JP2001272636A - Laser beam machining device - Google Patents

Laser beam machining device

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JP2001272636A
JP2001272636A JP2000327386A JP2000327386A JP2001272636A JP 2001272636 A JP2001272636 A JP 2001272636A JP 2000327386 A JP2000327386 A JP 2000327386A JP 2000327386 A JP2000327386 A JP 2000327386A JP 2001272636 A JP2001272636 A JP 2001272636A
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JP
Japan
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light
fourier
hologram pattern
laser processing
processing apparatus
Prior art date
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Application number
JP2000327386A
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Japanese (ja)
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Norio Fukuchi
昇央 福智
Yasunori Igasaki
泰則 伊ケ崎
Tsutomu Hara
勉 原
Teruo Hiruma
輝夫 晝馬
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining device using the Fourier transform capable of applying processing by cutting zero-order light and projecting only a desired optical image to a target. SOLUTION: The laser beam machining device 10 is provided with a space optical modulator 20, a hologram pattern writing means 40 for writing a hologram pattern in the space optical modulator 20, a projection means 50 for being made incident readout light on the space optical modulator 20, a Fourier lens 60 for performing the Fourier transform of the readout light in which phase modulation is performed by the reflection type space optical modulator 20 and a shielding means 70 for cutting zero-order light placed on the optical path of the readout light from the Fourier lens 60 to a target T.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調器によ
って位相変調された光をフーリエ変換し、得られる光学
画像をターゲットに照射して加工を施すフーリエ変換を
用いたレーザ加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus using a Fourier transform for performing a Fourier transform on light phase-modulated by a spatial light modulator and irradiating an obtained optical image to a target for processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ加工装置などに広く用いられる空
間光変調器には、強度変調型と位相変調型の2つのタイ
プがあり、特に光情報処理やホログラム処理などの分野
では後者の位相変調型が有望である。これは、位相変調
型の空間光変調器は強度変調型と異なり、光の利用効率
を高くすることができるからである。
2. Description of the Related Art There are two types of spatial light modulators widely used in laser processing devices, such as an intensity modulation type and a phase modulation type. Particularly in the fields of optical information processing and hologram processing, the latter phase modulation type is used. Is promising. This is because, unlike the intensity modulation type, the phase modulation type spatial light modulator can increase the light use efficiency.

【0003】この位相変調型の空間光変調器を用いたレ
ーザ加工装置として、例えば特開平6−208088号
公報に開示された光刻印装置がある。この光刻印装置で
は、空間光変調器に位相分布を表示し、レーザ光を投射
して位相分布によりレーザ光を位相変調し、変調光をフ
ーリエレンズでフーリエ変換して試料の表面に所定の光
学画像を結像再生して所望のパターンを刻印している。
このように、この刻印装置ではフーリエ変換を用いるこ
とで光の利用効率を高めている。
[0003] As a laser processing apparatus using the phase modulation type spatial light modulator, there is an optical marking apparatus disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-2080888. In this optical marking device, a phase distribution is displayed on a spatial light modulator, a laser beam is projected, the laser beam is phase-modulated according to the phase distribution, and the modulated light is Fourier-transformed by a Fourier lens, and a predetermined optical signal is applied to the surface of the sample. A desired pattern is stamped by forming and reproducing an image.
As described above, in this marking device, the use efficiency of light is increased by using the Fourier transform.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位相分
布などによりレーザ光を位相変調し、この変調光をフー
リエ変換した場合、フーリエ面には所望のパターンの他
に0次光が現れるため、ターゲットの加工面には所望の
パターン以外に0次光も照射され、意図しない部位も同
時に加工されてしまうという問題があった。
However, when the laser light is phase-modulated by a phase distribution or the like and the modulated light is subjected to Fourier transform, a zero-order light appears on the Fourier surface in addition to a desired pattern. In addition to the desired pattern, the processed surface is also irradiated with zero-order light, and there is a problem that an unintended part is also processed at the same time.

【0005】そこで本発明は、0次光をカットしターゲ
ットに所望の光学画像のみ照射して加工を施すことが可
能なフーリエ変換を用いたレーザ加工装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus using Fourier transform capable of cutting a zero-order light and irradiating a target with only a desired optical image for processing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
は、空間光変調器と、空間光変調器にホログラムパター
ンを書き込むためのホログラムパターン書き込み手段
と、空間光変調器に読み出し光を入射するための投光手
段と、空間光変調器によって位相変調された読み出し光
をフーリエ変換するためのフーリエレンズと、フーリエ
レンズからターゲットに至る読み出し光の光路上に配置
される0次光をカットするための遮蔽手段と、を備える
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a laser processing apparatus comprising: a spatial light modulator; hologram pattern writing means for writing a hologram pattern on the spatial light modulator; and read light incident on the spatial light modulator. , A Fourier lens for Fourier-transforming the read light phase-modulated by the spatial light modulator, and for cutting the zero-order light arranged on the optical path of the read light from the Fourier lens to the target. And a shielding means.

【0007】このレーザ加工装置では、空間光変調器に
入射した読み出し光は、ホログラムパターンにより位相
変調される。そして、この位相変調された読み出し光を
フーリエレンズでフーリエ変換する。すると、所望の光
学画像と0次光とが結像される。このとき、フーリエレ
ンズからターゲットに至る読み出し光の光路上には0次
光をカットするための遮蔽手段が配置されているため、
0次光は当該遮蔽手段によりカットされ、ターゲットに
は所望の光学画像のみが照射され加工が施される。
[0007] In this laser processing apparatus, the reading light incident on the spatial light modulator is phase-modulated by the hologram pattern. Then, the phase-modulated readout light is Fourier-transformed by a Fourier lens. Then, a desired optical image and zero-order light are formed. At this time, since the shielding means for cutting the zero-order light is arranged on the optical path of the reading light from the Fourier lens to the target,
The zero-order light is cut by the shielding means, and the target is irradiated with only a desired optical image and processed.

【0008】また、本発明のレーザ加工装置は、空間光
変調器と、空間光変調器にホログラムパターンを書き込
むためのホログラムパターン書き込み手段と、空間光変
調器に読み出し光を入射するための投光手段と、空間光
変調器によって位相変調された読み出し光をフーリエ変
換するためのフーリエレンズと、フーリエレンズにより
フーリエ変換された読み出し光をターゲットの所定面に
おいて結像させるための結像レンズと、フーリエレンズ
から結像レンズに至る読み出し光の光路上に配置される
0次光をカットするための遮蔽手段と、を備えることを
特徴とする。
Further, the laser processing apparatus of the present invention has a spatial light modulator, hologram pattern writing means for writing a hologram pattern on the spatial light modulator, and a light projecting device for inputting read light to the spatial light modulator. Means, a Fourier lens for Fourier-transforming the readout light phase-modulated by the spatial light modulator, an imaging lens for imaging the readout light Fourier-transformed by the Fourier lens on a predetermined surface of the target, And shielding means for cutting the zero-order light arranged on the optical path of the read light from the lens to the imaging lens.

