JPH04187393A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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JPH04187393A
JPH04187393A JP2316459A JP31645990A JPH04187393A JP H04187393 A JPH04187393 A JP H04187393A JP 2316459 A JP2316459 A JP 2316459A JP 31645990 A JP31645990 A JP 31645990A JP H04187393 A JPH04187393 A JP H04187393A
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JP
Japan
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sample
stage
distance
optical system
shape
Prior art date
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Application number
JP2316459A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Yoshino
吉野 洋一
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH04187393A publication Critical patent/JPH04187393A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable stable and high-quality laser beam machining by changing the relative distance between an optical system and a product to be machined according to the cross section shape of the preset product to be machined and controlling the relative distance so that it is kept constant. CONSTITUTION:When the shape of a sample 6 is known in a Z stage 5 and its shape data is input into the control system 9, the height is controlled by the control system 9 based on its shape data. The optical system 3 can be followed by the control of the height of the control system 9 to this Z stage 5 along the surface shape of the sample 6 in the accuracy range of the shape data. When coarse adjusting follow-up function by the Z stage 5 is combined with fine adjusting follow-up function by an automatic focusing mechanism, since a distance between a condense lens and the data 6 can be kept constant stable and high-quality laser beam machining can be performed though the data 6 is not flat or uneven in height.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はレーザ加工装置に関し、特に曲率をもった試料
をレーザ光により加工するレーザ加工に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly to laser processing for processing a sample with a curvature using a laser beam.

従来技術 近年、種々の材料に対してレーザ加工が適用され、生産
性向上に大きく寄与している。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, laser processing has been applied to various materials, greatly contributing to improved productivity.

この種のレーザ加工装置は、第4図に示すように、レー
ザ光源1と、光学系3と、試料6を載置する載物台7と
、載物台7をX軸方向およびY軸方向に移動させるXY
ステージ8と、レーザ光源1およびXYステージ8を制
御する制御系9とから構成されている。
As shown in FIG. 4, this type of laser processing apparatus includes a laser light source 1, an optical system 3, a stage 7 on which a sample 6 is placed, and a stage 7 that is arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction. XY to move to
It consists of a stage 8 and a control system 9 that controls the laser light source 1 and the XY stage 8.

レーザ光源1としてはCO2レーザ、YAGレーザ、A
rレーザ、エキシマレーザなどが用いられ、試料6の材
質や加工目的に応じて選択される。
As the laser light source 1, CO2 laser, YAG laser, A
An r laser, an excimer laser, etc. are used, and are selected depending on the material of the sample 6 and the purpose of processing.

光学系3はレーザ光源1から出射されたレーザビームを
加工目的に応じて整形し、試料6上に集光する機能を有
し、−船釣には第5図に示すように、ミラー31と、ビ
ームエキスパンダ32と、集光レンズ33とからなる。
The optical system 3 has the function of shaping the laser beam emitted from the laser light source 1 according to the processing purpose and focusing it on the sample 6. - For boat fishing, as shown in FIG. , a beam expander 32, and a condenser lens 33.

ここで、ビームエキスパンダ32はレーザビームのビー
ム径を拡大し、かつコリメートするためのものである。
Here, the beam expander 32 is for expanding the beam diameter of the laser beam and collimating it.

集光レンズ33はビームエキスパンダ32でコリメート
されたレーザビームを細く絞るためのものである。
The condensing lens 33 is for narrowing down the laser beam collimated by the beam expander 32.

今、集光レンズ33の焦点距離をfとし、入射ビーム直
径をDとすると、焦点でのビーム径(通称スポット径と
呼ばれる)doは、do霞4λf/πDで与えられる。
Now, when the focal length of the condensing lens 33 is f and the diameter of the incident beam is D, the beam diameter at the focal point (commonly called spot diameter) do is given by do haze 4λf/πD.

ここで、λはレーザビームの波長である。Here, λ is the wavelength of the laser beam.

