JPH06339786A - Energy splitting device for laser beam processing - Google Patents
Energy splitting device for laser beam processingInfo
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- JPH06339786A JPH06339786A JP5129793A JP12979393A JPH06339786A JP H06339786 A JPH06339786 A JP H06339786A JP 5129793 A JP5129793 A JP 5129793A JP 12979393 A JP12979393 A JP 12979393A JP H06339786 A JPH06339786 A JP H06339786A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器から出力
されたレーザ光を、溶接、切断、穴あけ等を行うレーザ
加工機に供給するに際して、複数のレーザ加工機にレー
ザ光を送ることができるレーザ加工用エネルギー分割装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention can send laser light to a plurality of laser processing machines when the laser light output from a laser oscillator is supplied to a laser processing machine for welding, cutting, drilling and the like. The present invention relates to an energy splitting device for laser processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザ加工機においては、一般にレーザ
発振器から出力されたレーザ光を結合レンズにより光フ
ァイバに入射してこの光ファイバの他端から加工用集光
レンズにレーザ光を導いている。この場合、単一のレー
ザ発振器からは単一の加工点にレーザ光を送ることがで
きるだけであるが、特公平3−9834号公報に示され
ているように、光ファイバによる伝送経路中に、中継器
1を設置するとともに、この中継器1中にレーザ光を分
割する半透過のビームスプリッタを配置することで、図
7に示すように、レーザ発振器2から出力されるレーザ
光を複数の加工用光学系3,3に送ることができる。2. Description of the Related Art Generally, in a laser beam machine, a laser beam output from a laser oscillator is made incident on an optical fiber by a coupling lens, and the laser beam is guided from the other end of the optical fiber to a processing condenser lens. In this case, a single laser oscillator can only send laser light to a single processing point, but as shown in Japanese Patent Publication No. 3-9834, in a transmission path by an optical fiber, By installing the repeater 1 and arranging a semi-transmissive beam splitter for dividing the laser light in the repeater 1, as shown in FIG. 7, the laser light output from the laser oscillator 2 is processed into a plurality of beams. Can be sent to the optical system 3, 3.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、中継器
1は図8に示すように、入射用光ファイバ10から出る
レーザ光を平行なものとするコリメートレンズ11と、
平行なレーザ光を出射用光ファイバに入射するための集
光レンズ12とから構成されている。Here, as shown in FIG. 8, the repeater 1 has a collimating lens 11 for collimating the laser light emitted from the incident optical fiber 10,
It is composed of a condenser lens 12 for making parallel laser light enter the emitting optical fiber.
【0004】ところで、光ファイバにレーザ光を入射す
るにあたっては、次の条件を満足しなくてはならない。
すなわち、レーザ光のスポット径をd、光ファイバのコ
ア径をdf、レーザ光の入射角をθ、光ファイバ固有の
開口数(ムメリカル・アパーチャー)をNAとする時、 d≦df (1) θ=2sin -1NA (2) また光ファイバから出た光は、図8に示す光学系におい
て、コリメートレンズ11の焦点距離をf1、集光レン
ズ12の焦点距離をf2、光ファイバ10からの出射角
をθ1、集光レンズ12の集光角をθ2、コリメートレ
ンズ11で平行とされたレーザ光のビーム径をD、光フ
ァイバ10のコア径をd1、集光径をd2とする時、 f1θ1=f2θ2=D (3) d2/d1=f2/f1 (4) ∴ d1θ1=d2θ2 (5) θ1=2sin -1NA (6) という条件を満足している。By the way, in order to make a laser beam incident on an optical fiber, the following conditions must be satisfied.
That is, when the spot diameter of the laser light is d, the core diameter of the optical fiber is df, the incident angle of the laser light is θ, and the numerical aperture (mmerical aperture) peculiar to the optical fiber is NA, d ≦ df (1) θ = 2sin -1 NA (2) Further, the light emitted from the optical fiber is emitted from the optical fiber 10 with the focal length of the collimating lens 11 being f1, the focal length of the condensing lens 12 being f2 in the optical system shown in FIG. When the angle is θ1, the converging angle of the condensing lens 12 is θ2, the beam diameter of the laser light made parallel by the collimating lens 11 is D, the core diameter of the optical fiber 10 is d1, and the condensing diameter is d2, then f1θ1 = F2θ2 = D (3) d2 / d1 = f2 / f1 (4) ∴d1θ1 = d2θ2 (5) θ1 = 2sin −1 NA (6) is satisfied.
【0005】この時、上記公報にも示されているよう
に、出射用光ファイバ18の径を小さくしておくことが
レーザ光のエネルギー密度を高める点で好ましいのであ
るが、中継器1において、径の小さい出射用光ファイバ
18にレーザ光を入射させるのは非常に困難である。な
ぜなら、入射用光ファイバ10から出たレーザ光は、
(6)式のように、光ファイバ固有の開口数NAで決ま
る角度まで広がってしまうことから、これをコリメート
レンズ11で平行光とし、集光レンズ12で集光するに
あたり、集光径d2を小さくして径の小さい出射用光フ
ァイバ18に入射させるには、上記(3)(4)(5)
式から明らかなように、集光レンズ12として焦点距離
f2が小さく、従って集光角θ2が大きいものを用いな
くてはならず、この時、集光角θ2が出射用光ファイバ
18の開口数NAを越えてしまって、(2)式を満足し
なくなることが生ずる。つまり、レーザ光の一部しか利
用できなくなってしまうものであり、これを避けるに
は、開口数NAが大きく、径が大きい光ファイバを用い
なくてはならない。At this time, as disclosed in the above publication, it is preferable to reduce the diameter of the outgoing optical fiber 18 in order to increase the energy density of the laser light. It is very difficult to make laser light enter the emitting optical fiber 18 having a small diameter. Because the laser light emitted from the incident optical fiber 10 is
As shown in the expression (6), since the angle is expanded to the angle determined by the numerical aperture NA peculiar to the optical fiber, when the collimating lens 11 collimates the parallel light and the condensing lens 12 condenses it, the condensing diameter d2 is In order to make the light incident on the emission optical fiber 18 having a small diameter, the above (3), (4) and (5)
As is clear from the equation, it is necessary to use a condenser lens 12 having a small focal length f2 and therefore a large condenser angle θ2. At this time, the condenser angle θ2 is the numerical aperture of the emission optical fiber 18. If NA is exceeded, the formula (2) may not be satisfied. That is, only a part of the laser light can be used, and in order to avoid this, it is necessary to use an optical fiber having a large numerical aperture NA and a large diameter.
【0006】加えるに、光ファイバから出たレーザ光を
レンズ系を用いて再び同じ開口数NAの光ファイバに入
射する場合、(2)式を満足するには入射用光ファイバ
10として出射用光ファイバ18と同じ径以上の径をも
つものとしなくてはならないが、レンズには収差がつき
ものであるために、同じ径の光ファイバに完全に再入射
させるのは難しく、またレーザ加工に用いるレーザ光は
非常にエネルギー密度が高いために、きちんと光ファイ
バに入射させないと光ファイバの端面を損傷破損してし
まう場合があり、実際上、径の小さい光ファイバを出射
側(つまりはレーザ加工側)に用いることができない。In addition, when the laser light emitted from the optical fiber is incident on the optical fiber having the same numerical aperture NA again by using the lens system, the incident optical fiber 10 is used as the incident optical fiber 10 to satisfy the expression (2). It must have a diameter equal to or larger than the diameter of the fiber 18, but it is difficult to re-enter the optical fiber of the same diameter completely because the lens has aberrations. Light has a very high energy density, so if it is not properly incident on the optical fiber, the end face of the optical fiber may be damaged and damaged. In fact, the optical fiber with a small diameter is output side (that is, laser processing side). Cannot be used for.
【0007】本出願人は、上述の課題に対するものとし
て、特願平4−262205号を提案している。このも
のは図6に示すように、アパーチャ13を用いてレーザ
光の一部をカットして、レーザ光の径を小さくして入射
側のレーザ光側のコリメートレンズ11よりも短い焦点
距離を有する集光レンズ12で光ファイバにレーザ光を
集光して入射できるものである。これにより、出射用光
ファイバ18に損傷を与えることなく、レーザ光を分割
して伝送できるものである。しかし、前述のものはビー
ムスプリッタ14で分割されたレーザ光の径すなわち断
面積は、分割される前と略同じである。つまり、出射用
光ファイバ18の端面で、レーザ光のスポット径を光フ
ァイバのコア径の0.8〜0.9倍程度に集光しようと
すれば、前記アパーチャ13で、コリメートレンズで平
行にされたレーザ光の径を0.8〜0.9倍にしなけれ
ばならず、面積では0.64〜0.81倍となる。すな
わち、19〜36%はアパーチャ13でカットされるこ
とになる。カットされたレーザ光はロスとなる。エネル
ギー分割装置を用いた場合、1箇所の加工には、レーザ
発振器の数分の1のものであるので、ロスはできる限り
低いものが望ましいとともに、レーザ出力が大きくなる
と、アパーチャの温度が非常に高くなって、光学レンズ
やミラーに悪影響を及ぼすことも生じる。The present applicant has proposed Japanese Patent Application No. 4-262205 as a solution to the above problem. As shown in FIG. 6, this has a focal length shorter than that of the incident side laser beam side collimating lens 11 by cutting a part of the laser beam using an aperture 13 to reduce the diameter of the laser beam. The condensing lens 12 can condense the laser light to enter the optical fiber. As a result, the laser light can be divided and transmitted without damaging the emitting optical fiber 18. However, the diameter of the laser beam divided by the beam splitter 14, that is, the cross-sectional area is substantially the same as that before the division. That is, if it is attempted to condense the spot diameter of the laser light on the end face of the emitting optical fiber 18 to about 0.8 to 0.9 times the core diameter of the optical fiber, the aperture 13 makes the collimator lens parallel to each other. The diameter of the generated laser light must be 0.8 to 0.9 times, and the area is 0.64 to 0.81 times. That is, 19 to 36% is cut by the aperture 13. The cut laser light becomes a loss. When an energy splitting device is used, one portion is processed by a fraction of the laser oscillator, so it is desirable that the loss be as low as possible, and if the laser output becomes large, the temperature of the aperture becomes extremely high. It also becomes higher, and adversely affects optical lenses and mirrors.
【0008】また、前記例では、ビームスプリッタ14
を用いて分割を行っているが、ビームスプリッタ14は
実際には設計した分割比通りには製作することは困難
で、ある程度のばらつきを有している。しかし、ビーム
スプリッタ14の位置は固定されているので、加工上の
ばらつきが問題になる場合、分割された後のエネルギー
の最も小さいものに合わせるように、エネルギーを減少
させて略同じ程度になるようにしていた。In the above example, the beam splitter 14
However, it is difficult to manufacture the beam splitter 14 according to the designed division ratio, and there is some variation. However, since the position of the beam splitter 14 is fixed, when variations in processing pose a problem, the energy is reduced so that the beam splitter 14 is adjusted to the smallest energy after being divided so that the energy becomes approximately the same. I was doing.
