JP2004122233A - Laser marking device, marking method, and marked optical part - Google Patents

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JP2004122233A JP2003206062A JP2003206062A JP2004122233A JP 2004122233 A JP2004122233 A JP 2004122233A JP 2003206062 A JP2003206062 A JP 2003206062A JP 2003206062 A JP2003206062 A JP 2003206062A JP 2004122233 A JP2004122233 A JP 2004122233A
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Japan
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diffracted
optical system
laser
unit
mark
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Kenichi Hayashi
林 健一
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
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    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a marking device capable of enhancing visibility of a mark without reducing a processing speed. <P>SOLUTION: A hologram board 16 is arranged in the optical path of a laser beam 3 emitted from a laser beam source 11. A scanning optical system 13 straddles each optical axis of the beam diffracted by the hologram board. A converging optical system 14 converges the diffracted beams whose optical axis is straddled by the scanning optical system. A workpiece 1 is held at the place where the diffracted beams are converged by the converging optical system. The beam 3 diffracted by the hologram board 16 forms inside the workpiece 1 a unit diffraction pattern for diffracting visible light. By straddling the optical axes of the diffracted beams by the scanning optical system, a plurality of unit diffraction patterns can be formed inside the workpiece. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザマーキング装置、マーキング方法及びマーキングされた光学部材に関し、特にマークの視認性を高めることが可能なレーザマーキング装置、マーキング方法、及びマーキングされた光学部材に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス等の透明材料内にレーザビームを集光させて多光子吸収を起こすと、その部分の屈折率が変化する。屈折率の変化した点を所望の位置に分布させることによりマークを構成することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
レーザビームを集光することによって屈折率の変化する領域は微少であるため、屈折率の変化した点の集合で構成されたマークを視認することは困難である。マークを構成する複数の点の各々を大きくすることにより、マークの視認性を高めることができる。しかし、個々の点を大きくするためには、大きな加工エネルギが必要とされ、加工対象物のマーク周辺がダメージを受けることにもなる。
【0004】
本発明の目的は、加工対象物に与えるダメージを少なくし、かつマークの視認性を高めることが可能なマーキング装置及びマーキング方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、レーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したレーザビームの光路内に配置されたホログラム板と、前記ホログラム板により回折された回折ビームの各々の光軸を振る走査光学系と、前記走査光学系により光軸を振られた回折ビームを収束させる集光光学系と、前記集光光学系により回折ビームが集光される位置に加工対象物を保持するステージとを有し、前記ホログラム板により回折された回折ビームが、前記加工対象物内に、可視光を回折させる単位回折パターンを形成し、前記走査光学系で回折ビームの光軸を振ることにより、前記加工対象物内に前記単位回折パターンを複数個形成することができるレーザマーキング装置が提供される。
