CN1847921A

CN1847921A - 光学器件、光辐射装置以及光辐射方法

Info

Publication number: CN1847921A
Application number: CNA2006100820720A
Authority: CN
Inventors: 川部英雄; 名田直司; 舆石亮
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: JP4475159B2; JP2006293092A; KR20060108219A; TW200643468A; US20060226381A1; US7952819B2; TWI325066B; CN100443951C

Abstract

一种光学器件，该装置包括：具有第一主表面和第二主表面的光学部件，所述两个表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，该部件由折射率大于1的材料制成；以及支承部件，该部件至少包括用于所述光学部件的摆动装置，其中在该支承部件作用下可摆动的该光学部件的第一和第二主表面能够相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。

Description

光学器件、光辐射装置以及光辐射方法

技术领域

本发明涉及一种光学器件，其中该装置用于限定从定向光源发射出的光的光路，还涉及一种具有该光学器件的光辐射装置以及光辐射方法。

背景技术

在诸如激光器和LED(发光二极管)这样的定向光源(directional light)技术领域中，需要通过选择从上述光源中发出的定向光的光斑形状、光斑直径、光量、能量分布等来形成理想的光。

例如，在各种工艺中广泛地使用到激光，上述工艺包括激光检修、激光退火、激光清洁以及激光蚀刻，上述工艺用于半导体装置、液晶显示器或者有机电致发光显示器的制造中对光掩模的缺陷检修，同时也用于TFT电路板的布线检修中。然而，当从光源发射出激光束时，激光束的质量不总是处于适于上述工艺处理的理想状态。例如，如果在激光束的平面(即正交于其光路的平面)内能量强度发生大的变化，那么上述较大的变化将导致在要被处理的光辐射目标的处理表面上产生不均匀的工艺处理(处理速度变化)。

为了克服这一缺点，在上述处理工艺中至今采用以减小能量变化形成且辐射的激光，上述能量变化的减小是通过下述方式实现：或者仅使横截面上不包含大的能量变化的激光束部分经过一个狭缝等，或者在测量出激光束的平面能量强度分布即能量分布之后，通过透镜等放大光束宽度并减小能量变化。然而，这些方法造成巨大的能量损耗，其原因在于损失了该狭缝所阻挡的光束部分的能量，以及降低了用于辐射的具有放大的光束宽度的激光束的能量密度。

另一方面，人们已经提出一种通过下述技术来减小激光束中能量分布变化的方法：例如，利用所谓的均化器这一光学元件来多次反射激光束而平均光束分布(参见日本专利申请公开号：平8-338962，平11-352419，2001-350117，2002-224877)。

然而，通常情况下，均化器需要一个复杂的结构且由大量的部件构成，因此，导致制造激光工艺处理用的光辐射装置即光学系统的成本增加。

在该光辐射装置中，在从诸如激光振荡源这样的定向光源发出的定向光的光路上设置有多种光学元件，包括：一反射镜，该反射镜用于将光引导到辐射目标将被处理的区域即处理目标区域；一透镜，该透镜用于减小光斑的直径。然而，如果该均化器的结构变得复杂，当因任何装置故障而引起激光束的状态(例如光束分布变化或者光轴的偏移)发生变化时，该光辐射装置的整个光学结构需要重新精确调整以便回应该变化。这样，不能在短期内排除故障且需要长时间来进行装置的恢复。

另外，光束状态中也可能存在仅靠调整光学系统是无法解决的变化。在这种情况下，均化器本身的规格需要修改或者变化，但是该均化器需要针对每一个激光器而设计，例如，上述设计是通过测量激光的分布，根据构成光辐射装置的定向光源的结构或者整个光辐射装置的结构来进行。这样，也难以提前预测该光束状态的变化且准备一个替换的均化器。因此，尤其理想的是，用在生产处的光辐射装置的该光学系统尽可能结构简单。

发明内容

本发明是鉴于上述的情形而提出的，且提供一种能够形成理想的定向光而不增加光学系统结构的复杂性的光辐射装置、一种构成该光辐射装置的光学器件以及利用该光辐射装置和光学器件的光辐射方法。

根据本发明一实施例的光学器件，该装置具有：一光学部件，该部件具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，该部件由折射率大于1的材料制成；一支承部件，该部件至少包括用于所述光学部件的摆动装置。在该支承部件作用下可发生摆动的该光学部件的第一和第二主表面相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。

更具体地，利用本发明的一实施例中的该光学器件，能够弥补现有技术中的缺点。例如当将要执行采用激光进行的处理时，将诸如玻璃板这样的光学部件插入到从激光振荡源向处理目标区域延伸的激光束光路的中间位置中，并且在光辐射期间，通过改变光学部件与该光轴之间的夹角而特意移动激光光轴。另外，利用一个可自动摆动该光学部件角度的机构来使得该定向光源的光轴相对于该处理目标区域发生摆动。

根据本发明一实施例的光辐射装置，该装置至少具有定向光源和限定从定向光源发出的光的光路的光学器件。该光学器件具有：一光学部件，该部件具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，该部件由折射率大于1的材料制成；一支承部件，该部件至少包括用于所述光学部件的摆动装置。在该支承部件作用下可发生摆动的该光学部件的第一和第二主表面能够相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。

根据本发明一实施例的光辐射方法，该方法包括：光学部件布置步骤，在该步骤中，布置具有第一主表面和第二主表面且由折射率大于1的材料制成的该部件以使该光学部件的第一和第二主表面相对于从定向光源发出的光的光路倾斜；光辐射步骤，在该步骤中，通过利用该光学部件的摆动来限定从定向光源发出的光的光路以便进行预定光的辐射。

根据本发明一实施例的光学器件，该光学器件具有：一光学部件，该部件具有第一主表面和第二主表面，该部件由折射率大于1的材料制成；一支承部件，该部件至少由用于所述光学部件的摆动装置制成。在该支承部件作用下可发生摆动的该光学部件的第一和第二主表面能够相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。因此，该光学器件能够改善从诸如激光这样的定向光源发出的光的光学性能，所述光学性能至少包括光斑形状、光斑直径、光量、能量分布中的任意之一。

根据本发明一实施例的光辐射装置，该装置至少具有定向光源和限定从定向光源发出的光的光路的光学器件。该光学器件具有：一光学部件，该部件具有第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，该部件由折射率大于1的材料制成；一支承部件，该部件至少包括用于所述光学部件的摆动装置。在该支承部件作用下可发生摆动的该光学部件的第一和第二主表面能够相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。因此，在均匀的能量作用下，能够改善因诸如激光这样的定向光分布的不均匀性而引起的辐射到处理目标表面上的辐射能量的不均匀性。这样，利用激光进行的工艺处理的处理精度以及处理的可靠性得以提高。另外，可减少该装置的制造所需的成本。

根据本发明一实施例的光辐射方法，该方法包括：光学部件布置步骤，在该步骤中，布置具有第一主表面和第二主表面且由折射率大于1的材料制成的该部件以保证该光学部件的第一和第二主表面相对于从定向光源发出的光的光路倾斜；光辐射步骤，在该步骤中，通过利用该光学部件的摆动来限定从定向光源发出的光的光路以便进行预定光的辐射。因此，即使光轴发生偏移或者光分布发生变化，也不需要因上述变化而重新调整均匀光束用的机构，即所述光学部件。因此，本发明可提供多个重要的优点，例如减小用于解决在生产处发生的装置故障所需时间，即排除故障所需的时间，这样在批量生产中也能够提高生产率。

