JP3366133B2 - 光軸移動レーザ加工装置 - Google Patents
光軸移動レーザ加工装置Info
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- JP3366133B2 JP3366133B2 JP24933094A JP24933094A JP3366133B2 JP 3366133 B2 JP3366133 B2 JP 3366133B2 JP 24933094 A JP24933094 A JP 24933094A JP 24933094 A JP24933094 A JP 24933094A JP 3366133 B2 JP3366133 B2 JP 3366133B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光軸移動レーザ加工装置
に係わり、さらに詳細には該レーザ加工装置のレーザビ
ームの伝送手段に関するものである。
に係わり、さらに詳細には該レーザ加工装置のレーザビ
ームの伝送手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工装置のレーザ加工ヘッドが移
動する形式のレーザ加工装置、謂ゆる光軸移動レーザ加
工装置においては、材料の加工位置によってレーザ発振
器からレーザ加工ヘッドの集光レンズまでの距離（以後
光路長という）が変化する。この光路長の変化に伴い、
集光レンズに入射されるレーザビームの種々の特性にも
変化が生ずる。
動する形式のレーザ加工装置、謂ゆる光軸移動レーザ加
工装置においては、材料の加工位置によってレーザ発振
器からレーザ加工ヘッドの集光レンズまでの距離（以後
光路長という）が変化する。この光路長の変化に伴い、
集光レンズに入射されるレーザビームの種々の特性にも
変化が生ずる。
【０００３】このレーザビームの特性の変化により材料
の加工位置によって加工品質に相違が生ずる。加工品質
への影響を及ぼす原因のなかでも、特に集光レンズの焦
点位置の変化による影響が大きい。焦点のスポット径も
変化するが、これは加工品質に影響するほどの大きさで
はない。なお上記集光レンズに入射されるレーザビーム
は、光路長が変化してもビーム径の変化の少ないビーム
ウエスト近傍の部分が用いられている。
の加工位置によって加工品質に相違が生ずる。加工品質
への影響を及ぼす原因のなかでも、特に集光レンズの焦
点位置の変化による影響が大きい。焦点のスポット径も
変化するが、これは加工品質に影響するほどの大きさで
はない。なお上記集光レンズに入射されるレーザビーム
は、光路長が変化してもビーム径の変化の少ないビーム
ウエスト近傍の部分が用いられている。
【０００４】従って上記のように光軸移動レーザ加工装
置においては、同一の集光レンズを使用していても、光
路長の変化により、特に加工品質に影響するレーザビー
ムの集光位置に変化が生じる。そのため材料の加工位置
によって加工条件が相違するので均一な加工ができない
という問題があった。しかし、この問題を解決する技術
として、特公平１−５５０７６号公報または特開平３−
２９４０７９号公報などに示されるような、加工位置が
変化しても光路長を一定に補正するための機構を用いた
光軸移動レーザ加工装置が提案されている。
置においては、同一の集光レンズを使用していても、光
路長の変化により、特に加工品質に影響するレーザビー
ムの集光位置に変化が生じる。そのため材料の加工位置
によって加工条件が相違するので均一な加工ができない
という問題があった。しかし、この問題を解決する技術
として、特公平１−５５０７６号公報または特開平３−
２９４０７９号公報などに示されるような、加工位置が
変化しても光路長を一定に補正するための機構を用いた
光軸移動レーザ加工装置が提案されている。
【０００５】上記の特公平１−５５０７６号公報に開示
されている光路長補正機構は、同公報の第５図に示され
るているように、レーザ発振器から出たレーザビームが
レーザ加工ヘッドに入射されるまでの間に２枚の平面鏡
から構成された光反転器を設けた構成となっている。こ
の光反転器は、前記レーザ加工ヘッドと同一方向に移動
