JP4340943B2 - レーザ照射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ照射装置に関し、より詳しくはポリゴンミラーを備えたレーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば被照射物としての電子基板上にレーザ光によるビアホール加工を施す場合には、ポリゴンミラーを備えたレーザ照射装置を用いることができる。
上記ポリゴンミラーは、外周面を多面体とするとともに各面を反射面としてあり、該ポリゴンミラーを回転させてレーザ光を各反射面で反射させるとともに、該ポリゴンミラーで反射されたレーザ光をｆθレンズによって集光し、電子基板上に照射させるようにしている。このとき、電子基板に照射されるレーザ光の移動方向に対して電子基板をそれと直交方向に移動させることにより、一定の範囲内でビアホール加工を施すことができる。
しかしながら、単純にレーザ光をポリゴンミラーに照射すると、レーザ光の照射位置に互いに隣接する反射面の頂部が近づくにつれて、ポリゴンミラーに反射されたレーザ光はｆθレンズから外れて拡散されてしまうので、装置の運転上問題となる。
そこで従来、レーザ光が一定の範囲内で照射されるようにするために、上記ポリゴンミラーの回転に同期して回転する遮蔽板を設け、レーザ光が互いに隣接する反射面の頂部に照射されるタイミングの際に、上記遮蔽板でレーザ光をさえぎるようにしたものが提案されている(特公昭６２−５２０１０号公報)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の装置においては、ポリゴンミラーの回転に同期して遮蔽板を回転させる必要があるため、装置全体の構成が複雑になるという欠点がある。
本発明は上述した事情に鑑み、極めて簡単な構成によってレーザ光が意図しない方向に拡散されるのを防止することができるレーザ照射装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、外周面を多面体とするとともに各面を反射面としたポリゴンミラーを備え、該ポリゴンミラーを回転させてレーザ光を各反射面で反射させるようにしたレーザ照射装置において、
互いに隣接する反射面の頂部に溝状のビームダンパを設け、該ビームダンパに照射されたレーザ光を該ビームダンパ内に反射誘導して吸収するようにしたものである。
【０００５】
上記構成によれば、互いに隣接する反射面の頂部に照射されるレーザ光は、その部分に設けた溝状のビームダンパ内に誘導されて吸収されるので、従来のように遮蔽版を設けることもなく意図しない方向に反射されて拡散されるのを防止し、一定の範囲を照射することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１、図２において、レーザ照射装置は図示しないレーザ光２を照射するレーザ発振器と、ポリゴンミラー３と、ｆθレンズ４とによって構成されている。本実施例では、上記レーザ光２は図示しないレーザ発振器から水平方向に照射されるようになっている。
上記ポリゴンミラー３は複数の平面な反射面５を有する多角柱形状をしており、図示しないスピンドルモータによってその軸心を中心として回転駆動されるようになっている。
上記ポリゴンミラー３の本体はアルミで作成されている。また各反射面５は、ポリゴンミラー３本体の機械加工による鏡面仕上げの後にニッケル膜がメッキされ、該ニッケル膜の研磨後にさらに高反射コーティングが施されて、レーザ光２が反射面５に反射する際のロスを極力抑えることができるようになっている。
【０００７】
上記ポリゴンミラー３の互いに隣接する反射面５によって形成される各頂部には、ポリゴンミラー３の軸心に向かってＶ字型に次第に狭くなる溝状のビームダンパ６が成形されている。
各ビームダンパ６は、ポリゴンミラー３の本体を構成するアルミの表面をブラスト処理した後、黒色アルマイト仕上げを施すことによって、ビームダンパ６内に入射されたレーザ光２を効果的に吸収、減衰することができるようにしている。
また図３に示すように、ビームダンパ６の成す角度θはレーザ光が吸収されずに外部へ出ない程度の角度に設定するとともに、レーザ光２の光軸方向と直交する方向におけるビームダンパ６の開口部の幅Ｌは、レーザ光２の全てがビームダンパ６内に入射されるように、レーザ光２の直径φ以上の寸法に設定してある。
【０００８】
上記ｆθレンズ４は水平な面を電子基板１と平行にした状態で載置されており、ポリゴンミラー３によって反射されたレーザ光２を集光して電子基板１上に照射することができるようになっている。
このｆθレンズ４の幅はポリゴンミラー３の回転角度にかかわらず、ポリゴンミラー３によって反射されたレーザ光２を集光できるような寸法となっている。
