DE112019005439T5 - Laserbearbeitungskopf und Laserbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

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Takeshi Sakamoto
Junji Okuma
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

Ein Laserbearbeitungskopf umfasst: ein Gehäuse; einen Eintrittsabschnitt, durch den ein Laserlicht in das Gehäuse eintritt, wobei der Eintrittsabschnitt an dem Gehäuse vorgesehen ist; einen Einstellabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht einstellt, wobei der Einstellabschnitt in dem Gehäuse angeordnet ist; und einen Sammelabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht sammelt und das Laserlicht nach außerhalb des Gehäuses emittiert, wobei der Sammelabschnitt an dem Gehäuse angebracht ist. Ein Abstand zwischen einem dritten Wandabschnitt und einem vierten Wandabschnitt, die einander in einer zweiten Richtung gegenüberliegen, ist kürzer als ein Abstand zwischen einem ersten Wandabschnitt und einem zweiten Wandabschnitt, die einander in einer ersten Richtung gegenüberliegen. Das Gehäuse ist so konfiguriert, dass es an einem Befestigungsabschnitt einer Laserbearbeitungsvorrichtung angebracht werden kann, wobei mindestens einer von dem ersten Wandabschnitt, dem zweiten Wandabschnitt, dem dritten Wandabschnitt und einem fünften Wandabschnitt an der Seite des Befestigungsabschnitts angeordnet ist. Der Sammelabschnitt ist an einem sechsten Wandabschnitt angeordnet und ist in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laserbearbeitungskopf und eine Laserbearbeitungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • In der Patentliteratur 1 wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung beschrieben, die einen Haltemechanismus zum Halten eines Werkstücks und einen Laserbestrahlungsmechanismus zum Bestrahlen des vom Haltemechanismus gehaltenen Werkstücks mit einem Laserlicht enthält. In der in Patentliteratur 1 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung ist der Laserbestrahlungsmechanismus mit einer Sammellinse an einer Basis befestigt, und der Haltemechanismus bewegt das Werkstück in einer Richtung orthogonal zur optischen Achse der Sammellinse.
  • Zitierl iste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5456510
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der oben beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung ist eine Konfiguration, bei der sich eine Sammellinse in einer Richtung entlang der optischen Achse der Sammellinse bewegt, hinsichtlich der Anwendung für verschiedene Bearbeitungsarten geeignet. In der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Laserbearbeitungsvorrichtung weist der Laserbestrahlungsmechanismus jedoch im optischen Pfad des Laserlichts von einem Laseroszillator zur Sammellinse Komponenten auf, die im Gehäuse angeordnet sind, und daher ist die Sammellinse schwer in der Richtung orthogonal zur optischen Achse der Sammellinse zu bewegen. Das Gehäuse kann auf die eine oder andere Weise in die Richtung orthogonal zur optischen Achse der Sammellinse bewegt werden, wodurch es jedoch zu einer physischen Beeinträchtigung zwischen dem Gehäuse und weiterer Komponenten kommen kann.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Laserbearbeitungskopf bereitzustellen, der geeignet ist, einen Sammelabschnitt entlang einer Richtung orthogonal zu seiner optischen Achse zu bewegen, und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einen solchen Laserbearbeitungskopf enthält.
  • Lösung des Problems
  • Ein Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Gehäuse mit einem ersten Wandabschnitt und einem zweiten Wandabschnitt, die einander in einer ersten Richtung zugewandt sind, einem dritten Wandabschnitt und einem vierten Wandabschnitt, die einander in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung zugewandt sind, und einem fünften Wandabschnitt und einem sechsten Wandabschnitt, die einander in einer dritten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung zugewandt sind; einen Eintrittsabschnitt, durch den ein Laserlicht in das Gehäuse eintritt, wobei der Eintrittsabschnitt an dem Gehäuse vorgesehen ist; einen Einstellabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht, das durch den Eintrittsabschnitt eintritt, einstellt, wobei der Einstellabschnitt in dem Gehäuse angeordnet ist; und einen Sammelabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht, das durch den Einstellabschnitt einstellt wurde, sammelt und das Laserlicht nach außerhalb des Gehäuses emittiert, wobei der Sammelabschnitt an dem Gehäuse angebracht ist. Ein Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt und dem vierten Wandabschnitt ist kürzer als ein Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt. Das Gehäuse ist so konfiguriert, dass es an einem Befestigungsabschnitt einer Laserbearbeitungsvorrichtung angebracht werden kann, wobei mindestens einer von dem ersten Wandabschnitt, dem zweiten Wandabschnitt, dem dritten Wandabschnitt und dem fünften Wandabschnitt auf der Seite des Befestigungsabschnitts angeordnet ist. Der Sammelabschnitt ist an dem sechsten Wandabschnitt angeordnet und ist in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt.
  • Bei diesem Laserbearbeitungskopf ist keine Lichtquelle zur Ausgabe des Laserlichts im Gehäuse vorgesehen. Dadurch kann das Gehäuse verkleinert werden. In dem Gehäuse ist der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt und dem vierten Wandabschnitt kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt, und der am sechsten Wandabschnitt angeordnete Sammelabschnitt ist in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn eine weitere Komponente auf der Seite des vierten Wandabschnitts vorhanden ist, der Sammelabschnitt beispielsweise in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn das Gehäuse entlang der zweiten Richtung bewegt wird, in der der dritte Wandabschnitt und der vierte Wandabschnitt einander zugewandt sind (die Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts). Da außerdem der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt und dem vierten Wandabschnitt kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt, kann der vom Gehäuse eingenommene Raum verkleinert werden, wenn sich das Gehäuse entlang der zweiten Richtung bewegt, in der der dritte Wandabschnitt und der vierte Wandabschnitt einander gegenüberliegen. Daher ist der Laserbearbeitungskopf geeignet, um den Sammelabschnitt entlang der Richtung orthogonal zu seiner optischen Achse zu bewegen.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Eintrittsabschnitt an dem fünften Wandabschnitt vorgesehen sein und kann in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt sein. Mit dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente in einem Bereich, eines Bereichs im Gehäuse, auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Einstellabschnitt angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Schaltkreisabschnitt umfassen, der auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Bereich, eines Bereichs im Gehäuse, auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Einstellabschnitt effektiv genutzt werden.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Trennwandabschnitt in dem Gehäuse vorgesehen sein, um einen Bereich in dem Gehäuse in einen Bereich auf der Seite des dritten Wandabschnitts und einen Bereich auf der Seite des vierten Wandabschnitts zu unterteilen, der Einstellabschnitt kann auf der Seite des vierten Wandabschnitts in Bezug auf den Trennwandabschnitt in dem Gehäuse angeordnet sein, und der Schaltkreisabschnitt kann auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Trennwandabschnitt in dem Gehäuse angeordnet sein. Da bei dieser Konfiguration die im Schaltkreisabschnitt erzeugte Wärme nur schwer auf den Einstellabschnitt übertragen wird, ist es möglich, Verzerrungen im Einstellabschnitt zu unterdrücken, die durch die im Schaltkreisabschnitt erzeugte Wärme verursacht werden, wodurch das Laserlicht in geeigneter Weise einstellt werden kann. Darüber hinaus kann der Schaltkreisabschnitt z. B. im Bereich des Bereichs im Gehäuse auf der Seite des dritten Wandabschnitts durch Luftkühlung, Wasserkühlung o. ä. effizient gekühlt werden.
  • Bei dem Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Einstellabschnitt an dem Trennwandabschnitt angebracht sein. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt zuverlässig und stabil im Gehäuse gelagert werden.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Schaltkreisabschnitt von dem Trennwandabschnitt getrennt sein. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die im Schaltkreisabschnitt erzeugte Wärme, die über den Trennwandabschnitt auf den Einstellabschnitt übertragen wird, zuverlässiger zu unterdrücken.
  • Der Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen: einen Messabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er Messlicht zum Messen eines Abstands zwischen einer Oberfläche eines Zielobjekts und dem Sammelabschnitt ausgibt und das von der Oberfläche des Zielobjekts über den Sammelabschnitt reflektierte Messlicht erfasst; und einen dichroitischen Spiegel, der so konfiguriert ist, dass er das Messlicht reflektiert und das Laserlicht überträgt. Der Schaltkreisabschnitt kann ein vom Messabschnitt ausgegebenes Signal verarbeiten, und der dichroitische Spiegel kann zwischen dem Einstellabschnitt und dem Sammelabschnitt im Gehäuse angeordnet sein. Mit dieser Konfiguration kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung die Verarbeitung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts und dem Sammelabschnitt durchgeführt werden, während der Bereich im Gehäuse effektiv genutzt wird.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Sammelabschnitt in Richtung eines Wandabschnitts versetzt sein, der entweder der erste Wandabschnitt oder der zweite Wandabschnitt in der ersten Richtung ist. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn auf der Seite des einen Wandabschnitts beispielsweise eine weitere Komponente vorhanden ist, der Sammelabschnitt, wenn das Gehäuse entlang einer Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts bewegt wird, in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Eintrittsabschnitt an dem fünften Wandabschnitt vorgesehen sein und kann in Richtung des einen Wandabschnitts in der ersten Richtung versetzt sein. Mit dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente in einem Bereich, eines Bereichs im Gehäuse, auf der dem einen Wandabschnitt gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den Einstellabschnitt angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Messabschnitt auf der Seite gegenüber dem einen Wandabschnitt in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse angeordnet sein. Mit dieser Konfiguration kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung die Bearbeitung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts und dem Sammelabschnitt durchgeführt werden, während der Bereich im Gehäuse effektiver genutzt wird.
  • Der Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Überwachungsabschnitt umfassen, der so konfiguriert ist, dass er Überwachungslicht zur Überwachung der Vorderfläche des Zielobjekts ausgibt und das an der Oberfläche des Zielobjekts reflektierte Überwachungslicht über den Sammelabschnitt erfasst. Der Überwachungsabschnitt kann auf der Seite angeordnet sein, die dem einen Wandabschnitt in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse gegenüberliegt. Mit dieser Konfiguration kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung die Bearbeitung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Überwachung der Oberfläche des Zielobjekts durchgeführt werden, während der Bereich im Gehäuse effektiv genutzt wird.