可能に設けられており、このレーザ加工ヘッドが材料に
対して距離がＬだけ変位したとき、この光反転器は同方
向にＬ／２だけ変位するように設けられている。これに
より、レーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでの光路長
は前記レーザ加工ヘッドの移動には無関係に一定に保た
れるようになっているものである。なお前記レーザ加工
ヘッドを直交する方向の２つの方向に移動させる２軸光
軸移動タイプでは、この光反転器は各軸にそれぞれ設け
られる構成となっている。
されている光路長補正機構は、同公報の第５図に示され
るているように、レーザ発振器から出たレーザビームが
レーザ加工ヘッドに入射されるまでの間に２枚の平面鏡
から構成された光反転器を設けた構成となっている。こ
の光反転器は、前記レーザ加工ヘッドと同一方向に移動
可能に設けられており、このレーザ加工ヘッドが材料に
対して距離がＬだけ変位したとき、この光反転器は同方
向にＬ／２だけ変位するように設けられている。これに
より、レーザ発振器からレーザ加工ヘッドまでの光路長
は前記レーザ加工ヘッドの移動には無関係に一定に保た
れるようになっているものである。なお前記レーザ加工
ヘッドを直交する方向の２つの方向に移動させる２軸光
軸移動タイプでは、この光反転器は各軸にそれぞれ設け
られる構成となっている。
【０００６】また上記特開平３−２９４０７９号公報に
開示されている光路長補正機構は、レーザ発振器から出
たレーザビームがレーザ加工ヘッドに入射されるまでの
間に４個の反射鏡から構成された「コ」の字状の光路迂
回路からなる光路長調整手段を設けた構成となってお
り、この光路長調整手段をレーザ加工ヘッドの動作に連
動させて移動させてレーザ加工ヘッドの移動量を一定に
保つようにしたものである。
開示されている光路長補正機構は、レーザ発振器から出
たレーザビームがレーザ加工ヘッドに入射されるまでの
間に４個の反射鏡から構成された「コ」の字状の光路迂
回路からなる光路長調整手段を設けた構成となってお
り、この光路長調整手段をレーザ加工ヘッドの動作に連
動させて移動させてレーザ加工ヘッドの移動量を一定に
保つようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光軸移動レーザ
加工装置は、大きな材料のどの位置においても加工品質
を均一に保つべく、特公平１−５５０７６号ではレーザ
加工ヘッドの移動に伴い移動する複雑な光路長補正機構
を設けている。なお２次元の加工をする通常のレーザ加
工装置にあってはこのような光反転器が２組も必要とな
る。また特開平３−２９４０７９号の場合も同様にレー
ザ加工ヘッドの移動に伴い移動する複雑な光路長補正機
構を設けている。これらの光学系からなる光路長補正機
構はレーザ加工ヘッドの移動に伴い移動させられるの
で、振動の影響を受けやすく光学系の誤差を生じる原因
のひとつとなり、また複雑で精密な光路長補正機構を設
けることでレーザ加工装置のコストが大きく増大すると
いう問題がある。
加工装置は、大きな材料のどの位置においても加工品質
を均一に保つべく、特公平１−５５０７６号ではレーザ
加工ヘッドの移動に伴い移動する複雑な光路長補正機構
を設けている。なお２次元の加工をする通常のレーザ加
工装置にあってはこのような光反転器が２組も必要とな
る。また特開平３−２９４０７９号の場合も同様にレー
ザ加工ヘッドの移動に伴い移動する複雑な光路長補正機
構を設けている。これらの光学系からなる光路長補正機
構はレーザ加工ヘッドの移動に伴い移動させられるの
で、振動の影響を受けやすく光学系の誤差を生じる原因
のひとつとなり、また複雑で精密な光路長補正機構を設
けることでレーザ加工装置のコストが大きく増大すると
いう問題がある。
【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は複雑な光路長補正機構を必要
としない光軸移動レーザ加工装置を提供することであ
る。
のであり、本発明の目的は複雑な光路長補正機構を必要
としない光軸移動レーザ加工装置を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の光軸移動レ−ザ加工装置は、レーザ発振器
