JP2018069310A

JP2018069310A - Laser processing apparatus

Info

Publication number: JP2018069310A
Application number: JP2016214648A
Authority: JP
Inventors: 小林　潤也; Junya Kobayashi; 潤也小林; 界　義久; Yoshihisa Sakai; 義久界; 今井　欽之; Kaneyuki Imai; 欽之今井; 呉屋　真之; Masayuki Kureya; 真之呉屋; 藤谷　泰之; Yasuyuki Fujitani; 泰之藤谷; 渡辺　俊哉; Toshiya Watanabe; 俊哉渡辺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2018-05-10
Anticipated expiration: 2036-11-01
Also published as: JP6817027B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser processing apparatus that can quickly deflect a laser beam, using electro-optic crystals.SOLUTION: The laser processing apparatus comprises: a laser irradiation device for projecting a laser beam L toward an object 8 to be processed; deflection optics 18 including electro-optic deflectors 41, 42, 51, 52 each of which has an electro-optic crystal 45 provided on an optical path of the laser beam L, and each of which also has electrodes 46 for applying voltage to the electro-optic crystal 45, the deflection optics being provided downstream of the laser irradiation device in a direction of radiation where the laser beam L is projected, so that the electro-optic deflectors 41, 42, 51, 52 deflect the laser beam L projected from the laser irradiation device; beam diameter expansion optics 20 that are provided downstream of the deflection optics 18 in the direction of radiation, and which expand a beam diameter of the laser beam L; and collection optics 22 that are provided downstream of the beam diameter expansion optics 20 in the direction of radiation, and which collect the laser beam L having the expanded beam diameter, and project the collected laser beam L to the object 8 to be processed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、加工対象物にレーザを照射して加工を行うレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that performs processing by irradiating a workpiece with a laser.

従来、レーザを偏向する光偏向器を備えるレーザ加工装置として、第１プリズムと第２プリズムとを有する偏向光学系と、偏向光学系を回転させる回転機構とを備えたレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このレーザ加工装置は、レーザの発振周波数が１ｋＨｚ未満のときに、回転機構により偏向光学系を１２０ｒｐｍ以上で回転させ、レーザの発振周波数が１ｋＨｚ以上のときに、回転機構により偏向光学系を１２００ｒｐｍ以上で回転させている。 Conventionally, as a laser processing apparatus including an optical deflector that deflects a laser, a laser processing apparatus including a deflection optical system having a first prism and a second prism and a rotation mechanism that rotates the deflection optical system is known. (For example, refer to Patent Document 1). In this laser processing apparatus, when the laser oscillation frequency is less than 1 kHz, the rotation optical mechanism rotates the deflection optical system at 120 rpm or more, and when the laser oscillation frequency is 1 kHz or more, the rotation optical mechanism moves the deflection optical system to 1200 rpm or more. It is rotated with.

また、光偏向器として、ＫＴＮ結晶を用いた電気光学偏向器が知られている（例えば、特許文献２参照）。ＫＴＮ結晶を用いた電気光学偏向器は、高速動作が可能となっている。一方で、電気光学偏向器において、ＫＴＮ結晶は、そのサイズが小さく、使用可能なビーム径が限られており、一例として、１ｍｍのＫＴＮ結晶に対して、ビーム径が０．５ｍｍとなるビームを照射している。 As an optical deflector, an electro-optic deflector using a KTN crystal is known (for example, see Patent Document 2). An electro-optic deflector using a KTN crystal can operate at high speed. On the other hand, in an electro-optic deflector, the KTN crystal has a small size and the usable beam diameter is limited. As an example, a KTN crystal has a beam diameter of 0.5 mm with respect to a 1 mm KTN crystal. Irradiating.

特開２０１３−１８４１９１号公報JP 2013-184191 A 特開２０１２−１４１４９８号公報JP 2012-141498 A

ここで、特許文献１のレーザ加工装置は、レーザの発振周波数が１ｋＨｚのオーダーとなっているが、一方で、レーザ加工装置には、より高速なレーザ加工が求められている。例えば、レーザ加工装置は、レーザの発振周波数を１００〜１０００ｋＨｚとしており、この発振周波数に応じてレーザを高速に偏向する場合、特許文献２の電気光学偏向器を適用することが考えられる。 Here, the laser processing apparatus of Patent Document 1 has a laser oscillation frequency on the order of 1 kHz. On the other hand, the laser processing apparatus is required to perform higher-speed laser processing. For example, in the laser processing apparatus, the oscillation frequency of the laser is set to 100 to 1000 kHz, and when the laser is deflected at high speed according to the oscillation frequency, it is conceivable to apply the electro-optic deflector disclosed in Patent Document 2.

