【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【発明の目的】[Purpose of the invention]
（産業上の利用分野）
この発明は、フィルムコンデンサに用いられる薄膜付フ
ィルムの薄膜を加工するための装置として利用するのに
好適なレーザ加工装備に関するものである。
（従来の技術）
従来、この種のレーザ加工装置としては、例えば第６図
に示すレーザ加工（処理）装置（特開昭５９−３５８９
３号公報記載の装置）１０１が知られている。
このレーザ加工装置１０１は、レーザ光１００を連続発
振するレーザ発振器１０２と、レーザ発振器１０２で発
振されたレーザ光１００の拡がり角奢狭めるとともにレ
ーザ光１００のビーム径を拡げて平行な光線とする光学
的アップコリメータ１０３と、レーザ光１００の方向を
調節する平面鏡１０４ａ 、１０４ｂと、レーザ光１０
０を走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０５と、
レーザ光１００の照射面におけるスポットサイズを調節
するフラットフィールドレンズ１０６と、楕円形スポッ
トを得るシリンドリカルレンズ１０７と、を具備してな
る構成を有しているものである。
このようなレーザ加工装置１０１によって被加工材料１
０８に対してレーザ加工を行うに際しては、レーザ発振
器１０２で発振されたレーザ光１００をまず光学的アッ
プコリメータ１０３に通過させてレーザ光１００の拡が
り角を狭めるとともにレーザ光１００のビーム径を拡げ
てモ行なビームにし、次いで平面鏡１０４ａ 、１０４
ｂによってレーザ光１００の方向を調筋して回転多面鏡
１０５のうちの一つの反射面１０５ａに入射する。この
とき、回転多面鏡１０５の回転とともに前記反射面１０
５ａに入射するレーザ光１００の入射角が変化するので
、それにつれて反射角も変化し、レーザ光１００を被加
工材料１０８の送り方向（矢印Ａ方向〕に対し横切る方
向に走査して、フラットフィールドレンズ１０６および
シリンドリカルレンズ１０７を透過させ、被加工材料１
０８に向けてレーザ光１００を順次照射することによっ
て横方向のレーザ加工を行う。
（発明が解決しようとする課題〕
このような従来のレーザ加工装置１０１においては、レ
ーザ光１ＱＱの走査方向が一方向のみであり、被加工材
料１０８の送り方向に対しこれを横切る方向および送り
方向の二方向に同時に加工することができないという課
題を有していた。また、被加工材料１０８として、フィ
ルム面上に薄膜を形成したものを用いた場合に、この薄
膜のみを例えばサブミリ幅の線状に加工することが難し
いという課題もあった。
（発明の目的）
この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
もので、薄膜付フィルムの薄膜のみを少なくともサブミ
リ幅の線状に加工することができるとともにこの加工に
際して薄膜付フィルムの送り方向に対しこれを横切る方
向の横方向および送り方向の二方向を同時に加工するこ
とができるレーザ加工装置を提供することによって、従
来の課題を解決することを目的としている。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明に係るレーザ加工装置は、薄膜付フィルムの薄
膜を前記薄膜付フィルムの送り方向に対しこれを横切る
方向の横方向と送り方向とにレーザ光により加工するレ
ーザ加工装置であって、横方向用Ｑスイッチレーザ発振
器と、必要に応じて適宜の反射鏡と、ビーム形状Ｘ方向
変換機構と。
ビーム形状Ｘ方向変換機構と、ポリゴンミラーと、ｆ・
θレンズと、シリンドリカルレンズとを備えた横方向Ｑ
スイッチレーザ加工部と、送り方向用Ｑスイッチレーザ
発振器と、必要に応じて適宜の反射鏡と、レーザ分光器
と、複数本の光ファイバーケーブルと、複数個のレーザ
光照射ヘッドとを備えた送り方向Ｑスイッチレーザ加工
部とを具備してなることを特徴としており、このような
レーザ加工装置の構成を従来の課題を解決するための手
段としたことを特徴としている。
（作用）
この発明に係るレーザ加工装置において、横方向Ｑスイ
ッチレーザ加工部は、横方向Ｑスイ。
チレーザ発振器と、ビーム形状Ｘ方向変換機構と、ビー
ム形状Ｘ方向変換機構と、ポリゴンミラーと、ｆψθレ
ンズと、シリンドリカルレンズと、を備えたものであり
、前記横方向用Ｑスイッチレーザ発振器において一定の
周期で発振されたレーザ光は、ビーム形状Ｘ方向変換機
構およびビーム形状Ｘ方向変換機構を通過することによ
って長円形ビームのレーザ光に変換され、このレーザ光
が、より望ましくはレーザ発振周期とポリゴンミラーの
回転速度とが同期した状態で、ポリゴンミラーのうちの
一つの反射面によって反射され、続いて次の反射面によ
って反射されてくりかえし走査され、このくりかえし走
査されたレーザ光がｆ−０レンズを通過することによっ
て薄膜付フィルム面に対し垂直でかつ’８Ｍ度で走査す
るようにし、これとともに前記くりかえし走査されたレ
ーザ光が前記ポリゴンミラーと共役関係をもたせたシリ
ンｊ・リカルレンズを通過することによって結像位置の
許容誤差を緩和するとともにレーザ光を長径／短径比の
さらに大きい長円形ど−ムに変換し、薄膜付フィルムの
