JPH0525417U - エネルギービーム照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本考案は、エネルギービームを集光する手段
と、この集光手段から送られたエネルギービームを反射
する反射手段と、所定の傾きを有し、この反射手段から
送られたエネルギービームの収束点位置を走査するビー
ム走査手段とを有する。 【効果】 本考案によれば、エネルギービームの収束点
を大きく（広い範囲）走査する事ができるため、広い面
積の照射を能率よく行うことができる。従って、比較的
大きいミラーの回転による走行ができるため大出力のエ
ネルギーにも対応でき、また、走査収束点でのエネルギ
ー密度を一定となるため、均一な熱処理品質を得ること
が可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エネルギービームを収束点で高速に走査させるエネルギービーム照 射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のエネルギービーム照射装置は、図６に示すように、エネルギービーム１ を集光する集光レンズ２と、この集光レンズ２から送られたビームを反射する反 射ミラー３と、この反射ミラー３からのエネルギービーム１を全反射させるミラ ー４を入射面に対し直角な軸で矢印Ｃの如く、アクチュエータ５を介して往復振 動させることにより、エネルギービーム１の収束点ｂの位置を走査させていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来のエネルギービーム照射装置において、全反射ミラーを大き な振動角で往復高速振動させることは、モータ等振動発生機器の性能上の制約に より困難であった。例えば、直径６０mm，厚さ１０mmのアルミニウムミラーを、 １５０Hz，全角１５度以上で振動を発生させることができる能力を持ち、可般な 光学機器に使用できる程度のモータ及びその他振動発生機器を安価に入手するこ とは困難であった。 また、往復振動では折り返し部でのエネルギー密度が大きくなり、中間走行部 との不均一が生じていた。 そこで、本考案は、上記問題点を鑑み、エネルギービームを広範囲に均一に能 率よく照射可能なエネルギービーム照射装置を提供することを目的とする。 ［考案の構成］

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、エネルギービームを集光する手段と、 この集光手段から送られたエネルギービームを反射する反射手段と、所定の傾き を有し、この反射手段から送られたエネルギービームの収束点位置を走査するビ ーム走査手段とを備えたエネルギービーム照射装置を提供する。

【０００５】

【作用】

以上のように構成された本考案のエネルギービーム照射装置においては、回転 に対し反射角が一定となる反射平面に対し所定の角度の傾きを有するビーム走査 手段により、反射光の方向を変化させ、エネルギービーム収束点の位置の走査を 行うので、回転軸に対する反射手段の傾斜角度変化量に比例して大きな回転走査 を得ることができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

【０００７】 図１及び図２に示すように、１０はエネルギービームで、１１はビームの中心 を示している。エネルギービーム１０は、収束レンズ１２を透過後固定の全反射 ミラー１３で折り曲げられ傾斜回転ミラー１４で更に反射され収束点１５に至る 。

【０００８】 傾斜回転ミラー１４は、仮想反射平面１６即ち、回転軸１７の回転に対し反射 角が一定となる仮想反射平面１６に対し、所定の角度の傾きを持って構成され、 モータＭにより回転軸１７の矢印Ａに示す回転運動をし、収束点１５の位置を矢 印Ｂに示す方向に走査をするものである。 本実施例では、仮想反射平面１６を９０度反射として、傾斜回転ミラー１４を 設定したので、収束点１５の軌跡は円形となる。 図３は、本実施例のエネルギービーム照射装置全体を所定の距離走行した場合 の照射面を示したものである。

【０００９】 なお、この場合、走行により照射面Ｆの重複が生じることとなるが、例えば、 図４及び図５に示すように、照射面の半分すなわち加工終端において線分Ｄ，Ｅ に示す位置にて、エネルギービームをカットすることにより、照射面の重複を防 止できる。

【００１０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、エネルギービームの収束点を大きく（ 広い範囲）走査する事ができるため、広い面積の照射を能率よく行うことができ る。従って、比較的大きいミラーの回転による走行ができるため大出力のエネル ギーにも対応が可能である。

【００１１】 また、走査収束点でのエネルギー密度を一定となるため、均一な熱処理品質を 得ることが可能であり、特に、シリンダー等円形内部の熱処理等には有用である 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す概要構成図。

【図２】図１に示した一実施例における光学装置を示す
概要構成図。

【図３】図１に示した一実施例でのエネルギービーム照
射装置を示す軌跡図。

【図４】図１に示した一実施例における一部ビームカッ
トでのエネルギービーム照射走査を示す軌跡図。

【図５】図１に示した一実施例における一部ビームカッ
トでのエネルギービーム照射走査を示す軌跡図。

【図６】従来のエネルギービーム照射装置を示す概要構
成図。

【符号の説明】

１０……エネルギービーム １１……ビーム中心 １２……収束レンズ １３……全反射ミラー １４……傾斜回転ミラー １５……収束点 １７……回転軸 Ｍ………モータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エネルギービームを集光する集光手段
   と、この集光手段から送られたエネルギービームを反射
   する反射手段と、所定の傾きを有し、前記反射手段から
   送られたエネルギービームの収束点位置を走査するビー
   ム走査手段とを具備したことを特徴とするエネルギービ
   ーム照射装置。