DE112004000048T5

DE112004000048T5 - Laserbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112004000048T5
Application number: DE112004000048T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kuroiwa; Kenichi Ijima; Nobutaka Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2024-05-20
Also published as: TWI275439B; WO2004101211A1; CN100393470C; CN1700968A; KR100731799B1; DE112004000048B4; US20050247682A1; KR20060012010A; JPWO2004101211A1; JP4466561B2; TW200518867A

Abstract

Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei ein von einem Oszillator emittierter Laser in einen ersten Laserstrahl dispergiert wird, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung geführt wird und über einen Spiegel durch eine zweite Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, und in einen zweiten Laserstrahl, der durch die erste Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, zweiachsig durch einen ersten Galvano-Scanner gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung geführt wird, wobei ein Scannen durch einen zweiten Galvano-Scanner ausgeführt wird, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass eine dritte Polarisierungseinrichtung für eine Polarisierungswinkeleinstellung, die zu einer Winkeleinstellung fähig ist, vor der ersten Polarisierungseinrichtung angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Laserbearbeitungsvorrichtungen, die primär zum Bearbeiten und Bohren von Werkstücken, wie beispielsweise Leiterplatten und ähnliches, beabsichtigt sind, wobei ein Laser von einer Laserlichtquelle in eine Vielzahl von Strahlen zerstreut bzw. dispergiert wird, so dass eine Produktivität und eine Bearbeitungsqualität verbessert werden.
STAND DER TECHNIK
Ein durch eine Maske gelaufener Laser wird über einen Halbspiegel in eine Vielzahl von Laserstrahlen dispergiert, jeder der Vielzahl von dispergierten Laserstrahlen wird zu einer Vielzahl von Galvano-Scannersystemen geführt, die auf der Einfallsseite einer fθ-Linse angeordnet sind, und durch Scannen bzw. Abtasten mittels der Vielzahl von Galvano-Scannersystemen ist es möglich, einen abgetrennten Bearbeitungsbereich zu bestrahlen. Ein dispergierter Laserstrahl wird über ein Galvano-Scannersystem eingeführt, um den Bereich der fθ-Linse zu halbieren.
Weiterhin wird ein weiterer dispergierter Laserstrahl über ein zweites Galvano-Scannersystem zur übrigen Hälfte des Bereichs der fθ-Linse eingeführt, und durch symmetrisches Anordnen des ersten und des zweiten Galvano-Scannersystems in Bezug auf die Mittenachse bzw. zentrale Achse der fθ-Linse wird jede Hälfte der fθ-Linse gleichzeitig verwendet, und es ist möglich, die Produktivität zu verbessern. (Siehe die Patentreferenz 1.)
Patentreferenz 1: japanische offengelegte Patentveröffentlichung 1999-314188 (Seite 3, 1)
Eine herkömmliche Laserbearbeitungsvorrichtung hat eine Konfiguration, bei welcher der Laserstrahl über den Halbspiegel in die Vielzahl von Strahlen dispergiert wird, von welchen zwei jeweils durch das erste Galvano-Scannersystem und durch das zweite Galvano-Scannersystem gescannt werden und auf den abgetrennten Bearbeitungsbereich gestrahlt werden, so dass aufgrund des Unterschieds bzw. der Differenz zwischen den zwei durch den Halbspiegel dispergierten Laserstrahlen – nämlich der Differenz aufgrund dessen, dass sie durch den Halbspiegel reflektiert werden und transmittiert werden – einfach eine Variation bezüglich einer Qualität der Laserstrahlen auftritt, und in Fällen, in welchen die Energien der Laserstrahlen am Ende dahin gelangen, dass sie unterschiedlich sind, sind zusätzliche teure optische Elemente nötig, um die Energien gleich zu machen.
Weiterhin sind, nachdem die zwei dispergierten Laserstrahlen durch die Maske gelaufen sind und bis zu der Stelle, zu welcher sie das Werkstück bestrahlen, die Licht-Pfadlängen unterschiedlich, und es hat ein derartiges Problem gegeben, dass genaue Strahlpunktdurchmesser auf dem Werkstück darin enden, dass sie unterschiedlich sind.
Zusätzlich zum gleichmäßigen Aufteilen mit der fθ-Linse und zum gleichzeitigen Bearbeiten der abgetrennten Bearbeitungsbereiche können dann, wenn es einen großen Unterschied bezüglich der Anzahl von zu bohrenden Löchern in den Bearbeitungsbereichen gibt oder wenn es in einem der Bearbeitungsbereiche keine zu bohrenden Löcher gibt, wie beispielsweise in dem marginalen Abschnitt der Arbeit oder bei ähnlichen Situationen, keine Verbesserungen bezüglich der Produktivität erwartet werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen solcher Probleme gemacht worden und hat als Aufgabe das Bereitstellen einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die eine Produktivität bei niedrigeren Kosten verbessert, indem Unterschiede bezüglich einer Energie und einer Qualität von dispergierten Laserstrahlen minimiert werden, indem sie dazu fähig ist, einen einheitlichen Strahlpunktdurchmesser zu erzeugen, indem die Licht-Pfadlängen von jedem der Laserstrahlen gleich gemacht werden und indem die dispergierten Laserstrahlen auf denselben Bereich gestrahlt werden.
Eine weitere Aufgabe besteht im Bereitstellen einer Laserbearbeitungsvorrichtung, die durch eine einfache Einstellung die Unterschiede bezüglich der Energie und einer Brennpunkt-Position der dispergierten Laserstrahlen gleich machen kann und die eine stabilere Bearbeitungsleistungsfähigkeit ermöglichen kann.
Zum Realisieren dieser Aufgaben wird bei einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks ein von einem Oszillator emittierter Laser dispergiert in einen ersten Laserstrahl, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung geführt wird und über einen Spiegel durch eine zweite Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, und einen zweiter Laserstrahl, der durch die erste Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, zweiachsig durch einen ersten Galvano-Scanner gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung geführt wird; die Strahlen werden durch einen zweiten Galvano-Scanner gescannt, und vor der ersten Polarisierungseinrichtung ist eine dritte Polarisierungseinrichtung zum Polarisieren einer Winkeleinstellung angeordnet, die den Winkel einstellen kann.
