JP3298489B2 - レーザ発振器のqスイッチ装置 - Google Patents
レーザ発振器のqスイッチ装置Info
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Description
り詳しくはレーザ光線を断続的に発振させるQスイッチ
装置に関する。
ーザ光線を断続的に発振させることは行なわれている。
このようなQスイッチ装置では、レーザ発振器の反射鏡
と出力鏡との間で集光されるレーザ光線の集光部分に挿
入されるチョッパーディスクと、このチョッパーディス
クに形成されて上記レーザ光線を通過させる貫通部とを
備え、上記チョッパーディスクを回転させることにより
出力鏡から断続的にレーザ光線を発振させるようにして
いた。そしてこの種のQスイッチ装置では、予め貫通部
の個数や貫通部の円周方向の幅を異ならせた複数のチョ
ッパーディスクを用意しておき、加工する対象に応じて
適宜チョッパーディスクを交換してレーザ光線の発振周
期やレーザ光線の発振時間を変更するようにしていた。
また従来、チョッパーディスクの貫通部をV字状に形成
するとともに、このチョッパーディスクをレーザ光線と
交差する方向に移動させる移動手段を設け、この移動手
段によりチョッパーディスクを移動させて、レーザ光線
を遮断する時間とレーザ光線を通過させる時間の割合を
変化させることによりレーザ光線の発振時間を変更する
ことができるようにしたものも知られている(特開昭6
1−117880号公報)。
スイッチ装置では、レーザ光線の発振周期または発振時
間を変更する場合には、チョッパーディスクを交換しな
ければならないため手間がかかるといった欠点があっ
た。他方、後者のQスイッチ装置では、チョッパーディ
スクを交換することなくレーザ光線の発振時間を変更す
ることができるが、レーザ光線の発振周期は変更するこ
とができないといった欠点があった。すなわち、レーザ
光線の発振時間は貫通部の円周方向の幅によって決まる
のに対し、レーザ光線の発振周期は円周上の貫通部の個
数によって決まるためである。上述した事情に鑑み、本
発明はチョッパーディスクを交換することなくレーザ光
線の発振周期を変更することができるQスイッチ装置を
提供するものである。
ーザ発振器の反射鏡と出力鏡との間で集光されるレーザ
光線の集光部分に挿入されるチョッパーディスクと、こ
のチョッパーディスクに形成されて上記レーザ光線を通
過させる貫通部と、上記チョッパーディスクをレーザ光
線と交差する方向に移動させる移動手段とを備え、上記
チョッパーディスクを回転させて出力鏡から断続的にレ
ーザ光線を発振させるようにしたレーザ発振器のQスイ
ッチ装置において、上記チョッパーディスクの回転中心
を中心とする第1円周上に複数個の第1貫通部を形成す
るとともに、該チョッパーディスクの回転中心を中心と
する第2円周上に複数個の第2貫通部を形成し、上記第
1円周の半径と第2円周の半径とを異ならせて第1円周
を第2円周の外側に形成するとともに、上記第1貫通部
の個数を第2貫通部の個数よりも多く設定し、さらに上
記チョッパーディスクの外周に切欠きを形成してこの切
欠きの外周側に上記第1貫通部を、また内周側に上記第
2貫通部を一体に構成し、さらに上記第1円周と第2円
周とを上記レーザ光線上に選択的に切り換え位置させる
ものである。また請求項3の発明では、レーザ発振器の
反射鏡と出力鏡との間で集光されるレーザ光線の集光部
分に挿入されるチョッパーディスクと、このチョッパー
ディスクに形成されて上記レーザ光線を通過させる貫通
部と、上記チョッパーディスクをレーザ光線と交差する
方向に移動させる移動手段とを備え、上記チョッパーデ
ィスクを回転させて出力鏡から断続的にレーザ光線を発
振させるようにしたレーザ発振器のQスイッチ装置にお
いて、上記チョッパーディスクを少なくとも2枚の第1
チョッパーディスクと第2チョッパーディスクとから構
成し、上記第1チョッパーディスクの回転中心を中心と
する第1円周上に複数個の第1貫通部を形成するととも
に、第2チョッパーディスクの回転中心を中心とする第
2円周上に複数個の第2貫通部を形成し、さらに上記第
1貫通部の個数と第2貫通部の個数とを異ならせて、上
記第1チョッパーディスクの第1円周と第2チョッパー
ディスクの第2円周とを上記レーザ光線上に選択的に切
り換え位置させるものである。
第2貫通部の個数に対して多いので、第1円周から第2
円周をレーザ光線上に切り換え位置させたときにはレー
ザ光線の発振周期を長くすることができる。その結果、
従来のQスイッチ装置に比較してチョッパーディスクを
交換することなくレーザ光線の発振周期を変更すること
ができる。また請求項2の発明によれば、第1チョッパ
ーディスクの第1貫通部の個数に対して第2チョッパー
