロコンピュータ３４の内部機能
を利用してフィードバック制御するようにしてある。
し、前記第２の実施例のものにおいてさらに、図９に示
すように各半導体レーザ１から出射するレーザ光Ｌにつ
いて予め設定される温度プロファイル３２を記憶してお
く記憶手段としての、図１０に示すシーケンサ３３と、
このシーケンサ３３に記憶されたプロファイルに応じて
半導体レーザ１を駆動するように駆動回路２４を制御す
る制御手段としてのマイクロコンピュータ３４と、レー
ザ光Ｌの集光照射部の温度を検出するセンサ３５とを備
え、このセンサ３５からの出力に応じて半導体レーザ１
の駆動電流を前記マイクロコンピュータ３４の内部機能
を利用してフィードバック制御するようにしてある。
【００７３】これにより、加熱処理に必要な温度プロフ
ァイルを予め設定して、これをシーケンサ３３に記憶し
ておくことにより、マイクロコンピュータ３４がこの設
定通りの加熱状態を得るように半導体レーザ１を駆動す
るので、どのような条件での加熱処理をも繰り返し自動
的に達成することができる。
ァイルを予め設定して、これをシーケンサ３３に記憶し
ておくことにより、マイクロコンピュータ３４がこの設
定通りの加熱状態を得るように半導体レーザ１を駆動す
るので、どのような条件での加熱処理をも繰り返し自動
的に達成することができる。
【００７４】また、半導体レーザ１の駆動電流がマイク
ロコンピュータ３４によって、集光照射部から実際に検
出されるセンサ３５からの温度情報に基づいて制御され
るので、光照射によるどのような加熱処理をも自動的な
制御で正確に達成することができる。
ロコンピュータ３４によって、集光照射部から実際に検
出されるセンサ３５からの温度情報に基づいて制御され
るので、光照射によるどのような加熱処理をも自動的な
制御で正確に達成することができる。
【００７５】マイクロコンピュータ３４によるシーケン
サ３３を用いたデータ処理の具体例は図１０に示してあ
り、マイクロコンピュータ３４には、例えばノートパー
ソナルコンピュータ、各種ターミナル、パームトップパ
ーソナルコンピュータ、ディスクトップパーソナルコン
ピュータ等が利用され、マウス３５の操作で作られた温
度プロファイル情報３２を、アナログまたはデジタル出
力できるシーケンサ３３用のデータに変換され、ＲＳ２
３２Ｃ等の通信回路３６を介し、シーケンサ３３に送ら
れる。シーケンサ３３ではそのデータを記憶するととも
に、タイマデータ等として取扱い、時間経過に応じた電
流出力設定ができるように予めプログラミングされてい
る、これにより、半導体レーザアレイ１７に時々刻々に
変化する電流が流れるように制御することができる。
サ３３を用いたデータ処理の具体例は図１０に示してあ
り、マイクロコンピュータ３４には、例えばノートパー
ソナルコンピュータ、各種ターミナル、パームトップパ
ーソナルコンピュータ、ディスクトップパーソナルコン
ピュータ等が利用され、マウス３５の操作で作られた温
度プロファイル情報３２を、アナログまたはデジタル出
力できるシーケンサ３３用のデータに変換され、ＲＳ２
３２Ｃ等の通信回路３６を介し、シーケンサ３３に送ら
れる。シーケンサ３３ではそのデータを記憶するととも
に、タイマデータ等として取扱い、時間経過に応じた電
流出力設定ができるように予めプログラミングされてい
る、これにより、半導体レーザアレイ１７に時々刻々に
変化する電流が流れるように制御することができる。
【００７６】図１１は本発明の第５の実施例を示し、第
２〜第４の実施例のものが用いているレーザ加熱ツール
３と代替できるさらに他のレーザ加熱ツール３である。
２〜第４の実施例のものが用いているレーザ加熱ツール
３と代替できるさらに他のレーザ加熱ツール３である。
【００７７】本実施例のレーザ加熱ツール３は、レーザ
光Ｌのスポット照射部に送風する送風手段４１を備えて
いる。
光Ｌのスポット照射部に送風する送風手段４１を備えて
いる。
【００７８】したがって、スポット照射し加熱している
被加熱部Ａから発生する煙Ｃ等を、送風手段４１からの
送風により排除するので、被加熱部Ａに煙の粒子が付着
するのを防止することができるし、被加熱部Ａを外観し
易くすることができ加熱処理の作業管理に便利である。
被加熱部Ａから発生する煙Ｃ等を、送風手段４１からの
送風により排除するので、被加熱部Ａに煙の粒子が付着
するのを防止することができるし、被加熱部Ａを外観し
易くすることができ加熱処理の作業管理に便利である。
【００７９】もっとも、送風をレーザ加熱ツール３の外
部から行ってもよいのは勿論である。
部から行ってもよいのは勿論である。
【００８０】送風手段４１は、冷却ファン２２による放
熱体２１からの排気を非加熱部Ａに導くようにしてあ
り、この送風のためのダクト４２だけがあればよいの
で、構造が特に複雑化するようなことを防止することが
できるし、前記排気は放熱体２１からの熱を奪ったもの
であるので、被加熱部Ａを加熱する補助とすることがで
きる。
熱体２１からの排気を非加熱部Ａに導くようにしてあ
り、この送風のためのダクト４２だけがあればよいの
で、構造が特に複雑化するようなことを防止することが
できるし、前記排気は放熱体２１からの熱を奪ったもの
であるので、被加熱部Ａを加熱する補助とすることがで
きる。
【００８１】本実施例において、放熱体２１の放熱孔２
１ｃを液体で埋めておき、これを送風によって気化させ
るようにすると、放熱体２１での放熱を促進し、半導体
