JPS63108983A - レ−ザ加工装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は光ファイバを用いたレーザ加工装置に係り、
特にその加工位置を観察する手段に関する。

（従来の技術） 一般に、レーザ光により孔開け・溶接や微細加工を行な
うような場合、対象となる加工位置を正確に観察する必
要がある。そして、レーザ光を加工対象位置に近接出来
る場合は、この間にレンズやミラーを設置してレーザ光
を絞って照射している。この場合、片側にＴＶカメラを
据え監視することが出来る。しかし、レーザ光を用いた
光フアイバ光学系においてレーザ光を光ファイバで伝送
し、レンズ系で集光し加工する場合は、加工位置を正確
に観察することが不可能であった。

即ち、従来のレーザ加工装置は第３図に示すように構成
され、レーザ発振器１から出射されたレーザ光２の光路
上に、入射レンズ３と光ファイバ４が所定間隔を置いて
配設されている。この光ファイバ４の出射側には、２つ
のレンズ１９．２０が配設され、更に被加工物８が設け
られている。

又、レーザ発振器１とは別に、−可視光レーザを発振す
るＨｅ−Ｎｅレーザ発娠器１８が設けられ、このＨｅ−
Ｎｅレーザ発振器１８とレーザ発振器１との間には、２
つの反射ミラー２１．２２が配設されている。

そして、動作時にはレーザ発振器１から出射されたレー
ザ光２が、入射レンズ３を経て光ファイバ４を通り、更
に２つのレンズ１９．２０により絞られて被加工物８上
に照射され、加工が行われる。

この場合、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器１８から出射された
Ｈｅ−Ｎｅレーザは、２つの反射ミラー２１．２２で反
射されてレーザ発振器１に入り、この）−１ｅ−Ｎｅレ
ーザはレーザ光２と同一の光軸で伝送され、被加工物８
上の加工位置を照射している。従って、予め加工する位
置をＨｅ−Ｎｅレーザで照射し、肉眼にて焦点位置を確
認してからレーザ加工を行なう。又、加工終了後、適確
に加工出来ているかどうかの確認も直視で行なわなけれ
ばならない。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来のレーザ加工装置では、加工位置を直
視にて行なうので、レーザ光による身体の危険性がある
。又、加工位置を直視にて位置決めを行なう場合は、実
際の加工位置との誤差が大きい。従って、生産性を重視
したライン商用として、レーザ加工を行なう場合、レー
ザ照射確認を肉視にて行なっていたのでは、とても高い
生産性は望めない。

この発明は、上記従来の問題点を解決するため、加工位
置をＴＶモニタ上で観察するようにしたレーザ加工装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、光ファイバにより伝送されるレーザ光に対
し、ダイクロイックミラーを４５°傾けて配置し、加工
位置と反対側にイメージガイドとライトガイドを設け、
イメージガイドをＴＶカメラを介してＴＶモニタに接続
し、ライトガイドを光源装置に接続したレーザ加工装置
である。

（作用） この発明によれば、ライトガイドで加工位置を照らし、
イメージガイドで加工位置の像をＴＶカメラへ伝送して
いるので、ＴＶモニタで加工位置を観察することが出来
る。

〈実施例〉 以下、図面を参照して、この発明の一実浦例を詳細に説
明する。

この発明のレーザ加工装置は第１図に示すように構成さ
れ、従来例（第３図）と同一箇所は同一符号を付すこと
にする。

即ち、レーザ発振器１から出射されたレーザ光２の光路
上に、入射レンズ３と光ファイバ４が所定間隔を置いて
配設されている。この光ファイバ４の出射端面側には、
第１のレンズ５とダイクロイックミラー６が所定間隔を
置いて配設されている。この場合、ダイクロイックミラ
ー６は第１のレンズ５により平行光束となったレーザ光
１２の光軸に対し、所定角度（約４５°）で傾斜して設
けられている。又、このダイクロイックミラー６は、レ
ーザ光の波長付近に対しては＾い反射率を有し、その他
の波長、例えば可視光線などにおいては、高い透過率を
有している。

このようなダイクロイックミラー６の片側には、第２の
レンズ７と被加工物８が一直線上に所定間隔を置いて配
設されている。更に、ダイクロイックミラー６の他の片
側には、ハレーション防止フィルタ９、第３のレンズ１
０、及びイメージガイド・ライトガイド用ケーブル１１
の入射端面が、−直線上に所定間隔を置いて配設されて
いる。上記のハレーション防止フィルタ９は、レーザ加
工時において、加工炎によるハレーションの影響を軽減
しつつ、加工物の状態を観察し易くするためのものであ
る。