からのレーザビームをベンドミラーを介して移動位置決
め自在に設けられたレーザ加工ヘッドに案内し、該加工
ヘッドを被加工材料と相対的に適宜に移動させてレーザ
加工を行う光軸移動レーザ加工装置において、前記レー
ザ発振器から該集光用光学系までの光路長の間におい
て、前記集光用光学系の移動範囲を、前記レーザビーム
のビームウエスト径（半径）の位置からレイリー長離れ
た位置を含む近傍の範囲に設けたことを特徴とするもの
である。
に、本発明の光軸移動レ−ザ加工装置は、レーザ発振器
からのレーザビームをベンドミラーを介して移動位置決
め自在に設けられたレーザ加工ヘッドに案内し、該加工
ヘッドを被加工材料と相対的に適宜に移動させてレーザ
加工を行う光軸移動レーザ加工装置において、前記レー
ザ発振器から該集光用光学系までの光路長の間におい
て、前記集光用光学系の移動範囲を、前記レーザビーム
のビームウエスト径（半径）の位置からレイリー長離れ
た位置を含む近傍の範囲に設けたことを特徴とするもの
である。
【００１０】また本発明の光軸移動レ−ザ加工装置は、
レーザ発振器９からのレーザビームＬＢをベンドミラー
を介して移動位置決め自在に設けられたレーザ加工ヘッ
ド２１に案内し、該加工ヘッド２１を被加工材料と相対
的に適宜に移動させてレーザ加工を行う光軸移動レーザ
加工装置において、前記レーザ発振器９から該集光用光
学系１９までの光路長の間において、前記集光用光学系
１９の移動範囲を、前記レーザビームＬＢのビームウエ
スト径（半径）Ｗ０１の位置からレイリー長Ｚｒｌ離れ
た位置を含む近傍の範囲にくるように、前記レーザ発振
器９を配設したことを特徴とするものである。
レーザ発振器９からのレーザビームＬＢをベンドミラー
を介して移動位置決め自在に設けられたレーザ加工ヘッ
ド２１に案内し、該加工ヘッド２１を被加工材料と相対
的に適宜に移動させてレーザ加工を行う光軸移動レーザ
加工装置において、前記レーザ発振器９から該集光用光
学系１９までの光路長の間において、前記集光用光学系
１９の移動範囲を、前記レーザビームＬＢのビームウエ
スト径（半径）Ｗ０１の位置からレイリー長Ｚｒｌ離れ
た位置を含む近傍の範囲にくるように、前記レーザ発振
器９を配設したことを特徴とするものである。
【００１１】また本発明の光軸移動レ−ザ加工装置は、
前記レーザ発振器９から該集光用光学系１９までの光路
長の間に、前記レーザ発振器９からのレーザビームＬＢ
のビームウエスト径（半径）Ｗ０１と該レーザビームＬ
Ｂのレイリー長Ｚｒｌの存在位置とを変更可能な光学系
を設けたことを特徴とするものである。
前記レーザ発振器９から該集光用光学系１９までの光路
長の間に、前記レーザ発振器９からのレーザビームＬＢ
のビームウエスト径（半径）Ｗ０１と該レーザビームＬ
Ｂのレイリー長Ｚｒｌの存在位置とを変更可能な光学系
を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明の光軸移動レ−ザ加工装置は、前記のよ
うに構成としたので、光路長が変化しても集光用光学系
の集光位置の変化がほとんど生じないので、長光路長の
光軸移動レ−ザ加工装置において、大型の被加工材の加
工においても均一な品質のレーザ加工が可能となる。
うに構成としたので、光路長が変化しても集光用光学系
の集光位置の変化がほとんど生じないので、長光路長の
光軸移動レ−ザ加工装置において、大型の被加工材の加
工においても均一な品質のレーザ加工が可能となる。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図１は光軸移動レーザ加工装置の基本的構成
図を示したものである。図１において光軸移動レーザ加
工装置１は門型フレーム３を備えており、この門型フレ
ーム３の下方には、被加工材料５を載置固定したＸ軸テ
ーブル７が設けられている。このＸ軸テーブル７は周知
のＸ軸テーブル駆動機構（図示省略）によりＸ軸方向
（紙面に直交する方向）に移動位置決め自在に構成され
ているものである。
説明する。図１は光軸移動レーザ加工装置の基本的構成
図を示したものである。図１において光軸移動レーザ加