Weiterhin wird bei einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks ein von einem Oszillator emittierter Laser dispergiert in einen ersten Laserstrahl, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung geführt wird und über einen Spiegel durch eine zweite Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, und einen zweiten Laserstrahl, der durch die erste Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, zweiacihsig durch einen ersten Galvano-Scanner gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung geführt wird; die Strahlen werden durch einen zweiten Galvano-Scanner gescannt und basierend auf einer Messeinrichtung zum Messen der Brennpunkt-Position des Lasers werden die Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen gemessen, und mittels einer Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung werden Einstellungen ausgeführt, so dass der Unterschied zwischen den Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen unter einem erwünschten Standard ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 dieser Erfindung;
2 ist ein Dispersionsmusterdiagramm für einen Polarisierungs-Strahlteiler;
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 dieser Erfindung;
4 ist ein vergrößertes Diagramm von Elementen des Polarisierungs-Strahlteilers zum Polarisieren einer Winkeleinstellung;
5 ist ein Ablaufdiagramm für ein automatisches Einstellprogramm für den Polarisierungs-Strahlteiler zum Polarisieren einer Winkeleinstellung;
6 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 dieser Erfindung;
7 ist ein schematisches Diagramm, das Änderungen bezüglich einer Brennpunkt-Position für die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 dieser Erfindung darstellt;
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 dieser Erfindung;
9 ist ein schematisches Diagramm, das Änderungen bezüglich einer Brennpunkt-Position für die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 dieser Erfindung darstellt;
10 ist ein Musterdiagramm, das Änderungen bezüglich einer durch einen Laserstrahl polarisierten Richtung für eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 4 dieser Erfindung darstellt; und
11 ist ein Ablaufdiagramm für ein Programm zur automatischen Einstellung einer Brennpunkt-Position durch eine Brennpunkt-Positions-Veränderungseinrichtung.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiel 1
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bohren darstellt, wobei durch Dispergieren von einem Laserstrahl in zwei Laserstrahlen durch einen Polarisierungs-Strahlteiler für eine Dispersion und durch unabhängiges Scannen der zwei Laserstrahlen eine Bearbeitung von zwei Positionen gleichzeitig implementiert werden kann.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Laseroszillator, bezeichnet ein Bezugszeichen 2 einen Laserstrahl, bezeichnet ein Bezugszeichen 2a die polarisierte Richtung des Laserstrahls 2, bevor er auf einen Verzögerer 3 gestrahlt wird, bezeichnet ein Bezugszeichen 2b die polarisierte Richtung des Laserstrahls 2, nachdem er durch den Verzögerer 3 reflektiert ist, bezeichnet ein Bezugszeichen 3 den Verzögerer zum Ändern des linear polarisierten Laserstrahls in einen zirkular polarisierten Strahl, bezeichnet ein Bezugszeichen 4 eine Maske zum Entfernen unnötiger Anteile des einfallenden Laserstrahls, um eine erwünschte Größe und Form für ein zu bohrendes Loch zu haben, bezeichnet ein Bezugszeichen 5 eine Vielzahl von Spiegeln zum Reflektieren des Laserstrahls 2 und zum Führen von ihm entlang einem Lichtpfad, bezeichnet ein Bezugszeichen 6 einen ersten Polarisierungs-Strahlteiler zum Dispergieren des Laserstrahls 2 in zwei Laserstrahlen, bezeichnet ein Bezugszeichen 7 einen der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 dispergierten Laserstrahlen, bezeichnet ein Bezugszeichen 7a die polarisierte Richtung des Laserstrahls 7, bezeichnet ein Bezugszeichen 8 den anderen der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler dispergierten Laserstrahlen, bezeichnet ein Bezugszeichen 8a die polarisierte Richtung des Laserstrahls 8, bezeichnet ein Bezugszeichen 9 einen zweiten Polarisierungs-Strahlteiler zum Führen des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 zu einem Galvano-Scanner 12, bezeichnet ein Bezugszeichen 10 eine fθ-Linse zum Fokussieren der Laserstrahlen 7 und 8 auf ein Werkstück 13, bezeichnet ein Bezugszeichen 11 einen ersten Galvano-Scanner zum zweiachsigen Scannen des Laserstrahls 8 und zum Führen von ihm zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler, bezeichnet ein Bezugszeichen 12 den zweiten Galvano-Scanner zum zweiachsigen Scannen des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 und zum Führen von ihnen zu einem Werkstück 13, bezeichnet ein Bezugszeichen 13 das Werkstück und bezeichnet ein Bezugszeichen 14 einen X-Y-Tisch zum Bewegen des Werkstücks 13.
Weiterhin ist die Konfiguration so, dass die Licht-Pfadlängen von jedem der Laserstrahlen 7 und 8, die durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 dispergiert sind, bis dorthin, wo sie den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 8 erreichen, dieselben Licht-Pfadlängen haben.
Nachfolgend werden detaillierte Operationen für dieses Ausführungsbeispiel erklärt. Wie es bei diesem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, ist es bei der Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bohren durch Dispergieren von einem Laserstrahl in die zwei Laserstrahlen mittels des Polarisierungs-Strahlteilers zum Dispergieren und durch unabhängiges Scannen der zwei Laserstrahlen möglich, eine Bearbeitung von zwei Positionen zur gleichen Zeit zu implementieren, wobei der durch den Laseroszillator 1 in linear polarisiertes Licht oszillierte Laserstrahl 2 durch den Verzögerer 3, der entlang dem Lichtpfad angeordnet ist, in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt wird und über die Maske 4 und die Spiegel 5 zum ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 geführt wird.
In Bezug auf den Laserstrahl 2, der als zirkular polarisiertes Licht zum ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 gestrahlt wird, laufen P-Wellenkomponenten durch den Polarisierungs-Strahlteiler 6 und bilden den Laserstrahl 7 und werden S-Wellen-(Senkrechtwellen-)Komponenten durch den Polarisierungs-Strahlteiler 6 reflektiert und in den Laserstrahl 8 dispergiert.
Weiterhin wird das zirkular polarisierte Licht deshalb, weil es Elemente einheitlich enthält, die in allen Richtungen polarisiert sind, so dispergiert, dass der Laserstrahl 7 und der Laserstrahl 8 dieselbe Energie haben.
Der Laserstrahl 7, der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 läuft, wird über Beugungsspiegel 5 zum zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt.
Unterdessen wird der Laserstrahl 8, der durch den ersten Strahlteiler 6 reflektiert wird, nachdem er zweiachsig durch den ersten Galvano-Scanner 11 abgetastet bzw. gescannt ist, zum zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt.
Der Laserstrahl 7 wird durch den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 immer zu derselben Position geführt; jedoch können für den Laserstrahl 8 eine Einfallsposition und ein Einfallswinkel zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 durch Steuern des Beugungswinkels des ersten Galvano-Scanners 11 eingestellt werden.
Nachdem die Laserstrahlen 7 und 8 durch den zweiten Galvano-Scanner 12 zweiachsig gescannt sind, werden sie dann zu der fθ-Linse geführt, und jeder von ihnen wird auf vorgeschriebene Positionen am Werkstück fokussiert.
Zu dieser Zeit ist es durch Scannen mit dem ersten Galvano-Scanner 11 möglich, den Laserstrahl 8 auf dieselbe Position am Werkstück 13 wie den Laserstrahl 7 zu strahlen.
Weiterhin ist es innerhalb eines vorbestimmten Bereichs durch Scannen des Laserstrahls 8 mittels des Galvano-Scanners 11 auf eine beliebige Position in Bezug auf den Laserstrahl 7 beispielsweise unter Berücksichtigung der Charakteristiken der optischen Strahlteilerelemente innerhalb eines Bereichs von 4 mm im Quadrat, auf welchen der Laserstrahl 7 zentriert wird, und beispielsweise mittels des zweiten Galvano-Scanners 12, der innerhalb eines bearbeitbaren Bereichs von 50 mm im Quadrat oder ähnliches scannen kann, möglich, die Laserstrahlen auf zwei unterschiedliche beliebige Punkte am Werkstück 13 zu strahlen.
Dieses Ausführungsbeispiel ist so konfiguriert, dass der Laserstrahl 8, der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 reflektiert wird, durch den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 läuft, und der Laserstrahl 7, der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 läuft, durch den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 reflektiert wird.
Als Ergebnis ist es deshalb, weil die zwei dispergierten Laserstrahlen jeweils durch einen derartigen Prozess laufen, dass sie reflektiert werden und dass sie hindurchgeführt werden, möglich, Qualitätsschwankungen und einen Verlust eines Energiegleichgewichts in Bezug auf die Laserstrahlen aufgrund von Differenzen zwischen einer Reflexion und einem Hindurchlaufen bzw. einer Transmission auszulöschen.
Hier hängt die Qualität von bearbeiteten Löchern, die durch den Laserstrahl 7 und den Laserstrahl 8 im Werkstück 13 gebohrt sind, stark von der Energie der Laserstrahlen ab.
Zum Bohren von Löchern derselben Qualität im Werkstück 13 mit dem Laserstrahl 7 und dem Laserstrahl 8 ist es nötig, dass die Energie des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 gleich ist. Somit dispergiert dieses Ausführungsbeispiel einen Strahl in zwei Laserstrahlen unter Verwendung des ersten Polarisierungs-Strahlteilers 6, um den Laser 2 in den Laserstrahl 7 und den Laserstrahl 8 zu dispergieren, wobei die P-Wellen (parallelen Wellen) hindurch laufen und die S-Wellen reflektieren.
Für den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 ist es nötig, dass die einfallenden Laserstrahlen einheitliche P-Wellen- und S-Wellenkomponenten haben.
2 stellt in der Mitte eine Vorderansicht des ersten Polarisierungs-Strahlteilers 6 dar; Seitenansichten davon sind auf der linken und der rechten Seite dargestellt, und seine Ansicht von oben auf der oberen Seite.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 61 ein optisches Element des Polarisierungs-Strahlteilers, wobei für Kohlenstoffdioxidlaser ZnSe oder Ge verwendet wird.
