CN108602159A - 激光加工装置及激光输出装置 - Google Patents

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Abstract

激光加工装置(200)具备：装置框架(210)、被安装于装置框架且支承加工对象物(1)的支承部(230)、被安装于装置框架的激光输出部(300)、以及以可相对于激光输出部移动的方式被安装于装置框架的激光聚光部(400)。激光输出部具有出射激光的激光光源，激光聚光部具有：调制并反射激光的反射型空间光调制器、相对于加工对象物将激光聚光的聚光光学系统、以及构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统的成像光学系统。

Description

激光加工装置及激光输出装置
技术领域
本发明涉及激光加工装置及激光输出装置。
背景技术
在专利文献1中记载有一种激光加工装置，其具备保持工件的保持机构、及对保持机构所保持的工件照射激光的激光照射机构。在该激光加工装置的激光照射机构中，被配置于从激光振荡器到达聚光透镜的激光的光路上的各结构被配置于1个壳体内，该壳体被固定在立设于激光加工装置的基座的壁部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5456510号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述那样的激光加工装置中，有时使将激光聚光的聚光光学系统侧的结构相对于加工对象物进行移动。另一方面，在这样的情况下，抑制装置的大型化也极为重要。
本发明的第1方式的目的在于，提供可抑制装置的大型化且使聚光光学系统侧的结构相对于加工对象物进行移动的激光加工装置。
此外，在上述那样的激光加工装置中，有时适于加工的激光的波长对应于加工对象物的规格、加工条件等而不同。
本发明的第2方式的目的在于，提供可使用激光的波长彼此不同的多个激光光源的激光加工装置。
此外，在上述那样的激光加工装置中，有时设置有将激光进行调制并进行反射的反射型空间光调制器。在这样的情况下，将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像(反射型空间光调制器中调制后的激光的像)精度良好地传像(成像)于聚光光学系统的入射瞳面极为重要。
本发明的第3方式的目的在于，提供可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像容易且精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面的激光加工装置。
此外，在上述那样的激光加工装置中，有时设置有将激光进行调制并进行反射的反射型空间光调制器。在这样的情况下，将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像(反射型空间光调制器中调制后的激光的像)精度良好地传像(成像)至聚光光学系统的入射瞳面极为重要。
本发明的第4方式的目的在于，提供可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面的激光加工装置。
此外，在上述那样的激光加工装置中，有时使用传感器来取得加工对象物的激光入射面的位移数据，该传感器被设置于与将激光相对于加工对象物聚光的聚光光学系统不同轴。另一方面，在这样的情况下，抑制装置的大型化也极为重要。
本发明的第5方式的目的在于，提供可抑制装置的大型化且取得加工对象物的激光入射面的位移数据的激光加工装置。
此外，在上述那样的激光加工装置中，有时适于加工的激光的波长对应于加工对象物的规格、加工条件等而不同。在这样的情况下，若可将包含激光光源的部分相对于激光加工装置容易地进行装卸，则极为有效。
本发明的一方式的目的在于，提供可相对于激光加工装置容易地进行装卸的激光输出装置。
解决课题的技术手段
本发明的第1方式所涉及的激光加工装置具备：装置框架、支承部、激光输出部、以及激光聚光部，该支承部被安装于装置框架，且支承加工对象物；该激光输出部被安装于装置框架；该激光聚光部以可相对于激光输出部进行移动的方式被安装于装置框架，激光输出部具有出射激光的激光光源，激光聚光部具有：反射型空间光调制器、聚光光学系统、以及成像光学系统，该反射型空间光调制器将激光行调制并进行反射；该聚光光学系统将激光相对于加工对象物聚光；该成像光学系统构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统。
在该激光加工装置中，具有反射型空间光调制器、聚光光学系统及成像光学系统的激光聚光部可相对于具有激光光源的激光输出部进行移动。因而，例如，相较于使被配置于从激光光源到达聚光光学系统的激光的光路上的各结构的全体进行移动的情况，可使成为移动对象的激光聚光部轻量化，可使用于移动激光聚光部的机构小型化。并且，由于反射型空间光调制器、聚光光学系统及成像光学系统作为一体进行移动，彼此的位置关系被维持，因此可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像(反射型空间光调制器中调制后的激光的像)精度良好地传像(成像)至聚光光学系统的入射瞳面。因而，根据该激光加工装置，可抑制装置的大型化且使聚光光学系统侧的结构相对于加工对象物进行移动。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，来自激光输出部的激光的出射方向也可与激光聚光部的移动方向一致。由此，即使激光聚光部相对于激光输出部进行移动，也可抑制入射到激光聚光部的激光的位置变化。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，激光输出部也可进一步具有使激光平行化的激光平行化部。由此，即使激光聚光部相对于激光输出部进行移动，也可抑制入射到激光聚光部的激光的直径变化。另外，即使通过激光平行化部激光并非成为完全的平行光，例如，多少存在有激光的张角，也可在反射型空间光调制器中使激光进行平行化。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，激光聚光部也可进一步具有壳体，该壳体在内部设定有从反射型空间光调制器经由成像光学系统到达聚光光学系统的激光的光路，在壳体，设置有使从激光输出部出射的激光入射到壳体内的光入射部。由此，可将从反射型空间光调制器经由成像光学系统到达聚光光学系统的激光的光路的状态维持为一定，且可使激光聚光部相对于激光输出部进行移动。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，激光聚光部也可进一步具有镜，该镜以在激光聚光部的移动方向与光入射部相对的方式配置于壳体内，镜将从光入射部入射到壳体内的激光朝向反射型空间光调制器进行反射。由此，可使从激光输出部入射到激光聚光部的激光以规定的角度入射到反射型空间光调制器。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，支承部也可以可沿着与激光聚光部的移动方向垂直的平面进行移动的方式被安装于装置框架。由此，除了使激光的聚光点相对于加工对象物位于所期望的位置之外，也可在平行于与激光聚光部的移动方向垂直的平面的方向上，相对于加工对象物扫描激光。
在本发明的第1方式所涉及的激光加工装置中，支承部也可经由第1移动机构被安装于装置框架，激光聚光部经由第2移动机构被安装于装置框架。由此，可可靠地实施支承部及激光聚光部的各自的移动。
本发明的第2方式所涉及的激光加工装置具备：装置框架、支承部、激光输出部、以及激光聚光部，该支承部被安装于装置框架，且支承加工对象物；该激光输出部可相对于装置框架进行装卸；该激光聚光部被安装于装置框架，激光输出部具有：激光光源及输出调整部，该激光光源出射激光；该输出调整部调整激光的输出，激光聚光部具有：反射型空间光调制器、聚光光学系统、以及成像光学系统，该反射型空间光调制器将激光进行调制并进行反射；该聚光光学系统将激光相对于加工对象物聚光；该成像光学系统构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统。
在该激光加工装置中，与具有反射型空间光调制器、聚光光学系统及成像光学系统的激光聚光部为不同个体，且具有激光光源及输出调整部的激光输出部，可相对于装置框架进行装卸。因而，在适于加工的激光的波长对应于加工对象物的规格、加工条件等而不同的情况下，可将出射具有所期望的波长的激光的激光光源、及具有波长依赖性的输出调整部整批交换。因而，根据该激光加工装置，可使用激光的波长彼此不同的多个激光光源。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，激光输出部也可进一步具有安装基座，该安装基座支承激光光源及输出调整部且可相对于装置框架进行装卸，激光输出部经由安装基座被安装于装置框架。由此，可相对于装置框架将激光输出部容易地进行装卸。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，激光输出部也可进一步具有调整从激光输出部出射的激光的光轴的镜。由此，例如当将激光输出部安装于装置框架时，可调整入射到激光聚光部的激光的光轴的位置及角度。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，输出调整部也可调整激光的偏光方向。由此，例如当将激光输出部安装于装置框架时，可调整入射到激光聚光部的激光的偏光方向，甚至从激光聚光部出射的激光的偏光方向。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，输出调整部也可包含λ/2波长板及偏光板。由此，可将具有波长依赖性的λ/2波长板及偏光板与激光光源整批交换。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，激光输出部也可进一步具有调整激光的直径且使激光平行化的激光平行化部。由此，即使在例如激光聚光部相对于激光输出部进行移动的情况下，也可将入射到激光聚光部的激光的状态维持为一定。
在本发明的第2方式所涉及的激光加工装置中，反射型空间光调制器、聚光光学系统及成像光学系统也可对应于500～550nm、1000～1150nm及1300～1400nm的波段。由此，可将出射各波段的激光的激光输出部安装于激光加工装置。另外，500～550nm的波段的激光L适于对由例如蓝宝石所构成的基板的内部吸收型激光加工。1000～1150nm及1300～1400nm的各波段的激光L适于对由例如硅所构成的基板的内部吸收型激光加工。
本发明的第3方式所涉及的激光加工装置具备：支承部、激光光源、反射型空间光调制器、聚光光学系统、以及成像光学系统，该支承部支承加工对象物；该激光光源出射激光；该反射型空间光调制器将激光进行调制并进行反射；该聚光光学系统将激光相对于加工对象物聚光；该成像光学系统构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统，从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路中，至少通过成像光学系统的激光的光路为一直线，两侧远心光学系统的倍率M满足0.5<M<1或1<M<2。
在该激光加工装置中，两侧远心光学系统的倍率M并非为1。由此，若成像光学系统沿着光轴进行移动，则聚光光学系统侧的共轭点移动。具体而言，在倍率M<1(缩小系统)的情况下，若成像光学系统沿着光轴移动到聚光光学系统侧，则聚光光学系统侧的共轭点移动到反射型空间光调制器的相反侧。另一方面，在倍率M>1(扩大系统)的情况下，若成像光学系统沿着光轴移动到反射型空间光调制器侧，则聚光光学系统侧的共轭点移动到反射型空间光调制器的相反侧。因而，例如在聚光光学系统的安装位置产生偏移的情况下，可将聚光光学系统侧的共轭点定位在聚光光学系统的入射瞳面。并且，由于至少通过成像光学系统的激光的光路为一直线，因此可使成像光学系统沿着光轴容易地进行移动。因而，根据该激光加工装置，可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像容易且精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面。另外，(两侧远心光学系统的倍率M)＝(聚光光学系统的入射瞳面上的像的大小)/(反射型空间光调制器的反射面上的像的大小)。
另外，通过设为0.5<M<1，可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的有效直径增大，且可以高精细的相位图案将激光进行调制。另一方面，通过设为1<M<2，可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的有效直径缩小，且可将入射到反射型空间光调制器的激光的光轴、与从反射型空间光调制器出射的激光的光轴所成的角度缩小。抑制相对于反射型空间光调制器的激光的入射角及反射角在抑制衍射效率的降低而使反射型空间光调制器的性能充分发挥上是重要的。
在本发明的第3方式所涉及的激光加工装置中，有时成像光学系统包含反射型空间光调制器侧的第1透镜系统及聚光光学系统侧的第2透镜系统，倍率M、第1透镜系统的第1焦点距离f1及第2透镜系统的第2焦点距离f2满足M＝f2/f1。
在本发明的第3方式所涉及的激光加工装置中，倍率M也可满足0.6≦M≦0.95。由此，可维持在上述的0.5<M<1的情况下所发挥的效果且更可靠地抑制从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路变长。
在本发明的第3方式所涉及的激光加工装置中，倍率M也可满足1.05≦M≦1.7。由此，可维持在上述的1<M<2的情况下所发挥的效果且更可靠地抑制从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路变长。
在本发明的第3方式所涉及的激光加工装置中，也可是第1透镜系统及第2透镜系统被保持在保持器，保持器将沿着激光的光轴的方向上的第1透镜系统及第2透镜系统的彼此的位置关系维持为一定，沿着激光的光轴的方向上的第1透镜系统及第2透镜系统的位置调整通过保持器的位置调整来实施。由此，可将第1透镜系统及第2透镜系统彼此的位置关系维持为一定且容易且可靠地实施第1透镜系统及第2透镜系统的位置调整(甚至共轭点的位置调整)。
本发明的第4方式所涉及的激光加工装置具备：支承部、激光光源、反射型空间光调制器、聚光光学系统、成像光学系统、以及镜，该支承部支承加工对象物；该激光光源出射激光；该反射型空间光调制器将激光进行调制并进行反射；该聚光光学系统将激光相对于加工对象物聚光；该成像光学系统构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统；该镜将通过成像光学系统的激光朝向聚光光学系统进行反射，反射型空间光调制器将激光沿着规定的平面以锐角进行反射，从反射型空间光调制器经由成像光学系统到达镜的激光的光路被设定成沿着平面，从镜到达聚光光学系统的激光的光路被设定成沿着与平面交叉的方向。
在该激光加工装置中，从反射型空间光调制器经由成像光学系统到达镜的激光的光路被设定成沿着规定的平面(包含相对于反射型空间光调制器入射出射的激光的光路的平面)，从镜到达聚光光学系统的激光的光路被设定成沿着与该平面交叉的方向。由此，例如，可将激光作为P偏光反射至反射型空间光调制器，且将激光作为S偏光反射至镜。其在将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面上是重要的。再有，反射型空间光调制器将激光以锐角进行反射。抑制相对于反射型空间光调制器的激光的入射角及反射角在抑制衍射效率的降低而使反射型空间光调制器的性能充分发挥上是重要的。由以上内容，根据该激光加工装置，可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面。
在本发明的第4方式所涉及的激光加工装置中，也可是从镜到达聚光光学系统的激光的光路被设定成沿着与平面正交的方向，镜将激光以直角进行反射。由此，可将从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路以直角进行处理。
在本发明的第4方式所涉及的激光加工装置中，镜也可为分色镜。由此，可将透过了分色镜的激光的一部分利用于各种的用途中。
在本发明的第4方式所涉及的激光加工装置中，也可是反射型空间光调制器将激光作为P偏光进行反射，镜将激光作为S偏光进行反射。由此，可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面。
本发明的第4方式所涉及的激光加工装置也可进一步具备偏光方向调整部，该偏光方向调整部被配置于从激光光源到达反射型空间光调制器的激光的光路上，调整激光的偏光方向。由此，由于反射型空间光调制器配备于将激光以锐角进行反射且可调整激光的偏光方向，因此可将从激光光源到达反射型空间光调制器的激光的光路处理成直角。
本发明的第5方式所涉及的激光加工装置具备：支承部、激光光源、反射型空间光调制器、聚光光学系统、成像光学系统、镜、以及第1传感器，该支承部支承加工对象物；该激光光源出射激光；该反射型空间光调制器将激光进行调制并进行反射；该聚光光学系统将激光相对于加工对象物聚光；该成像光学系统构成反射型空间光调制器的反射面与聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统，该镜将通过成像光学系统的激光朝向聚光光学系统进行反射；该第1传感器取得加工对象物的激光入射面的位移数据，从镜到达聚光光学系统的激光的光路被设定成沿着第1方向，从反射型空间光调制器经由成像光学系统到达镜的激光的光路被设定成沿着与第1方向垂直的第2方向，第1传感器在与第1方向及第2方向垂直的第3方向被配置于聚光光学系统的一侧。
在该激光加工装置中，通过以相对于聚光光学系统使第1传感器相对地先行的方式，相对于加工对象物扫描激光，而可将在加工对象物的任意的部位上的激光入射面的位移数据在对该部位照射激光之前取得。由此，例如，可以加工对象物的激光入射面与激光的聚光点的距离维持为一定的方式，相对于加工对象物扫描激光。再有，第1传感器相对于从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路被配置的平面而被配置于一侧。即，相对于配置于从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路上的各结构，第1传感器被有效地配置。因而，根据该激光加工装置，可抑制装置的大型化且取得加工对象物的激光入射面的位移数据。
在本发明的第5方式所涉及的激光加工装置中，镜也可为分色镜。由此，可将透过了分色镜的激光的一部分利用于各种的用途中。
在本发明的第5方式所涉及的激光加工装置中，镜也可将激光作为S偏光进行反射。由此，通过沿着第3方向相对于加工对象物扫描激光，而可使激光的扫描方向与激光的偏光方向彼此一致。
本发明的第5方式所涉及的激光加工装置也可进一步具备壳体及移动机构，该壳体至少支承反射型空间光调制器、聚光光学系统、成像光学系统、镜、及第1传感器；该移动机构使壳体沿着第1方向进行移动，聚光光学系统及第1传感器被安装于第2方向上的壳体的一方的端部侧，移动机构被安装于第3方向上的壳体的一方的侧面。由此，可抑制装置的大型化且使反射型空间光调制器、聚光光学系统、成像光学系统、镜及第1传感器作为一体而进行移动。
本发明的第5方式所涉及的激光加工装置也可进一步具备使聚光光学系统沿着第1方向进行移动的驱动机构，聚光光学系统经由驱动机构被安装于第2方向上的壳体的一方的端部侧。由此，例如，可以加工对象物的激光入射面与激光的聚光点的距离维持为一定的方式，使聚光光学系统进行移动。
在本发明的第5方式所涉及的激光加工装置中，反射型空间光调制器也可被安装于第2方向上的壳体的另一方的端部侧。由此，可将各结构效率良好地配置于壳体。
本发明的第5方式所涉及的激光加工装置也可进一步具备取得加工对象物的激光入射面的位移数据的第2传感器，第2传感器在第3方向被配置于聚光光学系统的另一侧。由此，当以相对于聚光光学系统使第1传感器相对地先行的方式，相对于加工对象物扫描激光时，可使用第1传感器来取得激光入射面的位移数据。另一方面，当以相对于聚光光学系统使第2传感器相对地先行的方式，相对于加工对象物扫描激光时，可使用第2传感器来取得激光入射面的位移数据。再有，第1传感器相对于从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路被配置的平面而被配置于一侧，第2传感器相对于从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路被配置的平面而被配置于另一侧。由此，相对于配置于从反射型空间光调制器到达聚光光学系统的激光的光路上的各结构，可将第1传感器及第2传感器效率良好地配置。
本发明的一方式所涉及的激光输出装置具备：激光光源、输出调整部、镜单元、以及安装基座，该激光光源出射激光；该输出调整部调整从激光光源出射的激光的输出；该镜单元将通过输出调整部的激光出射至外部；该安装基座具有配置有激光光源、输出调整部及镜单元的主面，从激光光源经由输出调整部到达镜单元的激光的光路被设定成沿着与主面平行的平面，镜单元具有用于调整激光的光轴的镜，且沿着与平面交叉的方向将激光出射至外部。
在该激光输出装置中，激光光源、输出调整部及镜单元被配置于安装基座的主面。由此，例如通过相对于激光加工装置的装置框架将安装基座进行装卸，而可相对于激光加工装置将激光输出装置容易地进行装卸。此外，从激光光源经由输出调整部到达镜单元的激光的光路被设定成沿着与安装基座的主面平行的平面，镜单元沿着与该平面交叉的方向将激光出射至外部。由此，例如在激光的出射方向沿着铅垂方向的情况下，由于激光输出装置被薄型化，因此可相对于激光加工装置将激光输出装置容易地进行装卸。再有，镜单元具有用于调整激光的光轴的镜。由此，例如当将激光输出装置安装于激光加工装置的装置框架时，可调整入射到设置于激光加工装置侧的激光聚光部(至少具备将激光相对于加工对象物聚光的聚光光学系统的结构)的激光的光轴的位置及角度。通过以上方式，该激光输出装置可相对于激光加工装置容易地进行装卸。
在本发明的一方式所涉及的激光输出装置中，镜单元也可沿着与平面正交的方向将激光出射至外部。由此，可使镜单元的激光的光轴的调整容易化。
在本发明的一方式所涉及的激光输出装置中，输出调整部也可调整从激光光源出射的激光的偏光方向。由此，例如当将激光输出装置安装于激光加工装置的装置框架时，可调整入射到设置于激光加工装置侧的激光聚光部的激光的偏光方向，甚至从激光聚光部出射的激光的偏光方向。
在本发明的一方式所涉及的激光输出装置中，输出调整部也可具有：从激光光源出射的激光沿着与平面平行的第1轴线进行入射的λ/2波长板、将λ/2波长板保持成λ/2波长板可以第1轴线作为中心线进行旋转的第1保持器、通过λ/2波长板的激光沿着与平面平行的第2轴线进行入射的偏光构件、以及将偏光构件保持成偏光构件可以第2轴线作为中心线进行旋转的第2保持器。由此，可以简易的结构调整从激光光源出射的激光的输出及偏光方向。再有，通过使激光输出装置具备这样的输出调整部，而可使用对应于从激光光源出射的激光的波长的λ/2波长板及偏光构件。
本发明的一方式所涉及的激光输出装置也可进一步具备光路修正构件，该光路修正构件以可以第2轴线为中心线与偏光构件一体地进行旋转的方式被保持于第2保持器，并使透过偏光构件而偏离第2轴线上的激光的光轴返回到第2轴线上。由此，可修正因透过偏光构件导致的激光的光路的偏离。
在本发明的一方式所涉及的激光输出装置中，第1轴线与第2轴线也可彼此一致。由此，可谋求装置的简易化及小型化。
在本发明的一方式所涉及的激光输出装置中，镜单元也可具有支承基座、以及作为镜的第1镜及第2镜，支承基座以成为可调整位置的方式被安装于安装基座，第1镜以可调整角度的方式被安装于支承基座，且将通过输出调整部的激光沿着与平面平行的方向进行反射；第2镜以可调整角度的方式被安装于支承基座，且将通过第1镜反射的激光沿着与平面交叉的方向进行反射。由此，例如当将激光输出装置安装于激光加工装置的装置框架时，可精度更良好地调整入射到设置于激光加工装置侧的激光聚光部的激光的光轴的位置及角度。并且，通过将支承基座相对于安装基座进行位置调整，而可将第1镜及第2镜一体容易地进行位置调整。
本发明的一方式所涉及的激光输出装置也可进一步具备激光平行化部，该激光平行化部被配置于从输出调整部到达镜单元的激光的光路上，且调整激光的直径并使激光平行化。由此，例如即使在设置于激光加工装置侧的激光聚光部相对于激光输出装置进行移动的情况下，也可将入射到激光聚光部的激光的状态维持为一定。
本发明的一方式所涉及的激光输出装置也可进一步具备快门(shutter)，该快门被配置于从激光光源到达输出调整部的激光的光路上，且将激光的光路进行开闭，激光光源具有将激光的输出的开启/关断(ON/OFF)进行切换的功能。由此，可通过在激光光源的激光的输出的开启/关断的切换来实施来自激光输出装置的激光的输出的开启/关断的切换。除此之外，通过快门，也可防止例如从激光输出装置激光无预期地出射。
发明的效果
根据本发明的第1方式，可提供可抑制装置的大型化且使聚光光学系统侧的结构相对于加工对象物进行移动的激光加工装置。
根据本发明的第2方式，可提供可使用激光的波长彼此不同的多个激光光源的激光加工装置。
根据本发明的第3方式，可提供可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像容易且精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面的激光加工装置。
根据本发明的第4方式，可提供可将反射型空间光调制器的反射面上的激光的像精度良好地传像至聚光光学系统的入射瞳面的激光加工装置。
根据本发明的第5方式，可提供可抑制装置的大型化且取得加工对象物的激光入射面的位移数据的激光加工装置。
根据本发明的一方式，可提供可相对于激光加工装置容易地进行装卸的激光输出装置。
附图说明
图1是改质区域的形成所使用的激光加工装置的概略结构图。
图2是成为改质区域的形成的对象的加工对象物的俯视图。
图3是沿着图2的加工对象物的III-III线的截面图。
图4是激光加工后的加工对象物的俯视图。
图5是沿着图4的加工对象物的V-V线的截面图。
图6是沿着图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。
图7是实施方式所涉及的激光加工装置的立体图。
图8是安装于图7的激光加工装置的支承台的加工对象物的立体图。
图9是沿着图7的ZX平面的激光输出部的截面图。
图10是图7的激光加工装置的激光输出部及激光聚光部的一部分的立体图。
图11是沿着图7的XY平面的激光聚光部的截面图。
图12是沿着图11的XII-XII线的激光聚光部的截面图。
图13是沿着图12的XIII-XIII线的激光聚光部的截面图。
图14是显示图9的激光输出部的λ/2波长板单元及偏光板单元的光学配置关系的图。
图15(a)是显示图9的激光输出部的λ/2波长板单元的偏光方向的图，图15(b)是显示图9的激光输出部的偏光板单元的偏光方向的图。
图16是显示图11的激光聚光部的反射型空间光调制器、4f透镜单元及聚光透镜单元的光学配置关系的图。
图17是显示图16的4f透镜单元的移动导致共轭点的移动的图。
图18是一体化的λ/2波长板单元及偏光板单元的立体图。
图19是沿着图18的ZX平面的λ/2波长板单元及偏光板单元的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，在各图中，对相同或相当部分赋予相同符号，并省略重复的说明。
在实施方式所涉及的激光加工装置(下述)中，通过将激光聚光于加工对象物而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域。因此，首先，对改质区域的形成，参照图1～图6来进行说明。
如图1所示，激光加工装置100具备：使激光L脉冲振荡的激光光源101、配置成使激光L的光轴(光路)的方向改变90°的分色镜(dichroic mirror)103、用于使激光L聚光的聚光用透镜105。另外，激光加工装置100具备：用于支承被由聚光用透镜105聚光了的激光L照射的加工对象物1的支承台107、用于使支承台107移动的平台111、为了调节激光L的输出或脉冲宽度、脉冲波形等而控制激光光源101的激光光源控制部102、控制平台111的移动的平台控制部115。
在该激光加工装置100中，从激光光源101出射的激光L通过分色镜103而使其光轴的方向改变90°，并通过聚光用透镜105而被聚光于被载置在支承台107上的加工对象物1的内部。与此同时，使平台111移动，从而使加工对象物1相对于激光L沿着切断预定线5相对移动。由此，沿着切断预定线5的改质区域被形成于加工对象物1。还有，在此，为了使激光L相对地移动而使平台111移动，但也可以使聚光用透镜105移动，或者也可以使它们的双方移动。
作为加工对象物1，可使用包含由半导体材料形成的半导体基板或由压电材料形成的压电基板等的板状的构件(例如，基板、晶圆等)。如图2所示，在加工对象物1，设定有用于将加工对象物1切断的切断预定线5。切断预定线5是呈直线状延伸的假想线。在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，如图3所示，在使聚光点(聚光位置)P对准加工对象物1的内部的状态下，使激光L沿着切断预定线5(即，沿图2的箭头A方向)相对地进行移动。由此，如图4、图5及图6所示，将改质区域7沿着切断预定线5形成于加工对象物1，使沿着切断预定线5所形成的改质区域7成为切断起点区域8。
所谓聚光点P，是指激光L聚光的地方。另外，切断预定线5不限于直线状，可以是曲线状，也可以是组合它们的三维状，也可以是被坐标指定的线。切断预定线5不限于假想线，可以是在加工对象物1的表面3上实际引出的线。改质区域7有时被连续地形成，有时被间断地形成。另外，改质区域7可以是列状也可以是点状，只要改质区域7至少被形成于加工对象物1的内部即可。另外，存在以改质区域7为起点而形成有龟裂的情况，龟裂以及改质区域7也可以露出于加工对象物1的外表面(表面3、背面、或者是外周面)。形成改质区域7时的激光入射面不限定于加工对象物1的表面3，也可以是加工对象物1的背面。
再有，在加工对象物1的内部形成改质区域7的情况下，激光L透过加工对象物1并且特别在位于加工对象物1的内部的聚光点P附近被吸收。由此，在加工对象物1形成改质区域7(即，内部吸收型激光加工)。在此情况下，由于在加工对象物1的表面3几乎不吸收激光L，因此加工对象物1的表面3不会熔融。另一方面，在加工对象物1的表面3形成改质区域7的情况下，激光L特别在位于表面3的聚光点P附近被吸收，从表面3进行熔融、去除而形成孔或槽等的去除部(表面吸收型激光加工)。
改质区域7是指密度、折射率、机械强度或其他的物理特性成为与周围不同状态的区域。作为改质区域7，例如，有熔融处理区域(是指暂时熔融后再固化而成的区域、熔融状态中的区域及从熔融再固化的状态中的区域中的至少任一者)、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也有它们混合存在的区域。再有，作为改质区域7，有在加工对象物1的材料中改质区域7的密度与非改质区域的密度比较产生了变化的区域、或形成有晶格缺陷的区域。在加工对象物1的材料为单晶硅的情况下，改质区域7也可称为高转位密度区域。
熔融处理区域、折射率变化区域、改质区域7的密度与非改质区域的密度比较产生了变化的区域、以及形成有晶格缺陷的区域有时进一步在这些区域的内部或改质区域7与非改质区域的界面内含龟裂(破裂、微裂纹)。所内含的龟裂有遍及改质区域7的全面的情况或仅形成于一部分或多个部分的情况。加工对象物1包含由具有结晶构造的结晶材料构成的基板。例如，加工对象物1包含由氮化镓(GaN)、硅(Si)、碳化硅(SiC)、LiTaO3、及蓝宝石(Al2O3)的至少任一者形成的基板。换言之，加工对象物1包含例如氮化镓基板、硅基板、SiC基板、LiTaO3基板、或者蓝宝石基板。结晶材料也可为各向异性结晶及各向同性结晶的任一者。此外，加工对象物1可包含由具有非结晶构造(非晶质构造)的非结晶材料构成的基板，例如，也可包含玻璃基板。
在实施方式中，可通过沿着切断预定线5来形成多个改质光点(spot)(加工痕)，而形成改质区域7。在此情况下，通过使多个改质光点聚集而成为改质区域7。改质光点是指通过脉冲激光的1脉冲的射击(shot)(即，1脉冲的激光照射：激光射击)形成的改质部分。作为改质光点，可列举裂纹光点、熔融处理光点或折射率变化光点、或者它们的至少1个混合存在的光点等。针对改质光点，可考虑所要求的切断精度、所要求的切断面的平坦性、加工对象物1的厚度、种类、结晶方位等，而适当控制其大小或产生的龟裂的长度。此外，在实施方式中，可沿着切断预定线5来形成改质光点作为改质区域7。
[实施方式所涉及的激光加工装置]
接着，针对实施方式所涉及的激光加工装置进行说明。在以下说明中，将水平面内彼此正交的方向设为X轴方向及Y轴方向，将铅垂方向设为Z轴方向。
[激光加工装置的整体结构]
如图7所示，激光加工装置200具备：装置框架210、第1移动机构220、支承台(支承部)230、以及第2移动机构240。再有，激光加工装置200具备：激光输出部(激光输出装置)300、激光聚光部400、以及控制部500。
第1移动机构220被安装于装置框架210。第1移动机构220具有：第1轨道单元221、第2轨道单元222、以及可动基座223。第1轨道单元221被安装于装置框架210。在第1轨道单元221，设置有沿着Y轴方向延伸的一对轨道221a、221b。第2轨道单元222以可沿着Y轴方向进行移动的方式被安装于第1轨道单元221的一对轨道221a、221b。在第2轨道单元222，设置有沿着X轴方向延伸的一对轨道222a、222b。可动基座223以可沿着X轴方向进行移动的方式被安装于第2轨道单元222的一对轨道222a、222b。可动基座223可以与Z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转。
支承台230被安装于可动基座223。支承台230支承加工对象物1。加工对象物1例如在由硅等的半导体材料所构成的基板的表面侧，以矩阵状形成有多个功能元件(光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、或者作为电路形成的电路元件等)。当加工对象物1被支承于支承台230时，如图8所示，在贴在环状的框架11的薄膜12上贴附例如加工对象物1的表面1a(多个功能元件侧的面)。支承台230通过夹具来保持框架11，并且通过真空吸盘来吸附薄膜12，由此支承加工对象物1。在支承台230上，彼此平行的多条切断预定线5a、及彼此平行的多条切断预定线5b以通过相邻的功能元件之间的方式呈格子状设定于加工对象物1。
如图7所示，支承台230通过在第1移动机构220中第2轨道单元222进行动作，而沿着Y轴方向进行移动。此外，支承台230通过在第1移动机构220中可动基座223进行动作，而沿着X轴方向进行移动。再有，支承台230通过在第1移动机构220中可动基座223进行动作，而以与Z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转。这样，支承台230以可沿着X轴方向及Y轴方向进行移动且可以与Z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转的方式，被安装于装置框架210。
激光输出部300被安装于装置框架210。激光聚光部400经由第2移动机构240被安装于装置框架210。激光聚光部400通过第2移动机构240进行动作，而沿着Z轴方向进行移动。这样，激光聚光部400以可相对于激光输出部300沿着Z轴方向进行移动的方式，被安装于装置框架210。
控制部500通过CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))、ROM(Read OnlyMemory(只读存储器))及RAM(Random AccessMemory(随机存储器))等所构成。控制部500控制激光加工装置200的各部的动作。
作为一个例子，在激光加工装置200中，如下所述，沿着各切断预定线5a、5b(参照图8)而在加工对象物1的内部形成改质区域。
首先，以使加工对象物1的背面1b(参照图8)成为激光入射面的方式，将加工对象物1支承于支承台230，使加工对象物1的各切断预定线5a匹配于与X轴方向平行的方向。接着，以使激光L的聚光点位于在加工对象物1的内部从加工对象物1的激光入射面分离规定距离的位置的方式，通过第2移动机构240使激光聚光部400进行移动。接着，将加工对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定，并使激光L的聚光点沿着各切断预定线5a相对地移动。由此，沿着各切断预定线5a在加工对象物1的内部形成改质区域。
若沿着各切断预定线5a的改质区域的形成结束，则通过第1移动机构220使支承台230进行旋转，而使加工对象物1的各切断预定线5b匹配于与X轴方向平行的方向。接着，以使激光L的聚光点位于在加工对象物1的内部从加工对象物1的激光入射面分离规定距离的位置的方式，通过第2移动机构240来使激光聚光部400移动。接着，将加工对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定，并使激光L的聚光点沿着各切断预定线5b相对地移动。由此，沿着各切断预定线5b在加工对象物1的内部形成改质区域。
这样，在激光加工装置200中，与X轴方向平行的方向作为加工方向(激光L的扫描方向)。另外，沿着各切断预定线5a的激光L的聚光点的相对的移动、及沿着各切断预定线5b的激光L的聚光点的相对的移动，通过第1移动机构220使支承台230沿着X轴方向进行移动而实施。此外，各切断预定线5a间的激光L的聚光点的相对的移动、及各切断预定线5b间的激光L的聚光点的相对的移动，通过第1移动机构220使支承台230沿着Y轴方向移动而实施。
如图9所示，激光输出部300具有：安装基座301、罩302、以及多个镜303、304。再有，激光输出部300具有：激光振荡器(激光光源)310、快门320、λ/2波长板单元(输出调整部、偏光方向调整部)330、偏光板单元(输出调整部、偏光方向调整部)340、扩束器(激光平行化部)350、以及镜单元360。
安装基座301支承多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360。多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360被安装于安装基座301的主面301a。安装基座301是板状的构件，可相对于装置框架210(参照图7)进行装卸。激光输出部300经由安装基座301被安装于装置框架210。即，激光输出部300可相对于装置框架210进行装卸。
罩302在安装基座301的主面301a上，将多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360覆盖。罩302可相对于安装基座301进行装卸。