したがって、集光レンズ33への入射ビーム直径りを大
きくするほどスポット径d。を小さくすることができる
ので、スポット径d。を小さくするためにはビームエキ
スパンダ32での拡大倍率を変えればよい。
Therefore, the spot diameter d increases as the diameter of the beam incident on the condenser lens 33 increases. The spot diameter d can be made smaller. In order to make it smaller, the magnification of the beam expander 32 can be changed.

また、試料6表面を観察する必要がある場合には、第6
図に示すように、上記の構成に照明装置34と、テレビ
カメラ35と、テレビモニタ36とを付加することもあ
る。
In addition, if it is necessary to observe the surface of sample 6,
As shown in the figure, a lighting device 34, a television camera 35, and a television monitor 36 may be added to the above configuration.

試料6は載物台7に設置固定され、載物台7はXYステ
ージ8上に設置固定される。
The sample 6 is installed and fixed on a stage 7, and the stage 7 is installed and fixed on an XY stage 8.

制御系9はレーザ光源↓とXYステージ8とを制御して
いる。
A control system 9 controls the laser light source ↓ and the XY stage 8.

上述した構成の場合、通常、試料6はフラットなものて
弗り、最初にレーザビームの焦点位置を試料6表面に合
わせて固定しておき、XYステージ8で試料6を移動さ
せながらレーザビームを照射するという方法が取られる
In the case of the above-mentioned configuration, the sample 6 is normally flat and the focus position of the laser beam is first fixed on the surface of the sample 6, and the laser beam is moved while the sample 6 is moved by the XY stage 8. A method of irradiation is used.

但し、この場合にはXYステージ8の平坦度に応じて試
料6の高さが変化するので、試料6の加工面が焦点位置
からはずれ、加工幅や加工深さが変化して加工品質が低
下する可能性がある。
However, in this case, the height of the sample 6 changes depending on the flatness of the XY stage 8, so the machined surface of the sample 6 deviates from the focal position, changing the processing width and depth, resulting in a decrease in processing quality. there's a possibility that.

また、試料6がフラットでなく、曲面を有する場合には
自動焦点機構を組込んで、試料6と集光レンズ33との
距離が一定となるようにしたものもある。
Furthermore, when the sample 6 is not flat but has a curved surface, an automatic focusing mechanism is incorporated so that the distance between the sample 6 and the condensing lens 33 is kept constant.

この種の一般的な構成例としては、第7図に示すように
、集光レンズ33を上下に移動させる上下駆動機構37
と、上下駆動機構37を駆動するモータ38と、試料6
と集光レンズ33との距離を検出する自動焦点信号検出
ヘッド(以下Ale’ヘッドとする)39と、自動焦点
制御回路(以下AFコントローラとする)40とから構
成されているものがある。
As a general configuration example of this type, as shown in FIG.
, a motor 38 that drives the vertical drive mechanism 37, and a sample 6.
Some devices include an automatic focus signal detection head (hereinafter referred to as Ale' head) 39 that detects the distance between the Ale' and the condensing lens 33, and an automatic focus control circuit (hereinafter referred to as AF controller) 40.

この上下駆動機構37として代表的なものに、集光レン
ズ33のレンズマウントにギアをつけ、このギアとモー
タ38に駆動される別のギアとを噛合させ、モータ38
によりドライブするなどの方法をとるものがある。
A typical example of this vertical drive mechanism 37 is to attach a gear to the lens mount of the condensing lens 33, and mesh this gear with another gear driven by the motor 38.
There are methods such as driving by

AFヘッド39はレーザダイオードなどの光源と、試料
6からの反射光を検出するフォトセンサと、レーザダイ
オードからの光を試料6上に照射するためのレンズやミ
ラーなどの光学系とから構成され、集光レンズ33と試
料6との距離に応じて電気信号を出力するようになって
いる。
The AF head 39 is composed of a light source such as a laser diode, a photosensor that detects reflected light from the sample 6, and an optical system such as a lens or mirror for irradiating the sample 6 with light from the laser diode. An electrical signal is output depending on the distance between the condenser lens 33 and the sample 6.

