JP6595879B2 - 光学装置、加工装置、および、物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の別の側面によれば、第1反射面と第2反射面を有し、第1軸について回転可能な第1反射部材と、前記第1反射面で反射された光を順次反射させて前記第2反射面に導く4つの反射面を有する第1光学系と、前記第1反射部材の回転角度を変更して、前記第2反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第1調整部と、前記第2反射面で反射された光が入射する第3反射面と、第4反射面を有し、前記第1軸に対して平行ではない第2軸について回転可能な第2反射部材と、前記第3反射面で反射された光を順次反射させて前記第4反射面に導く4つの反射面を有する第2光学系と、前記第2反射部材の回転角度を変更して、前記第4反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第2調整部と、を有し、前記第1反射部材に対して前記第2反射部材側に前記第1光学系内の光路を構成し、前記第2反射部材に対して前記第1反射部材側に前記第2光学系内の光路を構成することを特徴とする光学装置が提供される。
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 (16)
- 第1反射面と第2反射面を有し、第1軸について回転可能な第1反射部材と、
前記第1反射面で反射された光を順次反射させて前記第2反射面に導く第1の複数の反射面を有する第1光学系と、
前記第1反射部材の回転角度を変更して、前記第2反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第1調整部と、
前記第2反射面で反射された光が入射する第3反射面と、第4反射面を有し、前記第1軸に対して平行ではない第2軸について回転可能な第2反射部材と、
前記第3反射面で反射された光を順次反射させて前記第4反射面に導く第2の複数の反射面を有する第2光学系と、
前記第2反射部材の回転角度を変更して、前記第4反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第2調整部と、を有し、
前記第1光学系内の光路により囲まれる第1面と、前記第2光学系内の光路により囲まれる第2面は、互いに交差することを特徴とする光学装置。 - 第1反射面と第2反射面を有し、第1軸について回転可能な第1反射部材と、
前記第1反射面で反射された光を順次反射させて前記第2反射面に導く4つの反射面を有する第1光学系と、
前記第1反射部材の回転角度を変更して、前記第2反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第1調整部と、
前記第2反射面で反射された光が入射する第3反射面と、第4反射面を有し、前記第1軸に対して平行ではない第2軸について回転可能な第2反射部材と、
前記第3反射面で反射された光を順次反射させて前記第4反射面に導く4つの反射面を有する第2光学系と、
前記第2反射部材の回転角度を変更して、前記第4反射面で反射されて出射する光の光路を調整する第2調整部と、
を有し、
前記第1反射部材に対して前記第2反射部材側に前記第1光学系内の光路を構成し、前記第2反射部材に対して前記第1反射部材側に前記第2光学系内の光路を構成することを特徴とする光学装置。 - 前記第1反射部材の前記第1反射面と前記第2反射面は、互いに反対側の面にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。
- 前記第2反射部材の前記第3反射面と前記第4反射面は、互いに反対側の面にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学装置。
- 前記第1反射部材における前記第1反射面、前記第2反射面および前記第1光学系における前記第1の複数の反射面は、平面であり、前記第1調整部は、前記第2反射面で反射されて出射する光の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。
- 前記第2反射部材における前記第3反射面、前記第4反射面および前記第2光学系における前記第2の複数の反射面は、平面であり、前記第2調整部は、前記第4反射面で反射されて出射する光の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。
- 前記第1の複数の反射面又は前記第2の複数の反射面はそれぞれ、4つの反射面を有することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記第1の複数の反射面又は前記第2の複数の反射面はそれぞれ、2つの反射面を有することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記第1光学系内の光路がなす面と、前記第2光学系内の光路がなす面は、互いに平行ではないことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学装置。
- 前記第1光学系内の光路により囲まれる第1面と、前記第2光学系内の光路により囲まれる第2面は、互いに交差することを特徴とする請求項2に記載の光学装置。
- 前記第1面と前記第2面の交差線は、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間にあることを特徴とする請求項10に記載の光学装置。
- 前記第1の複数の反射面は、前記第1反射部材により反射された光を、前記第1軸に対して平行ではない面の方向に反射させることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
- 前記第1反射面で反射された光を、前記第1光学系の反射面で順次偶数回反射させて、前記第2反射面に入射させ、
前記第3反射面で反射された光を、前記第2光学系の反射面で順次偶数回反射させて、前記第4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。 - 光源と、
請求項1乃至請求項13のうちいずれか1項に記載の光学装置と、を含み、前記光学装置からの光で物体を加工する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物体へ導く光学素子を含むことを特徴とする請求項14に記載の加工装置。
- 請求項14又は15に記載の加工装置を用いて物体を加工する工程と、
前記加工された物体を処理する工程と、を有し、前記処理された物体から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
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