JPH10249569A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

Info

Publication number
JPH10249569A
JPH10249569A JP9053681A JP5368197A JPH10249569A JP H10249569 A JPH10249569 A JP H10249569A JP 9053681 A JP9053681 A JP 9053681A JP 5368197 A JP5368197 A JP 5368197A JP H10249569 A JPH10249569 A JP H10249569A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
detection
laser beam
processing
optical
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.)
Granted
Application number
JP9053681A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3483723B2 (en
Inventor
Masataka Yamazaki
正 隆 山▲崎▼
Hajime Oda
田 元 小
Keiichiro Yamanaka
中 圭 一 郎 山
Yuuji Hashidate
立 雄 二 橋
Nobuyasu Suzuki
木 信 靖 鈴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP05368197A priority Critical patent/JP3483723B2/en
Publication of JPH10249569A publication Critical patent/JPH10249569A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3483723B2 publication Critical patent/JP3483723B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize the distribution of laser beam intensity between optical transmission bodies, in a laser beam machining device using optical transmission bodies, to detect the laser beam after the transmission through the optical transmission bodies, and to control the light intensity at a constant level after the transmission. SOLUTION: A laser beam from a laser beam generator 1 is uniformized by a uniformizing optical system 2, and then introduced to the bundle 4 of optical transmission bodies. In the bundle 4, the light intensity of the plural transmission bodies 11 for detection is detected by a photodetector 14 and compared, thereby uniformizing the optical intensity of the outgoing beam 7 from the transmission bodies 5 for machining, and also enabling the detection of the laser beam after the transmission through the optical transmission bodies. In addition, on the basis of the output signal of the photodetector 14, the laser generator 1 is feedback-controlled using a machining control device, which enables the light intensity to be controlled at a constant level after the transmission through the optical transmission bodies.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ発振器から
のレーザ光を光伝送体および縮小結像光学系を通して被
加工物に照射するレーザ加工装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for irradiating a workpiece with a laser beam from a laser oscillator through an optical transmission unit and a reduction imaging optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からレーザ光を利用した加工装置が
数多く提案されてきた。その大部分はマスクと縮小投影
光学系とを組み合わせた加工装置がほとんどであった。
これはレーザ光をマスクに照射し、そのマスクの開口部
を透過したレーザ光をレンズ系を用いて縮小投影して被
加工物へ照射する加工方式である。この方式では、レー
ザ光の大部分はマスクにより反射され、実際の加工に用
いられるレーザ光強度はマスク入射前の1〜2%程度で
しかなく、レーザ光利用効率は非常に低いものであっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, many processing apparatuses using laser light have been proposed. For the most part, most of the processing apparatuses have a combination of a mask and a reduced projection optical system.
This is a processing method in which a laser beam is irradiated on a mask, and the laser beam transmitted through the opening of the mask is reduced and projected using a lens system to irradiate a workpiece. In this method, most of the laser light is reflected by the mask, the intensity of the laser light used for actual processing is only about 1 to 2% before the incidence on the mask, and the laser light use efficiency is extremely low. .

【0003】光の利用効率を改善するために、複数の光
伝送体を用いたレーザ加工装置が開発されている。この
ような複数の光伝送体を用いたレーザ加工装置として
は、図7に示す特開平6−55288号公報記載の多軸
ビームレーザ加工機があげられる。
[0003] In order to improve the light use efficiency, a laser processing apparatus using a plurality of optical transmission bodies has been developed. As a laser processing apparatus using such a plurality of optical transmission bodies, there is a multi-axis beam laser processing machine described in JP-A-6-55288 shown in FIG.

【0004】以下、従来のレーザ加工機について説明す
る。図7において、101はレーザ発振器であり、レー
ザ光を発する。102はレーザ光が透過可能な加工用光
伝送体であり、そのレーザ光入射側はまとめられて導入
端102aとなっている。導入端102aは、図8に示
すように、複数の光伝送体111の端部を伝送体フォル
ダ112内において充填剤113により固めたもので、
鎖線で示した範囲がレーザビーム照射領域114になっ
ている。導入端102aからレーザ光は、加工用光伝送
体102内を伝播し、加工用射出端102bから射出さ
れる。この光は縮小結像光学系103により縮少され、
試料設置台105に固定された被加工物104を照射し
加工を行う。加工条件を一定にするために、各加工用光
伝送体102から出射されるレーザ光出力を等しくする
ことが必要であり、十分調整して装置の据え付け・設置
が行われる。
Hereinafter, a conventional laser beam machine will be described. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes a laser oscillator which emits laser light. Reference numeral 102 denotes a processing light transmitting body through which laser light can pass, and the laser light incident side is collectively formed as an introduction end 102a. As shown in FIG. 8, the introduction end 102a is obtained by solidifying the ends of a plurality of optical transmitters 111 with a filler 113 in a transmitter folder 112.
The range indicated by the chain line is the laser beam irradiation area 114. The laser light propagates through the processing light transmission body 102 from the introduction end 102a and is emitted from the processing emission end 102b. This light is reduced by the reduction imaging optical system 103,
The workpiece 104 fixed to the sample mounting table 105 is irradiated and processed. In order to keep the processing conditions constant, it is necessary to make the laser light output from each of the processing light transmitting bodies 102 equal, and the apparatus is installed and installed with sufficient adjustment.

【0005】また、レーザ光強度を一定にするために、
レーザ発振器101内にレーザ出力を一定にする機構を
備えている。具体的には、レーザ光の一部を部分反射鏡
で分割し、その反射光の光強度を測定することで、レー
ザ光強度を検知し、この検知信号をもとにレーザ出力を
一定制御(フィードバック制御)している。これによ
り、レーザ発振器101から出射直後のレーザ光強度を
一定にすることが可能である。
In order to keep the laser beam intensity constant,
The laser oscillator 101 has a mechanism for keeping the laser output constant. Specifically, a part of the laser light is split by a partial reflecting mirror, the light intensity of the reflected light is measured, the laser light intensity is detected, and the laser output is controlled to be constant based on the detection signal ( Feedback control). This makes it possible to keep the laser light intensity immediately after emission from the laser oscillator 101 constant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平6−5
5288号公報記載の多軸ビームレーザ加工機では、各
ビーム間での加工品質を等しくするために、各光伝送体
間の出射レーザ光強度を等しくする必要があり、このた
めにはレーザ光の面内強度分布を均一化した後、各光伝
送体にレーザ光を入射させていた。しかしながら、レー
ザ加工機においては、光伝送体束へのレーザ光の入射角
度が微妙に変化しただけでも、各光伝送体間でのレーザ
光の強度が異なってしまう。レーザ光の入射角度は、各
種光学素子の径時的な位置ずれや、レーザ保守時の光軸
の変化等が発生した場合に変化するので、各伝送体間で
の出射レーザ光の強度はばらつくことになる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 6-5 / 1994
In the multi-axis beam laser processing machine described in Japanese Patent No. 5288, in order to equalize the processing quality between the respective beams, it is necessary to equalize the intensity of the emitted laser light between the respective optical transmission bodies. After making the in-plane intensity distribution uniform, a laser beam is incident on each optical transmission body. However, in the laser beam machine, even if the angle of incidence of the laser beam on the bundle of optical transmitters is slightly changed, the intensity of the laser beam between the optical transmitters differs. Since the incident angle of the laser beam changes when there is a time-dependent positional shift of various optical elements or a change in the optical axis during laser maintenance, the intensity of the emitted laser beam between the transmitters varies. Will be.

【0007】また、図7に示す構成では、各光伝送体間
での光強度のばらつきは、全出射光の光強度を測定し、
比較するしか方法がなかったが、装置の構成上、全出射
光の光強度を測定することは困難であることが多く、各
伝送体間での出射レーザ光の強度がほぼ一定であること
を確認する手段がないということも課題であった。
[0007] In the configuration shown in FIG. 7, the variation of the light intensity among the respective optical transmission bodies is determined by measuring the light intensity of all the emitted light.
Although there was no other way but to compare, it is often difficult to measure the light intensity of all the emitted light due to the configuration of the device, and it was confirmed that the intensity of the emitted laser light between each transmitter was almost constant. There was also a problem that there was no means to confirm.

【0008】さらに、被加工物に応じて照射するレーザ
出力を変更し、加工条件の最適化をする必要があるが、
図7に示す多軸ビームレーザ加工機の構成では、光伝送
体入射前のレーザ光強度を検知することはできるが、光
伝送体を透過した後のレーザ光強度を検知することがで
きなかった。レーザ加工に必要な加工条件は、被加工物
を照射するレーザ光強度である。加工光学系の劣化や径
時変化等があるため、加工光学系に入射するレーザ光強
度を一定にしても、被加工物を照射するレーザ光強度は
一定になるとは限らない。従来におけるレーザ光強度の
調整は、レーザ発振器から発した光の一部を分岐して光
強度を検出する方法しかなく、この方法では加工光学系
入射前の全レーザ光強度を検知できるが、個別の光伝送
体を透過した後の光強度を測定することができないとい
う課題があった。
Further, it is necessary to optimize the processing conditions by changing the laser output to be irradiated according to the workpiece.
In the configuration of the multi-axis beam laser beam machine shown in FIG. 7, the laser beam intensity before entering the optical transmitter can be detected, but the laser beam intensity after passing through the optical transmitter cannot be detected. . The processing condition required for laser processing is the intensity of laser light for irradiating the workpiece. Since the processing optical system is deteriorated or changes with time, even if the laser light intensity incident on the processing optical system is constant, the laser light intensity for irradiating the workpiece is not always constant. Conventional laser light intensity adjustment can only be performed by branching a part of the light emitted from the laser oscillator and detecting the light intensity. With this method, the entire laser light intensity before entering the processing optical system can be detected. However, there is a problem that the light intensity after transmitting through the optical transmitter cannot be measured.

