JP3365388B2 - Laser processing optics - Google Patents
Laser processing opticsInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工光学装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing optical device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガルバノメータを用いてレーザビームを
スキャンするレーザ加工光学装置は，ＸＹステージで駆
動する方法と比較すると，高速に，しかも高精度でレー
ザビームをスキャンすることができるために，レーザ加
工装置に広く採用されている。この従来のレーザ加工光
学装置は、ガルバノメータで駆動されるスキャンミラー
と、スキャンミラーによる振れ角θに対応してリニアに
集光スポットを動かすことができるｆθレンズとを組み
合わせて，２次元スキャナーとしてレーザトリマやレー
ザ穴あけ加工機，レーザマーカーで使用されている。2. Description of the Related Art A laser processing optical device that scans a laser beam using a galvanometer is capable of scanning the laser beam at high speed and with high accuracy as compared with the method of driving with an XY stage. Widely used in equipment. This conventional laser processing optical device combines a scan mirror driven by a galvanometer and an fθ lens capable of linearly moving a focused spot in accordance with a deflection angle θ of the scan mirror, and a laser trimmer as a two-dimensional scanner. It is used in laser drilling machines and laser markers.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ加工光学
装置は、ｆθレンズの設計上の瞳位置にＸ軸とＹ軸の両
軸のスキャナーミラーを配置できないために，１０ｍｍ
程度設計上の瞳位置からずらしたポイントにそれぞれＸ
軸とＹ軸のスキャナーミラーを配置して使用する。この
結果として，設計上の瞳から外れた分の歪みがｆθレン
ズのｆθ特性を悪化させる。特に、振れ角θを大きくし
たときに、この歪みは多くなり，５０μｍを越える歪み
量になる場合がある。現在，レーザ加工において要求さ
れる加工精度は，５μｍ以下であり、現状では、この歪
みを防ぐために、ガルバノメータのドライバーのアンプ
特性に補正関数を掛けて得られる出力でガルバノメータ
を駆動している。また、メッシュ補正と呼ばれるｆθレ
ンズのスキャンエリアを適当なメッシュに分割して，各
メッシュに相当する位置で発生する補正しきれなかった
歪み量を実際の加工結果から実測して，この分をソフト
的な補正によってより良い精度保証を実現している。こ
のため、従来のレーザ加工光学装置では，制御系が複雑
になり、コストを増大させるだけでなく，装置調整にも
多大な時間が必要になるという課題を有する。また，加
工精度もせいぜい１５〜２０μｍを実現するのが限界で
あるという課題を有する。In the conventional laser processing optical device, the X-axis and Y-axis scanner mirrors cannot be arranged at the designed pupil position of the fθ lens.
Degree X on each of the points shifted from the designed pupil position
Axis and Y-axis scanner mirrors are arranged and used. As a result, the distortion off the designed pupil deteriorates the fθ characteristic of the fθ lens. In particular, when the deflection angle θ is increased, this distortion increases, and the distortion amount may exceed 50 μm. At present, the processing accuracy required in laser processing is 5 μm or less, and in order to prevent this distortion, the galvanometer is currently driven with an output obtained by multiplying the amplifier characteristic of the driver of the galvanometer by a correction function. Also, the scan area of the fθ lens called mesh correction is divided into appropriate meshes, and the amount of uncorrected distortion that occurs at the position corresponding to each mesh is actually measured from the actual processing result, and this amount is calculated by software. Better accuracy guarantee is achieved by the automatic correction. For this reason, in the conventional laser processing optical device, the control system becomes complicated, which not only increases the cost but also requires a lot of time for adjusting the device. In addition, there is a problem that the processing accuracy is limited to 15 to 20 μm at most.
【０００４】本発明の目的は、従来のこの様な課題を解
決し、低価格で、装置調整時間を短縮し、しかも加工精
度を向上することのできるレーザ加工光学装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser processing optical device which solves the above-mentioned conventional problems, can be manufactured at low cost, can shorten the device adjusting time, and can improve the processing accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工光学
装置は、入射したレーザビームを第１軸の方向へ微小変
位する第１スキャン手段と、前記第１スキャン手段によ
り前記第１軸の方向に微小変位されるレーザビームを反
射して第２軸の方向に変位するガルバノミラーと前記ガ
ルバノミラーを回転駆動する第２ガルバノメータとを有
す第２スキャン手段と、前記第１スキャン手段と前記ガ
ルバノミラーとにより変位されたレーザビームを被加工
物に前記第２軸の方向で集光させる一次元ｆθレンズ
と、前記被加工物を搭載して前記第１軸の方向に移動す
るリニアステージと、前記第１スキャン手段と前記第２
スキャン手段の第２ガルバノメータと前記リニアステー
ジを移動制御するスキャン制御部とを備え、前記第２ス
キャン手段の前記ガルバノミラーは、前記一次元ｆθレ
ンズの瞳位置に配置され、前記第１スキャン手段は、前
記スキャン制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバ
ノメータと、前記第１ガルバノメータにより回転し、前
記レーザビームを前記第１軸の方向へ微小変位する平行
平板とを有することを特徴とする。Laser processing optical device SUMMARY OF THE INVENTION The present invention includes a first scanning means for fine varying <br/> coordinating the laser beam incident in the direction of the first axis, said by the first scanning means a second scanning means having a second galvanometer for rotating the galvanomirror the galvanometer mirror which is displaced in the direction of the second axis to reflect the laser beam which is small displacement in the direction of the first axis, said first Scanning means and the
Process the laser beam displaced by the Luvano mirror
One-dimensional fθ lens that focuses light on an object in the direction of the second axis
And mounting the workpiece and moving it in the direction of the first axis.
Linear stage, the first scanning means, and the second
Second galvanometer of scanning means and the linear stay
A scan control unit that controls the movement of the
The galvano-mirror of the can means is configured by the one-dimensional fθ laser.
The first scanning means is arranged at the pupil position of the front
The first galvanizer is driven to rotate under the control of the scan controller.
Rotate by the nomometer and the first galvanometer,
The laser beam is slightly displaced in the direction of the first axis.
And a flat plate .
【０００６】また、本発明のレーザ加工光学装置は、入
射したレーザビームを第１軸の方向へ変位する第１スキ
ャン手段と、前記第１スキャン手段により前記第１軸の
方向に微小変位されるレーザビームを反射して第２軸の
方向に変位するガルバノミラーと前記ガルバノミラーを
回転駆動する第２ガルバノメータとを有す第２スキャン
手段と、前記第１スキャン手段と前記ガルバノミラーと
により変位されたレーザビームを被加工物に前記第１軸
および第２軸の方向で集光させる二次元ｆθレンズと、
前記被加工物を搭載して前記第１軸の方向に移動するリ
ニアステージと、前記第１スキャン手段と前記第２スキ
ャン手段の第２ガルバノメータと前記リニアステージを
移動制御するスキャン制御部とを備え、前記第２スキャ
ン手段の前記ガルバノミラーは、前記二次元ｆθレンズ
の瞳位置に配置され、前記第１スキャン手段は、前記ス
キャン制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバノメ
ータと、前記第１ガルバノメータにより回転し、前記レ
ーザビームを前記第１軸の方向へ微小変位する平行平板
とを有することを特徴とする。Further, the laser processing optical system of the present invention, input
A first scan that displaces the emitted laser beam in the direction of the first axis.
Scanning means and the first scanning means
Direction of the second axis
The galvanometer mirror and the galvanometer mirror
A second scan having a second galvanometer that is rotationally driven
Means, the first scanning means, and the galvanometer mirror
The laser beam displaced by the first axis on the workpiece.
And a two-dimensional fθ lens that collects light in the direction of the second axis,
A carrier that carries the workpiece and moves in the direction of the first axis.
A near stage, the first scanning means and the second scan
The second galvanometer of the scanning means and the linear stage
And a scan control unit for controlling movement, the second scan
The galvano mirror of the two-dimensional means is the two-dimensional fθ lens.
Is placed at the pupil position of the
The first galvanometer driven to rotate under the control of the can controller.
And the first galvanometer to rotate the
A parallel plate that slightly displaces the laser beam in the direction of the first axis
And having .
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【００１０】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記平行平板が、前記レーザビームを透過する材料で構成
され、前記レーザビームが入射する面と出射する面は互
いに平行であり、前記入射する面と前記出射する面に
は、前記レーザビームのレーザ波長に対して反射を防止
する無反射膜を有して構成されることを特徴とする。Further, in the laser processing optical device of the present invention, the parallel plate is made of a material that transmits the laser beam, and a surface on which the laser beam is incident and a surface on which the laser beam is emitted are parallel to each other, and the laser beam is incident on the parallel plate. The surface and the emitting surface are characterized by having a non-reflection film for preventing reflection of the laser wavelength of the laser beam.
【００１１】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制
御で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記第１ガル
バノメータにより回転し、前記レーザビームを前記第１
軸の方向へ変位するウエッジ板とを有することを特徴と
する。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning unit is rotated by a first galvanometer that is rotationally driven under the control of the scan control unit, and the first galvanometer, and the laser beam is rotated by the first galvanometer.
And a wedge plate that is displaced in the axial direction.
【００１２】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記ウエッジ板が、前記レーザビームを透過する材料で
構成され、前記レーザビームが入射する面に対して、前
記レーザビームが出射する面はウエッジ角だけ平行から
ずれて構成され、前記入射する面と前記出射する面に
は、前記レーザビームのレーザ波長に対して反射を防止
する無反射膜を有して構成されることを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The wedge plate is made of a material that transmits the laser beam, and a surface on which the laser beam is incident is configured such that a surface from which the laser beam is emitted is deviated from parallel by a wedge angle, and the incident surface is The emitting surface has a non-reflection film for preventing reflection of the laser wavelength of the laser beam.
