JP4350558B2 - レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 - Google Patents
レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4350558B2 JP4350558B2 JP2004065338A JP2004065338A JP4350558B2 JP 4350558 B2 JP4350558 B2 JP 4350558B2 JP 2004065338 A JP2004065338 A JP 2004065338A JP 2004065338 A JP2004065338 A JP 2004065338A JP 4350558 B2 JP4350558 B2 JP 4350558B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intensity distribution
- laser
- lens
- optical system
- conversion element
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
所定位置においてトップハット形状の強度分布に変換するための第1ビーム強度分布変換素子と、
該所定位置に配置され、レーザビームの波面曲率を変換するための波面曲率変換素子と、
該第1ビーム強度分布変換素子と該波面曲率変換素子との間に縦列配置され、該波面曲率変換素子配置位置において第1ビーム強度分布変換素子が変換するトップハット形状とは異なる凹形状の強度分布に変換するための第2ビーム強度分布変換素子とを備え、
第2ビーム強度分布変換素子は光軸方向に移動可能であることによって、該波面曲率変換素子配置位置におけるビーム強度分布が、トップハット形状から凹形状に連続的に可変であることを特徴とする。
また本発明は、CO 2 レーザ、YAGレーザ、YAG2倍高調波レーザ、YAG3倍高調波レーザまたはYAG4倍高調波レーザから供給される、ガウシアン形状の強度分布を有するレーザビームを任意の強度分布に変換するためのレーザビーム光学系であって、
所定位置においてトップハット形状の強度分布に変換するための第1ビーム強度分布変換素子と、
該所定位置に配置され、レーザビームの波面曲率を変換するための波面曲率変換素子と、
該第1ビーム強度分布変換素子と該波面曲率変換素子との間に縦列配置され、該波面曲率変換素子配置位置において第1ビーム強度分布変換素子が変換するトップハット形状とは異なる任意の強度分布に変換するための第2ビーム強度分布変換素子とを備え、
第2ビーム強度分布変換素子は光軸方向に移動可能であることによって、該波面曲率変換素子配置位置におけるビーム強度分布が、トップハット形状から任意の形状に連続的に可変であることを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態を示す構成図である。レーザ加工装置は、ガスレーザや固体レーザなどのレーザ発振器1と、レーザ発振器1から出射されるレーザビームを加工対象ワークまで伝達するためのレーザビーム光学系LAなどで構成される。
図7は、本発明の第2実施形態を示す構成図である。レーザ加工装置は、ガスレーザや固体レーザなどのレーザ発振器1と、レーザ発振器1から出射されるレーザビームを加工対象ワークまで伝達するためのレーザビーム光学系LAなどで構成される。
図10は、本発明の第3実施形態を示す構成図である。本実施形態のレーザ加工装置は、図7と同様に、取り出しミラー2を含むレーザ発振器1と、レーザビーム光学系LAなどで構成される。レーザビーム光学系LAは、図7に示した転写光学系17とは異なる光学特性を有する転写光学系24と、以下、図7に示した非球面レンズ4、非球面レンズ5、レンズ6、倍率可変転写光学系7、マスク8および加工レンズ9などで構成され、これらはレーザビームの光軸に沿って縦列的に配置される。
図13は、本発明の第4実施形態を示す構成図である。本実施形態のレーザ加工装置は、図1と同様に、取り出しミラー2を含むレーザ発振器1と、レーザビーム光学系LAなどで構成される。レーザビーム光学系LAは、図1に示した転写光学系3と、第1のビーム強度分布変換素子として機能するフレネルレンズ4aと、第2のビーム強度分布変換素子として機能するフレネルレンズ5aと、以下、図1に示したレンズ6、倍率可変転写光学系7、マスク8および加工レンズ9などで構成され、これらはレーザビームの光軸に沿って縦列的に配置される。
図15は、本発明の第5実施形態を示す構成図である。本実施形態のレーザ加工装置は、図1と同様に、取り出しミラー2を含むレーザ発振器1と、レーザビーム光学系LAなどで構成される。レーザビーム光学系LAは、図1に示した転写光学系3と、第1のビーム強度分布変換素子として機能する位相シフトマスク4bと、第2のビーム強度分布変換素子として機能する位相シフトマスク5bと、以下、図1に示したレンズ6、倍率可変転写光学系7、マスク8および加工レンズ9などで構成され、これらはレーザビームの光軸に沿って縦列的に配置される。
Claims (4)
- CO 2 レーザ、YAGレーザ、YAG2倍高調波レーザ、YAG3倍高調波レーザまたはYAG4倍高調波レーザから供給されるレーザビームの強度分布を変換するためのレーザビーム光学系であって、
所定位置においてトップハット形状の強度分布に変換するための第1ビーム強度分布変換素子と、
該所定位置に配置され、レーザビームの波面曲率を変換するための波面曲率変換素子と、
該第1ビーム強度分布変換素子と該波面曲率変換素子との間に縦列配置され、該波面曲率変換素子配置位置において第1ビーム強度分布変換素子が変換するトップハット形状とは異なる凹形状の強度分布に変換するための第2ビーム強度分布変換素子とを備え、
第2ビーム強度分布変換素子は光軸方向に移動可能であることによって、該波面曲率変換素子配置位置におけるビーム強度分布が、トップハット形状から凹形状に連続的に可変であることを特徴とするレーザビーム光学系。 - CO 2 レーザ、YAGレーザ、YAG2倍高調波レーザ、YAG3倍高調波レーザまたはYAG4倍高調波レーザから供給される、ガウシアン形状の強度分布を有するレーザビームを任意の強度分布に変換するためのレーザビーム光学系であって、
所定位置においてトップハット形状の強度分布に変換するための第1ビーム強度分布変換素子と、
該所定位置に配置され、レーザビームの波面曲率を変換するための波面曲率変換素子と、
該第1ビーム強度分布変換素子と該波面曲率変換素子との間に縦列配置され、該波面曲率変換素子配置位置において第1ビーム強度分布変換素子が変換するトップハット形状とは異なる任意の強度分布に変換するための第2ビーム強度分布変換素子とを備え、
第2ビーム強度分布変換素子は光軸方向に移動可能であることによって、該波面曲率変換素子配置位置におけるビーム強度分布が、トップハット形状から任意の形状に連続的に可変であることを特徴とするレーザビーム光学系。 - 各ビーム強度分布変換素子は、非球面レンズ、フレネルレンズまたは位相シフトマスクで構成されることを特徴とする請求項1または2記載のレーザビーム光学系。
- レーザビームを発生するレーザ発振器と、
レーザ発振器からのレーザビームの強度分布を変換する請求項1〜3のいずれかに記載のレーザビーム光学系とを備えることを特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004065338A JP4350558B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004065338A JP4350558B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009064087A Division JP4917123B2 (ja) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005257735A JP2005257735A (ja) | 2005-09-22 |
JP4350558B2 true JP4350558B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=35083556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004065338A Expired - Fee Related JP4350558B2 (ja) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4350558B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008021890A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザー光照射装置およびレーザー光照射方法 |