工装置１は門型フレーム３を備えており、この門型フレ
ーム３の下方には、被加工材料５を載置固定したＸ軸テ
ーブル７が設けられている。このＸ軸テーブル７は周知
のＸ軸テーブル駆動機構（図示省略）によりＸ軸方向
（紙面に直交する方向）に移動位置決め自在に構成され
ているものである。
【００１４】前記門型フレーム３の上部の梁の部分に
は、レーザ加工ヘッド２１がＹ軸方向（Ｘ軸方向に直交
する方向）に周知の駆動機構（図示省略）により移動位
置決め自在に設けられている。このレーザ加工ヘッド２
１には凸レンズまたは凹面鏡などの集光用光学系１９が
設けてあり、前記門型フレーム３の側方に設置されたレ
ーザ発振器９からのレーザビームＬＢが複数のベンドミ
ラー（１１，１３，１５）を経由してこの集光用光学系
１９に入射されるようになっている。
は、レーザ加工ヘッド２１がＹ軸方向（Ｘ軸方向に直交
する方向）に周知の駆動機構（図示省略）により移動位
置決め自在に設けられている。このレーザ加工ヘッド２
１には凸レンズまたは凹面鏡などの集光用光学系１９が
設けてあり、前記門型フレーム３の側方に設置されたレ
ーザ発振器９からのレーザビームＬＢが複数のベンドミ
ラー（１１，１３，１５）を経由してこの集光用光学系
１９に入射されるようになっている。
【００１５】上記集光用光学系１９の光路長における配
置位置は、以下に詳細に説明するようにレーザビームＬ
Ｂのビームウエスト径（半径）Ｗ０１の位置からほぼレ
イリー長Ｚｒｌ離れた位置に設けられている。このレイ
リー長Ｚｒｌは、レーザ光の波長をλ、とすると、
置位置は、以下に詳細に説明するようにレーザビームＬ
Ｂのビームウエスト径（半径）Ｗ０１の位置からほぼレ
イリー長Ｚｒｌ離れた位置に設けられている。このレイ
リー長Ｚｒｌは、レーザ光の波長をλ、とすると、
【数１】
Ｚｒｌ＝π＊（Ｗ０１）２＊（１／λ）……………………………………（１）
ここでＷ０１はＴＥＭ00モード換算のビームウエスト径
（半径）を表す。で与えられるものである。
（半径）を表す。で与えられるものである。
【００１６】図２は、ビームウエスト径（半径）Ｗ０１
の位置から集光用光学系の凸レンズ１９までの距離がＺ
１の位置に置かれた焦点距離がｆの集光用凸レンズ１９
に、レーザビームを入射させたとき集光されるレーザビ
ームの位置Ｚ２およびその集光位置でのビームウエスト
径Ｗ０２（半径）を模式的に示したものである。
の位置から集光用光学系の凸レンズ１９までの距離がＺ
１の位置に置かれた焦点距離がｆの集光用凸レンズ１９
に、レーザビームを入射させたとき集光されるレーザビ
ームの位置Ｚ２およびその集光位置でのビームウエスト
径Ｗ０２（半径）を模式的に示したものである。
【００１７】上記Ｚ２はＺ１の関数で次式で与えられ
る。
る。
【００１８】
【数２】
Ｚ２＝ｆ−ｆ２＊（ｆ−Ｚ１）／｛（Ｚｒｌ）２＋（ｆ−Ｚ１）２｝…（２）
上記の式のＺ１の変化は、光軸移動レーザ加工装置のレ
ーザ加工ヘッドの移動量に相当するものである。この式
のＺ２とＺ１との関係は、Ｚ１の正の部分についてみれ
ば、Ｚ１＝０において、ほぼ集光用光学系の焦点距離の
値をとり、Ｚ１が０から増加するにつれてＺ２も徐々増
加してゆき、Ｚ１＝ｆ＋Ｚｒｌ、のときにＺ２は最大と
なる。なお（ｆ＋Ｚｒｌ）の近傍でのＺ２の変化率は非
常に小さくなっており、Ｚ１＝∞でＺ２は焦点距離ｆに
接近する。
ーザ加工ヘッドの移動量に相当するものである。この式
のＺ２とＺ１との関係は、Ｚ１の正の部分についてみれ
ば、Ｚ１＝０において、ほぼ集光用光学系の焦点距離の
値をとり、Ｚ１が０から増加するにつれてＺ２も徐々増
加してゆき、Ｚ１＝ｆ＋Ｚｒｌ、のときにＺ２は最大と
なる。なお（ｆ＋Ｚｒｌ）の近傍でのＺ２の変化率は非
常に小さくなっており、Ｚ１＝∞でＺ２は焦点距離ｆに
接近する。
【００１９】レイリー長Ｚｒｌは集光用光学系１９の焦
点距離ｆに対して十分に大きいので、光路長の変化がレ
イリー長Ｚｒｌ近傍になるように光軸移動レーザ加工装
置の光路長を設定すれば、集光用光学系の集光位置Ｚ２
はその変化を微小にすることが可能である。なお上記の
説明はガウシアンモードのレーザビームに対するもので
