JP2591859Y2 - レーザ用光ファイバ型加工ヘッド - Google Patents
レーザ用光ファイバ型加工ヘッドInfo
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- JP2591859Y2 JP2591859Y2 JP1993010684U JP1068493U JP2591859Y2 JP 2591859 Y2 JP2591859 Y2 JP 2591859Y2 JP 1993010684 U JP1993010684 U JP 1993010684U JP 1068493 U JP1068493 U JP 1068493U JP 2591859 Y2 JP2591859 Y2 JP 2591859Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、レーザ発振器から出
力されたレーザビームをレーザ加工ヘッドに伝送するの
に好適な、特に高出力高集束のレーザビームを細径の光
ファイバに入射し易くしたレーザ用光ファイバ型の加工
ヘッドに関する。
力されたレーザビームをレーザ加工ヘッドに伝送するの
に好適な、特に高出力高集束のレーザビームを細径の光
ファイバに入射し易くしたレーザ用光ファイバ型の加工
ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にファイバ導光型のレーザ加工装置
は、レーザ発振器から射出されたレーザビームを集光レ
ンズで光ファイバ入射端面に集束して光ファイバに入射
し、光ファイバ内を伝送した後、集光レンズにて被加工
物上に集光照射して該被加工物の切断、溶接等の加工を
行うものである。かかるレーザ加工装置において、その
加工性能を高めるためには加工点でのレーザビームの集
光性を高めることが肝要で、そのためにはできるだけ細
径の光ファイバにレーザ光を入射して伝送することが重
要となる。加工点でのスポット径は、光ファイバのコア
径に依存し、エネルギー密度は集光性がよいほど高くな
るからである。
は、レーザ発振器から射出されたレーザビームを集光レ
ンズで光ファイバ入射端面に集束して光ファイバに入射
し、光ファイバ内を伝送した後、集光レンズにて被加工
物上に集光照射して該被加工物の切断、溶接等の加工を
行うものである。かかるレーザ加工装置において、その
加工性能を高めるためには加工点でのレーザビームの集
光性を高めることが肝要で、そのためにはできるだけ細
径の光ファイバにレーザ光を入射して伝送することが重
要となる。加工点でのスポット径は、光ファイバのコア
径に依存し、エネルギー密度は集光性がよいほど高くな
るからである。
【０００３】通常、レーザ加工装置に用いられるレーザ
光は高出力であるから細径ファイバに入射・伝送するた
めに従来より種々の工夫が見られる。
光は高出力であるから細径ファイバに入射・伝送するた
めに従来より種々の工夫が見られる。
【０００４】従来例１：例えばＹＡＧレーザのような
高出力レーザを細径の光ファイバに入射させるために光
ファイバ前面に多数の組合せレンズを配置し、ビームを
光ファイバの端面に集束して入射する方法が一般に採ら
れている。この場合、ファイバ端面での反射ロスを防ぐ
ために反射防止膜をその端面に装着する場合が多い。
高出力レーザを細径の光ファイバに入射させるために光
ファイバ前面に多数の組合せレンズを配置し、ビームを
光ファイバの端面に集束して入射する方法が一般に採ら
れている。この場合、ファイバ端面での反射ロスを防ぐ
ために反射防止膜をその端面に装着する場合が多い。
【０００５】従来例２：特開昭６２−１５１２８６号
公報では、図４に示すように細径の光ファイバ１３への
入射を可能として高エネルギのレーザ光１５を被加工物
に照射できるよう、レーザ共振器Ｌの出射側ミラー１７
の曲率を適当に選択して、レーザビーム１５のビームウ
エストをレーザ共振器Ｌの外に作り、広がり角が最小の
状態で入射レンズ１２に入射させた後、光ファイバ端面
１３ａに集束して入射するものである。図中、１４は集