【0009】このレーザ加工装置では、空間光変調器に
入射された読み出し光は、ホログラムパターンにより位
相変調される。そして、この位相変調された読み出し光
がフーリエレンズによりフーリエ変換され、所望の光学
画像と0次光とが結像される。そして、遮蔽手段により
0次光がカットされた後、結像レンズにより所望の光学
画像のみがターゲットの所定面に照射され加工が施され
る。
In this laser processing apparatus, the readout light incident on the spatial light modulator is phase-modulated by the hologram pattern. Then, the phase-modulated readout light is Fourier-transformed by a Fourier lens, and a desired optical image and zero-order light are formed. Then, after the 0th-order light is cut off by the shielding means, only a desired optical image is irradiated on a predetermined surface of the target by the imaging lens to be processed.

【0010】また、本発明のレーザ加工装置は、ターゲ
ットの3次元情報を取得するための物体形状認識手段を
更に備え、ホログラムパターン書き込み手段は、該物体
形状認識手段により取得した該ターゲットの3次元情報
に基づいて該ターゲットの形状に合致したホログラムパ
ターンを生成可能な構造を有する、ことを特徴としても
よい。このようにすれば、ホログラムパターン書き込み
手段は、物体形状認識手段により取得したターゲットの
3次元情報に基づいて、ターゲットの形状に合致するよ
うに3次元的にパターンを形成させるホログラムパター
ンを生成可能であるため、ターゲットに対して歪んだパ
ターンが照射されるおそれが少なくなり、より正確な加
工を行うことが可能となる。
Further, the laser processing apparatus of the present invention further comprises an object shape recognizing means for acquiring three-dimensional information of the target, and the hologram pattern writing means comprises a three-dimensional object of the target acquired by the object shape recognizing means. It may have a structure capable of generating a hologram pattern matching the shape of the target based on the information. With this configuration, the hologram pattern writing unit can generate a hologram pattern for forming a three-dimensional pattern so as to match the shape of the target based on the three-dimensional information of the target acquired by the object shape recognition unit. Therefore, the possibility that the target is irradiated with the distorted pattern is reduced, and more accurate processing can be performed.

【0011】また、本発明のレーザ加工装置は、ターゲ
ットの位置情報を取得するための物体位置認識手段を更
に備え、ホログラムパターン書き込み手段は、該物体位
置認識手段により取得した該ターゲットの位置情報に基
づいて該ターゲットの位置に合致したホログラムパター
ンを生成可能な構造を有する、ことを特徴としてもよ
い。このようにすれば、加工対象であるターゲットの位
置が所望位置からずれた場合であっても、ホログラムパ
ターン書き込み手段は、物体位置認識手段により取得し
たターゲットの位置情報に基づいてターゲットの位置に
合致したホログラムパターンを生成可能であるため、タ
ーゲットの位置の変動に依存することなく正確な加工を
行うことが可能となる。
Further, the laser processing apparatus of the present invention further comprises an object position recognizing means for acquiring the position information of the target, and the hologram pattern writing means comprises a means for adding the position information of the target acquired by the object position recognizing means. A hologram pattern that matches the position of the target based on the hologram pattern. With this configuration, even when the position of the target to be processed is shifted from the desired position, the hologram pattern writing unit matches the target position based on the target position information acquired by the object position recognition unit. Since a hologram pattern can be generated, accurate processing can be performed without depending on a change in the position of the target.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施形態について説明する。なお、同一の要素に
は同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 (第1実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態にか
かるレーザ加工装置10の構成を模式的に示す平面図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. (First Embodiment) FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention.

【0013】図示のとおり、レーザ加工装置10は反射
型の空間光変調器(SLM)20と、ホログラムパター
ン書き込み手段40と、投光手段50と、フーリエレン
ズ60と、0次光をカットするための0次光遮蔽板70
とを備えている。
As shown in the figure, a laser processing apparatus 10 is a reflection type spatial light modulator (SLM) 20, a hologram pattern writing means 40, a light projecting means 50, a Fourier lens 60, and a device for cutting zero-order light. 0th-order light shielding plate 70
And

【0014】SLM20は、平行配向ネマチック液晶を
光変調材料として用いた位相変調型の空間光変調器であ
る。図2に示すように、SLM20は書き込み光の入射
面に書き込み光の不要な反射を防止するARコート21
を施したガラス基板22を備えている。そして、このガ
ラス基板22の入射面と反対側の面には、ITO23を
介して入射光の強度に応じて抵抗が変化するアモルファ
スシリコン(a−Si)からなる光導電層24と、誘電
体多層膜製のミラー層25とが積層されている。
The SLM 20 is a phase modulation type spatial light modulator using a parallel alignment nematic liquid crystal as a light modulation material. As shown in FIG. 2, the SLM 20 has an AR coating 21 on the incident surface of the writing light for preventing unnecessary reflection of the writing light.
Is provided with a glass substrate 22 which has been subjected to. A photoconductive layer 24 made of amorphous silicon (a-Si) whose resistance changes according to the intensity of the incident light via the ITO 23 is provided on a surface opposite to the incident surface of the glass substrate 22, and a dielectric multilayer. A mirror layer 25 made of a film is laminated.

【0015】またSLM20は、読み出し光の入射面に
同じくARコート26を施したガラス基板27を更に備
えている。そして、このガラス基板27の入射面と反対
側の面にはITO28が積層されており、前記したミラ
ー層25とITO28の上に配向層29,30がそれぞ
れ設けられている。そして、これらの配向層29,30
同士を対向させて枠状のスペーサ31を介して接続し、
スペーサ31の枠内にネマチック液晶を充填して液晶層
を設けて光変調層32を形成している。この配向層2
9,30により、光変調層32内のネマチック液晶は配
向層29,30の表面に対して平行あるいは垂直に配向
されている。そして両ITO23,28間には、所定の
電圧を印加するための駆動装置33が接続されている。
The SLM 20 further includes a glass substrate 27 having an AR coating 26 formed on the read light incident surface. An ITO 28 is laminated on the surface of the glass substrate 27 opposite to the incident surface, and alignment layers 29 and 30 are provided on the mirror layer 25 and the ITO 28, respectively. Then, these alignment layers 29, 30
Are connected to each other via a frame-shaped spacer 31,
The light modulating layer 32 is formed by filling a nematic liquid crystal in the frame of the spacer 31 and providing a liquid crystal layer. This alignment layer 2
According to 9 and 30, the nematic liquid crystal in the light modulation layer 32 is aligned parallel or perpendicular to the surface of the alignment layers 29 and 30. A drive device 33 for applying a predetermined voltage is connected between the two ITOs 23 and 28.

【0016】図1に示すように、上記した構成を有する
SLM20の書き込み光が入射する側に、ホログラムパ
ターン書き込み手段40が配置されている。
As shown in FIG. 1, a hologram pattern writing means 40 is disposed on the side of the SLM 20 having the above-described structure on which writing light is incident.