【0006】
複数の回折ビームを用い、同時に複数箇所において屈折率の変化を生じさせることができる。屈折率変化の生じた各々の点は微少であるため、加工対象物の埋めるダメージを少なくすることができる。また、同時に複数箇所で屈折率変化を生じさせることができるため、マーキング時間の短縮を図ることが可能になる。また、単位要素自体が複数の点の集合で構成されるため、1つの単位要素のみで回折を生じさせることができる。このため、マークの視認性を高めることができる。
【0007】
本発明の他の観点によると、表面上に、可視光を回折させるパターンからなる単位要素を分布させてマークが形成された光学部材が提供される。
【0008】
本発明の他の観点によると、加工対象物の表面上に、ホログラム板により回折された複数の回折ビームを集光し、可視光を回折させるパターンからなる単位要素を形成する工程と、前記単位要素と同一のパターンを有する他の単位要素を、前記加工対象物の表面上の他の位置に形成し、複数の単位要素からなるマークを形成する工程とを有するマーキング方法が提供される。
【0009】
1つの単位要素のみで回折を生じさせることができるため、マークの視認性を高めることができる。また、単位要素を構成する個々の点は微少であるため、部材に与えるダメージを少なくすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の実施例によるレーザマーキング装置10の概略斜視図を示す。マーキング装置10は、レーザ光源11、ビーム整形器12、ホログラム板16、ガルバノスキャナ13、fθレンズ14、及びステージ15を含んで構成される。ステージ15の上に、加工対象物である透明ガラス基板1が載置されている。
【0011】
レーザ光源11として、例えばモードロックしたTi:サファイアレーザ発振器が用いられる。このTi:サファイアレーザ発振器は、例えばパルス幅130fs、波長800nm、平均出力1W、繰返し同波数1kHzのパルス状レーザビームを出力する。この波長域の光は、加工対象物である透明ガラス基板1を透過する。レーザ光源11として、Ti:サファイアレーザ以外に、YAGレーザ、YLFレーザ等のレーザダイード(LD)励起型固体レーザ発振器を用いることもできる。また、それらのレーザ発振器から出力された基本波の高調波を生成する各種レーザ光源を用いることもできる。
【0012】
ビーム整形器12は、レーザ光源11から出射したレーザビームの断面形状を整形する。整形されたレーザビームが、ホログラム板16に入射する。ホログラム板16は、所定の位相分布に相当する凹凸が付された石英基板である。ホログラム板16は、その表面に付された凹凸に対応する位相分布に応じて、レーザビームを回折させる。
【0013】
ガルバノスキャナ13は、ホログラム板16で回折された回折ビームの各々の光軸を振る。fθレンズ14は、光軸を振られた回折ビームを、透明ガラス基板1の所望の深さの位置に集光させる。ガルバノスキャナ13で回折ビームの各々の光軸を振ることにより、透明ガラス基板1の内部に形成される回折ビームの集光位置を所望の位置に移動させることができる。ステージ15は、透明ガラス基板1を、その表面に平行な2次元方向に移動させることができる。
【0014】
ガルバノスキャナ13は、一対のガルバノミラー13aを回転駆動するミラー駆動装置と高感度の位置検出装置とを備えている。また、ガルバノスキャナ13は、駆動部13bを介してコンピュータ20により制御される。コンピュータ20は、ガルバノスキャナ13の駆動をレーザ光源11のパルス発振に同期させる。
【0015】
fθレンズ14は、透明ガラス基板1の内部に回折ビーム3を集光させるだけでなく、ガルバノスキャナ13による走査中も回折ビーム3の集光位置を一定の深さに保つ。
【0016】
fθレンズ14によって形成された回折ビーム3の各々の集光位置に、多光子吸収により屈折率変化が生じた変質部分が形成される。レーザ光源11がフェムト秒オーダの極短パルスを発生させるので、集光位置で多光子吸収が効率的に生じる。このような多光子吸収を利用すれば、本来吸収のない赤外レーザ光によるエネルギの注入が可能になる。これにより、集光位置に限定して比較的大きな屈折率等の光学的特性の変化を生じさせることができる。このような特性変化は、透明ガラス基板1の密度変化や結合状態の変化等に起因して形成される光学的非線型現象であり、変質部分が恒久的にガラス中に残存する。
【0017】
透明ガラス基板1は、レーザ光源11からのレーザビームを透過させ、かつこのレーザビームに対して効率的な多光子吸収が生ずるものであればよい。ただし、内部に形成されるマークを視覚的に認識するためには、可視光をほぼ透過させるものである必要もある。例えば、GeO−SiOガラス等を用いることができる。また、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス等各種の材料にマークを形成できることが確認されている。
【0018】
回折ビーム3の集光位置に形成される複数の変質部分の分布は、ホログラム板16の位相分布に依存する。ホログラム板の位相分布の求め方は、例えばM.A. Seldwitz等によるAppl. Opt,26,pp2788−2798(1987)に説明されている。
【0019】
図2(A)に、透明ガラス基板1の内部に形成される変質部分の分布の一例を示す。変質部分30が、5行5列の行列を構成するように分布している。行方向及び列方向のピッチaは、例えば4μmである。各変質部分30は、回折ビームの光軸に沿った棒状の形状を有し、その長さは約20〜30μm、太さは約1μmである。この5行5列の行列を構成する変質部分30の群を単位要素と呼ぶこととする。
【0020】