光レンズ、１６は加工点である 従来例３：特公平３−９８３４号公報では、伝送用光
ファイバと加工用光ファイバとを使い分けている。すな
わち、伝送用光ファイバとしては入射し易い太いコア径
を有するものを使用し、加工用光ファイバは細径のもの
を使用してスポット径を小さくするよう工夫したもので
ある。この場合、伝送用光ファイバと加工用光ファイバ
とが中継変換器を介して接続されている。
公報では、図４に示すように細径の光ファイバ１３への
入射を可能として高エネルギのレーザ光１５を被加工物
に照射できるよう、レーザ共振器Ｌの出射側ミラー１７
の曲率を適当に選択して、レーザビーム１５のビームウ
エストをレーザ共振器Ｌの外に作り、広がり角が最小の
状態で入射レンズ１２に入射させた後、光ファイバ端面
１３ａに集束して入射するものである。図中、１４は集
光レンズ、１６は加工点である 従来例３：特公平３−９８３４号公報では、伝送用光
ファイバと加工用光ファイバとを使い分けている。すな
わち、伝送用光ファイバとしては入射し易い太いコア径
を有するものを使用し、加工用光ファイバは細径のもの
を使用してスポット径を小さくするよう工夫したもので
ある。この場合、伝送用光ファイバと加工用光ファイバ
とが中継変換器を介して接続されている。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】従来例１のように光フ
ァイバ端面の反射ロスを低減させるために反射防止膜を
設けた場合、入射ビームのエネルギー密度が高くなると
膜の耐光強度が限界となり、膜が破壊するおそれがあ
る。従って、この従来例の場合、反射防止膜の耐光強度
が低いため高出力レーザビームの細径ファイバへの入射
は困難となる。
ァイバ端面の反射ロスを低減させるために反射防止膜を
設けた場合、入射ビームのエネルギー密度が高くなると
膜の耐光強度が限界となり、膜が破壊するおそれがあ
る。従って、この従来例の場合、反射防止膜の耐光強度
が低いため高出力レーザビームの細径ファイバへの入射
は困難となる。
【０００７】これを解消するためビームの集束性を下げ
るか、或いは図４に示す従来例２の如く反射防止膜を付
けないで直接光ファイバ端面へ入射する方法が採られ
る。しかし、ビームの集束性を下げた場合には、太い径
の光ファイバで伝送することになり、加工点での集光性
が低下して加工性能が悪くなるという問題があり、後者
のように細径ファイバに直接高集束ビームを入射する場
合には、ファイバ端面でのエネルギー密度が高くなっ
て、ファイバ端面の耐光強度を超えるおそれがあり、こ
の場合、端面の汚れに非常に敏感になり汚れがレーザ光
を吸収して加熱され、光ファイバ端面を熱損させるおそ
れがある。また、レンズ面及びファイバ面と空気との界
面での反射ロス（フレネル反射）が多いという欠点もあ
る。
るか、或いは図４に示す従来例２の如く反射防止膜を付
けないで直接光ファイバ端面へ入射する方法が採られ
る。しかし、ビームの集束性を下げた場合には、太い径
の光ファイバで伝送することになり、加工点での集光性
が低下して加工性能が悪くなるという問題があり、後者
のように細径ファイバに直接高集束ビームを入射する場
合には、ファイバ端面でのエネルギー密度が高くなっ
て、ファイバ端面の耐光強度を超えるおそれがあり、こ
の場合、端面の汚れに非常に敏感になり汚れがレーザ光
を吸収して加熱され、光ファイバ端面を熱損させるおそ
れがある。また、レンズ面及びファイバ面と空気との界
面での反射ロス（フレネル反射）が多いという欠点もあ
る。
【０００８】従来例３の場合、太径から細径の光ファイ
バへの伝送のため中継変換器（コリメータ用凹凸レレン
ズ等で構成）が不可欠でその分エネルギーロスが大きく
且つ装置が複雑化すること、また、径の異なる２種類の
光ファイバを必要とする等の不都合があり実用的といえ
ない。
バへの伝送のため中継変換器（コリメータ用凹凸レレン
ズ等で構成）が不可欠でその分エネルギーロスが大きく
且つ装置が複雑化すること、また、径の異なる２種類の
光ファイバを必要とする等の不都合があり実用的といえ