アレイ１３の冷却効率を向上することができる。また、
冷却路２１ｃにヒートパイプを挿入することにより、放
熱孔２１ｃでの放熱面積を増大し、半導体レーザアレイ
１７の冷却効率を向上させることもできる。このような
改良は、前記第２実施例〜第４の実施例のものにも採用
することができる。
１ｃを液体で埋めておき、これを送風によって気化させ
るようにすると、放熱体２１での放熱を促進し、半導体
アレイ１３の冷却効率を向上することができる。また、
冷却路２１ｃにヒートパイプを挿入することにより、放
熱孔２１ｃでの放熱面積を増大し、半導体レーザアレイ
１７の冷却効率を向上させることもできる。このような
改良は、前記第２実施例〜第４の実施例のものにも採用
することができる。
【００８２】また、本実施例では、集光照射部に導く冷
却ファン２２による放熱体２１からの排気を加熱する加
熱手段４３を有している。これにより、放熱体２１から
の排気の温度が低くても、これを加熱して集光照射部に
送風することになるので、被加熱部Ａの前記温度補償を
より有利に達成することができる。加熱手段４３として
は本実施例のようにヒータを用いるのが好適である。加
熱手段４３は専用のヒータ電源４４によって駆動するよ
うにしてある。しかし、これに限られるものではない。
却ファン２２による放熱体２１からの排気を加熱する加
熱手段４３を有している。これにより、放熱体２１から
の排気の温度が低くても、これを加熱して集光照射部に
送風することになるので、被加熱部Ａの前記温度補償を
より有利に達成することができる。加熱手段４３として
は本実施例のようにヒータを用いるのが好適である。加
熱手段４３は専用のヒータ電源４４によって駆動するよ
うにしてある。しかし、これに限られるものではない。
【００８３】図１２は本発明の第６の実施例を示し、レ
ーザ加熱ツール３を自動作業機５１の作業軸５２に切換
え使用される１つの工具として取付けてある。また、図
１３は本発明の第７の実施例を示し、作業ロボット５３
の作業アーム５４に着脱して用いられるターレット工具
５５の一工具として利用されるようにしてある。これら
により、レーザ加熱ツール３を種々な作業工程と組み合
わせて適宜に使用され、半田付けやこれの修正、その他
の加熱加工ができるようにしてある。
ーザ加熱ツール３を自動作業機５１の作業軸５２に切換
え使用される１つの工具として取付けてある。また、図
１３は本発明の第７の実施例を示し、作業ロボット５３
の作業アーム５４に着脱して用いられるターレット工具
５５の一工具として利用されるようにしてある。これら
により、レーザ加熱ツール３を種々な作業工程と組み合
わせて適宜に使用され、半田付けやこれの修正、その他
の加熱加工ができるようにしてある。
【００８４】図１４は本発明の第８の実施例を示し、半
導体レーザアレイ１７の各半導体レーザ１から出射され
る各レーザ光Ｌをシリンドリカルレンズ１８と集光また
は拡大特性を有するレンズ１９とによってライン状に集
光させるようにしてある。
導体レーザアレイ１７の各半導体レーザ１から出射され
る各レーザ光Ｌをシリンドリカルレンズ１８と集光また
は拡大特性を有するレンズ１９とによってライン状に集
光させるようにしてある。
【００８５】これにより、半導体レーザ１から出射され
るレーザ光Ｌをライン状の照射スポットＢ１として均一
に集光させることができ、ＱＦＰ型等、パッケージ型の
多ピン電子部品Ｅのように、半田付け部が微小ピッチで
直線状に並んでいるような場合に、これら直線状に並ん
だ各半田付け部の全てにライン状に均一に集光したレー
ザ光Ｌにて同時に均一に照射し、複数の被加熱部を同時
に均一に加熱処理することができる。
るレーザ光Ｌをライン状の照射スポットＢ１として均一
に集光させることができ、ＱＦＰ型等、パッケージ型の
多ピン電子部品Ｅのように、半田付け部が微小ピッチで
直線状に並んでいるような場合に、これら直線状に並ん
だ各半田付け部の全てにライン状に均一に集光したレー
ザ光Ｌにて同時に均一に照射し、複数の被加熱部を同時
に均一に加熱処理することができる。
【００８６】特に本実施例では、ライン状の集光を、連
続したあるいは連続しない四辺をなすようにしてあり、
パッケージ型の多ピン電子部品Ｅの四辺に、直線状に並
んでいる多数の半田付け部を同時に均一に加熱処理でき
る。
続したあるいは連続しない四辺をなすようにしてあり、
パッケージ型の多ピン電子部品Ｅの四辺に、直線状に並
んでいる多数の半田付け部を同時に均一に加熱処理でき
る。
【００８７】図１５は本発明の第９の実施例を示し、回
折格子６１を利用して、ライン状の照射スポットＢ１を
形成する集光が相対向する平行な２辺につき得られるよ
うにしてある。これにより、パッケージ型の多ピン電子
部品Ｅの相対向する２辺に直線状にならぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
折格子６１を利用して、ライン状の照射スポットＢ１を
形成する集光が相対向する平行な２辺につき得られるよ
うにしてある。これにより、パッケージ型の多ピン電子
部品Ｅの相対向する２辺に直線状にならぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
【００８８】なお、回折格子６１の設計によっては、適
宜なライン状に並んだ半導体レーザ１からのレーザ光Ｌ
を円形や多角形等の適宜なライン状照射スポットを形成
するように集光させることができる。
宜なライン状に並んだ半導体レーザ１からのレーザ光Ｌ