送り方向に対しこれを横切る方向の横方向にレーザ光を
走査して被加工材料である薄膜付フィルムを照射するこ
とにより、横方向のレーザ加工を行うようになっており
、薄膜刊フィルムの薄膜が少なくともサブミリ幅で線状
に加工される。
一方、送り方向Ｑスイッチレーザ加工部は、送り方向用
Ｑスイッチレーザ発振器と、レーザ分光器と、複数本の
光ファイバーケーブルと、複数個のレーザ光照射ヘッド
と、を備えたものであり、送り方向用Ｑスイッチレーザ
発振器において一定の周期で発振されたレーザ光は、レ
ーザ分光器によって適宜数に分割され、それぞれに分割
されたレーザ光は各光ファイバーケーブルを通過して各
々レーザ光照射ヘッドに導かれ、より望ましくは被加工
材料である薄膜付フィルムの送り速度に対応して照射す
るようになっており、前記各レーザ光照射ヘッドから薄
膜付フィルムにレーザ光を照射することにより、送り方
向の複数箇所が同時にレーザ加工される。
かくして、前記横方向Ｑスイッチレーザ加工部と前記送
り方向Ｑスイッチレーザ加工部とを具備してなるレーザ
加工装置によって、前記薄膜付フィルムはその送り方向
に対し横切る方向の横方向と送り方向とに同時にレーザ
加工が行われる。
（実施例）
この発明に係るレーザ加工装置の実施例を第１図ないし
第５図により説明する。
第１図および第２図に示すように、このレーザ加工装ｍ
１は、横方向Ｑスイッチレーザ加工部２および送り方向
Ｑスイッチレーザ加工部３を共通の台座４に設置した構
造を有するものである。
これらのうち、横方向Ｑスイッチレーザ加工部２は、横
方向用Ｑスイッチレーザ発振器（この実施例ではＱスイ
ッチＹＡＧレーザ発振器）５と、この横方向用Ｑスイッ
チレーザ発振器５において連続パルス発振されたレーザ
光６を所望の向きに反射させる反射鏡７と、前記反射鏡
７により反射されたレーザ光６を通過させてビーム形状
をＸ方向において縮小または拡大させるビーム形状Ｘ方
向変換機構８と、前記ビーム形状Ｘ方向変換機構８を通
過したのちのレーザ光６を通過させてビーム形状をＸ方
向において縮小または拡大させるビーム形状Ｘ方向変換
機構９と、矢印Ｂ方向に回転可能であると共に前記ビー
ム形状Ｘ方向変換機構９を通過したのちレーザ光６を入
射するポリゴンミラー１０とを備えており、前記ポリゴ
ンミラー１０は駆動手段１１によって回転するようにし
である。そして、この場合、必要に応じてビーム形状Ｘ
方向変換機構９をその軸まわりに適量回動する構造のも
のにし、ビーム形状Ｘ方向変換機構９を通過したのちに
長円形となったレーザ光６の長径方向の傾き角を調節で
きるようにすることもできる。また、駆動手段１１によ
って回転するポリゴンミラー１０の回転位前と横方向用
Ｑスイッチレーザ発振器５のＱスイッチ周波数を同期さ
せておくようにすることも必要に応じて望ましい。
さらに、この横方向Ｑスイッチレーザ加工部２は、前記
ビーム形状Ｘ方向変換機構８およびビーム形状Ｘ方向変
換機構９を通過して変換されたのちポリゴンミラー１０
で反射してくりかえし走査されるレーザ光６を通過させ
るｆ・θレンズ１２と１このｆ・０レンズ１２を通過し
たのちのレーザ光６を通過させるワーク近傍レンズ１３
と、このワーク近傍レンズ１３を通過したのちのレーザ
光６を通過させるシリンドリカルレンズ１４と、このシ
リンドリカルレンズ１４を通過したのちのレーザ光６の
走査幅を定めるスリット１５と、を備えている。この場
合、前記シリンドリカルレンズ１４と、前記ｆ・０レン
ズ１２とともにｆ−θレンズ系を構成するワーク近傍レ
ンズ１３とは、レール１６に沿って前記ｆ−θレンズ系
の光軸方向に移動可能としてあり、そのｔｔｎは蛇腹１
７により覆う構造にしである。また、スリット１５は。
第３図に示すように、矢印方向に移動可能としてちり、
レーザ光６の走査幅、すなわちレーザ光６による加工幅
を調節できるようにしであるゆ一方、前記送り方向Ｑス
イッチレーザ加工部３は、送り方向用Ｑスイッチレーザ
発振器（この実施例ではＱスイッチＹＡＧレーザ発振器
）２１と、この送り方向用Ｑスイッチレーザ発振器２１
において連続パルス発振されたレーザ光２２を所望の向
きに反射させる反射鏡２３と、前記反射鏡２３により反
射されたレーザ光２２をレーザ光入射部２４ａより入用
するレーザ分光器２４とを備えており、このレーザ分光
器２４において前記レーザ光２２が所望数に分光されて
複数のレーザ光出射部２４ｂよりそれぞれ送り出すこと
ができるようになっている。
さらに、前記レーザ分光器２４の複数のレーザ光出射部
２４ｂのそれぞれには、複数本の光ファイバーケーブル
２５のレーザ光入射端部２５ａが各々接続してあり、各
光ファイバーケーブル２５のレーザ光出射端部２５ｂは
、同じく送り方向Ｑスイッチレーザ加工部３を構成する
複数個のレーザ光照射ヘッド２６に接続しであるや
これらの複数個のレーザ光照射へラド２６および関連の
構造を第４図および第５図により説明する。
第４図および第５図に示すフレーム３１は、第１図およ
び第２図に示した台座４に固定しである。このフレーム
３１には支持ビン３２が設けてあり、この支持ビン３２
を回転中心として回転自在となるようにアーム３３の一
端が嵌入しである。このアーム３３の他端には長孔３３
ａが設けてあり、この長孔３３ａには、位置決め部材３
４に設けた支持ビン３５が長孔方向に摺動自在に嵌入し