JP4680871B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2011-05-11 | 三菱電機株式会社 | ビームプロファイル測定装置及びレーザ加工装置 |
US8338744B2 (en) | 2006-11-30 | 2012-12-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Condensing optical system, laser processing method and apparatus, and manufacturing method of brittle material blank |
JP5221031B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2013-06-26 | 住友電気工業株式会社 | 集光光学系及びレーザ加工装置 |
JP4664269B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2011-04-06 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
JP5848877B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2016-01-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ光整形及び波面制御用光学系 |
US9346126B2 (en) | 2011-05-30 | 2016-05-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laser processing head, laser processing apparatus, optical system of laser processing apparatus, laser processing method, and laser focusing method |
JP5444448B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-03-19 | 住友電気工業株式会社 | 集光光学系及びレーザ加工装置 |
DE102014224182A1 (de) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Lasermaterialbearbeitung |
KR20170071394A (ko) * | 2015-12-15 | 2017-06-23 | (주)다울아토닉스 | 무회전 무주사 라이다 광원 검출 장치 |
TWI652507B (zh) | 2016-03-04 | 2019-03-01 | 日商松下知識產權經營股份有限公司 | Wavelength conversion device and lighting device |
CN109791303A (zh) * | 2016-07-15 | 2019-05-21 | 特拉迪欧德公司 | 利用可变光束形状的激光的材料加工 |
JP6419901B1 (ja) * | 2017-06-20 | 2018-11-07 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機 |
WO2019209548A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Becton, Dickinson And Company | Multi-laser systems having modified beam profiles and methods of use thereof |
JP7133425B2 (ja) * | 2018-10-10 | 2022-09-08 | 株式会社アマダ | レーザ加工機 |
JP6764976B1 (ja) * | 2019-06-06 | 2020-10-07 | 株式会社アマダ | レーザ加工機およびレーザ加工方法 |
US20240061264A1 (en) * | 2020-12-17 | 2024-02-22 | Technische Universität Wien | Optical device for controlling a light beam |
CN113770514B (zh) * | 2021-08-25 | 2023-10-20 | 富联裕展科技(深圳)有限公司 | 激光整合装置、激光焊接装置及激光焊接方法 |
-
2004
- 2004-03-09 JP JP2004065338A patent/JP4350558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005257735A (ja) | 2005-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4350558B2 (ja) | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 | |
EP1927880B1 (en) | Laser optical device | |
JP5343370B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
KR102554342B1 (ko) | 회절 광학 소자를 포함한 에프세타 렌즈 및 이를 구비한 광학 시스템 | |
JP5848877B2 (ja) | レーザ光整形及び波面制御用光学系 | |
CN110174769A (zh) | 光照射装置及方法、具备光照射装置的光加工装置及方法 | |
JP2019514695A (ja) | レーザ照射による材料加工のための撮像光学系及びそのような撮像光学系を有するレーザ加工ヘッド | |
CN101883658A (zh) | 用于用激光辐射进行材料加工的方法以及用于实施所述方法的装置 | |
GB2536276B (en) | Field mapper | |
JP4917123B2 (ja) | レーザビーム光学系およびレーザ加工装置 | |
KR20130096154A (ko) | 레이저광 정형 및 파면 제어용 광학계 | |
CN101788716B (zh) | 一种激光扩束系统 | |
Fuse | Beam Shaping for Advanced Laser Materials Processing: Generation of shape and intensity profile of laser beam with aspheric and diffractive optics | |
CN110554510A (zh) | 一种透射式衍射光学元件的光学成像系统 | |
CN107643596B (zh) | 一种二元波带片形式的衍射轴锥镜系统及其长焦深成像方法 | |
US20040174607A1 (en) | Lens | |
EP1998215A1 (en) | Achromatic optical system for beam shaping | |
US7891821B2 (en) | Laser beam transformer and projector having stacked plates | |
WO2020059664A1 (ja) | 合波光学系 | |
CN111025617B (zh) | 一种激光显微物镜 | |
KR102657008B1 (ko) | 커브드빔을 이용한 레이저 가공장치 및 레이저 가공방법 | |
CN111278596A (zh) | 用于材料加工的方法和设备 | |
CN101762878A (zh) | 激光扩束系统 | |
CN116931282A (zh) | 一种宽光谱激光变倍扩束准直光学系统 | |
CN101762877B (zh) | 一种扩束系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051111 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090616 |
|
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: 20090714 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090722 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4350558 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |