JPS6293095A - レ−ザ加工装置 - Google Patents

レ−ザ加工装置

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Publication number
JPS6293095A
JPS6293095A JP60233604A JP23360485A JPS6293095A JP S6293095 A JPS6293095 A JP S6293095A JP 60233604 A JP60233604 A JP 60233604A JP 23360485 A JP23360485 A JP 23360485A JP S6293095 A JPS6293095 A JP S6293095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lenses
laser beam
flat spot
lens
flat
Prior art date
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Pending
Application number
JP60233604A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Nishikawa
幸男 西川
Masashi Makino
牧野 正志
Yuji Uesugi
雄二 植杉
Masahiro Nakashiro
正裕 中城
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60233604A priority Critical patent/JPS6293095A/ja
Publication of JPS6293095A publication Critical patent/JPS6293095A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing

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】 産業上の利用分野 本発明はパルス発振レーザを用いたレーザ加工装置に関
する。
従来の技術 従来のパルス発振レーザ加工装置は、第5図のような構
成になっていた。パルス発振レーザ源21より出たレー
ザビーム22ば、反射鏡23により集光レンズ24を通
過し被加工物25に照射される。このとき、加工は第6
図に示すように円形のレーザビームによる加工跡26が
重なりあった状態で行なわれる。従って、たとえ1カ所
に1パルスのレーザビームを当てて加工することができ
る場合でも、最高加工速度はビーム径と周波数の9より
速くすることはできない。
そのだめ、例えば特開昭68−122195号公報に示
されているように、レーザビームの入射方向に対して集
光レンズを傾けることにより偏平スポットを形成し、こ
れを長軸方向に連続させることで加工速度を大きくする
方法があった。
また、特開昭60−46892号公報は加工速度を犬き
くすることを目的としたものではないが、円筒レンズ1
枚を用いて、偏平スポットを形成する方法が示されてい
る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、集光レンズを傾ける方法では、コマ収差
の発生によりビーム内の強さの分布が不均一でビーム形
状には広がる部分も出てくる。まだ、非点収差の発生に
より、傾ける角度を変化させると長袖方向を一定に保つ
ことができない。
一方、円筒レンズ1枚を用いた方法では、用いるレンズ
により長軸と短軸の比が決まり、必要に応じて変化させ
ることができない、。
本発明は上記問題点に鑑み、ビーム強度が均一で任意な
形状の偏平スポットを容易に形成し、これを長軸方向に
連続させることで加工速度を大きくするレーザ加工装置
を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のレーザ加工装置は
、パルス発振レーザ源と、2枚以上のレンズからなりレ
ンズの組み合わせ−や相互の間隔を変えることでレーザ
ビームを任意な形状の偏平スポットに形成する光学系と
、被加工物を偏平スポットの長軸方向に移動させる手段
を備えたものである。
作  用 本発明は上記した構成によって、パルス発振レーザ源よ
り出たレーザビームが光学系を通過することによりビー
ム強度が均一で任意な形状の偏平スボ、トとなゆ、これ
を長軸方向に連続させることで加工速度を大きくするこ
とができる。
実施例 以下本発明の一実施例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。
第1図は本発明の第1の実施例におけるレーザ加工装置
の概略図を示す。第1図において、7は凸型のシリンド
リカル・レンズ、8と9は凹型のシリンドリカル・レン
ズである。パルス発振レーザ源1より出たレーザビーム
2はシリンドリカル・レンズ7と8を通過することによ
り一方向が圧縮され偏平スポットが形成される。凸型レ
ンズ7と凹型レンズ80間隔は、レーザビーム2が凹型
レンズ8を通過後再び平行光となるようにすると、互い
の焦点距離の差となる。そして、形成される偏平スボ、
71−の長軸と短軸の比は、2つのレンズ7と8の焦点
距離の比と同じになる。また、焦点距離の異なるシリン
