JPH1195132A - レーザビーム遮断装置 - Google Patents

レーザビーム遮断装置

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JPH1195132A
JPH1195132A JP9269402A JP26940297A JPH1195132A JP H1195132 A JPH1195132 A JP H1195132A JP 9269402 A JP9269402 A JP 9269402A JP 26940297 A JP26940297 A JP 26940297A JP H1195132 A JPH1195132 A JP H1195132A
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laser beam
solenoid
laser
axis
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修一 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザビーム遮断装置のシャッタの動作不良
を防止する。 【解決手段】 レーザビーム遮断装置10は、ソレノイ
ド20と柱状のシャッタ30とケーシング40とを備え
る。磁性体26とシャッタ30は軸Lに沿って一体的に
移動する。ケーシング40はシャッタ係止部50を備え
る。ソレノイド20に通電するとシャッタ30は、シャ
ッタ底面38とシャッタ係止部50の係止面52との間
に間隙を有する開放位置に定められる。ソレノイド20
が通電されないと、シャッタ30はシャッタ底面38と
係止面52とが密着する遮蔽位置に定められる。レーザ
出力部100から出力されたレーザビームLBは、シャ
ッタ30が開放位置のとき出射穴58から出射し、シャ
ッタ30が遮蔽位置のとき円錐面37により入射穴46
側へ反射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザビー
ムを用いた露光装置に設けられるレーザビーム遮断装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年レーザビームを用いてプリント基板
への回路パターンの描画が行われている。このようなレ
ーザ描画装置は、レーザ出力部からのレーザビームが光
学系に導かれて所定の光学処理が行われた後、光学処理
後のレーザビームによって走査されることにより基板上
に回路パターンが描画される。
【0003】レーザ出力部は、レーザ描画装置の電源が
ONのときはレーザ光源から常時レーザビームを出力し
ており、高出力のレーザ描画装置では光学系の早期破損
やメンテナンス時のレーザビーム出射を防止するため
に、非走査時にこのレーザビームをの出射を阻止するた
めの遮断機構を備えている。この遮断機構は、例えば幅
がレーザビームの幅より長い平板状のシャッタ幕と、こ
のシャッタ幕を開、閉位置に電磁的に付勢するためのソ
レノイドまたはバネなどを備えている。ソレノイドは電
磁力によりシャッタ幕を一方向にのみ付勢しており、付
勢方向周りにシャッタ幕が回転するため、レーザビーム
に対して常にシャッタ幕の平面が対向するように、シャ
ッタ幕回転防止のガイドがシャッタ幕の両側面に設けら
れる。ガイドに形成されたガイド溝に沿ってシャッタ幕
が開閉位置を移動することにより、レーザビームの遮断
および通過を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】シャッタ幕がガイド溝
においてスムーズに移動できるようにするために、ガイ
ド溝とシャッタ幕とはわずかなクリアランスを備えてい
るが、このクリアランスのためにシャッタ幕が閉位置へ
の移動時にガイド溝に引っ掛かり、レーザビームの遮断
が十分行われず、シャッタ幕が正常に機能しないことが
ある。また、平板状のシャッタ幕の閉時に、反射した光
がレーザ光源へ戻った場合、香料を一定に保つために設
けられた香料モニタに悪影響をもたらすことがある。
【0005】本発明は、この様な点に鑑みてなされたも
のであり、動作不良のないシャッタを備えたレーザビー
ム遮断装置を提供することが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザビー
ム遮断装置は、柱状のシャッタを備えたレーザビーム遮
断装置であって、この柱状のシャッタが、レーザビーム
の出射方向と交差する軸と、シャッタ側面に設けられレ
ーザビームの通過を阻止するシャッタ面とを備え、この
シャッタが軸に沿って進退可能であり、第1の位置にお
いてレーザビームを遮断し、第2の位置においてレーザ
ビームを通過させることを特徴としている。
【0007】レーザビーム遮断装置において、好ましく
は、シャッタ面によってレーザビームが反射されること
によりレーザビームが遮断される。
【0008】レーザビーム遮断装置において、好ましく
はシャッタが略円柱である。さらに好ましくは、シャッ
タがテーパ状に形成されシャッタ面がこのテーパ状の円
錐面を含む。
【0009】レーザビーム遮断装置において、好ましく
は、シャッタを第1の位置から第2の位置に付勢する付
勢手段を備え、この付勢手段と反対側に設けられた係止
部にシャッタが当接することにより第1の位置が位置決
めされる。さらに好ましくは、付勢手段がソレノイドで
ある。
【0010】レーザビーム遮断装置において、好ましく
は、シャッタの軸心がレーザビームの出力方向に対して
垂直である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるレーザビーム
遮断装置の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【0012】図1には実施形態であるレーザビーム遮断
装置の断面図が示される。レーザビーム遮断装置10は
レーザ出力部100の出射口102の近傍に設けられ
る。レーザビームLBは出射口102から図の左方向に
出射される。レーザビームLBに対して垂直に取付板部
12が設けられる。取付板部12にはレーザビームLB
を通過させるための円形穴14が形成されている。取付
板部12のレーザ出力装置100とは反対側にはソレノ
イド20が2つのボルト22によって取り付けられ、ソ
レノイド20の下方にはケーシング40が2つのボルト
42によって取り付けられる。
【0013】ソレノイド20は、内部にストッパ24と
円筒の磁性体26とを備え、磁性体26の円筒面上には
コイル28が巻回される。コイル28に通電することに
より磁性体26はレーザビームLBの出射方向と垂直な
方向、即ち図の上下方向に直線運動をする。図1に示す
通電状態、即ちプラス端子からマイナス端子へ通電した
場合、電流の磁気作用により磁性体26はストッパ24
による停止位置まで移動しているが、通電が行われない
場合、磁性体26はストッパ24から離れ、重力によっ
て図の下方向へ、即ちレーザビームLBの出射方向と垂
直に交差する軸Lに沿って移動する。この磁性体26の
先端にはシャッタ30が取り付けられる。
【0014】図2はシャッタ近傍の分解斜視図である。
シャッタ30は軸L周りの略円筒形状を呈しており、一
端に取付部32が設けられ、他端の反射部36はテーパ
状に形成されている。反射部36の底面38はフラット
に形成される。反射部36およびシャッタ底面38の直
径は、レーザビームLBの幅よりも大きく設けられる。
反射部36のテーパ状に形成された側面、即ち円錐面3
7によってレーザビームLBが反射されることにより、
レーザビームLBは出射穴58からの出射が阻止され
る。
【0015】取付部32は磁性体26の下端に形成され
たスリット27に嵌合する。取付部32と磁性体26に
はそれぞれ水平方向に貫通した穴33、29が形成さ
れ、これらの穴に挿入されるボルト34とナット35に
よって、シャッタ30はソレノイド20に固定される。
これによりシャッタ30はソレノイド20と軸Lに沿っ
て一体的に移動可能になる。磁性体26がストッパ24
まで移動している時、図1に示すように磁性体26およ
びシャッタ30は上方に待避し、この時のシャッタ30
はレーザビームLBを通過させる開放位置に定められ
る。これに対して磁性体26がストッパ24から離れシ
ャッタ30がシャッタ係止部50に当接したとき、シャ
ッタ30はレーザビームLBの通過を阻止する遮蔽位置
に定められる。
【0016】反射部36およびシャッタ底面38の直径
はレーザビームLBの幅よりも大きく設けられているの
で、ソレノイド20の作用によりシャッタ30が移動す
る際に軸L周りに回転しても常に同じ幅の円錐面37が
レーザビームLBに対向し、シャッタ30が遮蔽位置に
ある時レーザビームLBは常に円錐面37によって反射
される。シャッタ30が遮蔽位置にある時、レーザビー
ムLBはほぼ水平方向から入射するが、反射部36のレ
ーザビームの当たる面、即ち円錐面37は軸Lに対し傾
斜しているので、レーザビームLBは入射方向とは異な
る方向に乱反射される。
【0017】次に図1と図3を参照してケーシング40
について説明する。図3はケーシング40の分解斜視図
である。ケーシング40は、入射部44とシャッタ係止
部50と出射部56とを備える。入射部44は取付板部
12の円形穴14とほぼ同径の入射穴46を備え、取付
板部12にボルト42により取り付けられる。またシャ
ッタ30が移動する際にシャッタ外周面またはナット3
5と入射部44とが干渉しないように、入射部44の取
付板部12と密着する面の反対側の面45には、軸Lに
平行の溝48が形成される。
【0018】シャッタ係止部50はボルト54によって
入射部44に固定される。このシャッタ係止部50は、
シャッタ底面38と対向する面が段状に形成され、フラ
ットな係止面52は、シャッタ30が下降したとき底面
38と当接し、このシャッタ30を遮蔽位置に位置決め
する。出射部56に形成されたボルト係合穴57を介し
て入射部44のボルト係合穴47に図示しないボルトが
挿入されることにより、出射部56が入射部44に固定
される。出射部56には入射穴46よりも径が小さい出
射穴58が形成される。
【0019】図4を参照してシャッタ30の開閉動作を
説明する。図4(a)はシャッタ30が開放位置にある
状態を示し、図4(b)はシャッタ30が遮蔽位置にあ
る状態を示す。
【0020】図4(a)に示すように、ソレノイド20
が通電されているとき磁性体26はストッパ24と密着
し、シャッタ底面38と係止面52とは、軸L方向に関
して距離αだけ離れている。このとき、入射穴46から
入射したレーザビームLBは、シャッタ底面38と係止
面52との間隙を通り、出射穴58から出射する。
【0021】図4(b)に示すように、ソレノイド20
が通電されないとき、磁性体26はストッパ24から離
れ、シャッタ底面38が係止面52に当接して停止する
まで、重力により軸Lに沿って下方に移動する。即ちシ
ャッタ30が遮蔽位置にあり、このとき磁性体26とス
トッパ24とはαだけ離れている。入射穴46から入射
したレーザビームLBは、シャッタ30の円錐面37に
よって入射方向とは異なる方向に反射されて、出射穴5
8からは出射しない。
【0022】このように、本実施形態のレーザビーム遮
断装置では、シャッタ30を柱状に形成しており、ソレ
ノイド20の付勢によりシャッタ30が移動中に軸L周
りに回転しても、常にレーザビームの幅より広い幅のシ
ャッタ面が、レーザビームLBに対向する。従って平板
状のシャッタに設けていたようなガイド機構は必要がな
く、構成が簡単になり、またガイドとシャッタとの摩擦
によるシャッタの動作不良も生じない。
【0023】従来のように平板状のシャッタを用いたレ
ーザビーム遮断装置では、シャッタが遮蔽位置にあると
きレーザ出力部から出射されたレーザビームは、シャッ
タにより再びレーザ出力部に反射されて戻る。レーザ出
力部は、装置内のレーザ出力値を検出しモニタすること
によってレーザ光量を制御するが、上述のように反射さ
れて戻ったレーザビームによって、実際のレーザ光量が
不安定になる。しかし、本実施形態のようにテーパ状に
形成されたシャッタ30を用いると、レーザ出力部10
0にはレーザビームLBが戻ることなく、実際のレーザ
出力光量が不安定になることが防止される。
【0024】
【発明の効果】本発明によると、動作不良のないシャッ
タを備えたレーザビーム遮断装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーザビーム遮断装置の実施形態
を示す断面図である。
【図2】図1に示すシャッタ近傍の構成を示す分解斜視
図である。
【図3】図1に示すケーシングの構成を示す分解斜視図
である。
【図4】図1に示すシャッタの開放状態および遮蔽状態
を示す図である。
【符号の説明】
10 レーザビーム遮断装置 12 取付板部 20 ソレノイド 30 シャッタ 37 円錐面 40 ケーシング 46 入射穴 50 シャッタ係止部 52 係止面 58 出射穴 100 レーザ出力部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/113 H01S 3/02 Z // B23K 26/06 H04N 1/04 104Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱状のシャッタを備えたレーザビーム遮
    断装置であって、 この柱状のシャッタが、レーザビームの出射方向と交差
    する軸と、シャッタ側面に設けられレーザビームの通過
    を阻止するシャッタ面とを備え、このシャッタが前記軸
    に沿って進退可能であり、第1の位置において前記レー
    ザビームを遮断し、第2の位置において前記レーザビー
    ムを通過させることを特徴とするレーザビーム遮断装
    置。
  2. 【請求項2】 前記シャッタ面によって前記レーザビー
    ムが反射されることにより、前記レーザビームが遮断さ
    れることを特徴とする請求項1に記載のレーザビーム遮
    断装置。
  3. 【請求項3】 前記シャッタが略円柱であることを特徴
    とする請求項2に記載のレーザビーム遮断装置。
  4. 【請求項4】 前記シャッタがテーパ状に形成され、前
    記シャッタ面がこのテーパ状の円錐面を含むことを特徴
    とする請求項3に記載のレーザビーム遮断装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の位置から前記第2の位置に付
    勢する付勢手段を備え、この付勢手段と反対側に設けら
    れた係止部に前記シャッタが当接することにより前記第
    1の位置が位置決めされることを特徴とする請求項4に
    記載のレーザビーム遮断装置。
  6. 【請求項6】 前記付勢手段がソレノイドであることを
    特徴とする請求項5に記載のレーザビーム遮断装置。
  7. 【請求項7】 前記シャッタの軸心が前記レーザビーム
    の出射方向に対して垂直であることを特徴とする請求項
    1に記載のレーザビーム遮断装置。
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WO2011022769A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Monash University Shuttter and method of use
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