JPH04284994A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH04284994A JPH04284994A JP3046576A JP4657691A JPH04284994A JP H04284994 A JPH04284994 A JP H04284994A JP 3046576 A JP3046576 A JP 3046576A JP 4657691 A JP4657691 A JP 4657691A JP H04284994 A JPH04284994 A JP H04284994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- reflector
- shape
- laser
- conical
- 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.)
- Pending
Links
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を中空状に整形
する機構を備えたレーザ加工装置に関するものである。
する機構を備えたレーザ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、上述した従来のレーザ加工装置に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【０００３】図５はレーザ光を中空状に整形する機構を
備えた従来のレーザ加工装置の構成図であり、レーザ対
応技術ハンドブック（１９８４年）第１０７頁に述べら
れている。
備えた従来のレーザ加工装置の構成図であり、レーザ対
応技術ハンドブック（１９８４年）第１０７頁に述べら
れている。
【０００４】図において、１はレーザ光２を射出するレ
ーザ発振器、３は円錐レンズ、４は集光レンズ、５は被
加工物である。レーザ光２は円錐レンズ３を通過した後
、図に示すように進行方向が変えられ、中空状に整形さ
れる。整形されたレーザ光をさらに集光レンズ４を通過
させることによって、直径１ｍｍから１２ｍｍぐらいま
でのリング状のスポットに整形できる。
ーザ発振器、３は円錐レンズ、４は集光レンズ、５は被
加工物である。レーザ光２は円錐レンズ３を通過した後
、図に示すように進行方向が変えられ、中空状に整形さ
れる。整形されたレーザ光をさらに集光レンズ４を通過
させることによって、直径１ｍｍから１２ｍｍぐらいま
でのリング状のスポットに整形できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、任意径のリング状平行光を得ようとする
場合、円錐レンズまたは集光レンズの交換が必要となり
、そのために機構が複雑になる。また、レーザ光のスポ
ット形状がリング状に限られるという問題点を有してい
た。
うな構成では、任意径のリング状平行光を得ようとする
場合、円錐レンズまたは集光レンズの交換が必要となり
、そのために機構が複雑になる。また、レーザ光のスポ
ット形状がリング状に限られるという問題点を有してい
た。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するもので、簡
単な構成で任意径のリング状平行光を得られ、かつスポ
ット形状をリング状に限らず任意の形状に整形可能なレ
ーザ加工装置の提供を目的とする。
単な構成で任意径のリング状平行光を得られ、かつスポ
ット形状をリング状に限らず任意の形状に整形可能なレ
ーザ加工装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーザ加工装置はレーザ発振器より射出さ
れたレーザ光を、その頂点を含むように受ける位置に配
した円錐形反射体と、この円錐形反射体の外側に、対向
するように配し、かつ円錐形反射体により反射されたレ
ーザ光をその内面の反射面によって任意の形状に整形す
る中空反射体とを備え、かつ円錐形反射体と中空反射体
とをレーザ光の入射方向に対し平行にかつ相対的に移動
可能にしたものである。
に、本発明のレーザ加工装置はレーザ発振器より射出さ
れたレーザ光を、その頂点を含むように受ける位置に配
した円錐形反射体と、この円錐形反射体の外側に、対向
するように配し、かつ円錐形反射体により反射されたレ
ーザ光をその内面の反射面によって任意の形状に整形す
る中空反射体とを備え、かつ円錐形反射体と中空反射体
とをレーザ光の入射方向に対し平行にかつ相対的に移動
可能にしたものである。
【０００８】
【作用】上記レーザ加工装置によれば、レーザ光を円錐
形反射体の頂点を含むように入射させ、進行方向を変え
ると共に放射状に拡げ、さらに円錐形反射体の外側に対
向するように配した中空反射体の内壁面の反射面に当て
て、反射させることにより、レーザ光を整形する。この
際、中空反射体の内面における、放射状に拡がったレー