ドリカル・レンズ、例えハ焦点距離が凹型レンズ8より
も長い凹型レンズ9をj回転式保持礪溝10により凹型
レンズ8と交換できるようにしておけば、長軸と短軸の
比が異なる偏平スポットを容易に形成することができる
。この場合、凸型レンズ7と凹型i/ンズ9との間隔は
凹型レンズ8の場合よりも短くなる。このようにして、
所定の長軸と短軸の比を得だ偏平スポットは集光レンズ
4により被加工物5に照射されるが、集光レンズ4の焦
点はずし量を調節することにより、偏平スポットの絶対
量の大きさも容易に変化させることができる。そして、
移動手段11に固定された被加工物5を偏平スポットの
長軸方向、すなわちこの場合P気7に対して垂直な方向
に所定の速度で移動させる。
これにより、第2図(・ζ示すような偏平スポットが連
続した加工跡12が得られ、円形ビーム跡を連続させる
場合に比べ、レーザビーム2 )発振周波数が同じでも
、加工幅が同じで加工速度を大きくすることができる3
、−また、光学系Aを光軸を中心に回転可能にすれば、
偏平スポットの長軸方向も変化させることができる。
第3図は本発明の第2の実施例におけるレーザ加工装置
の概略図を示す。第1図の構成と異なるのは、偏平スポ
ットを形成する光学系Aを2枚の凸型シリンドリカル・
レンズアと13の組み合わせとした点である。集光レン
ズ4に入るレーザビーム2を平行光とするには、2枚の
凸型レンズ7と13の間隔は、互いの焦点距離の和とな
る。従って、ある長軸と短軸の比を有する偏平スポット
を形成するには、2枚の凸型レンズ7と13の間隔は、
第1図における凸型レンズ7と凹型レンズ8の間隔に比
べ長くなる。また、焦点距離の異なる凸型シリンドリカ
ル・レンズ14を回転式保持機構10により凸型レンズ
13と交換可能にしておけば、同軸と短軸の比が異なる
偏平スポットを容易に形成できることは第1の実施例を
同様である。以後のレーザビーム2の被加工物5への照
射方法は第1図の場合と同様である。以上のように、凸
型シリンドリカル・レンズ2枚の組み合わせでも、加工
速度を大きくすることができる。
第4図は本発明の第3の実施例におけるレーザ加工装置
の概略図を示す。15は凹型シリンドリカル・レンズ8
を光軸上で移動させる装置、16は集光レンズ4を光軸
上で移動させる装置である。
第3の実施例の構成が第1.第2の実施例と異なるのは
、凸型シリンドリカルレンズ7、凹型シリンドリカル−
レンズ8と集光レンズ4相互の間隔を移動装置16と1
6で変えることにより、長軸と短軸の比が異なる偏平ス
ポットを形成するようにした点である。そして集光レン
ズ4の焦点はずし量を調節することにより、偏1平スポ
ットの絶対量の太きさも容易に変化させることができる
。まだ、凹型シリンドリカル・レンズは、凸型シリンド
リカル・レンズとしてもよい。偏平スポットを長軸方向
に連続させて加工を行なう手順は第1゜第2の実施例と
同様である。以上のように、レンズの組み合わせは変え
ず、1/ンズ相互の間隔を変えることによっても、加工
速度を大きくすることができる。
発明の効果 以上のように本発明はパルス発振レーザ源と、2枚以上
のレンズからなりレンズの組み合わせや相互間隔レーザ
ビームを任意な形状の偏平スポットに形成する光学系と
、被加工物を偏平スポットの長軸方向に移動させる手段
を設けることにより、円形ビーム跡を連続させる場合に
比べ加工速度を大きくすることができると共に、ビーム
強度が均一で任意な形状の偏平スポットによるレーザ加
工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例におけるレーザ加工装置
の概略図、第2図は偏平スポットを長軸方向に連続させ
た加工跡を示す図、第3図は本発明の第2の実施例にお
けるレーザ加工装置の概略図、第4図は本発明の第3の
実施例におけるレーザ加工装置の概略図、第5図は従来
のパルス発振レーザ加工装置の概略図、第6図は円形の
レーザビームによる加工跡を示す図である。 1・・・・・・パルス発振レーザ源、2・・・・・・レ
ーザビーム、11・・・・・・移動手段、A・・・・・
・光学系。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名(−
°)凸してe石覆し−rA 了 2 図 ”H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パルス発振レーザ源と、2枚以上のレンズからな
    りレンズの組み合わせや相互の間隔を変えることで、レ
    ーザビームを任意な形状の偏平スポットに形成する光学
    系と、被加工物を偏平スポットの長軸方向に移動させる
    手段とを備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
  2. (2)光学系は光軸を中心に回転可能とすることで、偏
    平スポットの長軸方向を可変とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のレーザ加工装置。
JP60233604A 1985-10-18 1985-10-18 レ−ザ加工装置 Pending JPS6293095A (ja)

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