を円形や多角形等の適宜なライン状照射スポットを形成
するように集光させることができる。
【００８９】
【発明の効果】本発明のレーザ加熱ツール、レーザ加熱
装置および方法によれば、加熱に必要な発光容量分を、
通常用いられる半導体レーザにても、それを複数用いる
ことにより、半導体レーザが電力の光強度への変換率が
高い特徴、およびレーザ光は半導体レーザから一方向に
出射される直進性のあるもので集光性がよく照射効率が
高い特徴を活かして得られる。その上、直線状に配列さ
れた半導体レーザから出射される各レーザ光を少なくと
も１つの帯状光に集光させて、必要なら、この帯状の平
行光をさらに幅方向にも集光させて、必要な集光形状に
て被加熱部に照射することができる。これにより、ラン
プ光源や光ファイバを用いる場合に比し高い熱交換効率
で前記必要な発光量分を利用できるようにするので、被
加熱部を十分に局部加熱して光を用いた非接触な加熱を
満足しながら、半導体レーザを駆動する必要電力、およ
び半導体レーザに必要な光容量を小さく抑えて熱の発生
を少なくし、これらに弱い電子部品の光加熱にも問題な
く適用でき、小型で寿命が長く、装置コストおよびラン
ニングコストも低減する。また、加熱制御による粘度制
御やガラスを通しての化学合成等、あるいは半導体レー
ザによるＹＡＧロッド端面励起光源としても利用するこ
とができる。
装置および方法によれば、加熱に必要な発光容量分を、
通常用いられる半導体レーザにても、それを複数用いる
ことにより、半導体レーザが電力の光強度への変換率が
高い特徴、およびレーザ光は半導体レーザから一方向に
出射される直進性のあるもので集光性がよく照射効率が
高い特徴を活かして得られる。その上、直線状に配列さ
れた半導体レーザから出射される各レーザ光を少なくと
も１つの帯状光に集光させて、必要なら、この帯状の平
行光をさらに幅方向にも集光させて、必要な集光形状に
て被加熱部に照射することができる。これにより、ラン
プ光源や光ファイバを用いる場合に比し高い熱交換効率
で前記必要な発光量分を利用できるようにするので、被
加熱部を十分に局部加熱して光を用いた非接触な加熱を
満足しながら、半導体レーザを駆動する必要電力、およ
び半導体レーザに必要な光容量を小さく抑えて熱の発生
を少なくし、これらに弱い電子部品の光加熱にも問題な
く適用でき、小型で寿命が長く、装置コストおよびラン
ニングコストも低減する。また、加熱制御による粘度制
御やガラスを通しての化学合成等、あるいは半導体レー
ザによるＹＡＧロッド端面励起光源としても利用するこ
とができる。
【００９０】特に、レーザ加熱ツールでは、各半導体レ
ーザにより光強度補償を行うのに、各レーザ光を１つの
帯状光に集光させるのに共用した１つの第１のシリンド
リカルレンズはもとより、この帯状の平行光をさらに幅
方向に集光させる１つの第２のシリンドリカルレンズを
含め、集光光学系を扁平なかさ低い配列として全体をコ
ンパクトなものとすることができる。同時に、各半導体
レーザの露出面積が大きくなる配列状態となることによ
って、まわりへの放熱が図りやすく熱影響のさらに少な
いものとすることができる。また、レーザ加熱装置で
は、フィードバック制御手段が、半導体レーザを、集光
照射部から実際に検出されるセンサからの温度情報に基
づいて駆動制御することにより、光照射によるどのよう
な自動加熱をも、環境温度の影響による温度のばらつき
なく正確に達成することができる。
ーザにより光強度補償を行うのに、各レーザ光を１つの
帯状光に集光させるのに共用した１つの第１のシリンド
リカルレンズはもとより、この帯状の平行光をさらに幅
方向に集光させる１つの第２のシリンドリカルレンズを
含め、集光光学系を扁平なかさ低い配列として全体をコ
ンパクトなものとすることができる。同時に、各半導体
レーザの露出面積が大きくなる配列状態となることによ
って、まわりへの放熱が図りやすく熱影響のさらに少な
いものとすることができる。また、レーザ加熱装置で
は、フィードバック制御手段が、半導体レーザを、集光
照射部から実際に検出されるセンサからの温度情報に基
づいて駆動制御することにより、光照射によるどのよう
な自動加熱をも、環境温度の影響による温度のばらつき
なく正確に達成することができる。
【００９１】レーザ加熱装置において、半導体レーザか
ら出射するレーザ光について予め設定し記憶した温度プ
ロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御すると、加
熱に必要な温度プロファイルを予め設定してこれを記憶
しておくだけで、設定通りの加熱状態を得るように半導
体レーザを時間経過とともに駆動するのに、どのような
条件での加熱をも正確に繰り返し自動的に達成すること
ができる。
ら出射するレーザ光について予め設定し記憶した温度プ
ロファイルに応じて半導体レーザを駆動制御すると、加
熱に必要な温度プロファイルを予め設定してこれを記憶
しておくだけで、設定通りの加熱状態を得るように半導
体レーザを時間経過とともに駆動するのに、どのような
条件での加熱をも正確に繰り返し自動的に達成すること
ができる。
【００９２】
【００９３】また、半導体を駆動するとき、半導体レー
ザに接した放熱体にて直接まわりへの放熱を図る構成の
ものによれば、半導体レーザの必要な光容量に比し発熱
量が小さいことと相まって、装置を大型化せずに十分に
冷却しまわりへの熱影響を防止することができる。