また、ｆθレンズ４は図示しないホルダーによって位置を固定されており、他方、電子基板１は、ｆθレンズ４の下方でポリゴンミラー３の軸方向に水平に往復動可能なワークテーブル７上に載置されている。
【０００９】
以上の構成において、ポリゴンミラー３はスピンドルモータによって例えば２０，０００ｒｐｍで定速度回転されている。また図２に示すように、図示しないレーザ発振器から水平に放射されたレーザ光２は、ポリゴンミラー３の回転中心より下方に照射されるようになっている。
これにより、レーザ光２はポリゴンミラー３の各反射面５によって下方へ反射され、ｆθレンズ４で集光されてから電子基板１に照射されるようになる。このとき、各反射面５はポリゴンミラー３の回転により常にその角度が変化しているので、水平に照射されたレーザ光２は１枚の反射面５を横切る間に上記ｆθレンズ４の全域に照射され、またｆθレンズ４は、レーザ光２がｆθレンズ４のどの位置に照射されても、レーザ光２を下方の電子基板１へ照射するようになる。
また、ｆθレンズ４の下部に設けられたワークテーブル７がポリゴンミラー３の軸方向に電子基板１を移動させるため、電子基板１の所定位置にビアホール加工を行うことができる。
【００１０】
上記ポリゴンミラー３の回転中、図３に示すように、レーザ光１がビームダンパ６の一方の面に照射されると、該ビームダンパ６の面で吸収することができなかったレーザ光２はビームダンパ６内のもう一方の面へと反射されるようになる。
上記ビームダンパ６を成す溝の角度θはレーザ光が吸収されずに外部へ出ないような角度に設定してあるため、入射されたレーザ光２はポリゴンミラー３の軸部に向かって反射されるようになり、最終的には完全に吸収されるようになる。
そしてビームダンパ６にレーザ光２が吸収されることにより、ポリゴンミラー３が加熱されるようになるが、該ポリゴンミラー３は回転しているので上記熱は空気によって冷却されるようになる。
【００１１】
上記実施例において、レーザ光２による電子基板１の加工範囲を広くしなければならない場合には、ｆθレンズ４を大きなものに交換し、ポリゴンミラー３との間隔を広げるだけでよい。
また、電子基板１を加工するのにレーザ光２の照射時間等を調整する必要が生じた際にはスピンドルモータをインバータなどによって制御し、ポリゴンミラー３の回転速度を調整すればよい。このときもインバータの制御だけで設定が終了するため、複雑な設定は不要である。
【００１２】
図４は本発明の第２実施例を示したもので、本実施例では水平に照射されるレーザ光２を集光レンズ１２によって集光させ、次にベンドミラー１０によって斜め下方に向けて反射させてから、ポリゴンミラー３に照射させるようにしている。また上記ｆθレンズ４の代わりに平面放物面鏡１１を用いている。その他の構成は、上述の実施例と同様となっている。
本実施例では、ベンドミラー１０によって反射されたレーザ光２は斜め上方からポリゴンミラー３に照射され、該ポリゴンミラー３によって斜め上方に反射されて上記平面放物面鏡１１に照射されるようになっている。
上記平面放物面鏡１１にレーザ光２が照射されると、該平面放物面鏡１１により入射されたレーザ光２は下方向に反射されて下方に設けられた電子基板１に照射されて、ビアホール加工が行われる。
本実施例においても、ビームダンパ６内に入射したレーザ光２は吸収されてしまうため、レーザ光２が拡散することを防ぐことができる。
【００１３】
なお、本発明は被照射物を電子基板１としてビアホール加工を行っていたが、レーザ光２によるスキャニングを行う、他のレーザ照射装置に本発明を適用することができることは勿論である。
また、上記実施例ではポリゴンミラー３の反射面５は六角形状となっているが、これに限定されるものでないことは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ポリゴンミラーの互いに隣接する反射面の頂部に照射されるレーザ光は、その部分に設けた溝状のビームダンパ内に誘導されて吸収されるので、極めて簡単な構成により、レーザ光が意図しない方向に反射されて拡散されてしまうのを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリゴンミラー３の斜視図。
【図２】図１に示したポリゴンミラーを用いた本発明の第１実施例を示す概略構成図。
【図３】図２と異なる状態を示す概略構成図。
【図４】本発明の第２実施例を示す概略構成図。
【符号の説明】
１ 電子基板 ２ レーザ光
３ ポリゴンミラー ４ ｆθレンズ
５ 反射面 ６ ビームダンパ
７ ワークテーブル
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ照射装置に関し、より詳しくはポリゴンミラーを備えたレーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば被照射物としての電子基板上にレーザ光によるビアホール加工を施す場合には、ポリゴンミラーを備えたレーザ照射装置を用いることができる。
