JPH10128569A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH10128569A JPH10128569A JP8279614A JP27961496A JPH10128569A JP H10128569 A JPH10128569 A JP H10128569A JP 8279614 A JP8279614 A JP 8279614A JP 27961496 A JP27961496 A JP 27961496A JP H10128569 A JPH10128569 A JP H10128569A
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- laser
- lens
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被加工物の一対の部分間に形成される溶融層
を過度に溶け込ませることなく、精度の良いレーザ加工
を行なうこと。 【解決手段】 レーザ加工装置はレーザ発振器15と、
レーザ発振器15からのレーザ光を集光させる集光レン
ズ8とを備えている。集光レンズ8は、光軸を通る切断
面16によって二分割された一対の半レンズ8a,8b
からなっている。半レンズ8a,8bは焦点距離が異な
っている。半レンズ8aによって集光されたレーザ光1
の焦点位置は、一対の部分3,4からなる被加工物のう
ち部分3の表面からずれているが、半レンズ8bによっ
て集光されたレーザ光の焦点位置は部分4の表面に一致
している。
を過度に溶け込ませることなく、精度の良いレーザ加工
を行なうこと。 【解決手段】 レーザ加工装置はレーザ発振器15と、
レーザ発振器15からのレーザ光を集光させる集光レン
ズ8とを備えている。集光レンズ8は、光軸を通る切断
面16によって二分割された一対の半レンズ8a,8b
からなっている。半レンズ8a,8bは焦点距離が異な
っている。半レンズ8aによって集光されたレーザ光1
の焦点位置は、一対の部分3,4からなる被加工物のう
ち部分3の表面からずれているが、半レンズ8bによっ
て集光されたレーザ光の焦点位置は部分4の表面に一致
している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光を照射して
加工を施すレーザ加工装置に係り、とりわけ一対の部分
からなる被加工物を精度良く加工することができるレー
ザ加工装置に関する。
加工を施すレーザ加工装置に係り、とりわけ一対の部分
からなる被加工物を精度良く加工することができるレー
ザ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からレーザ光を用いたレーザ加工装
置が知られている。このレーザ加工装置は、図4(a)
(b)(c)に示すように、レーザ光1を集光する集光
レンズ2を備え、集光レンズ2によって集光されたレー
ザ光が一対の部分3,4からなる被加工物に照射され
る。
置が知られている。このレーザ加工装置は、図4(a)
(b)(c)に示すように、レーザ光1を集光する集光
レンズ2を備え、集光レンズ2によって集光されたレー
ザ光が一対の部分3,4からなる被加工物に照射され
る。
【0003】被加工物の一対の部分3,4はその端縁同
志が突き合わされ、一対の部分3,4の端縁に沿ってレ
ーザ光1を照射することにより、一対の部分3,4に対
する突き合せ加工が施され、一対の部分3,4間に溶融
層5が形成される。
志が突き合わされ、一対の部分3,4の端縁に沿ってレ
ーザ光1を照射することにより、一対の部分3,4に対
する突き合せ加工が施され、一対の部分3,4間に溶融
層5が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように被加工物
の一対の部分3,4に対してレーザ光1により突き合せ
加工が施されるが、この場合被加工物の一対の部分3,
4が異なる材料からなりレーザ光の吸収率が異なること
がある。
の一対の部分3,4に対してレーザ光1により突き合せ
加工が施されるが、この場合被加工物の一対の部分3,
4が異なる材料からなりレーザ光の吸収率が異なること
がある。
【0005】この場合は、例えば吸収率が高い部分3に
おいて溶融層5の溶け込みが深くなり、部分3の裏面お
よび周囲に熱影響を及ぼしてしまう(図4(b)(c)
参照)。
おいて溶融層5の溶け込みが深くなり、部分3の裏面お
よび周囲に熱影響を及ぼしてしまう(図4(b)(c)
参照)。
【0006】また被加工物の一対の部分6,7が同一材
料からなっていても、部分6,7の厚みが相互に異なる
場合は、薄い部分6において溶融層5の溶け込みが深く
なってしまう(図5参照)。
料からなっていても、部分6,7の厚みが相互に異なる
場合は、薄い部分6において溶融層5の溶け込みが深く
なってしまう(図5参照)。
【0007】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、レーザ光の吸収率が異なっていたりあるい