ない。
【０００９】このように現状ではレーザ加工装置等に用
いられる、特に高出力レーザの細径ファイバへの入射を
容易化する簡便な技術が確立されていない。
いられる、特に高出力レーザの細径ファイバへの入射を
容易化する簡便な技術が確立されていない。
【００１０】本考案の主な目的は、レーザ発振器から射
出されたレーザビームを細径の光ファイバに、その端面
保護も図りつつ高効率で入射できるレーザ用光ファイバ
型加工ヘッドを提供することにある。
出されたレーザビームを細径の光ファイバに、その端面
保護も図りつつ高効率で入射できるレーザ用光ファイバ
型加工ヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
考案にかかるレーザ用光ファイバ型加工ヘッドは、レー
ザ発振器から射出されたレーザビームを伝送する光ファ
イバにおける入射側の端部を該光ファイバの開口数ＮＡ
以上の広がり角で円錐状に拡大して大きな面積を有する
端面に形成すると共に、該光ファイバ出射端部も開口数
ＮＡ以上の広がり角をもって円錐状に拡大したものにお
いて、この光ファイバ円錐出射端に密着一体的にコア部
と同材質の全反射型の集光用中実ミラー等の光学素子を
該光ファイバの光軸まわりに回転自在に構成して該光学
素子からのレーザ反射方向が該光軸に対して所定の角度
をとりうるようにしたことを特徴とするものである。
考案にかかるレーザ用光ファイバ型加工ヘッドは、レー
ザ発振器から射出されたレーザビームを伝送する光ファ
イバにおける入射側の端部を該光ファイバの開口数ＮＡ
以上の広がり角で円錐状に拡大して大きな面積を有する
端面に形成すると共に、該光ファイバ出射端部も開口数
ＮＡ以上の広がり角をもって円錐状に拡大したものにお
いて、この光ファイバ円錐出射端に密着一体的にコア部
と同材質の全反射型の集光用中実ミラー等の光学素子を
該光ファイバの光軸まわりに回転自在に構成して該光学
素子からのレーザ反射方向が該光軸に対して所定の角度
をとりうるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】ビーム入射側における光ファイバの端部をその
開口数ＮＡ以上に拡げたので、その入射端面においてビ
ーム径を大きくすることができ、その分入射端面でのエ
ネルギー密度を下げることが可能となる。これによって
高出力のレーザ光を細径ファイバに高効率で入射するこ
とが容易となる。同時に、レーザのエネルギー密度を低
い状態にして入射できるので、光ファイバ端面の付着し
たほこりや汚れの影響を受けることが殆どなく、端面を
熱損するおそれもなくなる。また、光ファイバの出射端
部も円錐状に拡大したので、光ファイバ内を伝送された
きたレーザ光および加工点からの戻り光のエネルギーの
密度を円錐部で低下させることができ、光ファイバ出射
端面においても熱損のおそれがなくなる。
開口数ＮＡ以上に拡げたので、その入射端面においてビ
ーム径を大きくすることができ、その分入射端面でのエ
ネルギー密度を下げることが可能となる。これによって
高出力のレーザ光を細径ファイバに高効率で入射するこ
とが容易となる。同時に、レーザのエネルギー密度を低
い状態にして入射できるので、光ファイバ端面の付着し
たほこりや汚れの影響を受けることが殆どなく、端面を
熱損するおそれもなくなる。また、光ファイバの出射端
部も円錐状に拡大したので、光ファイバ内を伝送された
きたレーザ光および加工点からの戻り光のエネルギーの
密度を円錐部で低下させることができ、光ファイバ出射
端面においても熱損のおそれがなくなる。
【００１３】また、光ファイバのコア部と同質の光学素
子を該光ファイバ出射端に一体的に設けたので、レーザ
の反射ロスが低減されるとともに、屈折率が変化しない
のでレーザの広がりが小さくなって、加工ヘッドが小型
化される。さらに光学素子を回転自在にすると、例えば
外からアクセスできないようなパイプの溶接、切断が、
パイプの中に加工ヘッドを挿入することで可能になる。
子を該光ファイバ出射端に一体的に設けたので、レーザ
