JPH02232618A - レーザ加工用光ファイバー集光光学系 - Google Patents
レーザ加工用光ファイバー集光光学系Info
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- JPH02232618A JPH02232618A JP1052877A JP5287789A JPH02232618A JP H02232618 A JPH02232618 A JP H02232618A JP 1052877 A JP1052877 A JP 1052877A JP 5287789 A JP5287789 A JP 5287789A JP H02232618 A JPH02232618 A JP H02232618A
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- optical
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、レーザ光線を光ファイバーケーブルを用いて
伝送するレーザ加工用光学系に関し、特に光ファイバー
ケーブルの出射端面から出射されるレーザ光線を集光し
これを加工面に照射するための光ファイバー集光光学系
に関するものである． ．Ｌ従来の技術］ 従来の加工用の光ファイバー集光光学系は、第３図に示
すように、集光レンズ３の光軸と同軸上に１本の光ファ
イバーケーブルのレーザ光線出射端１の中心を配置して
加工面４側にレーザ光線を集光するように構成されてい
る． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では近接した２点を同時に加
工する場合、３４４図に示すように、ファイバーケーブ
ル６に結合された２本の集光光学系５を傾けて配置しな
ければならなかった．このため次のような欠点があクた
。
伝送するレーザ加工用光学系に関し、特に光ファイバー
ケーブルの出射端面から出射されるレーザ光線を集光し
これを加工面に照射するための光ファイバー集光光学系
に関するものである． ．Ｌ従来の技術］ 従来の加工用の光ファイバー集光光学系は、第３図に示
すように、集光レンズ３の光軸と同軸上に１本の光ファ
イバーケーブルのレーザ光線出射端１の中心を配置して
加工面４側にレーザ光線を集光するように構成されてい
る． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では近接した２点を同時に加
工する場合、３４４図に示すように、ファイバーケーブ
ル６に結合された２本の集光光学系５を傾けて配置しな
ければならなかった．このため次のような欠点があクた
。
（１）光学系を傾けるために、加工面４に対してレーザ
光が斜めに入射する．従って加工面に対して直角に入射
する場合に比べて表面反射が多くなり、加工物表面の反
射率のバラツキの影響を受けやすい． （２）光学系を傾けるため、光学系鏡簡と加工面の距離
が、光学系光軸を加工面に対して直角に配置した場合に
比べて短くなる．従って加工物を固定・位置決めする治
工具の制限が厳しくなる．（３）光学系を傾ける角度に
対しても、光学系鏡箇の外径からの制約と、角度による
反射率の制約があるため、加工すべき２点間の距離によ
って，は加工できない場合がある． （４）加工面に対して直角に光学系光軸を配置した場合
に比べて表面反射が多くなるため、安全上の問題がある
． また、従来例では、近接した３点以上を同時に加工する
場合には、上記（３）による光学系配置上の制約が大き
くなり現実的に出来ない場合が多くなる． 以上のような理由により実質的には近接した複数点を加
工する場合は同時に加工を行なわず、集光光学系を移動
させるかあるいは加工物を移動して１点ずつ加工を行な
っていた．このため加工時間が多くかかり、また移動機
構が必要であるといった欠点があった． 本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、近接した複数点を同時に加工面に垂直方向からレー
ザ照射可能なレーザ加工用集光光学系の提供を目的とす
る。
光が斜めに入射する．従って加工面に対して直角に入射
する場合に比べて表面反射が多くなり、加工物表面の反
射率のバラツキの影響を受けやすい． （２）光学系を傾けるため、光学系鏡簡と加工面の距離
が、光学系光軸を加工面に対して直角に配置した場合に
比べて短くなる．従って加工物を固定・位置決めする治
工具の制限が厳しくなる．（３）光学系を傾ける角度に
対しても、光学系鏡箇の外径からの制約と、角度による
反射率の制約があるため、加工すべき２点間の距離によ
って，は加工できない場合がある． （４）加工面に対して直角に光学系光軸を配置した場合
に比べて表面反射が多くなるため、安全上の問題がある
． また、従来例では、近接した３点以上を同時に加工する
場合には、上記（３）による光学系配置上の制約が大き
くなり現実的に出来ない場合が多くなる． 以上のような理由により実質的には近接した複数点を加
工する場合は同時に加工を行なわず、集光光学系を移動
させるかあるいは加工物を移動して１点ずつ加工を行な
っていた．このため加工時間が多くかかり、また移動機
構が必要であるといった欠点があった． 本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、近接した複数点を同時に加工面に垂直方向からレー
ザ照射可能なレーザ加工用集光光学系の提供を目的とす
る。
［課題を解決するための手段および作用］本発明によれ
ば、集光レンズの入光側に複数の光ファイバーケーブル
出射端面を加工点形状と相似形状に配列し、加工点形状
の位置に光ファイバーケーブル出射端面が結像される集