上記ポリゴンミラーは、外周面を多面体とするとともに各面を反射面としてあり、該ポリゴンミラーを回転させてレーザ光を各反射面で反射させるとともに、該ポリゴンミラーで反射されたレーザ光をｆθレンズによって集光し、電子基板上に照射させるようにしている。このとき、電子基板に照射されるレーザ光の移動方向に対して電子基板をそれと直交方向に移動させることにより、一定の範囲内でビアホール加工を施すことができる。
しかしながら、単純にレーザ光をポリゴンミラーに照射すると、レーザ光の照射位置に互いに隣接する反射面の頂部が近づくにつれて、ポリゴンミラーに反射されたレーザ光はｆθレンズから外れて拡散されてしまうので、装置の運転上問題となる。
そこで従来、レーザ光が一定の範囲内で照射されるようにするために、上記ポリゴンミラーの回転に同期して回転する遮蔽板を設け、レーザ光が互いに隣接する反射面の頂部に照射されるタイミングの際に、上記遮蔽板でレーザ光をさえぎるようにしたものが提案されている(特公昭６２−５２０１０号公報)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の装置においては、ポリゴンミラーの回転に同期して遮蔽板を回転させる必要があるため、装置全体の構成が複雑になるという欠点がある。
本発明は上述した事情に鑑み、極めて簡単な構成によってレーザ光が意図しない方向に拡散されるのを防止することができるレーザ照射装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、外周面を多面体とするとともに各面を反射面としたポリゴンミラーを備え、該ポリゴンミラーを回転させてレーザ光を各反射面で反射させるようにしたレーザ照射装置において、
互いに隣接する反射面の頂部に溝状のビームダンパを設け、該ビームダンパに照射されたレーザ光を該ビームダンパ内に反射誘導して吸収するようにしたものである。
【０００５】
上記構成によれば、互いに隣接する反射面の頂部に照射されるレーザ光は、その部分に設けた溝状のビームダンパ内に誘導されて吸収されるので、従来のように遮蔽版を設けることもなく意図しない方向に反射されて拡散されるのを防止し、一定の範囲を照射することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１、図２において、レーザ照射装置は図示しないレーザ光２を照射するレーザ発振器と、ポリゴンミラー３と、ｆθレンズ４とによって構成されている。本実施例では、上記レーザ光２は図示しないレーザ発振器から水平方向に照射されるようになっている。
上記ポリゴンミラー３は複数の平面な反射面５を有する多角柱形状をしており、図示しないスピンドルモータによってその軸心を中心として回転駆動されるようになっている。
上記ポリゴンミラー３の本体はアルミで作成されている。また各反射面５は、ポリゴンミラー３本体の機械加工による鏡面仕上げの後にニッケル膜がメッキされ、該ニッケル膜の研磨後にさらに高反射コーティングが施されて、レーザ光２が反射面５に反射する際のロスを極力抑えることができるようになっている。
【０００７】
上記ポリゴンミラー３の互いに隣接する反射面５によって形成される各頂部には、ポリゴンミラー３の軸心に向かってＶ字型に次第に狭くなる溝状のビームダンパ６が成形されている。
各ビームダンパ６は、ポリゴンミラー３の本体を構成するアルミの表面をブラスト処理した後、黒色アルマイト仕上げを施すことによって、ビームダンパ６内に入射されたレーザ光２を効果的に吸収、減衰することができるようにしている。
また図３に示すように、ビームダンパ６の成す角度θはレーザ光が吸収されずに外部へ出ない程度の角度に設定するとともに、レーザ光２の光軸方向と直交する方向におけるビームダンパ６の開口部の幅Ｌは、レーザ光２の全てがビームダンパ６内に入射されるように、レーザ光２の直径φ以上の寸法に設定してある。
【０００８】
上記ｆθレンズ４は水平な面を電子基板１と平行にした状態で載置されており、ポリゴンミラー３によって反射されたレーザ光２を集光して電子基板１上に照射することができるようになっている。
このｆθレンズ４の幅はポリゴンミラー３の回転角度にかかわらず、ポリゴンミラー３によって反射されたレーザ光２を集光できるような寸法となっている。
また、ｆθレンズ４は図示しないホルダーによって位置を固定されており、他方、電子基板１は、ｆθレンズ４の下方でポリゴンミラー３の軸方向に水平に往復動可能なワークテーブル７上に載置されている。
【０００９】
以上の構成において、ポリゴンミラー３はスピンドルモータによって例えば２０，０００ｒｐｍで定速度回転されている。また図２に示すように、図示しないレーザ発振器から水平に放射されたレーザ光２は、ポリゴンミラー３の回転中心より下方に照射されるようになっている。
