JPH05138387A - 固体レーザ装置 - Google Patents
固体レーザ装置Info
- Publication number
- JPH05138387A JPH05138387A JP3308771A JP30877191A JPH05138387A JP H05138387 A JPH05138387 A JP H05138387A JP 3308771 A JP3308771 A JP 3308771A JP 30877191 A JP30877191 A JP 30877191A JP H05138387 A JPH05138387 A JP H05138387A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- solid
- state laser
- liquid crystal
- end unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Lasers (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種産業機械，医療機械に利用される固体レ
ーザを、微小の領域を、または一定の形状を加熱できる
よう、レーザ光を制御する。 【構成】 レーザ光を集光する出射端ユニットの第１レ
ンズと第２レンズとの間に液晶調光素子１３を配置す
る。この構成により、一定の広がりをもって出射端ユニ
ットに入射したレーザ光は出射端ユニットの第１レンズ
により平行光となり、液晶調光素子膜を通り第２のレン
ズにより集光される。この構成により、任意の形状に加
熱することや微小部分の加熱が可能になる。
ーザを、微小の領域を、または一定の形状を加熱できる
よう、レーザ光を制御する。 【構成】 レーザ光を集光する出射端ユニットの第１レ
ンズと第２レンズとの間に液晶調光素子１３を配置す
る。この構成により、一定の広がりをもって出射端ユニ
ットに入射したレーザ光は出射端ユニットの第１レンズ
により平行光となり、液晶調光素子膜を通り第２のレン
ズにより集光される。この構成により、任意の形状に加
熱することや微小部分の加熱が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は局部加熱に用いる産業機
械として利用される、フラッシュランプ，アークランプ
の光によって励起・発光する大出力固体レーザ装置に関
する。
械として利用される、フラッシュランプ，アークランプ
の光によって励起・発光する大出力固体レーザ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体レーザ装置は産業機械として
は半導体分野のトリミング，スクライビングをはじめと
してマーキング，半田付け，溶接，切断と、その利用分
野が年々拡大し、その用途拡大が著しい。
は半導体分野のトリミング，スクライビングをはじめと
してマーキング，半田付け，溶接，切断と、その利用分
野が年々拡大し、その用途拡大が著しい。
【０００３】以下に従来の固体レーザ装置を図面を参照
しながら説明する。図３に従来から用いられるフラッシ
ュランプ，アークランプを用いた固体レーザ装置の産業
上の利用方法を示した図である。
しながら説明する。図３に従来から用いられるフラッシ
ュランプ，アークランプを用いた固体レーザ装置の産業
上の利用方法を示した図である。
【０００４】図３に示すように、内側にランプ光を反射
する反射面を有する構造物であるキャビティ１の内側に
フラッシュランプ，アークランプ（キセノンランプ，ク
リプトンランプなど）のランプ２を配設し、そのランプ
２により放射する光でレーザ媒質３を励起し、レーザ媒
質の両サイドに配置されている全反射鏡４と、部分反射
鏡５により反射増幅され、その増幅光の一部を、部分反
射鏡５より出射し、出射端ユニット９により集光して出
射する。このレーザ光はトリミング，スクライビングを
はじめとしてマーキング，半田付け，溶接，切断などの
産業上の加工エネルギーとして利用される。
する反射面を有する構造物であるキャビティ１の内側に
フラッシュランプ，アークランプ（キセノンランプ，ク
リプトンランプなど）のランプ２を配設し、そのランプ
２により放射する光でレーザ媒質３を励起し、レーザ媒
質の両サイドに配置されている全反射鏡４と、部分反射
鏡５により反射増幅され、その増幅光の一部を、部分反
射鏡５より出射し、出射端ユニット９により集光して出
射する。このレーザ光はトリミング，スクライビングを
はじめとしてマーキング，半田付け，溶接，切断などの
産業上の加工エネルギーとして利用される。
【０００５】以上のように構成された固体レーザ装置に
ついて以下にその動作を説明する。部分透過鏡より出射
したレーザ光は石英系のガラスファイバー６、もしくは
反射ミラー（図示せず）により構成された光学系により
加工用に集光する出射端ユニット９に導かれ、出射端ユ
ニット９内の第１のレンズ７により平行光にされ、第２
のレンズ８により対象物上に集光される。このとき集光
されたレーザ光のスポット径は、部分透過鏡よりでたレ
ーザ光束の径、およびこの第１，第２のレンズの焦点距
離により決定され、任意の形状にしたり、レンズの光学
系の組合せによるビーム径より小さいビーム径にするこ
とは難しい。
ついて以下にその動作を説明する。部分透過鏡より出射