【0009】本発明は、上記の課題を解決するもので、
光伝送体間での光強度分布を一様にできるレーザ加工装
置を提供することを第1の目的とし、光伝送体透過後の
レーザ光を検出できるレーザ加工装置を提供することを
第2の目的とし、光伝送体透過後の光強度を一定に制御
できるレーザ加工装置を提供することを第3の目的とす
る。
The present invention solves the above problems,
A second object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of making the light intensity distribution between optical transmission bodies uniform, and to provide a laser processing apparatus capable of detecting laser light transmitted through the optical transmission body. It is a third object of the present invention to provide a laser processing apparatus capable of controlling light intensity after passing through an optical transmission body to be constant.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明は、光伝送体束にレーザ光が照射され
た時に、光伝送体のうち、加工に供されない複数の光伝
送体の出射レーザ光強度を相互に比較出来るようにし、
その出射レーザ光強度が許容誤差範囲内で等しければ、
全光伝送体から出射されるレーザ光強度は等しいと推定
できるようにしたものである。これにより、加工装置の
構成を壊すことなく、各光伝送体からの出射レーザ光強
度がほぼ一様であることを確認することができる。さら
に、各光伝送体からの出射レーザ光強度を等しくするた
めの調整を行うことができる。
In order to achieve the first object, the present invention provides a method of manufacturing a plurality of optical transmission members, which are not subjected to processing, when a bundle of optical transmission members is irradiated with a laser beam. Make it possible to compare the output laser light intensity of the transmitter with each other,
If the emitted laser light intensity is equal within the allowable error range,
The intensity of the laser beam emitted from the all-optical transmission medium can be estimated to be equal. Thereby, it is possible to confirm that the intensity of the laser light emitted from each optical transmission body is substantially uniform without breaking the configuration of the processing device. Further, adjustment for equalizing the intensity of laser light emitted from each optical transmission body can be performed.

【0011】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明は、光伝送体束にレーザ光が照射された時に、加
工に供されない光伝送体の出射レーザ光をモニターする
ことで、レーザ光強度の検知、レーザ光パルス数の検
知、累計照射パルスエネルギーの検知、レーザ光パルス
時間の検知、レーザ光の波長の検知の少なくともいずれ
か一つの検知をするように構成したものである。これに
より、光伝送体透過後のレーザ光を検出することができ
る。
In order to achieve the second object,
The present invention monitors laser light emitted from a light transmitting body that is not subjected to processing when the light transmitting body bundle is irradiated with laser light, thereby detecting laser light intensity, detecting the number of laser light pulses, and cumulative irradiation pulses. It is configured to detect at least one of energy detection, laser light pulse time detection, and laser light wavelength detection. This makes it possible to detect the laser beam after passing through the optical transmission body.

【0012】また、上記第3の目的を達成するために、
本発明は、加工に供されない光伝送体の出射レーザ光を
モニターし、光検知器とその出力信号を受け、レーザ発
振器の発振状態を変化させる制御信号を発する加工制御
装置を備えるようにしてフィードバック制御ができる構
成したものである。これにより、レーザ発振器出射口で
はなく、光伝送体透過後の光強度を一定に制御すること
ができる。
Further, in order to achieve the third object,
The present invention monitors a laser beam emitted from an optical transmitter not subjected to processing, receives a photodetector and an output signal from the photodetector, and includes a processing control device that issues a control signal that changes an oscillation state of a laser oscillator. It is configured to be controllable. Thus, the light intensity after passing through the optical transmission body can be controlled to be constant, not the laser oscillator emission port.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、レーザビームを出射するレーザ発振器と、前記レー
ザ発振器から出射されたレーザビームの強度分布を均一
化する均一化光学系と、前記均一化されたレーザビーム
を伝送するための複数の光伝送体の入射端を束ね、それ
ぞれの出射端を分離可能に束ねた光伝送体束と、前記光
伝送体束は、少なくとも加工に供される加工用伝送体と
光検出用に供される検出用伝送体の双方から構成され、
前記検出用伝送体の出射端面から放出されたレーザ光を
検知する光検知器を備えたレーザ加工装置であり、加工
に供される加工用伝送体と光検知用に供される検出用伝
送体の双方を有し、検出用伝送体からの出射光のみを検
知することにより、全ての光伝送体からの出射光を測定
する必要がないという作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a laser oscillator for emitting a laser beam, a homogenizing optical system for equalizing the intensity distribution of the laser beam emitted from the laser oscillator, The light transmitting body bundle in which the input ends of the plurality of light transmitting bodies for transmitting the uniformized laser beam are bundled, and the respective light emitting ends are bundled so as to be separable, and the light transmitting body bundle is provided at least for processing. It is composed of both a transmitting body for processing and a transmitting body for detection provided for light detection,
What is claimed is: 1. A laser processing apparatus comprising a photodetector for detecting a laser beam emitted from an emission end face of said detection transmission body, wherein said processing transmission body is provided for processing and said detection transmission body is provided for light detection. By detecting only the light emitted from the detecting transmitter, there is an effect that it is not necessary to measure the light emitted from all the optical transmitters.

【0014】本発明の請求項2に記載の発明は、少なく
とも2本以上の検出用伝送体を有し、前記検出用伝送体
の出射端面から放出された光検出用出射レーザ光の光強
度を検出用伝送体ごとに検知して相互に比較することを
特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置であり、検出
用伝送体からのレーザ光強度を比較して光伝送体束の位
置や傾きを調整することにより、光伝送体間の出力を一
様にすることができるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided at least two or more detection transmitters, and the light intensity of the light detection output laser light emitted from the output end face of the detection transmitter is controlled. 2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein each of the detection transmitters is detected and compared with each other, and the position and inclination of the optical transmitter bundle are compared by comparing the laser beam intensity from the detection transmitter. Has an effect that the output between the optical transmitters can be made uniform.

【0015】本発明の請求項3に記載の発明は、光検知
器からの検知信号を用いてレーザ発振器を制御する加工
制御装置を備えた請求項1または2記載のレーザ加工装
置であり、光検知器からの検知信号をもとに加工制御装
置がレーザ発振器を制御することにより、レーザ加工に
適したレーザ光を得ることができるという作用を有す
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus according to the first or second aspect, further comprising a processing control device for controlling a laser oscillator using a detection signal from a photodetector. By the processing control device controlling the laser oscillator based on the detection signal from the detector, it is possible to obtain a laser beam suitable for laser processing.

【0016】本発明の請求項4に記載の発明は、光検知
器が、レーザ光強度の検知、レーザ光パルス数の検知、
累計照射パルスエネルギーの検知、レーザ光パルス時間
の検知、レーザ光の波長の検知の少なくともいずれか一
つの検知機能を有する請求項3記載のレーザ加工装置で
あり、光伝送体透過後のレーザ光強度、レーザ光パルス
数、累計照射パルスエネルギー、レーザ光パルス時間、
レーザ光の波長の少なくともいずれか一つを検知できる
という作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, the light detector detects the laser light intensity, detects the number of laser light pulses,
4. The laser processing apparatus according to claim 3, wherein the laser processing apparatus has at least one of a detection function of detecting a total irradiation pulse energy, a laser light pulse time, and a laser light wavelength. , Number of laser light pulses, total irradiation pulse energy, laser light pulse time,
This has the function of detecting at least one of the wavelengths of the laser light.

【0017】本発明の請求項5に記載の発明は、光検知
器からの検知信号を用いて、加工制御装置が光伝送体透
過後のレーザ光強度が一定になるようにレーザ発振器を
フィードバック制御することを特徴とする請求項4記載
のレーザ加工装置であり、光伝送体透過後のレーザ光を
光検知器で検知し、光検知器からの検知信号をもとに光
伝送体透過後のレーザ光強度が一定になるように、加工
制御装置がレーザ発振器をフィードバック制御すること
ができるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, the processing control device performs feedback control of the laser oscillator using the detection signal from the photodetector so that the laser beam intensity after passing through the optical transmitter becomes constant. The laser processing apparatus according to claim 4, wherein the laser beam transmitted through the optical transmitter is detected by a photodetector, and the laser beam transmitted through the optical transmitter based on a detection signal from the photodetector. There is an effect that the processing control device can perform feedback control of the laser oscillator so that the laser light intensity becomes constant.

【0018】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図6を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
けるレーザ加工装置の構成を示す。図1において、1は
レーザ光を発するレーザ発振器、2はレーザ発振器1か
らのレーザ光の光軸に対して垂直面の強度分布を均一に
する均一化光学系であり、これにより面内強度分布が均
一化された均一化レーザビーム3が得られる。4は複数
の光伝送体をその入射端4aで束ねた光伝送体束であ
り、加工用伝送体5と検出用伝送体11とからなる。加
工用伝送体の射出端5aは射出端保持板6に保持されて
いる。7は加工用伝送体5から射出された加工用出射ビ
ームであり、縮小結像光学系8により、試料設置台10
上の被加工物9を照射する。11は光伝送体束4の入射
端4aから加工用伝送体5と分岐された検出用伝送体で
あり、その射出端11aは射出端保持板12に保持され
ている。13は検出用伝送体11から出射された検出用
出射ビームであり、光検知器14に入射する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a configuration of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser oscillator that emits laser light, and 2 denotes a homogenizing optical system that makes the intensity distribution on a plane perpendicular to the optical axis of the laser light from the laser oscillator 1 uniform. Is obtained, and a uniformed laser beam 3 is obtained. Reference numeral 4 denotes a light transmitting body bundle in which a plurality of light transmitting bodies are bundled at the incident end 4a, and includes a processing transmitting body 5 and a detecting transmitting body 11. The emission end 5 a of the processing transmission body is held by the emission end holding plate 6. Reference numeral 7 denotes an output beam for processing emitted from the transmission body for processing 5.
The upper workpiece 9 is irradiated. Reference numeral 11 denotes a detection transmission body branched from the input end 4a of the optical transmission body bundle 4 to the processing transmission body 5, and the emission end 11a is held by the emission end holding plate 12. Reference numeral 13 denotes a detection emission beam emitted from the detection transmission body 11, and is incident on the photodetector 14.

