CN1159129C - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的激光加工装置具有产生激光的激光振荡器(3)、主偏转检流计反射镜(7)、Fθ透镜(10)、设在激光振荡器(3)与主偏转检流计反射镜(7)之间的光路中的副偏转装置(6)。另外，具有分光激光的装置(19、28)，在被分光的激光光路(18b、26b、27b)上***上述副偏转装置(6)，同时使被分光的两激光(18a、18b、26a、26b、27a、27b)从同一主偏转检流计反射镜(7)入射到Fθ透镜(10)，将主偏转检流计反射镜(7)和Fθ透镜(10)和被加工物(9)的光路***中的数值孔径构成为0.08以上。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置，特别涉及一种用于高速微细孔加工等的激光加工装置。
背景技术
图9是一般的孔加工用激光加工装置。图中，激光加工装置101具有：产生激光束102的激光振荡器103；为了将从激光振荡器103发射的激光束102由反射导引向所需的方向而设置的偏光反射镜104；分别具有作为沿光路顺序配置的可动的反射镜的电流反射镜(以其小的角度变化可大地改变光束的朝向的反射镜)105a、105b的检流计扫描器106a、106b；将由检流计扫描器106a、106b控制行进方向的激光束102聚光到被加工物107上的Fθ透镜108：将被加工物107固定在上面并在XY平面上进行驱动的XY载物台109。
下面对使用这样的激光加工装置进行孔加工时的各部分的动作进行说明。
具有用激光振荡器103以预先设定的频率和输出功率值振荡的脉冲波形的激光束102由偏光反射镜104导引到检流计扫描器106a、106b。该检流计扫描器106a、106b其一方的反射镜向与XY载物台109的X方向对应的方向回转，另一方的反射镜与Y方向对应地被设定着。由此，只要是XY平面上的限定的范围就可以将激光束102扫描到任意的位置。另外，这样的激光束102以各种各样的角度入射到Fθ透镜108，但是根据该Fθ透镜108的光学特性可以以相对XY载物台109垂直地落射到XY载物台109上的方式被补正。
这样，激光束102可以由检流计扫描器106a、106b在XY载物台109上的限定的范围(以下称为扫描区域)内可以相对XY平面上某个坐标自由地定位，对应其位置照射激光束102，加工被加工物107。
而且，当上述的扫描区域的加工完毕时，将XY载物台109移动到被加工物107的新的扫描区域的成为对象的位置，反复进行加工。
另外，尤其是在被加工物107是印刷电路板等、想进行比较微细的孔的加工时，有时将光学***做成为像传送光学***。图10是表示为像传送***情况下的各光学零件的位置关系的简图，在图中，a是用于在被加工物107上的设定光点直径的光阑110与Fθ透镜108的在光路上的距离，b是Fθ透镜108与被加工物107的在光路上的距离，f是Fθ透镜108的焦点距离。该Fθ透镜108的焦点距离f与Fθ透镜108和两个反射镜105a、105b间的光路上的中心位置111的距离相等地被设定着。
在这样的位置关系的像传送光学***，当将反射镜105a、105b的有效半径设为gr时，距离a相对距离b足够大时，Fθ透镜108与被加工物107的光学***中的数值孔径NA由式(1)表示。
NA＝gr/(b2+gr2)1/2                               …(1)
另外，当将激光束的波长设为λ时，被加工物上的光点直径d用式(2)表示。
d＝0.82λ/NA                                     …(2)
另外，由于是像传送光学***，a、b、f设定为使式(3)的关系成立的那样的位置***。
1/a+1/b＝1/f                                     …(3)
因此，如果例如是波长λ为9.3μm的激光，光点直径d为95μm，则从式(2)中得出数值孔径NA必须是0.08。这样，从式(2)可以看出，为了加工微细孔而缩小光点直径d时，必须加大数值孔径NA。
因此，从式(1)可知，在不使反射镜的激光束的品质变差的情况下，只要加大可反射的有效半径gr即可。例如，为了用f＝100mm、a＝1500mm的光学***实现至少比刚才的光束半径d＝95μm细的光点，由于从式(3)中得出b＝107mm，为了使NA＞0.08，从式(1)可知需要gr＞8.6mm。