ところで、特許文献１のレーザ加工装置は、コリメート光学系により平行光となったレーザを、偏向光学系により偏向している。平行光となったレーザのビーム径は、偏向光学系の第１プリズム及び第２プリズム部分において、２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度となる。しかしながら、上記したように、ＫＴＮ結晶は、レンズ光学系に比べて、そのサイズが小さいことから、ＫＴＮ結晶を用いた電気光学偏向器を、特許文献１のレーザ加工装置の偏向光学系の偏向部分に適用することは困難である。 By the way, the laser processing apparatus of Patent Document 1 deflects a laser beam that has become parallel light by a collimating optical system by a deflecting optical system. The beam diameter of the laser beam that has become parallel light is about 20 mm to 100 mm in the first prism and the second prism portion of the deflection optical system. However, as described above, since the size of the KTN crystal is smaller than that of the lens optical system, the electro-optic deflector using the KTN crystal is used as the deflection portion of the deflection optical system of the laser processing apparatus of Patent Document 1. It is difficult to apply to.

そこで、本発明は、電気光学結晶を用いて、レーザの偏向を高速に実行することができるレーザ加工装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of performing laser deflection at high speed using an electro-optic crystal.

本発明のレーザ加工装置は、加工対象物へ向けてレーザを照射するレーザ照射装置と、前記レーザの光路上に設けられる電気光学結晶と前記電気光学結晶に電圧を印加する電極とを含む電気光学偏向器を有し、前記レーザが照射される照射方向において、前記レーザ照射装置の下流側に設けられ、前記レーザ照射装置から照射された前記レーザを前記電気光学偏向器により偏向する偏向光学系と、前記照射方向において、前記偏向光学系の下流側に設けられ、前記レーザのビーム径を拡大するビーム径拡大光学系と、前記照射方向において、前記ビーム径拡大光学系の下流側に設けられ、前記ビーム径が拡大された前記レーザを集光し、集光した前記レーザを前記加工対象物へ照射する集光光学系と、を備えることを特徴とする。 The laser processing apparatus of the present invention includes a laser irradiation apparatus that irradiates a laser beam toward a workpiece, an electro-optic crystal provided on an optical path of the laser, and an electrode that applies a voltage to the electro-optic crystal. A deflecting optical system that includes a deflector and is provided downstream of the laser irradiation device in an irradiation direction in which the laser is irradiated, and deflects the laser irradiated from the laser irradiation device by the electro-optic deflector; A beam diameter enlarging optical system that is provided on the downstream side of the deflection optical system in the irradiation direction, and that is provided on the downstream side of the beam diameter enlarging optical system in the irradiation direction; And a condensing optical system that condenses the laser with the enlarged beam diameter and irradiates the object to be processed with the condensed laser.

本発明のレーザ加工装置は、偏向光学系の電気光学結晶に、ビーム径が拡大される前のビーム径が小さいレーザが入射するため、電気光学結晶の大きさが小さい場合であっても、電気光学偏向器を用いて、レーザの偏向を高速に実行することが可能となる。 In the laser processing apparatus of the present invention, since the laser having a small beam diameter before the beam diameter is incident on the electro-optic crystal of the deflection optical system, even if the size of the electro-optic crystal is small, Using an optical deflector, laser deflection can be performed at high speed.

図１は、第１の実施形態に係るレーザ加工装置を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a laser processing apparatus according to the first embodiment. 図２は、案内光学系から集光光学系に至る構成を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration from the guide optical system to the condensing optical system. 図３は、レーザ加工装置によるレーザ加工の一例を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of laser processing by the laser processing apparatus. 図４は、第２の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the second embodiment. 図５は、第３の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the third embodiment. 図６は、第４の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the fourth embodiment. 図７は、第５の実施形態に係るレーザ加工装置を模式的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a laser processing apparatus according to the fifth embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るレーザ加工装置を模式的に示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るレーザ加工装置１０は、加工対象物８に対してレーザＬを照射することで、切断加工、穴あけ加工等の各種加工を行う装置となっている。なお、加工の種類は特に限定されないが、第１の実施形態のレーザ加工装置１０は、穴あけ、切断等のレーザ加工を行う。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a laser processing apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 10 according to the first embodiment is an apparatus that performs various types of processing such as cutting and drilling by irradiating a workpiece 8 with a laser L. Yes. Although the type of processing is not particularly limited, the laser processing apparatus 10 of the first embodiment performs laser processing such as drilling and cutting.

