[发明专利]透镜及搭载该透镜的激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于激光加工被加工材料的透镜及搭载有该透镜的激光加工装置，特别地，涉及用于对被加工材料加工由闭合曲线构成的任意形状的部件的透镜及搭载有该透镜的激光加工装置。

背景技术

以往，已知用于通过对玻璃基板等那样的被加工材料照射激光从而加工任意形状的部件的激光加工装置。

例如，作为激光加工装置，在专利文献1或2中提出了如下技术：通过利用使圆柱透镜移动的移动机构或使载置被加工材料的工作台移动的移动机构，来使加工区域形成所希望的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-158715号公报

专利文献2:日本特开2010-284712号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

例如，上述的激光加工装置在切割由加工形状为圆形、带圆角的矩形、带圆角的三角形那样的闭合曲线构成的任意形状时，需要控制使透镜本身移动的移动机构、或使载置被加工材料的工作台（支承台）本身移动的移动机构。

例如，当切割圆形的部件时，使用如下的方法。图2是表示使用基于现有技术的实施方式的双凸透镜7B进行激光加工时的图。如图2（a）所示，通过透过双凸透镜7B的激光，能够在被加工材料5上切割圆形的部件。此时，为了从被加工材料5切割圆形的部件，如图2（b）所示，激光加工装置必须使双凸透镜7B沿圆形移动，由此对被加工材料5以描绘圆形的方式照射激光。或者，激光加工装置通过对双凸透镜7B进行固定并使载置被加工材料5的工作台本身沿圆形移动，从而切割圆形的部件。

因此，存在以下的问题：移动控制或激光加工所需的时间增多，且产生搭载透镜的移动控制装置或被加工材料的移动控制装置的需要，导致装置整体大规模化。

另外，除了双凸透镜以外，使用图3所示的呈半圆柱体形状的凸型圆柱透镜时也是同样的。图4是表示使用基于现有技术的实施方式的凸型圆柱透镜7C进行部件加工时的图。例如，当切割矩形部件时，如图4（a）所示，通过透过凸型圆柱透镜7C的激光，对被加工材料5进行加工。此时，为了从被加工材料5切割矩形的部件，如图4（b）所示，使凸型圆柱透镜7C沿直线移动。然后，激光加工装置使凸型圆柱透镜7C移动，由此对被加工材料5以描绘矩形的方式照射激光。或者，激光加工装置通过对凸型圆柱透镜7C进行固定，使载置被加工材料5的工作台本身沿矩形移动，或者使工作台移动及旋转，从而切割矩形部件。

因此，同样地，存在以下的问题：移动控制或激光加工所需的时间增加，且产生搭载透镜的移动控制装置或被加工材料的移动控制装置的需要，导致装置整体大规模化。

因此，本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种减少激光加工的时间、且不在激光加工装置上搭载不需要的移动控制装置而能够小型化的透镜以及搭载有该透镜的激光加工装置。

用于解决技术问题的手段

本发明的透镜被搭载于对被加工材料加工由闭合曲线构成的任意形状的部件的激光加工装置，并且以使连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线为与由闭合曲线构成的任意形状相同的形状的方式，闭合形成凸型圆柱透镜而成形。

“顶点”是指凸型圆柱透镜的圆柱面的最高点。

“连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线为与由闭合曲线构成的任意形状相同的形状”是指：连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线为与激光加工装置要加工的由闭合曲线构成的任意形状的部件的形状相同或大致相同的形状。例如，在激光加工装置加工由圆形构成的部件时，连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线为圆形。而且，只要连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线整体上为圆形即可，即使存在由一些凹凸引起的部分程度的差异也可以。另外，当激光加工装置加工由圆形构成的部件时，只要连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线的形状是圆形即可，不一定必须大小相同。

“成形”是指使透镜成型。具体而言，可列举出：可以是使用模具成型的透镜，也可以是通过研磨成形的透镜，通过蚀刻成形的透镜等。

“加工”是指对被加工材料切割由闭合曲线构成的任意形状的部件。具体而言，切割由闭合曲线构成的任意形状的部件。或者，可列举出对被加工材料切削成由闭合曲线构成的任意形状的部件的形状诸如此类的情况。

本发明的激光加工装置对被加工材料加工由闭合曲线构成的任意形状的部件，并搭载有如下的透镜，所述透镜以使连结凸型圆柱透镜的圆柱面的顶点的线为与由闭合曲线构成的任意的形状相同的形状的方式，闭合形成凸型圆柱透镜而成形。