为了提高这样的激光加工装置的生产效率，需要使检流计扫描器的驱动速度成为高速。因此，一般有效的是使反射镜的直径或反射镜的摆动角度减小。
另外，在日本特开平11-192571号公报中公开了一种激光加工装置，该激光加工装置用分支部件将激光束分支，用各个扫描装置分别将各激光束导引到加工装置，并且由聚光装置进行聚光后进行加工。
另外，在日本特开平11-314188号公报中公开了一种激光加工装置，该激光加工装置用半反射镜分光激光，分光的各激光导引到多个电流扫描***，通过Fθ透镜照射到多个加工区域。
但是，其存在着如下的问题，当减小反射镜直径时，gr变小，从式(1)可知，数值孔径NA变小，其结果，处于式(2)的关系的光点径d变大不能进行微细孔加工。
另外，当减小反射镜的摆角时，由于各扫描区域尺寸变小，扫描区域数量增大，一般与检流计扫描器106进行的定位所需要的时间相比，XY载物台的定位所需要的时间长得多，因此，由于扫描区域数量增大，XY载物台的移动次数增加，各个扫描区域中的速度即使上升，整体的生产速度也不提高。
另外，在日本特开平11-192571号公报所公开的装置中，为了控制分支的各激光束进行聚光，需要与各激光束对应的检流计扫描器(检流计和反射镜)和Fθ透镜，因此例如在将激光束二分支的情况下，需要图9所示的激光加工装置的2倍的检流计扫描器和Fθ透镜。有增加成本的问题。另外，为了获得2倍的加工速度而同时进行2片被加工物的加工时，XY载物台的大小需要成为2倍，有加工机大型化的问题。
另外，在日本特开平11-314188号公报公开的装置中，将分光的激光导向分别独立的多个检流计扫描器***，由于用Fθ透镜聚光上述激光，从光路内的最后的反射镜入射到Fθ透镜的激光大地倾斜地进行入射，因此，Fθ透镜的像差的影响变大，有难以小地聚光激光的问题。
发明的内容
本发明是为了解决上述的问题而做成的，其目的是提供一种在提高进行微细加工的生产效率的同时抑制成本增加、而且不大型化激光加工装置。
因此，本发明的激光加工装置，具有：由反射镜将第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第一扫描器；由反射镜将第二激光束和通过了第一扫描器的第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第二扫描器；聚光通过了第二扫描器的第二激光束和第一激光束的透镜。
另外，第一激光束和第二激光束的偏光方向不同，
在第二扫描器的跟前具有反射一方激光束、透射另一激光束的激光束分离器，将来自激光束分离器的激光束传播到第二扫描器。
还具有振荡器、将从振荡器振荡的直线偏振光的激光束分光为第一激光束和第二激光束的衍射光学元件、改变第二激光束的偏振光方向的相位板。
另外，还具有振荡器、将从振荡器振荡的圆偏振光的激光束分光为分别具有不同的偏振光方向的第一激光束和第二激光束的分光用光束分离器。
另外，在衍射光学元件的跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
另外，在分光用光束分离器的跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
另外，从衍射光学元件到透镜的第一激光束传播的距离与从衍射光学元件到透镜的第二激光束传播的距离大致相同。
另外，从分光用光束分离器到透镜的第一激光束传播的距离与从分光用光束分离器到透镜的第二激光束传播的距离大致相同。
另外，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
具有：由反射镜将第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第一扫描器；由反射镜将第二激光束和通过了第一扫描器的第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第二扫描器；由反射镜将通过了第一扫描器的第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第三扫描器；聚光通过了第二扫描器的第二激光束和通过了第三扫描器的第一激光束的透镜。
另外第一扫描器跟前的第一激光束的行进方向上或第二扫描器跟前的第二激光束的行进方向上的至少一方上设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