  • Der Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Ansteuerungsabschnitt umfassen, der so konfiguriert ist, dass er den Sammelabschnitt entlang der dritten Richtung bewegt. Der Schaltkreisabschnitt kann den Ansteuerungsabschnitt basierend auf dem vom Messabschnitt ausgegebenen Signal steuern. Mit dieser Konfiguration kann die Position des Fokussierungspunkts des Laserlichts auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts und dem Sammelabschnitt eingestellt werden.
  • Gemäß dem Laserbearbeitungskopf nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Einstellabschnitt umfassen: einen Spiegel, der so konfiguriert ist, dass er das durch den Eintrittsabschnitt eingetretene Laserlicht reflektiert; einen reflektierenden räumlichen Lichtmodulator, der so konfiguriert ist, dass er das von dem Spiegel reflektierte Laserlicht moduliert; und ein optisches Abbildungssystem, das als ein bilaterales telezentrisches optisches System dient, in dem eine reflektierende Oberfläche des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators und eine Eintrittspupillenfläche des Sammelabschnitts in einer Bildbeziehung stehen, wobei der Eintrittsabschnitt und der Spiegel auf einer ersten Geraden angeordnet sein können, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt, und der reflektierende räumliche Lichtmodulator, das optische Abbildungssystem und der Sammelabschnitt auf einer zweiten Geraden angeordnet sein können, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt einschließlich des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators und des optischen Abbildungssystems kompakt ausgebildet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Sammelabschnitt in Richtung eines Wandabschnitts, der entweder der erste Wandabschnitt oder der zweite Wandabschnitt ist, in der ersten Richtung versetzt sein, der Eintrittsabschnitt kann in Richtung des einen Wandabschnitts in der ersten Richtung versetzt sein, und die erste Gerade kann auf der Seite des einen Wandabschnitts in Bezug auf die zweite Gerade positioniert sein. Mit dieser Konfiguration kann der Freiheitsgrad bei der Konfiguration der anderen optischen Systeme verbessert werden, wenn andere optische Systeme, die den Sammelabschnitt verwenden, in dem Bereich des Gehäuses auf der dem einen Wandabschnitt gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den Einstellabschnitt angeordnet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Einstellabschnitt ferner einen Strahlaufweiter enthalten, der so konfiguriert ist, dass er einen Durchmesser des Laserlichts aufweitet, und der Strahlaufweiter kann zwischen dem Eintrittsabschnitt und dem Spiegel auf der ersten Geraden angeordnet sein. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt, der ferner den Strahlaufweiter enthält, kompakt ausgebildet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können der Eintrittsabschnitt, der Einstellabschnitt und der Sammelabschnitt auf einer Geraden angeordnet sein, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt kompakt ausgebildet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Einstellabschnitt einen Dämpfer, der so konfiguriert ist, dass es eine Ausgabe des Laserlichts einstellt, und einen Strahlaufweiter, der so konfiguriert ist, dass er einen Durchmesser des Laserlichts aufweitet, umfassen. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt einschließlich des Dämpfers und des Strahlaufweiters kompakt konfiguriert werden.
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen ersten Laserbearbeitungskopf und einen zweiten Laserbearbeitungskopf, bei denen es sich jeweils um den oben beschriebenen Laserbearbeitungskopf handelt; einen ersten Befestigungsabschnitt, bei dem es sich um den Befestigungsabschnitt handelt, an dem das Gehäuse des ersten Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; einen zweiten Befestigungsabschnitt, bei dem es sich um den Befestigungsabschnitt handelt, an dem das Gehäuse des zweiten Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; eine Lichtquelleneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Laserlicht ausgibt, das sowohl durch den Eintrittsabschnitt des ersten Laserbearbeitungskopfes als auch durch den Eintrittsabschnitt des zweiten Laserbearbeitungskopfes eintritt; und einen Halteabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er ein Zielobjekt hält. Der erste Befestigungsabschnitt und der zweite Befestigungsabschnitt bewegen sich jeweils entlang der zweiten Richtung. Ein erstes Gehäuse, das das Gehäuse des ersten Laserbearbeitungskopfes ist, ist an dem ersten Befestigungsabschnitt angebracht, wobei der vierte Wandabschnitt des ersten Gehäuses auf der Seite des zweiten Laserbearbeitungskopfes in Bezug auf den dritten Wandabschnitt des ersten Gehäuses positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt des ersten Gehäuses auf der Seite des Halteabschnitts in Bezug auf den fünften Wandabschnitt des ersten Gehäuses positioniert ist. Ein zweites Gehäuse, das das Gehäuse des zweiten Laserbearbeitungskopfes ist, ist an dem zweiten Befestigungsabschnitt angebracht, wobei der vierte Wandabschnitt des zweiten Gehäuses an der Seite des ersten Laserbearbeitungskopfes in Bezug auf den dritten Wandabschnitt des zweiten Gehäuses positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt des zweiten Gehäuses an der Seite des Halteabschnitts in Bezug auf den fünften Wandabschnitt des zweiten Gehäuses positioniert ist.
  • In dieser Laserbearbeitungsvorrichtung ist der Sammelabschnitt des ersten Laserbearbeitungskopfes in Richtung des zweiten Laserbearbeitungskopfes im ersten Gehäuse versetzt, und der Sammelabschnitt des zweiten Laserbearbeitungskopfes ist in Richtung des ersten Laserbearbeitungskopfes im zweiten Gehäuse versetzt. Wenn sich der erste Laserbearbeitungskopf und der zweite Laserbearbeitungskopf jeweils entlang der zweiten Richtung (der Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts) bewegen, können bei dieser Konfiguration der Sammelabschnitt des ersten Laserbearbeitungskopfs und der Sammelabschnitt des zweiten Laserbearbeitungskopfs nahe zueinander herangeführt werden. Wenn der erste Laserbearbeitungskopf und der zweite Laserbearbeitungskopf jeweils entlang der zweiten Richtung bewegt werden, kann außerdem der von dem ersten Laserbearbeitungskopf und dem zweiten Laserbearbeitungskopf eingenommene Raum verkleinert werden. Daher kann mit dieser Laserbearbeitungsvorrichtung das Zielobjekt effizient bearbeitet werden.
  • Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können sich der erste Befestigungsabschnitt und der zweite Befestigungsabschnitt jeweils entlang der dritten Richtung bewegen. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt effizienter bearbeitet werden.
  • Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sich der Halteabschnitt entlang der ersten Richtung bewegen und um eine Achse parallel zur dritten Richtung drehen. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt effizienter bearbeitet werden.
  • Eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: den oben beschriebenen Laserbearbeitungskopf; den Befestigungsabschnitt, an dem das Gehäuse des Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; eine Lichtquelleneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Laserlicht ausgibt, das durch den Eintrittsabschnitt des Laserbearbeitungskopfes eintritt; und einen Halteabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er ein Zielobjekt hält. Der Befestigungsabschnitt bewegt sich entlang der zweiten Richtung.
  • Im Gehäuse des Laserbearbeitungskopfes dieser Laserbearbeitungsvorrichtung ist der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt und dem vierten Wandabschnitt kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt, und der am sechsten Wandabschnitt angeordnete Sammelabschnitt ist in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn eine weitere Komponente auf der Seite des vierten Wandabschnitts vorhanden ist, der Sammelabschnitt beispielsweise in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn das Gehäuse entlang der zweiten Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts bewegt wird. Wenn sich das Gehäuse entlang der zweiten Richtung bewegt, kann außerdem der vom Gehäuse eingenommene Raum verkleinert werden. Daher kann mit dieser Laserbearbeitungsvorrichtung das Zielobjekt effizient bearbeitet werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sich der Befestigungsabschnitt entlang der dritten Richtung bewegen. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt effizienter bearbeitet werden.
  • Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann sich der Halteabschnitt entlang der ersten Richtung bewegen und um eine Achse parallel zur dritten Richtung drehen. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt effizienter bearbeitet werden.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Laserbearbeitungskopf bereitzustellen, der geeignet ist, einen Sammelabschnitt entlang einer Richtung orthogonal zu seiner optischen Achse zu bewegen, und eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einen solchen Laserbearbeitungskopf enthält.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Teils der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung.
    • 3 ist eine Vorderansicht eines Laserbearbeitungskopfes der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvo rrichtung.
    • 4 ist eine Seitenansicht des in 3 dargestellten Laserbearbeitungskopfes.
    • 5 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines optischen Systems des in 3 dargestellten Laserbearbeitungskopfes zeigt.
    • 6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines optischen Systems eines Laserbearbeitungskopfes gemäß einem Modifikationsbeispiel zeigt.
    • 7 ist eine Vorderansicht eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung des Modifikationsbeispiels.
    • 8 ist eine perspektivische Ansicht der Laserbearbeitungsvorrichtung des Modifikationsbeispiels.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die gleichen Elemente in den Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und es wird auf überlappende Beschreibungen verzichtet.
  • [Konfiguration der Laserbearbeitungsvorrichtung]
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Laserbearbeitungsvorrichtung 1 eine Vielzahl von Bewegungsmechanismen 5 und 6, einen Halteabschnitt 7, ein Paar Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B (ein erster Laserbearbeitungskopf und ein zweiter Laserbearbeitungskopf), eine Lichtquelleneinheit 8 und eine Steuerung 9. Im Folgenden wird eine erste Richtung als X-Richtung, eine zweite Richtung orthogonal zur ersten Richtung als Y-Richtung, und eine dritte Richtung orthogonal zur ersten und zweiten Richtung als Z-Richtung bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die X-Richtung und die Y-Richtung horizontale Richtungen, und die Z-Richtung ist eine vertikale Richtung.
  • Der Bewegungsmechanismus 5 umfasst einen feststehenden Abschnitt 51, einen beweglichen Abschnitt 53 und einen Befestigungsabschnitt 55. Der feststehende Abschnitt 51 ist an einem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Der bewegliche Abschnitt 53 ist an einer Schiene befestigt, die am feststehenden Abschnitt 51 vorgesehen ist, und kann sich entlang der Y-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 55 ist an einer Schiene befestigt, die am beweglichen Abschnitt 53 vorgesehen ist, und kann sich in X-Richtung bewegen.