は厚みが異なる一対の部分からなる被加工物に対し、精
度良く突き合せ加工を行なうことができるレーザ加工装
置を提供することを目的とする。
ものであり、レーザ光の吸収率が異なっていたりあるい
は厚みが異なる一対の部分からなる被加工物に対し、精
度良く突き合せ加工を行なうことができるレーザ加工装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
レーザ光を発振させるレーザ発振器と、レーザ発振器か
らのレーザ光を被加工物へ集光する集光レンズとを備
え、集光レンズは光軸を通る切断面によって二分割され
た一対の半レンズからなり、各半レンズはその焦点距離
が異なって、各半レンズで集光されたレーザ光の焦点位
置を光軸方向に互いにずらしたことを特徴とするレーザ
加工装置である。
レーザ光を発振させるレーザ発振器と、レーザ発振器か
らのレーザ光を被加工物へ集光する集光レンズとを備
え、集光レンズは光軸を通る切断面によって二分割され
た一対の半レンズからなり、各半レンズはその焦点距離
が異なって、各半レンズで集光されたレーザ光の焦点位
置を光軸方向に互いにずらしたことを特徴とするレーザ
加工装置である。
【0009】請求項2記載の発明は、レーザ光を発振さ
せるレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を被
加工物へ集光する集光レンズとを備え、集光レンズは光
軸を通る切断面によって二分割された一対の半レンズか
らなり、各半レンズは光軸方向にずれ、各半レンズで集
光されたレーザ光の焦点位置を光軸方向に互いにずらし
たことを特徴とするレーザ加工装置である。
せるレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザ光を被
加工物へ集光する集光レンズとを備え、集光レンズは光
軸を通る切断面によって二分割された一対の半レンズか
らなり、各半レンズは光軸方向にずれ、各半レンズで集
光されたレーザ光の焦点位置を光軸方向に互いにずらし
たことを特徴とするレーザ加工装置である。
【0010】本発明によれば、各半レンズによって集光
されたレーザ光の焦点位置を互いにずらすことができる
ので、レーザ光の吸収率または厚みの異なる一対の部分
からなる被加工物について、吸収率が小さいかまたは厚
みの大きな部分にレーザ光の焦点位置を一致、またはよ
り近づけ、吸収率が高いかまたは厚みの小さな部分につ
いてはレーザ光の焦点位置がずれるように被加工物を配
置することにより、被加工物の一対の部分間に形成され
る溶融層の過度な溶け込みを防止できる。
されたレーザ光の焦点位置を互いにずらすことができる
ので、レーザ光の吸収率または厚みの異なる一対の部分
からなる被加工物について、吸収率が小さいかまたは厚
みの大きな部分にレーザ光の焦点位置を一致、またはよ
り近づけ、吸収率が高いかまたは厚みの小さな部分につ
いてはレーザ光の焦点位置がずれるように被加工物を配
置することにより、被加工物の一対の部分間に形成され
る溶融層の過度な溶け込みを防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1および図2は本発明に
よるレーザ加工装置の一実施の形態を示す図である。
施の形態について説明する。図1および図2は本発明に
よるレーザ加工装置の一実施の形態を示す図である。
【0012】図1(a)(b)(c)に示すように、レ
ーザ加工装置はレーザ光を発振させるレーザ発振器15
と、レーザ発振器15からのレーザ光1を集光して被加
工物3,4へ集光する集光レンズ8とを備えている。
ーザ加工装置はレーザ光を発振させるレーザ発振器15
と、レーザ発振器15からのレーザ光1を集光して被加
工物3,4へ集光する集光レンズ8とを備えている。
【0013】被加工物3,4は、レーザ光の吸収率が異
なる一対の部分3,4からなり、このうち部分3の方が
部分4より吸収率が高くなっている。また一対の部分
3,4は、その端縁において互いに突き合されている。
なる一対の部分3,4からなり、このうち部分3の方が
部分4より吸収率が高くなっている。また一対の部分
3,4は、その端縁において互いに突き合されている。
【0014】また集光レンズ8は、レーザ光1の光軸1
aを通る切断面16によって二分割された一対の半レン
ズ8a,8bからなっている。
aを通る切断面16によって二分割された一対の半レン
ズ8a,8bからなっている。
【0015】一対の半レンズ8a,8bは、焦点距離が
互いに異なっており、このため半レンズ8aによって集
光されたレーザ光1の焦点位置と半レンズ8bによって
集光されたレーザ光1の焦点位置は光軸1aの方向に互
いにずれている。
互いに異なっており、このため半レンズ8aによって集
光されたレーザ光1の焦点位置と半レンズ8bによって
集光されたレーザ光1の焦点位置は光軸1aの方向に互
いにずれている。
【0016】また図1(a)(b)(c)において、半
レンズ8aによって集光されたレーザ光1は被加工物の
うち部分3に入射するが、半レンズ8aによって集光さ
れたレーザ光1の焦点位置は部分3表面に対してずれて
いる。一方、半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1は部分4に入射するとともに、半レンズ8bによって
集光されたレーザ光の焦点位置は部分4表面に一致する
ようになっている。
レンズ8aによって集光されたレーザ光1は被加工物の
うち部分3に入射するが、半レンズ8aによって集光さ
れたレーザ光1の焦点位置は部分3表面に対してずれて
いる。一方、半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1は部分4に入射するとともに、半レンズ8bによって
集光されたレーザ光の焦点位置は部分4表面に一致する
ようになっている。
【0017】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。
の作用について説明する。
【0018】レーザ発振器15によって発振されたレー
ザ光1は、集光レンズ8によって集光され互いに突き合
された一対の部分3,4からなる被加工物3,4へ照射
され、一対の部分3,4間に溶融層5が形成される。こ
の場合、集光レンズ8の半レンズ8aで集光されたレー
ザ光1は、レーザ光の焦点位置からずれた部分3の表面
に照射され、半レンズ8bで集光されたレーザ光1はレ
ーザ光の焦点位置にある部分4の表面に照射される。
ザ光1は、集光レンズ8によって集光され互いに突き合
された一対の部分3,4からなる被加工物3,4へ照射
され、一対の部分3,4間に溶融層5が形成される。こ
の場合、集光レンズ8の半レンズ8aで集光されたレー
ザ光1は、レーザ光の焦点位置からずれた部分3の表面
に照射され、半レンズ8bで集光されたレーザ光1はレ
ーザ光の焦点位置にある部分4の表面に照射される。
【0019】被加工物のうち部分3は、レーザ光の吸収
率が高くなっているが部分3の表面はレーザ光1の焦点
位置からずれているので、焦点位置に配置された場合に
比較して照射強度が小となることから溶融層5の溶け込
みは浅くなり、部分3の裏面および周囲に及ぼす影響は
小さくなる。
率が高くなっているが部分3の表面はレーザ光1の焦点
位置からずれているので、焦点位置に配置された場合に
比較して照射強度が小となることから溶融層5の溶け込
みは浅くなり、部分3の裏面および周囲に及ぼす影響は
小さくなる。
【0020】これに対して部分4の表面はレーザ光の焦
点位置に一致しているが、部分4はレーザ光の吸収率が
低くなっているので、溶融層5の溶け込みは同じく浅く
なる。
点位置に一致しているが、部分4はレーザ光の吸収率が
低くなっているので、溶融層5の溶け込みは同じく浅く
なる。
【0021】このように、本実施の形態によれば一対の
部分3,4間に形成される溶融層5の溶け込み深さを過
大にすることなく、精度の良い突き合せ加工を行なうこ
とができる。
部分3,4間に形成される溶融層5の溶け込み深さを過
大にすることなく、精度の良い突き合せ加工を行なうこ
とができる。
【0022】なお上記実施の形態において、半レンズ8
aで集光されたレーザ光1の焦点位置を部分3表面に対
してずらし、半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1の焦点位置を部分4表面に一致させているが、これに
限らず半レンズ8aおよび半レンズ8bによって集光さ
れたレーザ光1の焦点位置を、いずれも被加工物3,4
表面に対してずらせてもよい(図6(a)(b))。
aで集光されたレーザ光1の焦点位置を部分3表面に対
してずらし、半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1の焦点位置を部分4表面に一致させているが、これに
限らず半レンズ8aおよび半レンズ8bによって集光さ
れたレーザ光1の焦点位置を、いずれも被加工物3,4
表面に対してずらせてもよい(図6(a)(b))。
【0023】すなわち図6(a)に示すように、半レン
ズ8aおよび半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1の焦点位置をいずれも被加工物3,4の奥側にもって
くるとともに、半レンズ8aによって集光されたレーザ
光1の焦点位置を、半レンズ8bによって集光されたレ
ーザ光1の焦点位置より被加工物3,4に対して大きく
ずらせること(離すこと)もできる。このように半レン
ズ8aによって集光されたレーザ光1の部分3に対する
焦点位置のずれを、半レンズ8bによって集光されたレ
ーザ光1の部分4に対する焦点位置のずれより大きくす
ることにより、レーザ光の吸収率の高い部分3と、レー
ザ光の吸収率の低い部分4間における溶融層5の溶け込
み深さを均一化することができる。
ズ8aおよび半レンズ8bによって集光されたレーザ光
1の焦点位置をいずれも被加工物3,4の奥側にもって
くるとともに、半レンズ8aによって集光されたレーザ
光1の焦点位置を、半レンズ8bによって集光されたレ
ーザ光1の焦点位置より被加工物3,4に対して大きく
ずらせること(離すこと)もできる。このように半レン
ズ8aによって集光されたレーザ光1の部分3に対する
焦点位置のずれを、半レンズ8bによって集光されたレ
ーザ光1の部分4に対する焦点位置のずれより大きくす
ることにより、レーザ光の吸収率の高い部分3と、レー
ザ光の吸収率の低い部分4間における溶融層5の溶け込
み深さを均一化することができる。
【0024】また図6(b)に示すように、半レンズ8
aおよび半レンズ8bによって集光されたレーザ光1の
焦点位置をいずれも被加工物3,4の手前側にもってく
るとともに、半レンズ8aによって集光され部分(吸収
率が低い部分)4に入射するレーザ光1の焦点位置を、
半レンズ8bによって集光され部分(吸収率が高い部
分)3に入射するレーザ光1の焦点位置より被加工物
3,4に対して小さくずらす(接近させる)ことができ
る。このように部分4に入射するレーザ光1の焦点位置
を、部分3に入射するレーザ光1の焦点位置より被加工
物3,4に対して接近させることにより、レーザ光の吸
収率の高い部分3とレーザ光の吸収率の低い部分4間に
おける溶融層5の溶け込み深さを均一化することができ
る。
aおよび半レンズ8bによって集光されたレーザ光1の
焦点位置をいずれも被加工物3,4の手前側にもってく
るとともに、半レンズ8aによって集光され部分(吸収
率が低い部分)4に入射するレーザ光1の焦点位置を、
半レンズ8bによって集光され部分(吸収率が高い部
分)3に入射するレーザ光1の焦点位置より被加工物
3,4に対して小さくずらす(接近させる)ことができ
る。このように部分4に入射するレーザ光1の焦点位置
を、部分3に入射するレーザ光1の焦点位置より被加工
物3,4に対して接近させることにより、レーザ光の吸
収率の高い部分3とレーザ光の吸収率の低い部分4間に
おける溶融層5の溶け込み深さを均一化することができ
る。
【0025】次に図2により、被加工物6,7が同一材
料の異なる厚みを有する一対の部分6,7からなる場合
について述べる。図2において、被加工物のうち薄い部
分6および厚い部分7が、図1(a)(b)(c)に示
す吸収率の高い部分3および吸収率の低い部分4に各々
対応して配置されている。図2において図1(a)
(b)(c)(d)に示す場合と同様、薄い部分6の表
面はレーザ光1の焦点距離からずれ、厚い部分7の表面
はレーザ光1の焦点距離に一致しているので、精度の良
い突き合せ加工を行なうことができる。
料の異なる厚みを有する一対の部分6,7からなる場合
について述べる。図2において、被加工物のうち薄い部
分6および厚い部分7が、図1(a)(b)(c)に示
す吸収率の高い部分3および吸収率の低い部分4に各々
対応して配置されている。図2において図1(a)
(b)(c)(d)に示す場合と同様、薄い部分6の表
面はレーザ光1の焦点距離からずれ、厚い部分7の表面
はレーザ光1の焦点距離に一致しているので、精度の良
い突き合せ加工を行なうことができる。
【0026】次に図3により本発明によるレーザ加工装
置の変形例について述べる。図3に示す変形例は、集光
レンズの構造が異なるのみであり、他は図1に示す実施
の形態と略同一である。
置の変形例について述べる。図3に示す変形例は、集光
レンズの構造が異なるのみであり、他は図1に示す実施
の形態と略同一である。
【0027】すなわち図3に示すように、集光レンズ1
0はレーザ光1の光軸1aを通る切断面16によって二
分割された一対の半レンズ10a,10bからなってい
る。また半レンズ10a,10bは同一焦点距離を有し
ているが、光軸1a方向に互いにずれている。このため
半レンズ10a,10bによって集光されたレーザ光の
焦点位置は光軸1a方向にずれている。
0はレーザ光1の光軸1aを通る切断面16によって二
分割された一対の半レンズ10a,10bからなってい
る。また半レンズ10a,10bは同一焦点距離を有し
ているが、光軸1a方向に互いにずれている。このため
半レンズ10a,10bによって集光されたレーザ光の
焦点位置は光軸1a方向にずれている。
【0028】すなわち、半レンズ10aによって集光さ
れたレーザ光1の焦点位置は、レーザ光の吸収率の高い
部分3表面に対してずれている。一方、半レンズ8bに
よって集光されたレーザ光1の焦点位置は、レーザ光の
吸収率が低い部分4表面と一致している。
れたレーザ光1の焦点位置は、レーザ光の吸収率の高い
部分3表面に対してずれている。一方、半レンズ8bに
よって集光されたレーザ光1の焦点位置は、レーザ光の
吸収率が低い部分4表面と一致している。
【0029】図3において、被加工物のうち部分3はレ
ーザ光の吸収率が高くなっているが部分3の表面はレー
ザ光1の焦点位置からずれているので、溶融層5(図1
(b)(c)参照)の溶け込みが浅くなる。また部分4
はレーザ光の吸収率が低いので、溶融層5の溶け込みは
同様に浅くなる。このため一対の部分3,4間に形成さ
れる溶融層5の溶け込み深さを過大とすることなく精度
の良好な突き合せ加工を施すことができる。
ーザ光の吸収率が高くなっているが部分3の表面はレー
ザ光1の焦点位置からずれているので、溶融層5(図1
(b)(c)参照)の溶け込みが浅くなる。また部分4
はレーザ光の吸収率が低いので、溶融層5の溶け込みは
同様に浅くなる。このため一対の部分3,4間に形成さ
れる溶融層5の溶け込み深さを過大とすることなく精度
の良好な突き合せ加工を施すことができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被加工物
を構成する一対の部分間に形成された溶融層の過度な溶
け込みを防止できる。このため一対の部分間において、
精度の良いレーザ加工を施すことができる。
を構成する一対の部分間に形成された溶融層の過度な溶
け込みを防止できる。このため一対の部分間において、
精度の良いレーザ加工を施すことができる。
【図1】本発明によるレーザ加工装置の一実施の形態を
示す図。
示す図。
【図2】厚みの異なる一対の部分からなる被加工物を示
す図。
す図。
【図3】本発明によるレーザ加工装置の変形例を示す
図。
図。
【図4】従来のレーザ加工装置を示す図。
【図5】従来のレーザ加工装置において厚みの異なる一
対の部分からなる被加工物を示す図。
対の部分からなる被加工物を示す図。
【図6】本発明によるレーザ加工装置の変形例を示す
図。
図。
1 レーザ光 1a 光軸 3,4,6,7 一対の部分 8,10 集光レンズ 8a,8b,10a,10b 半レンズ 15 レーザ発振器 16 切断面
Claims (2)
- 【請求項1】レーザ光を発振させるレーザ発振器と、 レーザ発振器からのレーザ光を被加工物へ集光する集光
レンズとを備え、 集光レンズは光軸を通る切断面によって二分割された一
対の半レンズからなり、 各半レンズはその焦点距離が異なって、各半レンズで集
光されたレーザ光の焦点位置を光軸方向に互いにずらし
たことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項2】レーザ光を発振させるレーザ発振器と、 レーザ発振器からのレーザ光を被加工物へ集光する集光
レンズとを備え、 集光レンズは光軸を通る切断面によって二分割された一
対の半レンズからなり、 各半レンズは光軸方向にずれ、各半レンズで集光された
レーザ光の焦点位置を光軸方向に互いにずらしたことを
特徴とするレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8279614A JPH10128569A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8279614A JPH10128569A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10128569A true JPH10128569A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17613444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8279614A Pending JPH10128569A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10128569A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007059610A1 (de) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Precitec Kg | Laserbearbeitungskopf |
KR101390064B1 (ko) * | 2010-10-19 | 2014-04-30 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 레이저 절단 방법 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP8279614A patent/JPH10128569A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007059610A1 (de) * | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Precitec Kg | Laserbearbeitungskopf |
KR101390064B1 (ko) * | 2010-10-19 | 2014-04-30 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 레이저 절단 방법 |
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