ザ光を反射する部分の形状および大きさが、被加工物に
照射するレーザ光の形状および大きさに対応する。
形反射体の頂点を含むように入射させ、進行方向を変え
ると共に放射状に拡げ、さらに円錐形反射体の外側に対
向するように配した中空反射体の内壁面の反射面に当て
て、反射させることにより、レーザ光を整形する。この
際、中空反射体の内面における、放射状に拡がったレー
ザ光を反射する部分の形状および大きさが、被加工物に
照射するレーザ光の形状および大きさに対応する。
【０００９】このことから、円錐形反射対へのレーザ光
の入射方向に対し平行に、円錐形反射体と中空反射体と
を相対的に移動させることにより放射状に拡がったレー
ザ光を反射する部分の大きさが変わるため、被加工物に
照射するレーザ光形状の大きさを変えられる。また、中
空反射体の内面の形状を変えることにより、被加工物に
照射するレーザ光を任意の形状に整形できる。
の入射方向に対し平行に、円錐形反射体と中空反射体と
を相対的に移動させることにより放射状に拡がったレー
ザ光を反射する部分の大きさが変わるため、被加工物に
照射するレーザ光形状の大きさを変えられる。また、中
空反射体の内面の形状を変えることにより、被加工物に
照射するレーザ光を任意の形状に整形できる。
【００１０】
【実施例】以下本発明のレーザ加工装置の一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は本発明の第１の実施例におけるレー
ザ加工装置の構成図である。図において、６はレーザ光
７を射出するレーザ発振器、８はレーザ光７を反射する
反射鏡、９は円錐形反射体であり、円錐形反射体９は透
過性の高い支持体１０により支持されている。円錐形反
射体９の外側には、その内面が円錐面であり、かつレー
ザ光７の反射面である中空反射体１１が配されている。 １２は被加工物である。
ザ加工装置の構成図である。図において、６はレーザ光
７を射出するレーザ発振器、８はレーザ光７を反射する
反射鏡、９は円錐形反射体であり、円錐形反射体９は透
過性の高い支持体１０により支持されている。円錐形反
射体９の外側には、その内面が円錐面であり、かつレー
ザ光７の反射面である中空反射体１１が配されている。 １２は被加工物である。
【００１２】以上のように構成されたレーザ加工装置の
動作について説明する。レーザ発振器６から射出された
レーザ光７は反射鏡８によって進行方向を変えられ、円
錐形反射体９の頂点を含むように照射される。
動作について説明する。レーザ発振器６から射出された
レーザ光７は反射鏡８によって進行方向を変えられ、円
錐形反射体９の頂点を含むように照射される。
【００１３】円錐形反射体９により反射されたレーザ光
７は放射状に広がり、中空反射体１１の内面である反射
面で反射される。さらにレーザ光７は透過性の高い支持
体１０を通過し、被加工物１２に照射する。本実施例で
は、中空反射体１１の内面が円錐面であるため、反射さ
れたレーザ光７はリング状になる。また、円錐形反射体
９と中空反射体１１の位置をレーザ光７の入射方向に対
し、平行にかつ相対的に移動することにより、整形され
るリング状のレーザ光７の径が変化する。
７は放射状に広がり、中空反射体１１の内面である反射
面で反射される。さらにレーザ光７は透過性の高い支持
体１０を通過し、被加工物１２に照射する。本実施例で
は、中空反射体１１の内面が円錐面であるため、反射さ
れたレーザ光７はリング状になる。また、円錐形反射体
９と中空反射体１１の位置をレーザ光７の入射方向に対
し、平行にかつ相対的に移動することにより、整形され
るリング状のレーザ光７の径が変化する。
【００１４】以下にこの理由を図面を参照して説明する
。図２に図１の拡大模式図を示す。
。図２に図１の拡大模式図を示す。
【００１５】図において、位置Ａは位置Ｂに比べて、矢
印ａの方向に関して距離Ｘだけ中空反射体１１に対して
位置移動、つまり相対的に位置を移動させたものである
。
印ａの方向に関して距離Ｘだけ中空反射体１１に対して
位置移動、つまり相対的に位置を移動させたものである
。
【００１６】円錐形反射体９が位置Ａにあるときは被加
工物１２に照射するリング状の径はｌＡになるが、位置
Ｂに移動させると、円錐形反射体９に反射してから中空
反射体１１に到達するまでの距離が、位置Ａのときに比
べ長くなるため、被加工物１２に照射するリング状の径
はｌＡより長いｌＢになる。
工物１２に照射するリング状の径はｌＡになるが、位置
Ｂに移動させると、円錐形反射体９に反射してから中空
反射体１１に到達するまでの距離が、位置Ａのときに比
べ長くなるため、被加工物１２に照射するリング状の径
はｌＡより長いｌＢになる。
【００１７】以上の理由から、図２中の矢印ａ方向に関
して円錐形反射体９と中空反射体１１の位置を相対的に
移動することにより、整形するリング状のレーザ光７の
径を変えることができる。
して円錐形反射体９と中空反射体１１の位置を相対的に