另外，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
具有由反射镜将第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第一扫描器；由反射镜将第二激光束和通过了第一扫描器的第一激光束的行进方向偏转到任意方向的第二扫描器；聚光通过了第二扫描器的激光束的透镜。
第一扫描器偏转激光束的角度设定得比第二扫描器的小。
另外第一扫描器跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
另外，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
通过这样，可以增加光束朝向被加工物的照射数量，可以提高生产效率，另外，即使是微细孔加工也同样地可以提高生产效率。
附图说明
图1是本发明的实施例1的激光加工装置的简图。
图2是说明本发明的实施例1的激光照射位置的说明图。
图3是表示本发明的实施例1的光学***的构成的构成图。
图4是本发明的实施例2的激光加工装置的简图。
图5是说明本发明的实施例2的激光照射位置的说明图。
图6是表示本发明的实施例3的激光加工装置的简图。
图7是表示本发明的实施例3的光学***的构成的构成图。
图8是本发明的实施例4的激光加工装置的简图。
图9是表示现有的激光加工装置的图。
图10是表示现有的光学***的构成图。
具体实施方式
实施例1
图1是该实施例的激光加工装置。在图中，激光加工装置1具有激光振荡器3、偏光反射镜4、副偏转检流计扫描器(第一检流扫描器)6、检流计扫描器(第二检流计扫描器)8、Fθ透镜10、XY载物台11。上述激光振荡器3用于产生激光束2，上述偏光反射镜4用于将从激光振荡器3发射的激光束2由反射导向所需的方向，上述副偏转检流计扫描器6具有通过沿光路顺序地配置并可动而使激光束2偏转的副偏转检流计反射镜(第一反射镜)5，上述检流计扫描器8具有通过沿光路顺序地配置并可动而使激光束2偏转的主偏转检流计反射镜(第二反射镜)7，上述Fθ透镜10将激光束2聚光到被加工物9上，上述XY载物台11将被加工物9固定在其上面上并在XY平面上驱动被加工物9。该副偏转检流计反射镜5由与XY载物台11的X方向对应的反射镜和与Y方向对应的反射镜的2片反射镜构成，为了驱动这些反射镜，设有2台副偏转检流计扫描器。另外，主偏转检流计反射镜7也同样地由与XY载物台11的X方向对应的反射镜和与Y方向对应的反射镜的2片反射镜构成，为了驱动这些反射镜，也设有2台主偏转检流计扫描器。
以下，对该发明的装置的动作进行说明。
由激光振荡器3按照预先设定的频率和输出功率振荡的具有脉冲波形的激光束2由偏光反射镜4导引到副偏转检流计扫描器6的副偏转检流计反射镜5、主偏转检流计扫描器8的主偏转检流计反射镜7。
由此，通过驱动副偏转检流计扫描器6和主偏转检流计扫描器8，可以在XY平面上的被限定的范围内将激光束2扫描到任意位置。另外，这样的激光束2以各种各样的角度入射到Fθ透镜10，但被该Fθ透镜10的光学特性补正为相对XY载物台11垂直地落射。
图2是该实施例的被加工物9上的电流扫描区域的说明图。
图中，在作为将激光束2大角度偏转的主偏转装置的主偏转检流计扫描器8可扫描的范围的扫描区域12的内部设有作为将激光束2小角度偏转的副偏转装置的副偏转检流计扫描器6可扫描的范围即副扫描区域13。
举例具体地对这些关系进行说明，在扫描区域12为一边为50mm的正方形区域时，若将副扫描区域13设定为一边为5mm的正方形的区域，则在主偏转扫描区域内最大可以构成100个副扫描区域12。
以下对应于这样地被分割的扫描区域的副偏转检流计扫描器6和主偏转检流计扫描器8的动作进行说明。
副偏转检流计扫描器6和主偏转检流计扫描器8在分别未从控制装置(未图示)接受指令的状态下，被保持在某特定的基准位置。该基准位置通过光路的调整及控制上的设定可以变更。在此，将激光束2在分别通过各反射镜偏转中心的状态下激光束2落射到扫描区域12的中心的位置作为基准位置。
首先，激光束2的落射位置通过驱动主偏转检流计扫描器8而从扫描区域12的基准位置移动到预先设定的成为副扫描区域13的中心的位置14。接着，在该位置保持主偏转检流计扫描器8，通过驱动副偏转检流计扫描器6，进行副扫描区域13内的加工。这样，当一个副扫描区域13内的加工结束时，通过驱动主偏转检流计扫描器8将激光束2的落射位置移动到下一个副扫描区域的中心位置，进行加工。反复进行这样的动作直到一个扫描区域12的全范围中的加工完成为止，在完成了后，驱动XY载物台11进行下一个扫描区域的加工，反复进行直到设定在被加工物9上的预定范围的全部的加工结束为止。