次に、図1のレーザマーキング装置を用いてマーキングを行う方法を説明する。まず、透明ガラス基板1をステージ15の上に載置し、マーキングを行うべき部位をfθレンズ14の直下に移動させる。次に、レーザ光源11をレーザ発振させるとともに、ガルバノスキャナ13を動作させて、回折ビームの集光位置を走査する。ガルバノスキャナ13の走査の軌跡に沿って、複数の単位要素が透明ガラス基板1の内部に形成される。
【0021】
図2(B)に、複数の単位要素で構成されたマークの一例を示す。11個の単位領域で、アルファベットの「H」が描かれている。単位要素を行方向及び列方向に移動させる最小ピッチbが、ピッチaの6倍とされている。
【0022】
次に、レーザ光の走査を一時中断し、ステージ15を動作させて透明ガラス基板1を移動させる。これにより、次にマークを形成すべき位置がfθレンズ14の直下に移動する。
【0023】
ガルバノスキャナ13とレーザ光源11とを、両者が同期するように動作させて、レーザビームの集光点を走査する。以上の工程を繰り返すことにより、所望の位置に所望のマークを順次形成することができる。
【0024】
複数の単位要素を分布させて構成したマークは、可視光を回折させる。これにより、マークが視覚的に認識される。図2(B)に示したピッチbをピッチaの整数倍とすると、近傍の単位要素からの回折光同士が強めあい、マークの視認性を高めることができるであろう。
【0025】
上記実施例では、単位要素を5行5列の行列状に配置した25個の点で構成したが、その他の構成としてもよい。ホログラム板の位相分布を設計し直すことにより、単位要素内の点の配置を種々変化させることができる。また、単位要素を複数の点で構成する代わりに、複数の直線で構成することも可能である。例えば、単位要素を、回折格子として働くグレーティングとすることもできる。
【0026】
ステージ15は、透明ガラス基板1をZ方向に微動させることもできる。これにより、透明ガラス基板1の内部に形成されるマークの深さを調節することができる。例えば、透明ガラス基板1の第1の深さの位置に第1のマークを形成し、第2の深さの位置に第2のマークを形成すれば、多層構造のマークを形成することができる。さらに、単位要素を形成しつつステージ15を3次元的にステップ移動させることにより、立体的な形状を有するマークを形成することもできる。
【0027】
上記実施例では、小さな点が集まった単位要素を分布させることによりマークが形成される。このため、個々の点を大きくすることなく、視認性の高いマークが得られる。
【0028】
上記実施例では、ひとつのマークを構成する複数の単位要素をすべて合同なパターンとしたが、単位要素内の各点のピッチを変えて、単位要素の各々を相互に相似関係のパターンとしてもよい。この場合には、各単位要素が、異なる色と認識されるであろう。
【0029】
上記実施例では、1回のパルスレーザ照射により、屈折率の変化した複数の点を形成することができる。このため、マーキング時間の短縮を図ることが可能になる。また、1回のパルスレーザ照射で1つの点を形成する場合において、1パルスあたりのエネルギが好適な値よりも大きいとき、アッテネータ等によりレーザビームを減衰させる必要がある。上記実施例の場合において、1本のビームから得られた複数の回折ビームの1パルスあたりのエネルギが好適な範囲内であるときには、アッテネータを挿入することなくレーザビームのエネルギを有効に利用することができる。
【0030】
上記実施例では、加工対象物の内部に屈折率変化を生じさせる場合を説明したが、加工対象物の表面上に回折格子パターンからなる単位要素を形成してもよい。例えば、シリコン等の半導体基板表面にレーザビームを照射して、局所的に溶融させて凹凸を形成してもよい。シリコンを加工する場合には、シリコンを透過しないArFレーザ等を用いることができる。また、金属部材の表面にレーザビームを照射して局所的に酸化させることにより、変色させてもよい。溶融させたり、酸化させたりする場合には、照射するレーザビームはパルス的である必要はなく、連続発振したレーザビームを用いることができる。
【0031】
表面上に、回折格子パターンを形成する場合も、凹部や変色した領域は微少であるため、単純な点を分散させてマーキングする場合に比べて、加工対象物に与えるダメージを少なくすることができる。なお、加工時間に制約がない場合には、ホログラム板を用いず、1本のレーザビームを走査することにより単位要素を形成してもよい。
【0032】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、1回のパルスレーザ照射で複数の点を形成することができるため、マーキング時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるマーキング装置の概略斜視図である。
【図2】図2(A)は、マーキングを行う際の単位要素の一例を示す平面図であり、図2(B)は、単位要素で構成したマークの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
1 透明ガラス基板
3 レーザビーム
10 マーキング装置
11 レーザ光源
12 ビーム整形器
13 ガルバノスキャナ
14 fθレンズ
15 ステージ
16 ホログラム板
20 コンピュータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser marking device, a marking method, and a marked optical member, and more particularly to a laser marking device, a marking method, and a marked optical member that can improve the visibility of the mark.