Ein Bezugszeichen 62 bezeichnet einen Spiegel zum Drehen des Laserstrahls über 90 Grad.
Der Laserstrahl, der auf den Polarisierungs-Strahlteiler 6 einfällt, hat solche Charakteristiken, dass seine Komponenten in der Polarisierungsrichtung 7a (P-Wellenkomponenten) hindurchgeführt werden und seine Komponenten in der polarisierten Richtung 8a (S-Wellenkomponenten) reflektiert werden.
Diesbezüglich sind die polarisierten Richtungen der P-Wellen und der S-Wellen orthogonal zueinander.
Somit wird dann, wenn die polarisierte Richtung des einfallenden Lasers dieselbe wie die polarisierte Richtung 7a (die P-Wellenkomponenten) ist, alles von ihm hindurchgeführt, und wenn sie dieselbe wie die polarisierte Richtung 8a (die S-Wellenkomponenten) ist, wird alles von ihm reflektiert.
Weiterhin werden für zirkular polarisiertes Licht, bei welchem alle polarisierten Richtungen einheitlich sind, und für polarisierte Richtungen, die unter Winkeln von 45 Grad zu den P-Wellen und den S-Wellen sind, die Laserstrahlen gleichmäßig dispergiert, und die Energie des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 ist dieselbe.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es durch Anordnen der zwei Polarisierungs-Strahlteiler, wie es in 1 dargestellt ist, da die Lichtpfadlängen der Laserstrahlen 8 und 7 zwischen dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 und dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 identisch sind, möglich, den Strahlpunktdurchmesser der zwei dispergierten Laserstrahlen identisch zu machen.
Beispielsweise hat bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn die Lichtpfade in X-, Y- und Z-Richtungen zerlegt werden, jeder eine identische Lichtpfadlänge, so dass es selbst bei großen oder kleinen Entwurfsänderungen bezüglich der Lichtpfadkonfigurationselemente möglich ist, die Lichtpfade in den X-, Y- und Z-Richtungen auszudehnen oder zusammenzuziehen und die Lichtpfadlängen der Laserstrahlen 8 und 7 gleich zu halten.
Ausführungsbeispiel 2
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 ist es nötig, den Laserstrahl 2 verstärkt durch den Laseroszillator 1 so zu strahlen, dass das einfallende Licht und das reflektierte Licht unter Winkeln von 90 Grad an dem Verzögerer 3 sind, und es ist nötig, dass der Lichtstrahl 2 so einfällt, dass eine Polarisierungsausrichtung 2a davon unter einem Winkel von 45 Grad zu der Schnittlinie einer Reflexionsebene des Verzögerers 3 und einer zweiseitigen Ebene, die aus der Einfallslichtachse und der Reflexionslichtachse in Bezug auf den Verzögerer 3 ausgebildet ist, ist.
Hier wird unter der Annahme, dass eine Einstellung des Strahlachsenwinkels und der polarisierten Richtung des einfallenden Polarisierungsstrahls 2 in Bezug auf den Verzögerer 3 unzureichend sind, die Rate für zirkular polarisiertes Licht schlechter, und das Gleichgewicht wird für die P-Wellenkomponenten und die S-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2 verloren, der auf den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 einfällt, so dass die Energie des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 nicht mehr einheitlich ist, und da bei Einstellungen des Strahlachsenwinkels und der polarisierten Richtung des Laserstrahls 2 dann, wenn er auf den Verzögerer 3 einfällt, die polarisierte Richtung nicht mit dem Auge gesehen werden kann und der Strahl nicht wie bei Kohlenstoffdioxidlasern gesehen werden kann, so dass der Strahlachsenwinkel nicht gesehen werden kann, wird die Rate für zirkular polarisiertes Licht gemessen, und wenn sie unzureichend ist, muss eine Winkeleinstellung wiederholt implementiert werden, was in mühsamen Aufgaben resultiert.
Darüber hinaus wird, nachdem der Laserstrahl 2 zu dem zirkular polarisierten Strahl 2b gemacht ist, er durch eine Vielzahl von Spiegeln 5 bis dahin reflektiert, bis er den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 bestrahlt; jedoch dann, wenn er durch die Spiegel 5 reflektiert wird, kann die Rate für zirkular polarisiertes Licht schlechter werden.
Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel kein zirkular polarisiertes Licht verwendet, und es werden Fälle erklärt, bei welchen Laserstrahlen verwendet werden, die mit einer linearen Polarisierung verstärkt sind.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 2c die polarisierte Richtung des Laserstrahls 2, bevor er einen dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 bestrahlt, bezeichnet ein Bezugszeichen 2d die polarisierte Richtung des Laserstrahls 2, nachdem er den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 durchläuft; bezeichnet ein Bezugszeichen 15 den dritten Polarisierungs-Strahlteiler zum Einstellen der polarisierten Richtung des Laserstrahls 2, bezeichnet ein Bezugszeichen 16 einen Leistungssensor zum Messen der Energie der von der fθ-Linse 10 emittierten Laserstrahlen, bezeichnet ein Bezugszeichen 17 einen ersten Verschluss zum Abschneiden des Laserstrahls 7 und bezeichnet ein Bezugszeichen 18 einen zweiten Verschluss zum Abschneiden bzw. -trennen des Laserstrahls 8.
Der Leistungssensor 16 ist an dem XY-Tisch 14 befestigt; wenn er die Energie der Laserstrahlen misst, kann sich der Leistungssensor 16 zu einer Position bewegen, bei welcher Laserlicht auf einen Lichtempfänger bzw. Lichtrezeptor des Leistungssensors 16 fällt.
Andere gleiche Bezugszeichen sind dieselben wie in 1, das das Ausführungsbeispiel 1 darstellt, und sind weggelassen.
4 ist ein detailliertes Diagramm des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15, der in 3 dargestellt ist.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 20 einen Servomotor, bezeichnet ein Bezugszeichen 21 eine Klammer zum Befestigen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 und des Servomotors 20, bezeichnet ein Bezugszeichen 22 einen Synchronisierungsriemen zum Kommunizieren bzw. Übertragen von Leistung vom Servomotor 20 zu dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15, bezeichnet ein Bezugszeichen 23 eine erste Riemenscheibe, die an dem Servomotor 20 angebracht ist, zum Kommunizieren der Leistung des Servomotors 20 zum Synchronisierungsriemen 22, bezeichnet ein Bezugszeichen 24 eine zweite Riemenscheibe, die an dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 angebracht ist und die durch den Synchronisierungsriemen 22 gedreht wird, und bezeichnet ein Bezugszeichen 25 ein Dämpfungsglied zum Stoppen der S-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2, der durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 reflektiert wird.
Der durch den Laseroszillator 1 in den linear polarisierten Strahl 2c verstärkte Laserstrahl 2 wird durch die Spiegel 5 reflektiert und zum dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 geführt.
Die P-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2 werden durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 geführt – wobei die polarisierte Richtung zu einem linear polarisierten Strahl 2d unter einem Winkel geändert wird, der unterschiedlich zu dem linear polarisierten Strahl 2c ist – und werden zu der Maske 4 geführt.
Weiterhin werden S-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2 durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 reflektiert und durch das Dämpfungsglied 25 absorbiert.
Nur der erwünschte Teil des Laserstrahls 2 wird durch die Maske 4 geführt, durch die Spiegel 5 reflektiert und zu dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 geführt.
Bei dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 laufen die P-Wellenkomponenten des Laserstrahls durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 (der Laserstrahl 7) und werden die S-Wellenkomponenten durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 reflektiert (der Laserstrahl 8).
Der Laserstrahl 7 wird, nachdem er durch die Spiegel 5 reflektiert und zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt wird, zu dem zweiten Galvano-Scanner 12 geführt, wird in der X-Richtung und der Y-Richtung gescannt, wird durch die fθ-Linse 10 fokussiert und bearbeitet das auf dem XY-Tisch 14 geladene Werkstück 13.
Der Laserstrahl 8 wird andererseits in der X-Richtung und der Y-Richtung durch den ersten Galvano-Scanner 11 gescannt und wird zum zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt.
Nachdem er durch den zweiten Galvano-Scanner 12 wieder in der X-Richtung und der Y-Richtung gescannt wird, wird er dann durch die fθ-Linse 10 fokussiert und bearbeitet das auf dem XY-Tisch 14 geladene Werkstück 13.
Zum Ändern des Energiegleichgewichts des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 können die Anteile der P-Wellenkomponenten und der S-Wellenkomponenten, die auf dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 einfallen, geändert werden, und für Fälle, in welchen linear polarisierte Laserstrahlen auf den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 gestrahlt werden, kann der Polarisierungswinkel 2d des gestrahlten Laserstrahls 2 geändert werden.
Übrigens wird außer bei Verlusten, Herstellungsfehlern und ähnlichem im ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 dann, wenn der Laserstrahl 2 mit einer polarisierten Richtung gleich den P-Wellen gestrahlt wird, alles zu dem Laserstrahl 7 und läuft hindurch, und wenn der Laserstrahl 2 mit einer polarisierten Richtung gleich den S-Wellen gestrahlt wird, wird alles zu dem Laserstrahl 8 und wird reflektiert.
Zum gleichmäßigen Dispergieren der Energie des Laserstrahls 7 und des Laserstrahls 8 kann der Laserstrahl 2 unter einem Polarisierungswinkel von 45 Grad zu den P-Wellen und den S-Wellen gestrahlt werden.
Wenn der Laserstrahl 2 von dem Laseroszillator 1 verstärkt wird, ist es deshalb, weil der Polarisierungswinkel 2c durch die optische Konfiguration des Laseroszillators 1 bestimmt wird, nicht einfach, den Polarisierungswinkel zu ändern. Jedoch dann, wenn der Laserstrahl 2 durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 geführt wird, wird es deshalb, weil nur die P-Wellenkomponenten hindurchlaufen und die S-Wellen reflektiert werden, indem der Winkel des Polarisierungs-Strahlteilers 15 geändert wird, möglich, den Polarisierungswinkel 2c des Laserstrahls 2 auf einfache Weise zu ändern. Wie es oben beschrieben ist, wird es möglich, mit dem Dämpfungsglied 25 die S-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2 zu stoppen, die durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 reflektiert werden.
Wenn der Polarisierungswinkel durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 eingestellt wird, kann deshalb, weil die S-Wellenkomponenten nicht hindurchgeführt werden und verloren werden, um den Laserstrahl effizient zu verwenden, der Polarisierungswinkel 2c des Laserstrahls 2 vor einem Bestrahlen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 (der Polarisierungswinkel, wenn er durch den Laseroszillator 1 verstärkt ist) derart konfiguriert sein, dass er nach einem Laufen durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 so nahe wie möglich zu dem Polarisierungswinkel 2d des Laserstrahls 2 ist.
In Fällen, in welchen eine solche Konfiguration verwendet wird, ist es ausreichend, dass das Winkeleinstellungsausmaß des dritten Polarisierungs-Strahlteilers genügend ist, Herstellungsfehler und ähnliches für jedes optische Systemelement zu kompensieren, und Energieverluste für diese Elemente sind einige Prozent.
Der Winkeleinstellmechanismus für den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 ist so, wie es in 4 dargestellt ist.
Um dazu fähig zu sein, mit der optischen Achse des Laserstrahls 2 als Zentrum zu drehen, ist der dritte Polarisierungs-Strahlteiler 15 an einer Klammer 21 befestigt und ist die zweite Riemenscheibe 24 derart befestigt, dass sie sich zusammen mit dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 dreht.
Weiterhin ist der Servomotor 20, an welchem die erste Riemenscheibe bzw. Rolle 23 angebracht ist, auch an der Klammer 21 befestigt, und die zweite Riemenscheibe bzw. Rolle 24, die an dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 befestigt ist, und die erste Riemenscheibe 23, die an dem Servomotor 20 befestigt ist, sind durch den Synchronisierungsriemen 22 verbunden.
Wenn sich der Servomotor 20 mittels eines Signals von einer Steuervorrichtung dreht, welche in der Figur nicht dargestellt ist, wird über den Synchronisierungsriemen 22 Leistung zu dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 übertragen und wird der Winkel des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 geändert.
Weiterhin wird es möglich, mit dem Dämpfungsglied 25 die S-Wellenkomponenten des Laserstrahls 2 zu stoppen, die durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 reflektiert werden.
Hier kann dann, wenn der Polarisierungsrichtungswinkel durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 eingestellt wird, da die S-Wellenkomponenten nicht hindurchgeführt werden und verloren werden, um den Laserstrahl effizient zu verwenden, die Strahlung derart durchgeführt werden, dass sie den Polarisierungswinkel 2c des Laserstrahls 2 vor einem Bestrahlen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 so nahe wie möglich zu dem Polarisierungswinkel 2d des Laserstrahls 2 nach einem Durchlaufen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 hat.
Zum Strahlen des Laserstrahls 2 unter einem richtigen Polarisierungswinkel auf den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 hat die Winkeleinstellung des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 die Rolle einer Feineinstellung des Polarisierungswinkels 2d.
5 stellt einen Steuerungsablauf für eine automatische Einstellung des Winkels des Polarisierungs-Strahlteilers für die Polarisierungswinkeleinstellung dar, um die zwei Laserstrahlen mit erwünschten Energieanteilen bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu extrahieren.
Die Erklärung verwendet die 3 und die 5, und der Annehmlichkeit halber sind Fälle beschrieben, bei welchen die zwei Energiegrößen gleich sind.
Weiterhin ist selbst in Fällen, in welchen die Energie der zwei Laserstrahlen unterschiedliche Anteile hat, wenn die Anfangskonfiguration geändert wird, eine Implementierung unter Verwendung desselben Verfahrens möglich.
Über eine Energievariationstoleranz zwischen dem Laserstrahl 7 und dem Laserstrahl 8 wird entschieden, und sie wird zur Steuervorrichtung eingegeben, die in der Figur nicht dargestellt ist, und ein automatisches Winkeleinstellprogramm für den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 wird ausgeführt.
Zuerst wird der Leistungssensor 16, der an dem XY-Tisch 14 befestigt ist, zu einer Position bewegt, wo der Lichtrezeptor des Leistungssensors 16 von der fθ-Linse 10 emittierte Laserstrahlen empfangen kann.
Danach wird der zweite Verschluss 18 geschlossen und wird ein Laserstrahl vom Laseroszillator 1 verstärkt.
Durch Schließen des zweiten Verschlusses 18 wird der Laserstrahl 8 durch dieses Element abgeschaltet, und nur der Laserstrahl 7 wird von der fθ-Linse 10 emittiert, und die Energie des Laserstrahls 7 wird durch den Leistungssensor 16 gemessen.
Nach einem Messen der Energie wird die Laserverstärkung einmal gestoppt, wird der erste Verschluss 17 geschlossen, wird der zweite Verschluss 18 geöffnet und wird der Laser wieder verstärkt.
Dieses Mal wird durch Schließen des ersten Verschlusses 17 der Laserstrahl 7 durch dieses Element abgeschaltet, wird nur der Laserstrahl 8 von der fθ-Linse 10 emittiert und wird die Energie des Laserstrahls 8 durch den Leistungssensor 16 gemessen. Nach einem Messen der Energie wird die Verstärkung des Laserstrahls angehalten und wird der zweite Verschluss 18 geöffnet.
Die Energiedifferenz der zweiten Laserstrahlen, die in der Steuervorrichtung gemessen ist, wird berechnet und mit dem anfangs eingegebenen Toleranzwert verglichen.
Wenn sie innerhalb des Toleranzwertbereichs ist, endet das Programm; wenn sie außerhalb des Toleranzwertbereichs ist, wird der Winkel des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 eingestellt, wird wieder eine Energiemessung der zwei Laserstrahlen ausgeführt und werden die beschriebenen Operationen wiederholt, bis sie innerhalb des Toleranzwertbereichs ist.