ザに接した放熱体にて直接まわりへの放熱を図る構成の
ものによれば、半導体レーザの必要な光容量に比し発熱
量が小さいことと相まって、装置を大型化せずに十分に
冷却しまわりへの熱影響を防止することができる。
【００９４】
【００９５】また、半導体レーザのまわりにこれと接す
るように位置して内部に冷却路が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却路に冷却空気を送風する冷却送風手段
とを備えた構成のものによれば、半導体レーザが駆動さ
れることにより発熱しても、これを放熱体に直接伝導す
るとともに、放熱体に設けられた放熱孔とこれに冷却送
風手段によって送風する冷却空気とによって放熱体に伝
導された半導体レーザからの熱を放熱体から強制的に奪
い去るので、半導体レーザからの熱を効率よくかつ迅速
に放熱させることができ、まわりへの熱影響を防止する
ことができる。
るように位置して内部に冷却路が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却路に冷却空気を送風する冷却送風手段
とを備えた構成のものによれば、半導体レーザが駆動さ
れることにより発熱しても、これを放熱体に直接伝導す
るとともに、放熱体に設けられた放熱孔とこれに冷却送
風手段によって送風する冷却空気とによって放熱体に伝
導された半導体レーザからの熱を放熱体から強制的に奪
い去るので、半導体レーザからの熱を効率よくかつ迅速
に放熱させることができ、まわりへの熱影響を防止する
ことができる。
【００９６】レーザ光の集光照射部に送風する送風手段
を備えた構成のものによれば、集光照射し加熱している
被加熱部から発生する煙等を排除するので、被加熱部に
煙の粒子が付着するのを防止し、かつ被加熱部を外部観
察しやすくすることができる。
を備えた構成のものによれば、集光照射し加熱している
被加熱部から発生する煙等を排除するので、被加熱部に
煙の粒子が付着するのを防止し、かつ被加熱部を外部観
察しやすくすることができる。
【００９７】送風手段が、冷却送風手段による放熱体か
らの排気を導く構成のものによれば、この送風のための
ダクトだけがあればよいので、この送風のためのファン
等が必要になって構造が複雑化するようなことを防止す
ることができ、放熱体からの廃熱を集光照射部での光加
熱を補助することもできる。
らの排気を導く構成のものによれば、この送風のための
ダクトだけがあればよいので、この送風のためのファン
等が必要になって構造が複雑化するようなことを防止す
ることができ、放熱体からの廃熱を集光照射部での光加
熱を補助することもできる。
【００９８】集光照射部に導く冷却送風手段による放熱
体からの排気を加熱する加熱手段を有する構成のものに
よれば、放熱体からの排気を加熱してさらに昇温させて
から、集光照射部に送風することになるので、前記光加
熱の送風による補助機能を高めることができる。
体からの排気を加熱する加熱手段を有する構成のものに
よれば、放熱体からの排気を加熱してさらに昇温させて
から、集光照射部に送風することになるので、前記光加
熱の送風による補助機能を高めることができる。
【００９９】
【０１００】
【０１０１】また、半導体レーザアレイが、複数列配置
されていると、前記扁平でかさ低い半導体レーザ配列の
利点を損なわずに、使用する半導体レーザ数を配列数分
だけ確実に増大することができる。
されていると、前記扁平でかさ低い半導体レーザ配列の
利点を損なわずに、使用する半導体レーザ数を配列数分
だけ確実に増大することができる。
【０１０２】照射光軸面から外れて配置された半導体レ
ーザアレイが、この半導体レーザアレイの出射側が照射
光軸面方向に傾斜していると、半導体レーザアイレイか
ら出射するレーザ光が集光光学系の光軸面に沿い、また
はその近傍に入射させられて、複数列の半導体レーザア
レイから出射するレーザ光のそれぞれを光軸面に沿って
重ね、あるいは隣接するように入射させることができる
ので、１つの集光光学系を利用した一点への集光を効率
よく達成することができる。
ーザアレイが、この半導体レーザアレイの出射側が照射
光軸面方向に傾斜していると、半導体レーザアイレイか
ら出射するレーザ光が集光光学系の光軸面に沿い、また
はその近傍に入射させられて、複数列の半導体レーザア
レイから出射するレーザ光のそれぞれを光軸面に沿って
重ね、あるいは隣接するように入射させることができる
ので、１つの集光光学系を利用した一点への集光を効率
よく達成することができる。
【０１０３】さらに、直線状に並べられた半導体レーザ
のまわりに密接し内部に冷却孔が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却孔に送風する送風手段とを備えた構成
のもによれば、前記半導体レーザの露出面積の大きさを
利用して、半導体レーザの熱を放熱体に効率よく伝導す
ることができ、放熱体の冷却孔に冷却送風手段からの冷
却空気を送風して、放熱体の放熱効率を高めることと相
まって、半導体レーザの発熱によるまわりへの熱影響を
さらに確実に防止することができる。
のまわりに密接し内部に冷却孔が設けられた放熱体と、
この放熱体の冷却孔に送風する送風手段とを備えた構成
のもによれば、前記半導体レーザの露出面積の大きさを
利用して、半導体レーザの熱を放熱体に効率よく伝導す
ることができ、放熱体の冷却孔に冷却送風手段からの冷
却空気を送風して、放熱体の放熱効率を高めることと相