AFコントローラ40はAFヘッド39からの出力信号
を変換し、増幅してモータ38に出力する。
The AF controller 40 converts the output signal from the AF head 39, amplifies it, and outputs it to the motor 38.

つまり、集光レンズ33と試料6との距離が離れると、
AFコントローラ40からの出力信号に応じてモータ3
8が回転し、常に集光レンズ33と試料6との距離が一
定距離になるように制御される。
In other words, when the distance between the condensing lens 33 and the sample 6 increases,
Motor 3 according to the output signal from AF controller 40
8 rotates and is controlled so that the distance between the condenser lens 33 and the sample 6 is always a constant distance.

このようにすれば、試料6が曲面を有する場合や、試料
6がフラットでXYステージ8の平坦度が悪い場合でも
、集光レンズ33と試料6との距離を一定距離に保つこ
とができるので、安定したレーザ加工を実現することが
可能である。
In this way, even if the sample 6 has a curved surface or if the sample 6 is flat and the XY stage 8 has poor flatness, the distance between the condenser lens 33 and the sample 6 can be maintained at a constant distance. , it is possible to realize stable laser processing.

このような従来のレーザ加工装置では、自動焦点機構を
組込むことによって原理的には曲面を有する試料でもレ
ーザ加工が可能となる。
In such a conventional laser processing apparatus, by incorporating an automatic focusing mechanism, it is theoretically possible to perform laser processing even on a sample having a curved surface.

近年、この自動焦点法として種々のものが開発されてお
り、距離の検出法に応じて光学的手法や静電容量検出法
、あるいはエアギャップ法など数多くある。
In recent years, various automatic focusing methods have been developed, including optical methods, capacitance detection methods, and air gap methods, depending on the distance detection method.

しかしながら、これらの方法には試料6の材質に制限が
あったり、試料6の曲率の度合いによって感度が変わっ
たりするという問題がある。
However, these methods have problems in that the material of the sample 6 is limited and the sensitivity varies depending on the degree of curvature of the sample 6.

たとえば、光学的手法の場合には試料6に所定の光を投
射し、その光に対する試料6からの反射光を検出してい
るので、試料6の反射率が低かったり、あるいは投射し
た光が表面で散乱したりすると、この方法の使用が難し
くなる。
For example, in the case of an optical method, a predetermined light is projected onto the sample 6 and the reflected light from the sample 6 is detected. This method becomes difficult to use if the objects are scattered.

また、静電容量検出法の場合には試料6が導電性のもの
でないと使用することができず、エアギャップ法の場合
には集光レンズ33の先端にエアノズルを取付けるため
、集光レンズ33の作動距離が実質的に短くなり、勾配
の大きな試料6には使いづらいといった問題がある。
In addition, in the case of the capacitance detection method, it cannot be used unless the sample 6 is conductive, and in the case of the air gap method, an air nozzle is attached to the tip of the condensing lens 33, so the condensing lens 33 There is a problem that the working distance is substantially shortened, making it difficult to use for a sample 6 with a large slope.

さらに、通常の自動焦点機構では感度を上げ、レスポン
スを良くするために、できるだけ軽い部分を上下駆動す
る必−があるので、第7図に示すように、集光レンズ3
3のみを上下駆動する方法をとっている。
Furthermore, in order to increase sensitivity and improve response in a normal autofocus mechanism, it is necessary to move the lightest part up and down as much as possible, so as shown in Figure 7, the condenser lens 3
A method is adopted in which only 3 is driven up and down.

