JP5888224B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5888224B2 JP5888224B2 JP2012281993A JP2012281993A JP5888224B2 JP 5888224 B2 JP5888224 B2 JP 5888224B2 JP 2012281993 A JP2012281993 A JP 2012281993A JP 2012281993 A JP2012281993 A JP 2012281993A JP 5888224 B2 JP5888224 B2 JP 5888224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- galvanometer mirror
- magnet
- mirror
- conductive member
- galvano
- 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.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 42
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 48
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 42
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 4
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
図1は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置100は、レーザ光Lの照射によって被加工物4に微細穴41を穴開け加工する装置である。レーザ加工装置100は、レーザ光Lを発振するレーザ発振器1、レーザ光Lを整形するとともに所望のビーム形状、ビームエネルギーに調整する像転写光学機構5、被加工物(ワークとも呼ぶ)4のレーザ加工を行うレーザ加工部3、制御装置2を備えている。
J=σ(v×B) 式(1)
ここで、σはガルバノミラー35Xの導電度であり、J、v、Bはいずれもベクトルである。×はベクトル積を表す。
なお、この現象は、レンツの法則から、ガルバノミラー35Xが磁石33Xから遠ざかるので、ガルバノミラー35X内の磁束密度Bが小さくなる方向に変化するため、それを妨げるべく磁束密度Bを増大させる方向にガルバノミラー35X内に電流が流れると説明することもできる。
F=J×B 式(2)
ここで、F、J、Bはいずれもベクトルであり、×はベクトル積を表す。
もちろん、上記例とは逆向きに、ガルバノミラー35Xが磁石33Xに近づく向きに変位速度vが生じると、上記例とは逆向きの渦電流が流れ、この場合もローレンツ力は変位速度vの逆向きに働くこととなり、同様に面倒れの制動力として作用することになる。
これにより、面倒れ振動が抑制される方向に力が働き、位置決め精度の悪化を防ぐことができる。
実施の形態1においては、磁石33Xをガルバノミラー35Xの反射面31Xに対し磁界の方向すなわちS−N極の方向が略垂直となるように、図2に示すように配置した。本実施の形態では、S−N極の方向がガルバノミラー35Xの反射面31Xに対して略平行でガルバノミラー35Xの回転軸に略垂直となるように、磁石を配置したものである。
実施の形態1および2においては、磁石の配置を、S−N極の向きがガルバノミラーの反射面に略垂直(実施の形態1に対応)か、略平行(実施の形態2に対応)となるようにしたものであった。本実施の形態では、磁石の配置を一般化する検討を行う。
実施の形態1および2においては、導電性の良いベリリウム製のガルバノミラーにて、本発明の説明を行った。もちろん、ベリリウム以外の材質でも、導電性の高い材質でガルバノミラーを構成していれば、磁石を用いることにより、実施の形態1および2と同様の効果が得られる。一方、ガルバノミラーに非導電性もしくは導電度の低い材質(例えばSiC)を用いる場合も考えられる。本実施の形態は、そのような場合にも、磁石を用いてガルバノミラーの面倒れを抑制することができるものである。
実施の形態1のように、ガルバノミラーの背面に磁石を配置することによって、ガルバノミラーの面倒れを抑制することができる。しかし、ガルバノの回転方向の位置決め精度悪化の副作用も生じることが分かった。本実施の形態は、この副作用を抑制するものである。
なお、実施の形態5では、図2のごとくミラーの背面に磁石を配置した場合の構成で説明したが、ミラーの回転角度が大きくなると磁石とミラーの距離が大きく変化するので、制動力が一定とならずに補正がしにくい場合も想定される。この場合には次の対策が効果的である。図10は、本実施の形態に係るガルバノミラー35Xの構成を示す反射面31Xから見た斜視図であり、ガルバノミラー35Xの回転角度によらず、略一定の制動力が得られる磁石331Xとガルバノミラー35Xの形状および配置を示した図である。なお、図10(a)、(b)の相異は、磁石331Xの磁極の位置による配置の相異であり、磁石331X等の形状に関しては同一である。配置については後述する。
実施の形態5において、ガルバノミラー35Xの回転動作に対してローレンツ力Fが回転動作の制動力になることを説明したが、図9に示したように、発生したローレンツ力Fには、回転動作と直交する方向の成分も有していることが判る。さらに、ローレンツ力Fが支配的となるガルバノミラー35X上下端においては、上側も下側もいずれもローレンツ力Fには上向きの成分があることが判る。すなわち、ミラーが時計回転する場合には、上向きの力がミラーに生じると言うことである。