移動することにより、整形するリング状のレーザ光７の
径を変えることができる。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例におけるレー
ザ加工装置の構成図である。構成は第１の実施例と同様
であり、異なるのは中空反射体１３の内面の形状が四角
錐面であるという点である。
ザ加工装置の構成図である。構成は第１の実施例と同様
であり、異なるのは中空反射体１３の内面の形状が四角
錐面であるという点である。
【００１９】以下動作について説明する。レーザ発振器
６から射出されたレーザ光７は反射鏡８によって進行方
向を変えられ、円錐形反射体９の頂点を含むように照射
される。
６から射出されたレーザ光７は反射鏡８によって進行方
向を変えられ、円錐形反射体９の頂点を含むように照射
される。
【００２０】円錐形反射体９により反射されたレーザ光
７は放射状に拡がり、中空反射体１３の内壁面により反
射される。この反射の際、中空反射体１３の内面の形状
が四角錐面であるためレーザ光７は四角形に整形される
。
７は放射状に拡がり、中空反射体１３の内壁面により反
射される。この反射の際、中空反射体１３の内面の形状
が四角錐面であるためレーザ光７は四角形に整形される
。
【００２１】さらにレーザ光７は透過性の高い支持体１
０を通過し、被加工物１２に照射する。
０を通過し、被加工物１２に照射する。
【００２２】実際には、円錐形反射体９に反射したレー
ザ光７は放射状に広がるため、中空反射体１３の内面の
形状が四角錐のとき、整形されたレーザ光７は図示した
様に四角形の角からレーザ光７が少し突き出ているよう
な状態になる。この突き出しを無くすためには、中空反
射体１３の内面の傾斜を調整してやればよい。
ザ光７は放射状に広がるため、中空反射体１３の内面の
形状が四角錐のとき、整形されたレーザ光７は図示した
様に四角形の角からレーザ光７が少し突き出ているよう
な状態になる。この突き出しを無くすためには、中空反
射体１３の内面の傾斜を調整してやればよい。
【００２３】なお、円錐形反射体９の底面より小さい径
のレーザ光に整形したい場合は、図４に示すように、支
持体１０の下方に集光レンズ１４を配すればよい。
のレーザ光に整形したい場合は、図４に示すように、支
持体１０の下方に集光レンズ１４を配すればよい。
【００２４】また、上述した実施例では中空反射体１３
の内壁面の形状を円錐面および四角錐面にしたが、内面
の形状をかえれば任意の形状のレーザ光７を得ることが
できる。
の内壁面の形状を円錐面および四角錐面にしたが、内面
の形状をかえれば任意の形状のレーザ光７を得ることが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明は、レーザ光を円錐
形反射体の頂点を含むように入射させ、進行方向を変え
ると共に放射状に拡げ、さらに円錐形反射体の外側に配
した中空反射体の内面の反射面に当てて、反射させるこ
とによりレーザ光を整形するもので、円錐形反射体と中
空反射体とをレーザ光の入射方向に対し平行にかつ相対
的に移動させることにより、被加工物へ照射するレーザ
光の大きさを変えられ、また中空反射体の内壁面の形状
を変えることにより任意の形状にレーザ光を整形できる
。
形反射体の頂点を含むように入射させ、進行方向を変え
ると共に放射状に拡げ、さらに円錐形反射体の外側に配
した中空反射体の内面の反射面に当てて、反射させるこ
とによりレーザ光を整形するもので、円錐形反射体と中
空反射体とをレーザ光の入射方向に対し平行にかつ相対
的に移動させることにより、被加工物へ照射するレーザ
光の大きさを変えられ、また中空反射体の内壁面の形状
を変えることにより任意の形状にレーザ光を整形できる
。
【００２６】したがって、簡単な構成で任意径のリング
状レーザ光を得られ、かつレーザ光のスポット形状をリ
ング状に限らず任意の形状に整形することができる。
状レーザ光を得られ、かつレーザ光のスポット形状をリ
ング状に限らず任意の形状に整形することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すレーザ加工装置の
概略構成図
概略構成図
【図２】同実施例のレーザ加工装置における、円錐形反
射体および中空反射体の拡大模式図
射体および中空反射体の拡大模式図
【図３】本発明の第２の実施例を示すレーザ加工装置の
概略構成図
概略構成図
【図４】本発明のレーザ加工装置の微小径加工の応用例
の概略構成図
の概略構成図
【図５】従来のレーザ加工装置の概略構成図
６ レーザ発生器
７ レーザ光
９ 円錐形反射体
１１ 円錐形中空反射体
１３ 角錐形中空反射体
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光を射出するレーザ発振器を備
え、レーザ光を用いて加工を行うレーザ加工装置におい
て、レーザ発振器より射出されたレーザ光をその頂点を