【００１３】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制御
で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記第１ガルバ
ノメータにより回転し、前記レーザビームを前記第１軸
の方向へ変位するプリズムとを有することを特徴とす
る。Further, in the laser processing optical apparatus of the present invention, the first scanning means is rotated by the first galvanometer and the first galvanometer which are rotationally driven under the control of the scan controller, and the laser beam is rotated by the first galvanometer. And a prism that is displaced in the direction of the first axis.
【００１４】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制
御で直進駆動するリニアトランスレータと、前記リニア
トランスレータにより前記第１軸の方向ヘ並進移動し、
前記レーザビームを前記第１軸の方向へ変位するプリズ
ムとを有することを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning unit is linearly driven by the control of the scan control unit, and is translated by the linear translator in the direction of the first axis;
A prism for displacing the laser beam in the direction of the first axis.
【００１５】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制
御で直進駆動するリニアトランスレータと、前記リニア
トランスレータにより前記第１軸の方向ヘ並進移動し、
前記レーザビームを前記第１軸の方向へ変位する前記ウ
エッジ板とを有することを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning unit is linearly driven by the control of the scan control unit, and is translated by the linear translator in the direction of the first axis;
And the wedge plate for displacing the laser beam in the direction of the first axis.
【００１６】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制御
で直進駆動するリニアトランスレータと、前記リニアト
ランスレータにより前記第１軸の方向ヘ並進移動し前記
レーザビームを前記第１軸の方向へ微小変位する可動プ
リズムと前記レーザビームが前記一次元ｆθレンズに垂
直に入射するように前記可動プリズムにより変位した前
記レーザビームの方路を変える固定プリズムとを有すプ
リズムペアと、を有することを特徴とする。さらに、本
発明のレーザ加工光学装置は、前記第１スキャン手段
が、前記スキャン制御部からの制御で直進駆動するリニ
アトランスレータと、前記リニアトランスレータにより
前記第１軸の方向ヘ並進移動し前記レーザビームを前記
第１軸の方向へ微小変位する可動プリズムと前記レーザ
ビームが前記二次元ｆθレンズに垂直に入射するように
前記可動プリズムにより変位した前記レーザビームの方
路を変える固定プリズムとを有すプリズムペアと、を有
することを特徴とする。 Further, in the laser processing optical apparatus of the present invention, the first scanning means translates linearly in the direction of the first axis by a linear translator which is driven straight under the control of the scan controller. A movable prism for slightly displacing the laser beam in the direction of the first axis, and a fixed prism for changing the path of the laser beam displaced by the movable prism so that the laser beam is vertically incident on the one-dimensional fθ lens. And a prism pair having. Furthermore, the book
The laser processing optical device of the invention is the first scanning means.
However, a linear drive that drives straight under the control of the scan controller.
With the translator and the linear translator
The laser beam is translated in the direction of the first axis to move the laser beam.
Movable prism slightly displaced in the direction of the first axis and the laser
So that the beam is vertically incident on the two-dimensional fθ lens
The laser beam displaced by the movable prism
With a prism pair with a fixed prism that changes the path,
It is characterized by doing.
【００１７】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制
御で直進駆動するリニアトランスレータと、前記リニア
トランスレータにより前記第１軸の方向ヘ並進移動し前
記レーザビームを前記第１軸の方向へ微小変位する可動
ウエッジ板と前記レーザビームが前記一次元ｆθレンズ
に垂直に入射するように前記可動ウエッジ板により変位
した前記レーザビームの方路を変える固定ウエッジ板と
を有すウエッジペアと、を有することを特徴とする。ま
た、本発明のレーザ加工光学装置は、前記第１スキャン
手段が、前記スキャン制御部からの制御で直進駆動する
リニアトランスレータと、前記リニアトランスレータに
より前記第１軸の方向ヘ並進移動し前記レーザビームを
前記第１軸の方向へ微小変位する可動ウエッジ板と前記
レーザビームが前記二次元ｆθレンズに垂直に入射する
ように前記可動ウエッジ板により変位した前記レーザビ
ームの方路を変える固定ウエッジ板とを有すウエッジペ
アと、を有することを特徴とする。 Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning unit translates linearly under the control of the scan control unit, and the linear translator translates into the direction of the first axis to slightly displace the laser beam in the direction of the first axis. A wedge pair having a movable wedge plate and a fixed wedge plate that changes the path of the laser beam displaced by the movable wedge plate so that the laser beam is vertically incident on the one-dimensional fθ lens. Characterize. Well
Further, the laser processing optical device of the present invention is provided with the first scan.
The means drives straight under the control of the scan controller.
Linear translator and the linear translator
The laser beam by translational movement in the direction of the first axis
A movable wedge plate that is slightly displaced in the direction of the first axis;
The laser beam is vertically incident on the two-dimensional fθ lens.
The laser beam displaced by the movable wedge plate
Wedge wedge with a fixed wedge plate that changes the path of the room.
A) and a.
【００１８】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制御
で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記レーザビー
ムの光軸に平行な回転軸を有し、前記第１ガルバノメー
タにより前記回転軸を中心として１回転することで、前
記レーザビームで円パターンを生成するプリズムとを有
することを特徴とする。Further, in the laser processing optical apparatus of the present invention, the first scanning means has a first galvanometer which is rotationally driven under the control of the scan control section, and a rotation axis parallel to the optical axis of the laser beam. And a prism that generates a circular pattern by the laser beam by rotating the first galvanometer once around the rotation axis.
【００１９】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記スキャン制御部からの制
御で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記レーザビ
ームの光軸に平行な回転軸を有し、前記第１ガルバノメ
ータにより前記回転軸を中心として１回転することで、
前記レーザビームで円パターンを生成するウエッジ板と
を有することを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning unit has a first galvanometer which is rotationally driven under the control of the scan control unit, and a rotation axis which is parallel to the optical axis of the laser beam. By rotating,
And a wedge plate for generating a circular pattern with the laser beam.
【００２０】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記第１スキャン手段が、前記プリズムの回転軸と前記レ
ーザビームの光軸との距離を可変する軸間距離可変手段
を有することを特徴とする。Further, in the laser processing optical apparatus of the present invention, the first scanning means has an axial distance varying means for varying the distance between the rotation axis of the prism and the optical axis of the laser beam. To do.
【００２１】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段が、前記ウエッジ板の回転軸と前
記レーザビームの光軸との距離を可変する軸間距離可変
手段を有することを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
It is characterized in that the first scanning means has inter-axis distance varying means for varying the distance between the rotation axis of the wedge plate and the optical axis of the laser beam.
【００２２】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記スキャン制御部が、前記第１ガルバノメータを等速で
回転制御することを特徴とする。Further, in the laser processing optical apparatus according to the present invention, the scan control unit controls the rotation of the first galvanometer at a constant speed.
【００２３】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記スキャン制御部が、生成された前記円パターンの位
置を決めるように前記ガルバノミラーを制御することを
特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The scan control unit may control the galvanometer mirror to determine the position of the generated circular pattern.
【００２４】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記第１スキャン手段が、前記レーザビームを前記第１軸
の方向へ変位する超音波光変調器を有することを特徴と
する。Further, in the laser processing optical apparatus of the present invention, the first scanning means has an ultrasonic optical modulator for displacing the laser beam in the direction of the first axis.
【００２５】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記第１スキャン手段は、前記レーザビームを前記第１
軸の方向へ変位する超音波光変調器を有し、前記スキャ
ン制御部は、前記リニアステージを前記第１軸の方向へ
等速で移動するよう制御すると共に、前記リニアステー
ジの等速な移動に同期して、前記レーザビームを前記第
１軸の＋方向のスキャン最大範囲になる直前まで変位し
次に前記第１軸の−方向のスキャン最大範囲になる直前
まで変位するスキャン動作を反復するよう前記超音波光
変調器を制御することを特徴とする。Further, the laser processing optical device of the present invention is
The first scanning means applies the laser beam to the first scanning means.
An ultrasonic optical modulator that displaces in the direction of the axis is provided, and the scan control unit controls the linear stage to move in the direction of the first axis at a constant speed and moves the linear stage at a constant speed. In synchronism with the above, the scanning operation of displacing the laser beam until just before reaching the maximum scan range in the + direction of the first axis and then immediately before reaching the maximum scan range in the − direction of the first axis is repeated. And controlling the ultrasonic light modulator.
【００２６】また、本発明のレーザ加工光学装置は、前
記リニアトランスレータが、ボイスコイルにより駆動す
るリニアモータを有して構成されることを特徴とする。Further, the laser processing optical apparatus of the present invention is characterized in that the linear translator has a linear motor driven by a voice coil.
【００２７】またさらに、本発明のレーザ加工光学装置
は、前記リニアトランスレータが、ガルバノメータによ
り駆動するリニアステージを有して構成されることを特
徴とする。Furthermore, the laser processing optical apparatus of the present invention is characterized in that the linear translator has a linear stage driven by a galvanometer.
【００２８】さらに、本発明のレーザ加工光学装置は、
前記リニアトランスレータが、ボールネジの回転で駆動
するリニアステージを有して構成されることを特徴とす
る。Furthermore, the laser processing optical device of the present invention comprises:
The linear translator is configured to have a linear stage driven by rotation of a ball screw.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００３０】図１は、本発明の第１実施形態の構成図
で、図２は、Ｙ方向微小スキャン手段を構成する平行平
板を説明する図である。FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a parallel plate which constitutes a Y direction minute scanning means.
【００３１】図１を参照して、本発明の第１実施形態
は、レーザビーム１０をＹ軸方向へ微小量だけ変位する
Ｙ方向微小スキャン手段１００と、回転駆動するガルバ
ノメータ２００により，Ｙ方向微小スキャン手段１００
からのレーザビーム１０を反射してＸ軸方向に変位する
ガルバノミラー２０２と、Ｙ方向微小スキャン手段１０
０とガルバノミラー２０２により変位されたレーザビー
ム１０を被加工物５００上に集光する一次元ｆθレンズ
３０４と、被加工物５００を搭載しＹ軸方向に移動する
リニアステージ４００と、リニアステージ４００とＹ方
向微小スキャン手段１００とガルバノメータ２００との
移動制御を行うスキャン制御装置６００を有する。Referring to FIG. 1, in the first embodiment of the present invention, a Y-direction minute scanning means 100 for displacing a laser beam 10 in the Y-axis direction by a minute amount and a galvanometer 200 for rotational driving are used to measure a minute amount in the Y-direction. Scanning means 100
A galvano-mirror 202 that reflects the laser beam 10 from the X-axis and displaces it in the X-axis direction, and a Y-direction minute scanning unit 10.
0 and the one-dimensional fθ lens 304 that focuses the laser beam 10 displaced by the galvanometer mirror 202 on the workpiece 500, the linear stage 400 that mounts the workpiece 500 and moves in the Y-axis direction, and the linear stage 400. And a scan control device 600 for controlling the movement of the Y direction minute scanning means 100 and the galvanometer 200.
【００３２】Ｙ方向微小スキャン手段１００は、回転駆
動するガルバノメータ１１０と、ガルバノメータ１１０
により回転し、レーザビーム１０をＹ軸方向へ微小だけ
変位する平行平板１２０とを有して構成される。The Y direction minute scanning means 100 includes a galvanometer 110 which is rotationally driven and a galvanometer 110.
And a parallel flat plate 120 that rotates by a small amount to displace the laser beam 10 in the Y-axis direction.
【００３３】平行平板１２０は、図２に示すように、レ
ーザビーム１０を透過する材料、例えばガラス、から構
成され、レーザビーム１０が入射する面と出射する面は
互いに平行であり、入射する面と出射する面には、レー
ザビーム１０のレーザ波長に対して反射を防止する無反
射膜（ＡＲコート）を有して構成される。As shown in FIG. 2, the parallel plate 120 is made of a material that transmits the laser beam 10, for example, glass, and the incident surface and the emitting surface of the laser beam 10 are parallel to each other and the incident surface. The surface that emits light has a non-reflection film (AR coat) that prevents reflection of the laser wavelength of the laser beam 10.
【００３４】ガルバノミラー２０２は、一次元ｆθレン
ズ３０４の瞳に配置され、レーザビーム１０をＸ軸方向
へ変位する。The galvanometer mirror 202 is arranged at the pupil of the one-dimensional fθ lens 304 and displaces the laser beam 10 in the X-axis direction.
【００３５】一次元ｆθレンズ３０４は、Ｘ軸方向のみ
にｆθ特性を有し、Ｘ軸方向に変位するレーザビーム１
０を、常にＸ軸方向で結像するレンズである。The one-dimensional fθ lens 304 has the fθ characteristic only in the X-axis direction, and the laser beam 1 displaced in the X-axis direction.
It is a lens that always forms an image of 0 in the X-axis direction.
【００３６】一次元ｆθレンズ３０４の瞳にガルバノミ
ラー２０２を配置することで、一次元ｆθレンズ３０４
の設計上の歪み量に近いｆθ特性を実現できる。By arranging the galvano mirror 202 in the pupil of the one-dimensional fθ lens 304, the one-dimensional fθ lens 304
The fθ characteristic close to the designed distortion amount can be realized.
【００３７】リニアステージ４００は、ボールネジとボ
ールネジの回転で直進運動するリニアガイドとを有して
構成されるのが好ましい。また、リニアステージ４００
は、リニアモータとリニアモータにより直進運動するリ
ニアガイドとを有して構成されてもよい。The linear stage 400 preferably comprises a ball screw and a linear guide that moves linearly by the rotation of the ball screw. In addition, the linear stage 400
May have a linear motor and a linear guide that linearly moves by the linear motor.
【００３８】スキャン制御装置６００は、リニアステー
ジ制御部６０２とＹ方向微小スキャン制御部６０４とＸ
方向スキャン制御部６０６とを有して構成される。The scan control device 600 includes a linear stage control unit 602, a Y direction minute scan control unit 604, and an X direction fine scan control unit 604.
And a direction scan control unit 606.
【００３９】リニアステージ制御部６０２は、リニアス
テージ４００をＹ軸方向に等速で移動するよう制御す
る。The linear stage controller 602 controls the linear stage 400 so that it moves in the Y-axis direction at a constant speed.
【００４０】Ｙ方向微小スキャン制御部６０４は、リニ
アステージ４００の移動に同期してガルバノメータ１１
０を駆動して平行平板１１０を回転制御する。The Y-direction minute scan control section 604 synchronizes with the movement of the linear stage 400 and the galvanometer 11
0 is driven to control the rotation of the parallel plate 110.
【００４１】Ｘ方向スキャン制御部６０６は、ガルバノ
メータ２００を駆動してガルバノミラー２０２を回転制
御する。The X-direction scan controller 606 drives the galvanometer 200 to control the rotation of the galvanometer mirror 202.
【００４２】次に、本発明の第１実施形態の動作につい
て図面を参照して詳細に説明する。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００４３】図１と図２とを参照して、Ｙ方向微小スキ
ャン制御部６０４からの制御によりガルバノメータ１１
０が平行平板１２０を回転角θg だけ回転すると、平行
平板１２０に入射したレーザビーム１０は、微小変位量
ΔｙだけＹ軸方向へ変位され平行平板１２０から出射す
る。例えば、厚さｄ=５ｍｍで、屈折率ｎ=１．５（ガラ
ス）を有する平行平板１２０が、回転角θg =２０゜だ
け回転すると、微小変位量Δｙは、１．３９７ｍｍとな
る。With reference to FIGS. 1 and 2, the galvanometer 11 is controlled by the Y direction minute scan control unit 604.
When 0 rotates the parallel plate 120 by the rotation angle θ g , the laser beam 10 incident on the parallel plate 120 is displaced in the Y-axis direction by the small displacement amount Δy and emitted from the parallel plate 120. For example, when the parallel plate 120 having the thickness d = 5 mm and the refractive index n = 1.5 (glass) is rotated by the rotation angle θ g = 20 °, the minute displacement Δy becomes 1.397 mm.
【００４４】したがって、平行平板１２０が回転角θg
=２０゜だけ回転すると、レーザビーム１０は、ガルバ
ノミラー２０２上で微小変位量Δｙ=１．３９７ｍｍだ
け変位することになる。Therefore, the parallel plate 120 is rotated by the rotation angle θ g.
When rotated by 20 °, the laser beam 10 is displaced on the galvanometer mirror 202 by a minute displacement Δy = 1.397 mm.
【００４５】微小変位量Δｙ=１．３９７ｍｍだけＹ軸
方向へ変位したレーザビーム１０は、ガルバノミラー２
０２により反射されＸ軸方向へ変位される。The laser beam 10 displaced in the Y-axis direction by the minute displacement Δy = 1.397 mm is reflected by the galvanometer mirror 2.
It is reflected by 02 and displaced in the X-axis direction.
【００４６】Ｙ軸方向に微小変位量Δｙ=１．３９７ｍ
ｍだけ変位しかつＸ軸方向へ変位したレーザビーム１０
は、一次元ｆθレンズ３０４に入射し、等速度でＹ軸方
向に移動するリニアステージ４００に搭載されている被
加工物５００上に集光される。Minute displacement Δy = 1.397 m in Y-axis direction
Laser beam 10 displaced by m and displaced in the X-axis direction
Enters the one-dimensional fθ lens 304 and is focused on the workpiece 500 mounted on the linear stage 400 that moves in the Y-axis direction at a constant speed.
【００４７】この集光により、微小径の穴をあけること
ができる。By this condensing, it is possible to make a hole having a minute diameter.
【００４８】尚，このときの穴あけの周速度を一定にす
るために、Ｙ方向微小スキャン制御部６０４は、ガルバ
ノメータ１１０の回転制御を行い，Ｘ方向スキャン制御
部６０６は、ガルバノメータ２００の回転制御を行うこ
とで，ｓｉｎ（ｔ）、ここではｔは時間、の関数での制
御が行われる。したがって、非常に高速動作が可能にな
り，高速回転で穴あけ加工ができる。In this case, in order to keep the peripheral speed of drilling constant, the Y direction minute scan control unit 604 controls the rotation of the galvanometer 110, and the X direction scan control unit 606 controls the rotation of the galvanometer 200. By doing so, control is performed with a function of sin (t), where t is time. Therefore, a very high speed operation becomes possible and a hole can be drilled at a high speed.
【００４９】次に、第２実施形態を説明する。Next, the second embodiment will be described.
【００５０】図３は、本発明の第２実施形態の構成図
で、図４は、Ｙ方向微小スキャン手段を構成するウエッ
ジ板を説明する図で，図５は、ウエッジ板の出射角特性
図である。FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram for explaining a wedge plate which constitutes a Y direction minute scanning means, and FIG. 5 is an emission angle characteristic diagram of the wedge plate. Is.
【００５１】第２実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ａを除いて第１実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ａのみを説明する。The second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100a.
Only the direction microscanning means 100a will be described.
【００５２】図３を参照して、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ａは、回転駆動するガルバノメータ１１０と、ガ
ルバノメータ１１０により回転し、レーザビーム１０を
Ｙ軸方向へ微小だけ変位するウエッジ板１２４とを有し
て構成される。Referring to FIG. 3, Y-direction minute scanning means 100a has a galvanometer 110 that is rotationally driven, and a wedge plate 124 that is rotated by the galvanometer 110 and that slightly displaces the laser beam 10 in the Y-axis direction. Consists of
【００５３】ウエッジ板１２４は、図４に示すように、
レーザビーム１０を透過する材料、例えばガラス、から
構成され、レーザビーム１０が入射する面に対してレー
ザビーム１０が出射する面はウエッジ角φだけ傾斜して
おり、これらの入射する面と出射する面には、レーザビ
ーム１０のレーザ波長に対して反射を防止する無反射膜
（ＡＲコート）を有して構成される。The wedge plate 124, as shown in FIG.
It is made of a material that transmits the laser beam 10, for example, glass, and the surface from which the laser beam 10 is emitted is inclined by the wedge angle φ with respect to the surface on which the laser beam 10 is incident, and the surface from which the laser beam 10 is incident is emitted. The surface has a non-reflective film (AR coat) for preventing reflection with respect to the laser wavelength of the laser beam 10.
【００５４】Ｙ方向微小スキャン制御部６０４からの制
御によりガルバノメータ１１０がウエッジ板１２４を回
転角θinだけ回転すると、ウエッジ板１２４に入射した
レーザビーム１０は、出射角θout だけ変位してウエッ
ジ板１２４から出射する。例えば、ウエッジ角φ=３゜
で、屈折率ｎ=１．５（ガラス）を有するウエッジ板１
２４が、回転角θinを−１０゜から＋１０゜まで回転す
ると、図５に示すように、出射角θout の変化角度は、
約２０°となる。When the galvanometer 110 rotates the wedge plate 124 by the rotation angle θ in under the control of the Y-direction minute scan control unit 604, the laser beam 10 incident on the wedge plate 124 is displaced by the emission angle θ out and the wedge plate is displaced. Emit from 124. For example, a wedge plate 1 having a wedge angle φ = 3 ° and a refractive index n = 1.5 (glass)
When 24 rotates the rotation angle θ in from −10 ° to + 10 °, the change angle of the output angle θ out is as shown in FIG.
It becomes about 20 °.
【００５５】したがって、ガルバノメータ１１０がウエ
ッジ板１２４を±１０°振ることにより、一次元ｆθレ
ンズ３０４に入射する角度が約２０°変化することにな
る。一次元ｆθレンズ３０４の画角を、５０ｍｍの変位
で１０°と仮定すれば，Ｙ軸方向の変位量は約１００ｍ
ｍとなる。この結果から、Ｙ軸方向へのスキャンをより
大きくできる。Therefore, when the galvanometer 110 shakes the wedge plate 124 by ± 10 °, the angle of incidence on the one-dimensional fθ lens 304 changes by about 20 °. Assuming that the angle of view of the one-dimensional fθ lens 304 is 10 ° with a displacement of 50 mm, the displacement amount in the Y-axis direction is about 100 m.
m. From this result, scanning in the Y-axis direction can be increased.
【００５６】次に、第３実施形態を説明する。Next, a third embodiment will be described.
【００５７】図６は、本発明の第３実施形態の構成図で
ある。FIG. 6 is a block diagram of the third embodiment of the present invention.
【００５８】第３実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｂを除いて第２実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｂのみを説明する。The third embodiment has the same structure as the second embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100b.
Only the direction microscanning means 100b will be described.
【００５９】Ｙ方向微小スキャン手段１００ｂは、Ｙ方
向微小スキャン手段１００ａにおけるウエッジ板１２４
の代わりにプリズム１２６を有して構成される。プリズ
ム１２６は、ガルバノメータ１１０により回転し、レー
ザビーム１０をＹ軸方向へ微小だけ変位する。The Y direction minute scanning means 100b is the wedge plate 124 in the Y direction minute scanning means 100a.
Instead of the above, a prism 126 is provided. The prism 126 is rotated by the galvanometer 110 to slightly displace the laser beam 10 in the Y-axis direction.
【００６０】次に、第４実施形態を説明する。Next, a fourth embodiment will be described.
【００６１】図７は、本発明の第４実施形態の構成図で
ある。FIG. 7 is a block diagram of the fourth embodiment of the present invention.
【００６２】第４実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｃを除いて第１実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｃのみを説明する。The fourth embodiment has the same structure as the first embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100c, so that Y
Only the direction microscanning means 100c will be described.
【００６３】Ｙ方向微小スキャン手段１００ｃは、並進
駆動するリニアトランスレータ１１２と、リニアトラン
スレータ１１２によりＹ軸方向へ並進し、レーザビーム
１０をＹ軸方向へ微小だけ変位するプリズム１２６とを
有して構成される。The Y-direction minute scanning means 100c has a linear translator 112 that is translationally driven, and a prism 126 that translates in the Y-axis direction by the linear translator 112 and displaces the laser beam 10 by a small amount in the Y-axis direction. To be done.
【００６４】プリズム１２６は、Ｙ軸方向に並進移動し
て、プリズム１２６へ入射したレーザビーム１０をＹ軸
方向に変位する。The prism 126 translates in the Y-axis direction and displaces the laser beam 10 incident on the prism 126 in the Y-axis direction.
【００６５】リニアトランスレータ１１２は、ボイスコ
イルにより駆動して並進運動をプリズム１２６に与える
ボイスコイルドライブ方式のリニアモータを有して構成
されるのが好ましい。It is preferable that the linear translator 112 has a voice coil drive type linear motor which is driven by a voice coil to give a translational movement to the prism 126.
【００６６】また、リニアトランスレータ１１２は、ガ
ルバノメータにより駆動して並進運動をプリズム１２６
に与えるガルバノメータドライブのリニアトランスレー
タでもよい。The linear translator 112 is driven by a galvanometer to translate the translational movement into the prism 126.
It may be a galvanometer drive linear translator.
【００６７】また、リニアトランスレータ１１２は、ボ
ールネジを使用したリニアステージでもよい。Further, the linear translator 112 may be a linear stage using a ball screw.
【００６８】レーザビーム１０は、リニアトランスレー
タ１１２によりプリズム１２６がＹ軸方向へ並進する
と、プリズム１２６の厚みに応じてＹ軸方向に変位す
る。When the prism 126 is translated in the Y-axis direction by the linear translator 112, the laser beam 10 is displaced in the Y-axis direction according to the thickness of the prism 126.
【００６９】リニアトランスレータ１１２を用いること
で、レーザビーム１０はＹ軸方向により大きく変位され
るので、一次元ｆθレンズ３０４に入力する変位量が大
きく、焦点面への入射角が大きく採れる。Since the laser beam 10 is largely displaced in the Y-axis direction by using the linear translator 112, the displacement amount input to the one-dimensional fθ lens 304 is large and the incident angle on the focal plane can be made large.
【００７０】次に、第５実施形態を説明する。Next, a fifth embodiment will be described.
【００７１】図８は、本発明の第５実施形態の構成図で
ある。FIG. 8 is a block diagram of the fifth embodiment of the present invention.
【００７２】第５実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｄを除いて第４実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｄのみを説明する。The fifth embodiment has the same structure as the fourth embodiment except for the Y direction minute scanning means 100d, so that Y
Only the direction microscanning means 100d will be described.
【００７３】Ｙ方向微小スキャン手段１００ｄは、Ｙ方
向微小スキャン手段１００ｃにおけるプリズム１２６の
代わりにウエッジ板１２４を有して構成される。ウエッ
ジ板１２４は、リニアトランスレータ１１２によりＹ軸
方向へ並進し、レーザビーム１０をＹ軸方向へ微小だけ
変位する。The Y-direction minute scanning means 100d is constructed by including a wedge plate 124 instead of the prism 126 in the Y-direction minute scanning means 100c. The wedge plate 124 is translated in the Y-axis direction by the linear translator 112, and the laser beam 10 is slightly displaced in the Y-axis direction.
【００７４】次に、第６実施形態を説明する。Next, a sixth embodiment will be described.
【００７５】図９は、本発明の第６実施形態の構成図で
ある。FIG. 9 is a block diagram of the sixth embodiment of the present invention.
【００７６】第６実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｅを除いて第４実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｅのみを説明する。The sixth embodiment has the same structure as the fourth embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100e.
Only the direction microscanning means 100e will be described.
【００７７】Ｙ方向微小スキャン手段１００ｅは、Ｙ方
向微小スキャン手段１００ｃにおけるプリズム１２６の
代わりにプリズムペア１３０を有して構成される。The Y-direction minute scanning means 100e has a prism pair 130 instead of the prism 126 in the Y-direction minute scanning means 100c.