图3是表示该实施例的各光学零件的位置关系的简图，图中，用实线表示的光束表示激光束2，该激光束2通过激光振荡器3的激光输出部或配置在其前方的光路途中的光阑15、副偏转检流计反射镜5的2片反射镜间的光轴方向的中间位置16、主偏转检流计反射镜7的2片反射镜间的光轴方向的中心位置17及Fθ透镜10到达被加工物9。另外，这时，各反射镜被保持在基准位置。另外，用虚线表示的光束是由于副偏转检流计反射镜5从基准位置进行了变化而偏转了的激光束2。如图所示，由于副偏转检流计反射镜5，而使激光束2偏转(偏移)，需要考虑从主偏转检流计反射镜部分地溢出的情况。
因此，在加工直径约100μm以下的微细孔时，如(1)式所示的那样，除了Fθ透镜10和被加工物9的距离及主偏转检流计反射镜7的有效直径之外，还要注意主偏转检流计反射镜7和副偏转检流计反射镜5的位置关系及副偏转检流计反射镜5的偏转角度，以使激光束不从主偏转检流计反射镜7溢出，数值孔径NA必须保持为NA＞0.08。
这样，通过小角度地使副偏转检流计反射镜5活动，可以在比较窄的副扫描区域内进行高速的定位，缩短加工时间，由于副扫描区域间的移动使用主偏转检流计扫描器，可以进行比XY载物台进行的移动更高速的移动，可以缩短移动时间。
在该实施例中作为用于副偏转的装置可以使用驱动反射镜的检流计扫描器，但也可以使用压电元件等，对其外加电流而使激光束偏转的扫描器或对应于超声波频率使激光束的偏转角度变化的音响光学元件的扫描器。
实施例2
图4是本发明的实施例2的激光加工装置的简图。在该实施例中，对于与实施例1相同名称的构成标注相同的标号。
图中，激光加工装置1具有光阑15、分光装置19、相位板20、检流计扫描器6、偏振光光束分离器21、主偏转检流计扫描器8、Fθ透镜10、XY载物台11(未图示)，上述光阑15用于将从激光振荡器3(未图示)发射的直线偏振光的激光束18在加工物9上设定为任意的光点直径，上述分光装置19用于将通过了该光阑15的激光束18分光第二激光束(以下称为激光束18a)和第一激光束(以下称为激光束18b)，上述相位板20使激光束18a的偏振光方向旋转90度，上述检流计扫描器6具有沿光路顺序地被配置的通过可动而将激光束18b小角度偏转的副偏转检流计反射镜5，上述偏光光束分离器21反射由相位板20旋转了90度的激光束18a(S偏振光)的同时、透过来自偏转检流计反射镜5的激光束18b(P偏振光)，上述主偏转检流计扫描器8具有使来自偏振光光束分离器21的激光束18a、18b大角度偏转的主偏转检流计反射镜7，上述Fθ透镜10将激光束18a、18b聚光到被加工物9上，上述XY载物台11将加工物9固定在其上面上并在XY平面上进行驱动。副偏转检流计扫描器6还可以将激光束18b导引到偏振光光束分离器21之外，因此，在这时设置了接收吸收激光束18b的光束吸收器22。
另外，为了改变激光束18a、18b的光路的朝向，使用了偏光反射镜4。另外，在图4上省略了显示，副偏转检流计反射镜5、副偏转检流计扫描器6、主偏转检流计反射镜7、及主偏转检流计扫描器8与实施例1同样地可以将激光束照射到XY平面上的某个位置，因此由沿X方向驱动的反射镜和扫描器与沿Y方向驱动的反射镜和扫描器构成。
以下，对本发明的实施例2的动作进行说明。
作为直线偏振光的激光束18由分光装置19分光为强度比1∶1的激光束18a、18b，用相位板20将激光束18a的偏振光方向旋转90度而成为S偏振光。为了与元件的污染程度无关地使分光比稳定，该分光装置19使用的是衍射光学元件。另外，相位板20使用的是λ/2板或与之相当的部件。
这样，成为S偏振光的激光束18a由偏振光光束分离器21反射，由主偏转检流计扫描器8决定朝向被加工物9上的照射位置。另外，由分光装置19分光的激光束18b以P偏振光的状态入射到副偏转检流计扫描器6，再由主偏转检流计扫描器8入射到与激光束18a不同的位置。因此，可以与激光束18a朝向被加工物9上照射的照射位置无关地由副偏转检流计扫描器6决定激光束18b朝向被加工物9的照射位置。
图5是由该实施例的激光加工装置照射到被加工物上时的激光照射位置的简图。