てあり、ナツト３６によって外れ止めとしである。この
位置決め部材３４には、ハンドル３８を取り付けた送り
ねじ３９とかみ合うめねじ３４ａが設けてあり、フレー
ム３１の表面で摺動目在としである。この場合、位置決
め部材３４が摺動するフレーム３１の部分には長溝３１
ａが設けてあり、この長溝３１ａに挿入されかつ前記位
は決め部材３４のめねじ３４ｂにねじ込んだ固定ねじ４
０で固定可能としである。また、前記フレーム３１には
スケール４１が刻印してあり、前記位置決め部材３４の
位置決めを容易なものにし、これによって前記アーム３
３の傾き角０の設定を容易なものにできるようになって
いる。
前記アーム３３には、第４図に示すように、２個（７）
ｌ／−ザ光照射へ一７ド２６（２６ａ、２６ｂ）を保持
する照射へラドホルタ−４２がこのアーム３３を跨いだ
状態でかつその長手方向に移動可能に設けであると共に
、１個のレーザ光照射へ一／ ト２６（２６ｅ）を保持
する照射ヘッドホルダー４３がこのアーム３３に沿った
状態でかつその長手方向に移動可能に設けである。この
場合、前記照射ヘッドホルダー４２．４３の頂面には、
それぞれ円柱状摺動ビン４４．４５が前記支持ビン３２
．３５の軸心を結ぶ線上に位置するように設けである。
そして、各摺動ピン４４．４５は、前記フレーム３１に
設けたガイドシャフト４６にそれぞれおねじ４７，４８
により固定したホルダーガイｌ”５１．５２の送り方向
ガイド溝５１ａ。
５２ａに摺動自在に嵌入しである。この場合、前記照射
ヘッドホルダー４２．４３にはそれぞれホルダー側摺動
部材４２ａ（ホルダー４３側は図示路）が設けてあり、
アーム３３に設けたアーム側摺動部材３３ｂとの間でポ
ール５３を介して摺動自在に配設しである。また、前記
照射ヘッドホルダー４２に保持されたレーザ光照射へラ
ド２６は角度調整ノブ５４ａ 、５４ｂによってその光
軸の微調整が可能としてあり、図示例のようにレーザ光
照射ヘッド２６ａ 、２６ｂの光軸が一致するようにす
るほか、光軸をずらすようにすることによって、送り方
向のレーザ加工の際の加工幅や加工間隔を調整すること
ができるようにしである。
さらに、前記照射ヘッドホルダー４２には、センサー支
持アーム５５を介して、各レーザ光照射へ−ｙＦ２６
（２６ａ、２６ｂ）からル−ザ光２２の照射位置を検出
する位置検出センサ５６が取り付けである。
そして、前記レーザ光照射ヘット２６
（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）は、これら各レーザ光照射
ヘッド２６ （２６ａ 、２６ｂ 、２６ｅ）から出射
されたレーザ光２２の光軸が、円柱状摺動ピン４４．４
５の軸心を結ぶ線上（支持ビン３２．３５の軸心を結ぶ
線上）に位置するように、前記照射ヘッドホルダー４２
．４３にそれぞれ取り付けである。さらに、各レーザ光
照射ヘッド２６ （２６ａ 、２６ｂ 、２６ｃ）には
、第２図において示したように、前記レーザ分光器２４
に入射端部２５ａを接続した光ファイバーケーブル２５
の出射端部２５ｂが接続しである。
さらにまた、台座４には、簿膜付フィルム６０の送りロ
ーラー６１が複数個設けてあり、第１図および第２図の
矢印Ｃ方向に送り込まれた薄膜付フィルム６０が、前記
シリンドリカルレンズ１４の近傍を鉛直方向に通過し、
次いで前記各レーザ光照射ヘッド２６ （２６ａ 、２
６ｂ 、２６ｃ）の近傍を水平方向に通過したのち、矢
印り方向に送られる。
この実施例において、薄膜付フィルム６０は、フィルム
ベースとしてポリエステルを用い、薄膜としてＡＭ蒸着
膜を用いて、前記フィルムベースに前記ｇ、膜を蒸着に
より形成したものである。そして、この薄膜付フィルム
６０の送給に際しては、前記シリンドリカルレンズ１４
側にフィルムベースを向け、薄膜は前記シリンドリカル
レンズ１４とは反対側に向けるようにし、このシリンド
リカルレンズ１４と対応する位置に、図示しない集塵装
置に接続された集塵ダクト６２を設置してあり、これに
よって、前記レーザ光６で薄膜をレーザ加工した際に、
飛散成分がシリンドリカルレンズ１４側に付着するのを
防止できるようにするとともに集塵効率が高いものとな
るようにしである。
また、前記各レーザ光照射ヘッド２６
（２６ａ 、２６ｂ 、２６ｃ）の近傍を通過する薄膜
付フィルム６０は、前記各レーザ光照射ヘッド２６側に
前記フィルムベースが向き、薄膜は前記各レーザ光照射
ヘッド２６と反対側に向くようになっており、前記各レ
ーザ光照射ヘッド２６と対応する位置に、図示しない集
塵装置に接続された集塵ダクト６３を設置しである。こ
の集塵ダクト６３は、第３図に示すように、フレーム３
１に設けた支持ビン３２を回動中心として回動自在とな
るようにその一端を支持ピン３２側に連結しであるとと
もに、集塵タクト６３の他端には摺動ビン６４が設けて
あり、この摺動ビン６４を前記位置決め部材３４に設け
たＵ字溝３４ｃに嵌入してあって、この集塵ダクト６３
は前記アーム３３とともに移動するようにしである。
そのほか、薄膜付フィルム６０の送給に際しては、前記
シリンドリカルレンズ１４側に薄膜付フィルム６０の薄
膜を向けるようにすることも可能であり、この場合には
、前記集塵ノズル６２がレーザ光６の照射光路を妨げな
い位差において前記シリンドリカルレンズ１４側に設置
され、前記レーザ光照射ヘッド２６の近傍においては、
各レーザ光照射へラド２６側に前記薄膜付フィルム６０
の薄膜が向くこととなるので、この場合には、前記集塵
／ズル６３がレーザ光２２の照射光路を妨げない位置に
おいて前記各レーザ光照射ヘッド２６側に設置される。
次に、このような構造をもつレーザ加工装置１によって
、薄膜付フィルム６０の薄膜をレーザ加工する手順につ
いて説明する。
薄膜付フィルム６０は、第１図および第２図に矢印Ｃで
示す方向に各送りローラ６１によって送給され、このと
き、薄膜伺フィルム６０は第２図においてその上面側に
薄膜が向くようにしてレーザ加工装置１に送り込まれ、
横方向Ｑスイッチレーザ加工部２のシリンドリカルレン
ズ１４の近傍を通過する。
このとき、横方向用Ｑスイッチレーザ発振器５において
一定の周期で発振されたレーザ光６は反射鏡７によって
反射され、次いでビーム形状Ｘ方向変換機構８でＸ方向
に縮小されたのち、ビーム形状Ｘ方向変換機構９によっ
てＸ方向に対して直角なＸ方向に拡大された長円形ビー
ムに変換され、ポリゴンミラー１０によって反射される
ことによりくりかえし走査するものとなり、ｆ−Ｏ１／
ンズ１２によって薄＋＋２付フィルム６０の表面で等速
度化されるものとなり、次いで、ワーク近傍レンズ１３
を通過したのちシリンドリカルレンズ１４を通過するこ
とによって長径／短径比のさらに大きい長円形ビームに
変換され、スリット１５によって走査幅が調節され、こ
の走査幅が調節されたレーザ光６が、このスリット１５
（シリンドリカルレンズ１４）の近傍を通過する薄膜付
フィルム６０にそのフィルムベース側から照射される。
したがって、このレーザ光６により薄膜付フィルム６０
の薄膜部分が飛散除去されることにより、横方向のレー
ザ加工が行われる。そして、必要に応じてＱスイッチレ
ーザ発振器５のオン・オフや図示しないメカニカルシャ
ッターなどによって適宜レーザ加工が間引き加工として
制御されるようにし、また、必要に応じてビーム形状Ｘ
方向変換機構９をその軸まわりに回動させることによっ
て、長円形ビームの長平方向が横送り加工方向（レーザ
光６の走査速度すなわちポリゴンミラー１０の回転速度
と薄膜付フィルム６０の送り速度とによって決まる加工
角度）と一致するようにして、レーザ加工による境界面
の凹凸が少なくなるようにするとともに、加工速度の上
昇をはかるようにすることもでき、このレーザ加工の際
の飛散成分は集塵ダクト６２によって外部に排出され、
薄膜付フィルム６０はさらに進んで送り方向Ｑスイッチ
レーザ加工部３の各レーザ光照射ヘッド２６の近傍を通
過する。
このとき、送り方向用Ｑスイッチレーザ発振器２１にお
いて一定の周期で発振されたレーザ光２２は、反射鏡２
３によって反射され、次いでレーザ分光器２４によって
分光されて複数のレーザ光２２となり、分光されたレー
ザ光２２は複数の光ファイ／ヘーケーブル２５を通過し
て各レーザ光照射ヘッド２６ （２６ａ 、２６ｂ 、
２６ｃ）に導びかれ、各レーザ光照射へラド２６より出
射されたレーザ光２２が薄膜付フィルム６０にそのフィ
ルムベース側から照射される。したがって、各レーザ光
２２により薄膜付フィルム６０の薄膜部分が飛散除去さ
れることにより送り方向のレーザ加工が行われ、Ｑスイ
ッチレーザ発振器２１のオン・オフによって（あるいは
他の実施例として図示しないシャッターの開閉によって
）適宜レーザ加工が間引き制御され、このレーザ加工の
際の飛散成分は集塵ダクト６３によって外部に排出され
、薄膜付フィルム６０は矢印り方向に送り出される。
この送り方向におけるレーザ加工に際しては、第４図に
示すように固定ねじ４０をゆるめた状態にしてハンドル
３８を操作することによって、ビーム２２による照射位
置の傾き角θが調節される。このとき、各照射ヘッドホ
ルダー４２．４３の円柱状摺動ビン４４はアーム３３に
対して摺動目在であり、各照射ヘッドホルダー４２ 、
４３ 。
４５がホルダーガイド５１．５２の送り方向ガイド溝５
１ａ、５２ａに沿って摺動自在であるため、ハンドル３
８を操作してアーム３３を回動させたときでも、各レー
ザ光照射へ一２ド２６から出射されるビーム２２は円弧
状の軌跡を描くことなく、送り方向に直線状の軌跡をと
ることとなる。
さらに、このようなレーザ加工においては、ポリゴンミ
ラー１０の回転速度、Ｑスイッチレーザ発振器５および
２１の発振周期、レーザ出力などのファクターによって
、薄膜付フィルム６ｏの送り速度をフィードバック制御
するようになすことも必要に応じて望ましい。(Field of Industrial Application) The present invention relates to laser processing equipment suitable for use as a device for processing a thin film of a film with a thin film used in a film capacitor. (Prior Art) Conventionally, as this type of laser processing apparatus, for example, a laser processing (processing) apparatus shown in FIG.