【００７８】プリズムペア１３０は、Ｙ軸方向ヘ並進移
動する可動プリズム１３２と固定されている固定プリズ
ム１３４を有して構成される。可動プリズム１３２は、
リニアトランスレータ１１２によりＹ軸方向へ並進し、
レーザビーム１０をＹ軸方向へ微小だけ変位する。固定
プリズム１３４は、可動プリズム１３２から出射され
た、Ｙ軸方向へ微小だけ変位したレーザビーム１０の方
向を変えて、レーザビーム１０が一次元ｆθレンズ３０
４へ垂直に入射できるようにする。The prism pair 130 comprises a movable prism 132 that translates in the Y-axis direction and a fixed prism 134 that is fixed. The movable prism 132 is
The linear translator 112 translates in the Y-axis direction,
The laser beam 10 is slightly displaced in the Y-axis direction. The fixed prism 134 changes the direction of the laser beam 10 emitted from the movable prism 132 and slightly displaced in the Y-axis direction, so that the laser beam 10 is one-dimensional fθ lens 30.
4 to allow vertical incidence.
【００７９】プリズムペア１３０を使用することで、レ
ーザビーム１０が一次元ｆθレンズ３０４へ垂直に入射
できるので、装置調整が容易になり装置調整に必要な時
間が短縮できる。Since the laser beam 10 can be vertically incident on the one-dimensional fθ lens 304 by using the prism pair 130, the device adjustment becomes easy and the time required for the device adjustment can be shortened.
【００８０】次に、第７実施形態を説明する。Next, a seventh embodiment will be described.
【００８１】図１０は、本発明の第７実施形態の構成図
である。FIG. 10 is a block diagram of the seventh embodiment of the present invention.
【００８２】第７実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｆを除いて第６実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｆのみを説明する。The seventh embodiment has the same structure as the sixth embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100f.
Only the direction minute scanning means 100f will be described.
【００８３】Ｙ方向微小スキャン手段１００ｆは、Ｙ方
向微小スキャン手段１００ｅにおけるプリズムペア１３
０の代わりにウエッジペア１４０を有して構成される。The Y direction minute scanning means 100f is the prism pair 13 in the Y direction minute scanning means 100e.
Instead of 0, it has a wedge pair 140.
【００８４】ウエッジペア１４０は、Ｙ軸方向ヘ並進移
動する可動ウエッジ板１４２と固定されている固定ウエ
ッジ板１３４を有して構成される。The wedge pair 140 has a movable wedge plate 142 that moves in translation in the Y-axis direction and a fixed wedge plate 134 that is fixed.
【００８５】可動ウエッジ板１４２は、リニアトランス
レータ１１２によりＹ軸方向へ並進し、レーザビーム１
０をＹ軸方向へ微小だけ変位する。The movable wedge plate 142 is translated in the Y-axis direction by the linear translator 112, and the laser beam 1
0 is slightly displaced in the Y-axis direction.
【００８６】固定ウエッジ板１４４は、Ｙ軸方向へ微小
だけ変位したレーザビーム１０が一次元ｆθレンズ３０
４へ垂直に入射できるように、可動ウエッジ板１４２か
ら出射されたレーザビーム１０の方向を変える。The fixed wedge plate 144 receives the laser beam 10 slightly displaced in the Y-axis direction from the one-dimensional fθ lens 30.
The direction of the laser beam 10 emitted from the movable wedge plate 142 is changed so that the laser beam 10 can be vertically incident on the laser beam 4.
【００８７】次に、第８実施形態を説明する。Next, an eighth embodiment will be described.
【００８８】図１１は、本発明の第８実施形態の構成図
である。FIG. 11 is a block diagram of the eighth embodiment of the present invention.
【００８９】第８実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｇを除いて第１実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｇのみを説明する。Since the eighth embodiment has the same structure as the first embodiment except for the Y direction minute scanning means 100g, Y
Only the direction microscanning means 100g will be described.
【００９０】図１１を参照して、Ｙ方向微小スキャン手
段１００ｇは、回転駆動するガルバノメータ１１０と、
ガルバノメータ１１０により回転し、レーザビーム１０
をＹ軸方向へ微小だけ変位する回転プリズム１５０とを
有して構成される。Referring to FIG. 11, Y direction minute scanning means 100g includes a galvanometer 110 that is rotationally driven,
The laser beam 10 is rotated by the galvanometer 110.
And a rotating prism 150 that is displaced by a small amount in the Y-axis direction.
【００９１】回転プリズム１５０は、レーザビーム１０
の光軸と平行な回転軸を有する。The rotating prism 150 is connected to the laser beam 10
Has an axis of rotation parallel to the optical axis of.
【００９２】Ｙ方向微小スキャン制御部６０４は、ガル
バノメータ１１０を制御して、回転プリズム１５０を、
この回転軸を中心にして等速で３６０度回転する。The Y direction minute scan control unit 604 controls the galvanometer 110 to move the rotary prism 150,
It rotates 360 degrees at a constant speed around this axis of rotation.
【００９３】回転プリズム１５０が等速で３６０度回転
すると、回転プリズム１５０に入射したレーザビーム１
０は、ある角度で振られ、回転プリズム１５０から出射
し、この角度に応じた半径の円パターンを形成する。レ
ーザビーム１０により形成された円パターンは、ガルバ
ノミラー２０２に入射される。Ｘ方向スキャン制御部６
０６は、ガルバノミラー２０２をＸ軸方向に移動し、所
定の位置で止めることで、ガルバノミラー２０２へ入射
された円パターンを、被加工物５００上のＸ軸方向の所
定位置に照射して穴５０２を加工する。When the rotating prism 150 rotates at a constant speed of 360 degrees, the laser beam 1 incident on the rotating prism 150
0 is oscillated at a certain angle, emitted from the rotating prism 150, and forms a circular pattern having a radius corresponding to this angle. The circular pattern formed by the laser beam 10 is incident on the galvanometer mirror 202. X-direction scan controller 6
06 moves the galvanometer mirror 202 in the X-axis direction and stops it at a predetermined position, so that the circular pattern incident on the galvanometer mirror 202 is irradiated to a predetermined position in the X-axis direction on the workpiece 500 to form a hole. Process 502.
【００９４】さらに、このままでは決められた半径の穴
加工しかできないので，回転プリズム１５０の回転軸と
レーザビーム１０の光軸間の距離を可変することで、回
転プリズム１５０は、半径の異なる円パターンを生成す
る。これにより、加工半径を可変できる。Further, since only the hole having a predetermined radius can be machined as it is, the rotating prism 150 can change the distance between the rotating axis of the rotating prism 150 and the optical axis of the laser beam 10 to form a circular pattern having different radii. To generate. Thereby, the processing radius can be changed.
【００９５】回転プリズム１５０の回転を等速にするこ
とによって安定した穴加工ができる。By making the rotating prism 150 rotate at a constant speed, stable drilling can be performed.
【００９６】次に、第９実施形態を説明する。Next, a ninth embodiment will be described.
【００９７】図１２は、本発明の第９実施形態の構成図
である。FIG. 12 is a block diagram of the ninth embodiment of the present invention.
【００９８】第９実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手段
１００ｈを除いて第８実施形態と同構成であるので、Ｙ
方向微小スキャン手段１００ｈのみを説明する。The ninth embodiment has the same structure as the eighth embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100h, so that Y
Only the direction microscanning means 100h will be described.
【００９９】図１２を参照して、Ｙ方向微小スキャン手
段１００ｈは、Ｙ方向微小スキャン手段１００ｇにおけ
る回転プリズム１５０の代わりに回転ウエッジ板１５２
を有して構成される。Referring to FIG. 12, the Y-direction minute scanning means 100h includes a rotating wedge plate 152 instead of the rotating prism 150 in the Y-direction minute scanning means 100g.
Is configured.
【０１００】第８実施形態と同様に、回転ウエッジ板１
５２が等速で３６０度回転すると、回転ウエッジ板１５
２に入射したレーザビーム１０は、ある角度で振られ、
回転ウエッジ板１５２から出射し、この角度に応じた半
径での円を被加工物５００に照射して穴５０２を加工す
る。Similar to the eighth embodiment, the rotary wedge plate 1
When 52 rotates 360 degrees at a constant speed, the rotating wedge plate 15
The laser beam 10 incident on 2 is oscillated at an angle,
A hole having a radius corresponding to this angle is emitted from the rotary wedge plate 152 to irradiate the workpiece 500 to form the hole 502.
【０１０１】さらに、このままでは決められた半径の穴
加工しかできないので，回転ウェッジ板１５２の回転軸
とレーザビーム１０の光軸間の距離を可変することで、
回転ウェッジ板１５２は、半径の異なる円パターンを生
成する。これにより、加工半径を可変できる。Further, since only the hole having a predetermined radius can be drilled as it is, the distance between the rotation axis of the rotary wedge plate 152 and the optical axis of the laser beam 10 can be changed,
The rotating wedge plate 152 generates circular patterns having different radii. Thereby, the processing radius can be changed.
【０１０２】回転ウェッジ板１５２の回転を等速にする
ことによって安定した穴加工ができる。By rotating the rotary wedge plate 152 at a constant speed, stable drilling can be performed.
【０１０３】次に、第１０実施形態を説明する。Next, the tenth embodiment will be described.
【０１０４】図１３は、本発明の第１０実施形態の構成
図である。FIG. 13 is a block diagram of the tenth embodiment of the present invention.
【０１０５】第１０実施形態は、Ｙ方向微小スキャン手
段１００ｉを除いて第１実施形態と同構成であるので、
Ｙ方向微小スキャン手段１００ｉのみを説明する。The tenth embodiment has the same structure as the first embodiment except for the Y-direction minute scanning means 100i.
Only the Y-direction minute scanning means 100i will be described.