图中，被加工物9上的由主偏转检流计扫描器8决定的扫描区域12内，由一次的来自激光振荡器3(未图示)的激光束18的照射，以主偏转检流计扫描器8进行的定位，将激光束18a、18b同时照射到激光束18a的光束照射位置23和激光束18b的光束照射位置24。
另外，在被加工物9上的扫描区域12内的加工预定孔数为奇数等时，激光束照射两个部位未必好。这时，由主偏转检流计扫描器8仅将激光束18a照射到所需的位置上25时，激光束18b由副偏转检流计扫描器6使其被光束吸收器22吸收，不使其入射到主偏转检流计扫描器8上。
另外，该实施例的光学零件的位置关系与图3相同的表示着。即，图3中的虚线相当于由副偏转检流计扫描器6偏转的激光束18b的光束。因此，将数值孔径NA保持为NA＞0.08的想法与实施例1的相同。
通过做成这样的装置构成，由于可将激光束同时照射在两点上，可以缩短加工时间。
另外，由于用一个Fθ透镜即可，可以防止成本增大，同时可以防止加工机的大型化。
实施例3
图6是本发明的实施例3的激光加工装置的简图。在该实施例中，对于与实施例1相同的名称的构成标注相同的标号。
在图中，激光加工装置1由光阑15、分光装置19、检流计扫描器5b、检流计扫描器6b、主偏转检流计扫描器8、Fθ透镜10、XY载物台11(未图示)，上述光阑15用于将从激光振荡器3(未图示)发射的激光束26在加工物9上设定为任意的光点直径，上述分光装置19用于将通过了该光阑15的激光束26分光为激光束26a和激光束26b，上述检流计扫描器5b具有沿光路配置在该检流计扫描器之后的通过可动而将激光束26b小角度偏转的第1副偏转检流计反射镜5a，上述检流计扫描器6b具有沿光路、配置在上述检流计扫描器6b之后的通过可动可将激光束26b小角度偏转的第二副偏转检流计反射镜6a，上述主偏转检流计扫描器8具有将激光束26a、26b大角度偏转的主偏转检流计反射镜7，上述Fθ透镜10将激光束26a、26b聚光到被加工物9上，上述XY载物台11将加工物9固定在其上面上并在XY平面上进行驱动。第一副偏转检流计扫描器5b还可以将激光束26b导引到第二副偏转检流计反射镜6a之外，因此在这时，设置了接收吸收激光束26b的光束吸收器22。
另外，为了改变激光束26a、26b的光路朝向，使用偏光反射镜4。另外，在图6中省略了表示，但第一副偏转检流计反射镜5a、第一副偏转检流计扫描器5b、第二副偏转检流计反射镜6a、第二副偏转检流计扫描器6b、主偏转检流计反射镜7、及主偏转检流计扫描器8与实施例1同样地为了使激光束可照射到XY平面上的某位置、也由沿X方向进行驱动的反射镜和扫描器与沿Y方向进行驱动反射镜与扫描器构成。
这样，通过设有第一副偏转检流计扫描器5b和第二副偏转检流计扫描器6b，被分光的激光束26a、26b在Fθ透镜10的前焦点位置通过处于Fθ透镜轴线上的主偏转检流计扫描器8。
以下，对该发明的实施例3的动作进行说明。
激光束26由分光装置19分光为强度比1∶1的激光束26a、26b。为了与元件的污染等无关地使分光比稳定，该分光装置19使用衍射光学元件。
这样，激光束26a入射到主偏转检流计扫描器8，向被加工物9上的照射位置被决定。另外，由分光装置19分光的激光束26b入射到第一副偏转检流计扫描器5b，在入射到第二副偏转检流计扫描器6b，接着入射到主偏转检流计扫描器8的与激光束26a不同的位置。因此，激光束26b的向被加工物9的相对于激光束26a的被加工物9上的照射位置的相对位置由第一副偏转检流计扫描器5b及第二副偏转检流计扫描器6b决定。
该第一副偏转检流计反射镜5a和第二副偏转检流计反射镜6a和主偏转检流计反射镜7的关系是，首先将第一副偏转检流计反射镜5a倾斜相当于激光束26b的照射位置的角度，同时由第二副偏转检流计反射镜6a，激光束26b通过在Fθ透镜10中心轴线上相当于Fθ透镜10的前焦点位置的位置地返回。由此，激光束26b通过主偏转检流计反射镜7的有效范围内，该主偏转检流计反射镜7设在Fθ透镜10的中心轴上相当于Fθ透镜10的前焦点位置的位置。
图7是表示该实施例的各光学零件的位置关系的简图，图中用实线表示的光束是通过光阑15、构成主偏转检流计反射镜7的两片反射镜间的光轴方向的中心位置、Fθ透镜10到达被加工物9上的激光束26a。另外，激光束26b借助第二副偏转检流计扫描器6b通过Fθ透镜10的中心轴上的相当于Fθ透镜10的前焦点位置的位置，因此，不偏离地照射到主偏转检流计反射镜7上。这与如用图7中虚线表示的光束那样，光阑15的位置相对光轴方向垂直地移动的情况相同。
由于构成这样的光路***，在该实施例的装置中，在决定了主偏转检流计反射镜的有效直径后不需要考虑由副偏转检流计扫描器使激光束摆动的问题，在保持微细直径的状态下，由副偏转检流计扫描器和主偏转检流计扫描器可同时地光束照射的范围扩大，加工速度得到提高。但是，为了进行微细孔加工，如数值孔径NA＞0.08那样地还需要考虑反射镜有效直径以外的要素(例如Fθ透镜与被加工物的距离)。
另外，在由该实施例的装置照射到被加工物上时，在实施例2中，与图5所示的相同地，激光束26a和激光束26b同时地照射两个部位。另外，在只照射一个部位时，借助第一副偏转检流计扫描器5b，使光束吸收器22吸收激光束26b。
另外，在实施例2及实施例3中，副偏转检流计扫描器分别使用2个反射镜，但是，也可以是分别为1个反射镜的构造。这时，在被加工物9上只进行XY平面内的一个方向上的扫描，根据加工孔的配置是高效的，同时由于反射镜的数量少，装置构成变简单。
在以上的实施例中对将激光加工装置使用于微细孔加工的情况进行了说明，但是，也可以应用于其它的激光加工。
实施例4
图8是该发明的实施例4的激光加工装置的简图。在该实施例中，对于与实施例1和实施例2相同名称的构成标注相同的标号。
图中，激光加工装置1具有光阑15、分光用偏振光光束分离器28、偏光反射镜4、副偏转检流计扫描器6、合成用偏振光光束分离器29、主偏转检流计扫描器8、Fθ透镜10、XY载物台11(未图示)；上述光阑15用于将从激光振荡器3(未图示)发射的圆偏振光激光束27在被加工物9上设定为任意的光点直径，上述分光用偏振光光束分离器28用于将通过了该光阑15的激光束27分光为激光束27a和激光束27b，上述偏光反射镜4用于将相对分光用偏振光光束分离器28作为P偏振光的激光束27a相对合成用偏振光光束分离器29成为X偏振光地被组合，上述副偏转检流计扫描器6具有沿光路顺序配置的通过可动将由分光用偏振光光束分离器28分光的激光束27b小角度偏转的副偏转检流计反射镜5，上述合成用偏振光光束分离器29合成成为S偏光的激光束27a和来自副偏转检流计反射镜5的激光束27b，上述主偏转检流计扫描器8具有将来自合成用偏振光光束分离器29的激光束27a、27b大角度偏转的主偏转检流计反射镜7，上述Fθ透镜10用于将激光束27a、27b聚光到被加工物上，上述XY载物台11用于将被加工物9固定在上面上在XY平面上驱动。副偏转检流计扫描器6由于也可以将激光束27b导引到合成用偏振光光束分离器29之外，因此，在这种情况下，设有接收吸收激光束27b的光束吸收器22。
在变更激光束27b的光路的朝向的情况下也使用偏光反射镜4。另外，副偏转检流计反射镜5、副偏转检流计扫描器6、主偏转检流计反射镜7及主偏转检流计扫描器8(在图8中省略)与实施例1相同地为了在XY平面上的某位置也可照射激光束，由沿X方向驱动的反射镜和扫描器和沿Y方向驱动的反射镜和扫描器构成。
以下，对本发明的实施例4的动作进行说明。
作为圆偏振光的激光束27由分光用偏转光束分离器28分光为强度比1∶1的激光束27a、27b，用偏光反射镜4变更激光束27的偏振光方向而相对合成用偏振光光束分离器29成为S偏振光。
这样，相对合成用偏振光光束分离器29成为S偏振光的激光束27a从合成用偏振光光束分离器29入射到主偏转检流计扫描器8，决定朝向被加工物9上的照射位置。另外，由分光用偏转光束分离器28分光的激光束27b入射到副偏转检流计扫描器6，再从合成用偏振光光束分离器29入射到主偏转检流计扫描器8上的与激光束27a不同的位置。因此，相对于激光束27a的朝向被加工物9上的照射位置的激光束27b的朝向被加工物9的相对的照射位置由副偏转检流计扫描器6决定。
该实施例的各光学零件的位置关系与图3同样地表示着。即，图3中的虚线相当于由副偏转检流计扫描器6偏转的激光束27b的光束。
在以上的到实施例2～4为止的激光加工装置中如果使分光的第一激光束和第二激光束的进行传播的光路长度同距离，则可以在被加工物上进行相同孔径的加工。
如上所述，本发明的激光加工装置可用作通过在被加工物上照射激光束进行加工的装置。

Claims (15)