  • Der Bewegungsmechanismus 6 umfasst einen feststehenden Abschnitt 61, ein Paar von Bewegungsabschnitten (einen ersten Bewegungsabschnitt und einen zweiten Bewegungsabschnitt) 63 und 64 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 65 und 66. Der feststehende Abschnitt 61 ist am Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Die beiden beweglichen Abschnitte 63 und 64 sind jeweils an einer am feststehenden Abschnitt 61 vorgesehenen Schiene befestigt und können sich jeweils unabhängig voneinander in Y-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 65 ist an einer Schiene befestigt, die am beweglichen Abschnitt 63 vorgesehen ist, und kann sich in Z-Richtung bewegen. Der Befestigungsabschnitt 66 ist an einer am beweglichen Abschnitt 64 vorgesehenen Schiene befestigt und kann sich entlang der Z-Richtung bewegen. Somit kann sich das Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 jeweils entlang der Y-Richtung und der Z-Richtung relativ zum Vorrichtungsrahmen 1a bewegen.
  • Der Halteabschnitt 7 ist an einer Drehwelle befestigt, die am Befestigungsabschnitt 55 des Bewegungsmechanismus 5 vorgesehen ist, und kann sich um eine Achse parallel zur Z-Richtung drehen. Somit kann sich der Halteabschnitt 7 sowohl entlang der X-Richtung als auch der Y-Richtung bewegen und um die Achse parallel zur Z-Richtung drehen. Der Halteabschnitt 7 hält ein Zielobjekt 100. Das Zielobjekt 100 ist z. B. ein Wafer.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der Laserbearbeitungskopf 10A am Befestigungsabschnitt 65 des Bewegungsmechanismus 6 angebracht. Der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 getragene Zielobjekt 100 mit Laserlicht (erstes Laserlicht) L1, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Der Laserbearbeitungskopf 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 66 des Bewegungsmechanismus 6 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10B bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 getragene Zielobjekt 100 mit Laserlicht (zweites Laserlicht) L2, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt.
  • Die Lichtquelleneinheit 8 umfasst ein Paar von Lichtquellen 81 und 82. Das Lichtquellenpaar 81 und 82 ist an dem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt. Die Lichtquelle 81 gibt das Laserlicht L1 ab. Das Laserlicht L1 wird von einem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittiert und durch einen Lichtwellenleiter 2 zum Laserbearbeitungskopf 10A geführt. Die Lichtquelle 82 gibt das Laserlicht L2 aus. Das Laserlicht L2 wird von einem Emissionsabschnitt 82a der Lichtquelle 82 emittiert und durch einen weiteren Lichtwellenleiter 2 zum Laserbearbeitungskopf 10B geführt.
  • Die Steuerung 9 steuert jeden Teil der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 (wie die mehreren Bewegungsmechanismen 5 und 6, das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B und die Lichtquelleneinheit 8). Die Steuerung 9 ist als Computervorrichtung konfiguriert, die einen Prozessor, einen Kurzzeitspeicher, einen Langzeitspeicher, eine Kommunikationsvorrichtung und dergleichen enthält. In der Steuereinheit 9 wird Software (Programm), die in den Speicher oder ähnliches geladen wird, durch den Prozessor ausgeführt, und das Lesen und Schreiben von Daten aus und in den Speicher und die Speicherung sowie die Kommunikation durch die Kommunikationsvorrichtung werden durch den Prozessor gesteuert. Somit implementiert die Steuerung 9 verschiedene Funktionen.
  • Im Nachfolgenden wird ein Beispiel für die Bearbeitung durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, beschrieben. Bei diesem Bearbeitungsbeispiel wird ein modifizierter Bereich im Inneren des Zielobjekts 100 entlang jeder einer Vielzahl von Linien gebildet, die so eingestellt sind, dass sie ein Gittermuster zum Schneiden des Zielobjekts 100, das ein Wafer ist, in eine Vielzahl von Chips bilden.
  • Zunächst bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7, der das Zielobjekt 100 hält, entlang der X-Richtung und der Y-Richtung, so dass der Halteabschnitt 7 dem Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der Z-Richtung gegenüberliegt. Dann dreht der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 um die Achse parallel zur Z-Richtung, um die Vielzahl von Linien, die sich in einer Richtung auf dem Zielobjekt 100 erstrecken, mit der X-Richtung auszurichten.
  • Anschließend bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 auf einer Linie zu positionieren, die sich in einer Richtung erstreckt. Femer bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 auf einer anderen der sich in einer Richtung erstreckenden Linien zu positionieren. Dann bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren. Ferner bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren.
  • Dann gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus und der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L1, während die Lichtquelle 82 das Laserlicht L2 ausgibt und der Laserbearbeitungskopf 10B das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L2 bestrahlt. Gleichzeitig bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 entlang einer Linie, die sich in eine Richtung erstreckt, relativ zu bewegen, und um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 entlang einer anderen Linie, die sich in eine Richtung erstreckt, relativ zu bewegen. Auf diese Weise formt die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den modifizierten Bereich innerhalb des Zielobjekts 100 entlang jeder der Vielzahl von Linien, die sich in einer Richtung auf dem Zielobjekt 100 erstrecken.
  • Anschließend dreht der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 um eine Achse parallel zur Z-Richtung, so dass eine Vielzahl von Linien, die sich in der anderen Richtung orthogonal zu der einen Richtung des Zielobjekts 100 erstrecken, mit der X-Richtung ausgerichtet werden.
  • Anschließend bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 auf einer Linie zu positionieren, die sich in die andere Richtung erstreckt. Andererseits bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Y-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 auf einer anderen Linie zu positionieren, die sich in der anderen Richtung erstreckt. Dann bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10A entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren. Ferner bewegt der Bewegungsmechanismus 6 den Laserbearbeitungskopf 10B entlang der Z-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 innerhalb des Zielobjekts 100 zu positionieren.
  • Dann gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus und der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L1, während die Lichtquelle 82 das Laserlicht L2 ausgibt und der Laserbearbeitungskopf 10B das Zielobjekt 100 mit dem Laserlicht L2 bestrahlt. Gleichzeitig bewegt der Bewegungsmechanismus 5 den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 entlang einer sich in die andere Richtung erstreckenden Linie relativ zu bewegen, und um den Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 entlang einer anderen sich in die andere Richtung erstreckenden Linie relativ zu bewegen. Auf diese Weise bildet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 den modifizierten Bereich innerhalb des Zielobjekts 100 entlang jeder der Vielzahl von Linien, die sich in der anderen Richtung auf dem Zielobjekt 100 orthogonal zu der einen Richtung erstrecken.
  • In einem oben beschriebenen Bearbeitungsbeispiel gibt die Lichtquelle 81 das Laserlicht L1 aus, das durch Pulsoszillation durch das Zielobjekt 100 hindurchgeht, und die Lichtquelle 82 gibt das Laserlicht L2 aus, das durch Pulsoszillation durch das Zielobjekt 100 hindurchgeht. Wenn solche Laserlichter im Inneren des Zielobjekts 100 fokussiert werden, werden die Laserlichter hauptsächlich in dem Bereich absorbiert, der den Fokussierungspunkten der Laserlichter entspricht, wodurch der modifizierte Bereich im Inneren des Zielobjekts 100 gebildet wird. Der modifizierte Bereich ist ein Bereich, in dem sich die Dichte, der Brechungsindex, die mechanische Festigkeit und andere physikalische Eigenschaften von denen der umgebenden nicht modifizierten Bereiche unterscheiden. Beispiele für den modifizierten Bereich sind ein Schmelzbehandlungsbereich, ein Rissbildungsbereich, ein Bereich mit dielektrischem Durchbruch, ein Brechungsindexänderungsbereich und ähnliches.
  • Wenn das Zielobjekt 100 mit dem Laserlichtausgang unter Verwendung der Pulsoszillation bestrahlt wird und der Fokussierungspunkt des Laserlichts relativ entlang der auf dem Zielobjekt 100 eingestellten Linie bewegt wird, werden mehrere modifizierte Flecken in einer ausgerichteten Weise entlang der Linie gebildet. Ein modifizierter Punkt wird durch die Bestrahlung mit einem Laserlichtpuls gebildet. Eine Linie von modifizierten Bereichen ist eine Ansammlung einer Vielzahl von modifizierten Punkten, die zueinander ausgerichtet sind. Benachbarte modifizierte Punkte können miteinander verbunden oder voneinander getrennt sein, abhängig von der relativen Bewegungsgeschwindigkeit des Fokussierungspunkts des Laserlichts in Bezug auf das Zielobjekt 100 und der Wiederholfrequenz des Laserlichts.
  • [Konfiguration des Laserbearbeitungskopfes]
  • Wie in 3 und 4 dargestellt, umfasst der Laserbearbeitungskopf 10A ein Gehäuse 11, einen Eintrittsabschnitt 12, einen Einstellabschnitt13 und einen Sammelabschnitt 14.
  • Das Gehäuse 11 hat einen ersten Wandabschnitt 21, einen zweiten Wandabschnitt 22, einen dritten Wandabschnitt 23, einen vierten Wandabschnitt 24, einen fünften Wandabschnitt 25 und einen sechsten Wandabschnitt 26. Der erste Wandabschnitt 21 und der zweite Wandabschnitt 22 sind in X-Richtung einander zugewandt. Der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 sind einander in Y-Richtung zugewandt. Der fünfte Wandabschnitt 25 und der sechste Wandabschnitt 26 sind einander in der Z-Richtung zugewandt.
  • Der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 ist kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22. Der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 ist kürzer als der Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26. Der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 kann gleich dem Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26 sein, oder er kann länger sein als der Abstand zwischen dem fünften Wandabschnitt 25 und dem sechsten Wandabschnitt 26.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A befindet sich der erste Wandabschnitt 21 auf der Seite des feststehenden Abschnitts 61 des Bewegungsmechanismus 6, und der zweite Wandabschnitt 22 befindet sich auf der dem feststehenden Abschnitt 61 gegenüberliegenden Seite. Der dritte Wandabschnitt 23 befindet sich auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 des Bewegungsmechanismus 6, und der vierte Wandabschnitt 24 befindet sich auf der dem Befestigungsabschnitt 65 gegenüberliegenden Seite, die die Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B ist (siehe 2). Der fünfte Wandabschnitt 25 befindet sich auf der dem Halteabschnitt 7 gegenüberliegenden Seite, und der sechste Wandabschnitt 26 befindet sich auf der Seite des Halteabschnitts 7.