あるが、ＴＥＭ01モードなどの低次モードについても上
記の関係式は成立するものである。
点距離ｆに対して十分に大きいので、光路長の変化がレ
イリー長Ｚｒｌ近傍になるように光軸移動レーザ加工装
置の光路長を設定すれば、集光用光学系の集光位置Ｚ２
はその変化を微小にすることが可能である。なお上記の
説明はガウシアンモードのレーザビームに対するもので
あるが、ＴＥＭ01モードなどの低次モードについても上
記の関係式は成立するものである。
【００２０】図３は、波長λ＝１０．６ ｍ、ビームウ
エスト径Ｗ０１＝７ｍｍのレーザ光が焦点距離ｆ＝１２
７ｍｍの集光レンズを通過した時、集光されるレーザビ
ームの位置Ｚ２とＺ１との関係を、横軸をＺ１［ｍ］、
縦軸にＺ２［ｍｍ］をとって示してある。なお、この例
ではレイリー長はＺｒｌ＝１４．５ｍである。この図３
の例において、集光レンズをレイリー長Ｚｒｌの近傍に
おいて移動させた場合、例えば、Ｚ１がレイリー長Ｚ
ｒｌ＝１４．５ｍ、２５ｍ、３０ｍの時、集光位置Ｚ２
はそれぞれ、１２７．５５ｍｍ，１２７．４６ｍｍ，１
２７．４４ｍｍとなり、Ｚ１、すなわち光路長が約１５
ｍ変化しても、集光位置Ｚ２の変化は僅か０．１１ｍｍ
以内となり、実際のレーザ加工において切断面などの加
工品質への影響はほとんどないと考えられる。
エスト径Ｗ０１＝７ｍｍのレーザ光が焦点距離ｆ＝１２
７ｍｍの集光レンズを通過した時、集光されるレーザビ
ームの位置Ｚ２とＺ１との関係を、横軸をＺ１［ｍ］、
縦軸にＺ２［ｍｍ］をとって示してある。なお、この例
ではレイリー長はＺｒｌ＝１４．５ｍである。この図３
の例において、集光レンズをレイリー長Ｚｒｌの近傍に
おいて移動させた場合、例えば、Ｚ１がレイリー長Ｚ
ｒｌ＝１４．５ｍ、２５ｍ、３０ｍの時、集光位置Ｚ２
はそれぞれ、１２７．５５ｍｍ，１２７．４６ｍｍ，１
２７．４４ｍｍとなり、Ｚ１、すなわち光路長が約１５
ｍ変化しても、集光位置Ｚ２の変化は僅か０．１１ｍｍ
以内となり、実際のレーザ加工において切断面などの加
工品質への影響はほとんどないと考えられる。
【００２１】レーザビームの特性は、レーザ発振器の構
造に依存するものであり、同一のレーザ発振器を使用す
る光軸移動レーザ加工装置においては、レイリー長Ｚ
ｒｌは同一である。しかし、レーザ加工装置の設計上こ
のレイリー長Ｚｒｌの存在する位置の変更が必要な場合
もある。
造に依存するものであり、同一のレーザ発振器を使用す
る光軸移動レーザ加工装置においては、レイリー長Ｚ
ｒｌは同一である。しかし、レーザ加工装置の設計上こ
のレイリー長Ｚｒｌの存在する位置の変更が必要な場合
もある。
【００２２】例えば、図４に示すようなレーザビーム特
性のレーザビームＬＢ１のレイリー長Ｚｒｌの存在する
位置を変更する場合について以下に説明する。この図４
に示されたレーザビームの特性は、レーザ発振器から距
離Ｚ０ａの位置にビームウエスト（半径Ｗ０ａ）が存在
し、このＺ０ａの位置からＺａ離れた位置がこのレーザ
ビームのレイリー長さ「π＊（Ｗ０ａ）２＊（１／
λ）」になっているものである。なお図４の縦軸はビー
ム半径Ｗ、横軸はレーザ発振器からの距離Ｚを示してい
る。
性のレーザビームＬＢ１のレイリー長Ｚｒｌの存在する
位置を変更する場合について以下に説明する。この図４
に示されたレーザビームの特性は、レーザ発振器から距
離Ｚ０ａの位置にビームウエスト（半径Ｗ０ａ）が存在
し、このＺ０ａの位置からＺａ離れた位置がこのレーザ
ビームのレイリー長さ「π＊（Ｗ０ａ）２＊（１／
λ）」になっているものである。なお図４の縦軸はビー
ム半径Ｗ、横軸はレーザ発振器からの距離Ｚを示してい
る。
【００２３】さて図５を参照するに、図４に示されるレ
ーザビームＬＢ１のビームウエスト（半径Ｗ０ａ）が存
在する位置Ｚ０ａの左側の位置Ｚｆに、光学系として凹
レンズＣＬが配置されている。この凹レンズＣＬを透過
したレーザビームＬＢ１は、レーザビームＬＢ２のよう
に発散し、このレーザビームＬＢ２のビームウエスト位
置はＺ０ｂで、ビームウエスト半径はＷ０ｂに変化す
る。従ってビームウエスト位置Ｚ０ｂから、レイリー長
さ「π＊（Ｗ０ｂ）２＊（１／λ）」離れた位置はＺｂ
となり、光路長の変化に対して集光位置の変化のほとん
