JPH04127990A - レーザ光照射装置 - Google Patents
レーザ光照射装置Info
- Publication number
- JPH04127990A JPH04127990A JP2248702A JP24870290A JPH04127990A JP H04127990 A JPH04127990 A JP H04127990A JP 2248702 A JP2248702 A JP 2248702A JP 24870290 A JP24870290 A JP 24870290A JP H04127990 A JPH04127990 A JP H04127990A
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- Japan
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- laser
- laser light
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明はレーザ光照射装置に関する。
（従来の技術）
線、輪状体あるいは円筒体などの被加工物の外周面を周
方向に沿ってレーザ光を照射し、溶接、熱処理等のレー
ザ加工を行う場合、−船釣には第５図に示すように、レ
ーザ発振器（１）から出力され、反射鏡（２）で所定方
向に折り曲げられたレーザ光（３）を集光レンズ（４）
によって被加工物（５）の外周面に集光するとともに、
この被加工物（５）を軸（６）を中心にして回転して行
っている。しかし、被加工物（５）の回転することが好
ましくな（被加工物（５）を固定した状態で行う必要が
ある場合は、レーザ光（３）を導く光学系側を回転する
ことになるが装置が複雑になり、また、作業範囲が広く
なることなどから実用的でない欠点があった。
方向に沿ってレーザ光を照射し、溶接、熱処理等のレー
ザ加工を行う場合、−船釣には第５図に示すように、レ
ーザ発振器（１）から出力され、反射鏡（２）で所定方
向に折り曲げられたレーザ光（３）を集光レンズ（４）
によって被加工物（５）の外周面に集光するとともに、
この被加工物（５）を軸（６）を中心にして回転して行
っている。しかし、被加工物（５）の回転することが好
ましくな（被加工物（５）を固定した状態で行う必要が
ある場合は、レーザ光（３）を導く光学系側を回転する
ことになるが装置が複雑になり、また、作業範囲が広く
なることなどから実用的でない欠点があった。
そこで、第６図に示すような技術が提案されている。こ
れは特開昭５０−７０９９７号公報に開示されたもので
、レーザ発振器（１）から出力されたレーザ光（３）の
光軸上に頂部が一致するように、外周面に鏡面を有する
第１の円錐鏡（７）を設置する。この第１の円錐鏡（７
）に入射したレーザ光（３）を環状に反射する。さらに
この第１の円錐鏡（７）の外側には、内面に鏡面を有す
る第２の円錐鏡（８）がレーザ光（３）の光軸を細心と
して設置されていて第１の円錐鏡（７）からのレーザ光
（３）をレーザ光軸に対してθ／２の角度で円錐状に反
射する。この第２の円錐鏡（８）より反射されたレーザ
光は矢印Ｚ方向に駆動制御される集光レンズ（９）で光
軸から等距離の仮の集光位置（１０）に環状に集光され
るようになっている。上記レーザ光軸上には内面に鏡面
を有する第３の円錐鏡（１１）が設置されている。以上
の構成で、第３の円錐鏡（１１）内にレーザ光軸に沿っ
て置かれた円筒状の被加工物（１２）の外周面に環状に
集光されたレーザ光（３）が同時に照射される。
れは特開昭５０−７０９９７号公報に開示されたもので
、レーザ発振器（１）から出力されたレーザ光（３）の
光軸上に頂部が一致するように、外周面に鏡面を有する
第１の円錐鏡（７）を設置する。この第１の円錐鏡（７
）に入射したレーザ光（３）を環状に反射する。さらに
この第１の円錐鏡（７）の外側には、内面に鏡面を有す
る第２の円錐鏡（８）がレーザ光（３）の光軸を細心と
して設置されていて第１の円錐鏡（７）からのレーザ光
（３）をレーザ光軸に対してθ／２の角度で円錐状に反
射する。この第２の円錐鏡（８）より反射されたレーザ
光は矢印Ｚ方向に駆動制御される集光レンズ（９）で光
軸から等距離の仮の集光位置（１０）に環状に集光され
るようになっている。上記レーザ光軸上には内面に鏡面
を有する第３の円錐鏡（１１）が設置されている。以上
の構成で、第３の円錐鏡（１１）内にレーザ光軸に沿っ
て置かれた円筒状の被加工物（１２）の外周面に環状に
集光されたレーザ光（３）が同時に照射される。
（発明が解決しようとする課題）
一点でなく環状に集光するので高出力のレサ発振器が必
要とされる。したがって、レーザ出力が不十分な場合は
、焦点距離の短いレンズを用いて加工性能を確保してい
た。しかし、焦点距離が短いと被加工物（１２）の位置
の許容範囲が狭くなるため、被加工物（１２）の位置決
め精度によっては均一に加工できない問題があった。
要とされる。したがって、レーザ出力が不十分な場合は
、焦点距離の短いレンズを用いて加工性能を確保してい
た。しかし、焦点距離が短いと被加工物（１２）の位置