Das Ausmaß einer Winkeleinstellung beim dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 hängt von der polarisierten Richtung 2c des einfallenden Laserstrahls 2 und dem Anbringwinkel des ersten Polarisierungs-Strahlteilers 6 ab; wenn der Polarisierungswinkel 2d des Laserstrahls 2 nach einem Durchlaufen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 grob um einige Grade gegenüber dem Polarisierungswinkel 2c des Laserstrahls 2 vor einem Bestrahlen des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 geändert wird, kann theoretisch die Fähigkeit zum Einstellen einer Energiedifferenz von nahezu 7% für jeweils 1 Grad bezüglich des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 erhalten werden.
Auf diese Weise kann theoretisch die Beziehung zwischen dem Einstellwinkel des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 und der Energiedifferenz zwischen den zwei Laserstrahlen aus dem Polarisierungswinkel 2c des einfallenden Laserstrahls 2 und dem Anbringwinkel des ersten Polarisierungs-Strahlteilers 6 erhalten werden; somit endet, obwohl das Folgende von dem Toleranzwert der Energiedifferenz abhängt, wenn der Toleranzwert in der Größenordnung von 5% ist, wenn die oben beschriebene Einstellungsschleife zweimal durchgeführt ist, die Einstellung (das Programm), und eine einfache Einstellung in einer kurzen Zeit ist möglich.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es bei der Laserbearbeitungsvorrichtung, bei welcher ein Laserstrahl durch den Polarisierungs-Strahlteiler für eine Dispersion und durch unabhängiges Scannen der zwei Laserstrahlen in zwei Laserstrahlen dispergiert wird, möglich, eine Bearbeitung bei zwei Positionen gleichzeitig zu implementieren, wobei der Polarisierungs-Strahlteiler zum Einstellen des polarisierten Winkels vor dem dispergierenden Polarisierungs-Strahlteiler installiert ist, um den Polarisierungswinkel der Laserstrahlen in Bezug auf die P-Wellen (die durchgelaufenen Wellen) und die S-Wellen (die reflektierten Wellen) bei dem dispergierenden Polarisierungs-Strahlteiler zu ändern, und wobei ein Mechanismus installiert ist, der eine Winkeleinstellung bei den Polarisierungs-Strahlteiler zum Polarisieren einer Winkeleinstellung durchführen kann; durch Ermöglichen einer Winkeleinstellung durch einen Befehl von der Steuervorrichtung kann das Energiegleichgewicht der dispergierten Laserstrahlen auf einfache Weise eingestellt werden; und durch Einheitlichmachen der Energie wird eine Bearbeitungsleistungsfähigkeit stabil gemacht, wird eine anfängliche Einstellzeit verkürzt und ist es möglich, eine stabile Produktion zu realisieren.
Weiterhin ist der Sensor zum Messen der Energie der Laserstrahlen installiert, wird die Energie der zwei Laserstrahlen gemessen, und dadurch, dass man zum automatischen Einstellen des Winkels des Polarisierungs-Strahlteilers für eine polarisierte Winkeleinstellung fähig ist, um die zwei Laserstrahlen mit erwünschten Energieanteilen zu extrahieren, kann eine anfängliche Einstellzeit sogar weiter verkürzt werden, und zusätzlich wird durch Erleichtern der Einstellung ein erfahrener Bediener unnötig und kann eine stabile Bearbeitung realisiert werden.
Ausführungsbeispiel 3
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 2 wird, um den Qualitätsunterschied bei den zwei dispergierten Laserstrahlen zu minimieren, indem die Lichtpfadlängen gleich gemacht werden, auch die Strahlpunktdurchmesser gleich; jedoch deshalb, weil die zwei dispergierten Laserstrahlen unterschiedliche Lichtpfade bis dorthin haben, wo sie gescannt und zu derselben fθ-Linse geführt werden, so dass jeder von ihnen unterschiedliche Positionen bestrahlt, gibt es aufgrund von Variationen bezüglich einer Herstellungsgenauigkeit von durchlaufenen optischen Elementen Änderungen bezüglich Fokussiercharakteristiken, und die Brennpunkt-Position der zwei Laserstrahlen kann unterschiedlich sein, was in Unterschieden bezüglich einer Bearbeitungsqualität (Lochdurchmesser, Lochtiefe, Rundheit und ähnlichem) resultiert.
Weiterhin sind innerhalb der optischen Elemente nach einer Dispersion Galvano-Spiegel leichtgewichtig gemacht, um eine Antriebsgeschwindigkeit der Galvano-Scanner zu verbessern, und optische Elemente, die die Polarisierungs-Strahlteiler die Laserstrahlen reflektieren oder durchlaufen lassen, sind an einem Montageelement befestigt und mit diesem integriert, und als Ergebnis von diesen Charakteristiken ist es schwierig, während beschränkender Variationen zu arbeiten, und dies ist die Ursache dafür gewesen, dass die Brennpunkt-Positionen der Laserstrahlen unterschiedlich werden.
Somit zeigt das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Laserbearbeitungsvorrichtung, bei welcher eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung hinzugefügt ist, um eine Bearbeitungsqualität selbst in Fällen weiter zu verbessern, in welchen die Fokussierpunkte der zwei Laserstrahlen unterschiedlich sind.
6 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 30 einen ersten verformbaren Spiegel, der eine erste Fokussierpositions-Änderungseinrichtung für den Laserstrahl 7 ist, bezeichnet ein Bezugszeichen 31 einen zweiten verformbaren Spiegel, der eine zweite Fokussierpositions-Änderungseinrichtung für den Laserstrahl 7 ist, bezeichnet ein Bezugszeichen 32 eine CCD-Kamera, die ein Bildaufnahmeelement zum Messen des Lochdurchmessers, der Lochposition und von ähnlichem von durch die Laserstrahlen gebohrten Löchern ist.
Andere gleiche Bezugszeichen sind dieselben wie in 1, das das Ausführungsbeispiel 1 darstellt, und sind weggelassen.
Weiterhin dient der dritte Polarisierungs-Strahlteiler bei diesem Ausführungsbeispiel für eine Energieeinstellung, und er hat neben einer Verwendung für eine Brennpunkt-Positionseinstellung bei diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Funktion. Das bedeutet, dass bei diesem Ausführungsbeispiel, wie in 6, durch Hinzufügen zu dem System der 1 die Energieeinstellung zusätzlich gesicherter ausgeführt werden kann, gegenüber dem Ausführungsbeispiel 1, das oben beschrieben ist.
Der Laserstrahl 7, der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 läuft, wird über den ersten verformbaren Spiegel 30 und den zweiten verformbaren Spiegel 31 zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt.
Zwischenzeitlich wird der Laserstrahl 8, der durch den ersten Strahlteiler 6 reflektiert wird, nachdem er in zwei Achsen durch den ersten Galvano-Scanner 11 gescannt wird, zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 geführt.
Dann werden, nachdem die Laserstrahlen 7 und 8 zweiachsig durch den zweiten Galvano-Scanner 12 gescannt sind, sie durch die fθ-Linse auf das Werkstück 13 gestrahlt.
In Bezug auf die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist 7 ein schematisches Diagramm, das eine Änderung bezüglich einer Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 in Fällen darstellt, bei welchen beispielsweise der deformierbare bzw. verformbare Spiegel 30 in eine konkave Form geändert ist.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 4 die Maske, bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die fθ-Linse (mit einer Brennweite F), bezeichnet ein Bezugszeichen 30 den verformbaren Spiegel (mit einer Brennweite f), bezeichnet ein Bezugszeichen 33 die Brennpunkt-Position, wenn ein Bild der Maske 4 durch die fθ-Linse 10 transferiert wird, bezeichnet ein Bezugszeichen 34 eine virtuelle Position der Maske, die derart angesehen wir, dass sie sich bewegt hat, durch den Effekt des verformbaren Spiegels 30, bezeichnet ein Bezugszeichen 35 die Brennpunkt-Position, wenn das Bild der Maske 34 durch die fθ-Linse 10 transferiert ist.