激光振荡器310将直线偏光的激光L沿着X轴方向进行脉冲振荡。从激光振荡器310出射的激光L的波长包含于500～550nm、1000～1150nm或1300～1400nm的任一波段。500～550nm的波段的激光L适于对例如由蓝宝石构成的基板的内部吸收型激光加工。1000～1150nm及1300～1400nm的各波段的激光L适于对例如由硅构成的基板的内部吸收型激光加工。从激光振荡器310出射的激光L的偏光方向例如是与Y轴方向平行的方向。从激光振荡器310出射的激光L通过镜303被反射，沿着Y轴方向入射到快门320。
在激光振荡器310中，如以下所述，将激光L的输出的开启/关断进行切换。在激光振荡器310由固体激光器构成的情况下，通过将设置于共振器内的Q开关(AOM(音响光学调制器)、EOM(电光学调制器)等)的开启/关断进行切换，而将激光L的输出的开启/关断进行高速切换。在激光振荡器310由光纤激光器构成的情况下，通过将构成种子激光器、放大(激发用)激光器的半导体激光的输出的开启/关断进行切换，而将激光L的输出的开启/关断进行高速切换。在激光振荡器310使用外部调制元件的情况下，通过将设置于共振器外的外部调制元件(AOM、EOM等)的开启/关断进行切换，而将激光L的输出的开启/关断进行高速切换。
快门320通过机械式的机构来将激光L的光路进行开闭。来自激光输出部300的激光L的输出的开启/关断的切换如上所述，通过激光振荡器310中的激光L的输出的开启/关断的切换来实施，但通过设置有快门320，而可防止例如从激光输出部300激光L无预期地出射。通过快门320的激光L通过镜304被反射，并沿着X轴方向依次入射到λ/2波长板单元330及偏光板单元340。
λ/2波长板单元330及偏光板单元340发挥作为调整激光L的输出(光强度)的输出调整部的功能。此外，λ/2波长板单元330及偏光板单元340发挥作为调整激光L的偏光方向的偏光方向调整部的功能。针对它们的详细内容在下面叙述。依次通过λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光L沿着X轴方向入射到扩束器350。
扩束器350调整激光L的直径并使激光L平行化。通过扩束器350的激光L沿着X轴方向入射到镜单元360。
镜单元360具有：支承基座361、及多个镜362、363。支承基座361支承多个镜362、363。支承基座361以可沿着X轴方向及Y轴方向调整位置的方式被安装于安装基座301。镜(第1镜)362将通过扩束器350的激光L反射至Y轴方向。镜362以使其反射面成为在例如与Z轴平行的轴线周围能够进行角度调整的方式被安装于支承基座361。镜(第2镜)363将通过镜362反射的激光L反射至Z轴方向。镜363以使其反射面成为可在例如与X轴平行的轴线周围进行角度调整且可沿着Y轴方向进行位置调整的方式被安装于支承基座361。通过镜363反射的激光L通过形成于支承基座361的开口361a，并沿着Z轴方向入射到激光聚光部400(参照图7)。即，通过激光输出部300所致的激光L的出射方向与激光聚光部400的移动方向一致。如上所述，各镜362、363具有用于调整反射面的角度的机构。在镜单元360中，通过实施相对于安装基座301的支承基座361的位置调整、相对于支承基座361的镜363的位置调整、及各镜362、363的反射面的角度调整，而使从激光输出部300出射的激光L的光轴的位置及角度与激光聚光部400相配合。即，多个镜362、363是用于调整从激光输出部300出射的激光L的光轴的结构。
如图10所示，激光聚光部400具有壳体401。壳体401呈以Y轴方向为长度方向的长方体状的形状。在壳体401的一方的侧面401e，安装有第2移动机构240(参照图11及图13)。在壳体401，以与镜单元360的开口361a在Z轴方向上相对的方式，设置有圆筒状的光入射部401a。光入射部401a使从激光输出部300出射的激光L入射到壳体401内。镜单元360与光入射部401a以当通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着Z轴方向移动时彼此不会接触的距离彼此分离。
如图11及图12所示，激光聚光部400具有镜402及分色镜403。再有，激光聚光部400具有：反射型空间光调制器410、4f透镜单元420、聚光透镜单元(聚光光学系统)430、驱动机构440、以及一对测距传感器(第1传感器及第2传感器)450。
镜402以与光入射部401a在Z轴方向相对的方式被安装于壳体401的底面401b。镜402将经由光入射部401a入射到壳体401内的激光L反射至与XY平面平行的方向。通过激光输出部300的扩束器350平行化后的激光L沿着Z轴方向入射到镜402。即，激光L作为平行光沿着Z轴方向入射到镜402。因此，即使通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着Z轴方向进行移动，沿着Z轴方向入射到镜402的激光L的状态维持为一定。通过镜402反射的激光L入射到反射型空间光调制器410。
反射型空间光调制器410以反射面410a面对壳体401内的状态被安装于Y轴方向上的壳体401的端部401c。反射型空间光调制器410是例如反射型液晶(LCOS：Liquid Crystalon Silicon(硅基液晶))的空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator)，将激光L进行调制并将激光L反射至Y轴方向。通过反射型空间光调制器410调制并且反射的激光L沿着Y轴方向入射到4f透镜单元420。在此，在与XY平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光L的光轴、与从反射型空间光调制器410出射的激光L的光轴所成的角度α设为锐角(例如，10～60°)。即，激光L在反射型空间光调制器410中沿着XY平面以锐角进行反射。其原因在于，抑制激光L的入射角及反射角来抑制衍射效率的降低，使反射型空间光调制器410的性能充分发挥。另外，在反射型空间光调制器410中，例如，由于使用有液晶的光调制层的厚度为数μm～数十μm左右而极薄，因此反射面410a可与光调制层的光入射出射面实质上相同地捕捉。
4f透镜单元420具有：保持器421、反射型空间光调制器410侧的透镜(第1透镜系统、成像光学系统)422、聚光透镜单元430侧的透镜(第2透镜系统、成像光学系统)423、以及狭缝构件424。保持器421保持一对透镜422、423及狭缝构件424。保持器421将沿着激光L的光轴的方向上的一对透镜422、423及狭缝构件424的彼此的位置关系维持为一定。一对透镜422、423用于构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。由此，在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像(在反射型空间光调制器410中调制后的激光L的像)被传像(成像)至聚光透镜单元430的入射瞳面430a。在狭缝构件424形成有狭缝424a。狭缝424a在透镜422与透镜423之间位于透镜422的焦点面附近。通过反射型空间光调制器410调制并且反射的激光L中的不要的部分通过狭缝构件424而被遮断。通过4f透镜单元420的激光L沿着Y轴方向入射到分色镜403。
分色镜403将激光L的大部分(例如，95～99.5％)反射至Z轴方向，并使激光L的一部分(例如，0.5～5％)沿着Y轴方向透过。激光L的大部分在分色镜403沿着ZX平面以直角进行反射。通过分色镜403反射的激光L沿着Z轴方向入射到聚光透镜单元430。
聚光透镜单元430经由驱动机构440被安装于Y轴方向上的壳体401的端部401d(端部401c的相反侧的端部)。聚光透镜单元430具有保持器431及多个透镜432。保持器431保持多个透镜432。多个透镜432将激光L相对于支承台230所支承的加工对象物1(参照图7)聚光。驱动机构440通过压电元件的驱动力，使聚光透镜单元430沿着Z轴方向移动。
一对测距传感器450以在X轴方向位于聚光透镜单元430的两侧的方式，被安装于壳体401的端部401d。各测距传感器450通过相对于支承台230所支承的加工对象1(参照图7)的激光入射面出射测距用的光(例如，激光)，并检测通过该激光入射面反射的测距用的光，而取得加工对象物1的激光入射面的位移数据。另外，在测距传感器450，可利用三角测距方式、激光共焦点方式、白色共焦点方式、分光干扰方式、非点像差方式等的传感器。
在激光加工装置200中，如上所述，与X轴方向平行的方向设为加工方向(激光L的扫描方向)。因此，当激光L的聚光点沿着各切断预定线5a、5b相对地移动时，一对测距传感器450中，相对于聚光透镜单元430而相对地先行的测距传感器450取得沿着各切断预定线5a、5b的加工对象物1的激光入射面的位移数据。接着，以使加工对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定的方式，驱动机构440根据通过测距传感器450取得的位移数据使聚光透镜单元430沿着Z轴方向进行移动。
激光聚光部400具有：分束器461、一对透镜462、463、以及激光L的强度分布监视用的照相机464。分束器461将透过分色镜403的激光L分成反射成分与透过成分。通过分束器461反射的激光L沿着Z轴方向依次入射到一对透镜462、463及照相机464。一对透镜462、463构成聚光透镜单元430的入射瞳面430a与照相机464的摄像面处于成像关系的两侧远心光学系统。由此，在聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光L的像被传像(成像)至照相机464的摄像面。如上所述，在聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光L的像是在反射型空间光调制器410中调制后的激光L的像。因而，在激光加工装置200中，通过监视照相机464所产生的摄像结果，而可掌握反射型空间光调制器410的动作状态。
再有，激光聚光部400具有：分束器471、透镜472、以及激光L的光轴位置监视用的照相机473。分束器471将透过分束器461的激光L分成反射成分与透过成分。通过分束器471反射的激光L沿着Z轴方向依次入射到透镜472及照相机473。透镜472将所入射的激光L聚光于照相机473的摄像面上。在激光加工装置200中，通过监视照相机464及照相机473所分别产生的摄像结果，并在镜单元360中，实施相对于安装基座301的支承基座361的位置调整、相对于支承基座361的镜363的位置调整、及各镜362、363的反射面的角度调整(参照图9及图10)，而可将入射到聚光透镜单元430的激光L的光轴的偏离(相对于聚光透镜单元430的激光的强度分布的位置偏离、及相对于聚光透镜单元430的激光L的光轴的角度偏离)进行修正。
多个分束器461、471被配置于从壳体401的端部401d沿着Y轴方向延伸的筒体404内。一对透镜462、463被配置于沿着Z轴方向立设于筒体404上的筒体405内，照相机464被配置于筒体405的端部。透镜472被配置于沿着Z轴方向立设于筒体404上的筒体406内，照相机473被配置于筒体406的端部。筒体405与筒体406在Y轴方向彼此并列设置。另外，透过分束器471的激光L可被设置于筒体404的端部的阻尼器等吸收，或者，也可被利用在适当的用途。
如图12及图13所示，激光聚光部400具有：可见光源481、多个透镜482、标线483、镜484、半透半反镜485、分束器486、透镜487、以及观察照相机488。可见光源481沿着Z轴方向将可见光V出射。多个透镜482使从可见光源481出射的可见光V平行化。标线483对可见光V赋予刻度线。镜484将通过多个透镜482平行化的可见光V反射至X轴方向。半透半反镜485将通过镜484反射的可见光V分成反射成分与透过成分。通过半透半反镜485反射的可见光V沿着Z轴方向依次透过分束器486及分色镜403，经由聚光透镜单元430，而照射于支承台230所支承的加工对象物1(参照图7)。
照射于加工对象物1的可见光V通过加工对象物1的激光入射面反射，经由聚光透镜单元430而入射到分色镜403，沿着Z轴方向透过分色镜403。分束器486将透过分色镜403的可见光V分成反射成分与透过成分。透过分束器486的可见光V透过半透半反镜485，沿着Z轴方向依次入射到透镜487及观察照相机488。透镜487将所入射的可见光V聚光于观察照相机488的摄像面上。在激光加工装置200中，通过观察观察照相机488所产生的摄像结果，而可掌握加工对象物1的状态。
镜484、半透半反镜485及分束器486被配置于安装于壳体401的端部401d上的保持器407内。多个透镜482及标线483被配置于沿着Z轴方向立设于保持器407上的筒体408内，可见光源481被配置于筒体408的端部。透镜487被配置于沿着Z轴方向立设于保持器407上的筒体409内，观察照相机488被配置于筒体409的端部。筒体408与筒体409在X轴方向彼此并列设置。另外，沿着X轴方向透过半透半反镜485的可见光V、及通过分束器486被反射至X轴方向的可见光V可分别被设置于保持器407的壁部的阻尼器等吸收，或者，也可被利用在适当的用途。
