[发明专利]光照射装置及方法、具备光照射装置的光加工装置及方法

说明书

本发明涉及光照射装置、具备光照射装置的光加工装置、光照射方法以及光加工方法，其目的在于提供一种具有高质量且稳定的光束轮廓的光照射装置。本发明的光照射装置借助于反射镜和聚光透镜将光源输出的激光会聚到预定的聚焦位置，其特征在于，具备用于对所述激光的入射光束截面进行变倍的第一调光单元、以及用于转换所述激光的透射波前的相位分布的第二调光单元。

技术领域

本发明涉及光照射装置、具备光照射装置的光加工装置、光照射方法以及光加工方法。

背景技术

众所周知，微加工领域中经常使用激光加工技术，用激光照射对象物进行加工。

为了以良好的精度进行上述微加工，需要控制聚焦位置上的光束能够稳定保持理想的形状。为此，要求转换光束轮廓，形成高质量的高斯光束、平顶光束、拉盖尔光束、贝塞尔光束等光束形状，照射到对象物上。关于转换光束轮廓以形成平顶光束的方法，例如有使用转换为圆柱形的平顶光束的非球面透镜型或转换为矩形的平顶光束的衍射光学元件(DOE)等方法。

但是，即便将这些光学元件设置在光轴中心等最合适的位置上，在进行多次反射的复杂光学系统中所形成的光束形状有时也难以避免偏离理想的形状。

为了解决上述问题，例如专利文献1(JP特许第5692969号公报)等现有技术提出一种通过像差补偿手段来抑制激光的像差，提高光束轮廓质量的方法。

然而，如果只是单纯地进行像差补偿，还不足以充分提高光束质量，因此需要有用来获得更加高质量光束轮廓的光照射装置。

发明内容

本发明以解决上述问题为目的，旨在提供一种具有高质量且稳定的光束轮廓的光照射装置。

本发明提供一种光照射装置，其借助于反射镜和聚光透镜将光源输出的激光会聚到预定的聚焦位置，其特征在于，具备，第一调光单元，用于对所述激光的入射光束截面进行变倍；以及，第二调光单元，用于转换所述激光的透射波前的相位分布。

本发明的效果在于提供能够照射具有高质量且稳定的光束轮廓的光束的光照射装置。

附图说明

图1是本发明涉及的光照射装置的构成示意图。

图2是图1所示的光束变倍单元构成的一例示意图。

图3是图2所示的光束变倍单元动作的一例示意图。

图4是图1所示的光束变倍单元的变形例的示意图。

图5是图1所示的光束变倍单元的另一变形例的示意图。

图6是图1所示的光束波前转换单元构成的一例示意图。

图7是图1所示的光束波前转换单元构成的一例示意图。

图8是图1所示的光束波前转换单元构成的其他例子的示意图。

图9是图8所示的光束波前转换单元构成的一例斜视图。

图10是图1所示的光束波前转换单元的构成例的示意图。

图11是第一实施方式涉及的光照射装置构成的一例示意图。

图12是图11所示的光照射装置的输出例和比较例的示意图。

图13图1所示的光照射装置构成的变形例的示意图。

图14是第二实施方式涉及的光照射装置构成的一例示意图。

图15是用图14所示的光照射装置输出的一例激光光束轮廓的示意图。

图16是第三实施方式涉及的光照射装置构成的一例示意图。

图17是图16涉及的光照射装置的输出例的示意图。