  • Das Gehäuse 11 ist so konfiguriert, dass es an dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt wird, wobei der dritte Wandabschnitt 23 auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 des Bewegungsmechanismus 6 angeordnet ist. Die genaue Konfiguration ist wie folgt. Der Befestigungsabschnitt 65 umfasst eine Grundplatte 65a und eine Befestigungsplatte 65b. Die Grundplatte 65a ist an einer am beweglichen Abschnitt 63 vorgesehenen Schiene befestigt (siehe 2). Die Befestigungsplatte 65b steht an einem Endabschnitt der Grundplatte 65a auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B (siehe 2). Das Gehäuse 11 ist mit dem Befestigungsabschnitt 65 durch Verschraubung von Bolzen 28 an der Befestigungsplatte 65b über Stützen 27 in einem Zustand befestigt, in dem der dritte Wandabschnitt 23 in Kontakt mit der Befestigungsplatte 65b ist. Die Stützen 27 sind jeweils an dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22 vorgesehen. Das Gehäuse 11 ist lösbar mit dem Befestigungsabschnitt 65 verbunden.
  • Der Eintrittsabschnitt 12 ist mit dem fünften Wandabschnitt 25 verbunden. Das Laserlicht L1 tritt durch den Eintrittsabschnitt 12 in das Gehäuse 11 ein. Der Eintrittsabschnitt 12 ist in X-Richtung zur Seite des zweiten Wandabschnitts 22 (eine Seite des Wandabschnitts) und in Y-Richtung zur Seite des vierten Wandabschnitts 24 versetzt. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem zweiten Wandabschnitt 22 in X-Richtung kürzer als der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem ersten Wandabschnitt 21 in X-Richtung, und der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem vierten Wandabschnitt 24 in Y-Richtung ist kürzer als der Abstand zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem dritten Wandabschnitt 23 in X-Richtung.
  • Der Eintrittsabschnitt 12 ist so konfiguriert, dass er mit einem Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 verbunden werden kann. Der Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 ist mit einer Sammellinse ausgestattet, die das von einem Emissionsende des Lichtwellenleiters emittierte Laserlicht L1 sammelt, aber nicht mit einem Isolator versehen ist, der das Rücklicht unterdrückt. Der Isolator ist an einem Zwischenabschnitt des Lichtwellenleiters vorgesehen, der mehr auf der Seite der Lichtquelle 81 liegt als der Verbindungsendabschnitt 2a. Dies führt zu einer Verkleinerung des Verbindungsendabschnitts 2a und des Eintrittsabschnitts 12. Der Isolator kann am Verbindungsendabschnitt 2a des Lichtwellenleiters 2 vorgesehen werden.
  • Der Einstellabschnitt 13 ist im Gehäuse 11 angeordnet. Der Einstellabschnitt 13 stellt das Laserlicht L1, das durch den Eintrittsabschnitt 12 eintritt, ein. Der Einstellabschnitt 13 ist an der Seite des vierten Wandabschnitts 24 in Bezug auf einen Trennwandabschnitt 29 im Gehäuse 11 angeordnet. Der Einstellabschnitt 13 ist an dem Trennwandabschnitt 29 angebracht. Das Trennwandabschnitt 29 ist im Gehäuse 11 vorgesehen und unterteilt den Bereich im Gehäuse 11 in einen Bereich auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 und einen Bereich auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24. Der Trennwandabschnitt 29 ist mit dem Gehäuse 11 zusammengebaut. Jede Konfiguration des Einstellabschnitts 13 ist an der Seite des vierten Wandabschnitts 24 an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt. Der Trennwandabschnitt 29 fungiert als optische Basis, die jede Konfiguration des Einstellabschnitts 13 hält. Details zu den Konfigurationen des Einstellabschnitts 13 werden später beschrieben.
  • Der Sammelabschnitt 14 ist in dem sechsten Wandabschnitt 26 angeordnet. Insbesondere ist der Sammelabschnitt 14 in dem sechsten Wandabschnitt 26 angeordnet, während er in ein in dem sechsten Wandabschnitt 26 ausgebildetes Loch 26a eingesetzt ist. Der Sammelabschnitt 14 sammelt das vom Einstellabschnitt 13 eingestellte Laserlicht L1 und strahlt es aus dem Gehäuse 11 nach außen ab. Der Sammelabschnitt 14 ist in X-Richtung zum zweiten Wandabschnitt 22 (eine Wandabschnittseite) und in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem zweiten Wandabschnitt 22 in X-Richtung kürzer als der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem ersten Wandabschnitt 21 in X-Richtung, und der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem vierten Wandabschnitt 24 in Y-Richtung ist kürzer als der Abstand zwischen dem Sammelabschnitt 14 und dem dritten Wandabschnitt 23 in X-Richtung.
  • Wie in 5 dargestellt, umfasst der Einstellabschnitt 13 einen Dämpfer 31, einen Strahlaufweiter 32 und einen Spiegel 33. Der Eintrittsabschnitt 12 sowie der Dämpfer 31, der Strahlaufweiter 32 und der Spiegel 33 des Einstellabschnitts 13 sind auf einer Geraden (erste Gerade) A1 angeordnet, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Der Dämpfer 31 und der Strahlaufweiter 32 sind zwischen dem Eintrittsabschnitt 12 und dem Spiegel 33 auf der Geraden A1 angeordnet. Der Dämpfer 31 regelt die Ausgabe des Laserlichts L1, das durch den Eintrittsabschnitt 12 eingetreten ist. Der Strahlaufweiter 32 vergrößert den Durchmesser des Laserlichts L1, dessen Ausgabe durch den Dämpfer 31 eingestellt wurde. Der Spiegel 33 reflektiert das Laserlicht L1, dessen Durchmesser durch den Strahlaufweiter 32 verbreitert wurde.
  • Der Einstellabschnitt 13 umfasst ferner einen reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 und ein optisches Abbildungssystem 35. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 und das optische Abbildungssystem 35 des Einstellabschnitts 13 sowie der Sammelabschnitt 14 sind auf einer Geraden (zweite Gerade) A2 angeordnet, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 moduliert das vom Spiegel 33 reflektierte Laserlicht L1. Der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34 ist z. B. ein räumlicher Lichtmodulator (SLM) aus einem reflektierenden Flüssigkristall (Liquid Crystal on Silicon (LCOS)). Das optische Abbildungssystem 35 dient als bilaterales telezentrisches optisches System, in dem eine reflektierende Fläche 34a des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators 34 und eine Eintrittspupillenfläche 14a des Sammelabschnitts 14 in einer Abbildungsbeziehung stehen. Das optische Abbildungssystem 35 umfasst drei oder mehr Linsen.
  • Die Gerade A1 und die Gerade A2 liegen auf einer Ebene orthogonal zur Y-Richtung. Die Gerade A1 befindet sich auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 (eine Wandabschnittsseite) in Bezug auf die Gerade A2. Im Laserbearbeitungskopf 10A tritt das Laserlicht L1 durch den Eintrittsabschnitt 12 in das Gehäuse 11 ein, bewegt sich auf der Geraden A1, wird nacheinander von dem Spiegel 33 und dem reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 reflektiert und bewegt sich dann auf der Geraden A2, um durch den Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 emittiert zu werden. Die Reihenfolge der Anordnung des Dämpfers 31 und des Strahlaufweiters 32 kann umgekehrt werden. Der Dämpfer 31 kann zwischen dem Spiegel 33 und dem reflektierenden Raumlichtmodulator 34 angeordnet sein. Der Einstellabschnitt 13 kann noch weitere optische Komponenten enthalten (z. B. einen vor dem Strahlaufweiter 32 angeordneten Lenkspiegel o. ä.).
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A umfasst femer einen dichroitischen Spiegel 15, einen Messabschnitt 16, einen Überwachungsabschnitt 17, einen Ansteuerungsabschnitt 18 und einen Schaltkreisabschnitt 19.
  • Der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem optischen Abbildungssystem 35 und dem Sammelabschnitt 14 auf der Geraden A2 angeordnet. Das heißt, der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem Einstellabschnitt 13 und dem Sammelabschnitt 14 im Gehäuse 11 angeordnet. Der dichroitische Spiegel 15 ist auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt. Der dichroitische Spiegel 15 überträgt das Laserlicht L1. Um Astigmatismus zu unterdrücken, ist der dichroitische Spiegel 15 vorzugsweise ein Würfel oder eine Doppelplatte, die verdreht angeordnet sind
  • Der Messabschnitt 16 ist im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 (gegenüber der einen Wandabschnittsseite) in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Messabschnitt 16 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Messabschnitt 16 gibt Messlicht L10 aus, um den Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 (z. B. der Oberfläche auf der Seite, auf der das Laserlicht L1 einfällt) und dem Sammelabschnitt 14 zu messen, und erfasst das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 über den Sammelabschnitt 14. Somit wird die Oberfläche des Zielobjekts 100 mit dem vom Messabschnitt 16 ausgegebenen Messlicht L10 über den Sammelabschnitt 14 bestrahlt, und dann wird das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 durch den Messabschnitt 16 über den Sammelabschnitt 14 erfasst.
  • Genauer gesagt wird das vom Messabschnitt 16 ausgegebene Messlicht L10 der Reihe nach von einem Strahlteiler 20 und dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, der an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht ist, und wird dann vom Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 emittiert. Das an der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Messlicht L10 tritt vom Sammelabschnitt 14 in das Gehäuse 11 ein und wird der Reihe nach von dem dichroitischen Spiegel 15 und dem Strahlteiler 20 reflektiert, um auf den Messabschnitt 16 aufzutreffen und von diesem erfasst zu werden.