附图说明

下面参照附图，对本发明的实施例和例子进行详细的描述，本发明将变得更加容易理解。其中，

图1A为根据本发明的一实施例的光学器件的结构示意图；

图1B为一示意图，用于说明根据本发明一实施例的光辐射方法所获得的定向光的一个例子；

图2为一示意图，用于说明构成根据本发明一实施例的光学器件的光学元件；

图3为一示意图，用于说明根据本发明另一实施例的光学器件；

图4为根据本发明一实施例的光辐射装置的结构示意图；

图5A为根据本发明另一实施例的光辐射装置的结构示意图；

图5B为第一示意图，用于说明图5A所示实施例中的选择装置；

图5C为第二示意图，用于说明图5A所示实施例中的选择装置；

图6A为根据本发明实施例的光辐射方法所获得的辐射目标的图；

图6B为根据现有技术中的方法所获得的辐射目标的第一示意图；

图6C为根据现有技术中的方法所获得的辐射目标的第二示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施例予以详细说明。

<光学器件的实施例>

下面，首先对本发明的光学器件的实施例予以描述。如图1A所示，根据本发明一实施例的光学器件1具有可由例如玻璃制成的光学部件2以及支承部件4，该支承部件4至少包括用于光学部件2的摆动装置3。该光学部件2具有第一主表面5和第二主表面6，在本实施例中该第一主表面5和第二主表面6大致平行设置且分别用作从诸如激光器(后面将要提及)这样的定向光源(未示出)发射出光的输入表面和输出表面。该光学部件2是由折射率大于1的材料制成，且该第一主表面5和第二主表面6被支承部件4所支承，使得经由摆动装置3该第一主表面5和第二主表面6相对于从定向光源发出的光的光轴倾斜。

在该定向光通过光学部件2发生折射并透射期间，如图2所示，在入射光L1的光轴和出射光L2的光轴之间存在一个偏移宽度w。该偏移宽度w取决于折射角β，折射角β为光学部件2内相对于光学部件2的第一主表面5的入射角α和光学部件2的第二主表面6的出射角α形成的角度。可通过选择相对于第一主表面5的入射光L₁的光轴角度、光学部件2的厚度以及光学部件2的构成材料来选择和调节该偏移宽度w。

更具体地，与由玻璃制成的光学部件2的第一主表面5成入射角α入射的光在玻璃和空气之间的界面处被折射，且光路的方向摆动到折射角β的方向。另一方面，当入射光到达玻璃板的背面即第二主表面6时，光又被折射到入射角α的方向并从第二主表面6处射出。如果A表示空气的折射率，B表示玻璃的折射率，角度α、β可由公式1来限定。此时，通过至少在以正交于该光轴的平面为中心的正值和负值之间(例如大约在-45°和45°之间)，摆动光学部件2相对于入射光L1的角度，从而能够摆动出射光(对应于该出射光L₂)的光轴。通过选择光学部件2的厚度、材料、摆动角等来调节出射光的光轴的调幅，即偏移宽度。如果激光的光分布变化较小，那么可减小摆动角度，然而，如果激光的光分布变化较大，那么可增大摆动角度。

[公式1]

Sin(α)/Sin(β)＝B/A

在上述结构的光学器件1中，当通过与例如电机(未示出)相连的摆动装置3的作用，使得光学部件2绕着大致平行于入射光L₁和出射光L₂的光路的摆动轴连续旋转时，也就是说，当光学部件2相对于激光的光轴的倾斜角度随着电机的旋转而发生变化时，通过光学部件2被折射并透射的出射光L2的光轴在正交于该光轴的平面上以一特定的半径值进行圆周运动。

通过该圆周运动使得第一主表面5和第二主表面6摆动，以便基于该入射光L1由出射光L2获得重叠区域c，在该重叠区域c中，具有不同轮廓的区域如图1B所示彼此相重叠。当通过诸如狭缝这样的选择装置(未示出)有选择地选取该重叠区域c时，可获得具有均匀光分布的激光L₃，其光学特性劣化减小且能量损失减小，上述选择装置与光学器件1分立设置且用于限定出射光L₂的位置和截面形状之一。更具体地，上述摆动角度以及光学器件1的角度、厚度以及材料可根据与激光L₃相对应的重叠区域c来选择。