加工対象物８としては、種々の材料を適用することが可能となっており、例えば、インコネル（登録商標）、ハステロイ（登録商標）、ステンレス、セラミック、鋼、炭素鋼、セラミックス、シリコン、チタン、タングステン、樹脂、プラスチックス、ガラス等で作成された部材を用いることができる。また、加工対象物８としては、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック、Carbon Fiber Reinforced Plastics）、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、ＧＭＴ（ガラス長繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチック、鋼板以外の鉄合金、アルミ合金等の各種金属、その他複合材料等で作成された材料も用いることができる。 Various materials can be applied as the workpiece 8, for example, Inconel (registered trademark), Hastelloy (registered trademark), stainless steel, ceramic, steel, carbon steel, ceramics, silicon, titanium, A member made of tungsten, resin, plastics, glass, or the like can be used. Further, as the processing object 8, fiber reinforced plastics such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics), GMT (Glass Long Fiber Reinforced Plastics), iron alloys other than steel plates, Materials made of various metals such as aluminum alloys, and other composite materials can also be used.

レーザ加工装置１０は、レーザ照射装置１２と、紫外線照射装置１４と、案内光学系１６と、偏向光学系１８と、ビーム径拡大光学系２０と、集光光学系２２と、移動機構２４と、支持台２６と、制御装置２８と、を備える。ここで、第１の実施形態では、水平面をＸ方向とＸ方向に直交するＹ方向を含むＸＹ平面とし、水平面に直交する鉛直方向をＺ方向とする。 The laser processing apparatus 10 includes a laser irradiation apparatus 12, an ultraviolet irradiation apparatus 14, a guide optical system 16, a deflection optical system 18, a beam diameter expanding optical system 20, a condensing optical system 22, a moving mechanism 24, A support base 26 and a control device 28 are provided. Here, in the first embodiment, the horizontal plane is the XY plane including the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction, and the vertical direction orthogonal to the horizontal plane is the Z direction.

レーザ照射装置１２は、レーザＬを出力する装置である。レーザ照射装置１２には、光ファイバを媒質に用いてレーザＬを出力するファイバレーザ照射装置や、短パルスのレーザＬを出力する短パルスレーザ照射装置を用いることができる。ファイバレーザ照射装置としては、ファブリペロー型ファイバレーザ照射装置またはリング型ファイバレーザ照射装置が例示される。また、ファイバレーザ照射装置は、連続波発振（Continuous Wave Operation）とパルス発振（Plused Operation）のいずれの方式を用いるレーザ照射装置１２でもよい。ファイバレーザ照射装置のファイバには、例えば希土類元素（Ｅｒ、Ｎｄ、Ｙｂ）を添加したシリカガラスを使用することができる。また、短パルスとは、パルス幅が１００ピコ秒以下のパルスである。短パルスレーザ出力装置のレーザの発生源としては、例えばチタンサファイアレーザーを用いることができる。なお、第１の実施形態では、非熱加工が可能な短パルスレーザ照射装置を用いている。つまり、第１の実施形態のレーザ加工装置１０は、レーザ照射装置１２として、短パルスレーザ照射装置を適用したときの構成となっている。 The laser irradiation device 12 is a device that outputs a laser L. As the laser irradiation apparatus 12, a fiber laser irradiation apparatus that outputs a laser L using an optical fiber as a medium or a short pulse laser irradiation apparatus that outputs a short pulse laser L can be used. Examples of the fiber laser irradiation device include a Fabry-Perot fiber laser irradiation device and a ring type fiber laser irradiation device. Further, the fiber laser irradiation apparatus may be a laser irradiation apparatus 12 using any one of continuous wave operation and pulsed oscillation (Plus Operation). For example, silica glass added with rare earth elements (Er, Nd, Yb) can be used for the fiber of the fiber laser irradiation apparatus. A short pulse is a pulse having a pulse width of 100 picoseconds or less. As a laser source of the short pulse laser output device, for example, a titanium sapphire laser can be used. In the first embodiment, a short pulse laser irradiation apparatus capable of non-thermal processing is used. That is, the laser processing apparatus 10 of the first embodiment has a configuration when a short pulse laser irradiation apparatus is applied as the laser irradiation apparatus 12.