【0017】ホログラムパターン書き込み手段40は、
書き込み光を出射するための光源41と、書き込み光の
画像を表示するための透過型液晶テレビ42と、透過型
液晶テレビ42への画像表示を制御するための書き込み
用電気信号発生器43と、書き込み光に含まれる画像信
号をSLM20の光導電層24に結像させるための結像
レンズ44とを備えている。
The hologram pattern writing means 40
A light source 41 for emitting writing light, a transmission type liquid crystal television 42 for displaying an image of the writing light, a writing electric signal generator 43 for controlling image display on the transmission type liquid crystal television 42, An imaging lens 44 for imaging an image signal included in the writing light on the photoconductive layer 24 of the SLM 20 is provided.

【0018】この書き込み用電気信号発生器43は、フ
ーリエ変換した場合に試料Tに対して実際に照射したい
光学画像が再生されるようなホログラムパターンを求め
て液晶テレビ42に表示する。あるいは、書き込み用電
気信号発生器43は、予め作成されメモリなどの記憶手
段に記憶されている所望の光学画像に対するホログラム
パターンのデータを呼び出して液晶テレビ42に表示し
てもよい。このようにすれば、書き込み用電気信号発生
器43は、記憶手段に記憶されているホログラムパター
ンのデータを読み出すだけで、液晶テレビ42にホログ
ラムパターンを表示することが可能となる。すなわち、
所望の光学画像からホログラムパターンを作成するとい
う手間が省けるため、反射型空間光変調器20にホログ
ラムパターンをビデオレートで書き換えることが可能と
なる。
The electric signal generator 43 for writing obtains a hologram pattern which reproduces an optical image to be actually irradiated onto the sample T when the Fourier transform is performed, and displays the hologram pattern on the liquid crystal television 42. Alternatively, the writing electric signal generator 43 may call out hologram pattern data for a desired optical image created in advance and stored in storage means such as a memory, and display the data on the liquid crystal television 42. In this way, the writing electrical signal generator 43 can display the hologram pattern on the liquid crystal television 42 only by reading the data of the hologram pattern stored in the storage means. That is,
Since the trouble of creating a hologram pattern from a desired optical image can be omitted, it is possible to rewrite the hologram pattern in the reflective spatial light modulator 20 at a video rate.

【0019】一方、SLM20の読み出し光の入射する
側には、この入射面の法面内で法線と角度θだけ傾けら
れた光軸上に投光手段50が配置されている。なお、法
面とは直線偏光の光がミラーに入射して反射される際に
入射光軸、反射光軸、ミラーの法線のいずれをも含む面
を指す。
On the other hand, on the side of the SLM 20 on which the readout light is incident, a light projecting means 50 is arranged on an optical axis inclined by an angle θ with respect to the normal in the normal to the incident surface. Note that the normal surface refers to a surface that includes any of the incident optical axis, the reflected optical axis, and the normal line of the mirror when the linearly polarized light enters the mirror and is reflected.

【0020】投光手段50は、読み出し光を出射するた
めのレーザ光源51と、レーザ光源51から出射された
読み出し光を拡大するためのレンズ52と、拡大された
読み出し光を平行光に調整するためのコリメートレンズ
53とを備えている。
The light projecting means 50 includes a laser light source 51 for emitting readout light, a lens 52 for expanding readout light emitted from the laser light source 51, and adjusting the expanded readout light to parallel light. And a collimating lens 53.

【0021】また、読み出し光の反射光路上には、ホロ
グラムパターンにより位相変調された読み出し光をフー
リエ変換するためのフーリエレンズ60が配置されてい
る。
A Fourier lens 60 for Fourier transforming the read light phase-modulated by the hologram pattern is disposed on the reflected light path of the read light.

【0022】ここで、本実施形態に係るレーザ加工装置
10は、フーリエレンズ60から試料Tに至る読み出し
光の光路上に、0次光をカットするための0次光遮蔽板
70を備えている点に特徴がある。
Here, the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment is provided with a zero-order light shielding plate 70 for cutting the zero-order light on the optical path of the reading light from the Fourier lens 60 to the sample T. There is a feature in the point.

【0023】すなわち、本実施形態にかかるレーザ加工
装置10では、図1及び図3に示すようにフーリエレン
ズ60から試料Tに至る読み出し光の光路上であって試
料Tの直前に、位相変調された読み出し光をフーリエ変
換した結果生じる0次光をカットするための0次光遮蔽
板70が配置されている。図3(a)に示すように、0
次光は定位置に現れるので、0次光遮蔽板70は、図3
(b)に示すようにその部分のみを遮蔽するように配置
して固定する。
That is, in the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment, the phase modulation is performed on the optical path of the readout light from the Fourier lens 60 to the sample T and immediately before the sample T as shown in FIGS. A 0th-order light shielding plate 70 for cutting the 0th-order light generated as a result of Fourier transform of the readout light is arranged. As shown in FIG.
Since the next-order light appears at a fixed position, the zero-order light shielding plate 70 is arranged as shown in FIG.
As shown in (b), it is arranged and fixed so as to cover only that part.

【0024】なお、0次光遮蔽板70は0次光を遮蔽す
ることが可能であれば、材質や構造は任意に決定するこ
とができる。例えば、0次光遮蔽板70を鉄板で構成し
てもよいし、ガラス板に金属を蒸着させるなどして構成
してもよい。
The material and structure of the zero-order light shielding plate 70 can be arbitrarily determined as long as it can shield the zero-order light. For example, the zero-order light shielding plate 70 may be formed of an iron plate, or may be formed by depositing a metal on a glass plate.

【0025】次に、上記したレーザ加工装置10の動作
について説明する。
Next, the operation of the laser processing apparatus 10 will be described.

【0026】まず、試料Tに対して実際に照射し加工し
たい光学画像を書き込み用電気信号発生器43に入力す
ると、書き込み用電気信号発生器43において当該所望
の光学画像に対応するホログラムパターンが求められ、
そのホログラムパターンが液晶テレビ42に表示され
る。
First, when an optical image to be actually irradiated and processed on the sample T is input to the electric signal generator 43 for writing, the hologram pattern corresponding to the desired optical image is obtained in the electric signal generator 43 for writing. And
The hologram pattern is displayed on the liquid crystal television 42.

【0027】次に、書き込み光側の光源41から液晶テ
レビ42に向けて書き込み光を出射する。すると、書き
込み光には液晶テレビ42を通過する際にホログラムパ
ターンの画像情報が書き込まれる。この画像情報を有す
る書き込み光は、結像レンズ44によりSLM20の光
導電層24に結像される。SLM20の両ITO23,
28間には、駆動装置33により数ボルトの交流電圧が
印加されているが、光導電層24に書き込まれた画像に
よって、光導電層24は画素位置によって電気的インピ
ーダンスが変化する。この結果、光変調層32は画素位
置によって印加される電圧の分圧が異なってくる。
Next, the writing light is emitted from the light source 41 on the writing light side toward the liquid crystal television 42. Then, the image information of the hologram pattern is written into the writing light when passing through the liquid crystal television 42. The writing light having this image information is imaged on the photoconductive layer 24 of the SLM 20 by the imaging lens 44. Both ITO23 of SLM20,
An AC voltage of several volts is applied by the driving device 33 during the period 28, but the electrical impedance of the photoconductive layer 24 changes depending on the pixel position depending on the image written on the photoconductive layer 24. As a result, the voltage division of the voltage applied to the light modulation layer 32 differs depending on the pixel position.