含むように受ける円錐形反射体と、前記円錐形反射体の
外側に対向するように配し、かつ円錐形反射体により反
射されたレーザ光をその内壁面である反射面によって任
意の形状に整形する中空反射体とを備え、かつ前記円錐
形反射体と中空反射体とが、レーザ光の入射方向に対し
平行にかつ相対的に移動可能であることを特徴とするレ
ーザ加工装置。 - 【請求項２】 中空反射体の内壁面が円錐面である請
求項１記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】 中空反射体の内壁面が角錐面である請
求項１記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3046576A JPH04284994A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3046576A JPH04284994A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04284994A true JPH04284994A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12751130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3046576A Pending JPH04284994A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04284994A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002335035A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ装置 |
| US6710929B2 (en) * | 1999-09-28 | 2004-03-23 | P&G Development Group, Inc. | Method of forming and using laser light columns |
| JP2010194558A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | レーザ切断方法及びレーザ切断装置 |
| JP2010207830A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザクラッドバルブシート形成方法及びレーザクラッドバルブシート形成装置 |
| DE102004003696B4 (de) * | 2004-01-24 | 2017-02-16 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum simultanen Laserschweißen |
| CN107953040A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高精度激光加工装置与系统 |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3046576A patent/JPH04284994A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710929B2 (en) * | 1999-09-28 | 2004-03-23 | P&G Development Group, Inc. | Method of forming and using laser light columns |
| JP2002335035A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体レーザ装置 |
| DE102004003696B4 (de) * | 2004-01-24 | 2017-02-16 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zum simultanen Laserschweißen |
| JP2010194558A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | レーザ切断方法及びレーザ切断装置 |
| JP2010207830A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザクラッドバルブシート形成方法及びレーザクラッドバルブシート形成装置 |
| CN107953040A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高精度激光加工装置与系统 |
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