どない位置は、凹レンズＣＬの挿入によって前記Ｚａか
らＺｂに短縮されたことになる。なおこの実施例では光
学系として凹レンズを挿入したが、凸レンズ、凹面鏡な
どまたはそれらを組合わせたビームエキスパンダーとし
ての光学系を用いても光路長の変化に対して集光位置の
変化のほとんどないレイリー長の存在する位置を変更す
ることが出来る。
ーザビームＬＢ１のビームウエスト（半径Ｗ０ａ）が存
在する位置Ｚ０ａの左側の位置Ｚｆに、光学系として凹
レンズＣＬが配置されている。この凹レンズＣＬを透過
したレーザビームＬＢ１は、レーザビームＬＢ２のよう
に発散し、このレーザビームＬＢ２のビームウエスト位
置はＺ０ｂで、ビームウエスト半径はＷ０ｂに変化す
る。従ってビームウエスト位置Ｚ０ｂから、レイリー長
さ「π＊（Ｗ０ｂ）２＊（１／λ）」離れた位置はＺｂ
となり、光路長の変化に対して集光位置の変化のほとん
どない位置は、凹レンズＣＬの挿入によって前記Ｚａか
らＺｂに短縮されたことになる。なおこの実施例では光
学系として凹レンズを挿入したが、凸レンズ、凹面鏡な
どまたはそれらを組合わせたビームエキスパンダーとし
ての光学系を用いても光路長の変化に対して集光位置の
変化のほとんどないレイリー長の存在する位置を変更す
ることが出来る。
【００２４】
【発明の効果】本発明は特許請求の範囲に記載の構成と
したので、光路長が変化する光軸移動レ−ザ加工装置に
おいて、複雑な光路長補正機構を設けることなく大型の
被加工材を均一な加工品質で加工することが可能であ
る。
したので、光路長が変化する光軸移動レ−ザ加工装置に
おいて、複雑な光路長補正機構を設けることなく大型の
被加工材を均一な加工品質で加工することが可能であ
る。
【図１】本発明を実施した光軸移動レーザ加工装置の基
本的構成図る。
本的構成図る。
【図２】焦点距離がｆの集光レンズに、ビームウエスト
径Ｗ０２のレーザビームを入射させたとき集光されるレ
ーザビームの位置Ｚ２の模式的に示した図。
径Ｗ０２のレーザビームを入射させたとき集光されるレ
ーザビームの位置Ｚ２の模式的に示した図。
【図３】集光されるレーザビームの位置Ｚ２と、ビーム
ウエスト径Ｗ０１の位置から集光用光学系までの距離Ｚ
１との関係を示すグラフ。
ウエスト径Ｗ０１の位置から集光用光学系までの距離Ｚ
１との関係を示すグラフ。
【図４】レーザ発振器から距離Ｚ０ａの位置にビームウ
エスト（半径Ｗ０ａ）が存在し、このＺ０ａの位置から
Ｚａ離れた位置がこのレーザビームのレイリー長である
レーザビームのグラフ。
エスト（半径Ｗ０ａ）が存在し、このＺ０ａの位置から
Ｚａ離れた位置がこのレーザビームのレイリー長である
レーザビームのグラフ。
【図５】図４に示すレーザビーム特性を持つレーザビー
ムのレイリー長Ｚｒｌの存在する位置を変更する場合の
説明図。
ムのレイリー長Ｚｒｌの存在する位置を変更する場合の
説明図。
１ 光軸移動レーザ加工装置
９ レーザ発振器
１１，１３，１５ ベンドミラー
１９ 集光用光学系
２１ レーザ加工ヘッド
ＣＬ 凹レンズ
ＬＢ１，ＬＢ２ レーザビーム
Ｗ０１、Ｗ０２，Ｗ０ａ，Ｗ０ｂ ビームウエスト径
（半径） Ｚ１ ビームウエストから集光用光学系までの距離 Ｚ２ 集光されるレーザビームの位置 Ｚｒｌ レイリー長
（半径） Ｚ１ ビームウエストから集光用光学系までの距離 Ｚ２ 集光されるレーザビームの位置 Ｚｒｌ レイリー長
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ発振器９からのレーザビームＬＢ
をベンドミラーを介して移動位置決め自在に設けられた
レーザ加工ヘッド２１に案内し、該加工ヘッド２１を被
加工材料と相対的に適宜に移動させてレーザ加工を行う
光軸移動レーザ加工装置において、前記レーザ発振器９
から該集光用光学系１９までの光路長の間において、前
記集光用光学系１９の移動範囲を、前記レーザビームＬ
Ｂのビームウエスト径（半径）Ｗ０１の位置からレイリ
ー長Ｚｒｌ離れた位置を含む近傍の範囲に設けたことを
特徴とする光軸移動レ−ザ加工装置。 - 【請求項２】 レーザ発振器９からのレーザビームＬＢ
をベンドミラーを介して移動位置決め自在に設けられた