如果将上述结构的摆动机构插入在光辐射装置的光路的中间位置，可产生光轴的变动。根据这样的结构，能够获得传统的均化器所具有的优点，另外，相对于光轴的变动产生机构的安装位置不需要严格的安装位置精度，这样，可容易地安装变动产生机构。即使如果因故障被调整的光轴出现偏移，也不必对摆动机构进行严格的位置调整，这样，通过确认摆动轴和该光轴之间的位置关系，可克服上述偏移问题。另外，如果制造和设计该摆动机构以向光束的变动范围提供一定的余量，那么即使该光束的光分布出现变化，也可省略调整步骤。

另外，第一主表面5相对于该入射光L₁的角度，即光学部件2的倾斜角是可变化的，也就是说是可调节的，这样，根据理想的光学特性，例如，理想的光斑直径，以及要被均化的重叠区域c的理想尺寸大小，可基于该光学部件2的厚度、构成材料等的组合来适当地选择上述角度。在本实施例中，根据入射光L₁和出射光L₂之间的偏移宽度w，可理想地选择倾斜角以便确保该重叠区域c。另外，如果摆动装置3和支承部件4之一可弯曲以及可摆动，即，可旋转，那么，获得理想的定向光源(激光L₃)之后，该光学部件2可被移出入射光L₁的光路。因此，有可能提供一种适于不使用本发明的光学器件1的光辐射，例如应用于不考虑激光分布的能量变化的情况的光辐射。

另外，在上述本发明的实施例中，仅涉及到光学器件1中的摆动装置3的摆动轴大致平行于定向光的光轴的情形。然而本发明的光学器件不限于光学器件1，而可使用能够实现提高诸如均匀的能量分布这样的光学性能的各种类型的摆动结构。更具体地，传动装置和摆动机构不限于上述描述到的类型，只要该传动装置和摆动机构的结构保证其在光学部件2的作用下能够改变与光轴之间的夹角即可。如图3所示，光学部件2构造成使其能够绕着大致垂直于入射光L₁的光路的摆动轴在不偏离入射光L₁的光轴的一定的角度范围内来回旋转。另外，在本结构中，该第一主表面5和第二主表面6被摆动，从而从激光中获得光分布不同的部分彼此重叠的重叠区域，并且可通过由于该第一主表面5和第二主表面6旋转而获得的均化，减小激光的能量分布变化。

<光辐射装置的实施例>

下面将要描述本发明的具有上述光学器件1的光辐射装置的实施例。如图4所示，根据本发明一实施例的光辐射装置11至少具有：具有上述光学部件2(未示出)的光学器件1；定向光源(例如激光光源12)，该定向光源产生通过光学器件1的光学部件2被折射并透射的定向光。

本实施例中的光辐射装置11为本发明的光辐射装置的一个例子，且为能够将激光辐射到位于工作台18上的辐射目标19并对其进行激光加工处理的激光加工器。除了具有光学器件1和激光光源12之外，该光辐射装置11还包括：诸如可变狭缝13这样的选择装置，该选择装置用于限定通过光学器件1被折射并透射的出射光L2的位置和横截面形状二者中的至少一者；光学元件，诸如透镜14、反射镜15、物镜16，上述元件用于将光经过选择装置13引入到工作台18上的设置有辐射目标19的区域，即加工目标区域；以及用于提高狭缝13的能见度的发光器17。另外，在本实施例中，用于观察辐射目标19的激光辐射和辐射目标19的辐射状态的观察装置20和观察发光器21与反射镜22设置在一起。

在上述结构的实施例中，当构成光学器件1的光学部件2在摆动装置3的作用下以与上述该光学器件实施例中所进行的方式相似的方式绕着大致平行于入射光L₁和出射光L₂的光路的摆动轴连续旋转时，彼此大致平行设置的第一主表面5和第二主表面6被摆动，这样，基于入射光L₁可获得光分布不同的激光区域彼此重叠的重叠区域。

