JPS6356384A

JPS6356384A - レ−ザ加工装置

Info

Publication number: JPS6356384A
Application number: JP61200718A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Saito; 薫斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-10

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）この発明はレーザ加工装置に係り、特にその固体レーザ
光照射位置を確認するための観察光学系の改良に関する
。

（従来の技術）従来、固体レーザ例えばＹＡＧレーザを用いたレーザ加
工装置の観察光学系は、第６図に示すように構成され、
被加工物５上のどこにＹＡＧレーザ光２が照射されるか
を被加工物５上の像と重ね合せ観察する方法として、可
視光透過、ＹＡＧレーザ光全反射のコーティングを施し
たダイクロイックミラー３とテレビカメラ６の間に十字
線８を入れ、被加工物５と十字線８の両方にピントを結
ぶレンズを使用している。そして、被加工物５上に照射
されたＹＡＧレーザ光中心と十字線８の位置を合せ、そ
の被加工物５上に写る十字線８の中心をＹＡＧレーザ光
照射位置のガイドとして使用する方法が取られている。

尚、第６図中の１はＹＡＧレーザ発振器、４は集光レン
ズ、７はテレビモニタ、１５はレンズである。

又、他の方法として、第７図に示すようにＹＡＧレーザ
発振器１後方より、Ｈｅ−Ｊｌｅレーザ発振器８より発
振される観察用のＨｅ−Ｎｅレーザ光１０をＨｅ−Ｎｅ
レーザ光アライメントミラー９により入れ、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ光１０をＹＡＧレーザ光２と同軸にして発射し、
これを可視域をほぼ透過、ＹＡＧレーザ光２を全反射す
るコーティングを反射面全面に施したダイクロイックミ
ラー３にて数％反射して折曲げ、集光レンズ４にて被加
工物５に照射する。照射されたＨｅ−Ｎｅレーザ光１０
はＹＡＧレーザ光２と同軸にセットされているため、被
加工物５上の像と被加工物５上で反射されたＨｅ−Ｎｅ
レーザ光１０の反射光をダイクロイックミラー３の後方
に置かれたテレビカメラ６で観察することにより、ＹＡ
Ｇレーザ光照射位置のガイドとして使用する方法が取ら
れている。尚、図中の１１は観察者の肉眼を示す。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来の第６図に示す方法は、ＹＡＧレーザ光照射位
置を観察光学系を通して確認する方法として有効である
。しかし、観察光学系を通さずＹＡＧレーザ光照射位置
を確定することには使用出来ない。又、十字線８の位置
をＹＡＧレーザ光照射位置と正確に重ね合せることや、
十字線８と被加工物５上の両方をテレビカメラ６上に結
像するレンズ系を必要とした。

又、第７図に示す方法は、観察光学系を通さずＹＡＧレ
ーザ光照射位置を確定することが可能である。しかし、
ダイクロイックミラー３はその後方に可視光によるテレ
ビカメラ６を使用するため、コーティングとしては、Ｙ
ＡＧレーザ光２光射反射面全面視光透過、ＹＡＧレーザ
光反射の特性のものが施されている。従って、ＹＡＧレ
ーザ光２と同軸に重ね合わされているＨｅ−Ｎｅレーザ
光１０の可視光の波長であるから、ダイクロイックミラ
ー３でそのほとんどが反射されることはなく、透過して
しまい、数％が被加工物５上に反射されて照射される。

よって、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１０は弱いものになる。ダ
イクロイックミラー３のコーティングをＨｅ−Ｎｅレー
ザ光１０をより反射するものにすると、観察光学系によ
る観察が難しいものになる。又、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１
０がダイクロイックミラー３で干渉縞を生み、観察光学
系で見難くなる。

この発明は、２種の異なった光学特性のコーティングを
施したダイクロイックミラーを使用して、被加工物上に
充分な光量の観察用レーザ光を反射照射させることによ
り、被加工物の像をテレビカメラにて効率良く観察出来
るレーザ加工装置である。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明では、ダイクロイックミラーのコーティングを
、２つの特性を有するＡ部コーティングと８部コーティ
ングに分けている。即ち、Ａ部コーティングには可視光
域透過、固体レーザ光反射のものを施し、８部コーティ
ングには観察用レーザ光及び固体レーザ光反射のものを
施している。

そして、８部コーティングは観察用レーザ光を反射する
面積で、Ａ部コーティングに対し充分小さい。又、この
発明では、ダイクロイックミラーの後方のテレビカメラ
とレンズは、ダイクロイックミラーに充分に近い位置に
配設されている。

（作用）この発明によれば、観察用レーザ光及び固体レーザ光共
、被加工物上に照射され、観察用レーザ光はロスとはな
らない。従って、観察光学系を通さずに、被加工物上の
固体レーザ光の照射位置を確定出来ると共に、Ｈ察用レ
ーザ光の照射された被加工物上の像は、ダイクロイック
ミラーのＡ部コーティングを通してテレビカメラに捕え
られる。

そして、テレビカメラ及びレンズはダイクロイックミラ
ーに結像しないものであるから、８部コーティングによ
って多少光量は減少するが、８部コーティングは写らな
い。この結果、観察用レーザ光による被加工物上のスポ
ットガイドが充分に行６一なえ、且つ観察光学系を通しても充分な像とスポットを
写し出せるものである。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明によるレーザ加工装置は、第１図に示すように
構成され、従来例と同一箇所は同一符号を付すと、被加
工物５と一直線上に集光レンズ４、ダイクロイックミラ
ー１２、レンズ１５を有するテレビカメラ６が所定間隔
を置いて配設され、テレビカメラ６はテレビモニタ７に
接続されている。