【０１０６】図１３を参照して、Ｙ方向微小スキャン手
段１００ｉは、Ｙ方向微小スキャン制御部６０４からの
指示によりマイクロ波を発生するマイクロ波ドライバ１
６２と、マイクロ波ドライバ１６２からのマイクロ波に
より回折角度を変えてレーザビーム１０をＹ軸方向へ偏
向する超音波光変調器（ＡＯＭ：ＡｃｏｕｓｔｉｃＯｐ
ｔｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１６０と，超音波光
変調器１６０から高次の回折角度で出射する光を除去す
るスリット１６４とを有して構成される。Referring to FIG. 13, Y direction minute scanning means 100i is a microwave driver 1 for generating a microwave in accordance with an instruction from Y direction minute scanning control section 604.
62 and an ultrasonic optical modulator (AOM: Acoustic Op) for changing the diffraction angle by the microwave from the microwave driver 162 and deflecting the laser beam 10 in the Y-axis direction.
The optical modulator 160 and the slit 164 for removing the light emitted from the ultrasonic light modulator 160 at a higher diffraction angle are configured.
【０１０７】レーザビーム１０は、超音波光変調器１６
０によりＹ軸方向へ回折され、回折されたレーザビーム
１０は、スリット１６４により、０次回折光のみが選択
され、ガルバノミラー２０２ヘ入射される。The laser beam 10 is transmitted by the ultrasonic optical modulator 16
Of the laser beam 10 diffracted and diffracted in the Y-axis direction by 0, only the 0th-order diffracted light is selected by the slit 164 and is incident on the galvanometer mirror 202.
【０１０８】リニアステージ制御部６０２はリニアステ
ージ４００をＹ軸方向に等速で移動するよう制御すると
共に、Ｙ方向微小スキャン制御部６０４は、リニアステ
ージ４００の等速移動に同期して、レーザビーム１０
を、Ｙ軸の＋方向のスキャン最大範囲になる直前まで偏
向し、次にＹ軸の−方向のスキャン最大範囲になる直前
まで偏向するというスキャン動作を反復するようマイク
ロ波ドライバ１６２を制御することにより，レーザビー
ム１０をＹ軸方向に高速でスキャンすることができる。
これにより、加工速度を理論上の最大近くまで上げるこ
とが可能になる。The linear stage control unit 602 controls the linear stage 400 so as to move in the Y-axis direction at a constant speed, and the Y-direction minute scan control unit 604 synchronizes with the constant speed movement of the linear stage 400 to generate a laser beam. 10
The microwave driver 162 is controlled so as to repeat the scanning operation of deflecting the light beam until just before reaching the maximum scan range in the + direction of the Y axis and then immediately before reaching the maximum scan range in the negative direction of the Y axis. Thus, the laser beam 10 can be scanned at high speed in the Y-axis direction.
This makes it possible to increase the processing speed to near the theoretical maximum.
【０１０９】Ｙ軸方向への偏向角をさらに大にするに
は、超音波光変調器１６０を多段にカスケード接続して
Ｙ方向微小スキャン手段１００ｉを構成すればよい。In order to further increase the deflection angle in the Y-axis direction, the ultrasonic optical modulators 160 may be cascade-connected in multiple stages to form the Y-direction minute scanning means 100i.
【０１１０】次に、第１１実施形態を説明する。[0110] Next, a first embodiment.
【０１１１】図１４は、本発明の第１１実施形態の構成
図である。FIG. 14 is a block diagram of the eleventh embodiment of the present invention.
【０１１２】図１４を参照して、第１１実施形態は、第
１実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成され、二次元ｆθレンズ
３０２を除いて第１実施形態と同構成であるので、二次
元ｆθレンズ３０２に関することのみを説明する。Referring to FIG. 14, the eleventh embodiment is composed of a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the first embodiment, and the first embodiment is different from the two-dimensional fθ lens 302. Since it has the same configuration as the above, only the two-dimensional fθ lens 302 will be described.
【０１１３】二次元ｆθレンズ３０２は、Ｘ軸方向とＹ
軸方向に変位するレーザビーム１０の結像面を平面化す
るｆθ特性を有するレンズである。The two-dimensional fθ lens 302 has a Y-axis direction and a Y-axis direction.
It is a lens having an fθ characteristic that flattens the image plane of the laser beam 10 that is displaced in the axial direction.
【０１１４】ガルバノミラー２０２は、二次元ｆθレン
ズ３０２の瞳に配置され、レーザビーム１０をＸ軸方向
へ変位する。The galvano mirror 202 is arranged at the pupil of the two-dimensional fθ lens 302 and displaces the laser beam 10 in the X-axis direction.
【０１１５】レーザビーム１０が、Ｙ方向微小スキャン
手段１００の平行平板１２０に入射されると、レーザビ
ーム１０はＹ軸方向へ微小量だけ変位されて平行平板１
２０から出射される。平行平板１２０から出射されたレ
ーザビーム１０は、ガルバノミラー２０２により反射し
Ｘ軸方向へ変位されてガルバノミラー２０２から出射さ
れる。ガルバノミラー２０２から出射されれたレーザビ
ーム１０は二次元ｆθレンズ３０２に入射され、二次元
ｆθレンズ３０２により、Ｙ軸方向に等速で移動するリ
ニアステージ４００に搭載されている被加工物５００上
に集光される。When the laser beam 10 is incident on the parallel plate 120 of the Y-direction minute scanning means 100, the laser beam 10 is displaced by a minute amount in the Y-axis direction, and the parallel plate 1 is moved.
Emitted from 20. The laser beam 10 emitted from the parallel plate 120 is reflected by the galvano mirror 202, displaced in the X-axis direction, and emitted from the galvano mirror 202. The laser beam 10 emitted from the galvanometer mirror 202 is incident on the two-dimensional fθ lens 302, and the two-dimensional fθ lens 302 causes the workpiece 500 mounted on the linear stage 400 that moves at a constant velocity in the Y-axis direction. Is focused on.
【０１１６】次に、第１２実施形態を説明する。Next, a twelfth embodiment will be described.
【０１１７】図１５は、本発明の第１２実施形態の構成
図である。FIG. 15 is a block diagram of the twelfth embodiment of the present invention.
【０１１８】図１５を参照して、第１２実施形態は、第
２実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 15, the twelfth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the second embodiment.
【０１１９】次に、第１３実施形態を説明する。Next, a thirteenth embodiment will be described.
【０１２０】図１６は、本発明の第１３実施形態の構成
図である。FIG. 16 is a block diagram of the thirteenth embodiment of the present invention.
【０１２１】図１６を参照して、第１３実施形態は、第
３実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 16, the thirteenth embodiment is composed of a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the third embodiment.
【０１２２】次に、第１４実施形態を説明する。Next, a fourteenth embodiment will be described.
【０１２３】図１７は、本発明の第１４実施形態の構成
図である。FIG. 17 is a block diagram of the fourteenth embodiment of the present invention.
【０１２４】図１７を参照して、第１４実施形態は、第
４実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 17, the fourteenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the fourth embodiment.
【０１２５】次に、第１５実施形態を説明する。Next, a fifteenth embodiment will be described.
【０１２６】図１８は、本発明の第１５実施形態の構成
図である。FIG. 18 is a block diagram of the fifteenth embodiment of the present invention.
【０１２７】図１８を参照して、第１５実施形態は、第
５実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 18, the fifteenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the fifth embodiment.
【０１２８】次に、第１６実施形態を説明する。Next, a sixteenth embodiment will be described.
【０１２９】図１９は、本発明の第１６実施形態の構成
図である。FIG. 19 is a block diagram of the sixteenth embodiment of the present invention.
【０１３０】図１９を参照して、第１６実施形態は、第
６実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 19, the sixteenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the sixth embodiment.
【０１３１】次に、第１７実施形態を説明する。Next, a seventeenth embodiment will be described.
【０１３２】図２０は、本発明の第１７実施形態の構成
図である。FIG. 20 is a block diagram of the seventeenth embodiment of the present invention.
【０１３３】図２０を参照して、第１７実施形態は、第
７実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 20, the seventeenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the seventh embodiment.
【０１３４】次に、第１８実施形態を説明する。Next, the eighteenth embodiment will be described.
【０１３５】図２１は、本発明の第１８実施形態の構成
図である。FIG. 21 is a block diagram of the eighteenth embodiment of the present invention.
【０１３６】図２１を参照して、第１８実施形態は、第
８実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。With reference to FIG. 21, the eighteenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the eighth embodiment.
【０１３７】次に、第１９実施形態を説明する。Next, a nineteenth embodiment will be described.
【０１３８】図２２は、本発明の第１９実施形態の構成
図である。FIG. 22 is a block diagram of the nineteenth embodiment of the present invention.
【０１３９】図２２を参照して、第１９実施形態は、第
９実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わりに
二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 22, the nineteenth embodiment comprises a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the ninth embodiment.
【０１４０】次に、第２０実施形態を説明する。Next, a twentieth embodiment will be described.
【０１４１】図２３は、本発明の第２０実施形態の構成
図である。FIG. 23 is a block diagram of the twentieth embodiment of the present invention.
【０１４２】図２３を参照して、第２０実施形態は、第
１０実施形態における一次元ｆθレンズ３０４の代わり
に二次元ｆθレンズ３０２で構成される。Referring to FIG. 23, the twentieth embodiment is composed of a two-dimensional fθ lens 302 instead of the one-dimensional fθ lens 304 in the tenth embodiment.