[0002]
[Prior art]
When a laser beam is focused in a transparent material such as glass to cause multiphoton absorption, the refractive index of that portion changes. A mark can be formed by distributing the points where the refractive index has changed to desired positions.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the region where the refractive index changes by condensing the laser beam is very small, it is difficult to visually recognize a mark composed of a set of points where the refractive index has changed. The visibility of the mark can be improved by increasing each of the plurality of points constituting the mark. However, in order to enlarge each point, a large machining energy is required, and the mark periphery of the workpiece is damaged.
[0004]
An object of the present invention is to provide a marking device and a marking method that can reduce damage to a workpiece and increase the visibility of the mark.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a laser light source that emits a laser beam, a hologram plate disposed in an optical path of the laser beam emitted from the laser light source, and an optical axis of each of the diffracted beams diffracted by the hologram plate A scanning optical system, a condensing optical system for converging the diffracted beam whose optical axis is swung by the scanning optical system, and a workpiece to be held at a position where the diffracted beam is condensed by the condensing optical system A diffracted beam diffracted by the hologram plate forms a unit diffraction pattern for diffracting visible light in the workpiece, and the optical axis of the diffracted beam is shaken by the scanning optical system. There is provided a laser marking device capable of forming a plurality of the unit diffraction patterns in the workpiece.
[0006]
Using a plurality of diffracted beams, it is possible to cause a change in refractive index at a plurality of locations simultaneously. Since each point where the refractive index change occurs is very small, it is possible to reduce damage to be embedded by the object to be processed. In addition, since the refractive index can be changed at a plurality of locations at the same time, the marking time can be shortened. Further, since the unit element itself is composed of a set of a plurality of points, diffraction can be generated with only one unit element. For this reason, the visibility of a mark can be improved.
[0007]
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical member in which marks are formed by distributing unit elements each having a pattern that diffracts visible light on a surface.
[0008]
According to another aspect of the present invention, a step of condensing a plurality of diffracted beams diffracted by a hologram plate on a surface of a workpiece and forming a unit element comprising a pattern for diffracting visible light, and the unit There is provided a marking method including a step of forming another unit element having the same pattern as the element at another position on the surface of the workpiece and forming a mark composed of a plurality of unit elements.
[0009]
Since diffraction can be generated with only one unit element, the visibility of the mark can be improved. In addition, since the individual points constituting the unit element are very small, damage to the member can be reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic perspective view of a laser marking device 10 according to an embodiment of the present invention. The marking device 10 includes a laser light source 11, a beam shaper 12, a hologram plate 16, a galvano scanner 13, an fθ lens 14, and a stage 15. On the stage 15, the transparent glass substrate 1 which is a processing target is placed.
[0011]
As the laser light source 11, for example, a mode-locked Ti: sapphire laser oscillator is used. This Ti: sapphire laser oscillator outputs a pulsed laser beam having, for example, a pulse width of 130 fs, a wavelength of 800 nm, an average output of 1 W, and a repetition frequency of 1 kHz. The light in this wavelength region is transmitted through the transparent glass substrate 1 that is the object to be processed. As the laser light source 11, in addition to the Ti: sapphire laser, a laser diode (LD) excitation type solid laser oscillator such as a YAG laser or a YLF laser can also be used. Various laser light sources that generate harmonics of the fundamental wave output from these laser oscillators can also be used.
[0012]
The beam shaper 12 shapes the cross-sectional shape of the laser beam emitted from the laser light source 11. The shaped laser beam enters the hologram plate 16. The hologram plate 16 is a quartz substrate with irregularities corresponding to a predetermined phase distribution. The hologram plate 16 diffracts the laser beam according to the phase distribution corresponding to the unevenness applied to the surface.
[0013]
The galvano scanner 13 swings each optical axis of the diffracted beam diffracted by the hologram plate 16. The fθ lens 14 condenses the diffracted beam whose optical axis is shaken at a desired depth position of the transparent glass substrate 1. By shaking each optical axis of the diffracted beam with the galvano scanner 13, the condensing position of the diffracted beam formed inside the transparent glass substrate 1 can be moved to a desired position. The stage 15 can move the transparent glass substrate 1 in a two-dimensional direction parallel to the surface.
[0014]
The galvano scanner 13 includes a mirror drive device that rotationally drives a pair of galvanometer mirrors 13a and a highly sensitive position detection device. The galvano scanner 13 is controlled by the computer 20 via the drive unit 13b. The computer 20 synchronizes the driving of the galvano scanner 13 with the pulse oscillation of the laser light source 11.