  • Der Überwachungsabschnitt 17 ist im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 (gegenüber der einen Wandabschnittsseite) in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Überwachungsabschnitt 17 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Überwachungsabschnitt 17 gibt Überwachungslicht L20 aus, um die Oberfläche des Zielobjekts 100 zu überwachen (zum Beispiel die Oberfläche auf der Seite, auf der das Laserlicht L1 einfällt), und erfasst das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 über den Sammelabschnitt 14. Somit wird die Oberfläche des Zielobjekts 100 mit dem Überwachungslicht L20 bestrahlt, das von dem Überwachungsabschnitt 17 über den Sammelabschnitt 14 ausgegeben wird, und dann wird das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 von dem Überwachungsabschnitt 17 über den Sammelabschnitt 14 erfasst.
  • Genauer gesagt wird das vom Überwachungsabschnitt 17 ausgegebene Überwachungslicht L20 durch den Strahlteiler 20 übertragen und von dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, um vom Sammelabschnitt 14 zur Außenseite des Gehäuses 11 abgestrahlt zu werden. Das von der Oberfläche des Zielobjekts 100 reflektierte Überwachungslicht L20 tritt durch den Sammelabschnitt 14 in das Gehäuse 11 ein und wird von dem dichroitischen Spiegel 15 reflektiert, wird dann durch den Strahlteiler 20 übertragen und trifft auf den Überwachungsabschnitt 17 auf und wird von diesem erfasst. Die Wellenlängen des Laserlichts L1, des Messlichts L10 und des Überwachungslichts L20 sind voneinander verschieden (zumindest sind ihre mittleren Wellenlängen gegeneinander verschoben).
  • Der Ansteuerungsabschnitt 18 ist an dem Trennwandabschnitt 29 auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 angebracht. Der Ansteuerungsabschnitt 18 bewegt den am sechsten Wandabschnitt 26 angeordneten Sammelabschnitt 14 entlang der Z-Richtung, indem er z. B. die Antriebskraft eines piezoelektrischen Elements nutzt.
  • Der Schaltkreisabschnitt 19 ist auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 im Gehäuse 11 angeordnet. Insbesondere ist der Schaltkreisabschnitt 19 im Gehäuse 11 an der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13, den Messabschnitt 16 und den Überwachungsabschnitt 17 angeordnet. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist von dem Trennwandabschnitt 29 getrennt. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist z.B. eine Vielzahl von Leiterplatten. Der Schaltkreisabschnitt 19 verarbeitet ein Signal, das vom Messabschnitt 16 ausgegeben wird, und ein Signal, das in den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 eingegeben wird. Der Schaltkreisabschnitt 19 steuert den Ansteuerungsabschnitt 18 auf der Grundlage der Signalausgabe des Messabschnitts 16. Beispielsweise steuert der Schaltkreisabschnitt 19 den Ansteuerungsabschnitt 18, um einen konstanten Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 auf der Grundlage der Signalausgabe des Messabschnitts 16 aufrechtzuerhalten (um einen konstanten Abstand zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 aufrechtzuerhalten). Das Gehäuse 11 weist einen Verbinder (nicht dargestellt) auf, an den eine Verdrahtung zur elektrischen Verbindung des Schaltkreisabschnitts 19 mit der Steuerung 9 (siehe 1) oder dergleichen angeschlossen wird.
  • Ähnlich wie der Laserbearbeitungskopf 10A umfasst der Laserbearbeitungskopf 10B das Gehäuse 11, den Eintrittsabschnitt 12, den Einstellabschnitt 13, den Sammelabschnitt 14, den dichroitischen Spiegel 15, den Messabschnitt 16, den Überwachungsabschnitt 17, den Ansteuerungsabschnitt 18 und den Schaltkreisabschnitt 19. Es sollte beachtet werden, dass, wie in 2 dargestellt, die Konfigurationen des Laserbearbeitungskopfes 10B in einer ebenensymmetrischen Beziehung zu den Konfigurationen des Laserbearbeitungskopfes 10A stehen, und zwar um eine virtuelle Ebene, die durch den Mittelpunkt zwischen dem Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 verläuft und orthogonal zur Y-Richtung ist.
  • Zum Beispiel ist das Gehäuse (erstes Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10A an dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10B in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 positioniert ist. Andererseits ist das Gehäuse (zweites Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B an dem Befestigungsabschnitt 66 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10A in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 positioniert ist und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 positioniert ist.
  • Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist so konfiguriert, dass es mit dem dritten Wandabschnitt 23, der auf der Seite des Befestigungsabschnitts 66 angeordnet ist, am Befestigungsabschnitt 66 befestigt wird. Die genaue Konfiguration ist wie folgt. Der Befestigungsabschnitt 66 umfasst eine Grundplatte 66a und eine Befestigungsplatte 66b. Die Grundplatte 66a ist an einer Schiene befestigt, die an dem beweglichen Abschnitt 63 vorgesehen ist. Die Befestigungsplatte 66b steht an einem Endabschnitt der Grundplatte 66a an der Seite des Laserbearbeitungskopfs 10A. Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 66 befestigt, wobei der dritte Wandabschnitt 23 in Kontakt mit der Befestigungsplatte 66b ist. Das Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist lösbar an dem Befestigungsteil 66 befestigt.
  • [Betrieb und Wirkung]
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A hat keine im Gehäuse 11 vorgesehene Lichtquelle zur Ausgabe des Laserlichts L1. Dadurch kann das Gehäuse 11 verkleinert werden. Im Gehäuse 11 ist der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22, und der am sechsten Wandabschnitt 26 angeordnete Sammelabschnitt 14 ist in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt24 hin versetzt. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn eine weitere Komponente (z. B. der Laserbearbeitungskopf 10B) auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, in der der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 einander zugewandt sind. Da außerdem der Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt 23 und dem vierten Wandabschnitt 24 kleiner ist als der Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt 21 und dem zweiten Wandabschnitt 22, kann der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, in der der dritte Wandabschnitt 23 und der vierte Wandabschnitt 24 einander gegenüberliegen. Daher ist der Laserbearbeitungskopf 10A dazu geeignet, den Sammelabschnitt 14 entlang der Richtung orthogonal zu seiner optischen Achse zu bewegen.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Eintrittsabschnitt 12 im fünften Wandabschnitt 25 vorgesehen und in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt. Bei dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z. B. der Schaltkreisabschnitt 19) in einem Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A weist den Schaltkreisabschnitt 19 auf, der auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 im Gehäuse 11 angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 effektiv genutzt werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist der Einstellabschnitt 13 an dem vierten Wandabschnitt 24 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 in dem Gehäuse 11 angeordnet, und der Schaltkreisabschnitt 19 ist an der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Trennwandabschnitt 29 in dem Gehäuse 11 angeordnet. Da bei dieser Konfiguration die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme nur schwer auf den Einstellabschnitt 13 übertragen wird, ist es möglich, Verzerrungen im Einstellabschnitt 13 zu unterdrücken, die durch die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme verursacht werden, wodurch das Laserlicht L1 in geeigneter Weise eingestellt werden kann. Darüber hinaus kann der Schaltkreisabschnitt 19 beispielsweise in dem Bereich im Gehäuse 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 durch Luftkühlung, Wasserkühlung oder dergleichen effizient gekühlt werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A weist den Einstellabschnitt 13 auf, der an dem Trennwandabschnitt 29 befestigt ist. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 zuverlässig und stabil im Gehäuse 11 gelagert werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist der Schaltkreisabschnitt 19 von dem Trennwandabschnitt 29 getrennt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die im Schaltkreisabschnitt 19 erzeugte Wärme, die über den Trennwandabschnitt 29 auf den Einstellabschnitt 13 übertragen wird, zuverlässiger zu unterdrücken.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Sammelabschnitt 14 in Richtung des zweiten Wandabschnitts 22 in X-Richtung versetzt. Mit dieser Konfiguration kann der Sammelabschnitt 14, selbst wenn eine weitere Komponente auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 vorhanden ist, in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 beispielsweise entlang einer Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A ist der Eintrittsabschnitt 12 im fünften Wandabschnitt 25 vorgesehen und in X-Richtung zum zweiten Wandabschnitt 22 hin versetzt. Mit dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z.B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17) in einem Bereich eines Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A sind der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17 im Bereich des Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der Schaltkreisabschnitt 19 ist im Bereich des Gehäuses 11 auf der Seite des dritten Wandabschnitts 23 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet. Der dichroitische Spiegel 15 ist zwischen dem Einstellabschnitt 13 und dem Sammelabschnitt 14 im Gehäuse 11 angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann der Bereich innerhalb des Gehäuses 11 effektiv genutzt werden. Darüber hinaus kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 die Bearbeitung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Bearbeitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 auf der Grundlage eines Ergebnisses der Überwachung der Oberfläche des Zielobjekts 100 durchgeführt werden.
  • Im Laserbearbeitungskopf 10A steuert der Schaltkreisabschnitt 19 den Ansteuerungsabschnitt 18 auf der Grundlage des vom Messabschnitt 16 ausgegebenen Signals. Mit dieser Konfiguration kann die Position des Fokussierungspunkts des Laserlichts L1 auf der Grundlage eines Ergebnisses der Messung des Abstands zwischen der Oberfläche des Zielobjekts 100 und dem Sammelabschnitt 14 eingestellt werden.
  • Ferner sind im Laserbearbeitungskopf 10A der Eintrittsabschnitt 12 sowie der Dämpfer 31, der Strahlaufweiter 32 und der Spiegel 33 des Einstellabschnitts 13 auf der in Z-Richtung verlaufenden Geraden A1 angeordnet. Femer sind auf der Geraden A2 in Z-Richtung der reflektierende räumliche Lichtmodulator 34, das optische Abbildungssystem 35 und der Sammelabschnitt 14 des Einstellabschnitts 13 sowie der Sammelabschnitt 14 angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 einschließlich des Dämpfers 31, des Strahlaufweiters 32, des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators 34 und des optischen Abbildungssystems 35 kompakt gestaltet werden.
  • In dem Laserbearbeitungskopf 10A ist die Gerade A1 auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 in Bezug auf die Gerade A2 positioniert. Wenn bei dieser Konfiguration andere optische Systeme, die den Sammelabschnitt 14 verwenden (z. B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17), in dem Bereich des Bereichs im Gehäuse 11 auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 vorgesehen werden, kann der Freiheitsgrad bei der Konfiguration der anderen optischen Systeme verbessert werden.