在激光加工装置200中，设想激光输出部300的更换。其原因在于，对应于加工对象物1的规格、加工条件等，适于加工的激光L的波长不同。因而，准备所出射的激光L的波长彼此不同的多个激光输出部300。在此，准备所出射的激光L的波长包含于500～550nm的波段的激光输出部300、所出射的激光L的波长包含于1000～1150nm的波段的激光输出部300、及所出射的激光L的波长包含于1300～1400nm的波段的激光输出部300。
另一方面，在激光加工装置200中，未设想激光聚光部400的更换。其原因在于，激光聚光部400对应于多波长(对应于彼此不连续的多个波段)。具体而言，镜402、反射型空间光调制器410、4f透镜单元420的一对透镜422、423、分色镜403、及聚光透镜单元430的透镜432等对应于多波长。在此，激光聚光部400对应于500～550nm、1000～1150nm及1300～1400nm的波段。其通过将规定的电介质多层膜涂覆于激光聚光部400的各结构等并以满足所期望的光学性能的方式设计激光聚光部400的各结构而实现。另外，在激光输出部300中，λ/2波长板单元330具有λ/2波长板，偏光板单元340具有偏光板。λ/2波长板及偏光板是波长依赖性高的光学元件。因此，λ/2波长板单元330及偏光板单元340作为在每个波段不同的结构而被设置于激光输出部300。
[激光加工装置中的激光的光路及偏光方向]
在激光加工装置200中，聚光于支承台230所支承的加工对象物1的激光L的偏光方向如图11所示，是与X轴方向平行的方向，且与加工方向(激光L的扫描方向)一致。在此，在反射型空间光调制器410中，激光L作为P偏光进行反射。其原因在于，在反射型空间光调制器410的光调制层使用有液晶的情况下，以在与包含相对于反射型空间光调制器410进行入射出射的激光L的光轴的平面平行的面内使液晶分子倾斜的方式，当该液晶被取向时，以偏光面的旋转被抑制的状态对激光L施以相位调制(例如，参照日本专利第3878758号公报)。另一方面，在分色镜403中，激光L作为S偏光进行反射。其原因在于，相较于使激光L作为P偏光进行反射，使激光L作为S偏光进行反射减少用于使分色镜403对应于多波长的电介质多层膜的涂覆数等而使分色镜403的设计较容易。
因而，在激光聚光部400中，从镜402经由反射型空间光调制器410及4f透镜单元420到达分色镜403的光路被设定成沿着XY平面，从分色镜403到达聚光透镜单元430的光路被设定成沿着Z轴方向。
如图9所示，在激光输出部300中，激光L的光路被设定成沿着X轴方向或Y轴方向(与主面301a平行的平面)。具体而言，从激光振荡器310到达镜303的光路、以及从镜304经由λ/2波长板单元330、偏光板单元340及扩束器350到达镜单元360的光路被设定成沿着X轴方向，从镜303经由快门320到达镜304的光路、以及在镜单元360中从镜362到达镜363的光路被设定成沿着Y轴方向。
在此，沿着Z轴方向从激光输出部300行进至激光聚光部400的激光L如图11所示，通过镜402被反射至与XY平面平行的方向，而入射到反射型空间光调制器410。此时，在与XY平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光L的光轴、与从反射型空间光调制器410出射的激光L的光轴形成作为锐角的角度α。另一方面，如上所述，在激光输出部300中，激光L的光路被设定成沿着X轴方向或Y轴方向。
因而，在激光输出部300中，将λ/2波长板单元330及偏光板单元340不仅发挥作为调整激光L的输出的输出调整部的功能，而且也需要发挥作为调整激光L的偏光方向的偏光方向调整部的功能。
[λ/2波长板单元及偏光板单元]
如图14所示，λ/2波长板单元330具有：保持器(第1保持器)331及λ/2波长板332。保持器331将λ/2波长板332保持成λ/2波长板332可以与X轴方向平行的轴线(第1轴线)XL为中心线进行旋转。λ/2波长板332在相对于其光学轴(例如，fast轴)使偏光方向倾斜角度θ而入射激光L的情况下，以轴线XL为中心线使偏光方向旋转角度2θ而出射激光L(参照图15(a))。
偏光板单元340具有：保持器(第2保持器)341、偏光板(偏光构件)342、以及光路修正板(光路修正构件)343。保持器341将偏光板342及光路修正板343保持成偏光板342及光路修正板343可以轴线(第2轴线)XL为中心线一体地旋转。偏光板342的光入射面及光出射面倾斜规定角度(例如，布鲁斯特角(Brewster angle))。偏光板342在激光L入射的情况下，使与偏光板342的偏光轴一致的激光L的P偏光成分透过，并将激光L的S偏光成分反射或吸收(参照图15(b))。光路修正板343的光入射面及光出射面朝向与偏光板342的光入射面及光出射面相反侧倾斜。光路修正板343使通过透过偏光板342而偏离轴线XL上的激光L的光轴返回到轴线XL上。
如上所述，在激光聚光部400中，在与XY平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光L的光轴、与从反射型空间光调制器410出射的激光L的光轴形成作为锐角的角度α(参照图11)。另一方面，在激光输出部300中，激光L的光路被设定成沿着X轴方向或Y轴方向(参照图9)。
因此，在偏光板单元340中，使偏光板342及光路修正板343以轴线XL为中心线一体旋转，如图15(b)所示，相对于与Y轴方向平行的方向使偏光板342的偏光轴倾斜角度α。由此，从偏光板单元340出射的激光L的偏光方向相对于与Y轴方向平行的方向倾斜角度α。其结果，在反射型空间光调制器410中激光L作为P偏光反射，并且在分色镜403中激光L作为S偏光反射，使聚光于支承台230所支承的加工对象物1的激光L的偏光方向成为与X轴方向平行的方向。
此外，如图15(b)所示，可调整入射到偏光板单元340的激光L的偏光方向，且可调整从偏光板单元340出射的激光L的光强度。入射到偏光板单元340的激光L的偏光方向的调整通过在λ/2波长板单元330中使λ/2波长板332以轴线XL为中心线进行旋转，并如图15(a)所示，调整相对于入射到λ/2波长板332的激光L的偏光方向(例如，与Y轴方向平行的方向)的λ/2波长板332的光学轴的角度而实施。
如以上所述，在激光输出部300中，λ/2波长板单元330及偏光板单元340不仅发挥作为调整激光L的输出的输出调整部(在上述的例子中输出衰减部)的功能，而且也发挥作为调整激光L的偏光方向的偏光方向调整部的功能。
[4f透镜单元]
如上所述，4f透镜单元420的一对透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。具体而言，如图16所示，使反射型空间光调制器410侧的透镜422与反射型空间光调制器410的反射面410a之间的光路的距离成为透镜422的第1焦点距离f1，使聚光透镜单元430侧的透镜423与聚光透镜单元430的入射瞳面430a之间的光路的距离成为透镜423的第2焦点距离f2，并使透镜422与透镜423之间的光路的距离成为第1焦点距离f1与第2焦点距离f2的和(即，f1+f2)。从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的光路中的一对透镜422、423间的光路为一直线。
在激光加工装置200中，对于将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径增大的观点而言，两侧远心光学系统的倍率M满足0.5<M<1(缩小系统)。在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径越大，越可由高精细的相位图案将激光L进行调制。对于抑制从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路变长等的观点而言，更优选为0.6≦M≦0.95。在此，(两侧远心光学系统的倍率M)＝(聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的像的大小)/(反射型空间光调制器410的反射面410a上的物体的大小)。在激光加工装置200的情况下，两侧远心光学系统的倍率M、透镜422的第1焦点距离f1及透镜423的第2焦点距离f2满足M＝f2/f1。
另外，对于将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径缩小的观点而言，两侧远心光学系统的倍率M也可满足1<M<2(扩大系统)。在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径越小，扩束器350(参照图9)的倍率越是较小即可，在与XY平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光L的光轴、与从反射型空间光调制器410出射的激光L的光轴所成的角度α(参照图11)变小。对于抑制从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路变长等的观点而言，更优选为1.05≦M≦1.7。
在4f透镜单元420中，由于两侧远心光学系统的倍率M并非为1，因此，如图17所示，若一对透镜422、423沿着光轴进行移动，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动。具体而言，在倍率M<1(缩小系统)的情况下，若一对透镜422、423沿着光轴移动到聚光透镜单元430侧，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动到反射型空间光调制器410的相反侧。另一方面，在倍率M>1(扩大系统)的情况下，若一对透镜422、423沿着光轴移动至反射型空间光调制器410侧，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动到反射型空间光调制器410的相反侧。由此，例如在聚光透镜单元430的安装位置产生偏离的情况下，聚光透镜单元430侧的共轭点被定位于聚光透镜单元430的入射瞳面430a。在4f透镜单元420中，如图11所示，沿着Y轴方向延伸的多个长孔421a被形成于保持器421的底壁，通过经由各长孔421a的螺栓紧固，保持器421被固定于壳体401的底面401b。由此，沿着光轴的方向上的一对透镜422、423的位置调整通过相对于壳体401的底面401b的保持器421的固定位置沿着Y轴方向调整而实施。
[作用及效果]
激光加工装置200具备：装置框架210、支承台230、激光输出部300、以及激光聚光部400，该支承台230被安装于装置框架210，且支承加工对象物1；该激光输出部300被安装于装置框架210；该激光聚光部400以可相对于激光输出部300进行移动的方式被安装于装置框架210。激光输出部300具有出射激光L的激光振荡器310。激光聚光部400具有：反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、以及一对透镜422、423，该反射型空间光调制器410将激光L进行调制并进行反射；该聚光透镜单元430将激光L相对于加工对象物1聚光；该透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。
在激光加工装置200中，具有反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430及一对透镜422、423的激光聚光部400可相对于具有激光振荡器310的激光输出部300进行移动。因而，例如，相较于使被配置于从激光振荡器310到达聚光透镜单元430的激光L的光路上的各结构的全体进行移动的情况，可使成为移动对象的激光聚光部400轻量化，可使用于移动激光聚光部400的第2移动机构240小型化。并且，由于反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430及一对透镜422、423作为一体进行移动，彼此的位置关系被维持，因此可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像精度良好地传像至聚光透镜单元430的入射瞳面430a。因而，根据激光加工装置200，可抑制装置的大型化且使聚光透镜单元430侧的结构相对于加工对象物1进行移动。
在激光加工装置200中，来自激光输出部300的激光L的出射方向(Z轴方向)与激光聚光部400的移动方向(Z轴方向)一致。由此，即使激光聚光部400相对于激光输出部300进行移动，也可抑制入射到激光聚光部400的激光L的位置变化。
在激光加工装置200中，激光输出部300进一步具有使激光L平行化的扩束器350。由此，即使激光聚光部400相对于激光输出部300进行移动，也可抑制入射到激光聚光部400的激光L的直径变化。另外，即使通过扩束器350激光L并非成为完全的平行光，例如，多少存在有激光L的张角，也可在反射型空间光调制器410中使激光L平行化。
在激光加工装置200中，激光聚光部400也可进一步具有壳体401，该壳体401在内部设定有从反射型空间光调制器410经由一对透镜422、423到达聚光透镜单元430的激光L的光路，在壳体401，设置有使从激光输出部300出射的激光L入射到壳体401内的光入射部401a。由此，可将从反射型空间光调制器410经由一对透镜422、423到达聚光透镜单元430的激光L的光路的状态维持为一定，并使激光聚光部400相对于激光输出部300进行移动。