このようなレーザ照射装置１２から照射されるレーザＬは、加工用レーザとなっており、１Ｗ以上の出力となる高出力レーザとなっている。具体的に、レーザＬは、その周波数が１ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚ程度となっており、またその出力が、１００Ｗ〜１０ｋＷ程度となっている。なお、レーザＬの波長については、特に限定されないが、後述する偏向光学系１８に設けられる電気光学結晶であるＫＴＮ結晶に適した波長帯域とすることがよい。 The laser L irradiated from such a laser irradiation device 12 is a processing laser, and is a high-power laser having an output of 1 W or more. Specifically, the frequency of the laser L is about 1 kHz to 1000 kHz, and the output is about 100 W to 10 kW. The wavelength of the laser L is not particularly limited, but may be a wavelength band suitable for a KTN crystal that is an electro-optic crystal provided in the deflection optical system 18 described later.

紫外線照射装置１４は、紫外線Ｕを出力する装置である。紫外線照射装置１４は、後述のＫＴＮ結晶を初期状態にリセットすべく、偏向光学系１８へ向かって紫外線Ｕを照射している。紫外線照射装置１４は、偏向光学系１８の光軸に沿うように、紫外線Ｕを照射している。このため、紫外線Ｕは、ＫＴＮ結晶において、レーザＬと重なり合う位置に照射される。また、紫外線照射装置１４は、紫外線Ｕの照射領域がレーザＬのビーム径よりも大きくなるように、つまり、レーザＬのビーム径よりも広い照射領域となるように、紫外線Ｕを照射している。なお、紫外線照射装置１４は、紫外線Ｕの照射領域が、後述のＫＴＮ結晶よりも大きくなるように照射することが、より好ましい。また、紫外線照射装置１４は、ＫＴＮ結晶から出射する紫外線Ｕの出射光の照射面積が、ＫＴＮ結晶に入射する紫外線Ｕの入射光の照射面積に比して大きくなる拡散光となるように、紫外線Ｕを照射してもよい。 The ultraviolet irradiation device 14 is a device that outputs ultraviolet U. The ultraviolet irradiation device 14 irradiates ultraviolet light U toward the deflection optical system 18 in order to reset a KTN crystal described later to an initial state. The ultraviolet irradiation device 14 irradiates ultraviolet rays U along the optical axis of the deflection optical system 18. For this reason, the ultraviolet ray U is irradiated to a position overlapping with the laser L in the KTN crystal. Further, the ultraviolet irradiation device 14 irradiates the ultraviolet ray U so that the irradiation region of the ultraviolet ray U is larger than the beam diameter of the laser L, that is, an irradiation region wider than the beam diameter of the laser L. . In addition, it is more preferable that the ultraviolet irradiation apparatus 14 irradiates so that the irradiation area | region of the ultraviolet-ray U may become larger than the below-mentioned KTN crystal | crystallization. Further, the ultraviolet irradiation device 14 is configured so that the irradiation area of the ultraviolet light U emitted from the KTN crystal becomes a diffused light that becomes larger than the irradiation area of the ultraviolet light incident on the KTN crystal. U may be irradiated.

案内光学系１６は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬ、及び紫外線照射装置１４から照射された紫外線Ｕを、偏向光学系１８に案内する光学系である。案内光学系１６は、ミラー３１を有している。ここで、第１の実施形態において用いるミラー３１は、いわゆるダイクロイックミラーが好適である。このミラー３１は、一方の面がレーザＬを反射する反射面となり、他方の面が紫外線Ｕを透過する透過面となる、いわゆるビームスプリッターとして機能する光学部材である。ミラー３１は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを反射面において反射させることで、レーザＬを偏向光学系１８に案内する。一方で、ミラー３１は、紫外線照射装置１４から照射された紫外線Ｕを透過面において透過させることで、紫外線Ｕを偏向光学系１８に案内する。 The guide optical system 16 is an optical system that guides the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 and the ultraviolet light U irradiated from the ultraviolet irradiation device 14 to the deflection optical system 18. The guide optical system 16 has a mirror 31. Here, the mirror 31 used in the first embodiment is preferably a so-called dichroic mirror. The mirror 31 is an optical member that functions as a so-called beam splitter, in which one surface serves as a reflecting surface that reflects the laser L and the other surface serves as a transmitting surface that transmits the ultraviolet light U. The mirror 31 guides the laser L to the deflection optical system 18 by reflecting the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 on the reflection surface. On the other hand, the mirror 31 guides the ultraviolet rays U to the deflection optical system 18 by transmitting the ultraviolet rays U irradiated from the ultraviolet irradiation device 14 through the transmission surface.