【0028】一方、レーザ光源51から直線偏光の読み
出し光を出射する。すると、読み出し光はレンズ52、
コリメートレンズ53により平行光に調整される。その
とき、SLM20の光変調層32へはP偏光として入射
させる。前述したとおり、光変調層32は画素位置によ
って印加される電圧の分圧が異なるので、この電圧に応
じて液晶分子の傾きが変化する。このとき、液晶分子は
法面内でその配向方向が変化する。その結果、画素位置
によって光変調層32の屈折率が変化する。光変調層3
2に入射した読み出し光はこの屈折率変化により位相変
調され、ミラー層25により反射されて入射面から再び
出力される。
On the other hand, a linearly polarized readout light is emitted from the laser light source 51. Then, the reading light is transmitted through the lens 52,
The light is adjusted to a parallel light by the collimating lens 53. At this time, the light is incident on the light modulation layer 32 of the SLM 20 as P-polarized light. As described above, since the voltage division of the voltage applied to the light modulation layer 32 differs depending on the pixel position, the inclination of the liquid crystal molecules changes according to this voltage. At this time, the orientation direction of the liquid crystal molecules changes within the normal plane. As a result, the refractive index of the light modulation layer 32 changes depending on the pixel position. Light modulation layer 3
The read light incident on the light source 2 is phase-modulated by the change in the refractive index, reflected by the mirror layer 25, and output again from the incident surface.

【0029】そして、この位相変調された読み出し光を
フーリエレンズ60でフーリエ変換し、所望の光学画像
を結像再生して試料Tの所定部位に照射する。このと
き、試料Tの直前には0次光遮蔽板70が配置されてい
るため、読み出し光をフーリエ変換した結果生じる0次
光は当該遮蔽板70により遮蔽される。その結果、所望
の光学画像が照射された試料表面の部分のみが熱により
蒸発あるいは変質して所望のパターンに加工され、0次
光によって意図しない部位が加工されることを防止する
ことができる。
Then, the phase-modulated readout light is Fourier-transformed by the Fourier lens 60, a desired optical image is formed and reproduced, and a predetermined portion of the sample T is irradiated. At this time, since the zero-order light shielding plate 70 is disposed immediately before the sample T, the zero-order light generated as a result of Fourier transform of the readout light is shielded by the shielding plate 70. As a result, only the portion of the sample surface irradiated with the desired optical image is evaporated or deteriorated by heat to be processed into a desired pattern, and it is possible to prevent a zero-order light from processing an unintended portion.

【0030】このように、本実施形態にかかるレーザ加
工装置10は、フーリエレンズ60から試料Tに至る読
み出し光の光路上に配置される0次光をカットするため
の0次光遮蔽板70を備えているため、SLM20にて
位相変調された読み出し光をフーリエ変換した結果生じ
る0次光をカットすることができ、試料Tには所望の光
学画像のみ照射して0次光によって意図しない部位が加
工されることを防止することができる。 (第2実施形態)以下、図4を参照しながら、本発明の
第2の実施形態にかかるレーザ加工装置ついて説明す
る。
As described above, the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment includes the zero-order light shielding plate 70 for cutting the zero-order light arranged on the optical path of the readout light from the Fourier lens 60 to the sample T. With this configuration, it is possible to cut out the zero-order light generated as a result of Fourier transform of the readout light phase-modulated by the SLM 20, and irradiate only a desired optical image to the sample T, and an unintended part is generated by the zero-order light. Processing can be prevented. (Second Embodiment) Hereinafter, a laser processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0031】本実施形態では、透過型の構造を有するS
LM20を用いてレーザ加工装置10を構成している。
そして、書き込み用電気信号発信器(ホログラムパター
ン書き込み手段)43は、SLM20にホログラムパタ
ーンを直接書き込む構成を有している。このように、本
実施形態では透過型のSLM20を用いてレーザ加工装
置10を構成しているため、投光手段50、SLM2
0、フーリエレンズ60、0次光遮蔽板70および試料
Tが同一の光軸上に配置されている。
In the present embodiment, the S
The laser processing device 10 is configured using the LM 20.
The writing electric signal transmitter (hologram pattern writing means) 43 has a configuration for writing a hologram pattern directly on the SLM 20. Thus, in this embodiment, since the laser processing apparatus 10 is configured using the transmission type SLM 20, the light projecting means 50, the SLM 2
The zero, the Fourier lens 60, the zero-order light shielding plate 70, and the sample T are arranged on the same optical axis.

【0032】このように、透過型のSLM20を備えた
本実施形態にかかるレーザ加工装置10においても、フ
ーリエレンズ60から試料Tに至る出力光の光路上に配
置される0次光遮蔽板70を備えているため、SLM2
0にて位相変調された光をフーリエ変換した結果生じる
0次光をカットすることができ、試料Tには所望の光学
画像のみ照射して0次光によって意図しない部位が加工
されることを防止することができる。 (第3実施形態)以下、図5を参照しながら、本発明の
第3の実施形態にかかるレーザ加工装置ついて説明す
る。なお、上述した第1実施形態に関して説明した要素
と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。
As described above, also in the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment having the transmissive SLM 20, the zero-order light shielding plate 70 disposed on the optical path of the output light from the Fourier lens 60 to the sample T is provided. SLM2
The zero-order light generated as a result of Fourier transform of the light phase-modulated at 0 can be cut, and only the desired optical image is irradiated on the sample T to prevent unintended portions from being processed by the zero-order light. can do. (Third Embodiment) Hereinafter, a laser processing apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0033】本実施形態にかかるレーザ加工装置10
は、フーリエレンズ60によりフーリエ変換された読み
出し光を試料Tの所定面において結像させるための結像
レンズ80を更に備え、フーリエレンズ60から結像レ
ンズ80に至る読み出し光の光路上に0次光をカットす
るための0次光遮蔽板70を配置した点が、上記した第
1の実施形態と相違する。
The laser processing apparatus 10 according to the present embodiment
Further comprises an imaging lens 80 for forming an image of the readout light Fourier-transformed by the Fourier lens 60 on a predetermined surface of the sample T, and a zero-order light beam on the optical path of the readout light from the Fourier lens 60 to the imaging lens 80. The difference from the first embodiment is that a zero-order light shielding plate 70 for cutting light is arranged.