[0015]
The fθ lens 14 not only condenses the diffracted beam 3 inside the transparent glass substrate 1 but also keeps the converging position of the diffracted beam 3 at a certain depth during scanning by the galvano scanner 13.
[0016]
At each condensing position of the diffracted beam 3 formed by the fθ lens 14, an altered portion where a refractive index change has occurred due to multiphoton absorption is formed. Since the laser light source 11 generates an extremely short pulse on the order of femtoseconds, multiphoton absorption occurs efficiently at the condensing position. If such multi-photon absorption is used, energy can be injected by infrared laser light that does not inherently absorb. Thereby, it is possible to cause a change in optical characteristics such as a relatively large refractive index, limited to the condensing position. Such a characteristic change is an optical non-linear phenomenon formed due to a density change or a bonding state change of the transparent glass substrate 1, and the altered part remains in the glass permanently.
[0017]
The transparent glass substrate 1 is not particularly limited as long as it transmits the laser beam from the laser light source 11 and allows efficient multiphoton absorption with respect to the laser beam. However, in order to visually recognize the mark formed in the inside, it is also necessary to substantially transmit visible light. For example, GeO 2 —SiO 2 glass or the like can be used. It has also been confirmed that marks can be formed on various materials such as soda lime glass and quartz glass.
[0018]
The distribution of the plurality of altered portions formed at the condensing position of the diffracted beam 3 depends on the phase distribution of the hologram plate 16. The method for obtaining the phase distribution of the hologram plate is described in, for example, M.H. A. Appl. Opt, 26, pp 2788-2798 (1987).
[0019]
FIG. 2A shows an example of the distribution of the altered portion formed inside the transparent glass substrate 1. The altered portions 30 are distributed so as to form a 5 × 5 matrix. The pitch a in the row direction and the column direction is, for example, 4 μm. Each altered portion 30 has a rod-like shape along the optical axis of the diffracted beam, and has a length of about 20 to 30 μm and a thickness of about 1 μm. A group of altered portions 30 constituting the 5-by-5 matrix is called a unit element.
[0020]
Next, a method for performing marking using the laser marking apparatus of FIG. 1 will be described. First, the transparent glass substrate 1 is placed on the stage 15 and the part to be marked is moved directly below the fθ lens 14. Next, the laser light source 11 is oscillated and the galvano scanner 13 is operated to scan the condensing position of the diffracted beam. A plurality of unit elements are formed inside the transparent glass substrate 1 along the scanning trajectory of the galvano scanner 13.
[0021]
FIG. 2B shows an example of a mark composed of a plurality of unit elements. The alphabet “H” is drawn in 11 unit areas. The minimum pitch b for moving the unit elements in the row direction and the column direction is 6 times the pitch a.
[0022]
Next, the laser beam scanning is temporarily interrupted, the stage 15 is operated, and the transparent glass substrate 1 is moved. As a result, the position where the mark is to be formed next moves directly below the fθ lens 14.
[0023]
The galvano scanner 13 and the laser light source 11 are operated so as to be synchronized with each other to scan the condensing point of the laser beam. By repeating the above steps, desired marks can be sequentially formed at desired positions.
[0024]
A mark formed by distributing a plurality of unit elements diffracts visible light. Thereby, the mark is visually recognized. If the pitch b shown in FIG. 2B is an integral multiple of the pitch a, the diffracted lights from the neighboring unit elements will be strengthened, and the visibility of the mark will be improved.
[0025]
In the above embodiment, the unit elements are constituted by 25 points arranged in a matrix of 5 rows and 5 columns, but other configurations may be adopted. By redesigning the phase distribution of the hologram plate, the arrangement of points in the unit element can be variously changed. Further, the unit element can be constituted by a plurality of straight lines instead of a plurality of points. For example, the unit element may be a grating that functions as a diffraction grating.
[0026]
The stage 15 can also finely move the transparent glass substrate 1 in the Z direction. Thereby, the depth of the mark formed inside the transparent glass substrate 1 can be adjusted. For example, if a first mark is formed at a first depth position on the transparent glass substrate 1 and a second mark is formed at a second depth position, a multilayer structure mark can be formed. . Furthermore, a mark having a three-dimensional shape can be formed by moving the stage 15 three-dimensionally while forming the unit element.
[0027]
In the above embodiment, the mark is formed by distributing unit elements in which small points are gathered. For this reason, a mark with high visibility can be obtained without enlarging individual points.