実施の形態7では、ガルバノミラー35Xの回転動作時に、回転方向とは別な方向のローレンツ力が発生しないように、導電性部材321Xと磁石332Xの形状および配置を工夫した。本実施の形態では、実施の形態7の構成において、ガルバノミラー35Xの回転動作時に発生する渦電流を小さくし、回転動作の妨げとなる回転方向のローレンツ力Fを抑制することを目的とするものである。
上記実施の形態では、磁石33、331、332として永久磁石を想定していたが、強力な磁石をガルバノミラー35付近に常時置いておくことは、メンテナンス時などに予期せず、ガルバノミラー35等の部材が磁石33、331、332に吸引される恐れがあり、例えばガルバノミラー35交換に支障が出る場合も想定される。よって、磁石を、面倒れ共振抑制が必要なときだけ磁力をONとする電磁石としても良い。また、制御装置2により電磁石のON/OFFを制御し、ガルバノミラー35が動作していないときにはOFFとするとしても良い。
1 レーザ発振器
2 制御装置
3 レーザ加工部
4 被加工物
5 像転写光学機構
30 XYテーブル
31 ガルバノミラー反射面
32、321、322 導電性部材
323 絶縁層
33、331、332 磁石
34 fθレンズ
35、351 ガルバノミラー
36 ガルバノスキャナ
37 ロータ
41 穴
L レーザ光
B 磁束密度
J 電流密度
F ローレンツ力
v 変位速度
Claims (16)
- レーザ光を所望の加工位置に偏向させる導電性材料からなるガルバノミラーと、
前記ガルバノミラーのレーザ光反射面とは反対側の面の近傍に固定配置され、前記ガルバノミラーの内部に磁束密度を与える磁石と、
を備え、
前記ガルバノミラーに面倒れが発生した際に、前記磁束密度により前記ガルバノミラーに面倒れを抑制するローレンツ力が働くレーザ加工装置。 - レーザ光を所望の加工位置に偏向させるガルバノミラーと、
前記ガルバノミラーの反射面と反対側の面に配置されて前記ガルバノミラーと同じ回転動作を行う導電性部材と、
前記導電性部材の近傍に固定配置され、前記導電性部材の内部に磁束密度を与える磁石と、
を備え、
前記ガルバノミラーに面倒れが発生した際に、前記磁束密度により前記導電性部材に面倒れを抑制するローレンツ力が働くレーザ加工装置。 - 前記導電性部材は、前記ガルバノミラーの回転軸近傍に配置された請求項2に記載のレーザ加工装置。
- 前記磁石は、N極−S極を結ぶ方向が前記ガルバノミラーの反射面に略垂直な方向とされると共に、前記ガルバノミラーの回転軸近傍に配置された請求項1または請求項3のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記磁石は、N極−S極を結ぶ方向が前記ガルバノミラーの反射面に略平行で前記ガルバノミラーの回転軸に略垂直な方向とされると共に、前記ガルバノミラーの回転軸近傍に配置された請求項1または請求項3のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記磁石は、前記ガルバノミラーの回転軸を通り前記ガルバノミラーの反射面に垂直な面が対称面となるように配置された請求項4または請求項5のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- ガルバノミラーの回転動作を制御する制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記ガルバノミラーまたは前記導電性部材に回転速度方向とは逆向きに働くローレンツ力を補正するように、回転方向のトルクを制御するものである請求項4または請求項5のいずれかに記載のレーザ加工装置。 - レーザ光を所望の加工位置に偏向させるガルバノミラーと、
前記ガルバノミラーの回転軸上の先端に配置されて前記ガルバノミラーと同じ回転動作を行う導電性部材と、
前記導電性部材から所定の距離だけ離れて固定配置され、前記導電性部材の内部に磁束密度を与える磁石と、
を備え、
前記ガルバノミラーに面倒れが発生した際に、前記磁束密度により前記導電性部材に面倒れを抑制するローレンツ力が働くレーザ加工装置。 - 前記導電性部材が前記磁石に対向する第1の対向面と、前記磁石が前記導電性部材に対向する第2の対向面とは、それぞれ互いに平行な平行曲面である請求項8に記載のレーザ加工装置。
- 前記第1の対向面および前記第2の対向面は、一方の対抗面が円柱の側面の一部を有するとともに他方の対抗面が円筒の内壁面の一部を有し、前記円筒の内壁面の一部が前記円柱の側面の一部を囲うよう、前記導電性部材および前記磁石が配置された請求項9に記載のレーザ加工装置。
- 前記磁石のN極−S極を結ぶ方向が、前記第2の対向面に垂直な方向であり、前記ガルバノミラーの反射面側もしくはその反対側に前記磁石を配置した請求項10に記載のレーザ加工装置。
- 前記磁石のN極−S極を結ぶ方向が、前記第2の対向面に沿った方向であり、前記ガルバノミラーの反射面側から前記ガルバノミラーの回転軸の周りに略90度回転した位置に前記磁石を配置した請求項10に記載のレーザ加工装置。
- 前記導電性部材は、柱軸が前記ガルバノミラーの回転軸と略一致する円柱形状であり、
前記磁石は、両端部が各々S極およびN極となったコの字またはCの字形状であり、この両端部の隙間に前記導電性部材を挟み込むように、磁石のN極−S極を結ぶ方向が前記ガルバノミラーの反射面に略平行になるように配置された請求項8に記載のレーザ加工装置。 - 前記導電性部材は、前記ガルバノミラーの反射面と略垂直で前記ガルバノミラーの回転軸に略平行な面で複数に分割されており、分割された間には絶縁層が介在する請求項13に記載のレーザ光装置。
- 前記磁石は、ONおよびOFFが制御可能な電磁石である請求項1から請求項14のいずれかに記載のレーザ加工装置。