まって、半導体レーザの発熱によるまわりへの熱影響を
さらに確実に防止することができる。
【０１０４】また、ツールカバーと放熱体との間に絶縁
層が設けられた構成のものによれば、ツールカバーの内
側の絶縁層によって放熱体をまわりから絶縁することが
できるので、これを放熱に有利な熱伝導性のよい金属部
材として、半導体レーアザの放熱性能を向上しながら、
静電気がまわりに影響するのも十分に防止することがで
きる。
層が設けられた構成のものによれば、ツールカバーの内
側の絶縁層によって放熱体をまわりから絶縁することが
できるので、これを放熱に有利な熱伝導性のよい金属部
材として、半導体レーアザの放熱性能を向上しながら、
静電気がまわりに影響するのも十分に防止することがで
きる。
【０１０５】帯状光を平行な２つの帯状光として出射さ
せる回折格子を有していると、パッケージ型の多ピン電
子部品の相対向する２辺に直線状に並ぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
せる回折格子を有していると、パッケージ型の多ピン電
子部品の相対向する２辺に直線状に並ぶ各半田付け部
を、同時に均一に加熱処理することができる。
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施例としてのレーザ加熱装置
を示す全体構成の平面図である。
を示す全体構成の平面図である。
【図２】図１の装置の側面図である。
【図３】図１、図２の装置の電流制限回路の具体的な一
部の構成を示す回路図である。
部の構成を示す回路図である。
【図４】図１、図２の装置の電流制限回路の具体的な残
りの構成を示す回路図である。
りの構成を示す回路図である。
【図５】半導体レーザの光出力−電流／電圧特性からＬ
Ｄ破壊の電流／電圧限界を示すグラフである。
Ｄ破壊の電流／電圧限界を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例を示すレーザ加熱装置を
示す全体構成の縦断側面図、および横断面図である。
示す全体構成の縦断側面図、および横断面図である。
【図７】図６の装置の縦断平面図、および半導体レーザ
アレイと放熱体の斜視図である。
アレイと放熱体の斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示すレーザ加熱ツール
を示す概略構成の側面図および平面図である。
を示す概略構成の側面図および平面図である。
【図９】本発明の第４の実施例を示すレーザ加熱装置を
示す全体構成図である。
示す全体構成図である。
【図１０】図９の装置のマイクロコンピュータの入出力
関係を含む全体構成図である。
関係を含む全体構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施例を示すレーザ加熱ツー
ルの全体構成図である。
ルの全体構成図である。
【図１２】本発明の第６の実施例を示すレーザ加熱ツー
ルを自動作業機に装着した場合のレーザ加熱装置の一部
を示す正面図である。
ルを自動作業機に装着した場合のレーザ加熱装置の一部
を示す正面図である。
【図１３】本発明の第７の実施例を示すレーザ加熱ツー
ルをロボットの作業アームに装着して用いる場合のレー
ザ加熱装置を示す斜視図である。
ルをロボットの作業アームに装着して用いる場合のレー
ザ加熱装置を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第８の実施例を示すレーザ加熱ツー
ルを示し斜視図である。
ルを示し斜視図である。
【図１５】本発明の第９の実施例を示すレーザ加熱ツー
ルを示し斜視図である。
ルを示し斜視図である。
【図１６】ランプ光源を利用した従来の光による非接触
加熱装置を示す側面図である。
加熱装置を示す側面図である。
１ 半導体レーザ ２ 集光光学系 ３ レーザ加熱ツール ４ 駆動回路 ５ 電流制限回路 １７ 半導体レーザアレイ １８、１９ シリンドリカルレンズ ２０ 凸レンズ ２１ 放熱体 ２２ 冷却ファン ２３ ツールカバー ２９ 絶縁層 ３２ 温度プロファイル ３３ シーケンサ ３４ マイクロコンピュータ ３５ センサ ４１ 送風手段 ４３ 加熱手段 ５１ 自動作業機 ５２ 作業軸 ５３ 作業ロボット ５４ 作業アーム Ａ 被加熱部 Ｂ、Ｂ１ 照射スポット Ｌ レーザ光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/467 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７Ｅ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７ Ｈ０１Ｌ 23/46 Ｃ (56)参考文献 特開 平３−161163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−253170（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−142695（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−301764（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−232508（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−205303（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−278210（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−49368（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−62662（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/06 B23K 1/005 B23K 26/00 B23K 26/14 H01L 23/467 H01S 3/00 H05K 3/34