  • Der zuvor erwähnte Betrieb sowie die Effekte werden in ähnlicher Weise durch den Laserbearbeitungskopf 10B erzielt.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10B im Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10A versetzt, und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B ist in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10A im Gehäuse 11 des Laserbearbeitungskopfes 10B versetzt. Mit dieser Konfiguration können der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B nahe aneinander herangeführt werden, wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B entlang der Y-Richtung bewegt. Wenn sich die beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegen, kann außerdem der von jedem der beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B eingenommene Raum verkleinert werden. Daher kann mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 das Zielobjekt 100 effizient bearbeitet werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 bewegt sich das Paar von Befestigungsabschnitten 65 und 66 jeweils entlang der Y-Richtung und der Z-Richtung. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt 100 effizienter bearbeitet werden.
  • In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 bewegt sich der Halteabschnitt 7 sowohl in X- als auch in Y-Richtung und dreht sich um die Achse parallel zur Z-Richtung. Mit dieser Konfiguration kann das Zielobjekt 100 effizienter bearbeitet werden.
  • [Modifikationsbeispiele]
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können, wie in 6 dargestellt, der Eintrittsabschnitt 12, der Einstellabschnitt 13 und der Sammelabschnitt 14 auf einer Geraden A angeordnet sein, die sich entlang der Z-Richtung erstreckt. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 kompakt gestaltet werden. In diesem Fall muss der Einstellabschnitt 13 den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 und das optische Abbildungssystem 35 nicht enthalten. Außerdem kann der Einstellabschnitt 13 den Dämpfer 31 und den Strahlaufweiter 32 enthalten. Mit dieser Konfiguration kann der Einstellabschnitt 13 mit dem Dämpfer 31 und dem Strahlaufweiter 32 kompakt ausgebildet werden. Die Reihenfolge der Anordnung des Dämpfers 31 und des Strahlaufweiters 32 kann vertauscht werden.
  • Das Gehäuse 11 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, um an dem Befestigungsabschnitt 65 (oder dem Befestigungsabschnitt 66) befestigt zu werden, wobei mindestens einer des ersten Wandabschnitts 21, des zweiten Wandabschnitts 22, des dritten Wandabschnitts 23 und des fünften Wandabschnitts 25 auf der Seite des Befestigungsabschnitts 65 (oder des Befestigungsabschnitts 66) der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, solange er zumindest in Y-Richtung zum vierten Wandabschnitt 24 hin versetzt ist. Bei solchen Konfigurationen kann, selbst wenn auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 eine weitere Komponente vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 beispielsweise entlang der Y-Richtung bewegt. Wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung bewegt, kann außerdem der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden. Wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Z-Richtung bewegt, kann der Sammelabschnitt 14 beispielsweise in die Nähe des Zielobjektobjekts 100 gebracht werden.
  • Der Sammelabschnitt 14 kann in Richtung des ersten Wandabschnitts 21 in X-Richtung versetzt sein. Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn beispielsweise eine weitere Komponente auf der Seite des ersten Wandabschnitts 21 vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn das Gehäuse 11 entlang einer Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt wird. In diesem Fall kann der Eintrittsabschnitt 12 in Richtung des ersten Wandabschnitts 21 in X-Richtung versetzt sein. Bei dieser Konfiguration kann eine weitere Komponente (z. B. der Messabschnitt 16 und der Überwachungsabschnitt 17) in einem Bereich, eines Bereichs im Gehäuse 11, auf der Seite des zweiten Wandabschnitts 22 in Bezug auf den Einstellabschnitt 13 angeordnet werden, oder ein solcher Bereich kann für andere ähnliche Zwecke verwendet werden. Somit kann der Bereich effektiv genutzt werden.
  • Der Schaltkreisabschnitt 19 ist nicht auf die Verarbeitung einer Signalausgabe aus dem Messabschnitt 16 und/oder einer Signaleingabe in den reflektierenden räumlichen Lichtmodulator 34 beschränkt und kann jedes Signal im Laserbearbeitungskopf verarbeiten.
  • Ferner kann die Führung des Laserlichts L1 vom Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelleneinheit 8 zum Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A und/oder die Führung des Laserlichts L2 vom Emissionsabschnitt 82a der Lichtquelleneinheit 8 zum Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10B durch einen Spiegel realisiert werden. 7 ist eine Vorderansicht eines Teils der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, in der das Laserlicht L1 durch einen Spiegel geführt wird. In der in 7 dargestellten Konfiguration ist die Lichtquelle 81 an dem feststehenden Abschnitt 61 so angebracht, dass sie sich auf der Seite (Seite gegenüber dem beweglichen Abschnitt 64) des beweglichen Abschnitts 63 in Y-Richtung befindet. Der Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 ist der Seite des beweglichen Abschnitts 63 zugewandt. Der Spiegel 3, der das Laserlicht L1 reflektiert, ist an dem beweglichen Abschnitt 63 angebracht. Der Spiegel 3 ist an dem beweglichen Abschnitt 63 so angebracht, dass er dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 in Y-Richtung und dem Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A in Z-Richtung zugewandt ist. Das von dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 wird von dem Spiegel 3 derart reflektiert, dass es durch den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintritt. Die Lichtquelle 81 kann an dem Vorrichtungsrahmen 1a befestigt werden.
  • Bei der in 7 dargestellten Konfiguration wird der Zustand, in dem der Spiegel 3 dem Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 in der Y-Richtung zugewandt ist, beibehalten, selbst wenn sich der Bewegungsabschnitt 63 entlang der Y-Richtung bewegt. Darüber hinaus wird der Zustand, in dem der Spiegel 3 dem Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A in der Z-Richtung zugewandt ist, beibehalten, auch wenn sich der Befestigungsabschnitt 65 entlang der Z-Richtung bewegt. Somit kann das vom Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 zuverlässig in den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintreten, unabhängig von der Position des Laserbearbeitungskopfes 10A. Darüber hinaus kann eine Lichtquelle, wie z. B. ein Ultrakurzpulslaser mit hoher Leistung, für den die Führung durch den Lichtwellenleiter 2 ansonsten schwierig ist, verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann bei der in 7 dargestellten Konfiguration der Spiegel 3 an dem beweglichen Abschnitt 63 so angebracht werden, dass er in Winkel und/oder Position einstellbar ist. Mit dieser Konfiguration kann das vom Emissionsabschnitt 81a der Lichtquelle 81 emittierte Laserlicht L1 zuverlässig in den Eintrittsabschnitt 12 des Laserbearbeitungskopfes 10A eintreten.
  • Darüber hinaus kann die Lichtquelleneinheit 8 eine einzige Lichtquelle enthalten. In diesem Fall kann die Lichtquelleneinheit 8 so konfiguriert sein, dass sie einen Teil eines Laserlichts, das von einer Lichtquelle ausgegeben wird, aus dem Emissionsabschnitt 81a emittiert und den restlichen Teil des Laserlichts aus einem Emissionsabschnitt 82a emittiert.
  • Außerdem kann die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 einen Laserbearbeitungskopf 10A enthalten. Auch in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, kann, selbst wenn beispielsweise auf der Seite des vierten Wandabschnitts 24 eine weitere Komponente vorhanden ist, der Sammelabschnitt 14 in die Nähe der weiteren Komponente gebracht werden, wenn sich das Gehäuse 11 entlang der Y-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Sammelabschnitts 14 bewegt. Darüber hinaus kann bei einer Bewegung des Gehäuses 11 entlang der Y-Richtung der vom Gehäuse 11 eingenommene Raum verkleinert werden. Somit kann auch mit der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, das Zielobjekt 100 effizient bearbeitet werden. Außerdem kann bei der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die einen Laserbearbeitungskopf 10A enthält, das Zielobjektobjekt 100 effizienter bearbeitet werden, wenn sich der Befestigungsabschnitt 65 entlang der Z-Richtung bewegt. Darüber hinaus kann in der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit einem Laserbearbeitungskopf 10A das Zielobjektobjekt 100 effizienter bearbeitet werden, wenn sich der Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung bewegt und um die Achse parallel zur Z-Richtung dreht.
  • Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 kann drei oder mehr Laserbearbeitungsköpfe enthalten. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 mit zwei Paaren von Laserbearbeitungsköpfen. Die in 8 dargestellte Laserbearbeitungsvorrichtung 1 umfasst eine Vielzahl von Bewegungsmechanismen 200, 300 und 400, den Halteabschnitt 7, das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B, ein Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D und eine Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt).
  • Der Bewegungsmechanismus 200 bewegt den Halteabschnitt 7 entlang der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung und dreht den Halteabschnitt 7 um eine Achse parallel zur Z-Richtung.
  • Der Bewegungsmechanismus 300 umfasst einen feststehenden Abschnitt 301 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 305 und 306. Der feststehende Abschnitt 301 ist an einem Vorrichtungsrahmen (nicht dargestellt) befestigt. Das Paar von Befestigungsabschnitten 305 und 306 ist jeweils an einer Schiene befestigt, die am feststehenden Abschnitt 301 vorgesehen ist, und kann sich unabhängig voneinander in Y-Richtung bewegen.
  • Der Bewegungsmechanismus 400 umfasst einen feststehenden Abschnitt 401 und ein Paar von Befestigungsabschnitten (einen ersten Befestigungsabschnitt und einen zweiten Befestigungsabschnitt) 405 und 406. Der feststehende Abschnitt 401 ist an einem Vorrichtungsrahmen (nicht dargestellt) befestigt. Die beiden Befestigungsabschnitte 405 und 406 sind jeweils an einer am feststehenden Abschnitt 401 vorgesehenen Schiene befestigt und können sich unabhängig voneinander in X-Richtung bewegen. Die Schiene des feststehenden Abschnitts 401 ist so angeordnet, dass sie sich dreidimensional mit der Schiene des feststehenden Abschnitts 301 schneidet.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10A ist an dem Befestigungsabschnitt 305 des Bewegungsmechanismus 300 angebracht. Der Laserbearbeitungskopf 10A bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er gleichzeitig dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10A emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet. Der Laserbearbeitungskopf 10B ist an dem Befestigungsabschnitt 306 des Bewegungsmechanismus 300 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10B bestrahlt das vom Auflageteil 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit einem Laserlicht, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10B emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet.