【0019】図2は本実施の形態における均一化された
レーザビームの強度分布を示したものである。本実施の
形態では、レーザ光を矩形に整形している。X軸とY軸
とで構成されるXY平面は、レーザ光の伝播方向に対す
る垂直面で、Z軸はレーザ光の強度を示している。レー
ザビームが矩形に整形され、かつ整形後の面内強度分は
ほぼ一様になっていることが分かる。この均一化レーザ
ビーム3が光伝送体に照射される。
FIG. 2 shows the intensity distribution of a uniformed laser beam in the present embodiment. In the present embodiment, the laser light is shaped into a rectangle. An XY plane formed by the X axis and the Y axis is a plane perpendicular to the propagation direction of the laser light, and the Z axis indicates the intensity of the laser light. It can be seen that the laser beam is shaped into a rectangle and the in-plane intensity after the shaping is almost uniform. This homogenized laser beam 3 is applied to the optical transmitter.

【0020】図3は本実施の形態における光伝送体束の
構成を示している。図3において、24は複数の光伝送
体であり、レーザ光強度を減衰させずにレーザ光を伝送
することができ、本実施の形態では石英製の光ファイバ
ーが用いられている。複数の伝送体24の一端は、充填
剤22により位置が固定され、その全体でレーザビーム
照射領域23を構成しており、外周を伝送体フォルダ2
0により固定して取り扱いを容易にしている。伝送体2
4の導入端21は光学研磨されており、レーザビーム照
射領域23内に均一化レーザビーム3が照射されると、
伝送体24内をレーザ光が伝播し、出射端25から外界
に出る。出射端25側では、伝送体24は1本1本個別
に分離できる構造になっており、上記した加工用伝送体
5と検出用伝送体11とに分離される。
FIG. 3 shows the configuration of the optical transmission body bundle according to the present embodiment. In FIG. 3, reference numeral 24 denotes a plurality of optical transmission bodies, which can transmit laser light without attenuating the laser light intensity. In this embodiment, an optical fiber made of quartz is used. One end of each of the plurality of transmitters 24 is fixed in position by the filler 22, and constitutes a laser beam irradiation area 23 as a whole.
0 for easy handling. Transmission body 2
4 is optically polished, and when the homogenized laser beam 3 is irradiated into the laser beam irradiation area 23,
The laser light propagates in the transmission body 24 and exits from the emission end 25 to the outside. On the emission end 25 side, the transmission bodies 24 have a structure that can be individually separated one by one, and are separated into the processing transmission body 5 and the detection transmission body 11 described above.

【0021】図4は本実施の形態における光伝送体束の
導入端の構成を示している。レーザビーム照射領域23
内に、加工用伝送体5の加工用導入端28と、光検出用
伝送体11の検出用導入端27と、配置はされているが
使用されていない伝送体の未使用導入端26の3種類の
伝送体の端面が配置されている。各伝送体は、レーザビ
ーム照射領域23内に配置されているので、各伝送体内
を伝播するレーザ光強度は同一となっている。本実施の
形態では、検出用導入端27を光伝送体が配置されてい
る四隅に設定してある。このように構成された光伝送体
束の導入端21に均一化レーザビーム3が照射される。
FIG. 4 shows the configuration of the leading end of the optical transmission member bundle in the present embodiment. Laser beam irradiation area 23
The processing introduction end 28 of the processing transmission body 5, the detection introduction end 27 of the light detection transmission body 11, and the unused introduction end 26 of the disposed transmission body that is not used. End faces of different types of transmission bodies are arranged. Since each transmitter is disposed in the laser beam irradiation area 23, the intensity of the laser beam propagating in each transmitter is the same. In the present embodiment, the detection introduction ends 27 are set at the four corners where the optical transmitter is arranged. The uniformizing laser beam 3 is irradiated to the introduction end 21 of the optical transmission body bundle configured as described above.

