JP2022135789A5

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Publication number: JP2022135789A5
Application number: JP2021035842A
Authority: JP
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2023-12-15

Description

図２Ｂおよび図２Ｃは、レンズ３６ａの移動による焦点位置の調整範囲を示す。
図２Ｂにおいて、図２Ａに示す基準位置にあるレンズ３６ａを、その第１レンズの移動範囲において最もレンズ３６ｂに近づけた状態を示す。このときのレーザ光ＬＷの焦点位置をＺ軸方向における最遠点位置とし、最遠点位置を含み、光軸に対して直交する平面を最遠点面ＦＰとする。なお、厳密には、二次元平面状における四角形状の加工領域（印字エリア）の各対角点が加工領域を含めた最遠点位置となるが、ここでは、二次元平面状の原点位置における光軸方向（Ｚ軸方向）での最遠点位置の説明としている。

図２Ｃにおいて、図２Ａに示す基準位置にあるレンズ３６ａを、その第１レンズの移動範囲において最もレンズ３６ｂから離した状態を示す。このときのレーザ光ＬＷの焦点位置をＺ軸方向における最近点位置とし、最近点位置を含み、光軸に対して直交する平面を最近点面ＮＰとする。

（作用）
制御装置２１は、複数の動作モードを有している。動作モードは、加工モード、表示モードを含む。制御装置２１は、レーザ光源２２とレーザヘッド１２の構成要素とを制御することにより、加工モード、表示モードを実施する。加工モードは、加工対象物Ｗにレーザ光ＬＷを照射し、そのレーザ光ＬＷにより加工対象物Ｗを加工するモードである。表示モードは、加工対象物Ｗに可視光ＬＨを照射し、加工対象物Ｗに対するレーザ光ＬＷの走査を可視化するモードである。モードの切換えは、制御装置２１に設けられた図示しない操作部の操作、制御装置２１が接続された上位のコントローラなどによって行われる。

・第３実施形態のレーザ加工装置２１０は、光ファイバケーブル１３により伝達されたレーザ光ＬＷは、ビームエキスパンダ３３に入射される。したがって、ビームエキスパンダ３３を光ファイバケーブル１３と一体化することにより、レーザヘッド２１２の大きさを低減できる。
（付記１）
加工対象物を加工するためのレーザ光を出射するレーザ光源と、
可視光を出射する可視光源と、
前記レーザ光および前記可視光を走査する走査部と、
前記レーザ光および前記可視光が透過する少なくとも１つのレンズと、前記レーザ光および前記可視光の経路方向に前記レンズを移動させる移動機構とを有するレンズ移動部と、
前記レンズ移動部および前記走査部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記レンズを前記レーザ光が透過するときは、前記走査部を制御して前記レーザ光を走査するとともに前記レンズ移動部を制御して前記レンズを移動させて前記レーザ光の焦点位置を変更し、
前記レンズを前記可視光が透過するときは、前記走査部を制御して前記可視光を走査し、前記レンズを固定位置から移動させない、
レーザ加工装置。
（付記２）
前記レンズ移動部は、前記レーザ光および前記可視光が入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記レーザ光および前記可視光が入射する第２レンズとを含み、前記レンズは、前記第１レンズおよび前記第２レンズの少なくとも一方であり、
前記走査部は、前記第２レンズを透過した前記レーザ光および前記可視光を走査する、
付記１に記載のレーザ加工装置。
（付記３）
前記移動機構は、前記第１レンズと前記第２レンズとの間のレンズ間距離を変更可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを前記レーザ光が透過するときは、前記レンズ間距離を変更して前記レーザ光の焦点位置を調整し、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを前記可視光が透過するときは、前記レンズ間距離を変更しない、
付記２に記載のレーザ加工装置。
（付記４）
前記固定位置は、前記レンズ移動部における前記レンズの移動によって前記レーザ光の焦点位置が変更される調整範囲において、前記調整範囲の中間位置を焦点位置とするときの位置に設定されている、付記１から付記３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
（付記５）
前記固定位置は、前記レンズ移動部における前記レンズの移動によって前記レーザ光の焦点位置が変更される調整範囲において、前記レンズを透過した前記可視光が平行光となる位置に設定されている、付記１から付記３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
（付記６）
前記制御装置は、前記可視光を走査する表示モードを実施するときの前記レンズの位置を前記固定位置とし、前記固定位置に前記レンズを保持する、付記１から付記３のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
（付記７）
前記制御装置は、前記レーザ光を照射する座標値を含む加工情報と、前記座標値に対する補正データとを記憶し、
前記レーザ光を前記加工対象物に照射するときには、前記座標値によって前記走査部および前記レンズ移動部と、を制御して前記レーザ光の走査と前記レーザ光の焦点位置の調整とを行い、
前記可視光を前記加工対象物に照射するときには、前記座標値および前記補正データにより前記走査部を制御して前記可視光の走査を行う、
付記１から付記６のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
（付記８）
前記座標値は、３次元の座標値であって、前記走査部を制御するための２次元の座標値と、前記レンズ移動部を制御するための１次元の座標値と、を含み、
前記制御装置は、
前記レーザ光を前記加工対象物に照射するときには前記２次元の座標値に基づいて前記走査部を制御するとともに前記１次元の座標値に基づいて前記レンズ移動部を制御し、
前記可視光を前記加工対象物に照射するときには、前記２次元の座標値および前記補正データに基づいて前記走査部を制御し、前記１次元の座標値を用いない、
付記７に記載のレーザ加工装置。

Claims

加工対象物を加工するためのレーザ光を出射するレーザ光源と、
可視光を出射する可視光源と、
前記レーザ光および前記可視光を走査する走査部と、
前記レーザ光および前記可視光が透過する少なくとも１つのレンズと、前記レーザ光および前記可視光の経路方向に前記レンズを移動させる移動機構とを有するレンズ移動部と、
前記レンズ移動部および前記走査部を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記レンズを前記レーザ光が透過するときは、前記走査部を制御して前記レーザ光を走査するとともに前記レンズ移動部を制御して前記レンズを移動させて前記レーザ光の焦点位置を変更し、
前記レンズを前記可視光が透過するときは、前記走査部を制御して前記可視光を走査し、前記レンズを固定位置から移動させない、
レーザ加工装置。
前記レンズ移動部は、前記レーザ光および前記可視光が入射する第１レンズと、前記第１レンズを透過した前記レーザ光および前記可視光が入射する第２レンズとを含み、前記レンズは、前記第１レンズおよび前記第２レンズの少なくとも一方であり、
前記走査部は、前記第２レンズを透過した前記レーザ光および前記可視光を走査する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記移動機構は、前記第１レンズと前記第２レンズとの間のレンズ間距離を変更可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを前記レーザ光が透過するときは、前記レンズ間距離を変更して前記レーザ光の焦点位置を調整し、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを前記可視光が透過するときは、前記レンズ間距離を変更しない、
請求項２に記載のレーザ加工装置。
前記固定位置は、前記レンズ移動部における前記レンズの移動によって前記レーザ光の焦点位置が変更される調整範囲において、前記調整範囲の中間位置を焦点位置とするときの位置に設定されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記固定位置は、前記レンズ移動部における前記レンズの移動によって前記レーザ光の焦点位置が変更される調整範囲において、前記レンズを透過した前記可視光が平行光となる位置に設定されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記制御装置は、前記可視光を走査する表示モードを実施するときの前記レンズの位置を前記固定位置とし、前記固定位置に前記レンズを保持する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
前記制御装置は、前記レーザ光を照射する座標値を含む加工情報と、前記座標値に対する補正データとを記憶し、
前記レーザ光を前記加工対象物に照射するときには、前記座標値によって前記走査部および前記レンズ移動部を制御して前記レーザ光の走査と前記レーザ光の焦点位置の調整とを行い、
前記可視光を前記加工対象物に照射するときには、前記座標値および前記補正データにより前記走査部を制御して前記可視光の走査を行う、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記座標値は、３次元の座標値であって、前記走査部を制御するための２次元の座標値と、前記レンズ移動部を制御するための１次元の座標値と、を含み、
前記制御装置は、
前記レーザ光を前記加工対象物に照射するときには前記２次元の座標値に基づいて前記走査部を制御するとともに前記１次元の座標値に基づいて前記レンズ移動部を制御し、
前記可視光を前記加工対象物に照射するときには、前記２次元の座標値および前記補正データに基づいて前記走査部を制御し、前記１次元の座標値を用いない、
請求項７に記載のレーザ加工装置。