In Fällen, in welchen das durch die Maske 4 ausgebildete Bild zu der Brennpunkt-Position 33 durch die fθ-Linse 10 transferiert wird, die die Brennweite F hat, kann dann, wenn der verformbare Spiegel eine flache Oberfläche hat, die Beziehung zwischen der Brennweite F der fθ-Linse 10, ein Abstand A von der Maske 4 zu der fθ-Linse 10, und ein Arbeitsabstand B, der der Abstand von der fθ-Linse 10 zu der Brennpunkt-Position 33 ist, durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: 1/A + 1/B = 1/F (1)
Hier kann durch den Effekt des verformbaren Spiegels 30, der entlang dem Lichtpfad angeordnet ist, die Maske 4 derart angesehen werden, dass sie bei der virtuellen Position 34 ist.
Wo der Abstand b1 zwischen der virtuellen Position 34 der Maske und dem verformbaren Spiegel 30 derart angesehen wird, dass er denselben Wert wie die Brennweite f des verformbaren Spiegels 30 hat, kann dies durch Gleichung (2) ausgedrückt werden, und durch Ändern der Form von Gleichung (2) kann b1 aus der Gleichung (3) erhalten werden. 1/a1 + 1/b1 = 1/f (2) b1 = –f·a1/ (a1 – f) (3)
Die rechte Seite dieser Gleichung (3) wird mit –1 multipliziert, weil die Brennweite f des deformierbaren bzw. verformbaren Spiegels 30 extrem groß ist, und wenn die Gleichung (3) gelöst wird, würde der Wert von b1 negativ sein.
Als nächstes kann dann, wenn ein Bild bei der virtuellen Position 34 der Maske derart angesehen wird, dass es durch die fθ-Linse 10 mit der Brennweite F auf das Werkstück transferiert worden ist, die Beziehung zwischen den Abstand a2 von der virtuellen Position 34 der Maske zu der fθ-Linse 10 und einem Arbeitsabstand b2, der der Abstand zwischen der fθ-Linse 10 und der Brennpunkt-Position 35 nach Änderungen ist, durch eine Gleichung (4) ausgedrückt werden, und kann der Abstand a2 von der virtuellen Position 34 der Maske zu der fθ-Linse 10 durch eine Gleichung (5) ausgedrückt werden. 1/a2 + 1/b2 = 1/F (4) a2 = b1 + d1 (5)
Somit kann eine Gleichung (6) aus Gleichung (4) und Gleichung (5) erhalten werden. b2 = F·(b1 + d1)/((b1 + d1) – F) (6)
Da die drei Elemente a1, d1 und F Elemente sind, über die im Voraus entschieden wird und die im Voraus erhalten werden, wenn die Laserpfade entwickelt werden, kann in der Gleichung (3), wenn über die Brennweiten f des ersten verformbaren Spiegels 30 und des zweiten verformbaren Spiegels 31 entschieden ist, b1 erhalten werden, und es ist möglich, den Arbeitsabstand b2 des Laserstrahls 7 aus der Gleichung (6) zu erhalten.
Durch Zurückrechnen dieser Gleichungen kann es möglich gemacht werden, den Arbeitsabstand b2 des Laserstrahls 7 frei zu ändern.
Der Abstand von der Maske 4 zu den verformbaren Spiegeln 30 und 31 = a1
Der Abstand von den verformbaren Spiegeln 30 und 31 zu der Linse 10 = d1
Die Brennweite der fθ-Linse = F
Beispielsweise dann, wenn a1 = 1500 mm, d1 = 185 mm und F = 100 mm, ist der Arbeitsabstand B des Laserstrahls 8 106.309 mm; zu dieser Zeit kann dann, wenn es erwünscht ist, den Arbeitsabstand des Laserstrahls 7 um 0,1 mm kürzer als denjenigen des Laserstrahls 8 zu machen, die Brennweite als b1 = 1525.54 mm berechnet werden, und die verformbaren Spiegel 30 und 31 können eingestellt werden, um diese Brennweite zu realisieren.
Weiterhin ist es in Fällen, in welchen die verformbaren Spiegel konvex geformt sind, möglich, denselben Effekt zu erhalten, und in solchen Fällen ist es möglich, die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 in einer Richtung arbeiten zu lassen, in welcher sie länger wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es durch Ändern der Brennweite f des ersten verformbaren Spiegels 30 oder des zweiten verformbaren Spiegels 31 möglich, die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 in Bezug auf die Brennpunkt-Position für den Laserstrahl 8 unabhängig zu ändern, wenn das Bild der Maske 4 durch die fθ-Linse 10 transferiert wird; in Fällen, in welchen es einen Unterschied bezüglich der Brennpunkt-Positionen des Laserstrahls 8 und des Laserstrahls 7 aufgrund von Variationen bezüglich der optischen Elemente gibt, welche jeder der Laserstrahlen durchläuft, wird mit der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 8 als Referenz durch Messen des Diskrepanzausmaßes bezüglich der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 über die Brennweiten der verformbaren Spiegel 30 und 31 entschieden, und es ist möglich, den Unterschied zwischen den Brennpunkt-Positionen des Laserstrahls 8 und des Laserstrahls 7 zu minimieren.
Hier gibt es zum Ändern der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 ein Verfahren, bei welchem die Brennweite von einem von entweder nur dem ersten verformbaren Spiegel 30 oder von nur dem zweiten verformbaren Spiegel 31 eingestellt wird, und ein Verfahren, bei welchem die Brennweiten von beiden von dem ersten verformbaren Spiegel 30 und dem zweiten verformbaren Spiegel 31 eingestellt werden, und die Brennweiten der zwei verformbaren Spiegel werden so eingestellt, dass das Brennpunkt-Positionsänderungsausmaß dasselbe wie die in dem Fall ist, in welchem die Brennpunkt-Position durch einen oder den anderen der verformbaren Spiegel geändert wird, und in jedem dieser Fälle kann die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 so geändert werden, dass es möglich ist, ein äquivalentes Ergebnis zu erhalten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt es in Fällen, in welchen die zwei verformbaren Spiegel in einer wechselseitig versetzten Positionen sind, wie beispielsweise in Fällen, in welchen der verformbare Spiegel 30 in einer Richtung einer normalen Linie senkrecht zu einer Ebene angeordnet ist, die Lichtpfade der X-Richtung und der Z-Richtung enthält, und unter 45 Grad zu einem Lichtpfadwinkel von 90 Grad zu der X-Richtung und der Z-Richtung, und der verformbare Spiegel 31 in einer Richtung einer normalen Linie angeordnet ist, die senkrecht zu einer Ebene ist, die Lichtpfade der Z-Richtung und der Y-Richtung enthält, und unter 45 Grad zu einem Lichtpfadwinkel von 90 Grad zur Z-Richtung und zur Y-Richtung, durch Kombinieren der Effekte der Brennweiten der zwei verformbaren Spiegel und durch Ändern der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 und durch Äquivalentmachen der Brennweiten der zwei verformbaren Spiegel, einen Effekt zum Verringern von Aberrationen, die aufgrund eines Einfügens der verformbaren Spiegel entlang der Lichtpfade auftreten, und es ist möglich, eine Bearbeitung von stabilerer Qualität zu realisieren.
Ausführungsbeispiel 4
Somit umreißt das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Laserbearbeitungsvorrichtung, bei welcher eine Einrichtung zum Ändern einer Lichtpfadlänge hinzugefügt ist, als eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung für Fälle, in welchen die Brennpunkt-Positionen für die zwei Laserstrahlen unterschiedlich sind, die dispergiert werden.
8 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das die Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 37 einen ersten beweglichen Spiegel, der ein Element der Brennpunkt-Positionsänderungseinrichtung ist, und der eine Konfiguration hat, so dass eine parallele Bewegung in der X-Achse möglich ist, und Winkeländerungen mit einer Achse parallel zu der Y-Achse als Stützstelle möglich sind, bezeichnet ein Bezugszeichen 36 einen zweiten beweglichen Spiegel, der ein Element der Brennpunkt-Positionsänderungseinrichtung ist und der eine Konfiguration hat, so dass eine Winkeleinstellung ohne ein Ändern des Lichtpfads möglich ist, der zu dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 führt, selbst wenn der Einfallswinkel aufgrund einer Bewegung des ersten beweglichen Spiegels 37 geändert wird.