【0022】加工用射出端5aから出射された加工用出
射ビーム7は、その光軸上にある縮小結像光学系8によ
り集光され、試料設置台10上の被加工物9を照射す
る。本実施の形態では、レーザ発振器1にXeClエキ
シマレーザ発振器(波長308nm)を用いている。ま
た、被加工物9にポリイミド膜を用いている。被加工物
9上で、加工用出射ビーム7は集光され、そのエネルギ
ー密度は1J/cm2 となるように調整されている。こ
の条件では、被加工物9であるポリイミド膜はXeCl
エキシマレーザが1パルス照射される毎に、深さ方向約
0.5μmの穴加工が行えることを確認している。被加
工物9であるポリイミド膜の膜厚が150μmである場
合には、300パルスのXeClエキシマレーザ光を照
射すると、貫通穴の加工が行える。
The processing emission beam 7 emitted from the processing emission end 5a is condensed by the reduction imaging optical system 8 on the optical axis, and irradiates the workpiece 9 on the sample mounting table 10. In this embodiment, a XeCl excimer laser oscillator (wavelength 308 nm) is used as the laser oscillator 1. In addition, a polyimide film is used for the workpiece 9. The processing output beam 7 is condensed on the workpiece 9 and the energy density thereof is adjusted to be 1 J / cm 2 . Under these conditions, the polyimide film to be processed 9 is made of XeCl
It has been confirmed that a hole of about 0.5 μm in the depth direction can be formed every time one pulse of the excimer laser is irradiated. When the thickness of the polyimide film to be processed 9 is 150 μm, the through hole can be processed by irradiating 300 pulses of XeCl excimer laser light.

【0023】光軸ずれやレーザ発振器の交換などが原因
で加工用出射ビーム7の強度が各々異なった場合、導入
端4aの位置および傾きを変化させて調整を行う。この
時、四隅に配置された検出用伝送体11からの出射する
検出用出射ビーム13の光強度を等しくすべく、導入端
4aの位置および傾きを調整する。検出用出射ビーム1
3の光強度は、光検知器14によって検知され、その光
強度を知ることができる。レーザビーム照射領域23内
の光強度分布はなだらかに変化しているので、レーザビ
ーム照射領域23内の四隅に配置した検出用伝送体11
からの出射光である検出用出射ビーム13の光強度を等
しくすることで、全ての光伝送体を伝播する光強度は等
しくなる。
When the intensity of the processing output beam 7 is different due to an optical axis shift or replacement of the laser oscillator, the adjustment is performed by changing the position and inclination of the introduction end 4a. At this time, the position and inclination of the introduction end 4a are adjusted in order to make the light intensity of the detection output beam 13 emitted from the detection transmitter 11 arranged at the four corners equal. Output beam 1 for detection
The light intensity of No. 3 is detected by the light detector 14, and the light intensity can be known. Since the light intensity distribution in the laser beam irradiation area 23 is gradually changing, the detection transmitters 11 arranged at the four corners in the laser beam irradiation area 23
By making the light intensities of the detection outgoing beams 13, which are the outgoing lights from the optical transmitters, equal, the light intensities propagating through all the optical transmitters become equal.

【0024】このように、本実施の形態1によれば、全
ての加工用出射端5aから出射される加工用出射ビーム
7の光強度を測定することなく、加工用出射ビーム7の
光強度を均一になるように調整することができる。
As described above, according to the first embodiment, the light intensity of the processing output beam 7 is measured without measuring the light intensity of the processing output beam 7 emitted from all the processing output ends 5a. It can be adjusted to be uniform.

【0025】なお、本実施の形態1においては、光検出
器14で2本の光検出用出射ビーム13を同時に測定し
ているが、1本のビーム毎に測定を行っても構わない。
In the first embodiment, the two photodetection output beams 13 are simultaneously measured by the photodetector 14, but the measurement may be performed for each beam.

【0026】(実施の形態2)図5は本発明の第2の実
施の形態におけるレーザ加工装置の構成を示しており、
図1に示した第1の実施の形態における光検知器14と
レーザ発振器1との間に加工制御装置15を接続したも
のである。その他は、検出用伝送体11が1本であるこ
とを除いては、図1に示した構成と同じなので、同じ構
成要素には同じ符号を付して重複した説明は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows the configuration of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
A processing controller 15 is connected between the photodetector 14 and the laser oscillator 1 in the first embodiment shown in FIG. Otherwise, the configuration is the same as that shown in FIG. 1 except that the number of the transmission body 11 for detection is one, so that the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0027】図6は本実施の形態における光伝送体束の
導入端の構成を示しており、図4に示した第1の実施の
形態と異なるのは、検出用伝送体11の検出用導入端2
7が1個所設けられていることであり、他の構成は第1
の実施の形態と同じである。
FIG. 6 shows the configuration of the introduction end of the optical transmission body bundle in the present embodiment, which is different from the first embodiment shown in FIG. End 2
7 is provided in one place, and the other configuration is the first
This is the same as the embodiment.

【0028】検出用伝送体11からの出射光である検出
用出射ビーム13は、光検知器14でその光強度が検出
される。この検出信号を加工制御装置15が取り込み、
基準値と比較演算する。この後、加工制御装置15から
レーザ発振器1へ制御信号が送られ、レーザ発振器1
は、その制御信号をもとに発振状態を変化させて、出射
するレーザ光の強度を変化させる。このように、フィー
ドバック制御を行うことにより、加工用出射ビーム7の
光強度を設定値に制御可能となる。
The light intensity of the output beam 13 for detection, which is the output light from the transmitter 11 for detection, is detected by the photodetector 14. The processing control device 15 captures this detection signal,
Perform a comparison operation with the reference value. Thereafter, a control signal is sent from the processing control device 15 to the laser oscillator 1, and the laser oscillator 1
Changes the oscillation state based on the control signal to change the intensity of the emitted laser light. As described above, by performing the feedback control, the light intensity of the processing output beam 7 can be controlled to a set value.