の許容範囲が狭くなるため、被加工物（１２）の位置決
め精度によっては均一に加工できない問題があった。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、焦点距離の長い集光レンズを用いて均一加工のしや
すくなるレーザ光照射装置を提供することを目的とする
。
で、焦点距離の長い集光レンズを用いて均一加工のしや
すくなるレーザ光照射装置を提供することを目的とする
。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段と作用）
レーザ発振器と、環状凹面鏡と、上記レーザ発振器から
出力されたレーザ光を２次元方向に走査して上記環状凹
面鏡の反射面に入射させるＸＹ走査ミラーとを備えたも
ので、−点に集光されたレーザ光によって被加工物を固
定したままその外周を照射する。
出力されたレーザ光を２次元方向に走査して上記環状凹
面鏡の反射面に入射させるＸＹ走査ミラーとを備えたも
ので、−点に集光されたレーザ光によって被加工物を固
定したままその外周を照射する。
（実施例）
以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例で、パルスＹＡＧレーザなど
のレーザ発振器（２０）を有し、このレーザ発振器（２
０）から出力されたレーザ光（２１）は４５度の角度に
設けられた反射鏡（２２）で直角に折り曲げられ、焦点
深度の大きな集光レンズ（２３）に入射するようになっ
ている。集光レンズ（２３）を透過したレーザ光（２１
）はＸ軸可変ミラー（２４）およびこれと対になるＹ軸
可変ミラー（２５）によって環状凹面鏡（２６）の内側
に形成された円錐反射面（２７）に入射するようになっ
ている。Ｘ軸可変ミラー（２４）およびＹ軸可変ミラー
（２５）は制御部（２８）でそれぞれの駆動部（２９）
、 （３０）が制御駆動される次に上記の構成による加
工例として電線の被覆除去加工について説明する。被加
工物として線径り、２ｍｍ程度の被覆電線（３１）を中
空凹面鏡（２６）の軸上に挿入し、その先端部が円錐反
射面（２７）に対面するようにして固定する。レーザ発
振器（２０）を発振するとともに、Ｘ軸可変ミラー（２
４）およびＹ軸可変ミラー（２５）を第２図に示すよう
に所定ピッチのスパイラル軌跡を描くように制御走査す
る。すなわち、第２図において、上記スパイラル軌跡の
Ａ点からＢ点まで走査したときは、被覆電線（３１）上
でａからｂまでの領域の被覆が全周にわたって除去でき
る。なお、この走査における速度は角速度一定で行なう
ことが好ましい。これにより、被覆電線（３０）の加工
面での加工速度が一定になり、加工品質を一定に保つこ
とができる。また、集光レンズ（２３）の焦点距離の長
いものを選べば、被覆電線（３１）の保持態様の不安定
さによる照射スポットの変動を無視できるようになる。
のレーザ発振器（２０）を有し、このレーザ発振器（２
０）から出力されたレーザ光（２１）は４５度の角度に
設けられた反射鏡（２２）で直角に折り曲げられ、焦点
深度の大きな集光レンズ（２３）に入射するようになっ
ている。集光レンズ（２３）を透過したレーザ光（２１
）はＸ軸可変ミラー（２４）およびこれと対になるＹ軸
可変ミラー（２５）によって環状凹面鏡（２６）の内側
に形成された円錐反射面（２７）に入射するようになっ
ている。Ｘ軸可変ミラー（２４）およびＹ軸可変ミラー
（２５）は制御部（２８）でそれぞれの駆動部（２９）
、 （３０）が制御駆動される次に上記の構成による加
工例として電線の被覆除去加工について説明する。被加
工物として線径り、２ｍｍ程度の被覆電線（３１）を中
空凹面鏡（２６）の軸上に挿入し、その先端部が円錐反
射面（２７）に対面するようにして固定する。レーザ発
振器（２０）を発振するとともに、Ｘ軸可変ミラー（２
４）およびＹ軸可変ミラー（２５）を第２図に示すよう
に所定ピッチのスパイラル軌跡を描くように制御走査す
る。すなわち、第２図において、上記スパイラル軌跡の
Ａ点からＢ点まで走査したときは、被覆電線（３１）上
でａからｂまでの領域の被覆が全周にわたって除去でき
る。なお、この走査における速度は角速度一定で行なう
ことが好ましい。これにより、被覆電線（３０）の加工
面での加工速度が一定になり、加工品質を一定に保つこ
とができる。また、集光レンズ（２３）の焦点距離の長
いものを選べば、被覆電線（３１）の保持態様の不安定
さによる照射スポットの変動を無視できるようになる。
上記実施例では環状凹面鏡（２６）の反射面を円錐面に
形成したが、これに限定することなく、凹球面、放物面
の反射面に形成してもよい。また、電線の被覆除去加工
について説明したが、溶接、切断、熱処理等のレーザ加
工に適用可能である。
形成したが、これに限定することなく、凹球面、放物面
の反射面に形成してもよい。また、電線の被覆除去加工
について説明したが、溶接、切断、熱処理等のレーザ加
工に適用可能である。
［発明の効果］
被加工物を固定状態にし、光学系の走査で一点に集光し
たレーザ光を被加工物の外周面に周円状に照射するよう