The device described in Publication No. 3) 101 is known. This laser processing device 101 includes a laser oscillator 102 that continuously oscillates a laser beam 100, and an optical system that narrows the spread angle of the laser beam 100 oscillated by the laser oscillator 102 and expands the beam diameter of the laser beam 100 to form a parallel beam. a target up-collimator 103, plane mirrors 104a and 104b for adjusting the direction of the laser beam 100, and a laser beam 100.
a rotating polygon mirror (polygon mirror) 105 that scans 0;
It has a configuration including a flat field lens 106 that adjusts the spot size on the irradiation surface of the laser beam 100, and a cylindrical lens 107 that obtains an elliptical spot. The workpiece material 1 is processed by such a laser processing device 101.
When performing laser processing on 08, the laser beam 100 oscillated by the laser oscillator 102 is first passed through the optical up-collimator 103 to narrow the spread angle of the laser beam 100 and expand the beam diameter of the laser beam 100. Then, the plane mirrors 104a, 104
b, the direction of the laser beam 100 is adjusted, and the laser beam 100 is incident on one of the reflecting surfaces 105a of the rotating polygon mirror 105. At this time, as the rotating polygon mirror 105 rotates, the reflecting surface 10
Since the incident angle of the laser beam 100 incident on the material 5a changes, the reflection angle also changes accordingly, and the laser beam 100 is scanned in a direction transverse to the feeding direction (direction of arrow A) of the workpiece material 108 to create a flat field. The material to be processed 1 is transmitted through the lens 106 and the cylindrical lens 107.
Laser processing in the lateral direction is performed by sequentially irradiating the laser beam 100 toward 08. (Problems to be Solved by the Invention) In such a conventional laser processing device 101, the scanning direction of the laser beam 1QQ is only one direction, and the scanning direction is only one direction with respect to the feeding direction of the workpiece material 108 and the feeding direction. In addition, when a thin film formed on the film surface is used as the material to be processed 108, only this thin film can be processed, for example, in a line with a sub-millimeter width. There was also the problem that it was difficult to process the thin film into a linear shape with at least a sub-millimeter width. (Objective of the Invention) This invention was made by focusing on such a conventional problem. By providing a laser processing device that can simultaneously process the thin film in two directions: the transverse direction transverse to the feeding direction of the film with a thin film, and the feeding direction, the conventional problems can be solved. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A laser processing device according to the present invention is configured to move a thin film of a film with a thin film across the feeding direction of the film with a thin film. This is a laser processing device that processes using laser light in the lateral direction and in the feed direction, and includes a lateral Q-switch laser oscillator, an appropriate reflecting mirror as necessary, and a beam shape X direction conversion mechanism.Beam shape X direction conversion mechanism, polygon mirror, f.
Lateral Q with θ lens and cylindrical lens
The feeding direction includes a switch laser processing section, a Q-switched laser oscillator for the feeding direction, an appropriate reflecting mirror as necessary, a laser spectrometer, multiple optical fiber cables, and multiple laser beam irradiation heads. The present invention is characterized in that it is equipped with a Q-switch laser processing section, and is characterized in that the configuration of such a laser processing apparatus is used as a means for solving the conventional problems. (Function) In the laser processing apparatus according to the present invention, the lateral Q-switch laser processing section has a lateral Q-switch. The Q-switched laser oscillator for horizontal direction includes a beam shape X direction conversion mechanism, a beam shape X direction conversion mechanism, a polygon mirror, an fψθ lens, and a cylindrical lens. The laser beam oscillated with a period is converted into an oval beam laser beam by passing through a beam shape X direction conversion mechanism and a beam shape X direction conversion mechanism. While the rotational speed of the mirror is synchronized, the laser beam is reflected by one of the reflective surfaces of the polygon mirrors, then reflected by the next reflective surface and scanned repeatedly, and this repeatedly scanned laser beam is passed through the f-0 lens. The laser beam is scanned perpendicularly to the surface of the film with a thin film and at an angle of 8M degrees, and at the same time, the repeatedly scanned laser beam passes through a cylindrical lens having a conjugate relationship with the polygon mirror. This reduces the tolerance of the imaging position, converts the laser beam into an elliptical dome with a larger major axis/minor axis ratio, and directs the laser beam in a direction transverse to the feeding direction of the thin film. Laser processing is performed in the lateral direction by scanning and irradiating the film with a thin film, which is the material to be processed, and the thin film of the thin film is processed into a line shape with at least a sub-millimeter width. On the other hand, the feed direction Q-switch laser processing section is equipped with a feed direction Q-switch laser oscillator, a laser spectrometer, a plurality of optical fiber cables, and a plurality of laser beam irradiation heads. The laser beam oscillated at a constant period by the Q-switched laser oscillator is divided into an appropriate number of parts by a laser spectrometer, and each divided laser beam passes through each optical fiber cable and is guided to each laser beam irradiation head. More preferably, the laser beam is irradiated in accordance with the feeding speed of the film with a thin film, which is the material to be processed, and by irradiating the thin film with laser light from each of the laser beam irradiation heads, multiple The parts are laser processed at the same time. Thus, by the laser processing device comprising the lateral Q-switch laser processing section and the feed direction Q-switch laser processing section, the thin film-coated film is processed in the lateral direction transverse to the feeding direction and in the feeding direction. Laser processing is performed at the same time. (Example) An example of a laser processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in Figures 1 and 2, this laser processing equipment m
1 has a structure in which a lateral Q-switch laser processing section 2 and a feeding direction Q-switch laser processing section 3 are installed on a common pedestal 4. Among these, the lateral Q-switched laser processing section 2 has a lateral-direction Q-switched laser oscillator (in this embodiment, a Q-switched YAG laser oscillator) 5 and a lateral-direction Q-switched laser oscillator 5 in which continuous pulse oscillation is performed. a reflecting mirror 7 that reflects the laser beam 6 in a desired direction; a beam shape a beam shape X direction converting mechanism 9 that allows the laser beam 6 to pass through the beam shape X direction converting mechanism 8 to reduce or expand the beam shape in the X direction; and a beam shape X direction converting mechanism 9 that is rotatable in the direction of arrow B and that is configured to The polygon mirror 10 is provided with a polygon mirror 10 into which the laser beam 6 is incident after passing through an X-direction conversion mechanism 9, and the polygon mirror 10 is rotated by a driving means 11. In this case, the beam shape
The direction conversion mechanism 9 is structured to rotate an appropriate amount around its axis, so that the inclination angle in the major axis direction of the laser beam 6, which becomes oval after passing through the beam shape X direction conversion mechanism 9, can be adjusted. You can also do that. It is also desirable, if necessary, to synchronize the Q-switch frequency of the lateral Q-switch laser oscillator 5 with the rotation position of the polygon mirror 10 rotated by the driving means 11. Furthermore, this lateral Q-switch laser processing section 2 passes through the beam shape X-direction converting mechanism 8 and the beam shape X-direction converting mechanism 9 and is converted into a polygon mirror 10
an f/θ lens 12 through which the laser beam 6 that is reflected and scanned repeatedly is passed;
, a cylindrical lens 14 through which the laser beam 6 passes after passing through the workpiece vicinity lens 13, and a slit 15 which determines the scanning width of the laser beam 6 after passing through the cylindrical lens 14. In this case, the cylindrical lens 14 and the workpiece vicinity lens 13, which together with the f-0 lens 12 constitute the f-theta lens system, are movable along the rail 16 in the optical axis direction of the f-theta lens system. Yes, that ttn is bellows 1
7 to cover the structure. Also, the slit 15. As shown in Figure 3, the dust can be moved in the direction of the arrow.