  • Der Laserbearbeitungskopf 10C ist an dem Befestigungsabschnitt 405 des Bewegungsmechanismus 400 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10C bestrahlt das von dem Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit Laserlicht, während er gleichzeitig dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10C emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet. Der Laserbearbeitungskopf 10D ist an dem Befestigungsabschnitt 406 des Bewegungsmechanismus 400 befestigt. Der Laserbearbeitungskopf 10D bestrahlt das vom Halteabschnitt 7 gehaltene Zielobjekt 100 mit einem Laserlicht, während er dem Halteabschnitt 7 in Z-Richtung gegenüberliegt. Das vom Laserbearbeitungskopf 10D emittierte Laserlicht wird durch den Lichtwellenleiter 2 von der Lichtquelleneinheit (nicht dargestellt) geleitet.
  • Die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist die gleiche wie die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1. Die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 ist die gleiche wie die Konfiguration des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B, die sich Drehung des Paares von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B in der in 1 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1 um 90° um eine Achse parallel zur Z-Richtung ergibt.
  • Das Gehäuse (erstes Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10C ist beispielsweise an dem Befestigungsabschnitt 65 befestigt, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10D in Bezug auf den dritten Wandabschnitts 23 angeordnet ist, und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitts 25 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10C ist in Richtung des vierten Wandabschnitts 24 (d.h. in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10D) in Y-Richtung versetzt.
  • Das Gehäuse (zweites Gehäuse) 11 des Laserbearbeitungskopfes 10D ist mit dem Befestigungsabschnitt 66 verbunden, wobei der vierte Wandabschnitt 24 auf der Seite des Laserbearbeitungskopfes 10C in Bezug auf den dritten Wandabschnitt 23 und der sechste Wandabschnitt 26 auf der Seite des Halteabschnitts 7 in Bezug auf den fünften Wandabschnitt 25 angeordnet ist. Der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10D ist in Richtung des vierten Wandabschnitts 24 (d.h. in Richtung des Laserbearbeitungskopfes 10C) in Y-Richtung versetzt.
  • Mit der obigen Konfiguration können in der in 8 dargestellten Laserbearbeitungsvorrichtung 1, wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegt, der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10A und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10B nahe aneinander herangeführt werden. Wenn sich die beiden Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B jeweils entlang der Y-Richtung bewegen, kann außerdem der von den beiden Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B eingenommene Raum verkleinert werden. Wenn sich das Paar Laserbearbeitungsköpfe 10C und 10D jeweils entlang der X-Richtung bewegt, können der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10C und der Sammelabschnitt 14 des Laserbearbeitungskopfes 10D nahe aneinander herangeführt werden. Wenn sich das Paar von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D jeweils entlang der X-Richtung bewegt, kann außerdem der von jedem des Paars von Laserbearbeitungsköpfen 10C und 10D eingenommene Raum verkleinert werden.
  • Der Laserbearbeitungskopf und die Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind nicht auf jene zur Bildung des modifizierten Bereichs im Zielobjekt 100 beschränkt und können daher auch zur Durchführung anderer Arten der Laserbearbeitung dienen.
  • Abschließend wird ein Beispiel für einen von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang beschrieben. Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. Es wird angenommen, dass eine Vielzahl von Linien, die sich in X-Richtung erstrecken und in Y-Richtung angeordnet sind, auf das Zielobjekt 100 eingestellt ist. In einem solchen Zustand führt die Steuerung 9 einen ersten Abtastschritt zum Abtasten einer einzelnen Linie mit dem Laserlicht L1 in X-Richtung und einen zweiten Abtastschritt zum Abtasten einer weiteren Linie mit dem Laserlicht L2 in X-Richtung durch. Der erste Abtastschritt und der zweite Abtastschritt überschneiden sich zumindest teilweise zeitlich. Insbesondere kann die Steuerung 9, während sie den ersten Abtastschritt der Reihe nach an den Linien von der in einem Endabschnitt des Zielobjekts 100 in Y-Richtung positionierten Linie in Richtung der Linie auf der Innenseite in Y-Richtung durchführt, den zweiten Abtastschritt der Reihe nach an den Linien von der in der anderen Endposition des Zielobjekts 100 in Y-Richtung positionierten Linie in Richtung der Linie auf der Innenseite in Y-Richtung durchführen. Dadurch kann der Durchsatz verbessert werden.
  • Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. In der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 führt die Steuerung 9 einen ersten Abtastschritt in einem ersten Zustand durch, in dem die Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B auf einer Linie angeordnet sind, um die eine Linie mit dem Laserlicht L1 in der X-Richtung abzutasten, wobei der Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 an einer ersten Position in der Z-Richtung positioniert ist, und führt einen zweiten Abtastschritt im ersten Zustand durch, um die eine Linie mit dem Laserlicht L2 in der X-Richtung abzutasten, wobei der Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 an einer zweiten Position (einer Position, die mehr auf der Einfallsflächenseite liegt als die erste Position) in der Z-Richtung positioniert ist. Die Steuerung 9 führt den ersten Abtastschritt und den zweiten Abtastschritt durch, wobei der Fokussierungspunkt des Laserlichts L2 so positioniert ist, dass er vom Fokussierungspunkt des Laserlichts L1 in der der X-Richtung entgegengesetzten Richtung um einen vorbestimmten Abstand getrennt ist. Der vorgegebene Abstand beträgt z. B. 300 µm. Mit dieser Konfiguration können sich Risse ausreichend aus dem modifizierten Bereich fortpflanzen, während der Durchsatz verbessert wird.
  • Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. Die Steuerung 9 führt den ersten Abtastschritt des Abtastens einer Linie mit dem Laserlicht L1 in der X-Richtung und den zweiten Abtastschritt des Abtastens einer anderen Linie mit dem Laserlicht L2 in der X-Richtung durch, wobei sich die Abtastvorgänge zumindest teilweise zeitlich überlappen, und führt einen Bilderfassungsvorgang des Erfassens eines Bildes eines Bereichs des Zielobjekts 100 einschließlich einer Linie, auf der die Bearbeitung abgeschlossen ist, unter Verwendung einer Abbildungseinheit durch, die zusammen mit dem Laserbearbeitungskopf 10A bewegt wird, während nur der zweite Abtastschritt durchgeführt wird. Bei der Bilderfassung wird Licht (z. B. Licht im nahen Infrarotbereich) verwendet, das durch das Zielobjekt 100 hindurchgeht. Mit dieser Konfiguration kann zerstörungsfrei überprüft werden, ob die Laserbearbeitung erfolgreich durchgeführt wurde, indem ein Zeitabschnitt genutzt wird, in dem der erste Abtastschritt nicht durchgeführt wird.
  • Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 führt eine Schälbearbeitung durch, bei der ein Teil des Zielobjekts 100 abgeschält wird. Während der Schälbearbeitung emittieren die Laserbearbeitungsköpfe 10A und 10B jeweils die Laserlichter L1 und L2, während sich der Halteabschnitt 7 dreht, und wird die Bewegung jedes der Fokussierungspunkte der Laserlichter L1 und L2 in horizontaler Richtung gesteuert. Dadurch wird der modifizierte Bereich entlang einer virtuellen Ebene im Zielobjekt 100 gebildet. Als Ergebnis kann ein Teil des Zielobjekts 100 mit dem modifizierten Bereich über der virtuellen Ebene, die als Begrenzung dient, abgeschält werden.
  • Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 führt eine Entgratungsbearbeitung durch, bei der ein nicht benötigter Teil des Zielobjekts 100 entfernt wird. Zum Beispiel wird bei der Entgratungsbearbeitung, während sich der Halteabschnitt 7 dreht, das Starten und Stoppen der Emission des Laserlichts L1 und L2 von den Laserbearbeitungsköpfen 10A und 10B auf der Grundlage von Rotationsinformationen über den Halteabschnitt 7 in einem Zustand gesteuert, in dem der Fokussierungspunkt an Positionen entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs des Zielobjekts 100 positioniert ist. Somit wird der modifizierte Bereich entlang der Umfangskante des effektiven Bereichs des Zielobjekts 100 gebildet. Dadurch kann der überflüssige Teil z. B. mit einer Schablone oder Luft entfernt werden, wobei der modifizierte Bereich als Begrenzung dient.
