[发明专利]激光照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及在激光退火(laser annealing)等中使用的激光照明装置，特别是，涉及能降低由透射蝇眼透镜(fly′s eye lens)而强度被均匀化的脉冲激光的干涉条纹造成的照明不均匀的激光照明装置。

背景技术

以往，在激光退火等中使用的激光照明装置中，为了使与激光的光轴垂直的面内的强度均匀化而使用蝇眼透镜。即，蝇眼透镜是多个凸透镜呈棋盘状配置而作为整体呈大致平板状形成的，通过使激光透射蝇眼透镜，从而透射各凸透镜的光在分别汇聚于焦点后进行扩散，被分割为多个的激光重叠地向下一光学系统构件入射。由此，即使在蝇眼透镜的入射光例如在与光轴垂直的面内具有不均匀的强度分布的情况下，也能使该强度分布均匀化。例如，从光源射出的激光的强度在与光轴垂直的面内具有高斯分布，或者，有时例如由于被全反射镜等光学构件反射而产生照度不均匀，但是，通过设置蝇眼透镜，从而能消除这些情况。

但是，在激光照明装置中使用蝇眼透镜的情况下，由于激光的相于性(可干涉性)，在激光的照射区域会产生干涉条纹，由此存在产生照明不均匀的问题。

因此，提出了各种用于降低由于透射蝇眼透镜而产生的干涉条纹的技术。例如，在专利文献1中，在扩大激光的宽度的光束扩展器(beam expander)与蝇眼透镜之间设置有用于降低激光的干涉的光程差调整构件。

另外，本申请的发明人在专利文献2中提出了如下的技术，即，在从光源射出的激光的光路上，配置由多个光透射性构件构成的第1光程差调整构件，使第1光程差调整构件的透射光透射蝇眼透镜而使激光的强度均匀化，在使其透射聚光透镜而成为平行光之后，使其透射由多个板状的光透射性构件构成的第2光程差调整构件，进而使该透射光透射蝇眼透镜，由此，降低干涉条纹。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2004-12757号公报；

专利文献2：特开2010-182731号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，即使利用上述专利文献1和2的激光照明装置，仍存在无法充分地降低干涉条纹的情况。例如，因为光程差调整构件具有一定的光程长，所要需要根据各激光的波长进行更换，在只使激光的波长变化的情况下，会产生干涉条纹，由此，存在在激光的照射区域产生照明不均匀的问题。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种能降低由蝇眼透镜的透射光的干涉条纹造成的照明不均匀的激光照明装置。

用于解决课题的方案

本发明的激光照明装置具有：光源，射出脉冲激光；均匀化化构件，配置在来自该光源的脉冲激光的光路上，使所述脉冲激光的强度在与光轴垂直的面内均匀化；以及聚光透镜，配置在透射所述均匀化构件的脉冲激光的光路上，使入射光变成平行光而透射，所述激光照明装置的特征在于，具有电光晶体元件，配置在所述光源与所述均匀化构件之间或所述均匀化构件与所述聚光透镜之间的所述脉冲激光的光路上，以相对于入射光使其偏转方向连续地变化的方式进行透射。

在本发明的激光照明装置中，所述均匀化构件例如是蝇眼透镜或棒形透镜(rod lens)。此外，所述电光晶体元件具有与所述脉冲激光的光轴平行地配置的1对电极和配置在该电极之间的光学晶体材料，通过在所述电极之间施加电压而产生电场，从而使所述电光晶体元件的折射率变化，使其偏转方向相对于所述入射光进行变化。在该情况下，优选施加在所述电极之间的电压的周期与所述脉冲激光的周期同步。

本发明的激光照明装置例如还具有光扩散元件，该光扩散元件配置在所述电光晶体元件与所述聚光透镜之间的所述脉冲激光的光路上，使入射光以从其光轴变宽的方式扩散，并进行透射，或者，本发明的激光照明装置还具有偏转元件，该偏转元件配置在所述电光晶体元件与所述聚光透镜之间的所述脉冲激光的光路上，使入射光相对于其光轴偏转而进行透射。或者，激光照明装置还具有：偏转元件，配置在透射所述电光晶体元件的激光脉冲光的光路上，使入射光相对于其光轴偏转而进行透射；以及光扩散元件，使该偏转元件的透射光以从其光轴变宽的方式扩散而进行透射，所述光扩散元件的透射光入射到所述聚光透镜。