激光控制装置及激光脉冲切取方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够提高激光脉冲的能量利用效率的激光控制装置。激光振荡器输出脉冲激光束。脉冲激光束入射到切取光学系统。切取光学系统具有如下特性：在输入切取指令之后经过了一定的动作延迟时间的时刻，开始从脉冲激光束中切取一部分激光脉冲。激光控制装置在激光脉冲的上升时刻之前的时刻向切取光学系统输出切取指令，并且以使从输出切取指令的时刻起经过了动作延迟时间的时刻在激光脉冲的上升时刻之后的方式输出切取指令。升时刻之后的方式输出切取指令。升时刻之后的方式输出切取指令。

【技术实现步骤摘要】
激光控制装置及激光脉冲切取方法
[0001]本申请主张基于2021年7月2日申请的日本专利申请第2021
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110774号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。


[0002]本专利技术涉及一种激光控制装置及激光脉冲切取方法。

技术介绍

[0003]已知有一种使用激光束对印刷基板等进行钻孔加工的激光加工装置(参考专利文献1)。专利文献1中所公开的激光加工装置包括输出脉冲激光束的激光振荡器及从激光脉冲切取一部分的声光调制器。在激光脉冲上升之后，向声光调制器施加切取指令，从而从激光脉冲切取一部分激光脉冲。切取的激光脉冲入射到加工对象物，而剩余的激光脉冲则输入到光束截止器。
[0004]专利文献1：日本特开2017
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159317号公报
[0005]在声光调制器等切取光学系统中，在从输入切取指令到实际进行激光脉冲的切取为止产生动作延迟。因此，从激光脉冲的上升到输入切取指令为止的期间及从输入切取指令到实际进行切取为止的期间的激光脉冲的能量会被白白浪费掉。换言之，激光脉冲的能量的利用效率会降低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种能够提高激光脉冲的能量利用效率的激光控制装置及激光脉冲切取方法。
[0007]根据本专利技术的一观点，提供一种激光控制装置，其控制激光振荡器及切取光学系统，其中，所述激光振荡器，输出脉冲激光束，所述切取光学系统具有如下特性：在所述脉冲激光束入射且输入切取指令之后经过了一定的动作延迟时间的时刻，开始从所述脉冲激光束中切取一部分激光脉冲，
[0008]所述激光控制装置进行如下控制：
[0009]在所述激光脉冲的上升时刻之前的时刻，向所述切取光学系统输出所述切取指令，并且以使从输出所述切取指令的时刻起经过了所述动作延迟时间的时刻在所述激光脉冲的上升时刻之后的方式输出所述切取指令。
[0010]根据本专利技术的另一观点，提供一种激光脉冲切取方法，其使激光振荡器输出激光脉冲入射到切取光学系统，从而从所述激光脉冲中切取一部分激光脉冲，其中
[0011]所述切取光学系统具有如下特性：在输入切取指令之后经过了一定的动作延迟时间的时刻，开始从所述激光脉冲中切取一部分激光脉冲，
[0012]在所述激光脉冲的上升时刻之前的时刻，向所述切取光学系统输出所述切取指令，并且以使从输出所述切取指令的时刻起经过了所述动作延迟时间的时刻在所述激光脉冲的上升时刻之后的方式输出所述切取指令。
[0013]若以上述条件输出切取指令，则从激光脉冲的上升到开始切取为止的时间变得比动作延迟时间更短。因此，能够提高激光脉冲的能量利用效率。
附图说明
[0014]图1是搭载有基于一实施例的激光控制装置的激光加工机的概略图。
[0015]图2是表示存储于存储部的相关信息的一例的图表。
[0016]图3是表示存储于存储部的相关信息的另一例的曲线图。
[0017]图4中(A)及(B)分别是本实施例及比较例的激光控制装置动作的情况下的振荡指令trg、激光脉冲LP0、切取指令chp及激光脉冲LP1的时序图。
[0018]图5是表示基于本实施例的激光控制装置所执行的激光脉冲的切取步骤的流程图。
[0019]图6是表示确定脉冲输出延迟时间td的步骤的流程图。
[0020]图7是搭载有基于其他实施例的激光控制装置的激光加工机的概略图。
[0021]图8是使基于其他实施例的激光控制装置动作的情况下的振荡指令trg、激光脉冲LP0、路径选择指令sel、切取指令chp及激光脉冲LP1、LP2的时序图。
[0022]图中：10
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激光振荡器，11
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光束分离器，12
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照射光学系统，13
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光圈，14
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切取光学系统，15
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光束截止器，16
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折返镜，17
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扫描光学系统，18X