これにより、レーザ光２はポリゴンミラー３の各反射面５によって下方へ反射され、ｆθレンズ４で集光されてから電子基板１に照射されるようになる。このとき、各反射面５はポリゴンミラー３の回転により常にその角度が変化しているので、水平に照射されたレーザ光２は１枚の反射面５を横切る間に上記ｆθレンズ４の全域に照射され、またｆθレンズ４は、レーザ光２がｆθレンズ４のどの位置に照射されても、レーザ光２を下方の電子基板１へ照射するようになる。
また、ｆθレンズ４の下部に設けられたワークテーブル７がポリゴンミラー３の軸方向に電子基板１を移動させるため、電子基板１の所定位置にビアホール加工を行うことができる。
【００１０】
上記ポリゴンミラー３の回転中、図３に示すように、レーザ光１がビームダンパ６の一方の面に照射されると、該ビームダンパ６の面で吸収することができなかったレーザ光２はビームダンパ６内のもう一方の面へと反射されるようになる。
上記ビームダンパ６を成す溝の角度θはレーザ光が吸収されずに外部へ出ないような角度に設定してあるため、入射されたレーザ光２はポリゴンミラー３の軸部に向かって反射されるようになり、最終的には完全に吸収されるようになる。
そしてビームダンパ６にレーザ光２が吸収されることにより、ポリゴンミラー３が加熱されるようになるが、該ポリゴンミラー３は回転しているので上記熱は空気によって冷却されるようになる。
【００１１】
上記実施例において、レーザ光２による電子基板１の加工範囲を広くしなければならない場合には、ｆθレンズ４を大きなものに交換し、ポリゴンミラー３との間隔を広げるだけでよい。
また、電子基板１を加工するのにレーザ光２の照射時間等を調整する必要が生じた際にはスピンドルモータをインバータなどによって制御し、ポリゴンミラー３の回転速度を調整すればよい。このときもインバータの制御だけで設定が終了するため、複雑な設定は不要である。
【００１２】
図４は本発明の第２実施例を示したもので、本実施例では水平に照射されるレーザ光２を集光レンズ１２によって集光させ、次にベンドミラー１０によって斜め下方に向けて反射させてから、ポリゴンミラー３に照射させるようにしている。また上記ｆθレンズ４の代わりに平面放物面鏡１１を用いている。その他の構成は、上述の実施例と同様となっている。
本実施例では、ベンドミラー１０によって反射されたレーザ光２は斜め上方からポリゴンミラー３に照射され、該ポリゴンミラー３によって斜め上方に反射されて上記平面放物面鏡１１に照射されるようになっている。
上記平面放物面鏡１１にレーザ光２が照射されると、該平面放物面鏡１１により入射されたレーザ光２は下方向に反射されて下方に設けられた電子基板１に照射されて、ビアホール加工が行われる。
本実施例においても、ビームダンパ６内に入射したレーザ光２は吸収されてしまうため、レーザ光２が拡散することを防ぐことができる。
【００１３】
なお、本発明は被照射物を電子基板１としてビアホール加工を行っていたが、レーザ光２によるスキャニングを行う、他のレーザ照射装置に本発明を適用することができることは勿論である。
また、上記実施例ではポリゴンミラー３の反射面５は六角形状となっているが、これに限定されるものでないことは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ポリゴンミラーの互いに隣接する反射面の頂部に照射されるレーザ光は、その部分に設けた溝状のビームダンパ内に誘導されて吸収されるので、極めて簡単な構成により、レーザ光が意図しない方向に反射されて拡散されてしまうのを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポリゴンミラー３の斜視図。
【図２】図１に示したポリゴンミラーを用いた本発明の第１実施例を示す概略構成図。
【図３】図２と異なる状態を示す概略構成図。
【図４】本発明の第２実施例を示す概略構成図。
【符号の説明】
１ 電子基板 ２ レーザ光
３ ポリゴンミラー ４ ｆθレンズ
５ 反射面 ６ ビームダンパ
７ ワークテーブル
Claims (3)
- 外周面を多面体とするとともに各面を反射面としたポリゴンミラーを備え、該ポリゴンミラーを回転させてレーザ光を各反射面で反射させるようにしたレーザ照射装置において、
互いに隣接する反射面の頂部に溝状のビームダンパを設け、該ビームダンパに照射されたレーザ光を該ビームダンパ内に反射誘導して吸収することを特徴とするレーザ照射装置。 - 上記ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光をｆθレンズに透過させ、該ｆθレンズで集光させながらレーザ光を被照射物に照射させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