【0029】なお、本実施の形態において、光検知器1
4は、レーザ光強度を電気信号に変換し、レーザ光強度
を検出する目的に供していたが、レーザ光を検知しパル
ス数を計測する目的に供してもよい。さらに、レーザ光
を検知して他計測器の同期信号を発生する目的に供して
もよい。さらに、レーザ光強度とパルス数を検知し、累
計照射エネルギー量の検知する目的に供してもよい。さ
らに、レーザ光の波長の検知、レーザ光の発光時間の検
知等に用いてもよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the photodetector 1
The laser beam 4 is used for converting the laser beam intensity into an electric signal and detecting the laser beam intensity, but may be used for detecting the laser beam and measuring the number of pulses. Furthermore, it may be used for the purpose of detecting a laser beam and generating a synchronization signal of another measuring instrument. Further, the laser beam intensity and the number of pulses may be detected to serve the purpose of detecting the total irradiation energy amount. Further, it goes without saying that the present invention may be used for detecting the wavelength of laser light, detecting the emission time of laser light, and the like.

【0030】また、本実施の形態では、検出用伝送体1
1を1本のみ用いているが、2本以上を同時に用いても
よいことは言うまでもない。その際、個々の伝送体が異
なる目的に使用しても一向に構わない。また、本実施の
形態では、光検知器14からの検知信号を利用してフィ
ードバック制御を行っているが、検知信号を外部に表示
・伝達したりする目的に供してもよい。
In the present embodiment, the detecting transmitter 1
Although only one is used, it goes without saying that two or more may be used at the same time. At this time, it does not matter if the individual transmission bodies are used for different purposes. Further, in the present embodiment, the feedback control is performed using the detection signal from the photodetector 14, but it may be provided for the purpose of displaying and transmitting the detection signal to the outside.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光伝送体
間での光強度分布を一定にできるレーザ加工装置を提供
でき、また光伝送体透過後のレーザ光を検出できるレー
ザ加工装置を提供でき、さらに光伝送体透過後のレーザ
光を一定に制御できるレーザ加工装置を提供できるとい
う有利な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a laser processing apparatus capable of maintaining a constant light intensity distribution between optical transmitters, and to detect a laser beam transmitted through the optical transmitter. And a laser processing apparatus capable of controlling the laser beam after passing through the optical transmission body at a constant level can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるレーザ加工
装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における均一化され
たレーザビームの面内強度分布図
FIG. 2 is an in-plane intensity distribution diagram of a uniformed laser beam according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態における光伝送体束
の斜視図
FIG. 3 is a perspective view of a light transmission body bundle according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態における光伝送体束
の入射面の拡大正面図
FIG. 4 is an enlarged front view of an incident surface of the optical transmission body bundle according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態におけるレーザ加工
装置の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態における光伝送体束
の入射面の拡大正面図
FIG. 6 is an enlarged front view of an incident surface of an optical transmission body bundle according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来例におけるのレーザ加工装置の構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a laser processing apparatus in a conventional example.

【図8】従来例における光伝送体束の入射面の拡大正面
FIG. 8 is an enlarged front view of an incident surface of an optical transmission body bundle in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 2 均一化光学系 3 均一化レーザビーム 4 光伝送体束 5 加工用伝送体 6 射出端保持板 7 加工用出射ビーム 8 縮小結像光学系 9 被加工物 10 試料設置台 11 検出用伝送体 12 射出端保持板 13 検出用出射ビーム 14 光検知器 15 加工制御装置 20 伝送体フォルダ 21 導入端 22 充填剤 23 レーザビーム照射領域 24 光伝送体 25 出射端 26 未使用導入端 27 検出用導入端 28 加工用導入端 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser oscillator 2 homogenizing optical system 3 homogenizing laser beam 4 optical transmission body bundle 5 processing transmission body 6 emission end holding plate 7 processing emission beam 8 reduction imaging optical system 9 workpiece 10 sample mounting table 11 detection Transmitter 12 Emission end holding plate 13 Outgoing beam for detection 14 Photodetector 15 Processing controller 20 Transmitter folder 21 Introducing end 22 Filler 23 Laser beam irradiation area 24 Optical transmitting body 25 Emitting end 26 Unused introducing end 27 For detection Inlet 28 Inlet for machining

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋 立 雄 二 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 鈴 木 信 靖 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuji Tate Tachikawa-san, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture 3-10-1 Higashi Mita Inside Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyasu Suzuki Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd. 3-10-1 Higashi-Mita

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザビームを出射するレーザ発振器
と、前記レーザ発振器から出射されたレーザビームの強
度分布を均一化する均一化光学系と、前記均一化された
レーザビームを伝送するための複数の光伝送体の入射端
を束ね、それぞれの出射端を分離可能に束ねた光伝送体
束と、前記光伝送体束は、少なくとも加工に供される加
工用伝送体と光検出用に供される検出用伝送体から構成
され、前記検出用伝送体の出射端面から放出されたレー
ザ光を検知する光検知器を備えたレーザ加工装置。
1. A laser oscillator for emitting a laser beam, a uniforming optical system for equalizing an intensity distribution of the laser beam emitted from the laser oscillator, and a plurality of lasers for transmitting the uniformed laser beam. An optical transmitter bundle in which the incident ends of the optical transmitters are bundled, and the respective output ends are bundled so as to be separable, and the optical transmitter bundle is provided at least for a processing transmitter and a light detector for processing. A laser processing apparatus, comprising: a transmission body for detection; and a photodetector that detects a laser beam emitted from an emission end face of the transmission body for detection.
【請求項2】 少なくとも2本以上の検出用伝送体を有
し、前記検出用伝送体の出射端面から放出された光検出
用出射レーザ光の光強度を検出用伝送体ごとに検知して
相互に比較することを特徴とする請求項1記載のレーザ
加工装置。
2. The method according to claim 1, further comprising at least two or more detection transmitters, and detecting the light intensity of the laser beam emitted from the emission end face of the detection transmitter for each detection transmitter. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the comparison is made with:
【請求項3】 光検知器からの検知信号を用いてレーザ
発振器を制御する加工制御装置を備えた請求項1または
2記載のレーザ加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a processing control device that controls a laser oscillator using a detection signal from the photodetector.
【請求項4】 光検知器が、レーザ光強度の検知、レー
ザ光パルス数の検知、累計照射パルスエネルギーの検
知、レーザ光パルス時間の検知、レーザ光の波長の検知
の少なくともいずれか一つの検知機能を有することを特
徴とする請求項3記載のレーザ加工装置。
4. The photodetector detects at least one of laser light intensity detection, laser light pulse number detection, cumulative irradiation pulse energy detection, laser light pulse time detection, and laser light wavelength detection. The laser processing apparatus according to claim 3, having a function.
【請求項5】 光検知器からの検知信号を用いて、加工
制御装置が光伝送体透過後のレーザ光強度が一定になる
ようにレーザ発振器をフィードバック制御することを特
徴とする請求項4記載のレーザ加工装置。
5. The processing control device performs feedback control of a laser oscillator using a detection signal from a photodetector so that a laser beam intensity after passing through an optical transmission body becomes constant. Laser processing equipment.
JP05368197A 1997-03-07 1997-03-07 Laser processing equipment Expired - Fee Related JP3483723B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05368197A JP3483723B2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Laser processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05368197A JP3483723B2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Laser processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10249569A true JPH10249569A (en) 1998-09-22
JP3483723B2 JP3483723B2 (en) 2004-01-06

Family

ID=12949571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05368197A Expired - Fee Related JP3483723B2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Laser processing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3483723B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015145926A (en) * 2014-01-31 2015-08-13 日本電産コパル株式会社 laser exposure apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015145926A (en) * 2014-01-31 2015-08-13 日本電産コパル株式会社 laser exposure apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3483723B2 (en) 2004-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9774160B2 (en) Femtosecond laser processing system with process parameters controls and feedback
JP2004050287A (en) Method for boring hole by fine processing machine using precision laser
WO2020226266A1 (en) Laser apparatus for skin treatment
KR20040095721A (en) Projection and exposure apparatus
JP2002116133A (en) Scattering particle diameter distribution measuring apparatus
JP3483723B2 (en) Laser processing equipment
JPH11347766A (en) Laser drilling equipment and its method
JP2004354659A (en) Pattern drawing device
KR100787236B1 (en) Processing apparatus and mehtod of using ultrashort pulse laser
JPH05228671A (en) Excimer laser machine
JP2000214082A (en) Measuring apparatus for nonlinear optical response of medium
JP2003124552A (en) Laser beam branching device and laser machining method
JPH05150145A (en) Method for making laser light incident on optical fiber
JPH11251670A (en) Dye laser amplifier
JPH11191650A (en) Dye laser amplifying device
KR102116618B1 (en) Inspection apparatus for surface of optic specimen and controlling method thereof
JP3599236B2 (en) Laser irradiation device and irradiation method
US11366070B2 (en) Pulsed light generation device, pulsed light generation method, exposure apparatus having pulsed light generation device and inspection apparatus having pulsed light generation device
JP2004337943A (en) Laser beam machining apparatus
JP3675121B2 (en) Image recording device
JP3257489B2 (en) Laser processing equipment
KR20240016985A (en) System for actively controlling cavity length of optical assemblies
JP2006018051A (en) Pulsed light irradiation device and pulsed light irradiation method
JP2000105464A (en) Laser irradiating device and exposure device
KR20240072044A (en) Optical Adjustment Device, Laser Processing Device, Optical Adjustment Method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees