(57)【要約】【課題】大がかりな装置を不要とし、スパッタの散乱を防止でき、かつ、シールド性能を低下させずに対物レンズを保護する。【解決手段】対物レンズ３と被加工物との間に、対物レンズ３から出射されるレーザ光の光軸Ｃを横切るように配置される帯状の透明フィルム４と、該透明フィルム４を巻き取る巻き取り装置８とを備える対物レンズ保護装置１を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと被加工物との間に、前記対物レンズから出射されるレーザ光の光軸を横切るように配置される帯状の透明フィルムと、
該透明フィルムを巻き取る巻き取り装置とを備える対物レンズ保護装置。
【請求項２】
前記巻き取り装置の下方に配置されたダスト受け部材を備える請求項１に記載の対物レンズ保護装置。
【請求項３】
前記透明フィルムをロール状に巻いた状態で保持するフィルム供給部と、
該フィルム供給部、前記巻き取り装置およびこれらフィルム供給部と巻き取り装置との間に配される透明フィルムを被覆するケースとを備え、
該ケースに、前記対物レンズから出射されるレーザ光を被加工物に向けて通過させる貫通孔が設けられている請求項１に記載の対物レンズ保護装置。
【請求項４】
前記対物レンズまたは該対物レンズを支持する支持部材に固定されるベース部材を備え、
該ベース部材に前記ケースが着脱可能に取り付けられる請求項３に記載の対物レンズ保護装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の対物レンズ保護装置を備えるレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズ保護装置およびレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物のレーザ加工を行うレーザ加工装置において、加工されることにより発生するスパッタが対物レンズや保護ガラスの表面に付着して、清掃が必要となったり、破損したりする不都合の発生を防止するために、対物レンズと被加工物との間に高圧エアを供給するエアブロー装置を備えたレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特器２０００−２６３２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高圧エアによりスパッタが対物レンズあるいは保護ガラスに付着するのを防止する特許文献１のレーザ加工装置では、高圧エアを供給するために装置が大がかりとなるという不都合がある。また、高圧エアで吹き飛ばされたスパッタが周囲に飛散しないように集める装置も必要となり、装置が複雑化する問題もある。さらに、レーザ加工に際して、被加工物の酸化を防止するために供給されるシールドガスが高圧エアによって影響を受け、シールド性能が低下してしまう不都合も考えられる。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、大がかりな装置を不要とし、スパッタの散乱を防止でき、かつ、シールド性能を低下させずに対物レンズを保護することができる対物レンズ保護装置およびレーザ加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、対物レンズと被加工物との間に、前記対物レンズから出射されるレーザ光の光軸を横切るように配置される帯状の透明フィルムと、該透明フィルムを巻き取る巻き取り装置とを備える対物レンズ保護装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、対物レンズから出射されたレーザ光は、光軸を横切るように配置された透明フィルムを透過して被加工物に照射され、被加工物を加工する。加工の際に被加工物からスパッタが飛散することになるが、対物レンズと被加工物との間に配置された透明フィルムにより、飛散したスパッタが対物レンズに付着することが防止される。そして、加工が進行し、透明フィルムにスパッタが付着してきた場合には、巻き取り装置を作動させることにより、スパッタが付着した透明フィルムを巻き取って、新たな透明フィルムを対物レンズと被加工物との間に配置し、加工を継続することが可能となる。
【０００８】
上記発明においては、前記巻き取り装置の下方に配置されたダスト受け部材を備えることとしてもよい。
このようにすることで、巻き取られることにより透明フィルムから脱落するスパッタがダスト受け部材により受け取られるので、脱落したスパッタが被加工物に落下することを防止できる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記透明フィルムをロール状に巻いた状態で保持するフィルム供給部と、該フィルム供給部、前記巻き取り装置およびこれらフィルム供給部と巻き取り装置との間に配される透明フィルムを被覆するケースとを備え、該ケースに、前記対物レンズから出射されるレーザ光を被加工物に向けて通過させる貫通孔が設けられていることとしてもよい。
【００１０】
このようにすることで、レーザ光が通過する領域を除き、ケースにより透明フィルムを被覆することで、未使用の透明フィルムにスパッタが付着してしまう不都合を防止し、透明フィルムを有効利用することができる。また、ケースをダスト受け部材として利用することが可能となり、透明フィルムから脱落したスパッタが被加工物に落下することを防止できる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記対物レンズまたは該対物レンズを支持する支持部材に固定されるベース部材を備え、該ベース部材に前記ケースが着脱可能に取り付けられることとしてもよい。
このようにすることで、ベース部材にケースを着脱することで、透明フィルムを簡易に対物レンズと被加工物との間に取り付け、取り外すことができる。したがって、ケースをベース部材に取り付けて対物レンズと被加工物との間に透明フィルムを配置した状態でレーザ加工を行い、スパッタが付着する都度に巻き取り装置を作動させて透明フィルムを巻き取り、ケースをベース部材から取り外すことで、使用し終えた透明フィルムを新たなものに簡易に交換することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記いずれかの対物レンズ保護装置を備えるレーザ加工装置を提供する。
本発明によれば、対物レンズと被加工物との間に配置される透明フィルムにより対物レンズにスパッタが付着しないように保護されるので、継続してレーザ加工を行うことができる。また、シールドガスを使用したレーザ加工を行う場合に、シールドガスに影響を与えることなく対物レンズを保護でき、シールド性能の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大がかりな装置を不要とし、スパッタの散乱を防止でき、かつ、シールド性能を低下させずに対物レンズを保護することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態に係る対物レンズ保護装置１およびレーザ加工装置２について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るレンズ保護装置１は、図１に示されるように、レーザ加工装置２の対物レンズ３と被加工物Ｗとの間に配置される装置であって、帯状の透明フィルム４を備えている。
【００１５】
帯状の透明フィルム４は、ロール状に巻かれた状態で、対物レンズ３の両側に、平行間隔をあけて配置されたモータシャフト５およびシャフト６に取り付けられている。これにより、モータシャフト５とシャフト６との間に掛け渡され、対物レンズ３の光軸Ｃを遮って配置されるようになっている。
【００１６】
このようにすることで、対物レンズ３から出射されるレーザ光は、透明フィルム４を透過して被加工物Ｗに照射され、被加工物Ｗのレーザ加工が行われるようになっている。一方、被加工物Ｗ側から見ると、対物レンズ３の少なくとも先端面全体が透明フィルム４により被覆された状態となっているので、レーザ加工により被加工物Ｗから発生するスパッタが対物レンズ３方向に飛散しても、透明フィルム４に遮られて対物レンズ３に付着することが防止されるようになっている。
【００１７】
また、本実施形態に係るレンズ保護装置１は、図２および図３に示されるように、ロール状に巻かれた帯状の透明フィルム４を被覆するケース本体７ａと、前記モータシャフト５およびシャフト（フィルム供給部）６を平行間隔をあけて支持するケース蓋７ｂとを備えている。シャフト６は摩擦等により、所定の張力が加わらないと透明フィルム４が巻き出されない構造になっている。モータシャフト５は、モータ（巻き取り装置）８の作動により、定期的にあるいは必要に応じて巻き取り方向に回転させられるようになっている。
【００１８】
前記ケース本体７ａは、対物レンズ３の光軸Ｃに一致する位置に、対物レンズ３から出射されるレーザ光を遮ることなく通過させる貫通孔９，１０を備えている。これにより、ケース本体７ａとケース蓋７ｂとを組み合わせると、透明フィルム４は、貫通孔９，１０から部分的に露出される以外の全体をケース本体７ａおよびケース蓋７ｂからなるケース７内に収容されるようになっている。
したがって、ケース本体７ａは、前記シャフト６に取り付けられたロール状の透明フィルム４の下面、および、前記モータ８のモータシャフト５に巻き取られた透明フィルム４の下面を被覆するようになっている。
【００１９】
また、ケース７は、図４に示されるように、対物レンズ３を支持するレーザ加工装置本体１１に設けられたベース部材１２に着脱可能に取り付けられるようになっている。着脱機構としては、ネジ、磁石等、任意の着脱機構を採用することができる。
【００２０】
このように構成された本実施形態に係る対物レンズ保護装置１およびレーザ加工装置２の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る対物レンズ保護装置１を備えたレーザ加工装置２により被加工物Ｗのレーザ加工を行うには、図２に示されるように、ロール状に巻かれた帯状の透明フィルム４を収容したケース７を、図４に示されるように、レーザ加工装置本体１１に設けられたベース部材１２に取り付ける。
【００２１】
このようにすることで、対物レンズ３の鉛直下方にケース本体７ａの貫通孔９，１０が一致し、対物レンズ３と被加工物Ｗとの間には透明フィルム４のみが、対物レンズ３の光軸Ｃを遮るように配置される。この状態で、レーザ加工装置２の作動により、レーザ光を対物レンズ３から出射させることにより、レーザ光が、ケース本体７ａの貫通孔９，１０を通過し、透明フィルム４を透過して、被加工物Ｗに照射される。
【００２２】
そして、被加工物Ｗに対してレーザ加工が進行すると、被加工物Ｗからスパッタが飛散することになる。この場合において、対物レンズ３と被加工物Ｗとの間には透明フィルム４が配置されているので、対物レンズ３側に向けて飛散したスパッタは透明フィルム４により遮られ、対物レンズ３に到達することがない。したがって、対物レンズ３にスパッタが付着しないように対物レンズ３が保護されることになる。
【００２３】
また、本実施形態に係る対物レンズ保護装置１によれば、ケース本体７ａに設けられた貫通孔９，１０を除き、透明フィルム４全体がケース７によって被覆されているので、被加工物Ｗから発せられたスパッタは貫通孔９，１０に対応している透明フィルム４に部分的に付着するのみである。その結果、未使用の透明フィルム４にスパッタが付着してしまう不都合を防止して、透明フィルム４の無駄を省くことができる。
【００２４】
さらに、レーザ加工が継続的に行われることにより、透明フィルム４にはスパッタが付着するようになる。この場合には、モータ８の作動により、透明フィルム４をモータシャフト５に巻き取ることにより、シャフト６側のロール状の透明フィルム４が巻き出され、貫通孔９，１０に対応する位置には、スパッタの付着していない新たな透明フィルム４が配置されるようになる。
【００２５】
したがって、本実施形態に係る対物レンズ保護装置１およびレーザ加工装置２によれば、定期的にまたは必要に応じてモータ８を作動させ、新たな透明フィルム４を対物レンズ３と被加工物Ｗとの間に配置することにより、対物レンズ３の清掃を行うことなく、継続的に被加工物Ｗのレーザ加工を行うことができる。
【００２６】
この場合において、ケース本体７ａが透明フィルム４の被加工物Ｗ側を被覆しているので、モータシャフト６側に巻き取られた透明フィルム４の下方に配置されたケース本体７ａ部分が、ダスト受け部材として機能するようになる。
すなわち、スパッタが付着した透明フィルム４を巻き取ることにより、塊状になったスパッタが透明フィルム４から脱落することが考えられるが、ダスト受け部材として機能するケース本体７ａによって、脱落したスパッタ塊が受け取られ、被加工物Ｗの表面に落下することが防止される。また、脱落したスパッタ塊はケース本体７ａ内に集められるので、透明フィルム４を交換する際に、まとめて廃棄することができる。
【００２７】
このように、本実施形態に係る対物レンズ保護装置１によれば、従来の高圧エアを使用したものと比較して、大がかりな装置が不要であり、飛散したスパッタの回収も容易に行うことができるという利点が有る。さらに、高圧エアを使用しないので、対物レンズ３と被加工物Ｗとの間の気流を乱すことがなく、レーザ加工の際に供給されるシールドガスに影響を与えることがない。したがって、シールドガスによるシールド性能の低下を防止しつつ、レーザ加工を行うことができるという利点が有る。
【００２８】
また、本実施形態に係る対物レンズ保護装置１によれば、ケース７をレーザ加工装置本体１１に設けたベース部材１２に着脱することにより、容易に交換することができる。また、対物レンズ３を支持するレボルバ１３を回転させて他の対物レンズ３を使用する場合においても、対物レンズ保護装置１を交換することなく共用することができ、対物レンズ３と被加工物Ｗとの間における対物レンズ保護装置１の設置スペースを低減することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、ロール状に巻かれた透明フィルム４をケース７内に収容する構造のものを例示したが、これに代えて、透明フィルム４全体を露出させた状態のものを採用してもよい。この場合には、被加工物Ｗ側の表面全体にスパッタが付着することとなるため、１回の巻き取り量を多くすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る対物レンズ保護装置およびレーザ加工装置を示す対物レンズ周辺の部分的な正面図である。
【図２】図１の対物レンズ保護装置を示す斜視図である。
【図３】図２の対物レンズ保護装置の分解斜視図である。
【図４】図１の対物レンズ保護装置の着脱を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｃ  光軸
Ｗ  被加工物
１  対物レンズ保護装置
２  レーザ加工装置
３  対物レンズ
４  透明フィルム
６  シャフト（フィルム供給部）
７  ケース
７ａ  ケース本体（ダスト受け部材）
８  モータ（巻き取り装置）
９，１０  貫通孔
１１  レーザ加工装置本体（支持部材）
１２  ベース部材
【図１】
2008073755.tif 000003
【図２】
2008073755.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008073755.tif 000006