JPS62299812A - レ−ザ−ビ−ム走査方法そよびその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明はレーザービーム走査方法およびその装置に関す
る。

従来の技術 従来のレーザービーム走査装置は回転多面鏡やガルバノ
メーター等の光学系を用いたものや、ファイバーを機械
的に走査するものが知られている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のレーザービー
ム走査装置の一例について説明する。

第３図は従来のレーザービーム走査装置のうち回転多面
鏡を用いた場合を示すものである。第３図において、１
はレーザービーム、２は回転多面鏡、３はｆ−θレンズ
、４は被加工物である。回転多面鏡２は一般に等速高速
回転させて用いるため走査範囲の中央と周辺では走査速
度が異なる。

このため走査速度を一定にするためｆ−０レンズ３が用
いられる。

第４図は従来のレーザービーム走査装置のうちガルバノ
メーターを用いた場合を示すものである。

第４図において、５はガルバノメーター、６はａｒｃ−
ｓｉｎレンズである。ガルバノメーターは一般に正弦波
振動をさせて用いるため、走査速度を一定にするためａ
ｒｃ−ｓｉｎレンズのような収差を補正したレンズ系が
必要となる。

第６図は従来のレーザービーム走査装置のうちファイバ
ーを機械的に走査する場合を示す。第６図において、７
はファイバー、８はロボットの腕である。固体レーザで
は発振器から出たレーザービームをファイバーを用いて
伝送することが可能である。このためレーザービームを
ロボット等の機械的手段によって走査することができる
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら光学系を用いた装置では、大きな径のレン
ズを作ることが困難なため走査範囲が限定されること、
走査範囲の中央と周辺では焦点位置が異なるので加工精
度が一定しないこと、光学系が高価であるという問題点
を有していた。

一方、ファイバーを走査する方法は、装置の慣性がある
ため走査速度を大きくすることができないという問題点
を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、高速高精度で走査幅を大き
くとれるレーザービーム走査装置を提供するものである
。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するだめに本発明のレーザービーム走
査方法は、レーザービームを集光光学系に入射させ、前
記集光光学系を周回運動させながら、前記集光光学系を
通過して集光されるレーザービームを走査するものであ
る。

また、本発明のレーザービーム走査装置は、上記方法を
実現するため、集光光学系に入射するレーザービームと
同軸の回転軸のまわりに前記集光光学系を旋回させる手
段を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した方法および構成によって集光光学系を
周回運動させることで慣情が小さくなシ、従来の機械的
手段に比べ走査速度を大きくすることができる。また集
光光学系と被加工物の距離は一定であるので高精度化が
図れ、走査範囲も太きくとることができる。

実施例 以下本発明の一実施例のレーザービーム走査装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の構成図を示す。第１図において、９は
レーザー発振器、１ｏは周回運動する集光光学系、１１
はレーザー発振器９から出たレーザービーム９ａを集光
光学系に入射させる光学系、１２Ｆｉ被加工物、１３は
ビームの走査軌道を示す破線である。レーザ発振器９か
ら出たレーザービーム９ａは集光光学系に入射させる光
学系１１により周回運動する集光光学系１０を通過し集
光されて被加工物１２に照射される。集光光学系１゜は
周回運動するので慣性が小さくなり従来の機械的手段に
比べ走査速度を大きくすることができる。

また回転多面鏡やガルバノメーター等の高価な光学系を
用いた装置と比較して、広い走査範囲が得られること、
集光光学系１０に焦点距離の短いレンズを用いることが
できるため集光スポット径を小さくできる等の長所があ
る。走査軌道は周回軌道であるため、不必要な部分にレ
ーザービーム９ａが照射されないような処置、例えばマ
スクを設けることが必要である。

以下本発明の第１の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第２図は本発明の第１の実施例を示すレーザービーム走
査装置の概略図を示す。同図において、１４は反射鏡、
１６は中空筒状の支持体であり、両端近傍に開口部１ｓ
ａ、１５ｂを有する。１６は回転軸であり、開口部１５
ａに入射するレーザービーム９ａと同軸に設けられてい
る。レーザ発振器９から出たレーザービーム９ａは反射
鏡１４ａ。

１４ｂ　、　１４Ｇにより集光光学系１ｏに入射される
。反射鏡１４ならびに集光光学系１０は支持体１５によ
り保持されている。支持体１５を回転軸１６によって回
転させることで被加工物１２に対して円形の加工跡を高
速高精度で形成することができる。

発明の効果 以上述べたように、本発明のレーザービーム走前方法に
よれば、集光光学系を周回運動させることによって走査
するため、慣性が小さくなり、走査速度をより速くする
ことができる。また、集光光学系と被加工物の距離を一
定にできるため、走査範囲が広がるとともに走査の高精
度化を図ることができる。

また、本発明のレーザービーム走査装置により、簡便か
つ安価に」二記方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるレーザービーム走査装置の構成
図、第２図は本発明の第１の実施例におけるレーザービ
ーム走査装置の概略図、第３図は従来のレーザービーム
走査装置のうち回転多面鏡を用いた場合の図、第４図は
従来のレーザービーム走査装置のうちガルバノメーター
を用いた場合の図、第６図は従来のレーザービーム走査
装置ノうちファイバーを機械的に走査する場合の図であ
る。 ９・・・・・・レーザー発振器、９ａ・・・・・・レー
ザービーム、１ｏ・・・・・集光光学系、１１・・・・
・・ビームを集光光学系に入射させる光学系、１２・・
・・・・被加工物、１４・・・・・・反射鏡、１６・・
・・・・支持体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１−
　　　　　　　　　　　　　へ ａＪ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　Ｎ−第　３　図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザー発振器から出たレーザービームを集光光
   学系に入射させ、前記集光光学系周回運動させながら、
   前記集光光学系を通過して集光されるレーザービームを
   走査することを特徴とするレーザービーム走査方法。
2. （２）レーザー発振器と、両端近傍にそれぞれ一対の開
   口部と反射鏡を有する支持体と、前記支持体を旋回させ
   るための回転軸と、集光光学系とからなり、前記レーザ
   ー発振器から出たレーザービームが、前記支持体の一方
   の開口部から入射して一方の反射鏡で反射し、前記支持
   体の内部を通過してさらに他方の反射鏡で反射し、他方
   の開口部を通過して前記集光光学系で集光されるととも
   に、前記回転軸は前記一方の開口部へ入射するレーザー
   ビームと同軸であることを特徴とするレーザービーム走
   査装置。