の反射ロスが低減されるとともに、屈折率が変化しない
のでレーザの広がりが小さくなって、加工ヘッドが小型
化される。さらに光学素子を回転自在にすると、例えば
外からアクセスできないようなパイプの溶接、切断が、
パイプの中に加工ヘッドを挿入することで可能になる。
【００１４】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１５】図１は本考案の加工ヘッドにおいて前提的
に用いられる光学系で、(a) は光ファイバを含むレーザ
加工用光学系の概略図、(b) は光ファイバ入射端の拡大
断面図である。
に用いられる光学系で、(a) は光ファイバを含むレーザ
加工用光学系の概略図、(b) は光ファイバ入射端の拡大
断面図である。
【００１６】図１(a) に示すように、光軸１上に、入射
側の集光レンズ２、伝送用の光ファイバ３、出射側の集
光レンズ４が配置されており、レーザ発振器（図示せ
ず）から出力されたレーザ光５を入射側の集光レンズ２
で後述する光ファイバ３内に集束して伝送し、出射側の
集光レンズ４で加工点６に集束し被加工物を加工するよ
うになっている。
側の集光レンズ２、伝送用の光ファイバ３、出射側の集
光レンズ４が配置されており、レーザ発振器（図示せ
ず）から出力されたレーザ光５を入射側の集光レンズ２
で後述する光ファイバ３内に集束して伝送し、出射側の
集光レンズ４で加工点６に集束し被加工物を加工するよ
うになっている。
【００１７】上記光ファイバ３は、少なくとも入射端
部、好ましくは図のように入射、出射の両端部が円錐状
に拡大形成されている。つまり、この光ファイバ３は細
径ファイバ部３ａと円錐状ファイバ部３ｂ、３ｃとから
成り、細径ファイバ部３ａの入射側の端部に円錐状ファ
イバ部３ｂが連接されるとともに、出射側の端部にも円
錐状ファイバ部３ｃが連接されている。細径ファイバ部
３ａと円錐状ファイバ部３ｂ、３ｃとは一体に形成され
たものでもよいし、同材質のものを融接して一体構造に
してもよく、いずれの場合も材質的な連続性が保持され
ている。
部、好ましくは図のように入射、出射の両端部が円錐状
に拡大形成されている。つまり、この光ファイバ３は細
径ファイバ部３ａと円錐状ファイバ部３ｂ、３ｃとから
成り、細径ファイバ部３ａの入射側の端部に円錐状ファ
イバ部３ｂが連接されるとともに、出射側の端部にも円
錐状ファイバ部３ｃが連接されている。細径ファイバ部
３ａと円錐状ファイバ部３ｂ、３ｃとは一体に形成され
たものでもよいし、同材質のものを融接して一体構造に
してもよく、いずれの場合も材質的な連続性が保持され
ている。
【００１８】図１(b) に示すように、円錐状ファイバ部
３ｂ、３ｃは、少なくとも当該光ファイバの開口数ＮＡ
の広がり角２θをもって拡大され、端面で大面積を有し
ている。ここで、開口数ＮＡとは、光学系に入射できる
光量の大きさを示す指標であって、光ファイバの入射条
件の評価にも利用され、図に示すように２θを広がり角
としてＮＡ＝ｓｉｎθと定義されるものである。例え
ば、コアが石英の場合、開口数ＮＡ＝0.2 であって、２
θは約２３°となる。通常光ファイバに入射したレーザ
光はコア部とクラッド部の境界面で全反射を繰り返しな
がら光ファイバ中を伝播していくが、レーザ光がある入
射角で入射した光のうち開口数ＮＡよりも大きなもの
は、境界面で全反射できずクラッドから抜け出してしま
い、これがクラッドに損傷を与えたり、エネルギー損失
となることが知られている。従って、本考案のように細
径の光ファイバの端部を開口数ＮＡ以上の広がり角をも
った円錐形に拡大することによって、この広がり角以内
にレーザ光が入射する限り上記のような不都合は回避さ
れ、同時に、円錐端面（光ファイバ入射端面）３ｄでの
ビーム径を太い状態で入射してここでのエネルギー密度
を低下させることができるため、光ファイバ入射端面に
汚れ等が付着していても熱損を生じることがなく信頼性
の高い光学系が得られる。
３ｂ、３ｃは、少なくとも当該光ファイバの開口数ＮＡ
の広がり角２θをもって拡大され、端面で大面積を有し