光レンズからの距離に配置することにより、近接した複
数の加工点を１つの光学系により、加工面に対して光軸
を直角に配置して同時に加工できるようにしたものであ
る． ［実施例］ 第１図は本発明の特徴を最もよく表わす図面であり、同
図に於いて、１は例えばＮＡ（開口数）− ０．２５の
光ファイバーケーブル出射端、２は光ファイバーケーブ
ル出射端を保持する係持具、３は光ファイバーケーブル
から出射されたレーザ光を集光し加工面に結像される集
光レンズ、４は加工面である．一点鎖線は光学系の光軸
を表わし、二点鎖線は光ファイバーケーブルから出射さ
れたレーザ光の拡がりと、集光レンズ３を通過した後の
レーザ光の収束を図示したものである．図示したように
２木の光ファイバーケーブル出射端１を集光レンズ３か
ら同一の距離に、ある間隔ａで配置して、２木の光ファ
イバーケーブル出射端から出射されたレーザ光の拡がり
よりも大きい有効径の集光レンズ３により結像する．こ
れにより加工面４に２つのレーザ光線の集光スポットを
形成し、近接した２点を同時に加工することができる．
しかも、加工面４に対して光軸は直角にできる．第１図
は結像倍率ｍ ｘ １／２の場合を示していて、加工面
４でのレーザ光線の集光スポットの間隔はａ／２ とな
る。
ば、集光レンズの入光側に複数の光ファイバーケーブル
出射端面を加工点形状と相似形状に配列し、加工点形状
の位置に光ファイバーケーブル出射端面が結像される集
光レンズからの距離に配置することにより、近接した複
数の加工点を１つの光学系により、加工面に対して光軸
を直角に配置して同時に加工できるようにしたものであ
る． ［実施例］ 第１図は本発明の特徴を最もよく表わす図面であり、同
図に於いて、１は例えばＮＡ（開口数）− ０．２５の
光ファイバーケーブル出射端、２は光ファイバーケーブ
ル出射端を保持する係持具、３は光ファイバーケーブル
から出射されたレーザ光を集光し加工面に結像される集
光レンズ、４は加工面である．一点鎖線は光学系の光軸
を表わし、二点鎖線は光ファイバーケーブルから出射さ
れたレーザ光の拡がりと、集光レンズ３を通過した後の
レーザ光の収束を図示したものである．図示したように
２木の光ファイバーケーブル出射端１を集光レンズ３か
ら同一の距離に、ある間隔ａで配置して、２木の光ファ
イバーケーブル出射端から出射されたレーザ光の拡がり
よりも大きい有効径の集光レンズ３により結像する．こ
れにより加工面４に２つのレーザ光線の集光スポットを
形成し、近接した２点を同時に加工することができる．
しかも、加工面４に対して光軸は直角にできる．第１図
は結像倍率ｍ ｘ １／２の場合を示していて、加工面
４でのレーザ光線の集光スポットの間隔はａ／２ とな
る。
第２図は、本発明の別の実施例であり、光ファイバーケ
ーブル出射端１を直線上に４本配列したものである。こ
こから出射されたレーザ光を集光レンズで集光し、加工
面上に結像させると直線上に近接した４点の加工が同時
に行なえる．複数本のレーザ光導光用の光ファイバー出
射端１の配置は、レーザ照射される加工面の加工点の位
置と相似になるように、間隙ａ、集光レンズからの距離
および集光レンズの光学特性等゜が定められる． ［発明の効果］ 以上説明したように、複数の光ファイバーケーブル出射
端面を集光レンズの物体側に配列することにより、近接
した加工点の同時加工が、加工面に対して光軸を直角に
したまま容易に行なうことができる効果がある． １つの加工物に複数の近接した加工点があり、加工面に
対して直角にしかレーザ光を入射でぎない場合であって
も１回の位置決めで多点の加工が同時にできるため、加
工時間が短縮できるという効果がある． また、１組みの集光レンズで多点の加工ができるので、
光学系のコストが割安になる．加工装置への光学系の取
り付けについても１台だけなので、構造が簡単であり、
従来方法より容易に安価に行なえる効果がある．
ーブル出射端１を直線上に４本配列したものである。こ
こから出射されたレーザ光を集光レンズで集光し、加工
面上に結像させると直線上に近接した４点の加工が同時
に行なえる．複数本のレーザ光導光用の光ファイバー出
射端１の配置は、レーザ照射される加工面の加工点の位
置と相似になるように、間隙ａ、集光レンズからの距離
および集光レンズの光学特性等゜が定められる． ［発明の効果］ 以上説明したように、複数の光ファイバーケーブル出射
端面を集光レンズの物体側に配列することにより、近接
した加工点の同時加工が、加工面に対して光軸を直角に
したまま容易に行なうことができる効果がある． １つの加工物に複数の近接した加工点があり、加工面に
対して直角にしかレーザ光を入射でぎない場合であって
も１回の位置決めで多点の加工が同時にできるため、加
工時間が短縮できるという効果がある． また、１組みの集光レンズで多点の加工ができるので、
光学系のコストが割安になる．加工装置への光学系の取
り付けについても１台だけなので、構造が簡単であり、
従来方法より容易に安価に行なえる効果がある．
ｉｔ図は本発明に係るレーザ加工用光ファイバー集光光
学系の実施例の原理説明図、第２図は本発明の別の実施
例の構成説明図、第３図は従来のレーザ加工用光ファイ
バー集光光学系の説明図、第４図は従来技術の問題点の
説明図である．ｌ・・・・光ファイバ出射端、 ２・・・・保持具、 ３・・・・集光レンズ、 ４・・・・加工面． 特許出願人 キヤノン電子株式会社 代理人 弁理士 伊 東 哲 也
学系の実施例の原理説明図、第２図は本発明の別の実施
例の構成説明図、第３図は従来のレーザ加工用光ファイ
バー集光光学系の説明図、第４図は従来技術の問題点の