[0028]
In the above embodiment, the unit elements constituting one mark are all congruent patterns. However, the unit elements may be similar to each other by changing the pitch of each point in the unit element. . In this case, each unit element will be recognized as a different color.
[0029]
In the above-described embodiment, a plurality of points having a changed refractive index can be formed by one pulse laser irradiation. For this reason, it is possible to shorten the marking time. Further, in the case where one point is formed by one pulse laser irradiation, when the energy per pulse is larger than a suitable value, it is necessary to attenuate the laser beam by an attenuator or the like. In the case of the above embodiment, when the energy per pulse of a plurality of diffracted beams obtained from one beam is within a preferable range, the energy of the laser beam can be effectively used without inserting an attenuator. Can do.
[0030]
In the above-described embodiment, the case where the refractive index change is generated inside the workpiece is described. However, a unit element formed of a diffraction grating pattern may be formed on the surface of the workpiece. For example, the surface of a semiconductor substrate such as silicon may be irradiated with a laser beam and locally melted to form unevenness. When processing silicon, an ArF laser that does not transmit silicon can be used. Alternatively, the surface of the metal member may be discolored by being irradiated with a laser beam and locally oxidized. In the case of melting or oxidizing, the irradiated laser beam does not need to be pulsed, and a continuously oscillating laser beam can be used.
[0031]
Even when a diffraction grating pattern is formed on the surface, since the concave portions and discolored regions are very small, damage to the workpiece can be reduced as compared with the case where marking is performed by dispersing simple points. . If the processing time is not limited, the unit element may be formed by scanning one laser beam without using the hologram plate.
[0032]
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since a plurality of points can be formed by one pulse laser irradiation, the marking time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a marking device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a plan view illustrating an example of a unit element when marking is performed, and FIG. 2B is a plan view illustrating an example of a mark configured with the unit element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent glass substrate 3 Laser beam 10 Marking apparatus 11 Laser light source 12 Beam shaper 13 Galvano scanner 14 f (theta) lens 15 Stage 16 Hologram board 20 Computer

Claims (4)

レーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したレーザビームの光路内に配置されたホログラム板と、
前記ホログラム板により回折された回折ビームの各々の光軸を振る走査光学系と、
前記走査光学系により光軸を振られた回折ビームを収束させる集光光学系と、前記集光光学系により回折ビームが集光される位置に加工対象物を保持するステージと
を有し、
前記ホログラム板により回折された回折ビームが、前記加工対象物内に、可視光を回折させる単位回折パターンを形成し、
前記走査光学系で回折ビームの光軸を振ることにより、前記加工対象物内に前記単位回折パターンを複数個形成することができるレーザマーキング装置。
A laser light source for emitting a laser beam;
A hologram plate disposed in an optical path of a laser beam emitted from the laser light source;
A scanning optical system that swings the optical axis of each of the diffracted beams diffracted by the hologram plate;
A condensing optical system for converging the diffracted beam whose optical axis is swung by the scanning optical system, and a stage for holding a workpiece at a position where the diffracted beam is condensed by the condensing optical system,
The diffracted beam diffracted by the hologram plate forms a unit diffraction pattern for diffracting visible light in the object to be processed,
A laser marking apparatus capable of forming a plurality of unit diffraction patterns in the object to be processed by oscillating an optical axis of a diffraction beam by the scanning optical system.
前記ホログラム板により前記加工対象物内に形成される前記単位回折パターンが、行列状に配置された複数の点を含んで構成される請求項1に記載のレーザマーキング装置。The laser marking device according to claim 1, wherein the unit diffraction pattern formed in the object to be processed by the hologram plate includes a plurality of points arranged in a matrix. 表面上に、可視光を回折させるパターンからなる単位要素を分布させてマークが形成された光学部材。An optical member in which a mark is formed by distributing unit elements composed of a pattern for diffracting visible light on a surface. 加工対象物の表面上に、ホログラム板により回折された複数の回折ビームを集光し、可視光を回折させるパターンからなる単位要素を形成する工程と、
前記単位要素と同一のパターンを有する他の単位要素を、前記加工対象物の表面上の他の位置に形成し、複数の単位要素からなるマークを形成する工程と
を有するマーキング方法。
A step of condensing a plurality of diffracted beams diffracted by the hologram plate on the surface of the object to be processed, and forming a unit element consisting of a pattern for diffracting visible light;
Forming another unit element having the same pattern as the unit element at another position on the surface of the workpiece, and forming a mark composed of a plurality of unit elements.
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