Claims (18)
- 【請求項１】 複数個の半導体レーザを直線状に配列し
た半導体レーザアレイと、この半導体レーザアレイから
出射したレーザ光を帯状光として出射させる第１のシリ
ンドリカルレンズとを有することを特徴とするレーザ加
熱ツール。 - 【請求項２】 第１のシリンドリカルレンズから出射し
た帯状の平行光を幅方向に集光させる第２のシリンドリ
カルレンズを有することを特徴とする請求項１に記載の
レーザ加熱ツール。 - 【請求項３】 半導体レーザアレイが複数列配置されて
いることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記
載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項４】 照射光軸面から外れて配置された半導体
レーザアレイは、この半導体レーザアレイの出射側が照
射光軸面方向に傾斜していることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１項に記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項５】 半導体レーザアレイの半導体レーザを配
列した長手方向に放熱体を設けたことを特徴とする請求
項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項６】 放熱体の内部に冷却路を設け、この冷却
路に送風する冷却送風手段を設けたことを特徴とする請
求項５に記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項７】 冷却路が貫通孔であることを特徴とする
請求項６に記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項８】 集光、照射部を加熱する送風手段を有す
ることを特徴とする請求項６、７のいずれか１項に記載
のレーザ加熱ツール。 - 【請求項９】 送風手段は、冷却送風手段による放熱体
からの排気を導くものであることを特徴とする請求項８
に記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項１０】 送風手段は、放熱体からの排気を加熱
する加熱手段を有することを特徴とする請求項９に記載
のレーザ加熱ツール。 - 【請求項１１】 放熱体の周囲に設けたツールカバー
と、このツールカバーと前記放熱体との間に絶縁層を設
けたことを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に
記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項１２】 帯状光を平行な２つの帯状光として出
射させる回折格子を有することを特徴とする請求項１に
記載のレーザ加熱ツール。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のレーザ加熱ツールと、レーザ光の集光照射部の温度を
検出するセンサと、このセンサからの出力に応じて半導
体レーザの駆動電流を制御するフィードバック制御手段
とを有することを特徴とするレーザ加熱装置。 - 【請求項１４】 予め設定した温度プロファイルを記憶
する記憶手段と、この温度プロファイルに応じて半導体
レーザを駆動制御する制御手段を有することを特徴とす
る請求項１３に記載のレーザ加熱装置。 - 【請求項１５】 複数の半導体レーザを直線状に配列し
た半導体レーザアレイから出射したレーザ光をシリンド
リカルレンズにより帯状の平行光として出射させること
を特徴とするレーザ加熱方法。 - 【請求項１６】 帯状の平行光を幅方向に集光させるこ
とを特徴とする請求項１５に記載のレーザ加熱方法。 - 【請求項１７】 半導体レーザアレイを冷却することを
特徴とする請求項１５、１６のいずれか１項に記載のレ
ーザ加熱方法。 - 【請求項１８】 半導体レーザアレイを冷却した排気を
加熱して集光照射部に送風することを特徴とする請求項