ている。ここで、開口数ＮＡとは、光学系に入射できる
光量の大きさを示す指標であって、光ファイバの入射条
件の評価にも利用され、図に示すように２θを広がり角
としてＮＡ＝ｓｉｎθと定義されるものである。例え
ば、コアが石英の場合、開口数ＮＡ＝0.2 であって、２
θは約２３°となる。通常光ファイバに入射したレーザ
光はコア部とクラッド部の境界面で全反射を繰り返しな
がら光ファイバ中を伝播していくが、レーザ光がある入
射角で入射した光のうち開口数ＮＡよりも大きなもの
は、境界面で全反射できずクラッドから抜け出してしま
い、これがクラッドに損傷を与えたり、エネルギー損失
となることが知られている。従って、本考案のように細
径の光ファイバの端部を開口数ＮＡ以上の広がり角をも
った円錐形に拡大することによって、この広がり角以内
にレーザ光が入射する限り上記のような不都合は回避さ
れ、同時に、円錐端面（光ファイバ入射端面）３ｄでの
ビーム径を太い状態で入射してここでのエネルギー密度
を低下させることができるため、光ファイバ入射端面に
汚れ等が付着していても熱損を生じることがなく信頼性
の高い光学系が得られる。
【００１９】以上のように、入射側の集光レンズ２によ
って絞られたレーザビーム５は拡大された大面積の円錐
端面から入射して細径ファイバ部３ａのコア部端面３ｆ
に集束するようにしてあるから、高出力のレーザビーム
であっても、入射端面を保護しつつコア部からレーザ光
を漏らすことなく細径の光ファイバへ入射できるように
なる。細径の光ファイバに入射できることは、すなわ
ち、加工点６における集束性を高め（スポット径を小さ
くし）、ここでのエネルギー密度を高めることを意味
し、これによって切断、溶接等の加工性能の向上が図れ
る。
って絞られたレーザビーム５は拡大された大面積の円錐
端面から入射して細径ファイバ部３ａのコア部端面３ｆ
に集束するようにしてあるから、高出力のレーザビーム
であっても、入射端面を保護しつつコア部からレーザ光
を漏らすことなく細径の光ファイバへ入射できるように
なる。細径の光ファイバに入射できることは、すなわ
ち、加工点６における集束性を高め（スポット径を小さ
くし）、ここでのエネルギー密度を高めることを意味
し、これによって切断、溶接等の加工性能の向上が図れ
る。
【００２０】なお、光ファイバ出射側の端部を、入射側
と同様に円錐状に拡大するのは、光ファイバ内を伝送さ
れたきたレーザ光および加工点６からの戻り光の端面に
おけるエネルギー密度を低下させることによって光ファ
イバ出射端面３ｅにおいても熱損防止を図るためであ
る。
と同様に円錐状に拡大するのは、光ファイバ内を伝送さ
れたきたレーザ光および加工点６からの戻り光の端面に
おけるエネルギー密度を低下させることによって光ファ
イバ出射端面３ｅにおいても熱損防止を図るためであ
る。
【００２１】図２(a)(b)は本考案の加工ヘッドに前提的
に用いる他の光学系であって、上述した光学系では入
射、出射側の集光レンズを光ファイバより離れたところ
に独立して配置しているが、この場合、レンズ及び光フ
ァイバ端面に空気との界面が存在し、この界面で反射ロ
ス（フレネル反射）が生じる。そこで、この図２の光学
系では、光ファイバの開口数ＮＡ以上の広がり角をもっ
た円錐端部に集光レンズ２ａ、４ａを一体形成して、で
きるだけ界面を少なくして反射ロスの低減を図ったもの
である。なお、上述の光学系と同一構成には同一符号を
付してその説明は省略する。
に用いる他の光学系であって、上述した光学系では入
射、出射側の集光レンズを光ファイバより離れたところ
に独立して配置しているが、この場合、レンズ及び光フ
ァイバ端面に空気との界面が存在し、この界面で反射ロ
ス（フレネル反射）が生じる。そこで、この図２の光学
系では、光ファイバの開口数ＮＡ以上の広がり角をもっ
た円錐端部に集光レンズ２ａ、４ａを一体形成して、で
きるだけ界面を少なくして反射ロスの低減を図ったもの
である。なお、上述の光学系と同一構成には同一符号を
付してその説明は省略する。
【００２２】図３は本考案の加工ヘッドを示し、少なく