【0009】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、ロスが少なく、温度上昇
の影響がなく、しかも、エネルギー分割の調整が容易な
レーザ加工用エネルギー分割装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is an energy splitting device for laser processing, which has a small loss, is not affected by a temperature rise, and can be easily adjusted in energy splitting. To provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載のものは、レーザ発振器から出力
されたレーザ光を導く入射用光ファイバと、この入射用
光ファイバから出たレーザ光を平行光とするコリメート
レンズと、レーザ光を分割する分割光学系と、分割され
たレーザ光を絞る複数のアパーチャと、コリメートレン
ズより短い焦点距離をもち前記入射用光ファイバと同じ
コア径を有する複数の出射用光ファイバにレーザ光を集
光させるための複数の集光レンズと、を備えたレーザ加
工用エネルギー分割装置において、前記分割光学系は、
前記コリメートレンズを通った断面略円状のレーザ光の
断面を分割して複数のレーザ光に分割するミラー系を有
し、かつそのミラー系をコリメートレンズを通ったレー
ザ光の光軸に対して垂直な方向に微動させる調整手段の
操作部を装置の外部に設けてなるとともに、前記複数の
アパーチャは、円形の断面が前記断面を分割された複数
のレーザ光の断面形状の略重心にくるよう配設されてな
る構成としている。In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, an incident optical fiber for guiding a laser beam outputted from a laser oscillator and an incident optical fiber emitted from the incident optical fiber are provided. A collimator lens that collimates the laser light, a splitting optical system that splits the laser light, multiple apertures that narrow the split laser light, and a core diameter that has a shorter focal length than the collimator lens and is the same as the above-mentioned optical fiber for incidence. In the energy splitting device for laser processing, comprising: a plurality of condensing lenses for condensing laser light on a plurality of emitting optical fibers having:
It has a mirror system that divides the cross section of the laser beam having a substantially circular cross section that has passed through the collimator lens into a plurality of laser beams, and that mirror system is with respect to the optical axis of the laser beam that has passed through the collimator lens. An operation unit for adjusting means for finely moving in a vertical direction is provided outside the device, and the plurality of apertures have a circular cross section at a substantial center of gravity of a cross sectional shape of a plurality of laser beams obtained by dividing the cross section. It is configured to be arranged.
【0011】また、請求項2記載のものは、前記調整手
段の操作部が、電気信号により駆動する駆動手段に連動
されてなる構成としている。According to a second aspect of the present invention, the operating portion of the adjusting means is interlocked with driving means driven by an electric signal.
【0012】[0012]
【作用】請求項1記載のものによれば、略円状のレーザ
光がミラー系により分割された断面形状の略重心位置に
円形のアパーチャが配されているので、アパーチャでカ
ットされるレーザエネルギーが低く抑えられるととも
に、ミラー系に製作上のばらつきがあって所定の分割比
率になっていない場合であっても、コリメートレンズを
通ったレーザ光の光軸に対して垂直な方向にミラー系を
微動させる調整手段の操作部が装置の外部に設けられて
いるから、その操作部を操作することによって容易に容
易に所定の分割比率に調整することができる。According to the first aspect of the present invention, since the circular aperture is arranged at the substantially center of gravity of the sectional shape obtained by dividing the substantially circular laser beam by the mirror system, the laser energy cut by the aperture. Is kept low, and even if the mirror system does not have a predetermined division ratio due to manufacturing variations, the mirror system should be placed in the direction perpendicular to the optical axis of the laser beam that has passed through the collimator lens. Since the operating portion of the adjusting means for finely moving is provided outside the apparatus, it is possible to easily and easily adjust to the predetermined division ratio by operating the operating portion.
【0013】請求項2記載のものによれば、電気信号に
より駆動手段を駆動して調整手段の操作部を操作するこ
とによって、自動によりミラー系による分割比率を調整
することができる。According to the second aspect of the invention, the division ratio by the mirror system can be automatically adjusted by driving the driving means by the electric signal and operating the operating portion of the adjusting means.
【0014】[0014]
【実施例】本発明の実施例を図1乃至図5に基づいて説
明する。図1において、中継器1の一端にはレーザ発振
器からのレーザ光を導く入射用光ファイバ10用のコネ
クタ16が設けられ、他端側にはレーザ光を加工用光学
系に導くための出射用光ファイバ18用のコネクタ17
が二つ設けられている。そして中継器1内には、光ファ
イバ10から出たレーザ光を平行光とするためのコリメ
ートレンズ11と、コリメートレンズ11から出た平行
なビーム径D1のレーザ光の断面を分割するためのミラ
ー系14と、ミラー系14で分割反射されたレーザ光の
向きを変換して、ミラー系14で分割された二つのレー
ザ光の向きを同じにする全反射ミラー15,15と、上
記D1よりも小さい開口径D2を持ち、断面を分割され
たレーザ光の断面形状の略重心位置0に配されたアパー
チャ13,13と、アパーチャ13,13を通過した二
つのレーザ光をそれぞれ出射用光ファイバ18,18に
入射させる二つの集光レンズ12,12とが納められて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a connector 16 for an incident optical fiber 10 that guides laser light from a laser oscillator is provided at one end of a repeater 1, and an outgoing end for guiding the laser light to a processing optical system is provided at the other end. Connector 17 for optical fiber 18
Two are provided. Then, in the repeater 1, a collimator lens 11 for making the laser light emitted from the optical fiber 10 parallel light, and a mirror for dividing the cross section of the laser light having the parallel beam diameter D1 emitted from the collimator lens 11. The system 14 and the total reflection mirrors 15 and 15 for converting the directions of the laser beams divided and reflected by the mirror system 14 to make the directions of the two laser beams divided by the mirror system 14 the same, and more than the above D1. The apertures 13 and 13 each having a small aperture diameter D2 and arranged at a substantially center of gravity position 0 of the sectional shape of the laser light having the divided cross section, and the two optical fibers 18 for emitting the two laser lights having passed through the apertures 13 and 13, respectively. , 18 and two condenser lenses 12 and 12 to be incident on them are housed.
【0015】さらに詳しくは、ミラー系14は、図5に
示すように、レーザ光軸に対して二つの斜めの反射面1
4a,14bを有する5面体のミラーであって、図2に
示すように、透明な略コ字状の支持部材19の中央部1
9aの内側面に反射面14a,14bの2面と交わる他
の1面を固着し、対向部19b,19cからさらに外側
へ設けた三角柱状の支持部19d,19eの傾斜面に全
反射ミラー15,15を固着してある。More specifically, as shown in FIG. 5, the mirror system 14 includes two reflecting surfaces 1 oblique to the laser optical axis.
It is a pentahedral mirror having 4a and 14b, and as shown in FIG. 2, a central portion 1 of a transparent substantially U-shaped support member 19.
The other surface that intersects with the two reflecting surfaces 14a and 14b is fixed to the inner surface of 9a, and the total reflection mirror 15 is provided on the inclined surfaces of the triangular pillar-shaped supporting portions 19d and 19e provided further outward from the facing portions 19b and 19c. , 15 are fixed.
【0016】そして、ミラー系14は、以下のような分
割比率の調整手段を有して構成されている。つまり、支
持部材19は平板状のスライド部材20上に固定され、
そのスライド部材20は、一端部に円板状の操作部20
aを有した操作軸20bの他端部を螺合されている。そ
して操作部20aは、図1に示すように、中継器1の外
枠1aから露出して配設されるとともに、図3に示すよ
うに、操作部20aの調整目盛りが外枠1aに設けられ
ており、外枠1aの外部から操作部20aを調整目盛り
に基づいて人が手で回転させると、スライド部材20は
操作軸20bの軸方向つまりコリメートレンズ11を通
ったレーザ光の光軸に対して垂直な方向に微動される。
そうすると、ミラー系14の二つの反射面14a,14
bで反射された二つのレーザ光は、所定の分割比率でも
って透明な支持部材19の対向部19b,19cを透過
した後、全反射ミラー15,15により反射されてその
向きを同じにしてアパーチャ13,13に送られる。The mirror system 14 is constituted by the following division ratio adjusting means. That is, the support member 19 is fixed on the flat slide member 20,
The slide member 20 has a disc-shaped operation unit 20 at one end.
The other end of the operating shaft 20b having a is screwed. As shown in FIG. 1, the operating portion 20a is disposed so as to be exposed from the outer frame 1a of the repeater 1, and as shown in FIG. 3, the adjusting scale of the operating portion 20a is provided on the outer frame 1a. When a person manually rotates the operation unit 20a from the outside of the outer frame 1a based on the adjustment scale, the slide member 20 moves in the axial direction of the operation shaft 20b, that is, with respect to the optical axis of the laser light passing through the collimator lens 11. It is finely moved in the vertical direction.
Then, the two reflecting surfaces 14a, 14 of the mirror system 14 are
The two laser beams reflected by b are transmitted through the facing portions 19b, 19c of the transparent support member 19 at a predetermined division ratio, and then are reflected by the total reflection mirrors 15, 15 so that their directions are the same. It is sent to 13, 13.
【0017】アパーチャ13は、耐熱性及び放熱性を有
してレーザ光を反射する金属(例えば黄銅やアルミニウ
ム、あるいは金属に金メッキを施したもの)で形成され
ている。The aperture 13 is formed of a metal that has heat resistance and heat dissipation and reflects the laser light (for example, brass, aluminum, or metal plated with gold).
【0018】そして、このものにおける集光レンズ1
2,12の焦点距離f2は、 f1θ1=D1 (7) f2θ2=D2 (8) d2/d1=f2/f1 (9) d2≦df (10) θ2=2sin -1NA (11) という条件を満足する範囲で、コリメートレンズ11の
焦点距離f1より小さく設定してある。集光レンズ12
に入るレーザ光のビーム径がアパーチャ13によって絞
られているために、焦点距離f2を長くすることと、集
光角θ2を小さくすることに有利になっているものであ
り、これ故に、出射用光ファイバ18として、開口数N
Aが小さく、径が小さいものを用いることができるよう
になっているものである。Then, the condenser lens 1 in this one
The focal lengths f2 of 2 and 12 satisfy the following condition: f1θ1 = D1 (7) f2θ2 = D2 (8) d2 / d1 = f2 / f1 (9) d2 ≦ df (10) θ2 = 2sin −1 NA (11) Is set to be smaller than the focal length f1 of the collimator lens 11. Condensing lens 12
Since the beam diameter of the incoming laser light is narrowed by the aperture 13, it is advantageous to increase the focal length f2 and to reduce the converging angle θ2. As the optical fiber 18, the numerical aperture N
A having a small A and a small diameter can be used.
【0019】上記ミラー系14で二分割されたレーザ光
の断面は、図4に示すように、直径がD1の円の半分の
半円形状をしており、その半円の断面積の略重心位置0
に円形の開口径D2の中心がくるようにアパーチャ13
が配されている。上記略重心位置0とは、直径D1の半
円に、直径D2の円を重ねた時に、重なった部分の面積
が最大となる位置のことであり、実際は、透過エネルギ
ーが最大となる位置を示している。これにより、アパー
チャ13を透過しないレーザエネルギーすなわちロスを
低く抑えることができるものである。As shown in FIG. 4, the cross section of the laser beam divided into two by the mirror system 14 has a semicircular shape which is a half of a circle having a diameter of D1, and the approximate center of gravity of the cross sectional area of the semicircle. Position 0
Aperture 13 so that the center of circular opening diameter D2 comes to
Are arranged. The above-mentioned approximate center of gravity position 0 is a position where the area of the overlapped portion becomes maximum when a circle having a diameter D2 is overlapped with a semicircle having a diameter D1. ing. Thereby, the laser energy that does not pass through the aperture 13, that is, the loss can be suppressed low.
【0020】かかるレーザ加工用エネルギー分割装置に
あっては、略円状のレーザ光がミラー系14により分割
された断面形状の略重心位置0に円形のアパーチャ13
が配されているので、アパーチャ13でカットされるレ
ーザエネルギーが低く抑えられるとともに、ミラー系1
4に製作上のばらつきがあって所定の分割比率になって
いない場合であっても、コリメートレンズ11を通った
レーザ光の光軸に対して垂直な方向にミラー系14を微
動させる調整手段の操作部20aが装置の外部に設けら
れているから、その操作部20aを操作することによっ
て容易に所定の分割比率に調整することができ、ひいて
は安定したレーザ加工を行うことができるようになる。In such an energy splitting device for laser processing, a circular aperture 13 is provided at a position of substantially center of gravity 0 of a sectional shape obtained by splitting a substantially circular laser beam by a mirror system 14.
Since the laser energy cut by the aperture 13 is kept low, the mirror system 1
4 does not have a predetermined division ratio due to manufacturing variations, the adjustment means for finely moving the mirror system 14 in the direction perpendicular to the optical axis of the laser light passing through the collimator lens 11. Since the operation unit 20a is provided outside the apparatus, it is possible to easily adjust the division ratio to a predetermined value by operating the operation unit 20a, and it is possible to perform stable laser processing.
【0021】なお、本実施例では、ミラー系14の分割
比率を調整する調整手段の操作部20aは、人が手で操
作するようになっているが、電気信号によりモータ等の
駆動手段を駆動して調整手段の操作部20aを操作する
ようにしてもよく、その場合には自動により調整可能と
することもできる。In this embodiment, the operating portion 20a of the adjusting means for adjusting the division ratio of the mirror system 14 is manually operated by a person, but the driving means such as a motor is driven by an electric signal. Then, the operation unit 20a of the adjusting means may be operated, and in that case, the adjustment can be made automatically.
【0022】[0022]
【発明の効果】請求項1記載のものは、略円状のレーザ
光がミラー系により分割された断面形状の略重心位置に
円形のアパーチャが配されているので、アパーチャでカ
ットされるレーザエネルギーが低く抑えられるととも
に、ミラー系に製作上のばらつきがあって所定の分割比
率になっていない場合であっても、コリメートレンズを
通ったレーザ光の光軸に対して垂直な方向にミラー系を
微動させる調整手段の操作部が装置の外部に設けられて
いるから、その操作部を操作することによって容易に容
易に所定の分割比率に調整することができる。According to the first aspect of the present invention, since the circular aperture is arranged at the substantially center of gravity of the sectional shape obtained by dividing the substantially circular laser light by the mirror system, the laser energy cut by the aperture. Is kept low, and even if the mirror system does not have a predetermined division ratio due to manufacturing variations, the mirror system should be placed in the direction perpendicular to the optical axis of the laser beam that has passed through the collimator lens. Since the operating portion of the adjusting means for finely moving is provided outside the apparatus, it is possible to easily and easily adjust to the predetermined division ratio by operating the operating portion.
【0023】請求項2記載のものは、電気信号により駆
動手段を駆動して調整手段の操作部を操作することによ
って、自動によりミラー系による分割比率を調整するこ
とができる。According to the second aspect of the present invention, the division ratio by the mirror system can be automatically adjusted by driving the driving means by the electric signal and operating the operating portion of the adjusting means.
【図1】本発明の一実施例を示す光学的系統図である。FIG. 1 is an optical system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同上のミラー系の分割比率を調整する調整手段
の斜視である。FIG. 2 is a perspective view of adjusting means for adjusting the division ratio of the mirror system of the above.
【図3】同上の調整手段の操作部を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing an operating section of the adjusting means of the above.
【図4】同上のミラー系にて分割されたレーザ光断面と
アパーチャの開口部との設定関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a setting relationship between a laser beam cross section divided by the mirror system and an aperture of an aperture.
【図5】同上のミラー系の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a mirror system of the above.
【図6】従来例の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a conventional example.
【図7】他の従来例の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of another conventional example.
【図8】同上の光学系の条件を説明するための光路図で
ある。FIG. 8 is an optical path diagram for explaining conditions of the above optical system.
10 入射用光ファイバ 11 コリメートレンズ 13 アパーチャ 14 ミラー系 18 出射用光ファイバ 20a調整手段の操作部 10 Input Optical Fiber 11 Collimating Lens 13 Aperture 14 Mirror System 18 Output Optical Fiber 20a Operation Unit of Adjustment Means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 広海 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiromi Nishimura Inventor Hiromi Nishimura 1048, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works Co., Ltd.
Claims (2)
導く入射用光ファイバと、この入射用光ファイバから出
たレーザ光を平行光とするコリメートレンズと、レーザ
光を分割する分割光学系と、分割されたレーザ光を絞る
複数のアパーチャと、コリメートレンズより短い焦点距
離をもち前記入射用光ファイバと同じコア径を有する複
数の出射用光ファイバにレーザ光を集光させるための複
数の集光レンズと、を備えたレーザ加工用エネルギー分
割装置において、 前記分割光学系は、前記コリメートレンズを通った断面
略円状のレーザ光の断面を分割して複数のレーザ光に分
割するミラー系を有し、かつそのミラー系をコリメート
レンズを通ったレーザ光の光軸に対して垂直な方向に微
動させる調整手段の操作部を装置の外部に設けてなると
ともに、前記複数のアパーチャは、円形の断面が前記断
面を分割された複数のレーザ光の断面形状の略重心にく
るよう配設されてなることを特徴とするレーザ加工用エ
ネルギー分割装置。1. An incident optical fiber for guiding a laser beam output from a laser oscillator, a collimator lens for collimating the laser beam emitted from the incident optical fiber, and a splitting optical system for splitting the laser beam. A plurality of apertures for squeezing the divided laser light, and a plurality of light condensing light for condensing the laser light on a plurality of emission optical fibers having a focal length shorter than that of a collimator lens and having the same core diameter as the incident optical fiber. In the energy splitting device for laser processing including a lens, the splitting optical system has a mirror system that splits a cross section of the laser beam having a substantially circular cross section that has passed through the collimating lens into a plurality of laser beams. In addition, an operating unit of adjusting means for finely moving the mirror system in the direction perpendicular to the optical axis of the laser light passing through the collimator lens is provided outside the device. Moni, wherein the plurality of apertures, laser processing energy divided apparatus characterized by comprising been arranged to come to substantially the center of gravity of the plurality of laser beam cross-sectional shape of a circular cross-section is divided to the cross-section.
り駆動する駆動手段に連動されてなることを特徴とする
請求項1記載のレーザ加工用エネルギー分割装置。2. The energy splitting device for laser processing according to claim 1, wherein the operating portion of the adjusting means is interlocked with driving means driven by an electric signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5129793A JPH06339786A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Energy splitting device for laser beam processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5129793A JPH06339786A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Energy splitting device for laser beam processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06339786A true JPH06339786A (en) | 1994-12-13 |
Family
ID=15018377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5129793A Pending JPH06339786A (en) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | Energy splitting device for laser beam processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06339786A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6008469A (en) * | 1997-03-27 | 1999-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam branching apparatus |
JP2002335035A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor laser device |
KR100391226B1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-07-12 | 주식회사 한택 | Laser Beam Spltting System and Surface Treatment Method using The Same |
JP2016175813A (en) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | アウレアワークス株式会社 | Single crystal growth apparatus with laser beam division device |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP5129793A patent/JPH06339786A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6008469A (en) * | 1997-03-27 | 1999-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser beam branching apparatus |
KR100391226B1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-07-12 | 주식회사 한택 | Laser Beam Spltting System and Surface Treatment Method using The Same |
JP2002335035A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Hamamatsu Photonics Kk | Semiconductor laser device |
JP2016175813A (en) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | アウレアワークス株式会社 | Single crystal growth apparatus with laser beam division device |
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