【0034】すなわち、第1の実施形態では、フーリエ
レンズ60にて読み出し光をフーリエ変換して試料Tの
所定面に所望の光学画像と0次光とを直接結像し、この
0次光を試料Tの直前に配置された0次光遮蔽板70に
よって遮蔽していた。これに対し、本実施形態ではフー
リエレンズ60によりフーリエ変換した読み出し光を一
度結像させて0次光遮蔽板70によって0次光を除去
し、その後結像レンズ80により試料Tの所定面に所望
の光学画像のみを照射している。ここで、0次光は定位
置に現れるため、0次光遮蔽板70はフーリエレンズ6
0によりフーリエ変換された読み出し光の焦点位置にお
いて、0次光が現れる部分のみを遮蔽するように予め位
置合わせして固定しておくと好ましい。
That is, in the first embodiment, the readout light is Fourier-transformed by the Fourier lens 60 to directly form a desired optical image and the 0th-order light on a predetermined surface of the sample T, and the 0th-order light is formed. The light was shielded by a zero-order light shielding plate 70 disposed immediately before the sample T. On the other hand, in the present embodiment, the readout light subjected to the Fourier transform by the Fourier lens 60 is once formed into an image, the 0th-order light is removed by the 0th-order light shielding plate 70, and the desired image is formed on the predetermined surface of the sample T by the imaging lens 80. Irradiates only the optical image. Here, since the zero-order light appears at a fixed position, the zero-order light shielding plate 70 is connected to the Fourier lens 6.
At the focal position of the readout light that has been Fourier-transformed by 0, it is preferable that the position is preliminarily adjusted and fixed so as to block only the portion where the 0th-order light appears.

【0035】このように、本実施形態にかかるレーザ加
工装置10は、フーリエレンズ60によりフーリエ変換
された読み出し光を試料Tの所定面において結像させる
ための結像レンズ80を備え、フーリエレンズ60から
結像レンズ80に至る読み出し光の光路上に0次光をカ
ットするための0次光遮蔽板70を配置しているため、
SLM20にて位相変調された読み出し光をフーリエ変
換した結果生じる0次光をカットすることができ、試料
Tには所望の光学画像のみ照射して0次光によって意図
しない部位が加工されることを防止することができる。
As described above, the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment is provided with the imaging lens 80 for imaging the read-out light Fourier-transformed by the Fourier lens 60 on a predetermined surface of the sample T. Since the 0th-order light shielding plate 70 for cutting the 0th-order light is arranged on the optical path of the readout light from the lens to the imaging lens 80,
The zero-order light generated as a result of Fourier-transforming the read-out light phase-modulated by the SLM 20 can be cut, and the sample T is irradiated with only a desired optical image to process an unintended part by the zero-order light. Can be prevented.

【0036】特に本実施形態では、0次光遮蔽板70は
フーリエレンズ60から結像レンズ80に至る読み出し
光の光路上に予め位置合わせされ固定されているため、
試料Tの直前で随時位置合わせして固定する場合と比べ
て装置10のセッティング作業を簡略化することができ
る。 (第4実施形態)以下、図6を参照しながら、本発明の
第4の実施形態にかかるレーザ加工装置ついて説明す
る。
In particular, in this embodiment, since the zero-order light shielding plate 70 is previously positioned and fixed on the optical path of the readout light from the Fourier lens 60 to the imaging lens 80,
The setting operation of the apparatus 10 can be simplified as compared with the case where the positioning is performed immediately before the sample T and fixed. (Fourth Embodiment) Hereinafter, a laser processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】本実施形態では、透過型の構造を有するS
LM20を用いてレーザ加工装置10を構成している。
そして、書き込み用電気信号発信器(ホログラムパター
ン書き込み手段)43は、SLM20にホログラムパタ
ーンを直接書き込む構成を有している。このように、本
実施形態では透過型のSLM20を用いてレーザ加工装
置10を構成しているため、投光手段50、SLM2
0、フーリエレンズ60、0次光遮蔽板70および試料
Tが同一の光軸上に配置されている。
In the present embodiment, the S
The laser processing device 10 is configured using the LM 20.
The writing electric signal transmitter (hologram pattern writing means) 43 has a configuration for writing a hologram pattern directly on the SLM 20. Thus, in this embodiment, since the laser processing apparatus 10 is configured using the transmission type SLM 20, the light projecting means 50, the SLM 2
The zero, the Fourier lens 60, the zero-order light shielding plate 70, and the sample T are arranged on the same optical axis.

【0038】さらに、本実施形態にかかるレーザ加工装
置10では、フーリエレンズ60によりフーリエ変換さ
れた出力光を試料Tの所定面において結像させるための
結像レンズ80を更に備え、フーリエレンズ60から結
像レンズ80に至る出力光の光路上に0次光をカットす
るための0次光遮蔽板70を配置した点が、上記した第
2実施形態と相違する。
Further, the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment further includes an imaging lens 80 for imaging the output light Fourier-transformed by the Fourier lens 60 on a predetermined surface of the sample T. The second embodiment differs from the second embodiment in that a zero-order light shielding plate 70 for cutting the zero-order light is arranged on the optical path of the output light reaching the imaging lens 80.

【0039】すなわち、第2実施形態では、フーリエレ
ンズ60にて出力光をフーリエ変換して試料Tの所定面
に所望の光学画像と0次光とを直接結像し、この0次光
を試料Tの直前に配置された0次光遮蔽板70によって
遮蔽していた。これに対し、本実施形態ではフーリエレ
ンズ60によりフーリエ変換した出力光を一度結像させ
て0次光遮蔽板70によって0次光を除去し、その後結
像レンズ80により試料Tの所定面に所望の光学画像の
みを照射している。ここで、0次光は定位置に現れるた
め、0次光遮蔽板70はフーリエレンズ60によりフー
リエ変換された出力光の焦点位置において、0次光が現
れる部分のみを遮蔽するように予め位置合わせしてして
固定しておくと好ましい。
That is, in the second embodiment, the output light is Fourier-transformed by the Fourier lens 60 to directly form a desired optical image and zero-order light on a predetermined surface of the sample T. The light was shielded by a zero-order light shielding plate 70 disposed immediately before T. On the other hand, in the present embodiment, the output light subjected to the Fourier transform by the Fourier lens 60 is once formed into an image, the 0th-order light is removed by the 0th-order light shielding plate 70, and then the desired image is formed on the predetermined surface of the sample T by the imaging lens 80. Irradiates only the optical image. Here, since the zero-order light appears at the fixed position, the zero-order light shielding plate 70 is pre-aligned so as to shield only the part where the zero-order light appears at the focal position of the output light Fourier-transformed by the Fourier lens 60. It is preferable to fix it.

【0040】このように、本実施形態にかかるレーザ加
工装置10においても、フーリエレンズ60から結像レ
ンズ80に至る出力光の光路上に配置される0次光遮蔽
板70を備えているため、SLM20にて位相変調され
た光をフーリエ変換した結果生じる0次光をカットする
ことができ、試料Tには所望の光学画像のみ照射して0
次光によって意図しない部位が加工されることを防止す
ることができる。
As described above, the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment also includes the zero-order light shielding plate 70 disposed on the optical path of the output light from the Fourier lens 60 to the imaging lens 80. The zero-order light generated as a result of performing the Fourier transform on the light that has been phase-modulated by the SLM 20 can be cut, and the sample T is irradiated with only a desired optical image and
Processing of an unintended part by the next light can be prevented.

【0041】また、特に本実施形態では、0次光遮蔽板
70はフーリエレンズ60から結像レンズ80に至る出
力光の光路上に予め位置合わせされ固定されているた
め、試料Tの直前で随時位置合わせして固定する場合と
比べて装置のセッティング作業を簡略化することができ
る。 (第5実施形態)次に、本発明に係るレーザ加工装置の
第5の実施形態について図7を参照して説明する。
In the present embodiment, the zero-order light shielding plate 70 is preliminarily positioned and fixed on the optical path of the output light from the Fourier lens 60 to the imaging lens 80. The setting operation of the apparatus can be simplified as compared with the case where the positioning is performed and fixed. (Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0042】上記した第1の実施形態に係るレーザ加工
装置では、所望位置に設置されている試料Tの表面に所
望のパターンを形成する場合について説明してきたが、
試料Tの設置位置は常に固定されているとは限らない。
もし、試料Tの設置位置が所望位置からずれている場合
に、所望位置に設置されていることを前提としたパター
ンを試料Tに照射した場合、パターンは試料Tの加工面
において拡大・縮小・変形等してしまい、加工の精度の
低下をきたしてしまうおそれがある。
In the laser processing apparatus according to the first embodiment described above, a case has been described in which a desired pattern is formed on the surface of a sample T placed at a desired position.
The installation position of the sample T is not always fixed.
If the pattern is presumed to be placed at the desired position and the pattern is irradiated on the sample T when the setting position of the sample T is shifted from the desired position, the pattern is enlarged, reduced, It may be deformed or the like, resulting in a decrease in processing accuracy.

【0043】本実施形態に係るレーザ加工装置10は、
かかる問題点に鑑み、図7に示すように試料Tの位置情
報を取得するための物体位置認識手段を更に備えてい
る。この物体位置認識手段は、内部に半導体レーザ等の
発光素子92とフォトダイオード等の受光素子94とを
有するレーザ測距装置90を備えている。このレーザ測
距装置90は、発光素子92からターゲットTに向けて
レーザ光を出射し、反射光を受光素子94にて受光して
ターゲットの位置(距離)を測定する。このレーザ測距
装置90は、書き込み用電気信号発生器43に接続され
ている。
The laser processing apparatus 10 according to the present embodiment
In view of such a problem, an object position recognizing means for acquiring position information of the sample T is further provided as shown in FIG. This object position recognizing means includes a laser distance measuring device 90 having therein a light emitting element 92 such as a semiconductor laser and a light receiving element 94 such as a photodiode. The laser distance measuring device 90 emits laser light from the light emitting element 92 toward the target T, receives the reflected light with the light receiving element 94, and measures the position (distance) of the target. This laser distance measuring device 90 is connected to the electric signal generator 43 for writing.

【0044】このレーザ加工装置10では、レーザ測距
装置90により測定されたターゲットTの位置情報は、
書き込み用電気信号発生器43に送られる。そして、試
料Tに対して実際に照射し加工したい光学画像を書き込
み用電気信号発生器43に入力すると、書き込み用電気
信号発生器43では、試料Tの位置に基づいて当該所望
の光学画像に対応するホログラムパターンが求められ、
そのホログラムパターンが液晶テレビ42に表示され
る。
In this laser processing apparatus 10, the position information of the target T measured by the laser distance measuring apparatus 90 is as follows:
It is sent to the electric signal generator 43 for writing. Then, when an optical image to be actually irradiated and processed on the sample T is input to the writing electric signal generator 43, the writing electric signal generator 43 corresponds to the desired optical image based on the position of the sample T. Hologram pattern is required,
The hologram pattern is displayed on the liquid crystal television 42.

【0045】次に、書き込み光側の光源41から液晶テ
レビ42に向けて書き込み光を出射すると、書き込み光
には液晶テレビ42を通過する際にホログラムパターン
の画像情報が書き込まれる。この画像情報を有する書き
込み光は、結像レンズ44によりSLM20の光導電層
24に結像される。
Next, when writing light is emitted from the light source 41 on the writing light side toward the liquid crystal television 42, image information of a hologram pattern is written into the writing light when passing through the liquid crystal television 42. The writing light having this image information is imaged on the photoconductive layer 24 of the SLM 20 by the imaging lens 44.

【0046】一方、レーザ光源51から直線偏光の読み
出し光を出射する。すると、読み出し光はレンズ52、
コリメートレンズ53により平行光に調整される。その
とき、SLM20の光変調層32へはP偏光として入射
させる。光変調層32に入射した読み出し光はホログラ
ムパターンにより位相変調され、ミラー層25により反
射されて入射面から再び出力される。
On the other hand, readout light of linearly polarized light is emitted from the laser light source 51. Then, the reading light is transmitted through the lens 52,
The light is adjusted to a parallel light by the collimating lens 53. At this time, the light is incident on the light modulation layer 32 of the SLM 20 as P-polarized light. The read light that has entered the light modulation layer 32 is phase-modulated by the hologram pattern, reflected by the mirror layer 25, and output again from the incident surface.

【0047】そして、この位相変調された読み出し光を
フーリエレンズ60でフーリエ変換して結像することに
より、試料Tに対して試料Tの位置に合致した所望の光
学画像が照射される。その結果、レーザ光が照射された
試料表面の部分は熱により蒸発あるいは変質して所望の
パターンに加工される。
The phase-modulated readout light is Fourier-transformed by the Fourier lens 60 to form an image, so that the sample T is irradiated with a desired optical image that matches the position of the sample T. As a result, the portion of the sample surface irradiated with the laser beam is evaporated or deteriorated by heat and processed into a desired pattern.

【0048】このように本実施形態に係るレーザ加工装
置10では、試料Tの位置情報を取得するための物体位
置認識手段を備えているため、試料Tの位置に合致した
パターンを生成することが可能となり、試料Tの位置の
変動に依存することなく正確な加工を行うことが可能と
なる。
As described above, since the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment is provided with the object position recognizing means for acquiring the position information of the sample T, a pattern matching the position of the sample T can be generated. Thus, accurate processing can be performed without depending on a change in the position of the sample T.

