(57)【要約】【課題】  本発明は、レーザビームによる熱レンズ効果を受けないレーザ分岐装置を提供することを目的とする。【解決手段】  レーザビームの入射部と出射部を有する密閉容器、当該密閉容器内に配置された一対の電極であって当該電極間の空間に前記入射部と出射部を結ぶ光路が位置するものと、当該電極間に接続され外部からの制御信号に基づいて駆動が制御されるＲＦ電源とを備え、前記空間に発生させた前記入射部側と前記出射部側の辺が平行でない放電プラズマの屈折効果によって前記入射部に入力されたレーザビームを前記出射部から分岐させて出力させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームの入射部と出射部を有する密閉容器と、当該密閉容器内に配置された一対の電極であって当該電極間の空間に前記入射部と出射部を結ぶ光路が位置するものと、当該電極間に接続され外部からの制御信号に基いて駆動が制御されるＲＦ電源とを備え、前記空間に発生させた前記入射部側と前記出射部側の辺が平行でない放電プラズマの屈折効果によって前記入射部に入力されたレーザビームを前記出射部から分岐させて出力させることを特徴とするレーザ分岐装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント基板のような被加工物にレーザを使用して加工を行うためのレーザ加工装置において、レーザ発振器から出力されたレーザビームの向きを変え、加工対象へと導くために用いられるレーザ分岐装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ発振器から出力されたレーザビームの向きを変えるものとして、超音波による回折格子を発生させる結晶体にレーザビームを通過させ、光の回折現象を用いてレーザビームを分岐させる音響光学素子（ＡＯＭ）が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、レーザ発振器から出力されたレーザビームの向きを変え、加工対象へと導く音響光学素子、さらに音響光学素子の結晶体としてゲルマニウム等を使うことが開示されている。また特許文献２には、音響光学素子の構造例が開示されている。
【０００４】
上記音響光学素子の結晶体として、例えば特許文献１に開示されるようにゲルマニウムを用いた場合、レーザビームが結晶内部を通過する際に光吸収による発熱が発生し、その結果、結晶体の熱膨張及び屈折率が変化し、レーザビームに対してレンズとしての作用（熱レンズ効果）を起こす。
この熱レンズ効果は結晶体内部の温度分布によって発生するため、レーザビームによって結晶が加熱される過程で変動し、またレーザビームの平均パワーによっても変動する。その為、あらかじめ熱レンズ効果を見込んでそれを補償する設計をしたとしても、結晶の加熱過程においては完全には補償できず、またレーザビームの平均パワーが異なる加工においては別個の補償を行わねばならない。結果としてレーザ加工装置の能力および作業性を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003-53579号公報
【特許文献２】特開2005-17343号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、レーザビームによる熱レンズ効果を受けないレーザ分岐装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のレーザ分岐装置においては、レーザビームの入射部と出射部を有する密閉容器と、当該密閉容器内に配置された一対の電極であって当該電極間の空間に前記入射部と出射部を結ぶ光路が位置するものと、当該電極間に接続され外部からの制御信号に基いて駆動が制御されるＲＦ電源とを備え、前記空間に発生させた前記入射部側と前記出射部側の辺が平行でない放電プラズマの屈折効果によって前記入射部に入力されたレーザビームを前記出射部から分岐させて出力させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、構成素子にゲルマニウムの如き結晶体を用いないので、レーザビームによる熱レンズ効果を受けないレーザ分岐装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例となるレーザ分岐装置を説明するための図である。
【図２】図１のレーザ分岐装置において、電極を中心に描いた構造図である。
【図３】本発明の他の実施例となるレーザ分岐装置において、電極を中心に描いた構造図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
本発明の一実施例について説明する。
図１において、レーザ分岐装置１は、図示していないレ−ザ発信器からのレーザビーム２を受光し、制御部３からの制御信号に基づき、レーザ加工が必要なタイミングではレーザビーム２を分岐させ、このタイミング以外ではレーザビーム２を分岐させない働きをするものである。分岐させたレーザビーム２は、光学系４を介して加工対象であるワーク５に照射される。このような方式のレーザ加工装置は良く知られているものである。
【００１１】
レーザ分岐装置１は、立方体型の密閉容器６とこの密閉容器６の対向する面に設けられた入射窓７と出射窓８を備える。入射窓７と出射窓８は、例えばセレン化亜鉛を含む材料で構成し、レーザビーム２を透過できるようになっている。
密閉容器６の内部には、図２に示すような、台形状かつ平面型の一対の電極９と１０からなる構造体が収容されている。密閉容器６の外側には、電極９と１０に接続されたＲＦ電源１１が設けられている。ＲＦ電源１１の一方の端子は接地されている。制御部３からの制御信号は、ＲＦ電源１１の駆動を制御するのに使用される。
【００１２】
レーザ分岐装置１へ入射されたレーザビーム２は入射窓７から入り、電極９と１０の間の空間を経由して、出射窓８から出力されるような光路が形成されている。ＲＦ電源１１が駆動されない場合、入射窓７に入射したレーザビーム２は直進し矢印Ａの方向へ進むが、ＲＦ電源１１が駆動された場合、電極９と１０の間の空間には、電極９、１０の形状に対応して、水平断面が台形状の放電プラズマ１２が生成されるようになる。入射窓７からのレーザビーム２は放電プラズマ１２の一辺１３に入力され、辺１３とは平行でない他辺１４から出射窓７に出力される。この際、レーザビーム２は分岐し、入射方向と所定の角度を持った矢印Ｂの方向へ出力される。
【００１３】
なお、以上の実施例において、電極９と１０は、その形状を台形状にしたが、その他の多角形にしても良い。この場合、入射窓７からのレーザビームを多角形放電プラズマの一辺に入力させ、当該一辺とは平行しない他辺から出射窓８に出力させる。このようにしても、同様の分岐作用を得ることができる。
【００１４】
図３は本発明の他の実施例となるレーザ分岐装置において、電極を中心に描いた構造図である。図３に示すように、片方の電極１５の長さを他方の電極１６より大きくして、両電極間に垂直断面が台形状の放電プラズマ１７が生成されるようにしても良い。この場合、入射窓７からのレーザビーム２は放電プラズマ１７の一辺１８に入力され、辺１８とは平行でない他辺１９から出射窓８に出力される。この際、レーザビーム２は分岐し、入射方向と所定の角度を持った矢印Ｂの方向へ出力される。
【符号の説明】
【００１５】
１：レーザ分岐装置  ２：レーザビーム  ３：制御部  ４：光学系  ５：ワーク
６：密閉容器  ７：入射窓  ８：出射窓  ９、１０、１５、１６：電極
１１：ＲＦ電源  １２、１７：放電プラズマ
１３、１４、１８、１９：放電プラズマの辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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