したレーザ光は石英系のガラスファイバー６、もしくは
反射ミラー（図示せず）により構成された光学系により
加工用に集光する出射端ユニット９に導かれ、出射端ユ
ニット９内の第１のレンズ７により平行光にされ、第２
のレンズ８により対象物上に集光される。このとき集光
されたレーザ光のスポット径は、部分透過鏡よりでたレ
ーザ光束の径、およびこの第１，第２のレンズの焦点距
離により決定され、任意の形状にしたり、レンズの光学
系の組合せによるビーム径より小さいビーム径にするこ
とは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、レーザ光を効果的に有効に利用すること
が難しく、とくに、微小の領域、または一定の形状を有
する熱源として利用することが難しいという問題を有し
ていた。
来の構成では、レーザ光を効果的に有効に利用すること
が難しく、とくに、微小の領域、または一定の形状を有
する熱源として利用することが難しいという問題を有し
ていた。
【０００７】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、微小の領域、または一定の形状を有する熱源と
して固体レーザ装置を利用することを容易にすることを
目的とするものである。
もので、微小の領域、または一定の形状を有する熱源と
して固体レーザ装置を利用することを容易にすることを
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の固体レーザ装置はレーザ光を集光する出射端
ユニットの第１レンズと第２レンズとの間に液晶調光素
子を備えるようにしたものである。
に本発明の固体レーザ装置はレーザ光を集光する出射端
ユニットの第１レンズと第２レンズとの間に液晶調光素
子を備えるようにしたものである。
【０００９】
【作用】この構成によれば、一定の広がりを有しながら
出射端ユニットに入ってきたレーザ光は出射端ユニット
の第１レンズにより平行光となり、液晶調光素子膜を通
り第２のレンズにより集光される。この際液晶調光素子
膜は必要に応じた微小透過領域、もしくは必要な形状に
応じた領域のみレーザ光を透過するように部分的に電界
を加え、レーザ光を透過させる。必要な領域以外の部分
はレーザ光を散乱させる。この動作によりレーザ光に対
してはシャッターの働きをさせることになり、照射する
レーザビームを、任意の形状にしたり、レンズの光学系
との組合せにより、元のビーム径より小さいビーム径に
集束することができる。
出射端ユニットに入ってきたレーザ光は出射端ユニット
の第１レンズにより平行光となり、液晶調光素子膜を通
り第２のレンズにより集光される。この際液晶調光素子
膜は必要に応じた微小透過領域、もしくは必要な形状に
応じた領域のみレーザ光を透過するように部分的に電界
を加え、レーザ光を透過させる。必要な領域以外の部分
はレーザ光を散乱させる。この動作によりレーザ光に対
してはシャッターの働きをさせることになり、照射する
レーザビームを、任意の形状にしたり、レンズの光学系
との組合せにより、元のビーム径より小さいビーム径に
集束することができる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施例の固体レーザ装置
の構成を示す。図１に示すように、キャビティ１の内側
に、ランプ２（キセノンランプ，またはアークランプ）
を配置し、ランプ２の光でレーザ媒質３を励起し、その
両サイドに配置されている全反射鏡４と部分透過鏡５に
より発光が増幅され、その一部を部分透過鏡５より放射
する。部分透過鏡５より出射したレーザ光は石英系のガ
ラスファイバー６、もしくは反射ミラー（図示せず）に
より構成された光学系により出射端ユニット１０送り、
出射端ユニット１０で加工用に集光し、任意の形状のビ
ームにしたり、レンズの光学系の組合せによる決まる元
のレーザビーム径より小さいビーム径にする。
の構成を示す。図１に示すように、キャビティ１の内側
に、ランプ２（キセノンランプ，またはアークランプ）
を配置し、ランプ２の光でレーザ媒質３を励起し、その
両サイドに配置されている全反射鏡４と部分透過鏡５に
より発光が増幅され、その一部を部分透過鏡５より放射
する。部分透過鏡５より出射したレーザ光は石英系のガ
ラスファイバー６、もしくは反射ミラー（図示せず）に
より構成された光学系により出射端ユニット１０送り、
出射端ユニット１０で加工用に集光し、任意の形状のビ
ームにしたり、レンズの光学系の組合せによる決まる元
のレーザビーム径より小さいビーム径にする。
【００１２】以上のように構成された本実施例の出射端
ユニットについて、図２を用いてその動作を説明する。
本実施例の出射ユニットの内部に配設した液晶調光素子
１３は、樹脂マトリックス中に分散された複合液晶素子
であり、この液晶調光素子１３に電界を印加することに
より液晶を透明状態にする。電界がオフのときには、液
晶はランダム状態でレーザ光は散乱され透過しない。電
界を印加すると液晶が電界方向に配向し、透明状態とな
りレーザ光を透過する。この液晶調光素子１３はマトリ
クスを構成する１つの素子１４を数ミクロンの大きさか
ら構成することができ、必要に応じて、構成されている
素子へ電界の印加をオン・オフすることにより、レーザ
ビームを任意の形状にしたり、レンズの光学系の組合せ
により決る元のビーム径より小さいビーム径に絞ること
ができる。
ユニットについて、図２を用いてその動作を説明する。
本実施例の出射ユニットの内部に配設した液晶調光素子
１３は、樹脂マトリックス中に分散された複合液晶素子
であり、この液晶調光素子１３に電界を印加することに
より液晶を透明状態にする。電界がオフのときには、液
晶はランダム状態でレーザ光は散乱され透過しない。電
界を印加すると液晶が電界方向に配向し、透明状態とな
りレーザ光を透過する。この液晶調光素子１３はマトリ
クスを構成する１つの素子１４を数ミクロンの大きさか
ら構成することができ、必要に応じて、構成されている
素子へ電界の印加をオン・オフすることにより、レーザ
ビームを任意の形状にしたり、レンズの光学系の組合せ
により決る元のビーム径より小さいビーム径に絞ること
ができる。
【００１３】なお、本実施例では固体レーザをレーザ源
として用いた例について説明したが、各種のガスレーザ
を用いても同様の効果が得られる。
として用いた例について説明したが、各種のガスレーザ
を用いても同様の効果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の固体レーザ装置によれば、調光ユニット１
０内に設けた液晶調光素子マトリクスに電界を選択印加
することにより、微小領域、または特定の形状に集光し
たレーザビーム熱源とする固体レーザ装置を提供するこ
とができる。このレーザ装置によれば、任意の形状の加
熱や微小部分の加熱を自由に可変して行うことができ
る。
に、本発明の固体レーザ装置によれば、調光ユニット１
０内に設けた液晶調光素子マトリクスに電界を選択印加
することにより、微小領域、または特定の形状に集光し
たレーザビーム熱源とする固体レーザ装置を提供するこ
とができる。このレーザ装置によれば、任意の形状の加
熱や微小部分の加熱を自由に可変して行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施例の固体レーザ装置の概略構成
を示す断面図
を示す断面図
【図２】同出射端ユニットの構成を示す断面図
【図３】従来の固体レーザ装置の概略構成を示す断面図
１ キャビティ ２ ランプ ３ レーザ媒質 ４ 全反射鏡 ５ 部分透過鏡 ６ 光ファイバー ７ 第１のレンズ ８ 第２のレンズ １０ 出射端ユニット １２ 出射端ユニット内部のレーザ光の径 １３ 液晶調光素子膜板 １４ 液晶マトリクス素子
Claims (1)
- 【請求項１】 固体レーザ媒質をフラッシュランプまた
はアークランプによって励起発光した固体レーザ光を集
光し、加熱加工，溶融加工を行う固体レーザ装置にあっ
て、レーザ光を集光する出射端ユニットの第１レンズと
第２レンズとの間に液晶調光素子を備えた固体レーザ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308771A JPH05138387A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 固体レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3308771A JPH05138387A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 固体レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138387A true JPH05138387A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17985107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3308771A Pending JPH05138387A (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 固体レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05138387A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5684642A (en) * | 1994-02-22 | 1997-11-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmission system and light radiating method |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP3308771A patent/JPH05138387A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5684642A (en) * | 1994-02-22 | 1997-11-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmission system and light radiating method |
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