レーザ加工ヘッド２１に案内し、該加工ヘッド２１を被
加工材料と相対的に適宜に移動させてレーザ加工を行う
光軸移動レーザ加工装置において、前記レーザ発振器９
から該集光用光学系１９までの光路長の間において、前
記集光用光学系１９の移動範囲を、前記レーザビームＬ
Ｂのビームウエスト径（半径）Ｗ０１の位置からレイリ
ー長Ｚｒｌ離れた位置を含む近傍の範囲にくるように、
前記レーザ発振器９を配設したことを特徴とする光軸移
動レ−ザ加工装置。 - 【請求項３】 前記レーザ発振器９から該集光用光学系
１９までの光路長の間に、前記レーザ発振器９からのレ
ーザビームＬＢのビームウエスト径（半径）Ｗ０１と該
レーザビームＬＢのレイリー長Ｚｒｌの存在位置とを変
更可能な光学系を設けたことを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の光軸移動レ−ザ加工装置。 - 【請求項４】 前記集光用光学系１９が凸レンズである
ことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項
３に記載の光軸移動レ−ザ加工装置。 - 【請求項５】 前記集光用光学系１９が凹面鏡であるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３
に記載の光軸移動レ−ザ加工装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24933094A JP3366133B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 光軸移動レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24933094A JP3366133B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 光軸移動レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112687A JPH08112687A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3366133B2 true JP3366133B2 (ja) | 2003-01-14 |
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ID=17191412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24933094A Expired - Fee Related JP3366133B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 光軸移動レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366133B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP7094683B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2022-07-04 | 住友電気工業株式会社 | 光受信モジュール |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62263889A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ加工装置 |
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-
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- 1994-10-14 JP JP24933094A patent/JP3366133B2/ja not_active Expired - Fee Related
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