【０１４３】[0143]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、平行平
板あるいはウエッジ板あるいはプリズムを可動してレー
ザビームをＹ軸方向に変位し、ｆθレンズの瞳位置に厳
密に配置されたガルバノミラーでレーザビームをＸ軸方
向に変位し，Ｙ軸方向とＸ軸方向に変位したレーザビー
ムを、ｆθレンズにより、等速でＹ軸方向に移動するリ
ニアステージに搭載されている被加工物上に集光する構
成であるので、高精度でしかも高速動作の加工をするこ
とができる。As described above, according to the present invention, the galvanometer mirror is arranged so that the parallel flat plate, the wedge plate or the prism is movable to displace the laser beam in the Y-axis direction and the laser beam is strictly arranged at the pupil position of the fθ lens. The laser beam is displaced in the X-axis direction, and the laser beam displaced in the Y-axis direction and the X-axis direction is collected by the fθ lens on the workpiece mounted on the linear stage that moves in the Y-axis direction at a constant speed. Since it is configured to emit light, it is possible to perform processing with high precision and high speed operation.
【０１４４】また本発明は，超音波光変調器を用いてレ
ーザビームをＹ軸方向に変位しているので、さらなる高
速で加工することができる。Further, according to the present invention, since the laser beam is displaced in the Y-axis direction by using the ultrasonic light modulator, it is possible to process at a higher speed.
【図１】本発明の第１実施形態の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図２】Ｙ方向微小スキャン手段を構成する平行平板を
説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a parallel plate that constitutes Y direction minute scanning means.
【図３】本発明の第２実施形態の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図４】Ｙ方向微小スキャン手段を構成するウエッジ板
を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a wedge plate that constitutes Y direction minute scanning means.
【図５】ウエッジ板の出射角特性図である。FIG. 5 is an emission angle characteristic diagram of a wedge plate.
【図６】本発明の第３実施形態の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第４実施形態の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５実施形態の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第６実施形態の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第７実施形態の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a seventh embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第８実施形態の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an eighth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第９実施形態の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a ninth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第１０実施形態の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a tenth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第１１実施形態の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of an eleventh embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第１２実施形態の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a twelfth embodiment of the present invention.
【図１６】本発明の第１３実施形態の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a thirteenth embodiment of the present invention.
【図１７】本発明の第１４実施形態の構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram of a fourteenth embodiment of the present invention.
【図１８】本発明の第１５実施形態の構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram of a fifteenth embodiment of the present invention.
【図１９】本発明の第１６実施形態の構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a sixteenth embodiment of the present invention.
【図２０】本発明の第１７実施形態の構成図である。FIG. 20 is a configuration diagram of a seventeenth embodiment of the present invention.
【図２１】本発明の第１８実施形態の構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of an eighteenth embodiment of the present invention.
【図２２】本発明の第１９実施形態の構成図である。FIG. 22 is a configuration diagram of a nineteenth embodiment of the present invention.
【図２３】本発明の第２０実施形態の構成図である。FIG. 23 is a configuration diagram of a twentieth embodiment of the present invention.
１０ レーザビーム １００ Ｙ方向微小スキャン手段 １１０，２００ ガルバノメータ １１２ リニアトランスレータ １２０ 平行平板 １２４ ウエッジ板 １２６ プリズム １３０ プリズムペア １４０ ウエッジペア １５０ 回転プリズム １５２ 回転ウエッジ板 １６０ 超音波光変調器 ２０２ ガルバノミラー ３０２ 二次元ｆθレンズ ３０４ 一次元ｆθレンズ ４００ リニアステージ ５００ 被加工物 ６００ スキャン制御装置 10 laser beam 100 Y direction minute scanning means 110,200 galvanometer 112 Linear Translator 120 parallel plates 124 wedge plate 126 prism 130 prism pairs 140 wedge pair 150 rotating prism 152 rotating wedge plate 160 Ultrasonic light modulator 202 galvo mirror 302 Two-dimensional fθ lens 304 one-dimensional fθ lens 400 linear stage 500 work piece 600 scan controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−277261（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−170562（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−254692（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−175084（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−25066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−54290（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/08 G02B 26/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-277261 (JP, A) JP-A-6-170562 (JP, A) JP-A-6-254692 (JP, A) JP-A-10- 175084 (JP, A) JP 8-25066 (JP, A) JP 62-93092 (JP, A) JP 55-54290 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 26/08 G02B 26/10
Claims (22)
微小変位する第１スキャン手段と、前記第１スキャン手
段により前記第１軸の方向に微小変位されるレーザビー
ムを反射して第２軸の方向に変位するガルバノミラーと
前記ガルバノミラーを回転駆動する第２ガルバノメータ
とを有す第２スキャン手段と、前記第１スキャン手段と
前記ガルバノミラーとにより変位されたレーザビームを
被加工物に前記第２軸の方向で集光させる一次元ｆθレ
ンズと、前記被加工物を搭載して前記第１軸の方向に移
動するリニアステージと、前記第１スキャン手段と前記
第２スキャン手段の第２ガルバノメータと前記リニアス
テージを移動制御するスキャン制御部とを備え、 前記第２スキャン手段の前記ガルバノミラーは、前記一
次元ｆθレンズの瞳位置に配置され、 前記第１スキャン手段は、前記スキャン制御部からの制
御で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記第１ガル
バノメータにより回転し、前記レーザビームを前記第１
軸の方向へ微小変位する平行平板 とを有することを特徴
とするレーザ加工光学装置。1. The incident laser beam is directed in the direction of the first axis.
A first scanning unit that is slightly displaced, a galvanomirror that is displaced in the second axis direction by reflecting a laser beam that is slightly displaced by the first scanning unit in the direction of the first axis, and the galvanomirror is rotationally driven. Second scanning means having a second galvanometer, and the first scanning means
The laser beam displaced by the galvanometer mirror
A one-dimensional fθ laser that causes the workpiece to focus in the direction of the second axis.
And the workpiece to be mounted and moved in the direction of the first axis.
A moving linear stage, the first scanning means, and the
The second galvanometer of the second scanning means and the linear scanner
A scan control unit that controls movement of the stage, and the galvanomirror of the second scanning unit is
The first scanning unit is arranged at the pupil position of the dimensional fθ lens, and the first scanning unit controls the scanning control unit.
A first galvanometer which is rotationally driven by a controller, and the first galvanometer
The laser beam is rotated by a vanometer to direct the laser beam to the first
A laser processing optical device, comprising: a parallel plate that is slightly displaced in the axial direction .
微小変位する第１スキャン手段と、前記第１スキャン手
段により前記第１軸の方向に微小変位されるレーザビー
ムを反射して第２軸の方向に変位するガルバノミラーと
前記ガルバノミラーを回転駆動する第２ガルバノメータ
とを有す第２スキャン手段と、前記第１スキャン手段と
前記ガルバノミラーとにより変位されたレーザビームを
被加工物に前記第１軸および第２軸の方向で集光させる
二次元ｆθレンズと、前記被加工物を搭載して前記第１
軸の方向に移動するリニアステージと、前記第１スキャ
ン手段と前記第２スキャン手段の第２ガルバノメータと
前記リニアステージを移動制御するスキャン制御部とを
備え、 前記第２スキャン手段の前記ガルバノミラーは、前記二
次元ｆθレンズの瞳位置に配置され、 前記第１スキャン手段は、前記スキャン制御部からの制
御で回転駆動する第１ガルバノメータと、前記第１ガル
バノメータにより回転し、前記レーザビームを前記第１
軸の方向へ微小変位する平行平板とを有することを特徴
とするレーザ加工光学装置。2. A first scanning means for minutely displacing an incident laser beam in the direction of the first axis, and a second scanning means for reflecting the laser beam minutely displaced in the direction of the first axis by the first scanning means. Second scanning means having a galvanometer mirror that is displaced in the axial direction and a second galvanometer that rotationally drives the galvanometer mirror, and a laser beam that is displaced by the first scanning means and the galvanometer mirror to the workpiece. A two-dimensional fθ lens that collects light in the directions of the first axis and the second axis and the workpiece are mounted on the first
A linear stage that moves in the axial direction, a second galvanometer of the first scanning unit and the second scanning unit, and a scan control unit that controls the movement of the linear stage, and the galvanomirror of the second scanning unit The first scanning unit is arranged at a pupil position of the two-dimensional fθ lens, and the first scanning unit is rotated by a first galvanometer which is rotationally driven under the control of the scan control unit and the first galvanometer, and the laser beam is rotated by the first galvanometer. 1
A laser processing optical device, comprising: a parallel plate that is slightly displaced in the axial direction.
過する材料で構成され、前記レーザビームが入射する面
と出射する面は互いに平行であり、前記入射する面と前
記出射する面には、前記レーザビームのレーザ波長に対
して反射を防止する無反射膜を有して構成されることを
特徴とする請求項１または２記載のレーザ加工光学装
置。3. The parallel plate is made of a material that transmits the laser beam, a plane on which the laser beam is incident and a plane on which the laser beam is emitted are parallel to each other, and the plane on which the laser beam is incident and the plane on which the laser beam is emitted are: 3. The laser processing optical device according to claim 1, wherein the laser processing optical device has a non-reflective film that prevents reflection of the laser wavelength of the laser beam.
制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバノメータ
と、前記第１ガルバノメータにより回転し、前記レーザ
ビームを前記第１軸の方向へ微小変位するウエッジ板と
を有することを特徴とする請求項１または２記載のレー
ザ加工光学装置。4. The first scanning means is rotated by a first galvanometer which is rotationally driven under the control of the scan control section, and is rotated by the first galvanometer to slightly displace the laser beam in the direction of the first axis. The laser processing optical device according to claim 1, further comprising a wedge plate.