１７に記載のレーザ加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18941194A JP3256090B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18941194A JP3256090B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0852582A JPH0852582A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3256090B2 true JP3256090B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16240826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18941194A Expired - Lifetime JP3256090B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256090B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2311643A1 (en) | 2009-10-19 | 2011-04-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image erasing method and image erasing apparatus |
| US9162480B2 (en) | 2011-12-05 | 2015-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image erasing apparatus and image erasing method |
| US9608404B2 (en) | 2015-03-23 | 2017-03-28 | Fanuc Corporation | Constant current control power supply and laser oscillator |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6205160B1 (en) * | 1998-09-24 | 2001-03-20 | Branson Ultrasonics Corporation | Laser diode array |
| US7182735B2 (en) | 2003-02-26 | 2007-02-27 | Scimed Life Systems, Inc. | Elongated intracorporal medical device |
| DE10322344A1 (de) * | 2003-05-17 | 2004-12-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur Erwärmung von Bauteilen |
| DE102004001276A1 (de) * | 2004-01-08 | 2005-08-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren zur Erwärmung von Bauteilen |
| JP5051900B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2012-10-17 | 日本アビオニクス株式会社 | 半導体レーザ溶着装置 |
| JP5056590B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2012-10-24 | パナソニック株式会社 | 半田付け方法及び装置 |
| JP5805253B2 (ja) * | 2009-06-23 | 2015-11-04 | シーメット株式会社 | 光造形装置および光造形方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61253170A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-11-11 | Canon Inc | レ−ザハンダ付け装置 |
| JPS6449368U (ja) * | 1987-09-14 | 1989-03-27 | ||
| JPH02142695A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-05-31 | Sony Corp | レーザ加工装置 |
| JPH02278210A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-14 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光結合器 |
| JPH0741568Y2 (ja) * | 1989-10-20 | 1995-09-27 | デンヨー株式会社 | はんだ付け用ミラー付きハロゲンランプ |
| JPH03161163A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-11 | Nec Corp | レーザはんだ付け装置 |
| JPH06232508A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Nippon Steel Corp | 半導体レーザユニット及び半導体レーザ加工装置 |
| JPH07205303A (ja) * | 1994-01-14 | 1995-08-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 微細加工装置用の光学系 |