  • Ein Beispiel für den von der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 durchgeführten Vorgang ist wie folgt. Für das Zielobjekt 100 mit einer Funktionselementschicht auf der Vorderseite wird die Funktionselementschicht mit dem Laserlicht L1 entlang einer Linie von der Rückseite des Zielobjekts 100 bestrahlt, wodurch ein geschwächter Bereich in der Funktionselementschicht entlang der Linie gebildet wird. Das Laserlicht L2 mit einer Impulsbreite, die kürzer als die Impulsbreite des Laserlichts L1 ist, wird in das Zielobjekt 100 entlang der Linie von der Rückseite des Zielobjekts 100 aus emittiert, um dem Laserlicht L1 zu folgen. Mit dem so emittierten Laserlicht L2 wird der Riss, der die Vorderseite des Zielobjekts 100 erreicht, unter Ausnutzung des geschwächten Bereichs zuverlässig entlang der Linie gebildet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Laserbearbeitungsvorrichtung
    7
    Halteabschnitt
    8
    Lichtquelleneinheit
    10A, 10B, 10C, 10D
    Laserbearbeitungskopf (erster Laserbearbeitungskopf, zweiter Laserbearbeitungskopf)
    11
    Gehäuse (Erstes Gehäuse, Zweites Gehäuse)
    12
    Eintrittsabschnitt
    13
    Einstellabschnitt
    14
    Sammelabschnitt
    14
    Eintrittspupillenfläche
    15
    Dichroitischer Spiegel
    16
    Messabschnitt
    17
    Überwachungsabschnitt
    18
    Ansteuerungsabschnitt
    19
    Schaltkreisabschnitt
    21
    Erster Wandabschnitt
    22
    Zweiter Wandabschnitt
    23
    Dritter Wandabschnitt
    24
    Vierter Wandabschnitt
    25
    Fünfter Wandabschnitt
    26
    Sechster Wandabschnitt
    29
    Trennwandabschnitt
    31
    Dämpfer
    32
    Strahlaufweiter
    33
    Spiegel
    34
    Reflektierender räumlicher Lichtmodulator
    34a
    Reflektierende Oberfläche
    35
    Optisches Abbildungssystem
    65, 66, 305, 306, 405, 406
    Befestigungsabschnitt (erstes Befestigungsabschnitt, zweites Befestigungsabschn itt)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5456510 [0003]

Claims (23)

  1. Laserbearbeitungskopf, umfassend: ein Gehäuse mit einem ersten Wandabschnitt und einem zweiten Wandabschnitt, die einander in einer ersten Richtung zugewandt sind, einem dritten Wandabschnitt und einem vierten Wandabschnitt, die einander in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung zugewandt sind, und einem fünften Wandabschnitt und einem sechsten Wandabschnitt, die einander in einer dritten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung und der zweiten Richtung zugewandt sind; einen Eintrittsabschnitt, durch den ein Laserlicht in das Gehäuse eintritt, wobei der Eintrittsabschnitt am Gehäuse vorgesehen ist; einen Einstellabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht, das durch den Eintrittsabschnitt eingetreten ist, einstellt, wobei der Einstellabschnitt in dem Gehäuse angeordnet ist; und einen Sammelabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er das Laserlicht, das durch den Einstellabschnitt einstellt wurde, sammelt und das Laserlicht nach außerhalb des Gehäuses emittiert, wobei der Sammelabschnitt an dem Gehäuse angebracht ist, wobei ein Abstand zwischen dem dritten Wandabschnitt und dem vierten Wandabschnitt kürzer ist als ein Abstand zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt, das Gehäuse so konfiguriert ist, dass es an einem Befestigungsabschnitt einer Laserbearbeitungsvorrichtung angebracht werden kann, wobei mindestens einer des ersten Wandabschnitts, des zweiten Wandabschnitts, des dritten Wandabschnitts und des fünften Wandabschnitts an einer Seite des Befestigungsabschnitts angeordnet ist, und der Sammelabschnitt an dem sechsten Wandabschnitt angeordnet ist und in der zweiten Richtung zu dem vierten Wandabschnitt hin versetzt ist.
  2. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1, wobei der Eintrittsabschnitt an dem fünften Wandabschnitt vorgesehen ist und in Richtung des vierten Wandabschnitts in der zweiten Richtung versetzt ist.
  3. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Schaltkreisabschnitt, der auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse angeordnet ist, umfasst.
  4. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 3, wobei ein Trennwandabschnitt im Gehäuse vorgesehen ist, um einen Bereich im Gehäuse in einen Bereich auf der Seite des dritten Wandabschnitts und einen Bereich auf der Seite des vierten Wandabschnitts zu unterteilen, der Einstellabschnitt auf der Seite des vierten Wandabschnitts in Bezug auf den Trennwandabschnitt im Gehäuse angeordnet ist, und der Schaltkreisabschnitt auf der Seite des dritten Wandabschnitts in Bezug auf den Trennwandabschnitt im Gehäuse angeordnet ist.
  5. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4, wobei der Einstellabschnitt an dem Trennwandabschnitt angebracht ist.
  6. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Schaltkreisabschnitt von dem Trennwandabschnitt getrennt ist.
  7. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 3 bis 6, ferner umfassend: einen Messabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er Messlicht zum Messen eines Abstands zwischen einer Oberfläche eines Zielobjekts und dem Sammelabschnitt ausgibt und das von der Oberfläche des Zielobjekts reflektierte Messlicht über den Sammelabschnitt erfasst; und einen dichroitischen Spiegel, der so konfiguriert ist, dass er das Messlicht reflektiert und das Laserlicht durchlässt, wobei der Schaltkreisabschnitt ein vom Messabschnitt ausgegebenes Signal verarbeitet, und der dichroitische Spiegel zwischen dem Einstellabschnitt und dem Sammelabschnitt im Gehäuse angeordnet ist.
  8. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 7, wobei der Sammelabschnitt in Richtung eines Wandabschnitts versetzt ist, der der erste Wandabschnitt oder der zweite Wandabschnitt in der ersten Richtung ist.
  9. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 8, wobei der Eintrittsabschnitt an dem fünften Wandabschnitt vorgesehen ist und in Richtung des einen Wandabschnitts in der ersten Richtung versetzt ist.
  10. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 9, wobei der Messabschnitt auf der dem einen Wandabschnitt gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse angeordnet ist.
  11. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 9 oder 10, der femer einen Überwachungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er Überwachungslicht zum Überwachen der Oberfläche des Zielobjekts ausgibt und das an der Oberfläche des Zielobjekts reflektierte Überwachungslicht über den Sammelabschnitt erfasst, umfasst, wobei der Überwachungsabschnitt auf der dem einen Wandabschnitt gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den Einstellabschnitt im Gehäuse angeordnet ist.
  12. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 7 bis 11, der ferner einen Ansteuerungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er den Sammelabschnitt entlang der dritten Richtung bewegt, umfasst, wobei der Schaltkreisabschnitt den Ansteuerungsabschnitt auf der Grundlage der Signalausgabe des Messabschnitts steuert.
  13. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Einstellabschnitt umfasst: einen Spiegel, der so konfiguriert ist, dass er das durch den Eintrittsabschnitt eingetretene Laserlicht reflektiert; einen reflektierenden räumlichen Lichtmodulator, der so konfiguriert ist, dass er das vom Spiegel reflektierte Laserlicht moduliert; und ein optisches Abbildungssystem, das als bilaterales telezentrisches optisches System dient, in dem eine reflektierende Oberfläche des reflektierenden räumlichen Lichtmodulators und eine Eintrittspupillenfläche des Sammelabschnitts in einer Bildbeziehung stehen, der Eintrittsabschnitt und der Spiegel auf einer ersten Geraden angeordnet sind, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt, und der reflektierende räumliche Lichtmodulator, das optische Abbildungssystem und der Sammelabschnitt auf einer zweiten Geraden angeordnet sind, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt.
  14. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 13, wobei der Sammelabschnitt in Richtung eines Wandabschnitts versetzt ist, der entweder der erste Wandabschnitt oder der zweite Wandabschnitt in der ersten Richtung ist, der Eintrittsabschnitt in Richtung des einen Wandabschnitts in der ersten Richtung versetzt ist, und die erste Gerade auf einer Seite des einen Wandabschnitts in Bezug auf die zweite Gerade positioniert ist.
  15. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Einstellabschnitt ferner einen Strahlaufweiter enthält, der so konfiguriert ist, dass er einen Durchmesser des Laserlichts aufweitet, und der Strahlaufweiter zwischen dem Eintrittsabschnitt und dem Spiegel auf der ersten Geraden angeordnet ist.
  16. Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Eintrittsabschnitt, der Einstellabschnitt und der Sammelabschnitt auf einer Geraden angeordnet sind, die sich entlang der dritten Richtung erstreckt.
  17. Laserbearbeitungskopf nach Anspruch 16, wobei der Einstellabschnitt einen Dämpfer, der so konfiguriert ist, dass es einen Ausgang des Laserlichts einstellt, und einen Strahlaufweiter, der so konfiguriert ist, dass er einen Durchmesser des Laserlichts aufweitet, umfasst.
  18. Laserbearbeitungsvorrichtung, umfassend: einen ersten Laserbearbeitungskopf und einen zweiten Laserbearbeitungskopf, die jeweils der Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 17 sind; einen ersten Befestigungsabschnitt, der der Befestigungsabschnitt ist, an dem das Gehäuse des ersten Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; einen zweiten Befestigungsabschnitt, der der Befestigungsabschnitt ist, an dem das Gehäuse des zweiten Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; eine Lichtquelleneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das durch den Eintrittsabschnitt des ersten Laserbearbeitungskopfes und den Eintrittsabschnitt des zweiten Laserbearbeitungskopfes eintretende Laserlicht ausgibt; und einen Halteabschnitt, der zum Halten eines Zielobjekts konfiguriert ist, wobei der erste Befestigungsabschnitt und der zweite Befestigungsabschnitt sich jeweils entlang der zweiten Richtung bewegen, ein erstes Gehäuse, das das Gehäuse des ersten Laserbearbeitungskopfes ist, an dem ersten Befestigungsabschnitt befestigt ist, wobei der vierte Wandabschnitt des ersten Gehäuses auf der Seite des zweiten Laserbearbeitungskopfes in Bezug auf den dritten Wandabschnitt des ersten Gehäuses positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt des ersten Gehäuses auf der Seite des Halteabschnitts in Bezug auf den fünften Wandabschnitt des ersten Gehäuses positioniert ist, und ein zweites Gehäuse, das das Gehäuse des zweiten Laserbearbeitungskopfes ist, an dem zweiten Befestigungsabschnitt befestigt ist, wobei der vierte Wandabschnitt des zweiten Gehäuses auf der Seite des ersten Laserbearbeitungskopfes in Bezug auf den dritten Wandabschnitt des zweiten Gehäuses positioniert ist, und wobei der sechste Wandabschnitt des zweiten Gehäuses auf der Seite des Halteabschnitts in Bezug auf den fünften Wandabschnitt des zweiten Gehäuses positioniert ist.
  19. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei sich der erste Befestigungsabschnitt und der zweite Befestigungsabschnitt jeweils entlang der dritten Richtung bewegen.
  20. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei sich der Halteabschnitt entlang der ersten Richtung bewegt und um eine Achse parallel zur dritten Richtung dreht.
  21. Laserbearbeitungsvorrichtung, umfassend: den Laserbearbeitungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 17; den Befestigungsabschnitt, an dem das Gehäuse des Laserbearbeitungskopfes befestigt ist; eine Lichtquelleneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das Laserlicht ausgibt, das durch den Eintrittsabschnitt des Laserbearbeitungskopfes eintritt; und einen Halteabschnitt, der zum Halten eines Zielobjekts konfiguriert ist, wobei sich der Befestigungsabschnitt entlang der zweiten Richtung bewegt.
  22. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei sich der Befestigungsabschnitt entlang der dritten Richtung bewegt.
  23. Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei sich der Halteabschnitt entlang der ersten Richtung bewegt und um eine Achse parallel zur dritten Richtung dreht.
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