したがって、上下駆動のストロークはそれ程大きくとる
ことができず、通常数I程度であるため、高低差が数十
Iもあるような曲面を有する試料6には上記のレーザ加
工方法が適用しにくいといった問題がある。
Therefore, the stroke of the vertical drive cannot be very large, and is usually on the order of a few I. Therefore, it is difficult to apply the above laser processing method to the sample 6, which has a curved surface with a height difference of several tens of I. There's a problem.

発明の目的 本発明は上記のような従来のものの問題点を除去すべく
なされたもので、被加工物の表面がフラットでないもの
や高低差が大きいものでも被加工物と集光レンズとの距
離を一定に保つことができ、安定した高品質のレーザ加
−王を実現することができるレーザ加工装置の提供を目
的とする。
Purpose of the Invention The present invention has been made in order to eliminate the problems of the conventional products as described above. The object of the present invention is to provide a laser processing device that can maintain constant constant value and realize stable, high-quality laser processing.

発明の構成 本発明によるレーザ加工装置は、被加工物の加工面に対
して直交する方向に光学系の集光レンズを移動させ、前
記集光レンズと前記被加工物との距離を所定距離に保ち
ながら前記集光レンズにより集光されたレーザ光で前記
被加工物の加工を行うレーザ加工装置であって、前記加
工面に対して直交する方向における前記光学系と前記被
加工物との相対距離を変化させる移動手段と、前記移動
手段により予め設定された前記被加工物の断面形状にし
たがって前記相対距離を変化させ、前記相対距離を一定
距離に保つよう制御する制御手段とを設けたことを特徴
とする。
Structure of the Invention A laser processing apparatus according to the present invention moves a condensing lens of an optical system in a direction perpendicular to a processing surface of a workpiece, and adjusts the distance between the condenser lens and the workpiece to a predetermined distance. A laser processing apparatus for processing the workpiece with a laser beam focused by the condenser lens while maintaining a relative position between the optical system and the workpiece in a direction perpendicular to the processing surface. A moving means for changing the distance, and a control means for changing the relative distance according to a cross-sectional shape of the workpiece set in advance by the moving means and controlling the relative distance to be maintained at a constant distance. It is characterized by

実施例 次に、本発明について図面を参照して説明する。Example Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

図において、本発明の一実施例によるレーザ加工装置は
、レーザビームを出射するレーザ光源1と、レーザ光源
1から出射されたレーザビームを光学系3に導くための
光ファイバ2と、レーザ光源1からのレーザビームを所
望の形状に整形し、試料6表面に集光するための光学系
3と、図示せぬ集光レンズと試料6との距離を一定距離
に保つための自動焦点機構4と、試料6に対して光学系
3を垂直方向に移動させるZステージ5と、試料6を載
置するための載物台7と、試料6を水平方向に移動させ
るXYステージ8と、レーザ光源1と自動焦点機構4と
2ステージ5とXYステージ8とを夫々制御する制御系
9とから構成されている。
In the figure, a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser light source 1 that emits a laser beam, an optical fiber 2 that guides the laser beam emitted from the laser light source 1 to an optical system 3, and a laser light source 1. an optical system 3 for shaping the laser beam from the laser beam into a desired shape and focusing it on the surface of the sample 6; and an automatic focusing mechanism 4 for keeping the distance between the condensing lens (not shown) and the sample 6 at a constant distance. , a Z stage 5 for vertically moving the optical system 3 with respect to the sample 6, a stage 7 for mounting the sample 6, an XY stage 8 for horizontally moving the sample 6, and a laser light source 1. and a control system 9 that controls the automatic focusing mechanism 4, the two stages 5, and the XY stage 8, respectively.

本発明の一実施例では光学系3に自動焦点機構4を備え
、光学系3をZステージ5により垂直方向に移動させる
ようにしたことが特徴であり、試料6の表面はフラット
でなく、曲面を有するものである。
One embodiment of the present invention is characterized in that the optical system 3 is equipped with an automatic focusing mechanism 4, and the optical system 3 is moved vertically by a Z stage 5, and the surface of the sample 6 is not flat but curved. It has the following.