另外，在本实施例中，如果定向光L₃是通过经选择装置13选择性地选取该重叠区域而获得的，那么，可形成具有均匀光分布的激光，且光学特性劣化以及能量损失减小，其中上述选择装置与光学器件1分立设置且用于限定出射光L₂的位置和横截面形状二者中的至少一者。更详细地说，在这种情况下，当从激光光源12发出的定向光作为入射光L₁进入光学器件1时，该入射光L₁经过光学器件1的折射和透射而作为出射光L₂从光学器件1输出。然后，该出射光L2经过该选择装置13且形成激光L₃，该激光L₃的能量强度分布即光分布因均匀化而变化减小，且该激光L₃通过光学元件辐射到辐射目标19上。

在上述光学器件中，如果只需形成诸如激光L₃这样的理想定向光但是不必进行激光加工，那么，可将光学部件2(未示出)移出入射光L₁的光路之外。然而，根据本实施例，因为光学器件1本身设置为可移出的，所以，在光学器件1被移走之后，光辐射装置11可被改装为仍可适于进行光辐射和激光加工作业的结构，不因激光分布的能量变化而受到影响。此时，还可使得光辐射装置11具有这样的结构，该结构中，在设置光学器件1的位置处可设置其它不同的光学元件来替换光学器件1。

另外，如图5A所示，如果将选择装置13设置在更靠近辐射目标19的位置上(例如置于物镜16正前方)，那么，辐射到辐射目标19上的定向光(例如激光)的轮廓能够显得相当清晰，这样具有通过均匀化光学性能(例如能量)而得以改善的光分布的激光可被选择性地只辐射到辐射目标19的所需位置上。

更具体地，此时，如图5A-5C所示，仅对应于由点划线d所示的选择装置13的孔的各分量分别沿着两个光路到达物镜16，其中，一个光路为a，该光路a对应于当将光学部件2在摆动(即连续旋转)期间置于一个特定位置时所获得的第一透射光L₂，另一个光路为b，该光路b对应于当将光学部件2置于一个不同于上述特定位置的位置(即将该光学部件2从当形成光路a时光学部件2所处的位置绕着摆动轴旋转工作台180度所到达的位置)时所获得的第二透射光L₂。因此，具有通过均匀化光学性能(例如能量)而得以改善的光分布的激光可被引入到辐射目标19的表面，以便对辐射目标19的加工目标区域进行高精度的加工。

<光辐射方法的实施例>

下面，参照使用如上所述的附图5A-5C中所示的光辐射装置11的情况，对本发明的光辐射方法的实施例予以说明。

首先，在该光辐射方法中，进行光学部件的设置步骤，设置具有光学部件2的光学器件1(未示出)从而使大致彼此平行的第一主表面5和第二主表面6(未示出)相对于从定向光源12中发出的光的光路L₁倾斜。

然后，在该光辐射方法中，进行光辐射步骤，该步骤包括：通过摆动该光学部件2将该从定向光源12发出的光的光路L₁限定为理想的光路L₂，如果必要，可通过诸如可变狭缝这样的选择装置13，选择性地仅将光路L₂的理想位置处形状引入到透镜14，通过反射镜15和物镜16形成应用于工作台18上的辐射目标19的理想辐射光；并将该理想的辐射光辐射到辐射目标19上。根据上述的光辐射方法，当光学部件2以其光轴保持平行于光路L₁的方式发生摆动时，可形成从光学部件2发出的激光L₂，这样，在辐射目标19的加工目标表面内，单位时间内要被施加到加工目标表面上的激光的辐射能量变得均匀。

另外，在光辐射步骤之前，最好启动光学部件2的摆动步骤，即将光学部件2绕着大致平行于光路L₁的摆动轴进行连续旋转操作或者将光学部件2绕着大致平行于光路L₁的摆动轴进行前后旋转操作来摆动构成光学部件2的第一主表面5和第二主表面6，这样光学部件2相对于光轴发生角度改变。然而，如果不是特别需要考虑光学部件2的旋转状态的稳定性，那么，可在光辐射的同时或者之后来启动该旋转操作，只要不存在特殊问题即可。