【0049】なお、この物体位置認識手段としてのレー
ザ測距装置90は、図4に示す第2実施形態に係るレー
ザ加工装置10や、図5に示す第3実施形態に係るレー
ザ加工装置10や、図6に示す第4実施形態に係るレー
ザ加工装置10にも適用することができ、これにより試
料Tの位置に合致したパターンを生成することが可能と
なり、試料Tの位置の変動に依存することなく正確な加
工を行うことが可能となる。 (第6実施形態)次に、本発明に係るレーザ加工装置の
第6の実施形態について図8を参照して説明する。
The laser distance measuring device 90 as the object position recognizing means includes a laser processing device 10 according to the second embodiment shown in FIG. 4, a laser processing device 10 according to the third embodiment shown in FIG. 6 can be applied to the laser processing apparatus 10 according to the fourth embodiment shown in FIG. 6, which makes it possible to generate a pattern that matches the position of the sample T, and depends on the change in the position of the sample T. It is possible to perform accurate machining without any trouble. (Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the laser processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0050】上記した実施形態では、平面をなす試料T
の加工面に所望のパターンを形成する場合について説明
してきたが、試料Tの加工面は常に平面であるとは限ら
ない。もし、3次元形状をなす試料Tの加工面に平面を
前提としたパターンを照射した場合、パターンは試料T
の加工面の凹凸に合わせて歪んでしまい、加工の精度の
低下をきたしてしまうおそれがある。
In the above-described embodiment, the planar sample T
Although the case where a desired pattern is formed on the processed surface has been described, the processed surface of the sample T is not always flat. If the processing surface of the sample T having a three-dimensional shape is irradiated with a pattern assuming a flat surface, the pattern is
There is a possibility that distortion may occur in accordance with the unevenness of the processing surface, thereby lowering the processing accuracy.

【0051】本実施形態に係るレーザ加工装置10は、
かかる問題点に鑑み、図8に示すように試料Tの3次元
情報を取得するための物体形状認識手段を更に備えてい
る。この物体形状認識手段は、それぞれ試料Tの像を撮
像可能な2つの撮像装置100,102を備えている。
これら撮像装置100,102は、結像レンズ80から
試料Tに至る光軸に対してほぼ対称な位置関係で配置さ
れており、それぞれ書き込み用電気信号発生器43に接
続されている。
The laser processing apparatus 10 according to the present embodiment
In view of such a problem, an object shape recognizing means for acquiring three-dimensional information of the sample T is further provided as shown in FIG. This object shape recognizing means is provided with two imaging devices 100 and 102 each capable of capturing an image of the sample T.
These imaging devices 100 and 102 are arranged in a substantially symmetrical positional relationship with respect to the optical axis from the imaging lens 80 to the sample T, and are connected to the electric signal generator 43 for writing.

【0052】このレーザ加工装置10では、撮像装置1
00,102により撮像された試料Tのステレオ画像
は、それぞれ書き込み用電気信号発生器43に送られ
る。そして、一対の撮像装置100,102で撮像した
画像間で、画素間の対応を求め、対応点の画素ずれ量、
つまり視差を算出し、三角測量を用いてターゲットまで
の距離を算出する。このようにして、試料Tの凹凸等の
3次元情報が算出され、試料Tの3次元形状の認識が行
われる。なお、本実施形態に係るレーザ加工装置10で
は、物体形状認識手段としての撮像装置100,102
は、ターゲットTの位置情報の取得も可能であるため、
撮像装置100,102は物体位置認識手段としても機
能している。
In this laser processing apparatus 10, the imaging device 1
The stereo images of the sample T captured by 00 and 102 are sent to the electrical signal generator 43 for writing. Then, a correspondence between pixels is obtained between images captured by the pair of imaging devices 100 and 102, and a pixel shift amount of a corresponding point is calculated.
That is, the parallax is calculated, and the distance to the target is calculated using triangulation. In this way, three-dimensional information such as the unevenness of the sample T is calculated, and the three-dimensional shape of the sample T is recognized. In the laser processing device 10 according to the present embodiment, the imaging devices 100 and 102 as object shape recognition means.
Can also obtain the position information of the target T,
The imaging devices 100 and 102 also function as object position recognition means.

【0053】そして、試料Tに対して実際に照射し加工
したい光学画像を書き込み用電気信号発生器43に入力
すると、書き込み用電気信号発生器43では、試料Tの
3次元形状に基づいて当該所望の光学画像に対応するホ
ログラムパターンが求められ、そのホログラムパターン
が液晶テレビ42に表示される。
When an optical image to be actually illuminated and processed on the sample T is input to the writing electric signal generator 43, the writing electric signal generator 43 determines the desired image based on the three-dimensional shape of the sample T. Is obtained, and the hologram pattern is displayed on the liquid crystal television 42.

【0054】次に、書き込み光側の光源41から液晶テ
レビ42に向けて書き込み光を出射すると、書き込み光
には液晶テレビ42を通過する際にホログラムパターン
の画像情報が書き込まれる。この画像情報を有する書き
込み光は、結像レンズ44によりSLM20の光導電層
24に結像される。
Next, when the writing light is emitted from the light source 41 on the writing light side toward the liquid crystal television 42, the hologram pattern image information is written into the writing light when passing through the liquid crystal television 42. The writing light having this image information is imaged on the photoconductive layer 24 of the SLM 20 by the imaging lens 44.

【0055】一方、レーザ光源51から直線偏光の読み
出し光を出射する。すると、読み出し光はレンズ52、
コリメートレンズ53により平行光に調整される。その
とき、SLM20の光変調層32へはP偏光として入射
させる。光変調層32に入射した読み出し光はホログラ
ムパターンにより位相変調され、ミラー層25により反
射されて入射面から再び出力される。
On the other hand, linearly polarized read light is emitted from the laser light source 51. Then, the reading light is transmitted through the lens 52,
The light is adjusted to a parallel light by the collimating lens 53. At this time, the light is incident on the light modulation layer 32 of the SLM 20 as P-polarized light. The read light that has entered the light modulation layer 32 is phase-modulated by the hologram pattern, reflected by the mirror layer 25, and output again from the incident surface.

【0056】そして、この位相変調された読み出し光を
フーリエレンズ60でフーリエ変換し、0次光遮蔽板7
0により0次光を除去した後、結像レンズ80により結
像することにより、試料Tの立体表面に試料Tの形状に
合致した所望の光学画像が照射される。その結果、レー
ザ光が照射された試料表面の部分は熱により蒸発あるい
は変質して所望のパターンに加工される。
Then, the phase-modulated readout light is Fourier-transformed by the Fourier lens 60, and the zero-order light shielding plate 7
After the zero-order light is removed by 0, an image is formed by the imaging lens 80, and a three-dimensional surface of the sample T is irradiated with a desired optical image conforming to the shape of the sample T. As a result, the portion of the sample surface irradiated with the laser beam is evaporated or deteriorated by heat and processed into a desired pattern.

【0057】このように本実施形態に係るレーザ加工装
置10では、試料Tの3次元情報を取得するための物体
形状認識手段を備えているため、試料Tの形状に合致し
たパターンを生成することが可能となり、照射したパタ
ーンの試料Tの表面における歪みを抑制して加工精度の
低下を抑制することが可能となる。
As described above, since the laser processing apparatus 10 according to the present embodiment is provided with the object shape recognizing means for acquiring the three-dimensional information of the sample T, it is possible to generate a pattern matching the shape of the sample T. This makes it possible to suppress distortion of the irradiated pattern on the surface of the sample T, thereby suppressing a reduction in processing accuracy.