以下、第1図を用いて本発明の一実施例の動作について
説明する。
The operation of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

まず、自動焦点機構4は従来のものと同様の通常の方式
、つまり光学的手法や静電容量検出法、あるいはエアギ
ャップ法によるものでよい。したがって、この自動焦点
機構4のストロークは数■程度である。
First, the automatic focusing mechanism 4 may be of a conventional method, that is, an optical method, a capacitance detection method, or an air gap method. Therefore, the stroke of this automatic focusing mechanism 4 is approximately several inches.

一方、Zステージ5のストロークは試料6の曲面の高低
差に応じてそれより少し余裕を有するものであればよい
。たとえば、試料6の高低差が501Im程度あれば、
Zステージ5のストロークは601程度でよい。
On the other hand, the stroke of the Z stage 5 may have a little more margin depending on the height difference of the curved surface of the sample 6. For example, if the height difference of sample 6 is about 501 Im,
The stroke of the Z stage 5 may be about 601.

このZステージ5は試料6の形状が判っている場合、そ
あ形状データを制御系9に入力しておくことにより、制
御系9によってその形状データに基づいて高さ制御がな
される。
When the shape of the sample 6 is known, the height of the Z stage 5 is controlled by inputting the shape data to the control system 9 based on the shape data.

この2ステージ5に対する制御系9の高さ制御により、
形状データの精度範囲内で光学系3を試 “料6の表面
形状に追従させることができる。
Due to the height control of the control system 9 for these two stages 5,
The optical system 3 can be made to follow the surface shape of the sample 6 within the precision range of the shape data.

この場合、試料6に対する最終的な精度の高い追従が自
動焦点機構4により行われるので、Zステージ5の追従
精度はそれ程必要としない。
In this case, since the automatic focusing mechanism 4 performs final tracking of the sample 6 with high precision, the tracking precision of the Z stage 5 is not required so much.

たとえば、光学的な自動焦点機構4の追従範囲が±50
#Iであるとすれば、Zステージ5は±50slの追従
精度があればよい。
For example, the tracking range of the optical autofocus mechanism 4 is ±50
#I, the Z stage 5 only needs to have a tracking accuracy of ±50 sl.

制御系9によるZステージ5の高さ制御においては試料
6の高さ方向の形状データを実際に得られるかどうかが
問題となるが、試料6が金属であったり、弾性変形のし
にくい材料であれば、設計データと実際に制作した形状
との間に数真−程度の誤差しか生じないので問題とはな
らない。
When controlling the height of the Z stage 5 by the control system 9, the problem is whether or not it is possible to actually obtain the shape data of the sample 6 in the height direction. If there is, there will be no problem since the error between the design data and the actually manufactured shape will be only a few centimeters.

また、載物台7への置き方により試料6が変形する場合
には、−度試料6を載物台7に設置してから、レーザビ
ームを出射させないで自動焦点機構4による試料6の追
従およびZステージ5による光学系3の移動を行わせ、
試料6における必要なポイントの高さデータをとるよう
にすればよい。
In addition, if the sample 6 is deformed due to the way it is placed on the stage 7, place the -degree sample 6 on the stage 7 and then use the automatic focusing mechanism 4 to track the sample 6 without emitting the laser beam. and move the optical system 3 by the Z stage 5,
What is necessary is to obtain height data of necessary points on the sample 6.

上述したように、2ステージ5による粗動追従機能と自
動焦点機構4による微動追従機能とを組合せることによ
り、試料6がフラットでない場合や高低差のある場合で
も、集光レンズと試料6との間を一定に保つことが工き
るので、安定した高品質のレーザ加工を実現することが
でき、またレーザ加工の適用範囲を広げることができる
As mentioned above, by combining the coarse movement tracking function of the two stages 5 and the fine movement tracking function of the automatic focusing mechanism 4, even if the sample 6 is not flat or has a difference in height, the converging lens and the sample 6 can be easily aligned. Since it is possible to maintain the distance constant, stable and high-quality laser processing can be achieved, and the range of application of laser processing can be expanded.