透過する材料で構成され、前記レーザビームが入射する
面に対して、前記レーザビームが出射する面はウエッジ
角だけ平行からずれて構成され、前記入射する面と前記
出射する面には、前記レーザビームのレーザ波長に対し
て反射を防止する無反射膜を有して構成されることを特
徴とする請求項４記載のレーザ加工光学装置。5. The wedge plate is made of a material that transmits the laser beam, and a surface from which the laser beam is emitted is shifted from a surface parallel to the surface on which the laser beam is incident by a wedge angle. 5. The laser processing optical device according to claim 4, wherein the incident surface and the emitting surface have a non-reflective film that prevents reflection of the laser wavelength of the laser beam.
制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバノメータ
と、前記第１ガルバノメータにより回転し、前記レーザ
ビームを前記第１軸の方向へ微小変位するプリズムとを
有することを特徴とする請求項１または２記載のレーザ
加工光学装置。6. The first scanning means is rotated by a first galvanometer which is rotationally driven under the control of the scan control section, and is rotated by the first galvanometer to slightly displace the laser beam in the direction of the first axis. The laser processing optical device according to claim 1 or 2, further comprising a prism.
制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレータ
と、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方向
ヘ並進移動し、前記レーザビームを前記第１軸の方向へ
微小変位するプリズムとを有することを特徴とする請求
項１または２記載のレーザ加工光学装置。7. The first scanning means translates linearly in the direction of the first axis by a linear translator that is driven linearly under the control of the scan controller, and the laser beam directs the laser beam to the first axis. The laser processing optical device according to claim 1 or 2, further comprising a prism that is slightly displaced in the direction of.
制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレータ
と、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方向
ヘ並進移動し、前記レーザビームを前記第１軸の方向へ
微小変位する前記ウエッジ板とを有することを特徴とす
る請求項１または２または５記載のレーザ加工光学装
置。8. The first scanning means translates linearly in the direction of the first axis by a linear translator that is driven linearly under the control of the scan controller, and moves the laser beam in the first axis. 6. The laser processing optical device according to claim 1, further comprising: the wedge plate that is slightly displaced in the direction of.
制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレータ
と、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方向
ヘ並進移動し前記レーザビームを前記第１軸の方向へ微
小変位する可動プリズムと前記レーザビームが前記一次
元ｆθレンズに垂直に入射するように前記可動プリズム
により変位した前記レーザビームの方路を変える固定プ
リズムとを有すプリズムペアと、を有することを特徴と
する請求項１記載のレーザ加工光学装置。9. The first scanning means linearly drives under the control of the scan control section, and the linear translator translates in the direction of the first axis to direct the laser beam to the first axis. A prism pair having a movable prism that is minutely displaced in a direction and a fixed prism that changes a path of the laser beam displaced by the movable prism so that the laser beam is vertically incident on the one-dimensional fθ lens. The laser processing optical device according to claim 1, wherein
ン制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレー
タと、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方
向ヘ並進移動し前記レーザビームを前記第１軸の方向へ
微小変位する可動プリズムと前記レーザビームが前記二
次元ｆθレンズに垂直に入射するように前記可動プリズ
ムにより変位した前記レーザビームの方路を変える固定
プリズムとを有すプリズムペアと、を有することを特徴
とする請求項２記載のレーザ加工光学装置。10. The first scanning means linearly drives under the control of the scan controller, and the linear translator translates the laser beam in the direction of the first axis to move the laser beam to the first axis. A prism pair having a movable prism that is minutely displaced in a direction and a fixed prism that changes a path of the laser beam displaced by the movable prism so that the laser beam is vertically incident on the two-dimensional fθ lens. The laser processing optical device according to claim 2, wherein
ン制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレー
タと、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方
向ヘ並進移動し前記レーザビームを前記第１軸の方向へ
微小変位する可動ウエッジ板と前記レーザビームが前記
一次元ｆθレンズに垂直に入射するように前記可動ウエ
ッジ板により変位した前記レーザビームの方路を変える
固定ウエッジ板とを有すウエッジペアと、を有すること
を特徴とする請求項１記載のレーザ加工光学装置。11. The first scanning means linearly drives under the control of the scan control unit, and the linear translator translates the laser beam toward the first axis by the linear translator. A wedge pair having a movable wedge plate that is slightly displaced in a direction and a fixed wedge plate that changes the path of the laser beam displaced by the movable wedge plate so that the laser beam is vertically incident on the one-dimensional fθ lens. 2. The laser processing optical device according to claim 1, further comprising:
ン制御部からの制御で直進駆動するリニアトランスレー
タと、前記リニアトランスレータにより前記第１軸の方
向ヘ並進移動し前記レーザビームを前記第１軸の方向へ
微小変位する可動ウエッジ板と前記レーザビームが前記
二次元ｆθレンズに垂直に入射するように前記可動ウエ
ッジ板により変位した前記レーザビームの方路を変える
固定ウエッジ板とを有すウエッジペアと、を有すること
を特徴とする請求項２記載のレーザ加工光学装置。12. The first scanning means linearly drives under the control of the scan control section, and the linear translator translates in the direction of the first axis to direct the laser beam to the first axis. A wedge pair having a movable wedge plate that is slightly displaced in a direction and a fixed wedge plate that changes the path of the laser beam displaced by the movable wedge plate so that the laser beam enters the two-dimensional fθ lens vertically. 3. The laser processing optical device according to claim 2, further comprising:
ン制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバノメータ
と、前記レーザビームの光軸に平行な回転軸を有し、前
記第１ガルバノメータにより前記回転軸を中心として１
回転することで、前記レーザビームで円パターンを生成
するプリズムとを有することを特徴とする請求項１また
は２記載のレーザ加工光学装置。13. The first scanning means has a first galvanometer that is rotationally driven under the control of the scan control unit, and a rotation axis that is parallel to the optical axis of the laser beam, and the first galvanometer rotates the first galvanometer. 1 around the axis
3. A laser processing optical device according to claim 1, further comprising a prism that rotates to generate a circular pattern with the laser beam.
ムの回転軸と前記レーザビームの光軸との距離を可変す
る軸間距離可変手段を有することを特徴とする請求項
１，２または１３記載のレーザ加工光学装置。14. The first scanning means comprises inter-axis distance varying means for varying the distance between the rotation axis of the prism and the optical axis of the laser beam. Laser processing optical device.
ン制御部からの制御で回転駆動する第１ガルバノメータ
と、前記レーザビームの光軸に平行な回転軸を有し、前
記第１ガルバノメータにより前記回転軸を中心として１
回転することで、前記レーザビームで円パターンを生成
するウエッジ板とを有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載のレーザ加工光学装置。15. The first scanning means has a first galvanometer that is rotationally driven under the control of the scan controller and a rotation axis that is parallel to the optical axis of the laser beam, and the first galvanometer rotates the first galvanometer. 1 around the axis
The laser processing optical device according to claim 1 or 2, further comprising: a wedge plate that rotates to generate a circular pattern with the laser beam.
ジ板の回転軸と前記レーザビームの光軸との距離を可変
する軸間距離可変手段を有することを特徴とする請求項
１，２または１５記載のレーザ加工光学装置。16. The first scanning means comprises inter-axis distance varying means for varying the distance between the rotation axis of the wedge plate and the optical axis of the laser beam. The laser processing optical device described.
バノメータを等速で回転制御することを特徴とする請求
項１，２，１３または１５記載のレーザ加工光学装置。17. The laser processing optical device according to claim 1, wherein the scan controller controls the first galvanometer to rotate at a constant speed.
記円パターンの位置を決めるように前記ガルバノミラー
を制御することを特徴とする請求項１，２，１３または
１５記載のレーザ加工光学装置。18. The laser processing optical device according to claim 1, wherein the scan control unit controls the galvanometer mirror so as to determine the position of the generated circular pattern.
ビームを前記第１軸の方向へ微小変位する超音波光変調
器を有し、前記スキャン制御部は、前記リニアステージ
を前記第１軸の方向へ等速で移動するよう制御すると共
に、前記リニアステージの等速な移動に同期して、前記
レーザビームを前記第１軸の＋方向のスキャン最大範囲
になる直前まで変位し次に前記第１軸の−方向のスキャ
ン最大範囲になる直前まで変位するスキャン動作を反復
するよう前記超音波光変調器を制御することを特徴とす
る請求項１または２記載のレーザ加工光学装置。19. The first scanning means includes an ultrasonic optical modulator that slightly displaces the laser beam in the direction of the first axis, and the scan control unit moves the linear stage to the first axis. Control is performed so that the linear stage moves at a constant speed, and in synchronization with the constant speed movement of the linear stage, the laser beam is displaced until just before reaching the maximum scan range in the + direction of the first axis, and then the first beam is moved. 3. The laser processing optical device according to claim 1, wherein the ultrasonic light modulator is controlled so as to repeat the scanning operation of displacing just before reaching the maximum scanning range in the negative direction of one axis.
コイルにより駆動するリニアモータを有して構成される
ことを特徴とする請求項７，８，９，１０または１１記
載のレーザ加工光学装置。20. The laser processing optical device according to claim 7, wherein the linear translator includes a linear motor driven by a voice coil.
ノメータにより駆動するリニアステージを有して構成さ
れることを特徴とする請求項７，８，９，１０または１
１記載のレーザ加工光学装置。21. The linear translator comprises a linear stage driven by a galvanometer, and is configured as a linear stage.
1. The laser processing optical device according to 1.
ネジの回転で駆動するリニアステージを有して構成され
ることを特徴とする請求項７，８，９，１０または１１
記載のレーザ加工光学装置。22. The linear translator comprises a linear stage driven by the rotation of a ball screw.
The laser processing optical device described.
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