- 上記ポリゴンミラーにより反射されたレーザ光を平面放物面鏡に反射させ、該レーザ光を被照射物に照射させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275472A JP4340943B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | レーザ照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275472A JP4340943B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | レーザ照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086288A JP2002086288A (ja) | 2002-03-26 |
| JP4340943B2 true JP4340943B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
ID=18761086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000275472A Expired - Fee Related JP4340943B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | レーザ照射装置 |
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| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111001953A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-14 | 东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司 | 一种激光切割装置 |
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| JP6434360B2 (ja) * | 2015-04-27 | 2018-12-05 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
| JP6613769B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2019-12-04 | ブラザー工業株式会社 | レーザ光出射装置 |
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| CN113825588B (zh) * | 2019-05-14 | 2023-12-22 | 日本制铁株式会社 | 槽加工装置以及槽加工方法 |
| BR112021022645A2 (pt) * | 2019-05-14 | 2021-12-28 | Nippon Steel Corp | Disposito de processamento de ranhura e método de processamento de ranhura |
| CN116586751A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-08-15 | 武汉帝尔激光科技股份有限公司 | 一种激光动态加工装置及方法 |
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2000
- 2000-09-11 JP JP2000275472A patent/JP4340943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111001953A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-14 | 东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司 | 一种激光切割装置 |
| CN111001953B (zh) * | 2019-12-28 | 2021-11-02 | 东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司 | 一种激光切割装置 |
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|---|---|
| JP2002086288A (ja) | 2002-03-26 |
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