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可移动反射镜，18Y
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可移动反射镜，19
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透镜，20
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光检测器，30
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工作台，31
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移动机构，40
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激光控制装置，41
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存储部，50
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输入装置，60
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加工对象物，trg
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振荡指令，chp
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切取指令，det
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检测信号，sel
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路径选择指令，sig1、sig2
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控制信号。
具体实施方式
[0023]参考图1～图6，对基于一实施例的激光控制装置及激光脉冲切取方法进行说明。
[0024]图1是搭载有基于本实施例的激光控制装置40的激光加工机的概略图。该激光加工机例如使用于印刷基板的钻孔加工中。
[0025]激光振荡器10从激光控制装置40接收振荡指令trg从而输出脉冲激光束。作为激光振荡器10，例如使用二氧化碳激光振荡器等气体激光振荡器。从激光振荡器10输出的脉冲激光束被光束分离器11分支成两个路径。作为光束分离器11，例如使用部分反射镜。
[0026]被光束分离器11分支的两个脉冲激光束中的一个经由照射光学系统12、光圈13而入射到切取光学系统14，而另一个则入射到光检测器20。照射光学系统12改变脉冲激光束的束散角及光束直径中的至少一个。作为照射光学系统12，例如使用光束扩展器。光圈13对脉冲激光束的光束截面进行整形。
[0027]光检测器20在激光脉冲入射的期间输出检测信号det。作为光检测器20，例如使用能够高速响应的光敏元件等。从光检测器20输出的检测信号det输入到激光控制装置40。
[0028]切取光学系统14根据从激光控制装置40输入过来的切取指令chp从入射的激光脉冲LP0中切取时间轴上的一部分，从而生成用于加工的激光脉冲LP1。从切取指令chp的输入时刻到切取激光脉冲LP1为止产生一定的动作延迟。将从切取指令chp的输入时刻到切取激光脉冲LP1为止的时间称为动作延迟时间tdo。激光脉冲LP0中的除了激光脉冲LP1以外的部分则入射到光束截止器15。从激光脉冲LP0切取的激光脉冲LP1沿着加工路径而传播。作为
切取光学系统14，例如使用声光调制器(AOM)。
[0029]由切取光学系统14切取的激光脉冲LP1经由折返镜16、扫描光学系统17及透镜19入射到加工对象物60。扫描光学系统17根据来自激光控制装置40的控制信号sig1使脉冲激光束的行进方向在二维方向上摆动。作为扫描光学系统17，例如使用包括一对可移动反射镜18X、18Y的加尔瓦诺扫描仪。透镜19将通过扫描光学系统17使进行方向摆动的脉冲激光束聚光到加工对象物60的表面。作为透镜19，例如使用fθ透镜。通过使扫描光学系统17进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光控制装置，其控制激光振荡器及切取光学系统，其中，所述激光振荡器输出脉冲激光束，所述切取光学系统具有如下特性：在所述脉冲激光束入射且输入切取指令之后经过了一定的动作延迟时间的时刻，开始从所述脉冲激光束中切取一部分激光脉冲，所述激光控制装置的特征在于，进行如下控制：在所述激光脉冲的上升时刻之前的时刻，向所述切取光学系统输出所述切取指令，并且以使从输出所述切取指令的时刻起经过了所述动作延迟时间的时刻成为所述激光脉冲的上升时刻之后的方式输出所述切取指令。2.根据权利要求1所述的激光控制装置，其特征在于，所述激光振荡器与振荡指令的输入同步地输出所述激光脉冲，所述激光控制装置进一步进行如下控制：向所述激光振荡器输出所述振荡指令；将所述振荡指令所指示的脉冲的重复频率及脉冲宽度中的至少一个与脉冲输出延迟时间建立对应关联的相关信息进行存储；根据从所述振荡指令所指示的脉冲的重复频率及脉冲宽度中的至少一个和所述相关信息获得的所述脉冲输出延迟时间及所述动作延迟时间，确定比所述脉冲输出延迟时间更短并且比从所述脉冲输出延迟时间减去所述动作延迟时间而得的值更长的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原裕，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：