にしたので、レーザ出力を過大にすることなく所定の照
射を行うことが可能になった。また、長焦点の集光レン
ズを使用することで均等な加工が実現できた。
たレーザ光を被加工物の外周面に周円状に照射するよう
にしたので、レーザ出力を過大にすることなく所定の照
射を行うことが可能になった。また、長焦点の集光レン
ズを使用することで均等な加工が実現できた。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は加工
態様を示す拡大断面図、第３図および第４図は従来例を
示す構成図である。 ２０）・・・レーザ発振器 ２４）・・−Ｘ軸可変ミラ ２５）―・４Ｙ軸可変ミラー ２６）・・・環状凹面鏡
態様を示す拡大断面図、第３図および第４図は従来例を
示す構成図である。 ２０）・・・レーザ発振器 ２４）・・−Ｘ軸可変ミラ ２５）―・４Ｙ軸可変ミラー ２６）・・・環状凹面鏡
Claims (4)
- （１）レーザ発振器と、環状凹面鏡と、上記レーザ発振
器から出力されたレーザ光を２次元方向に走査して上記
環状凹面鏡の反射面に入射させるＸＹ走査ミラーとを備
えたことを特徴とするレーザ光照射装置。 - （２）レーザ発振器と、環状円錐鏡と、上記レーザ発振
器から出力されたレーザ光を２次元方向に走査して上記
環状円錐鏡の反射面に入射させるＸＹ走査ミラーと、上
記環状円錐鏡と上記レーザ発振器との間に設けられた集
光光学系とを備えたことを特徴とするレーザ光照射装置
。 - （３）環状凹面鏡は凹球面鏡に形成されていることを特
徴とする請求項第１項記載のレーザ光照射装置。 - （４）環状凹面鏡は放物面鏡に形成されていることを特
徴とする請求項第１項記載のレーザ光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248702A JPH04127990A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザ光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248702A JPH04127990A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザ光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127990A true JPH04127990A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17182064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2248702A Pending JPH04127990A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | レーザ光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127990A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6362455B1 (en) * | 2000-03-07 | 2002-03-26 | Corning Incorporated | Spinning mirror laser system with focused beam |
| JP2010114442A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Asml Netherlands Bv | 放射源およびリソグラフィ装置 |
| JP2020180316A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | 公立大学法人 滋賀県立大学 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2248702A patent/JPH04127990A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6362455B1 (en) * | 2000-03-07 | 2002-03-26 | Corning Incorporated | Spinning mirror laser system with focused beam |
| JP2010114442A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Asml Netherlands Bv | 放射源およびリソグラフィ装置 |
| JP2020180316A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | 公立大学法人 滋賀県立大学 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
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