説明図である．ｌ・・・・光ファイバ出射端、 ２・・・・保持具、 ３・・・・集光レンズ、 ４・・・・加工面． 特許出願人 キヤノン電子株式会社 代理人 弁理士 伊 東 哲 也
Claims (3)
- （１）複数本のレーザ光導光用光ファイバーと、該光フ
ァイバーから出射されるレーザ光を集光して加工面に照
射するための集光レンズとを備え、前記複数本の光ファ
イバーの各出射側端面を集光レンズの入光側に設けたこ
とを特徴とするレーザ加工用光ファイバー集光光学系。 - （２）前記各光ファイバーの出射側端面はレーザ照射す
べき複数の加工点形状と相似な形状に配設されたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工用光
ファイバー集光光学系。 - （３）前記各光ファイバーの出射側端面の光軸および集
光レンズの光軸はレーザ照射すべき加工面に対し直角に
配設されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のレーザ加工用光ファイバー集光光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052877A JPH02232618A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | レーザ加工用光ファイバー集光光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052877A JPH02232618A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | レーザ加工用光ファイバー集光光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232618A true JPH02232618A (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=12927112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1052877A Pending JPH02232618A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | レーザ加工用光ファイバー集光光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02232618A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04485U (ja) * | 1990-04-11 | 1992-01-06 | ||
| US7304265B2 (en) * | 2002-03-12 | 2007-12-04 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Method and system for machining fragile material |
| DE102015010892A1 (de) | 2014-08-26 | 2016-03-03 | Fanuc Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Faserkern wechseln kann |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107890A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-19 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1052877A patent/JPH02232618A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107890A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-19 | Toshiba Corp | レ−ザ加工装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04485U (ja) * | 1990-04-11 | 1992-01-06 | ||
| US7304265B2 (en) * | 2002-03-12 | 2007-12-04 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Method and system for machining fragile material |
| US7816623B2 (en) | 2002-03-12 | 2010-10-19 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for processing brittle material |
| DE102015010892A1 (de) | 2014-08-26 | 2016-03-03 | Fanuc Corporation | Laserbearbeitungsvorrichtung, die einen Faserkern wechseln kann |
| US9470842B2 (en) | 2014-08-26 | 2016-10-18 | Fanuc Corporation | Laser processing apparatus capable of switching fiber core |
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