【0058】なお、この物体形状認識手段としての撮像
装置100,102は、図1に示す第1実施形態に係る
レーザ加工装置10や、図4に示す第2実施形態に係る
レーザ加工装置10や、図6に示す第4実施形態に係る
レーザ加工装置10にも適用することができ、これによ
り試料Tの形状に合致したパターンを生成することが可
能となり、照射したパターンの試料Tの表面における歪
みを抑制して加工精度の低下を抑制することが可能とな
る。
The imaging devices 100 and 102 as the object shape recognizing means include the laser processing device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1, the laser processing device 10 according to the second embodiment shown in FIG. 6 can be applied to the laser processing apparatus 10 according to the fourth embodiment shown in FIG. 6, thereby making it possible to generate a pattern that matches the shape of the sample T. It is possible to suppress distortion and suppress a decrease in processing accuracy.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明のレーザ加工装置によれば、空間
光変調器にて位相変調された読み出し光をフーリエ変換
した結果生じる0次光を遮蔽手段によりカットすること
ができるため、ターゲットには所望の光学画像のみを照
射して加工を施すことが可能となり、0次光によって意
図しない部位が加工されることを防止することができ
る。
According to the laser processing apparatus of the present invention, since the zero-order light resulting from the Fourier transform of the read light phase-modulated by the spatial light modulator can be cut by the shielding means, the target It is possible to perform processing by irradiating only a desired optical image, and it is possible to prevent an unintended part from being processed by zero-order light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態にかかるレーザ加工装
置の構成を模式的に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】空間光変調器の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a spatial light modulator.

【図3】0次光遮蔽板の配置の様子を示し、図3(a)
は0次光遮蔽板を配置する前の様子、図3(b)は0次
光遮蔽板を配置した後の様子を示す正面図である。
FIG. 3 shows the arrangement of a zero-order light shielding plate, and FIG.
FIG. 3B is a front view showing a state before the zero-order light shielding plate is arranged, and FIG. 3B is a front view showing a state after the zero-order light shielding plate is arranged.

【図4】第2の実施形態にかかるレーザ加工装置の構成
を模式的に示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a second embodiment.

【図5】第3の実施形態にかかるレーザ加工装置の構成
を模式的に示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a third embodiment.

【図6】第4の実施形態にかかるレーザ加工装置の構成
を模式的に示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a fourth embodiment.

【図7】第5の実施形態にかかるレーザ加工装置の構成
を模式的に示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a fifth embodiment.

【図8】第6の実施形態にかかるレーザ加工装置の構成
を模式的に示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…レーザ加工装置、20…空間光変調器、40…ホ
ログラムパターン書き込み手段、50…投光手段、60
…フーリエレンズ、70…0次光遮蔽板、80…結像レ
ンズ、90…レーザ測距装置、100,102…撮像装
置、T…試料。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser processing apparatus, 20 ... Spatial light modulator, 40 ... Hologram pattern writing means, 50 ... Light emitting means, 60
... Fourier lens, 70 ... 0th-order light shielding plate, 80 ... Imaging lens, 90 ... Laser ranging device, 100,102 ... Imaging device, T ... Sample.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 3/00 H01S 3/00 B (72)発明者 原 勉 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 晝馬 輝夫 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court II (Reference) H01S 3/00 H01S 3/00 B (72) Inventor Tsutomu Hara 1126 No. 1-cho, Hamamatsu-shi, Hamamatsu-shi, Shizuoka Pref. Within the company (72) Inventor Teruo Hiruma 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空間光変調器と、 前記空間光変調器にホログラムパターンを書き込むため
のホログラムパターン書き込み手段と、 前記空間光変調器に読み出し光を入射するための投光手
段と、 前記空間光変調器によって位相変調された前記読み出し
光をフーリエ変換するためのフーリエレンズと、 前記フーリエレンズからターゲットに至る前記読み出し
光の光路上に配置される0次光をカットするための遮蔽
手段と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
A spatial light modulator; a hologram pattern writing unit for writing a hologram pattern on the spatial light modulator; a light projecting unit for inputting read light to the spatial light modulator; A Fourier lens for Fourier-transforming the readout light phase-modulated by a modulator, and a shielding unit for cutting a zero-order light arranged on an optical path of the readout light from the Fourier lens to a target. A laser processing apparatus, comprising:
【請求項2】 空間光変調器と、 前記空間光変調器にホログラムパターンを書き込むため
のホログラムパターン書き込み手段と、 前記空間光変調器に読み出し光を入射するための投光手
段と、 前記空間光変調器によって位相変調された前記読み出し
光をフーリエ変換するためのフーリエレンズと、 前記フーリエレンズによりフーリエ変換された前記読み
出し光をターゲットの所定面において結像させるための
結像レンズと、 前記フーリエレンズから前記結像レンズに至る前記読み
出し光の光路上に配置される0次光をカットするための
遮蔽手段と、を備えることを特徴とするレーザ加工装
置。
2. a spatial light modulator; hologram pattern writing means for writing a hologram pattern on the spatial light modulator; light projecting means for causing read light to enter the spatial light modulator; A Fourier lens for Fourier-transforming the readout light phase-modulated by a modulator; an imaging lens for forming an image of the readout light Fourier-transformed by the Fourier lens on a predetermined surface of a target; and the Fourier lens. And a shielding means for cutting the zero-order light disposed on the optical path of the readout light from the light source to the imaging lens.
【請求項3】 前記ターゲットの3次元情報を取得する
ための物体形状認識手段を更に備え、前記ホログラムパ
ターン書き込み手段は、該物体形状認識手段により取得
した該ターゲットの3次元情報に基づいて該ターゲット
の形状に合致したホログラムパターンを生成可能な構造
を有する、ことを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のレーザ加工装置。
3. An object shape recognizing unit for acquiring three-dimensional information of the target, wherein the hologram pattern writing unit is configured to execute the target based on the three-dimensional information of the target acquired by the object shape recognizing unit. 3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser processing apparatus has a structure capable of generating a hologram pattern matching the shape of the laser processing apparatus.
【請求項4】 前記ターゲットの位置情報を取得するた
めの物体位置認識手段を更に備え、前記ホログラムパタ
ーン書き込み手段は、該物体位置認識手段により取得し
た該ターゲットの位置情報に基づいて該ターゲットの位
置に合致したホログラムパターンを生成可能な構造を有
する、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
のレーザ加工装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising: an object position recognizing unit for obtaining the target position information, wherein the hologram pattern writing unit is configured to detect the position of the target based on the position information of the target obtained by the object position recognizing unit. The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the laser processing apparatus has a structure capable of generating a hologram pattern conforming to (1).
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