另外，在将光学器件1从光辐射装置11中移出或者将构成光学器件1的光学部件2移出光路L1这样的情形中，如上所述，有必要恰在光辐射步骤之前进行光学部件设置步骤。然而，在光学部件2和光学器件1一体安装且难以将光学部件2移走的情况中，可在该装置的制造期间通过光学器件1的安装来进行光学元件设置步骤。

<具体实施例>

下面将说明本发明的具体实施例。附图6A表示出使用利用上述实施例中的光学器件的光辐射方法，通过借助波长为390nm、脉冲宽度为3微微秒以及辐射能量为0.13mJ/cm²的激光辐射厚度为500nm的铝薄膜而在铝薄膜上形成孔的加工处理获得的结果。从结果可见，尽管当考虑经过光学部件2的激光能量损耗后，实际的辐射能量可被认为大约为0.12mJ/cm²，但是可获得理想的加工且不会出现薄膜未加工的情况，也几乎看不到加工所产生的粉屑。

另一方面，当通过传统的不使用本发明的光学器件的光辐射方法，进行借助波长为390nm、脉冲宽度为3微微秒以及辐射能量为0.13mJ/cm²的激光辐射与上述相同的铝薄膜而在铝薄膜上形成孔的加工处理时，如图6B所示，该薄膜局部出现未被加工的情形。另外，在通过传统的不使用本发明的光学器件的光辐射方法，借助波长为390nm、脉冲宽度为3微微秒以及辐射能量为0.15mJ/cm²的激光辐射与上述相同的铝薄膜而在铝薄膜上形成孔的加工处理中，没有出现该薄膜未被加工的情形，但是如图6B所示，可见到大量的粘附到加工形成的孔的边缘上的粉屑。

从上述结果可证实，根据使用本发明光学器件的光辐射方法，通过使用具有改善的定向光分布，即均匀化的能量的激光，就能够以高精度和高可靠性且以较小的辐射能量进行激光辐射和激光加工。

如上述实施例所述，根据本发明的结构，能够提高从诸如激光器这样的定向光源发射出的光的光学性能，上述光学性能包括光斑形状、光斑尺寸大小、光量以及能量分布中的至少之一。另外，通过能量的均匀化，可减小因定向光的分布的不均匀所引起的辐射到加工目标表面上的辐射能量的不均匀性，这样，采用激光进行的加工工艺的加工精度和可靠性得以提高。另外，与采用均化器的结构相比，装置的制造成本得以降低。另外，即使发生光轴的偏移或者光分布的变化，与采用均化器的场合相比，消除故障所需要的时间也得以减少，这样，在批量生产中也能够提高生产率。

另外，可防止因狭缝阻挡所引起的光束能量的损失和因放大辐射用激光光束宽度而引起的能量密度的降低，从而获得较高能量利用率。通过利用光学部件的摆动来增加有效光束斑直径大小，从而可任意改变激光的大小，这样，在各种场合中，不采用狭缝就可获得诸如理想光束直径这样的理想光学性能。

上述实施例中所提及的数值条件，例如所使用的材料的种类和数量，加工时间和加工尺寸等仅为合适的例子，在上述描述中所使用的每一个附图中的尺寸形状以及位置关系是示意性的。更具体地，本发明不限于上述任一实施例。

例如，定向光源也可为LED，光辐射的目的不必仅限于加工，也可用于照明等目的。此时，构成该光学部件的该第一和第二主表面不必因为需要形成理想的光路而一定要彼此大致平行。

另外，光源本身可以不是定向的，仅需在激光到达该光学部件之前能够给激光施加方向性即可。上述连续旋转运动或者前后旋转运动的旋转速度可以降低或者增大，也可为固定速度。

不限制入射光L1的波长和脉冲宽度，但是在上述使用激光的加工中，合适的波长范围约为266nm至1064nm，合适的脉冲宽度为毫微微秒级至毫微秒级。另外，存在一种倾向，即脉冲宽度越大，粉屑的产生数量或者再粘附情形更多，但是，在本发明的光辐射方法的情况中，根据构成该辐射目标的材料的种类，也可选择大小为毫微微秒级至毫微秒级的脉冲宽度。