The scanning width of the laser beam 6, that is, the machining width by the laser beam 6 can be adjusted.On the other hand, the feeding direction Q-switch laser processing section 3 uses a Q-switch laser oscillator for the feeding direction (in this embodiment, a Q-switch YAG). laser oscillator) 21 and this Q-switch laser oscillator 21 for the feeding direction.
A reflector 23 that reflects the continuous pulsed laser beam 22 in a desired direction, and a laser spectrometer 24 that receives the laser beam 22 reflected by the reflector 23 from a laser beam incidence section 24a. In this laser spectrometer 24, the laser beam 22 is split into a desired number of beams, and each of the beams can be sent out from a plurality of laser beam emitting sections 24b. Furthermore, each of the plurality of laser light emitting sections 24b of the laser spectrometer 24 is connected to a laser light input end 25a of a plurality of optical fiber cables 25, and the laser light emitting end of each optical fiber cable 25 is connected to each of the plurality of laser light emitting sections 24b. 25b is connected to a plurality of laser beam irradiation heads 26 that also constitute the feeding direction Q-switch laser processing section 3, and these laser beam irradiation heads 26 and related structures are shown in FIGS. This will be explained with reference to FIG. The frame 31 shown in FIGS. 4 and 5 is fixed to the base 4 shown in FIGS. 1 and 2. This frame 31 is provided with a support bin 32, and this support bin 32
One end of the arm 33 is fitted so that it can rotate freely around the center of rotation. The other end of this arm 33 has a long hole 33.
a is provided, and this long hole 33a is provided with a positioning member 3.
A support pin 35 provided at 4 is slidably fitted in the direction of the elongated hole, and is prevented from coming off by a nut 36. This positioning member 34 is provided with a female thread 34a that engages with a feed screw 39 to which a handle 38 is attached, and serves as a sliding mark on the surface of the frame 31. In this case, a long groove 31 is provided in the portion of the frame 31 on which the positioning member 34 slides.
a is provided, and a fixing screw 4 is inserted into this long groove 31a and screwed into the female thread 34b of the determining member 34 at the above position.
It can be fixed at 0. Further, a scale 41 is engraved on the frame 31 to facilitate positioning of the positioning member 34, thereby making it possible to easily position the arm 3.
3, the inclination angle of 0 can be easily set. As shown in FIG. 4, the arm 33 has two (7)
An irradiation rad halter 42 that holds the 1/- laser beam irradiation device 26 (26a, 26b) is provided so as to straddle this arm 33 and to be movable in its longitudinal direction. An irradiation head holder 43 that holds the light irradiation head 26 (26e) is provided so as to be movable along the arm 33 in its longitudinal direction. In this case, on the top surface of the irradiation head holder 42, 43,
Each cylindrical sliding bin 44, 45 is connected to the support bin 32.
．． It is provided so as to be located on a line connecting the axes of No. 35. Each sliding pin 44, 45 is connected to a guide shaft 46 provided in the frame 31 with male threads 47, 48, respectively.
The feed direction guide grooves 51a and 52a of the holder guides 51 and 52 fixed by There is an illustrated path on the side.
It is arranged to be able to freely slide between the arm side sliding member 33b provided on the arm 33 via a pole 53. Further, the optical axis of the laser beam irradiation head 26 held by the irradiation head holder 42 can be finely adjusted by angle adjustment knobs 54a and 54b, so that the light of the laser beam irradiation heads 26a and 26b is In addition to aligning the axes, by shifting the optical axis, it is possible to adjust the machining width and machining interval during laser machining in the feeding direction. Further, the irradiation head holder 42 is provided with a -yF26 for each laser beam irradiation via a sensor support arm 55.
A position detection sensor 56 for detecting the irradiation position of the loser light 22 from (26a, 26b) is attached. The laser beam irradiation heads 26 (26a, 26b, 26c) are arranged such that the optical axis of the laser beam 22 emitted from each of these laser beam irradiation heads 26 (26a, 26b, 26e) is aligned with the cylindrical sliding pin 44. 4
5 (on the line connecting the axes of the support bins 32 and 35).