在激光加工装置200中，激光聚光部400也可进一步具有镜402，该镜402以在激光聚光部400的移动方向(Z轴方向)与光入射部401a相对的方式配置于壳体401内，镜402将从光入射部401a入射到壳体401内的激光L朝向反射型空间光调制器410进行反射。由此，可使从激光输出部300入射到激光聚光部400的激光L以规定的角度入射到反射型空间光调制器410。
在激光加工装置200中，支承台230以可沿着与激光聚光部400的移动方向(Z轴方向)垂直的平面(XY平面)进行移动的方式被安装于装置框架210。由此，除了使激光L的聚光点相对于加工对象物1而位于所期望的位置之外，也可在平行于与激光聚光部400的移动方向垂直的平面的方向上，相对于加工对象物1扫描激光L。
在激光加工装置200中，支承台230经由第1移动机构220被安装于装置框架210，激光聚光部400经由第2移动机构240被安装于装置框架210。由此，可可靠地实施支承台230及激光聚光部400的各自的移动。
此外，激光加工装置200具备：装置框架210、支承台230、激光输出部300、以及激光聚光部400，该支承台230被安装于装置框架210，且支承加工对象物1；该激光输出部300可相对于装置框架210进行装卸；该激光聚光部400被安装于装置框架210。激光输出部300具有：出射激光L的激光振荡器310、调整激光L的输出的λ/2波长板单元330及偏光板单元340。激光聚光部400具有：反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、以及一对透镜422、423，该反射型空间光调制器410将激光L进行调制并进行反射；该聚光透镜单元430将激光L相对于加工对象物1聚光；该透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。在此情况下，激光聚光部400也可被固定于装置框架210。于是，支承台230以不仅可沿着X轴方向及Y轴方向也可沿着Z轴方向进行移动的方式被安装于装置框架210。
在激光加工装置200中，与具有反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430及一对透镜422、423的激光聚光部400为不同个体，具有激光振荡器310以及λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光输出部300可相对于装置框架210进行装卸。因而，在对应于加工对象物1的规格、加工条件等，适于加工的激光L的波长不同的情况下，可将出射具有所期望的波长的激光L的激光振荡器310、以及具有波长依赖性的λ/2波长板单元330及偏光板单元340整批交换。因而，根据激光加工装置200，可使用激光L的波长彼此不同的多个激光振荡器310。
在激光加工装置200中，激光输出部300进一步具有安装基座301，该安装基座301支承激光振荡器310以及λ/2波长板单元330及偏光板单元340且可相对于装置框架210进行装卸，激光输出部300经由安装基座301而被安装于装置框架210。由此，可相对于装置框架210将激光输出部300容易地装卸。
在激光加工装置200中，激光输出部300进一步具有用于调整从激光输出部300出射的激光L的光轴的镜362、363。由此，例如当将激光输出部300安装于装置框架210时，可调整入射到激光聚光部400的激光L的光轴的位置及角度。
在激光加工装置200中，λ/2波长板单元330及偏光板单元340调整激光L的偏光方向。由此，例如当将激光输出部300安装于装置框架210时，可调整入射到激光聚光部400的激光L的偏光方向，甚至从激光聚光部400出射的激光L的偏光方向。
在激光加工装置200中，λ/2波长板单元330及偏光板单元340包含λ/2波长板332及偏光板342。由此，可将具有波长依赖性的λ/2波长板332及偏光板342与激光振荡器310整批交换。
在激光加工装置200中，激光输出部300进一步具有调整激光L的直径并使激光L平行化的扩束器350。由此，即使在例如激光聚光部400相对于激光输出部300进行移动的情况下，也可将入射到激光聚光部400的激光L的状态维持为一定。
在激光加工装置200中，反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430及一对透镜422、423对应于500～550nm、1000～1150nm及1300～1400nm的波段。由此，可将出射各波段的激光L的激光输出部300安装于激光加工装置200。另外，500～550nm的波段的激光L适于对由例如蓝宝石构成的基板的内部吸收型激光加工。1000～1150nm及1300～1400nm的各波段的激光L适于对例如由硅构成的基板的内部吸收型激光加工。
此外，激光加工装置200具备：支承台230、激光振荡器310、反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、以及一对透镜422、423，该支承台230支承加工对象物1；该激光振荡器310出射激光L；该反射型空间光调制器410将激光L进行调制并进行反射；该聚光透镜单元430将激光L相对于加工对象物1聚光；该透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路中，至少通过一对透镜422、423(即，从反射型空间光调制器410侧的透镜422到达聚光透镜单元430侧的透镜423)的激光L的光路为一直线。两侧远心光学系统的倍率M满足0.5<M<1或1<M<2。另外，在激光加工装置200中，两侧远心光学系统的倍率M、透镜422的第1焦点距离f1及透镜423的第2焦点距离f2满足M＝f2/f1。在此情况下，激光聚光部400也可被固定于装置框架210。于是，支承台230以不仅可沿着X轴方向及Y轴方向也可沿着Z轴方向进行移动的方式被安装于装置框架210。
在激光加工装置200中，两侧远心光学系统的倍率M并非为1。由此，若一对透镜422、423沿着光轴进行移动，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动。具体而言，在倍率M<1(缩小系统)的情况下，若一对透镜422、423沿着光轴移动到聚光透镜单元430侧，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动到反射型空间光调制器410的相反侧。另一方面，在倍率M>1(扩大系统)的情况下，若一对透镜422、423沿着光轴移动到反射型空间光调制器410侧，则聚光透镜单元430侧的共轭点移动到反射型空间光调制器410的相反侧。因而，例如在聚光透镜单元430的安装位置产生偏离的情况下，可将聚光透镜单元430侧的共轭点定位于聚光透镜单元430的入射瞳面430a。并且，由于至少从反射型空间光调制器410侧的透镜422到达聚光透镜单元430侧的透镜423的激光L的光路为一直线，因此可使一对透镜422、透镜423沿着光轴容易地进行移动。因而，根据激光加工装置200，可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像容易且精度良好地传像至聚光透镜单元430的入射瞳面430a。
另外，通过设为0.5<M<1，而可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径增大，且可由高精细的相位图案将激光L进行调制。另一方面，通过设为1<M<2，而可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径缩小，且可将入射到反射型空间光调制器410的激光L的光轴、与从反射型空间光调制器410出射的激光L的光轴所成的角度α缩小。抑制相对于反射型空间光调制器410的激光L的入射角及反射角在抑制衍射效率的降低而使反射型空间光调制器410的性能充分发挥上是重要的。
在激光加工装置200中，倍率M也可满足0.6≦M≦0.95。由此，可维持在上述的0.5<M<1的情况下所发挥的效果并更可靠地抑制从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路变长。
在激光加工装置200中，倍率M也可满足1.05≦M≦1.7。由此，可维持在上述的1<M<2的情况下所发挥的效果且更可靠地抑制从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路变长。
在激光加工装置200中，一对透镜422、423被保持于保持器421，保持器421将沿着激光L的光轴的方向上的一对透镜422、423的彼此的位置关系维持为一定，沿着激光L的光轴的方向(Y轴方向)上的一对透镜422、423的位置调整通过保持器421的位置调整来实施。由此，可将一对透镜422、423的彼此的位置关系维持为一定并容易且可靠地实施一对透镜422、423的位置调整(甚至是共轭点的位置调整)。
此外，激光加工装置200具有：支承台230、激光振荡器310、反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、一对透镜422、423、以及分色镜403，该支承台230支承加工对象物1；该激光振荡器310出射激光L；该反射型空间光调制器410将激光L进行调制并进行反射；该聚光透镜单元430将激光L相对于加工对象物1聚光；该透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统；该分色镜403将通过了一对透镜422、423的激光L朝向聚光透镜单元430进行反射。反射型空间光调制器410将激光L沿着规定的平面(包含相对于反射型空间光调制器410进行入射出射的激光L的光路的平面，与XY平面平行的平面)以锐角进行反射。从反射型空间光调制器410经由一对透镜422、423到达分色镜403的激光L的光路被设定成沿着该平面。从分色镜403到达聚光透镜单元430的激光L的光路被设定成沿着与该平面交叉的方向(Z轴方向)。在此情况下，激光聚光部400也可被固定于装置框架210。于是，支承台230以不仅可沿着X轴方向及Y轴方向也可沿着Z轴方向进行移动的方式被安装于装置框架210。
在激光加工装置200中，从反射型空间光调制器410经由一对透镜422、423到达分光透403的激光L的光路被设定成沿着规定的平面，从分色镜403到达聚光透镜单元430的激光L的光路被设定成沿着与该平面交叉的方向。由此，例如，可使激光L作为P偏光反射至反射型空间光调制器410，且使激光L作为S偏光反射至镜。其在将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像精度良好地传像至聚光透镜单元430的入射瞳面430a上是重要的。再有，反射型空间光调制器410将激光L以锐角进行反射。抑制相对于反射型空间光调制器410的激光L的入射角及反射角在抑制衍射效率的降低而使反射型空间光调制器410的性能充分发挥上是重要的。通过以上方式，根据激光加工装置200，可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像容易且精度良好地传像至聚光透镜单元430的入射瞳面430a。
在激光加工装置200中，从分色镜403到达聚光透镜单元430的激光L的光路被设定成沿着与上述的平面(与XY平面平行的平面)正交的方向，分色镜403将激光L以直角进行反射。由此，可将从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路处理成直角。
在激光加工装置200中，将通过了一对透镜422、423的激光L朝向聚光透镜单元430进行反射的镜是分色镜403。由此，可将透过了分色镜403的激光L的一部分利用于各种的用途中。
在激光加工装置200中，反射型空间光调制器410将激光L作为P偏光进行反射，分色镜403将激光L作为S偏光进行反射。由此，可将在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像精度良好地传像至聚光透镜单元430的入射瞳面430a。
激光加工装置200进一步具备λ/2波长板单元330及偏光板单元340，该λ/2波长板单元330及偏光板单元340被配置于从激光振荡器310到达反射型空间光调制器410的激光L的光路上，且调整激光L的偏光方向。由此，由于反射型空间光调制器410配备于将激光L以锐角进行反射且可调整激光L的偏光方向，因此可将从激光振荡器310到达反射型空间光调制器410的激光L的光路处理成直角。