| JP3553130B2 (ja) * | 1994-04-28 | 2004-08-11 | 新日本製鐵株式会社 | レーザ装置 |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP18941194A patent/JP3256090B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2311643A1 (en) | 2009-10-19 | 2011-04-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image erasing method and image erasing apparatus |
| US8284222B2 (en) | 2009-10-19 | 2012-10-09 | Ricoh Company, Ltd. | Image erasing method and image erasing apparatus |
| US9162480B2 (en) | 2011-12-05 | 2015-10-20 | Ricoh Company, Ltd. | Image erasing apparatus and image erasing method |
| US9608404B2 (en) | 2015-03-23 | 2017-03-28 | Fanuc Corporation | Constant current control power supply and laser oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0852582A (ja) | 1996-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3256090B2 (ja) | レーザ加熱ツール、レーザ加熱装置および方法 | |
| JP4991696B2 (ja) | 高出力高効率パッケージ組込み型ダイオードランプ | |
| US7722217B2 (en) | Light-emitting diode cluster lamp | |
| JP4627189B2 (ja) | 高い放熱効率の照明装置 | |
| US5420769A (en) | High temperature lamp assembly with improved thermal management properties | |
| KR20160140418A (ko) | 광조사 장치 | |
| WO1986002985A1 (en) | Signal light unit having heat dissipating function | |
| JP2005521251A (ja) | 冷却システムを備えた発光装置 | |
| JP5199811B2 (ja) | 光源装置 | |
| EP0424481A1 (en) | A heat dissipating device for laser diodes | |
| KR19990014260A (ko) | 리플로납땜방법 및 리플로노 | |
| US11619365B2 (en) | Light source unit, illumination device, processing equipment, and deflection element | |
| US7896526B2 (en) | Light source for endoscopy or microscopy | |
| JP2002272762A (ja) | 光硬化装置 | |
| JPH05327031A (ja) | 光半導体モジュール | |
| JPH08204263A (ja) | 半導体レーザ励起レーザ発振器 | |
| CN217607187U (zh) | 一种光纤超快激光脉冲装置 | |
| JP6927235B2 (ja) | 光モジュールの制御方法、光モジュールユニットおよび光モジュール | |
| JP2004312991A (ja) | 熱発電装置 | |
| JP2009230828A (ja) | 光照射装置 | |
| KR20200011678A (ko) | 자외선 광 조사 장치 | |
| JPH0741568Y2 (ja) | はんだ付け用ミラー付きハロゲンランプ | |
| JP3839149B2 (ja) | 被処理材へ均一照射するライン型照射装置 | |
| JP3656236B2 (ja) | 発光ダイオード及び発光ダイオードランプ | |
| JPH088493A (ja) | 半導体レーザ装置における放熱構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071130 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081130 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091130 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091130 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131130 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |