激光处理装置的制作方法

本发明涉及一种激光处理装置，其通过向被处理物(或被加工物、工件)的任意部位照射激光来对被处理物实施所期望的处理。

背景技术：

1、作为向被处理物上的任意部位照射激光的激光处理装置，公知有使用扫描振镜使激光束的光轴移位的装置。扫描振镜以反射激光的镜子和高速高精度旋转镜子角度的伺服电机或步进电机作为要素。

2、当扫描振镜的镜子的方向、进而激光光轴的方向移位时，激光光轴与被处理物相交的角度发生变化，同时从镜子到被处理物的光路长度膨胀或收缩。因此，一般来说，在扫描振镜的镜子与被处理物间设置fθ透镜或远心透镜，使穿过该透镜的激光的焦点始终适当地聚焦在被处理物的上表面上(以上，例如参照下述专利文献)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：特许第5519123号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在铜板或铜端子等的焊接处理中，有时想重叠波长不同的两种以上的激光照射到被处理物上的任意部位。典型地，将蓝色激光和红外激光重叠，照射到被处理物上的焊接部位。铜能很好的吸收蓝光，但现有的蓝色激光光源的输出未必足够大，因此同时使用高输出的红外激光光源。

3、如上所述，扫描振镜通常与f θ透镜一起使用。但是，在使激光透过的透镜中，作为普遍的物理定律，不可避免地会出现色差(由于光的折射率依赖于该光的波长)。因此，当试图通过f θ透镜将多个不同波长的激光叠加照射被处理物时，某个波长的激光的照射位置和应该与之重叠的其他波长的激光的照射位置在被处理物上偏离。这种偏差可能导致无法获得期望的激光处理或加工结果。

4、因此，以往无法使用扫描振镜，取而代之使用xy载物台(支撑被处理物或激光加工喷嘴)，使被处理物相对于激光光轴相对移动。

5、另外，虽然也存在色差比较少的玻璃材料的透镜，但如果吸收激光，则作为热透镜效应产生折射率的变化，因此实际上难以应用于kw级的高功率激光。

6、本发明提供一种激光处理装置，其能够重叠波长互不相同的多个激光，并通过扫描振镜适当地照射到被处理物上的任意部位。

7、解决问题的手段

8、本发明中构成了一种激光处理装置，其包括：结合部，其将波长互不相同的多个激光重叠在同一光轴上；焦点移动部，其调节由所述结合部重叠的激光的焦距；以及扫描振镜部，其位于所述焦点移动部的下游，使朝向被处理物的激光的光轴方向移位，其中所述焦点移动部对焦距的调节与通过所述扫描振镜部对光轴方向的移位同步。

9、在所述扫描振镜部和被处理物之间，理想的是不存在使激光通过的透镜。当然，如果色差(包括热透镜效应)仅发生至各激光的照射位置的偏差可以忽略不计的程度，则在扫描振镜部和被处理物之间(重叠了波长不同的多个激光)介入使激光透过的某种透镜是不妨碍的。

10、所述焦点移动部具有通过沿着激光的光轴进退来调节该激光的焦距的透镜。如果在该焦点移动部的透镜的下游配置所述结合部，则在通过该透镜调节焦距后，多个激光在结合部重叠。由此，能够可靠地避免由透镜产生的色差的问题。

11、所述焦点移动部例如具有使由所述结合部重叠的激光的直径扩大的透镜和使通过该透镜的激光的直径缩小的透镜，使沿着该激光的光轴的两个透镜的相对距离与通过所述扫描振镜部对光轴方向的移位同步地扩大或缩小。

12、本发明的激光处理装置例如用于通过对被处理物照射激光来进行焊接。该激光处理装置例如将重叠了蓝色激光和红外激光的激光，经由所述结合部、所述焦点移动部及所述扫描振镜部照射到被处理物上。

13、发明的效果

14、根据本发明，能够实现一种激光处理装置，该激光处理装置能够重叠波长互不相同的多个激光，并通过扫描振镜适当地照射到被处理物上的任意部位。

技术特征：

1.一种激光处理装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的激光处理装置，其中

3.根据权利要求1或2所述的激光处理装置，其中

4.根据权利要求1、2或3所述的激光处理装置，其中

5.根据权利要求1、2、3或4所述的激光处理装置，其用于通过对被处理物照射激光来进行焊接，其中

技术总结
为了提供一种激光处理装置，其能够重叠波长互不相同的多个激光，并通过扫描振镜适当地照射到被处理物上的任意部位，构成一种激光处理装置0，其包括：结合部3，其将波长互不相同的多个激光L1、L2重叠在同一光轴上；焦点移动部4，其调节由所述结合部3重叠的激光L1、L2的焦距；以及扫描振镜部5，其位于所述焦点移动部4的下游，使朝向被处理物W的激光L1、L2的光轴方向移位，其中通过所述焦点移动部4对焦距的调节与通过所述扫描振镜部5对光轴方向的移位同步。

技术研发人员：加藤悦史,山村健,林佳佑
受保护的技术使用者：株式会社片冈制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17