此外，激光加工装置200具有：支承台230、激光振荡器310、反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、一对透镜422、423、分色镜403、以及一方的测距传感器450，该支承台230支承加工对象物1；该激光振荡器310出射激光L；该反射型空间光调制器410将激光L进行调制并进行反射；该聚光透镜单元430将激光L聚光于加工对象物1；该透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统；该分色镜403将通过一对透镜422、423的激光L朝向聚光透镜单元430进行反射；该测距传感器450取得加工对象物1的激光入射面的位移数据。从分色镜403到达聚光透镜单元430的激光L的光路被设定成沿着第1方向(Z轴方向)。从反射型空间光调制器410经由一对透镜422、423到达分色镜403的激光L的光路被设定成沿着与第1方向垂直的第2方向(Y轴方向)。一方的测距传感器450在与第1方向及第2方向垂直的第3方向(X轴方向)被配置于聚光透镜单元430的一侧。在此情况下，激光聚光部400也可被固定于装置框架210。于是，支承台230以不仅可沿着X轴方向及Y轴方向也可沿着Z轴方向进行移动的方式被安装于装置框架210。
在激光加工装置200中，通过以相对于聚光透镜单元430使一方的测距传感器450相对地先行的方式，相对于加工对象物1扫描激光L，而可将在加工对象物1的任意的部位上的激光入射面的位移数据在激光L被照射于该部位之前取得。由此，例如，可以使加工对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定的方式，相对于加工对象物1扫描激光L。再有，一方的测距传感器450相对于从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路被配置的平面(与YZ平面平行的面)而被配置于一侧。即，相对于配置于从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路上的各结构，一方的测距传感器450被效率良好地配置。因而，根据激光加工装置200，可抑制装置的大型化并取得加工对象物1的激光入射面的位移数据。
在激光加工装置200中，将通过一对透镜422、423的激光L朝向聚光透镜单元430进行反射的镜是分色镜403。由此，可将透过了分色镜403的激光L的一部分利用于各种的用途中。
在激光加工装置200中，分色镜403将激光L作为S偏光进行反射。由此，通过沿着第3方向(X轴方向)相对于加工对象物1扫描激光L，而可使激光L的扫描方向与激光L的偏光方向彼此一致。例如，在沿着切断预定线在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，通过使激光L的扫描方向与激光L的偏光方向彼此一致，而可效率良好地形成改质区域。
激光加工装置200进一步具备壳体401及第2移动机构240，该壳体401至少支承反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、一对透镜422、423、分色镜403及一方的测距传感器450；该第2移动机构240使壳体401沿着第1方向(Z轴方向)进行移动。聚光透镜单元430及一方的测距传感器450被安装于第2方向(Y轴方向)上的壳体401的端部401d。第2移动机构240被安装于第3方向(X轴方向)上的壳体401的一方的侧面401e。由此，可抑制装置的大型化并使反射型空间光调制器410、聚光透镜单元430、一对透镜422、423、分色镜403及一方的测距传感器450作为一体而进行移动。
激光加工装置200进一步具备驱动机构440，该驱动机构440使聚光透镜单元430沿着第1方向(Z轴方向)进行移动。聚光透镜单元430经由驱动机构440被安装于第2方向(Y轴方向)上的壳体401的端部401d。由此，例如，可以使加工对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定的方式使聚光透镜单元430进行移动。
在激光加工装置200中，反射型空间光调制器410被安装于第2方向(Y轴方向)上的壳体401的端部401c。由此，可将各结构效率良好地配置于壳体401。
激光加工装置200进一步具备另一方的测距传感器450，该另一方的测距传感器450取得加工对象物1的激光入射面的位移数据。另一方的测距传感器450在第3方向(X轴方向)被配置于聚光透镜单元430的另一侧。由此，当以相对于聚光透镜单元430使一方的测距传感器450相对地先行的方式，相对于加工对象物1扫描激光L时，可使用一方的测距传感器450来取得激光入射面的位移数据。另一方面，当以相对于聚光透镜单元430使另一方的测距传感器450相对地先行的方式，相对于加工对象物1扫描激光L时，可使用另一方的测距传感器450来取得激光入射面的位移数据。再有，一方的测距传感器450相对于从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路被配置的平面(与YZ平面平行的面)而被配置于一侧，另一方的测距传感器450相对于该平面而被配置于另一侧。由此，可相对于配置于从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光L的光路上的各结构，将一对测距传感器450效率良好地配置。
此外，激光输出部300具备：激光振荡器310、λ/2波长板单元330及偏光板单元340、镜单元360、以及安装基座301，该激光振荡器310出射激光L；该λ/2波长板单元330及偏光板单元340调整从激光振荡器310出射的激光L的输出；该镜单元360将通过λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光L出射至外部；该安装基座301具有配置有激光振荡器310、λ/2波长板单元330及偏光板单元340以及镜单元360的主面301a。从激光振荡器310经由λ/2波长板单元330及偏光板单元340到达镜单元360的激光L的光路被设定成沿着与主面301a平行的平面。镜单元360具有用于调整激光L的光轴的镜362、363，且沿着与该平面交叉的方向(Z轴方向)将激光L出射至外部。在此情况下，激光聚光部400也可被固定于装置框架210。于是，支承台230以不仅可沿着X轴方向及Y轴方向也可沿着Z轴方向进行移动的方式被安装于装置框架210。
在激光输出部300中，激光振荡器310、λ/2波长板单元330及偏光板单元340、以及镜单元360被配置于安装基座301的主面301a。由此，通过相对于激光加工装置200的装置框架210将安装基座301进行装卸，而可相对于激光加工装置200将激光输出部300容易地进行装卸。此外，从激光振荡器310经由λ/2波长板单元330及偏光板单元340到达镜单元360的激光L的光路被设定成沿着与安装基座301的主面301a平行的平面，镜单元360沿着与该平面交叉的方向将激光L出射至外部。由此，例如在激光L的出射方向沿着铅垂方向的情况下，由于激光输出部300被薄型化，因此可相对于激光加工装置200将激光输出部300容易地进行装卸。再有，镜单元360具有用于调整激光L的光轴的镜362、363。由此，当将激光输出部300安装于激光加工装置200的装置框架210时，可调整入射到激光聚光部400的激光L的光轴的位置及角度。通过以上方式，激光输出部300可相对于激光加工装置200容易地进行装卸。
在激光输出部300中，镜单元360沿着与平行于主面301a的平面正交的方向将激光L出射至外部。由此，可使镜单元360的激光L的光轴的调整容易化。
在激光输出部300中，λ/2波长板单元330及偏光板单元340调整从激光振荡器310出射的激光L的偏光方向。由此，当将激光输出部300安装于激光加工装置200的装置框架210时，可调整入射到激光聚光部400的激光L的偏光方向，甚至从激光聚光部400出射的激光L的偏光方向。
在激光输出部300中，λ/2波长板单元330及偏光板单元340具有：从激光振荡器310出射的激光L沿着轴线XL(与主面301a平行的轴线)进行入射的λ/2波长板332、将λ/2波长板332保持成λ/2波长板332可以轴线XL为中心线进行旋转的保持器331、通过λ/2波长板332的激光L沿着轴线XL进行入射的偏光板342、以及将偏光板342保持成偏光板342可以轴线XL为中心线进行旋转的保持器341。由此，可以简易的结构调整从激光振荡器310出射的激光L的输出及偏光方向。再有，通过激光输出部300具备这样的λ/2波长板单元330及偏光板单元340，而可使用对应于从激光振荡器310出射的激光L的波长的λ/2波长板332及偏光板342。
激光输出部300进一步具备光路修正板343，该光路修正板343以可以轴线XL为中心线与偏光板342一体旋转的方式被保持于保持器341，并使通过透过偏光板342而偏离轴线XL上的激光L的光轴返回到轴线XL上。由此，可将因透过偏光板342导致的激光L的光路的偏离进行修正。
在激光输出部300中，λ/2波长板332进行旋转的轴线、与偏光板342进行旋转的轴线是轴线XL，且彼此一致。即，λ/2波长板332及偏光板342可以相同的轴线XL为中心线进行旋转。由此，可谋求激光输出部300的简易化及小型化。
在激光输出部300中，镜单元360具有支承基座361、以及镜362、363，支承基座361以可调整位置的方式被安装于安装基座301，镜362以可调整角度的方式被安装于支承基座361，将通过λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光L沿着与主面301a平行的方向进行反射，镜363以可调整角度的方式被安装于支承基座361，将通过镜362反射的激光L沿着与主面301a交叉的方向进行反射。由此，当将激光输出部300安装于激光加工装置200的装置框架210时，可精度更良好地调整入射到激光聚光部400的激光L的光轴的位置及角度。并且，通过将支承基座361相对于安装基座301进行位置调整，而可将镜362、363一体且容易地进行位置调整。
激光输出部300进一步具备扩束器350，该扩束器350被配置于从λ/2波长板单元330及偏光板单元340到达镜单元360的激光L的光路上，且调整激光L的直径并使激光L平行化。由此，即使在激光聚光部400相对于激光输出部300进行移动的情况下，也可将入射到激光聚光部400的激光L的状态维持为一定。
激光输出部300进一步具备快门320，该快门320被配置于从激光振荡器310到达λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光L的光路上，且将激光L的光路进行开闭。由此，可通过在激光振荡器310的激光L的输出的开启/关断的切换来实施来自激光输出部300的激光L的输出的开启/关断的切换。除此之外，通过快门320，可防止例如从激光输出部300激光L无预期地出射。
[变形例]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。
例如，如图18及图19所示，λ/2波长板单元330及偏光板单元340也可被一体化。在此情况下，保持λ/2波长板332的保持器331以可以轴线XL为中心线进行旋转的方式被安装于框架370的一方的端面。保持偏光板342及光路修正板343的保持器341以可以轴线XL为中心线进行旋转的方式被安装于框架370的另一方的端面。框架370被安装于安装基座301的主面301a。另外，在保持器341设置有阻尼器344，该阻尼器344吸收通过偏光板342反射的激光L的S偏光成分。
此外，也可在偏光板单元340设置偏光板342以外的偏光构件。作为一个例子，也可取代偏光板342及光路修正板343，而使用立方体状的偏光构件。立方体状的偏光构件是指呈长方体状的形状的构件，并且是在该构件中彼此相对的侧面设为光入射面及光出射面且在其之间设置有具有偏光板的功能的层的构件。
此外，λ/2波长板332进行旋转的轴线、与偏光板342进行旋转的轴线也可彼此不一致。
此外，激光输出部300具有用于调整从激光输出部300出射的激光L的光轴的镜362、363，但只要至少具有1个用于调整从激光输出部300出射的激光L的光轴的镜即可。
此外，构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统的成像光学系统并不限定于一对透镜422、423，也可为包含反射型空间光调制器410侧的第1透镜系统(例如，接合透镜、3个以上的透镜等)及聚光透镜单元430侧的第2透镜系统(例如，接合透镜、3个以上的透镜等)的光学系统等。
此外，在激光聚光部400中，将通过一对透镜422、423的激光L朝向聚光透镜单元430进行反射的镜为分色镜403，但该镜也可为全反射镜。
此外，聚光透镜单元430及一对测距传感器450被安装于Y轴方向上的壳体401的端部401d，但只要被安装于比Y轴方向上的壳体401的中心位置更偏向端部401d侧的位置即可。反射型空间光调制器410被安装于Y轴方向上的壳体401的端部401c，但只要被安装于比Y轴方向上的壳体401的中心位置更偏向端部401c侧的位置即可。此外，测距传感器450也可在X轴方向仅被配置于聚光透镜单元430的单侧。
此外，本发明的激光加工装置并不限定于在加工对象物1的内部形成改质区域的装置，也可为实施消融(ablation)等的其他激光加工的装置。
符号的说明
