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公開番号2025104684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222656
出願日2023-12-28
発明の名称レーザー照射装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23K 26/34 20140101AFI20250703BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】精度よく照射対象物を照射できるレーザー照射装置を提供する。
【解決手段】レーザー素子と、受光素子と、移動機構と、レーザー光の照射方向が変わるように、前記レーザー素子を回転させる回転機構と、前記レーザー素子、前記移動機構、および前記回転機構を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記受光素子とを対向させる第1処理と、前記第1処理の後に、前記レーザー素子を制御して、前記受光素子へレーザー光を照射させる第2処理と、前記第2処理の後に、前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記照射対象物とを対向させる第3処理と、前記第3処理の後に、前記レーザー素子および前記移動機構を制御して、前記受光素子の検出値に基づいて、前記照射対象物へレーザー光を照射させながら、前記相対位置を変化させる第4処理と、を行う、レーザー照射装置。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
レーザー光を照射するレーザー素子と、
前記レーザー素子からのレーザー光を受光する受光素子と、
前記レーザー素子と照射対象物との相対位置を変化させる移動機構と、
レーザー光の照射方向が変わるように、前記レーザー素子を回転させる回転機構と、
前記レーザー素子、前記移動機構、および前記回転機構を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記受光素子とを対向させる第１処理と、
前記第１処理の後に、前記レーザー素子を制御して、前記受光素子へレーザー光を照射させる第２処理と、
前記第２処理の後に、前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記照射対象物とを対向させる第３処理と、
前記第３処理の後に、前記レーザー素子および前記移動機構を制御して、前記受光素子の検出値に基づいて、前記照射対象物へレーザー光を照射させながら、前記相対位置を変化させる第４処理と、
を行う、レーザー照射装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記回転機構は、前記レーザー素子を、第１方向に沿う回転軸まわりに回転させ、
前記レーザー素子は、
前記第２処理において、前記第１方向と交差する第２方向にレーザー光を照射し、
前記第４処理において、前記第１方向および前記第２方向と交差する第３方向にレーザー光を照射する、レーザー照射装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記移動機構は、前記第２方向の反対方向に前記レーザー素子を移動させる、レーザー照射装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記照射対象物は、前記レーザー素子からのレーザー光によって加工される加工対象物である、レーザー照射装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記照射対象物は、前記レーザー素子からのレーザー光によって記録される記録対象物である、レーザー照射装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記レーザー素子からのレーザー光を拡散させる拡散素子を有し、
前記レーザー素子からのレーザー光は、前記拡散素子を介して、前記受光素子に入射する、レーザー照射装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記レーザー素子からのレーザー光を減光させる減光素子を有し、
前記レーザー素子からのレーザー光は、前記減光素子を介して、前記受光素子に入射する、レーザー照射装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記第２処理における前記レーザー素子と前記受光素子との間の距離は、前記第４処理における前記レーザー素子と前記照射対象物との間の距離よりも大きい、レーザー照射装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記制御部は、前記第２処理において前記レーザー素子をパルス駆動させ、前記第４処理において前記レーザー素子をＣＷ駆動させる、レーザー照射装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記制御部は、前記第２処理および前記第４処理において、前記レーザー素子をパルス駆動させ、
前記第２処理におけるパルス駆動の周波数は、前記第４処理におけるパルス駆動の周波数よりも高い、レーザー照射装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー照射装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザー光を照射して、加工対象物を加工する加工装置や、記録対象物に印字などの記録を行う記録装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、レーザー素子が配列された発光素子アレイを有して構成されるプリンター用ヘッドと、プリンター用ヘッドから出射される光により硬化する光硬化性液を収容する液槽と、光により硬化して形成された成形物が付着するステージ部と、を有する３次元プリンター装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１５４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなレーザー光を照射するレーザー照射装置では、例えばレーザー照射を繰り返し行った場合に、レーザー素子の特性が設計値からずれることがある。レーザー素子の特性が設計値からずれた状態で照射対象物を照射すると、精度よく照射することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザー照射装置の一態様は、
レーザー光を照射するレーザー素子と、
前記レーザー素子からのレーザー光を受光する受光素子と、
前記レーザー素子と照射対象物との相対位置を変化させる移動機構と、
レーザー光の照射方向が変わるように、前記レーザー素子を回転させる回転機構と、
前記レーザー素子、前記移動機構、および前記回転機構を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記受光素子とを対向させる第１処理と、
前記第１処理の後に、前記レーザー素子を制御して、前記受光素子へレーザー光を照射させる第２処理と、
前記第２処理の後に、前記回転機構を制御して、前記レーザー素子と前記照射対象物とを対向させる第３処理と、
前記第３処理の後に、前記レーザー素子および前記移動機構を制御して、前記受光素子の検出値に基づいて、前記照射対象物へレーザー光を照射させながら、前記相対位置を変化させる第４処理と、
を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す斜視図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置のヘッドを模式的に示す底面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態に係るレーザー照射装置の制御部の処理を説明するためのフローチャート。
第１実施形態に係るレーザー照射装置のレーザー素子における時間と光出力との関係を示すグラフ。
第１実施形態に係るレーザー照射装置のレーザー素子における注入される電流と光出力との関係を示すグラフ。
第１実施形態に係るレーザー照射装置のレーザー素子における注入される電流と光出力との関係を示すグラフ。
第１実施形態の第１変形例に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第１実施形態の第２変形例に係るレーザー照射装置を模式的に示す斜視図。
第２実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す斜視図。
第２実施形態に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第２実施形態に係るレーザー照射装置の制御部の処理を説明するためのフローチャート。
第２実施形態の変形例に係るレーザー照射装置を模式的に示す斜視図。
第２実施形態の変形例に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
第２実施形態の変形例に係るレーザー照射装置を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【０００９】
１．第１実施形態
１．１．レーザー照射装置
１．１．１．構成
まず、第１実施形態に係るレーザー照射装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るレーザー照射装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るレーザー照射装置１００を模式的に示す図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、例えば、水平方向である。Ｚ軸方向は、例えば、鉛直方向である。
【００１０】
レーザー照射装置１００は、図１および図２に示すように、ヘッド１０と、移動機構２０と、第１光学素子３０と、校正装置４０と、第２光学素子５０と、ステージ６０と、制御部７０と、を有している。なお、便宜上、図１では、ヘッド１０を簡略化して図示している。レーザー照射装置１００は、例えば、レーザー加工装置である。レーザー照射装置１００は、例えば、レーザー溶融法（Selective Leaser Melting：ＳＬＭ）を利用した金属３Ｄプリンターである。
（【００１１】以降は省略されています）

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