- 前記電磁石のONおよびOFFを制御すると共に、前記ガルバノミラーが動作していないときには電磁石をOFFにする制御装置を備えた請求項15に記載のレーザ光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012281993A JP5888224B2 (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012281993A JP5888224B2 (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014126626A JP2014126626A (ja) | 2014-07-07 |
JP5888224B2 true JP5888224B2 (ja) | 2016-03-16 |
Family
ID=51406188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012281993A Active JP5888224B2 (ja) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5888224B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102013342B1 (ko) * | 2017-06-16 | 2019-08-22 | 신용관 | 의약품용 레이져 마킹장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04109211A (ja) * | 1990-08-30 | 1992-04-10 | Brother Ind Ltd | 光ビーム走査装置 |
JP5143102B2 (ja) * | 1997-12-09 | 2013-02-13 | オリンパス株式会社 | 光偏向器の製造方法 |
-
2012
- 2012-12-26 JP JP2012281993A patent/JP5888224B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014126626A (ja) | 2014-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100872031B1 (ko) | 자기구동기를 이용한 비접촉식 스캐너 | |
JP5287748B2 (ja) | 光路制御装置および投射型画像表示装置 | |
US9417458B2 (en) | Image stabilizing device and system for telescopic optical instruments | |
JP4564930B2 (ja) | 手振れ補正装置 | |
WO2020004514A1 (ja) | 回転往復駆動アクチュエータ | |
JP4727509B2 (ja) | ビームスキャナ | |
JP2012078450A (ja) | 振れ補正装置、レンズ鏡筒、及び光学機器 | |
TWI494600B (zh) | 電流鏡掃描器及雷射加工機 | |
JP2008000880A (ja) | 2軸駆動型memsデバイス | |
EP2706390A2 (en) | Control device, actuator including control device, image blur correction device, replacement lens, imaging device and automatic stage | |
JP4717466B2 (ja) | 移送装置{transferapparatus} | |
JP2016224184A (ja) | 手振れ補正機能付きレンズ駆動装置 | |
JP5888224B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
JP2022189903A (ja) | アクチュエータ付き反射板、光走査装置、及びミラーアクチュエータ | |
JP2011154196A (ja) | ガルバノスキャナ装置及びレーザ加工装置 | |
JP5705390B1 (ja) | ガルバノスキャナ及びレーザ加工装置 | |
JP2003043405A (ja) | スキャナ装置 | |
JP2013050644A (ja) | 光学ガルバノスキャナ及びこれを備えたレーザマーカ装置 | |
JP6151622B2 (ja) | 像安定化装置 | |
JP2004074166A (ja) | 光学スキャナおよびレーザ加工装置 | |
JP2006227415A (ja) | スキャナ装置およびレーザ加工機 | |
JP2008298857A (ja) | スキャナ装置及びレーザ加工装置 | |
KR102331643B1 (ko) | 스캐닝 마이크로미러 | |
JP2007184193A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
US11340446B2 (en) | Actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140613 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150728 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150820 |
|
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: 20160119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160201 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5888224 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
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 |