Andere gleiche Bezugszeichen sind dieselben wie in 6, das das Ausführungsbeispiel 3 darstellt, und Erklärungen sind weggelassen.
Für eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist 9 ein schematisches Diagramm, das eine Änderung bezüglich der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 beispielsweise in Fällen darstellt, in welchen die Position und der Winkel des ersten beweglichen Spiegels 36 und des zweiten beweglichen Spiegels 37 geändert werden, und indem die Lichtpfadlänge zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 36 und dem zweiten Spiegel 37 erweitert bzw. ausgedehnt wird, die Lichtpfadlänge des Laserstrahls 7 zwischen der Maske 4 und der fθ-Linse 10 erweitert bzw. ausgedehnt wird.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 4 die Maske, bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die fθ-Linse mit einer Brennweite F1, bezeichnet ein Bezugszeichen 38 die Maskenposition, die derart angesehen wird, dass sie sich aufgrund der Lichtpfadlängenerweiterung mit der Linse 10 als Referenz bewegt hat, bezeichnet ein Bezugszeichen 39 eine Brennpunkt-Position, zu welcher ein Bild der Maske 4 durch die fθ-Linse 10 transferiert wird, bezeichnet ein Bezugszeichen 40 eine Brennpunkt-Position, zu welcher ein Bild der Maske 31 durch die fθ-Linse transferiert wird.
In 9 kann gleich dem Ausführungsbeispiel 3 die Beziehung zwischen der Brennweite F1 der fθ-Linse 10 der Abstand A1 von der Maske 4 zu der fθ-Linse 10 und der Arbeitsabstand B1, der der Abstand von der fθ-Linse 10 zu der Brennpunkt-Position 39 ist, durch die folgende Gleichung dargestellt werden. 1/A1 + 1/B1 = 1/F1 (7)
Weiterhin kann die Beziehung zwischen dem Abstand A2 von der Maskenposition 38 zu der fθ-Linse 10 nach einer Bewegung aufgrund der Lichtpfadlängenerweiterung zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 und dem Arbeitsabstand B2, der der Abstand von der fθ-Linse 10 zu der Brennpunkt-Position 40 ist, durch die folgende Gleichung dargestellt werden. 1/A2 + 1/B2 = 1/F1 (8)
Hier ist deshalb, weil die Brennweite F1 der fθ-Linse 10 fest ist, in Fällen, in welchen A2 größer als A1 ist, und zwar aufgrund der Lichtpfaderweiterung zwischen der Maske 4 und der fθ-Linse 10, B2 kleiner als B1. Das bedeutet, dass es durch Ändern des Arbeitsabstands von B1 zu B2 verstanden wird, dass die Brennpunkt-Position 39 zu 40 bewegt werden kann.
Beispielsweise dann, wenn A1 = 1,685 mm und F = 100 mm, ist der Arbeitsabstand des Laserstrahls 8 gegeben durch B1 = 106.3091 mm; zu dieser Zeit gilt dann, wenn es erwünscht ist, den Arbeitsabstand des Laserstrahls 7 um 0.05 mm kürzer als denjenigen des Laserstrahls 8 zu machen, um B2 = 106.2591 mm zu machen, A1 = 1697.67 mm, und die Lichtpfadlänge zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 kann um 12.67 mm erweitert werden.
Für das Ausführungsbeispiel 4 dieser Erfindung stellt 10 die Anordnung des ersten beweglichen Spiegels 37 und des zweiten beweglichen Spiegels 36 dar, und die Änderung bezüglich der polarisierten Richtung 7a des Laserstrahls 7, und zwar für Fälle, in welchen die Lichtpfadlänge zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 geändert wird und die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 bewegt wird.
In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 7a die polarisierte Richtung des Laserstrahls 7, der auf den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 einfällt, wenn die Lichtpfadlänge nicht geändert ist, und bezeichnet ein Bezugszeichen 7b die polarisierte Richtung des Laserstrahls 7, wenn die Lichtpfadlänge zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 geändert ist.
Wenn die Lichtpfadlänge nicht geändert ist, wird deshalb, weil die polarisierte Richtung 7a des Laserstrahls 7 mit den S-Wellenkomponenten des zweiten Polarisierungs-Strahlteilers 9 übereinstimmt, die gesamte durch den Laserstrahl 7 gehaltene Energie im zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 reflektiert und wird als Bearbeitungsenergie verwendet.
Jedoch dann, wenn die Lichtpfadlänge geändert wird, und zwar aufgrund der Tatsache, dass die polarisierte Richtung 7b des Laserstrahls 7 unter einem Winkel in Bezug auf die S-Wellenkomponenten des zweiten Polarisierungs-Strahlteilers 9 strahlt, wird ein Teil der durch den Laserstrahl 7 gehaltenen Energie durch den zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 als P-Wellenkomponenten geführt, mit dem Ergebnis, dass Verluste bezüglich der Energie des Laserstrahls 7 in diesen Elementen auftreten.
Beispielsweise wird der Laserstrahl so geführt, dass die polarisierte Richtung des Laserstrahls, der durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 läuft, unter einem Winkel von 45 Grad zu den S-Wellen und den P-Wellen bei dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 ist, selbst wenn die Energie des Laserstrahls 8, der durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 reflektiert wird, gleich derjenigen des Laserstrahls 7 ist, der hindurchgeführt wird, wird Energie im Laserstrahl 7 bei dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 verloren, so dass die Energie des Laserstrahls 8 und diejenige des Laserstrahls 7 nicht gleich gemacht werden können.
In solchen Fällen wird eine Polarisierungswinkeleinstellung bei dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 ausgeführt, und zum Auslöschen der Energieverluste des Laserstrahls 7 bei dem zweiten Polarisierungs-Strahlteiler 9 kann der Polarisierungswinkel des Laserstrahls, der zu dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 einfällt, eingestellt werden.
Beispielsweise kann deshalb, weil es durch Erhöhen der P-Wellenkomponenten, die durch den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 laufen, möglich ist, die Energie des Laserstrahls 7 zu erhöhen, um den Polarisierungswinkel des Laserstrahls, der auf den ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 einfällt, von einem Winkel von 45 Grad zu den wechselseitig rechtwinkligen P-Wellen und S-Wellen derart zu neigen, um zu einer Richtung näher zu den P-Wellen zu sein, eine Polarisierungswinkeleinstellung bei dem dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 durchgeführt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es durch Ändern der Lichtpfadlänge zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 möglich, die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 in Bezug auf die Brennpunkt-Position des Laserstrahls 8 unabhängig zu ändern, wenn das Bild der Maske 4 durch die fθ-Linse 10 transferiert wird; selbst in Fällen, in welchen eine Änderung bezüglich der Brennpunkt-Positionen aufgrund von Variationen bezüglich der optischen Elemente auftritt, welche jeder von dem Laserstrahl 8 und dem Laserstrahl 7 durchläuft, wird mit der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 8 als Referenz durch Messen des Diskrepanzausmaßes bezüglich der Brennpunkt-Position des Laserstrahls 7 über den Abstand zwischen dem ersten beweglichen Spiegel 37 und dem zweiten beweglichen Spiegel 36 entschieden, und es ist möglich, die Differenz zwischen den Brennpunkt-Positionen des Laserstrahls 8 und des Laserstrahls 7 zu minimieren.
Weiterhin ist es möglich, den Energieverlust, der im Laserstrahl 7 zu dieser Zeit auftritt, durch Implementieren einer Polarisierungswinkeleinstellung unter Verwendung des dritten Polarisierungs-Strahlteilers 15 zu kompensieren, und die Energie des Laserstrahls 8 und des Laserstrahls 7 kann gleich gemacht werden.
11 wird zum Beschreiben eines Steuerablaufs verwendet, wenn die Lichtpfadlänge automatisch mittels der Brennweiten der zwei verformbaren Spiegel oder durch die zwei beweglichen Spiegel eingestellt wird, um die Differenz bezüglich der Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen einzustellen.
Zuerst wird ein Werkstück 13 (beispielsweise eine Acrylplatte) zur Einstellung, dass auf dem XY-Tisch 14 vorinstalliert ist, in den Bearbeitungsbereich der fθ-Linse 10 bewegt.