又、イメージガイド・ライトガイド用ケーブル１１は途
中から分岐され、一方はイメージガイド１３となってＴ
Ｖカメラ１５に接続され、他方はライトガイド１４とな
って光源装置１７に接続されている。尚、ＴＶカメラ１
５はＴＶモニタ１６に接続されている。この場合、イメ
ージガイド・ライトガイド用ケーブル１１は、その第３
レンズ１０側の端面付近は第２図（ａ）、（ｂ）に示す
ように構成され、中心に１本のイメージガイド１３が位
置し、その周囲に複数例えば４本のライトガイド１４が
位置している。このようなイメージガイド・ライトガイ
ド用ケーブル１１は、既述のように途中から分岐して、
イメージガイド１３とライトガイド１４に分れるのであ
る。

さて動作時には、レーザ発振器１から出射されたレーザ
光２を、入射レンズ３により小さなスポットに集光し、
光ファイバ４に入射させる。この光ファイバ４によって
所定の距離を伝送されたレーザ光は、光ファイバ４の出
射端面より出射し、第１のレンズ５に入射し、平行光束
のレーザ光１２となり、ダイクロインクミラー６により
反射される。この反射したレーザ光は第２のレンズ７に
より集光し、被加工物８にスポットとなって照射される
。この時、ダイクロイックミラー６は上記のような特性
を有しているため、第１のレンズ５を通過したレーザ光
１２は殆んど第２のレンズ７へ反射する一方、被加工物
８からの可視光線は逆に第２のレンズ７を経て、ダイク
ロイックミラー６を通過することになる。この通過した
可視光線は、ハレーション防止フィルタ９を経て、第３
のレンズ１０により集束し、ケーブル１１のイメージガ
イド１３によって伝送される。伝送された像は、他端に
あるＴＶカメラ１５に投写され、このＴＶカメラ１５に
より映像信号に変換される。

そして、ＴＶモニタ１６上に写し出されれる。

上記の場合、光源袋＠１７からライトガイド１４によっ
て伝送された照明光により加工位置を照射するのである
が、第２図（ｂ）に示したように、イメージガイド１３
の端面よりライトガイド１４の端面を、距離ｄだけデフ
ォーカスをとって後方にずらしている。ライトガイド１
４のデフォーカスをとることにより、加工位置の照明が
一様に広がり、加工位置の観察をより易くするものであ
る。

［発明の効果コ この発明によれば、加工位置をＴＶモニタ１６上で観察
しながら、加工装置を移動出来るので、位置決めが容易
に行なえる。又、レーザ光照射後の照射位置、照射状態
もＴＶモニタ１６上で確認出来る。更に、イメージガイ
ド・ライトガイド用ケーブル１１により、像及び照明光
を伝送しているので、装置のユニット単体としてのコン
パクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るレーザ加工装置を示
す概略構成図、第２図（ａ）、（ｂ）はこの発明で用い
るイメージガイド・ライトガイド用ケーブルを拡大して
示す径方向断面図と軸方向断面図、第３図は従来のレー
ザ加工装置を示す概略構成図である。 １・・・レーザ発振器、２・・・レーザ光、３・・・入
射レンズ、４・・・光ファイバ、５・・・第１のレンズ
、６・・・ダイクロイックミラー、７・・・第２のレン
ズ、８・・・被加工物、９・・・フィルタ、１０・・・
第３のレンズ、１１・・・イメージガイド・ライトガイ
ド用ケーブル、１２・・・レーザ光、 １３・・・イメージガイド、１４・・・ライトガイド、
１５・・・ＴＶカメラ、１６・・・ＴＶモニタ、１７・
・・光源装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ発振器より出射されたレーザ光を光ファイバにて
   伝送し、被加工物に当てて加工を行なうレーザ加工装置
   において、 上記光ファイバの出射端面側にダイクロイックミラーを
   設け、このダイクロイックミラーの一方の側に上記被加
   工物を配設し、他方の側にイメージガイド・ライトガイ
   ド用ケーブルを配設し、このケーブルを途中からイメー
   ジガイドとライトガイドに分岐し、上記イメージガイド
   をＴＶカメラを介してＴＶモニタに接続し、上記ライト
   ガイドを光源装置に接続し、加工位置を上記ＴＶモニタ
   で観察するようにしたことを特徴とするレーザ加工装置
   。