ディスクの第2貫通部の個数を大きく異ならせれば、第
1円周から第2円周をレーザ光線上に切り換え位置させ
たときにはレーザ光線の発振周期を短くすることがで
き、他方、これとは逆に第1貫通部の個数に対して第2
貫通部の個数を小さく異ならせれば、レーザ光線の発振
周期を長くすることができる。その結果、従来のQスイ
ッチ装置に比較してチョッパーディスクを交換すること
なくレーザ光線の発振周期を変更することができる。
おいて、1はレーザ光線Lを断続的に発振させるレーザ
発振器である。このレーザ発振器1は、レーザチューブ
2の右端に設けられ、該レーザチューブ2で励起された
レーザ光線Lを反射する反射鏡3と、上記レーザ光線L
の左端に設けられ、該レーザチューブ2で励起されたレ
ーザ光線Lを反射するとともにそのレーザ光線Lを通過
させる出力鏡4と、上記反射鏡3と出力鏡4との間で共
振されるレーザ光線Lに挿入され、出力鏡4から断続的
にレーザ光線Lを発振させるQスイッチ装置5とを備え
ており、このQスイッチ装置5によって出力鏡4から発
振するレーザ光線Lの発振周期Cおよび発振時間Tを任
意に設定することができるようになっている。上記Qス
イッチ装置5は、レーザチューブ2と反射鏡3との間に
配置され、該反射鏡3の手前でレーザ光線Lを集光させ
る集光レンズ7と、図示しないフレーム上に設けられた
ステージ架台8と、このステージ架台8上に設けられた
移動手段9と、この移動手段9上に設けられた移動ステ
ージ10と、この移動ステージ10上に取付け固定され
た回転手段としてのスピンドルモータ11と、このスピ
ンドルモータ11の回転軸に一体に取付けられ、レーザ
光線Lの径が最も小さくなる集光部分に挿入される円板
状のチョッパーディスク12とを備えており、このチョ
ッパーディスク12の回転中心を中心とする円周上の等
間隔位置にレーザ光線L上を通過した際に該レーザ光線
Lを通過させる複数の貫通部を形成している。
直方向のZ方向に昇降させる手動式のリンク機構であ
り、この移動手段9によってスピンドルモータ11およ
びチョッパーディスク12を昇降させてレーザ光線Lに
対するチョッパーディスク12の高さ位置を変更するこ
とができるようになっている。また上記移動ステージ1
0は、上記移動手段9上に水平な状態で取付け固定され
た支持テーブル15と、この支持テーブル15上におい
てレーザ光線Lと平行するX方向に移動可能に設けられ
たX方向テーブル16と、このX方向テーブル16上に
おいて水平面内でレーザ光線Lと直交するY方向に移動
可能に設けられたY方向テーブル17とを備えており、
上記X方向テーブル16から伸びる手動式のX方向微調
整マイクロメータ18を回転させてX方向におけるチョ
ッパーディスク12の相対的な位置を適宜調整するとと
もに、Y方向テーブル17から伸びる手動式のY方向微
調整マイクロメータ19を回転させてY方向におけるチ
ョッパーディスク12の相対的な位置を適宜調整するこ
とにより、レーザ光線Lに対して貫通部の相対的な位置
を微調整することができるようになっている。したがっ
て、上記反射鏡3と出力鏡4とでレーザ光線Lを共振さ
せた状態で、スピンドルモータ11を作動させてチョッ
パーディスク12を所定の速度で回転させることによ
り、レーザ光線L上を通過する貫通部を通過したレーザ
光線Lが出力鏡4からレーザ光線Lとして発振される。
このとき、レーザ光線Lの発振周期Cはチョッパーディ
スク12の円周上に形成した貫通部の個数によって決ま
り、またレーザ光線Lの発振時間Tは貫通部の円周方向
の幅によって決まるようになる。そして、上記移動手段
9を操作してチョッパーディスク12をレーザ光線Lか
ら抜脱させれば、レーザ光線Lを出力鏡4から連続して
発振させることもできる。
に、上記チョッパーディスク12の外周に90度毎に等
間隔になるように切欠き20Aおよび切欠き20Bをそ
れぞれ2ずつ合計4つ形成し、そのうち上下に位置する
切欠き20Aは左右の切欠き20Bに比較してチョッパ
ーディスク12の内周側に深く切欠かれている。この切
欠き20Aと切欠き20Bとは半径方向の深さが異なる
だけで、それ以外は同一である。そして、上記全ての切
欠き20A、20B上を通るように相対的に外側に、チ
ョッパーディスク12の回転中心Oを中心とする第1円
周を設定して、この第1円周が切欠き20A、20Bと
交わる部分をそれぞれ第1貫通部21(図3参照)とし
ており、それにより第1円周上の第1貫通部21の数は
4つとなる。また、上記上下に位置する切欠き20Aの
内周側部分を通るように相対的に内側に、チョッパーデ
ィスク12の回転中心Oを中心とする第2円周を設定し
て、この第2円周が切欠き20Aと交わる部分をそれぞ
れ第2貫通部22(図3参照)としており、それにより
第2円周上の第2貫通部22の数は2つとなる。これに
より上記移動手段9によってチョッパーディスク12を
昇降させて、レーザ光線L上に第1円周と第2円周とを
切換え位置させることにより、第1貫通部21と第2貫
通部22とによってレーザ光線Lの発振周期Cは異なる
ようになる。
段9を相対的に低くして第1円周をレーザ光線L上に位
置させたときには、図5に示すように、出力鏡4から発
振されるレーザ光線Lの発振周期Cは、第1貫通部21
の個数が相対的に多いので、それにより短くなる。他
方、このときレーザ光線Lの発振時間Tは、第1貫通部
21の幅が広いので一回あたりの発振時間Tは長くな
る。これに対し、図6に示すように、上記移動手段9を
僅かに高くして第1円周をレーザ光線L上から抜脱する
とともに第2円周をレーザ光線L上に位置させたときに
は、図7に示すように、出力鏡4から発振されるレーザ
光線Lの発振周期Cは、第2貫通部22間の個数が第1
貫通部21の個数に比較して半分になったことにより、
第1円周のときに比較して発振周期Cは倍増するように
なる。他方、このときレーザ光線Lの発振時間Tは、第
2貫通部22の幅が第1貫通部21の幅に比較して若干
狭いので一回あたりの発振時間Tは第1円周に比較して
若干短くなる。以上の結果から理解されるように、レー
ザ光線L上に個数の異なる第1貫通部21と第2貫通部
22とを切り換え位置させることにより、レーザ光線L
の発振周期Cを変えることができ、すなわち、第1貫通
部21の個数と第2貫通部22の個数の割合を変えるこ
とにより、レーザ光線Lの発振周期Cを小さな範囲から
大きな範囲まで変更することができる。また、レーザ光
線Lの発振時間についても同様に、第1貫通部21の円
周方向の幅と第2貫通部22の円周方向の幅の割合を変
えることにより、レーザ光線Lの発振時間Tを小さな範
囲から大きな範囲まで変更することができる。その結
果、従来のQスイッチに比較してチョッパーディスクを
交換することなくレーザ光線Lの発振周期Cを変更する
ことができる。ところで、第1円周と第2円周とをレー
ザ光線L上に位置させたときではレーザ光線Lの出力が
若干異なっているが、これはレーザ光線Lを遮断する時
間が異なっているためであり、具体的には貫通部の個数
が多くなるほど平均出力は低くなり、貫通部の個数が少
なくなるほど平均出力は高くなる。なお本実施例では、
第1貫通部21と第2貫通部22を形成していたが、こ
れに限定されるものではなく、必要に応じて第3貫通部
を形成してもよいし、さらに第4貫通部を形成してもよ
い。
ものである。上述した第1実施例ではチョッパーディス
ク12に個数の異なる第1貫通部21と第2貫通部22
とを形成することにより、レーザ光線Lの発振周期Cお
よび発振時間Tを異ならせるようにしていたが、本第2
実施例のQスイッチ装置105ではレーザ光線Lの上下
に同径の2枚の第1チョッパーディスク112Aと第2
チョッパーディスク112Bとを配置し、これら両チョ
ッパーディスク112A、112Bをレーザ光線L上に
切り換え挿入することにより、チョッパーディスクを交
換することなくレーザ光線Lの発振周期Cおよび発振時
間Tを変更できるようにしたものである。上記Qスイッ
チ装置105は、図示しないフレーム上に設けられたス
テージ架台108と、このステージ架台108から鉛直
上方に伸びる支持軸125と、この支持軸125の上部
に取付けられた移動手段109と、この移動手段109
の上端部に取付けられた移動ステージ110を構成する
X方向テーブル116と、このX方向テーブル116上
に設けられたY方向テーブル117と、このY方向テー
ブル117の一端部に設けられ、鉛直下方に伸びるプレ
ート状のブラケット126と、このブラケット126の
側面に、レーザ光線Lよりも高い位置に設けられるとと
もに該レーザ光線Lと平行させた第1スピンドルモータ
111Aと、上記ブラケット126の側面に、第1スピ
ンドルモータ111Aよりも下方、具体的にはレーザ光
線Lよりも低い位置に設けられるとともに該レーザ光線
Lと平行させた第2スピンドルモータ111Bと、上記
第1スピンドルモータ111Aの回転軸(図示せず)に
取付けられて、レーザ光線Lと直交する第1チョッパー
ディスク112Aと、上記第2スピンドルモータ111
Bの回転軸(図示せず)に取付けられて、レーザ光線L
と直交する第2チョッパーディスク112Bとを備えて
おり、第1チョッパーディスク112Aはレーザ光線L
の上方に位置するとともに、第2チョッパーディスク1
12Bはレーザ光線Lの下方に位置している。上記移動
手段109は、ハウジング127と、このハウジング1
27に昇降可能に設けられるとともに、その上端に移動
ステージ110が取付けられた昇降ロッド128と、ハ
ウジング127の下端に設けられ、図示しないウォーム
とギヤとを介して昇降ロッド128および移動ステージ
110を昇降させるモータ129とを備えており、この
モータ129を正逆回転させることによりレーザ光線L
上に第1チョッパーディスク112Aまたは第2チョッ
パーディスク112Bを切り換え挿入させることができ
るようになっている。
けられた第1チョッパーディスク112Aには、その回
転中心Oを中心とする第1円周上に45度毎に間隔を開
けて等間隔になるように長方形状の第1貫通部121が
8つ形成してあり、他方、第2スピンドルモータ111
Bに取付けられた第2チョッパーディスク112Bに
は、その回転中心Oを中心する第1円周と同径の第2円
周上に90度毎に間隔を開けて等間隔になるように第2
貫通部122を4つ形成してあり、この第2貫通部12
2の円周方向の幅は第1貫通部121の幅よりも若干狭
くなっている。これにより、上記移動手段109により
第1チョッパーディスク112Aと第2チョッパーディ
スク112Bを昇降させて、レーザ光線L上に第1円周
または第2円周を切換え位置させることにより、第1貫
通部121と第2貫通部122とによってレーザ光線L
の発振周期Cは異なるようになる。なお上述した以外の
構成は第1実施例と同様に構成してあり、第1実施例と
同一の部材は第1実施例に用いた符合に「100」を加
えた符号を付している。
09を降下させて、図9に示すように、第1チョッパー
ディスク112Aをレーザ光線Lに挿入して第1円周を
レーザ光線L上に位置させた場合には、図10に示すよ
うに、出力鏡104から発振されるレーザ光線Lの発振
周期Cは、第1貫通部121の個数が相対的に多いの
で、短くなる。他方、このときレーザ光線Lの発振時間
Tは、第1貫通部121の幅が相対的に広いので、一回
あたりの発振時間は長くなる。これに対し、移動手段1
09を上昇させて、図11に示すように、第1チョッパ
ーディスク112Aをレーザ光線Lから抜脱させ、かつ
第2チョッパーディスク112Bをレーザ光線Lに挿入
して第2円周をレーザ光線L上に位置させた場合には、
図12に示すように、出力鏡104から発振されるレー
ザ光線Lの発振周期Cは、第2貫通部122の個数が第
1貫通部121の個数の半分になったことにより、第1
円周のときに比較して倍増するようになる。他方、この
ときレーザ光線Lの発振時間Tは、第1貫通部121に
比較して第2貫通部122の幅が僅かに狭くなっている
ので、一回あたりの発振時間Tは僅かに短くなる。以上
の結果から理解されるように、レーザ光線L上に個数の
異なる第1貫通部121と第2貫通部122を切り換え
位置させることにより、レーザ光線Lの発振周期Cを大
きく変えることができ、換言すると、第1貫通部121
の個数と第2貫通部122の個数の割合を変えることに
より、レーザ光線Lの発振周期Cを小さな範囲から大き
な範囲まで変更することができる。また、レーザ光線L
の発振時間についても同様に、第1貫通部121の円周
方向の幅と第2貫通部122の円周方向の幅の割合を変
えることにより、レーザ光線Lの発振時間Tを小さな範
囲から大きな範囲まで変更することができる。その結
果、従来のQスイッチ装置に比較してチョッパーディス
クを交換することなくレーザ光線Lの発振周期Cを変更
することができる。なお本実施例では、第1チョッパー
ディスク112Aおよび第2チョッパーディスク112
Bとにそれぞれ一つずつしか貫通部を設けなかったが、
これに限定されるものではなく、第1実施例のように第
1チョッパーディスク112Aまたは第2チョッパーデ
ィスク112Bに複数の貫通部を形成してもよいことは
勿論である。
に比較してチョッパーディスクを交換することなくレー
ザ光線の発振周期を変更することができるという効果が
得られる。
図。
配置図。
ーザ光線Lの発振周期Cと発振時間Tを示した図。
配置図。
ーザ光線Lの発振周期Cと発振時間Tを示した図。
背面図。
レーザ光線L上に位置させたときの配置図。
るレーザ光線Lの発振周期Cと発振時間Tを示した図。
をレーザ光線L上に位置させたときの配置図。
レーザ光線Lの発振周期Cと発振時間Tを示した図。
反射鏡 4…出力鏡 5、105…
Qスイッチ装置 9、109…移動手段 12…チョッ
パーディスク 21、121…第1貫通部 22、122
…第2貫通部 112A…第1チョッパーディスク 112B…第
2チョッパーディスク L…レーザ光線
Claims (3)
- 【請求項1】 レーザ発振器の反射鏡と出力鏡との間で
集光されるレーザ光線の集光部分に挿入されるチョッパ
ーディスクと、このチョッパーディスクに形成されて上
記レーザ光線を通過させる貫通部と、上記チョッパーデ
ィスクをレーザ光線と交差する方向に移動させる移動手
段とを備え、上記チョッパーディスクを回転させて出力
鏡から断続的にレーザ光線を発振させるようにしたレー