辐射目标的材料不限于铝，也可不仅采用通常的金属，而采用二氧化硅或者氮化硅。光学部件2的材料不限于玻璃，可根据对于理想波长的光的透射率以及折射率，在折射率为1.4-2.2这一范围内适宜地选择光学部件2的材料。另外，如果上述的重叠区域不是必需的，那么，也可通过将出射光的光路形成为中心敞开的环形，进行光辐射。另外，本发明可进行各种修改和变形，例如考虑到摆动中的平衡问题，选择光学部件2的形状为圆形，但是也可为具有方形主表面的平面形状，只要该形状不偏离上述入射光的光路即可。

本领域的技术人员应该认识到，在附后的权利要求及其等同物的保护范围内，根据设计需要以及其它因素，可对本发明进行各种修改、组合以及次组合。

本发明包含与日本专利申请JP 2005-114858相关的技术主题，该申请是于2005年4月12日向日本专利局申请的，该申请的整个内容结合在此供参考。

Claims

1、一种光学器件，包括：

具有第一主表面和第二主表面的光学部件，所述第一主表面和第二主表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，所述光学部件由折射率大于1的材料制成；以及

支承部件，所述支承部件至少包括用于所述光学部件的摆动装置，

其中，通过所述支承部件可摆动的所述光学部件的第一和第二主表面能够相对于从所述定向光源发出的光的光路倾斜。

2、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

所述第一主表面和第二主表面彼此大致平行。

3、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

至少所述光学器件可移出从定向光源发出的光的光路。

4、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

所述第一和第二主表面的倾斜角中的每一个均可变化。

5、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

所述定向光源为激光光源。

6、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

所述摆动装置的摆动轴为所述光学部件的连续旋转运动的中心轴且大致平行于所述光路；且

通过所述摆动装置的连续旋转运动来摆动所述第一和第二主表面。

7、根据权利要求1所述的光学器件，其中，

所述摆动装置的摆动轴为所述光学部件的前后旋转运动的中心轴且大致垂直于所述光路；且

通过所述摆动装置的前后旋转运动来摆动所述第一和第二主表面。

8、一种光辐射装置，所述装置包括：

至少一个定向光源；以及，

限定从定向光源发出的光的光路的光学器件，

其中，所述光学器件具有：

具有第一主表面和第二主表面的光学部件，所述第一主表面和第二主表面分别用作从定向光源发出的光的入射表面和出射表面，所述光学部件由折射率大于1的材料制成；以及，

其中，通过所述支承部件可摆动的所述光学部件的第一和第二主表面能够相对于从定向光源发出的光的光路倾斜。

9、根据权利要求8所述的光辐射装置，

其中，所述第一主表面和第二主表面彼此大致平行。

10、根据权利要求8所述的光辐射装置，

其中，所述光学器件是可拆除的。

11、根据权利要求8所述的光辐射装置，其中，还包括选择装置，所述选择装置用于限定从定向光源发出的光的位置和横截面形状二者中的至少一者。

12、根据权利要求8所述的光辐射装置，其中，还包括观察装置，所述观察装置用于观察从定向光源发出的光。

13、一种光辐射方法，所述方法包括如下步骤：

布置具有第一主表面和第二主表面且由折射率大于1的材料制成的光学部件，使得所述第一和第二主表面相对于从定向光源发出的光的光路倾斜；以及

通过利用所述光学部件的摆动限定从定向光源发出的光的光路，以进行预定的光辐射。

14、根据权利要求13所述的光辐射方法，

其中，所述第一主表面和第二主表面彼此大致平行。

15、根据权利要求13所述的光辐射方法，

其中，在光辐射之后，至少所述光学器件可移出从定向光源发出的光的光路。

16、根据权利要求13所述的光辐射方法，

其中，所述定向光源为激光光源且通过光辐射在辐射目标上进行激光加工处理。