JP2020073966A - 光学装置及び加工装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る光学装置の構成を示す図である。本実施形態における光学装置は、出射する光の光路を制御可能であり、例えば光線の平行シフトが可能である。本実施形態の光線平行シフト機構(より一般的には、光路の調整、典型的には光路の並進または並進移動、を行う機構)は、光源50からの光線51を反射するミラー部材2(反射部材ともいう)を含む。なお、以下の説明では、各反射面が平面とみなせ、光路の並進または並進移動を行う場合について例示する。ミラー部材2は、例えばガラスで構成され、光源50からの光線51を受ける第1反射面2aと、その反対側の第2反射面2bとを有する。第1反射面2a及び第2反射面2bにはそれぞれ、高反射ミラーコーティングがされうる。なお、ミラー部材2はプリズム状に構成されてもよいし、第1反射面2aと第2反射面2bとがそれぞれ独立した構成であってもよい。ここで、第1反射面と第2反射面とが互いに反対を向いていたり、プリズム上の別々の面であったり、独立した面であったりする構成は、それらが同一の(平)面である場合に比して、入射する光から受ける熱の影響の軽減に有利である。
ただし、Δθgは、ミラー部材2の角度変化量を表す。
ただし、Dは、シフト機構への入射光線幅、Smaxは、最大シフト量を表す。
図4は、第2実施形態に係る光学装置の構成を示す図である。図4に示すように、光源50からの光線51を反射するミラー部材7は、第1実施形態におけるミラー部材2と同様の構成でありうる。すなわち、ミラー部材7は、例えばガラスで構成され、光源50からの光線51を受ける第1反射面7aと、その反対側の第2反射面7bとを有する。第1反射面7a及び第2反射面7bにはそれぞれ、高反射ミラーコーティングがされうる。なお、ミラー部材7はプリズム状に構成されてもよいし、第1反射面7aと第2反射面7bとがそれぞれ独立した構成であってもよい。また、ミラー部材7は第1実施形態のミラー部材2と同様に角度可変に構成される。ここで、ミラー部材7は光源50からの光線51に対して略45度に傾斜される。
図5は、第3実施形態に係る光学装置の構成を示す図である。光源50からの光線51を反射するミラー部材10は、第1実施形態のミラー部材2と同様に角度可変に構成される。ここで、ミラー部材10は光源50からの光線51に対して略45度に傾斜される。
図6は、第4実施形態に係る光学装置の構成を示す図である。本構成は、第1実施形態(図1)で示した構成を組み合わせたものであり、光源50からの光線51を受ける第1の光学装置61と、第1の光学装置61からの出射光を受ける第2の光学装置62とを含む。
以下、第4実施形態で示した光学装置から射出した光を対象物へ導く光学素子を含む加工装置の例を説明する。図7は、第5実施形態に係るレーザ加工装置の構成の図である。本実施形態におけるレーザ加工装置は、レーザ光源71の後段に第4実施形態で示した光線平行シフト機構17を含む。その後段には光線拡大系18,19が配置され、これにより光線シフト量・光線系を必要な量に拡大している。さらに、光線拡大系の後段には集光レンズ22が配置され、焦点面に配置した対象物23にレーザ光線が集光照射される。また、光線拡大系19と集光レンズ22との間に設けられたミラー20,21は、対象物23上の目的位置に光線を導くようにそれらの角度が調整されうる。
以上に説明した実施形態に係る加工装置は、物品の製造方法に使用しうる。当該物品の製造方法は、当該加工装置を用いて物体(対象物)の加工を行う工程と、当該工程で加工を行われた物体を処理する工程と、を含みうる。当該処理は、例えば、当該加工とは異なる加工、搬送、検査、選別、組立(組付)、および包装のうちの少なくともいずれか一つを含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストのうちの少なくとも1つにおいて有利である。
Claims (21)
- 回転可能な反射部材と、
前記反射部材の反射面で反射された光を反射面で偶数回、順次反射して前記反射部材に再入射させる光学系と、
前記反射部材の回転角度を変更することにより、前記再入射により前記反射部材の反射面で反射されて射出する光の光路を調整する調整部と、