1…加工对象物、200…激光加工装置、210…装置框架、220…第1移动机构、230…支承台(支承部)、240…第2移动机构、300…激光输出部(激光输出装置)、301…安装基座、310…激光振荡器(激光光源)、320…快门、330…λ/2波长板单元(输出调整部、偏光方向调整部)、331…保持器(第1保持器)、332…λ/2波长板、340…偏光板单元(输出调整部、偏光方向调整部)、341…保持器(第2保持器)、342…偏光板(偏光构件)、343…光路修正板(光路修正构件)、350…扩束器(激光平行化部)、360…镜单元、362…镜(第1镜)、363…镜(第2镜)、400…激光聚光部、401…壳体、401a…光入射部、401c…端部、401d…端部、401e…侧面、402…镜、403…分色镜(镜)、410…反射型空间光调制器、410a…反射面、421…保持器、422…透镜(第1透镜系统、成像光学系统)、423…透镜(第2透镜系统、成像光学系统)、430…聚光透镜单元(聚光光学系统)、440…驱动机构、450…测距传感器(第1传感器、第2传感器)、XL…轴线、L…激光。

Claims (40)

1.一种激光加工装置，其特征在于，
具备：
装置框架；
支承部，被安装于所述装置框架，且支承加工对象物；
激光输出部，被安装于所述装置框架；以及
激光聚光部，以相对于所述激光输出部能够移动的方式被安装于所述装置框架，
所述激光输出部具有出射激光的激光光源，
所述激光聚光部具有：
反射型空间光调制器，调制并反射所述激光；
聚光光学系统，相对于所述加工对象物将所述激光聚光；以及
成像光学系统，构成所述反射型空间光调制器的反射面与所述聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
来自所述激光输出部的所述激光的出射方向与所述激光聚光部的移动方向一致。
3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光输出部进一步具有使所述激光平行化的激光平行化部。
4.如权利要求1～3中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光聚光部进一步具有：壳体，在内部设定有从所述反射型空间光调制器经由所述成像光学系统而到达所述聚光光学系统的所述激光的光路，
在所述壳体，设置有使从所述激光输出部出射的所述激光入射到所述壳体内的光入射部。
5.如权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光聚光部进一步具有：镜，以在所述激光聚光部的移动方向与所述光入射部相对的方式配置于所述壳体内，
所述镜将从所述光入射部入射到所述壳体内的所述激光朝向所述反射型空间光调制器进行反射。
6.如权利要求1～5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述支承部以能够沿着与所述激光聚光部的移动方向垂直的平面移动的方式被安装于所述装置框架。
7.如权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，
所述支承部经由第1移动机构而被安装于所述装置框架，
所述激光聚光部经由第2移动机构而被安装于所述装置框架。
8.一种激光加工装置，其特征在于，
具备：
装置框架；
支承部，被安装于所述装置框架，且支承加工对象物；
激光输出部，相对于所述装置框架能够装卸；以及
激光聚光部，被安装于所述装置框架，
所述激光输出部具有：
激光光源，出射激光；及
输出调整部，调整所述激光的输出，
所述激光聚光部具有：
反射型空间光调制器，调制并反射所述激光；
聚光光学系统，相对于所述加工对象物将所述激光聚光；以及
成像光学系统，构成所述反射型空间光调制器的反射面与所述聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统。
9.如权利要求8所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光输出部进一步具有：安装基座，支承所述激光光源及所述输出调整部且相对于所述装置框架能够装卸，
所述激光输出部经由所述安装基座而被安装于所述装置框架。
10.如权利要求8或9所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光输出部进一步具有：镜，用于调整从所述激光输出部出射的所述激光的光轴。
11.如权利要求8～10中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述输出调整部调整所述激光的偏光方向。
12.如权利要求11所述的激光加工装置，其特征在于，
所述输出调整部包含λ/2波长板及偏光板。
13.如权利要求8～12中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光输出部进一步具有：激光平行化部，调整所述激光的直径且使所述激光平行化。
14.如权利要求8～13中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述反射型空间光调制器、所述聚光光学系统及所述成像光学系统对应于500～550nm、1000～1150nm及1300～1400nm的波段。
15.一种激光加工装置，其特征在于，
具备：
支承部，支承加工对象物；
激光光源，出射激光；
反射型空间光调制器，调制并反射所述激光；
聚光光学系统，相对于所述加工对象物将所述激光聚光；以及
成像光学系统，构成所述反射型空间光调制器的反射面与所述聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统，
从所述反射型空间光调制器到达所述聚光光学系统的所述激光的光路中，至少通过所述成像光学系统的所述激光的光路为一直线，
所述两侧远心光学系统的倍率M满足0.5<M<1或1<M<2。
16.如权利要求15所述的激光加工装置，其特征在于，
所述成像光学系统包含所述反射型空间光调制器侧的第1透镜系统及所述聚光光学系统侧的第2透镜系统，
所述倍率M、所述第1透镜系统的第1焦点距离f1及所述第2透镜系统的第2焦点距离f2满足M＝f2/f1。
17.如权利要求15或16所述的激光加工装置，其特征在于，
所述倍率M满足0.6≦M≦0.95。
18.如权利要求15或16所述的激光加工装置，其特征在于，
所述倍率M满足1.05≦M≦1.7。
19.如权利要求16所述的激光加工装置，其特征在于，
所述第1透镜系统及所述第2透镜系统被保持于保持器，
所述保持器将沿着所述激光的光轴的方向上的所述第1透镜系统及所述第2透镜系统的彼此的位置关系维持为一定，
沿着所述激光的光轴的方向上的所述第1透镜系统及所述第2透镜系统的位置调整通过所述保持器的位置调整来实施。
20.一种激光加工装置，其特征在于，
具备：
支承部，支承加工对象物；
激光光源，出射激光；
反射型空间光调制器，调制并反射所述激光；
聚光光学系统，相对于所述加工对象物将所述激光聚光；
成像光学系统，构成所述反射型空间光调制器的反射面与所述聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统；以及
镜，将通过了所述成像光学系统的所述激光朝向所述聚光光学系统反射，
所述反射型空间光调制器将所述激光沿着规定的平面以锐角进行反射，
从所述反射型空间光调制器经由所述成像光学系统而到达所述镜的所述激光的光路被设定成沿着所述平面，
从所述镜到达所述聚光光学系统的所述激光的光路被设定成沿着与所述平面交叉的方向。
21.如权利要求20所述的激光加工装置，其特征在于，
从所述镜到达所述聚光光学系统的所述激光的光路被设定成沿着与所述平面正交的方向，
所述镜将所述激光以直角进行反射。
22.如权利要求20或21所述的激光加工装置，其特征在于，
所述镜是分色镜。
23.如权利要求20～22中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述反射型空间光调制器将所述激光作为P偏光进行反射，
所述镜将所述激光作为S偏光进行反射。
24.如权利要求20～23中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
进一步具备：偏光方向调整部，被配置于从所述激光光源到达所述反射型空间光调制器的所述激光的光路上，且调整所述激光的偏光方向。
25.一种激光加工装置，其特征在于，
具备：
支承部，支承加工对象物；
激光光源，出射激光；
反射型空间光调制器，调制并反射所述激光；
聚光光学系统，相对于所述加工对象物将所述激光聚光；
成像光学系统，构成所述反射型空间光调制器的反射面与所述聚光光学系统的入射瞳面处于成像关系的两侧远心光学系统；
镜，将通过了所述成像光学系统的所述激光朝向所述聚光光学系统反射；以及
第1传感器，取得所述加工对象物的激光入射面的位移数据，
从所述镜到达所述聚光光学系统的所述激光的光路被设定成沿着第1方向，
从所述反射型空间光调制器经由所述成像光学系统而到达所述镜的所述激光的光路被设定成沿着与所述第1方向垂直的第2方向，
所述第1传感器在与所述第1方向及所述第2方向垂直的第3方向被配置于所述聚光光学系统的一侧。
26.如权利要求25所述的激光加工装置，其特征在于，
所述镜是分色镜。
27.如权利要求25或26所述的激光加工装置，其特征在于，
所述镜将所述激光作为S偏光进行反射。
28.如权利要求25～27中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
进一步具备：
壳体，至少支承所述反射型空间光调制器、所述聚光光学系统、所述成像光学系统、所述镜及所述第1传感器；及
移动机构，使所述壳体沿着所述第1方向进行移动，
所述聚光光学系统及所述第1传感器被安装于所述第2方向上的所述壳体的一方的端部侧，
所述移动机构被安装于所述第3方向上的所述壳体的一方的侧面。
29.如权利要求28所述的激光加工装置，其特征在于，
进一步具备：驱动机构，使所述聚光光学系统沿着所述第1方向进行移动，
所述聚光光学系统经由所述驱动机构而被安装于所述第2方向上的所述壳体的一方的所述端部侧。
30.如权利要求29所述的激光加工装置，其特征在于，
所述反射型空间光调制器被安装于所述第2方向上的所述壳体的另一方的端部侧。
31.如权利要求25～30中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
进一步具备：第2传感器，取得所述加工对象物的所述激光入射面的位移数据，
所述第2传感器在所述第3方向上被配置于所述聚光光学系统的另一侧。
32.一种激光输出装置，其特征在于，
具备：
激光光源，出射激光；
输出调整部，调整从所述激光光源出射的所述激光的输出；
镜单元，将通过了所述输出调整部的所述激光出射至外部；以及
安装基座，具有配置有所述激光光源、所述输出调整部及所述镜单元的主面，
从所述激光光源经由所述输出调整部而到达所述镜单元的所述激光的光路被设定成沿着与所述主面平行的平面，
所述镜单元具有用于调整所述激光的光轴的镜，将所述激光沿着与所述平面交叉的方向出射至外部。
33.如权利要求32所述的激光输出装置，其特征在于，
所述镜单元将所述激光沿着与所述平面正交的方向出射至外部。
34.如权利要求32或33所述的激光输出装置，其特征在于，
所述输出调整部调整从所述激光光源出射的所述激光的偏光方向。
35.如权利要求34所述的激光输出装置，其特征在于，
所述输出调整部具有：
λ/2波长板，从所述激光光源出射的所述激光沿着与所述平面平行的第1轴线进行入射；
第1保持器，将所述λ/2波长板保持成所述λ/2波长板能够以所述第1轴线为中心线进行旋转；
偏光构件，通过了所述λ/2波长板的所述激光沿着与所述平面平行的第2轴线进行入射；以及
第2保持器，将所述偏光构件保持成所述偏光构件能够以所述第2轴线为中心线进行旋转。
36.如权利要求35所述的激光输出装置，其特征在于，
进一步具备：光路修正构件，以能够以所述第2轴线为中心线与所述偏光构件一体地旋转的方式被保持于所述第2保持器，并使透过所述偏光构件而偏离所述第2轴线上的所述激光的光轴返回到所述第2轴线上。
37.如权利要求35或36所述的激光输出装置，其特征在于，
所述第1轴线与所述第2轴线彼此一致。
38.如权利要求32～37中任一项所述的激光输出装置，其特征在于，
所述镜单元具有支承基座、及作为所述镜的第1镜及第2镜，
所述支承基座以能够调整位置的方式被安装于所述安装基座，
所述第1镜以能够调整角度的方式被安装于所述支承基座，且将通过了所述输出调整部的所述激光沿着与所述平面平行的方向进行反射，
所述第2镜以能够调整角度的方式被安装于所述支承基座，且将通过所述第1镜反射的所述激光沿着与所述平面交叉的所述方向进行反射。
39.如权利要求32～38中任一项所述的激光输出装置，其特征在于，
进一步具备：激光平行化部，被配置于从所述输出调整部到达所述镜单元的所述激光的光路上，且调整所述激光的直径并使所述激光平行化。
40.如权利要求32～39中任一项所述的激光输出装置，其特征在于，
进一步具备：快门，被配置于从所述激光光源到达所述输出调整部的所述激光的光路上，且将所述激光的光路进行开闭，
所述激光光源具有切换所述激光的输出的开启/关断的功能。
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