．． 43 respectively. Furthermore, each laser beam irradiation head 26 (26a, 26b, 26c) has the laser spectrometer 24 as shown in FIG.
Optical fiber cable 25 with input end 25a connected to
The output end 25b of the two is connected. Furthermore, the pedestal 4 is provided with a plurality of rollers 61 for feeding the thin film-coated film 60, and the thin film-coated film 60 fed in the direction of arrow C in FIGS. passing through the neighborhood vertically,
Next, each of the laser beam irradiation heads 26 (26a, 2
6b, 26c) in the horizontal direction, and then sent in the direction of the arrow. In this embodiment, the film with a thin film 60 uses polyester as the film base, uses an AM vapor-deposited film as the thin film, and forms the film g on the film base by vapor deposition. When feeding this film with thin film 60, the cylindrical lens 14
The film base is directed to the side, the thin film is directed to the opposite side from the cylindrical lens 14, and a dust collection duct 62 connected to a dust collection device (not shown) is installed at a position corresponding to the cylindrical lens 14. , As a result, when the thin film is laser processed with the laser beam 6,
This is to prevent the scattered components from adhering to the cylindrical lens 14 side, and to increase dust collection efficiency. Further, the thin film 60 passing near each of the laser beam irradiation heads 26 (26a, 26b, 26c) has its film base facing the laser beam irradiation head 26 side, and the thin film is attached to each of the laser beam irradiation heads 26 (26a, 26b, 26c). A dust collection duct 63 connected to a dust collection device (not shown) is installed at a position corresponding to each of the laser beam irradiation heads 26. This dust collection duct 63 is connected to the frame 3 as shown in FIG.
One end of the dust collection tact 63 is connected to the support pin 32 side so that it can rotate freely around the support bin 32 provided in the dust collecting tact 63 as a rotation center, and a sliding bin 64 is provided at the other end of the dust collection tact 63. , this sliding bin 64 is fitted into the U-shaped groove 34c provided in the positioning member 34, and this dust collection duct 63
is designed to move together with the arm 33. In addition, when feeding the film with a thin film 60, it is also possible to direct the thin film of the film with a thin film 60 toward the cylindrical lens 14 side. In this case, the dust collection nozzle 62 emits the laser beam 6. It is installed on the cylindrical lens 14 side at a position difference that does not obstruct the irradiation optical path, and in the vicinity of the laser beam irradiation head 26,
The thin film 60 is placed on the side of each laser beam irradiation pad 26.
Therefore, in this case, the dust collector/zole 63 is installed on the side of each laser beam irradiation head 26 at a position where it does not obstruct the irradiation optical path of the laser beam 22. Next, a procedure for laser processing the thin film of the thin film-attached film 60 using the laser processing apparatus 1 having such a structure will be described. The thin film 60 is fed by each feed roller 61 in the direction shown by the arrow C in FIGS. and sent to the laser processing device 1,
It passes near the cylindrical lens 14 of the lateral Q-switch laser processing section 2. At this time, the laser beam 6 oscillated at a constant period by the lateral Q-switch laser oscillator 5 is reflected by the reflecting mirror 7, and then reduced in the X direction by the beam shape X direction conversion mechanism 8, and then the beam shape The direction conversion mechanism 9 converts the beam into an elliptical beam expanded in the X direction perpendicular to the X direction, and the beam is reflected by the polygon mirror 10 to repeatedly scan.
The lens 12 uniformizes the speed on the surface of the thin film 60 with ++2, and then the lens 13 near the workpiece
After passing through the cylindrical lens 14, it is converted into an oval beam with a larger major axis/minor axis ratio, and the scanning width is adjusted by the slit 15, and the laser beam 6 with the adjusted scanning width passes through this slit. 15
The thin film 60 passing near the cylindrical lens 14 is irradiated from the film base side. Therefore, the laser beam 6 causes the film 60 with a thin film to
Lateral laser processing is performed by scattering and removing the thin film portion. Then, as necessary, the laser processing is controlled as thinning processing by turning on/off the Q-switched laser oscillator 5, a mechanical shutter (not shown), etc., and the beam shape
By rotating the direction changing mechanism 9 around its axis, the elongated direction of the elliptical beam can be changed in the transverse processing direction (depending on the scanning speed of the laser beam 6, that is, the rotation speed of the polygon mirror 10 and the feeding speed of the thin film 60). It is possible to reduce the unevenness of the boundary surface due to laser processing and increase the processing speed. Exhausted to the outside through the duct 62,
The thin film 60 further advances and passes near each laser beam irradiation head 26 of the feeding direction Q-switch laser processing section 3. At this time, the laser beam 22 oscillated at a constant period by the Q-switched laser oscillator 21 for the feeding direction is transmitted to the reflecting mirror 2.
3, and then separated into a plurality of laser beams 22 by a laser spectrometer 24, and the separated laser beams 22 pass through a plurality of optical fiber/wire cables 25 to each laser beam irradiation head 26 (26a, 26b). ,
26c), and the laser beam 22 emitted from each laser beam irradiation pad 26 is irradiated onto the thin film coated film 60 from the film base side. Therefore, laser processing in the feeding direction is performed by scattering and removing the thin film portion of the film with thin film 60 by each laser beam 22, and by turning on and off the Q-switch laser oscillator 21 (or as another example, a shutter (not shown) (by opening and closing), the laser processing is appropriately thinned out, the components scattered during this laser processing are discharged to the outside by the dust collection duct 63, and the thin film 60 is sent out in the direction indicated by the arrow. During laser processing in the feeding direction, the inclination angle θ of the irradiation position by the beam 22 is adjusted by loosening the fixing screw 40 and operating the handle 38, as shown in FIG. At this time, the cylindrical sliding bottle 44 of each irradiation head holder 42, 43 is a sliding target with respect to the arm 33, and each irradiation head holder 42,
43. 45 is the feed direction guide groove 5 of the holder guide 51, 52
1a and 52a, the handle 3
8 to rotate the arm 33, the beam 22 emitted from the 12 door 26 to each laser beam irradiation does not draw an arcuate trajectory but takes a linear trajectory in the feeding direction. becomes. Furthermore, in such laser processing, the feeding speed of the thin film 6o should be feedback-controlled by factors such as the rotational speed of the polygon mirror 10, the oscillation period of the Q-switched laser oscillators 5 and 21, and the laser output. is also desirable if necessary.