を含むことを特徴とする光学装置。 - 前記反射部材における前記反射面および前記光学系における前記反射面は、平面であり、前記調整部は、前記光路を並進させることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記偶数回の反射は、前記反射部材の第1反射面で反射された光を4つの反射面で順次反射して前記反射部材の前記第1反射面とは反対側の第2反射面に入射させることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記偶数回の反射は、前記反射部材の第1反射面により反射された光を2つの反射面で順次反射して前記反射部材の前記第1反射面とは反対側の第2反射面に入射させることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記偶数回の反射は、前記反射部材の反射面における第1領域により反射された光を2つの反射面で順次反射して前記反射部材の前記反射面における第2領域に入射させることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載の光学装置としての第1光学装置と、
請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載の光学装置としての第2光学装置であって、前記第1光学装置から射出した光がその前記反射部材に入射するように配置された第2光学装置と、
を含むことを特徴とする光学装置。 - 前記第1光学装置の前記反射部材の回転軸と前記第2光学装置の前記反射部材の回転軸とが非平行であることを特徴とする請求項6に記載の光学装置。
- 前記第1光学装置における前記偶数回の反射を伴う光路がなす平面と、前記第2光学装置における前記偶数回の反射を伴う光路がなす平面とが交差するように、前記第1光学装置及び第2光学装置が配置されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の光学装置。
- 請求項1乃至請求項8のうちいずれか1項に記載の光学装置を含むことを特徴とする加工装置。
- 前記光学装置から射出した光を対象物へ導く光学素子を含むことを特徴とする請求項9に記載の加工装置。
- 第1反射面と第2反射面とを含む回転可能な反射部材と、
前記第1反射面で反射された光を複数の反射面で順次反射して前記第2反射面に入射させる光学系と、
前記反射部材の回転角度を変更することにより、前記第2反射面で反射されて射出する光の光路を調整する調整部と、
を含むことを特徴とする光学装置。 - 前記第1反射面と前記第2反射面とは、互いに反対を向いていることを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
- 前記反射部材における前記第1および第2反射面ならびに前記光学系における前記複数の反射面は、平面であり、前記調整部は、前記光路を並進させることを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
- 前記複数の反射面は、4つの反射面であることを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
- 前記複数の反射面は、2つの反射面であることを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
- 前記第2反射面で反射されて射出した前記光が入射する回転可能な第2反射部材と、
前記第2反射部材の反射面で反射された光を複数の反射面で順次反射して前記第2反射部材の反射面に入射させる第2光学系と、
前記第2反射部材の回転角度を変更することにより、前記第2反射部材を射出する光の光路を調整する第2調整部と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の光学装置。 - 前記第1および第2反射面を含む前記反射部材の回転軸と前記第2反射部材の回転軸とが非平行であることを特徴とする請求項16に記載の光学装置。
- 前記第1反射面で反射された前記光を前記複数の反射面で順次反射して前記第2反射面に入射させる前記光学系における光路がなす平面と、前記第2光学系における光路がなす平面とが交差することを特徴とする請求項16に記載の光学装置。
- 前記光学系は、前記第1反射面で反射された光を偶数回、順次反射して前記第2反射面に反射させることを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
- 光学装置を含む加工装置であって、
前記光学装置は、
第1反射面と第2反射面とを含む回転可能な反射部材と、
前記第1反射面で反射された光を複数の反射面で順次反射して前記第2反射面に入射させる光学系と、
前記反射部材の回転角度を変更することにより、前記第2反射面で反射されて射出する光の光路を調整する調整部と、
を含むことを特徴とする加工装置。 - 前記光学装置を射出した光を対象物へ導く光学素子を含むことを特徴とする請求項20に記載の加工装置。
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