第2図は本発明の他の実−施例を示す構成図である。図
において、本発明の他の実施例は光学系3を固定とし、
試料6を2ステージ10およびXYステージ11により
移動させるようにした以外は、第1図に示す本発明の一
実施例と同様の構成となっており、同一構成要素には同
一符号を付しである。また、それら同一構成要素の動作
は本発明の一実施例と同様である。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the figure, another embodiment of the present invention has an optical system 3 fixed,
Except that the sample 6 is moved by two stages 10 and an XY stage 11, the structure is the same as that of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same symbols. be. Further, the operations of these same components are similar to those in one embodiment of the present invention.

本発明の他の実施例では光学系3を固定としているので
、光ファイバ2が不要となる。
In other embodiments of the present invention, the optical system 3 is fixed, so the optical fiber 2 is not required.

また、Zステージ10およびXYステージ11は制御系
9により試料6の形状データに基づいて高さ制御がなさ
れるので、試料6がその形状データにしたがって上下動
させられ、形状データの精度範囲内で光学系3と試料6
との距離が一定に保たれる。
Furthermore, since the height of the Z stage 10 and the XY stage 11 is controlled by the control system 9 based on the shape data of the sample 6, the sample 6 is moved up and down according to the shape data, and within the precision range of the shape data. Optical system 3 and sample 6
The distance between them is kept constant.

したがって、本発明の他の実施例では試料6が比較的小
型で軽い場合に適用される。
Therefore, another embodiment of the present invention is applied when the sample 6 is relatively small and light.

第3図は本発明の別の実施例を示す構成図である。図に
おいて、本発明の別の実施例は試料6を固定とし、光学
系3をZステージ12およびXYステージ13により移
動させるようにした以外は、第1図に示す本発明の一実
施例と同様の構成となっており、同一構成要素には同一
符号を付しである。また、それら同一構成要素の動作は
本発明の一実施例と同様である。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the figure, another embodiment of the present invention is similar to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, except that the sample 6 is fixed and the optical system 3 is moved by a Z stage 12 and an XY stage 13. The structure is as follows, and the same components are given the same reference numerals. Furthermore, the operations of these same components are similar to those in one embodiment of the present invention.

本発明の別の実施例では光学系3がZステージ12およ
びXYステージ13により移動されるので、レーザ光源
lから出射されたレーザビームは光ファイバ2により光
学系3に導かれる。
In another embodiment of the present invention, the optical system 3 is moved by the Z stage 12 and the XY stage 13, so that the laser beam emitted from the laser light source 1 is guided to the optical system 3 by the optical fiber 2.

また、2ステージ12およびXYステージ13は制御系
9により試料6の形状データに基づいて高さ制御がなさ
れるので、光学系3がその形状データにしたがって垂直
方向および水平方向に移動され、形状データの精度範囲
内で光学系3と試料6との距離が一定に保たれる。
In addition, since the height of the second stage 12 and the XY stage 13 is controlled by the control system 9 based on the shape data of the sample 6, the optical system 3 is moved vertically and horizontally according to the shape data, and the shape data is The distance between the optical system 3 and the sample 6 is kept constant within the accuracy range of .

一方、試料6は載物台7に載置されて固定となっている
ので、本発明の別の実施例では試料6が大型で重量物で
ある場合や、試料6の形状が複雑な場合に適用される。
On the other hand, since the sample 6 is placed on the stage 7 and is fixed, another embodiment of the present invention can be used when the sample 6 is large and heavy, or when the sample 6 has a complicated shape. Applicable.