このとき、ダイクロイックミラー１２の後方のテレビカ
メラ６とレンズ１５は、ダイクロイックミラー１２に充
分に近い位置に配設されている。そして、ダイクロイッ
クミラー１２は斜めに配設されており、このダイクロイ
ックミラー１２に対応してＹＡＧレーザ発振器１が配設
されている。このＹＡＧレーザ発振器１の後方には、２
つのＨｅ−Ｎｅレーザアライメントミラー９が配設され
、この日ｅ−Ｎｅレーザアライメントミラー９に対応し
てＨｅ−Ｎｅレーザ発振器８が配設されている。

上記の場合、ＹＡＧレーザ発振器１は固体レー　、ザ光
例えばＹＡＧレーザ光２を発生し、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発
振器８は観察用レーザ光例えばＨｅ−Ｎｅレーザ光１０
を発生する。

又、上記ダイクロイックミラー１２は、第２図に示すよ
うに構成され、コーティングは、夫々異なった特性を有
するＡ部コーティングと８部コーティングに分けている
。即ち、Ａ部コーティングには可視光域透過、ＹＡＧレ
ーザ光反射のものを施し、８部コーティングにはＨｅ−
Ｎｅレーザ光及びＹＡＧレーザ光反射のものを施してい
る。そして、８部コーティングはＨｅ−Ｎｅレーザ光を
反射する面積で、Ａ部コーティングに対し充分小さい。

尚、第３図はＡ部コーティング特性を示したものであり
、第４図はＢ部コーティング特性を示したものである。

動作時には、固体レーザ光であるＹＡＧレーザ光２と観
察用レーザ光であるＨｅ−Ｎｅレーザ光１０を同軸上に
重ね合せたレーザ光束を、ダイクロイックミラー１２で
折曲げ、集光レンズ４にて被加工物５上に照射して加工
を行なう。同時に、この被加工物５上の様子を、集光レ
ンズ４とダイクロイックミラー１２を通してテレビカメ
ラ６により観察する。この時、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１０
を反射する８部コーティングにレーザ光束の観察用レー
ザ光であるＨｅ−Ｎｅレーザ光１０が入るようにし、効
率良く被加工物５上に集光させ、この被加工物５上に反
射したＨｅ−Ｎｅレーザ光１０及び被加工物５上の像を
、上記テレビカメラ６を介してテレビモニタにより効率
良く観察できるム（変形例）第５図はこの発明の変形例を示したもので、上記実施例
と同様効果が得られる。

即ち、第５図は、この発明をガルバスキャナー光学系に
応用したものであり、このガルバスキャナー光学系の場
合、加工レンズ後方のカメラによる像とこの観察光学系
によらない像を共に切替えて使用する。この場合の両像
の鮮明度とＨｅ−Ｎｅレーザ光１０によるスポット輝度
が充分であることは、ＹＡＧレーザ光２の照射位置確定
に必要である。尚、図中の１３がガルバミラーであり、
１４はｆ・θ集光レンズである。

［発明の効果］この発明によれば、２種の異なった特性のコーティング
を施したダイクロイックミラー１２を使用しているので
、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１ｏ及びＹＡＧレーザ光２共、被
加工物５上に照射され、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１０はロス
とはならない。従って、観察光学系を通さずに、被加工
物５上のＹＡＧレーザ光２の照射位置を確定出来ると共
に、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光１０の照射された被加工物５上
の像は、ダイクロイックミラー１２のＡ部コーティング
を通してテレビカメラ６に捕えられる。

そして、テレビカメラ６及びレンズ１５はダイクロイッ
クミラー１２に結像しないものであるから、８部コーテ
ィングによって多少光量は減少するが、８部コーティン
グは写らない。この結果、ｌ−１ｅ−Ｎｅレーザ光１０
による被加工物５上のスポットガイドが充分に行なえ、
且つ観察光学系を通しても充分な像とスポットを写し出
せ、効率良く観察することが出来る。

【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
す構成図、第２図はこの発明のレーザ加工装置で用いる
ダイクロイックミラーを示す斜視図、第３図及び第４図
は第２図のダイクロイックミラーにおける２つのコーテ
ィング特性を示す特性曲線図、第５図はこの発明の変形
例を示す構成図、第６図及び第７図は従来のＹＡＧレー
ザ加工装置の観察光学系を示す構成図である。１・・・ＹＡＧレーザ発振器２・・・ＹＡＧレーザ光４・・・集光レンズ５・・・被加工物６・・・テレビカメラ７・・・テレビモニタ８・・・Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器９・・・Ｈｅ−Ｎｅレーザアライメントミラー１０・Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ光

Claims

【特許請求の範囲】

固体レーザ光と観察用レーザ光を同軸上に重ね合せたレ
ーザ光束をダイクロイックミラーで折曲げ、集光レンズ
にて被加工物上に照射して加工を行なうと共に、この被
加工物上の様子を上記集光レンズとダイクロイックミラ
ーを通してテレビカメラにより観察するレーザ加工装置
において、上記ダイクロイックミラーの一部分のコーテ
ィングを上記固体レーザ光と上記観察用レーザ光を効率
良く反射するものとし、他の部分を可視域に対し良く透
過し、上記固体レーザ光について反射するコーティング
とし、上記観察用レーザ光を反射するコーティング部に
上記レーザ光束の観察用レーザ光が入るようにし、効率
良く被加工物上に集光させ、この被加工物上に反射した
観察用レーザ光及び被加工物上の像を上記テレビカメラ
により効率良く観察できるようにしたことを特徴とする
レーザ加工装置。