1.激光加工装置，包括：产生激光束的激光振荡器、用于使从激光振荡器产生的激光束的行进方向偏转的由反射镜及其驱动***构成的扫描器、将由上述扫描器偏转了的激光束聚光到被加工物上的透镜，其特征在于，该激光加工装置还包括将从激光振荡器产生的激光束分光为第一激光束和第二激光束的分光装置、作为上述扫描器的第一扫描器和第二扫描器；用上述第一扫描器将上述第一激光束的行进方向偏转；由上述第二扫描器将通过了上述第一扫描器的上述第一激光束和上述第二激光束偏转；用上述透镜将通过了上述第二扫描器的上述第一激光束和上述第二激光束聚光到上述被加工物上。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，第一激光束和第二激光束的偏振光方向不同，在第二扫描器的跟前具有反射一方激光束、透射另一激光束的激光束分离器，将来自上述激光束分离器的激光束传播到上述第二扫描器。
3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，具有振荡器、将从上述振荡器振荡的直线偏振光的激光束分光为第一激光束和第二激光束的衍射光学元件、改变上述第二激光束的偏振光方向的相位板。
4.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，具有：振荡器、将从上述振荡器振荡的圆偏振光的激光束分光为分别具有不同的偏振光方向的第一激光束和第二激光束的分光用光束分离器。
5.如权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于，在衍射光学元件的跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
6.如权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于，在分光用光束分离器的跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
7.如权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于，从衍射光学元件到透镜的第一激光束传播的距离与从上述衍射光学元件到上述透镜的第二激光束传播的距离基本相同。
8.如权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，从分光用光束分离器到透镜的第一激光束传播的距离与从上述分光用光束分离器到上述透镜的第二激光束传播的距离基本相同。
9.如权利要求5～8中的任何一项所述的激光加工装置，其特征在于，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
10.激光加工装置，包括：产生激光束的激光振荡器、用于使从激光振荡器产生的激光束的行进方向偏转的由反射镜及其驱动***构成的扫描器、将由上述扫描器偏转了的激光束聚光到被加工物上的透镜，其特征在于，该激光加工装置还包括将从激光振荡器产生的激光束分光为第一激光束和第二激光束的分光装置、作为上述扫描器的第一扫描器和第二扫描器；由上述第一扫描器和上述第二扫描器依次将第一激光束的行进方向偏转，由第三扫描器使通过了上述第二扫描器的上述第一激光束和上述第二激光束的行进方向偏转；由上述透镜使通过了上述第三扫描器的上述第一激光束和上述第二激光束聚光到上述被加工物上。
11.如权利要求10所述的激光加工装置，其特征在于，第一扫描器跟前的第一激光束的行进方向上或第二扫描器跟前的第二激光束的行进方向上的至少一方上设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
12.如权利要求11所述的激光加工装置，其特征在于，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
13.激光加工装置，包括：产生激光束的激光振荡器、用于使从激光振荡器产生的激光束的行进方向偏转的由反射镜及其驱动***构成的扫描器、将由上述扫描器偏转了的激光束聚光到被加工物上的透镜，其特征在于，作为扫描器具有第一扫描器和第二扫描器，用上述第一扫描器和上述第二扫描器依次使上述激光束的行进方向偏转，上述第一扫描器偏转角度设定得比上述第二扫描器的偏转角度小。
14.如权利要求13所述的激光加工装置，其特征在于，第一扫描器跟前设有光阑，在与设在透镜后的被加工物之间可形成像传送光学***。
15.如权利要求14所述的激光加工装置，其特征在于，从第二扫描器的反射镜的直径与从透射镜到被加工物的距离所求得的数值孔径为0.08以上。
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