【発明の効果】【Effect of the invention】
以上説明してきたように、この発明に係るレーザ加工装
置は、薄膜付フィルムの薄膜を前記薄膜付フィルムの送
り方向に対しこれを横切る方向の横方向と送り方向とに
レーザ光により加工するレーザ加工装置であって、横方
向用Ｑスイッチレーザ発振器と、ビーム形状Ｘ方向変換
機構と。
ビーム形状Ｘ方向変換機構と、ポリゴンミラーと、ｆ・
θレンズと、シリンドリカルレンズとを備えた横方向Ｑ
スイッチレーザ加工部と、送り方向用Ｑスイッチレーザ
発振器と、レーザ分光器と２複数本の光ファ・ｆバーケ
ーブルと、複数個のレーザ光照射ヘッドとを備えた送り
方向Ｑスイッチレーザ加工部とを具備してなる構成とし
たことから、薄膜付フィルムの送り方向に対して横切る
方向の横方向および送り方向に同時にレーザ加工を行う
ことができ、またＱスイッチレーザ発振器を用いている
ため発振時間が極めて短い連続パルス発振されたレーザ
光が得られるので、薄膜付フィルムの薄膜部分のみを連
続的にサブミリ幅で加工することができるという著しく
優れた効果がもたらされる。As explained above, the laser processing apparatus according to the present invention processes a thin film of a film with a thin film using a laser beam in a direction transverse to the feeding direction of the film with a thin film and in a direction transverse to the feeding direction of the film with a thin film. The apparatus includes a lateral Q-switched laser oscillator and a beam shape X-direction conversion mechanism. Beam shape X direction conversion mechanism, polygon mirror, f.
Lateral Q with θ lens and cylindrical lens
A feed direction Q-switch laser processing section including a switch laser processing section, a Q-switch laser oscillator for the feed direction, a laser spectrometer, two or more optical fiber/f-bar cables, and a plurality of laser beam irradiation heads. Because of the configuration, laser processing can be performed simultaneously in the lateral direction transverse to the feeding direction of the film with a thin film and in the feeding direction, and since a Q-switched laser oscillator is used, the oscillation time is short. Since the laser beam is continuously pulsed with extremely short pulses, it is possible to continuously process only the thin film portion of the film with a submillimeter width, which is an extremely excellent effect.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図および第２図はこの発明に係るレーザ加工装置の
各々部分破砕平面図および部分破砕正面図、第３図は第
１図および第２図に示した横方向Ｑスイッチレーザ加工
部のスリット部分を示す説明図、第４図は第１図および
第２図に示した送り方向Ｑスイッチレーザ加工部のレー
ザ光照射ヘッドの位置調整機構を説明する平面図、第５
図は同じく送り方向Ｑスイッチレーザ加工部のレーザ光
照射ヘッドおよびその周辺部分の機構を説明する部分破
砕正面図、第６図は従来例のレーザ加工装置を示す説明
図である。
１・・・レーザ加工装置、２・・・横方向Ｑスイッチレ
ーザ加工部、３・・・送り方向Ｑスイッチレーザ加工部
、５・・・横方向Ｑスイッチレーザ発振器、６・・・レ
ーザ光、８・・・ビーム形状Ｘ方向変換機構、９・・・
ビーム形状Ｘ方向変換機構、１０・・・ポリゴンミラー
、１２・・・ｆ・θレンズ、１４・・・シリントリカス
レンズ、２１・・・送り方向用Ｑスイッチレーザ発振器
、２２・・・レーザ光、２４・・・レーザ分光器、２５
・・・光ファイバーケーブル、２６（２６ａ。
２６ｂ、２６ｃ）・・・レーザ光照射ヘッド、６０・・
・薄膜付フィルム。
特許出願人 株式会社日平トヤマ
代理人弁理士 小 塩 豊
２／
第５図
λ1 and 2 are a partially fragmented plan view and a partially fragmented front view of a laser processing apparatus according to the present invention, respectively, and FIG. 3 shows a slit of the lateral Q-switch laser processing section shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 4 is a plan view illustrating the position adjustment mechanism of the laser beam irradiation head of the feed direction Q switch laser processing section shown in FIGS. 1 and 2;
The figure is a partially exploded front view illustrating the mechanism of the laser beam irradiation head and its peripheral parts of the feed direction Q-switch laser processing section, and FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional laser processing apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Laser processing device, 2... Lateral direction Q switch laser processing part, 3... Feeding direction Q switch laser processing part, 5... Lateral direction Q switch laser oscillator, 6... Laser light, 8... Beam shape X direction conversion mechanism, 9...
Beam shape X direction conversion mechanism, 10... polygon mirror, 12... f/theta lens, 14... cylindrical lens, 21... Q-switch laser oscillator for feeding direction, 22... laser beam , 24... laser spectrometer, 25
...Optical fiber cable, 26 (26a, 26b, 26c)...Laser beam irradiation head, 60...
・Film with thin film. Patent applicant: Nippei Toyama Co., Ltd. Patent attorney Yutaka Oshio 2/ Figure 5 λ