このように、Zステージ5.10.12による粗動追従
機能と自動焦点機構4による微動追従機能とを組合せて
レーザ加工を行うようにすることによって、試料6がフ
ラットでない場合や高低差のある場合でも、集光レンズ
と試料6との距離を一定に保つことができる。
In this way, by performing laser processing by combining the coarse movement tracking function of the Z stage 5.10.12 and the fine movement tracking function of the automatic focusing mechanism 4, it is possible to perform laser processing when the sample 6 is not flat or has height differences. Even in this case, the distance between the condenser lens and the sample 6 can be kept constant.

よって、加工幅や加工法さなどを一定に保つことができ
、安定した高品質のレーザ加工を実現することができる
Therefore, the processing width, processing method, etc. can be kept constant, and stable, high-quality laser processing can be realized.

また、従来、加工が不可能であった形状の試料6に対し
てもレーザ加工が適用できる。
Further, laser processing can also be applied to the sample 6 whose shape has conventionally been impossible to process.

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、予め設定された被加
工物の断面形状にしたがって光学系と被加工物との相対
距離を変化させ、その相対距離を一定距離に保つように
制御することによって、被加工物の表面がフラットでな
いものや高低差が大きいものでも被加工物と集光レンズ
との距離を一定に保つことができ、安定した高品質のレ
ーザ加工を実現することができるという効果がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, the relative distance between the optical system and the workpiece is changed according to the preset cross-sectional shape of the workpiece, and the relative distance is maintained at a constant distance. Through control, the distance between the workpiece and the condensing lens can be kept constant even when the workpiece surface is not flat or has a large height difference, achieving stable, high-quality laser processing. It has the effect of being able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第3図は本発明の別の実
施例を示す構成図、第4図は従来例を示す構成図、第5
図は従来例の加工光学系を示す構成図、第6図は従来例
のモニタを用いた光学系を示す構成図、第7図は従来例
の自動焦点機構を用いた場合を示す構成図である。 主要部分の符号の説明 1・・・・・・レーザ光源 2・・・・・・光ファイバ 3・・・・・・光学系 4・・・・・・自動焦点機構 5.10.12・・・・・・Zステージ6・・・・・・
試料 8.11.13・・・・・・XYステージ9・・・・・
・制御系
Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, Fig. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. is a configuration diagram showing a conventional example;
Figure 6 is a configuration diagram showing a conventional processing optical system, Figure 6 is a configuration diagram showing an optical system using a conventional monitor, and Figure 7 is a configuration diagram showing a case using a conventional automatic focusing mechanism. be. Explanation of symbols of main parts 1... Laser light source 2... Optical fiber 3... Optical system 4... Automatic focusing mechanism 5.10.12... ...Z stage 6...
Sample 8.11.13...XY stage 9...
・Control system

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被加工物の加工面に対して直交する方向に光学系
の集光レンズを移動させ、前記集光レンズと前記被加工
物との距離を所定距離に保ちながら前記集光レンズによ
り集光されたレーザ光で前記被加工物の加工を行うレー
ザ加工装置であって、前記加工面に対して直交する方向
における前記光学系と前記被加工物との相対距離を変化
させる移動手段と、前記移動手段により予め設定された
前記被加工物の断面形状にしたがって前記相対距離を変
化させ、前記相対距離を一定距離に保つよう制御する制
御手段とを設けたことを特徴とするレーザ加工装置。
(1) Move the condenser lens of the optical system in a direction perpendicular to the processing surface of the workpiece, and keep the distance between the condenser lens and the workpiece at a predetermined distance while concentrating the condenser lens. A laser processing device that processes the workpiece using emitted laser light, a moving unit that changes a relative distance between the optical system and the workpiece in a direction perpendicular to the processing surface; A laser processing apparatus comprising: a control means for changing the relative distance according to a cross-sectional shape of the workpiece set in advance by the moving means, and controlling the relative distance to be maintained at a constant distance.
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