Der erste Verschluss 18 wird geöffnet, der zweite Verschluss 17 wird geschlossen, und durch Bearbeiten zum Bestätigen einer Brennpunkt-Position an dem Werkstück mit beispielsweise nur dem Laserstrahl 8 mittels einer Treibervorrichtung, die in der Figur nicht dargestellt ist, durch Bewegen in der Z-Richtung der optischen Pfadelemente zwischen dem ersten Polarisierungs-Strahlteiler 6 und der fθ-Linse 10, zusätzlich zu der vollständigen Gruppe einer CCD-Kamera 32, durch Bewegen der Richtung der Z-Achse um den Abstand zwischen dem Werkstück 13 und der fθ-Linse 10 und durch Bewegen des XY-Tischs 14 wird eine Bearbeitung bei unterschiedlichen Positionen mittels unterschiedlicher Arbeitsabstände implementiert.
Danach wird der erste Verschluss 17 geöffnet, wird der zweite Verschluss 18 geschlossen, und mit nur dem Laserstrahl 7 wird eine Bearbeitung zur Bestätigung einer Brennpunkt-Position an dem Werkstück implementiert.
Nach einem Ausführen der Bearbeitung werden durch Bewegen des XY-Tischs 14 der Durchmesser und die Kreisförmigkeit des durch die Laserstrahlen 8 und 7 gebohrten Lochs mit der CCD-Kamera 32 gemessen.
In Bezug auf die Steuervorrichtung werden aus dem gemessenen Durchmesser und der gemessenen Kreisförmigkeit des gebohrten Lochs die Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen bestimmt, und wenn die Differenz zwischen den Brennpunkt-Positionen innerhalb des Toleranzwertbereichs ist, wird das Programm beendet; jedoch dann, wenn sie außerhalb der Toleranzwerte ist, werden aus der Differenz bezüglich der Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen 8 und 7 die Brennweiten der Spiegel mit variabler Geometrie oder die Einstellgröße der Lichtpfadlänge durch die beweglichen Spiegel berechnet, wird wieder eine Bearbeitung zum Bestätigen der Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen ausgeführt und werden diese Operationen wiederholt, bis der Toleranzwertbereich erreicht ist.
Hier kann in Fällen, in welchen die Lichtpfadlänge durch die beweglichen Spiegel eingestellt wird, zu der Zeit, zu welcher die Einstellung der Brennpunkt-Positionen beendet ist, eine Einstellung durch den dritten Polarisierungs-Strahlteiler 15 durchgeführt werden, so dass die Energie der zwei Laserstrahlen gleich ist.
Durch regelmäßiges Ausführen dieses Typs einer Brennpunkt-Positionseinstellung – beispielsweise bei einer anfänglichen Einstellung, wenn die Vorrichtung gestartet wird oder ähnliches – kann die Lochqualität der zwei Laserstrahlen mit einer höheren Genauigkeit konstant gehalten werden, und da ein erfahrener Bediener nicht nötig ist, ist es möglich, eine stabile Bearbeitung zu implementieren.
Gemäß dieser Erfindung ist es durch Minimieren der Differenzen bezüglich der Energie und der Qualität der dispergierten Laserstrahlen so, dass die Lichtpfadlängen von jedem dieselben sind, möglich, die Strahlpunktdurchmesser etwa gleich zu machen und eine Produktionsqualität nicht teuer zu verbessern.
Zusammenfassung
Bei einer Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks (13) wird ein Laser (2), der von einem Oszillator (1) emittiert wird, in einen ersten Laserstrahl (7) dispergiert, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung (6) geführt wird und über einen Spiegel (5) durch eine zweite Polarisierungseinrichtung (9) reflektiert wird, und einen zweiten Laserstrahl (8), der durch die erste Polarisierungseinrichtung (6) reflektiert wird, zweiachsig durch einen ersten Galvano-Scanner (11) gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung (9) geführt wird; wobei ein Abtasten durch einen zweiten Galvano-Scanner (12) ausgeführt wird, und wobei eine dritte Polarisierungseinrichtung (15) für eine Polarisierungswinkeleinstellung, welche zu einer Winkeleinstellung fähig ist, vor der ersten Polarisierungseinrichtung (6) angeordnet ist.
(1)

Claims

Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei ein von einem Oszillator emittierter Laser in einen ersten Laserstrahl dispergiert wird, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung geführt wird und über einen Spiegel durch eine zweite Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, und in einen zweiten Laserstrahl, der durch die erste Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, zweiachsig durch einen ersten Galvano-Scanner gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung geführt wird, wobei ein Scannen durch einen zweiten Galvano-Scanner ausgeführt wird, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass eine dritte Polarisierungseinrichtung für eine Polarisierungswinkeleinstellung, die zu einer Winkeleinstellung fähig ist, vor der ersten Polarisierungseinrichtung angeordnet ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Sensor zum Messen einer Energie der Laserstrahlen vorgesehen ist, wobei die Energie der zwei Laserstrahlen gemessen wird und eine Winkeleinstellung durch eine dritte Polarisierungseinrichtung für eine Polarisierungswinkeleinstellung durchgeführt wird, um die zwei Laserstrahlen mit erwünschten Energieanteilen zu extrahieren.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf einer Messeinrichtung zum Messen einer Laserstrahl-Brennpunkt-Position Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen gemessen werden und eine Einstellung durch eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung ausgeführt wird, so dass die Differenz zwischen den Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen unter einer erwünschten Referenz ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass ein verformbarer Spiegel entlang dem Lichtpfad von einem der zwei Laserstrahlen angeordnet ist, nachdem das Laserlicht dispergiert worden ist, und eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung zum Einstellen von Brennpunkt-Positionen davon durch Ändern der Brennweite des verformbaren Spiegels vorgesehen ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung eine Brennpunkt-Position durch Ändern einer Lichtpfadlänge eines Lichtpfads entlang dem Lichtpfad von einem der zwei Laserstrahlen einstellt, nachdem die Laserstrahlen dispergiert worden sind.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lichtpfadlänge dadurch geändert wird, dass die Anbringung von Reflexionsspiegeln variabel gemacht wird, die entlang dem Lichtpfad des Laserstrahls angeordnet sind, um die Laserstrahlen zu reflektieren.
Laserbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei ein von einem Oszillator emittierter Laser in einen ersten Laserstrahl dispergiert wird, der durch eine erste Polarisierungseinrichtung geführt wird und über einen Spiegel durch eine zweite Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, und einen zweiten Laserstrahl, der durch die erste Polarisierungseinrichtung reflektiert wird, zweiachsig durch einen ersten Galvano-Scanner gescannt wird und durch die zweite Polarisierungseinrichtung geführt wird, wobei ein Scannen durch einen zweiten Galvano-Scanner ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen basierend auf einer Messeinrichtung zum Messen der Brennpunkt-Positionen der Laserstrahlen gemessen werden und eine Einstellung durch eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung ausgeführt wird, so dass die Differenz zwischen den Brennpunkt-Positionen der zwei Laserstrahlen unter einer erwünschten Referenz ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass ein verformbarer Spiegel entlang dem Lichtpfad von einem der zwei Laserstrahlen angeordnet ist, nachdem die Laserstrahlen dispergiert worden sind, und eine Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung zum Einstellen von Brennpunkt-Positionen durch Ändern der Brennweite des verformbaren Spiegels vorgesehen ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennpunkt-Positions-Einstelleinrichtung eine Brennpunkt-Position durch Ändern einer Lichtpfadlänge eines Lichtpfads entlang dem Lichtpfad von einem der zwei Laserstrahlen einstellt, nachdem die Laserstrahlen dispergiert worden sind.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Lichtpfadlänge geändert wird, indem das Anbringen von Reflexionsspiegeln variabel gemacht wird, die entlang dem Lichtpfad eines Laserstrahls angeordnet sind, um die Laserstrahlen zu reflektieren.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass reflektierende Flächen der ersten und der zweiten Polarisierungseinrichtung einander gegenüberliegend angeordnet sind, um Lichtpfade auszubilden, in welchen die Lichtpfadlängen von jedem der dispergierten Laserstrahlen jeweils dieselben sind.