とも開口数ＮＡの広がり角２θをもった円錐状の光ファ
イバ出射端３ｅに、光ファイバ３内を伝送されてきたレ
ーザ光５を加工点６に集光するための全反射型の中実ミ
ラー、プリズム、レンズ等の光学素子７を一体的に設
け、反射面を少なくして高効率化を図ったものである。
しかも、この集光用の光学素子７は光ファイバ出射端面
３ｅを境界として光ファイバ３の光軸１まわりに（図の
矢印方向）に回転自在に構成されている。円錐ファイバ
部３ｃの円錐部分Ａおよびミラー中実部分Ｂは光ファイ
バ３のコア部と同材質のもの（例えば石英）で形成さ
れ、これらを同一屈折率として光ファイバ３から出射さ
れるレーザ光５の広がりを小さく抑え、加工ヘッドの小
型化を達成したものである。加工ヘッドが小型化される
と、外からアクセスできないような小径のパイプの接
続、切断が、加工ヘッドを当該パイプ内に挿入すること
によって可能となる。
とも開口数ＮＡの広がり角２θをもった円錐状の光ファ
イバ出射端３ｅに、光ファイバ３内を伝送されてきたレ
ーザ光５を加工点６に集光するための全反射型の中実ミ
ラー、プリズム、レンズ等の光学素子７を一体的に設
け、反射面を少なくして高効率化を図ったものである。
しかも、この集光用の光学素子７は光ファイバ出射端面
３ｅを境界として光ファイバ３の光軸１まわりに（図の
矢印方向）に回転自在に構成されている。円錐ファイバ
部３ｃの円錐部分Ａおよびミラー中実部分Ｂは光ファイ
バ３のコア部と同材質のもの（例えば石英）で形成さ
れ、これらを同一屈折率として光ファイバ３から出射さ
れるレーザ光５の広がりを小さく抑え、加工ヘッドの小
型化を達成したものである。加工ヘッドが小型化される
と、外からアクセスできないような小径のパイプの接
続、切断が、加工ヘッドを当該パイプ内に挿入すること
によって可能となる。
【００２３】
【考案の効果】本考案の加工ヘッドによれば下記の効
果を保有しつつ、下記の有利な効果を奏する。
果を保有しつつ、下記の有利な効果を奏する。
【００２４】 レーザビーム入射側における光ファイ
バの端部を開口数ＮＡ以上の円錐状に拡大したので、端
面での耐光強度を超えないようにエネルギー密度を低下
させた状態で入射でき、高出力のレーザ光を細径の光フ
ァイバに入射することが容易となる。同時に、光ファイ
バ端面がほこりや汚れなどによって熱損することもな
い。そして光ファイバの出射端部も円錐状に拡大したの
で、光ファイバ内を伝送されたきたレーザ光および加工
点からの戻り光のエネルギーの密度を円錐部で低下させ
ることができ、光ファイバ出射端面においても熱損防止
を図ることができる。
バの端部を開口数ＮＡ以上の円錐状に拡大したので、端
面での耐光強度を超えないようにエネルギー密度を低下
させた状態で入射でき、高出力のレーザ光を細径の光フ
ァイバに入射することが容易となる。同時に、光ファイ
バ端面がほこりや汚れなどによって熱損することもな
い。そして光ファイバの出射端部も円錐状に拡大したの
で、光ファイバ内を伝送されたきたレーザ光および加工
点からの戻り光のエネルギーの密度を円錐部で低下させ
ることができ、光ファイバ出射端面においても熱損防止
を図ることができる。
【００２５】 光ファイバのコア部と同材質の集光用
光学素子を該光ファイバ出射端に一体的に設けた場合に
は、反射面が少なく高効率となるうえ、レーザの広がり
が小さくなって、加工ヘッドを小型化できる利点があ
る。光学素子を回転自在に設けると、外からアクセスで
きないようなパイプの溶接、切断が可能となる。
光学素子を該光ファイバ出射端に一体的に設けた場合に
は、反射面が少なく高効率となるうえ、レーザの広がり
が小さくなって、加工ヘッドを小型化できる利点があ
る。光学素子を回転自在に設けると、外からアクセスで
きないようなパイプの溶接、切断が可能となる。
【図１】(a) 、(b) は本考案の加工ヘッドに前提的に用
いるレーザ用光ファイバを含む光学系の概略図、入射端
部の拡大断面図である。
いるレーザ用光ファイバを含む光学系の概略図、入射端
部の拡大断面図である。
【図２】(a) 、(b) は本考案の加工ヘッドに前提的に用