ザ発振器のQスイッチ装置において、 上記チョッパーディスクの回転中心を中心とする第1円
周上に複数個の第1貫通部を形成するとともに、該チョ
ッパーディスクの回転中心を中心とする第2円周上に複
数個の第2貫通部を形成し、上記第1円周の半径と第2
円周の半径とを異ならせて第1円周を第2円周の外側に
形成するとともに、上記第1貫通部の個数を第2貫通部
の個数よりも多く設定し、さらに上記チョッパーディス
クの外周に切欠きを形成してこの切欠きの外周側に上記
第1貫通部を、また内周側に上記第2貫通部を一体に構
成し、さらに上記第1円周と第2円周とを上記レーザ光
線上に選択的に切り換え位置させることを特徴とするレ
ーザ発振器のQスイッチ装置。 - 【請求項2】 上記チョッパーディスクの外周に、上記
第1貫通部のみを構成する切欠きが形成されていること
を特徴とする請求項1に記載のレーザ発振器のQスイッ
チ装置。 - 【請求項3】 レーザ発振器の反射鏡と出力鏡との間で
集光されるレーザ光線の集光部分に挿入されるチョッパ
ーディスクと、このチョッパーディスクに形成されて上
記レーザ光線を通過させる貫通部と、上記チョッパーデ
ィスクをレーザ光線と交差する方向に移動させる移動手
段とを備え、上記チョッパーディスクを回転させて出力
鏡から断続的にレーザ光線を発振させるようにしたレー
ザ発振器のQスイッチ装置において、 上記チョッパーディスクを少なくとも2枚の第1チョッ
パーディスクと第2チョッパーディスクとから構成し、
上記第1チョッパーディスクの回転中心を中心とする第
1円周上に複数個の第1貫通部を形成するとともに、第
2チョッパーディスクの回転中心を中心とする第2円周
上に複数個の第2貫通部を形成し、さらに上記第1貫通
部の個数と第2貫通部の個数とを異ならせて、上記第1
チョッパーディスクの第1円周と第2チョッパーディス
クの第2円周とを上記レーザ光線上に選択的に切り換え
位置させることを特徴とするレーザ発振器のQスイッチ
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03550198A JP3298489B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | レーザ発振器のqスイッチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03550198A JP3298489B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | レーザ発振器のqスイッチ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11220201A JPH11220201A (ja) | 1999-08-10 |
JP3298489B2 true JP3298489B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12443515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03550198A Expired - Fee Related JP3298489B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | レーザ発振器のqスイッチ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3298489B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009146989A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
JP2009152449A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP03550198A patent/JP3298489B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009146989A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
JP2009152449A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | Qスイッチレーザ発振器 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11220201A (ja) | 1999-08-10 |
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