いる他のレーザ用光ファイバを含む光学系の概略図、入
射端部の拡大断面図である。
いる他のレーザ用光ファイバを含む光学系の概略図、入
射端部の拡大断面図である。
【図３】本考案にかかる、光ファイバ出射端部の光学系
を含む加工ヘッドの概略図である。
を含む加工ヘッドの概略図である。
【図４】従来例のレーザ加工装置の光学系の概略図であ
る。
る。
１…光軸 ２…（入射側) 集光レンズ ３…光ファイバ ３ａ…細径ファイバ部 ３ｂ、３ｃ…円錐状ファイバ部 ３ｄ…入射端面 ３ｅ…出射端面 ４…（出射側）集光レンズ ５…レーザビーム（レーザ光） ６…加工点 ７…集光用中実ミラー ２θ…開口数ＮＡの広がり角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−5747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−188509（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−303309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−68733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−96133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−162205（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/42
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ発振器から射出されたレーザビー
ムを伝送する光ファイバにおける入射側の端部を該光フ
ァイバの開口数ＮＡ以上の広がり角で円錐状に拡大して
大きな面積を有する端面に形成すると共に、該光ファイ
バ出射端部も開口数ＮＡ以上の広がり角をもって円錐状
に拡大したものにおいて、この光ファイバ円錐出射端に
密着一体的にコア部と同材質の全反射型の集光用中実ミ
ラー等の光学素子を該光ファイバの光軸まわりに回転自
在に構成して該光学素子からのレーザ反射方向が該光軸
に対して所定の角度をとりうるようにしたことを特徴と
するレーザ用光ファイバ型加工ヘッド。
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| JP1993010684U JP2591859Y2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | レーザ用光ファイバ型加工ヘッド |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1993010684U JP2591859Y2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | レーザ用光ファイバ型加工ヘッド |
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Family Applications (1)
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| JP1993010684U Expired - Fee Related JP2591859Y2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | レーザ用光ファイバ型加工ヘッド |
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- 1993-03-12 JP JP1993010684U patent/JP2591859Y2/ja not_active Expired - Fee Related
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