偏向光学系１８は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを偏向する光学系である。偏向光学系１８は、レーザＬが照射される照射方向において、レーザ照射装置１２の下流側に設けられている。図２に示すように、偏向光学系１８は、加工対象物８に照射されるレーザＬの照射位置が、例えば、円形となる所定の軌跡（後述するビーム回転径ｄ）を描くように、レーザＬを偏向している。ここで、偏向光学系１８の光軸は、Ｚ方向に沿う方向となっており、偏向光学系１８は、光軸に直交する直交面（ＸＹ面）内において、レーザＬをＸ方向及びＹ方向に偏向している。 The deflection optical system 18 is an optical system that deflects the laser L emitted from the laser irradiation device 12. The deflection optical system 18 is provided on the downstream side of the laser irradiation device 12 in the irradiation direction in which the laser L is irradiated. As shown in FIG. 2, the deflection optical system 18 is configured so that the irradiation position of the laser L irradiated to the workpiece 8 draws a predetermined locus (a beam rotation diameter d described later) that is, for example, a circle. L is deflected. Here, the optical axis of the deflection optical system 18 is a direction along the Z direction, and the deflection optical system 18 moves the laser L in the X direction and the Y direction in an orthogonal plane (XY plane) orthogonal to the optical axis. Is biased to.

偏向光学系１８は、ビーム角度可変光学系３５と、ビーム回転径可変光学系３６と、冷却装置（冷却部）３７と、筐体３８と、を有している。ビーム角度可変光学系３５は、レーザＬの照射方向において、ビーム回転径可変光学系３６の上流側に設けられている。なお、第１の実施形態では、ビーム角度可変光学系３５をビーム回転径可変光学系３６の上流側に設けたが、ビーム角度可変光学系３５とビーム回転径可変光学系３６との位置関係は、特に限定されず、ビーム角度可変光学系３５をビーム回転径可変光学系３６の下流側に設けてもよい。 The deflection optical system 18 includes a beam angle variable optical system 35, a beam rotation diameter variable optical system 36, a cooling device (cooling unit) 37, and a housing 38. The variable beam angle optical system 35 is provided upstream of the variable beam rotation diameter optical system 36 in the irradiation direction of the laser L. In the first embodiment, the variable beam angle optical system 35 is provided on the upstream side of the variable beam rotation diameter optical system 36, but the positional relationship between the variable beam angle optical system 35 and the variable beam rotation diameter optical system 36 is as follows. The beam angle variable optical system 35 may be provided on the downstream side of the beam rotation diameter variable optical system 36 without being particularly limited.

ビーム角度可変光学系３５は、偏向光学系１８の光軸に対するレーザＬのビーム角度が所定の角度となるように、レーザＬを偏向している。ビーム角度可変光学系３５は、Ｘ方向用電気光学偏向器４１と、Ｙ方向用電気光学偏向器４２と、を有している。 The variable beam angle optical system 35 deflects the laser L so that the beam angle of the laser L with respect to the optical axis of the deflection optical system 18 becomes a predetermined angle. The beam angle variable optical system 35 includes an X-direction electro-optic deflector 41 and a Y-direction electro-optic deflector 42.

Ｘ方向用電気光学偏向器４１は、偏向光学系１８の光軸に直交する直交面内において、Ｘ方向にレーザＬを偏向する。Ｘ方向用電気光学偏向器４１は、電気光学結晶４５と、電気光学結晶４５を挟んでＸ方向に対向して設けられる一対の電極４６と、を含んで構成されている。電気光学結晶４５としては、例えば、ＫＴＮ結晶が用いられており、レーザＬの光路上に設けられている。ＫＴＮ結晶は、その大きさが小さく、例えば、１０ｍｍ程度となっている。このＸ方向用電気光学偏向器４１は、一対の電極４６により電気光学結晶４５に電圧が印加されることで、電気光学結晶４５中の屈折率を変化させ、レーザＬをＸ方向に偏向させる。なお、ＫＴＮ結晶を用いた電気光学偏向器の動作原理は、例えば、参考技術文献としてのJ Miyazu 著「New Beam Scanning Model for High-Speed Operation Using KTa_1-xNb_xO₃ Crystals」Applied Physics Express 4 (2011)111501に記載されているとおりである。 The X-direction electro-optic deflector 41 deflects the laser L in the X direction in a plane orthogonal to the optical axis of the deflection optical system 18. The X-direction electro-optic deflector 41 includes an electro-optic crystal 45 and a pair of electrodes 46 provided facing the X-direction with the electro-optic crystal 45 interposed therebetween. As the electro-optic crystal 45, for example, a KTN crystal is used and provided on the optical path of the laser L. The size of the KTN crystal is small, for example, about 10 mm. The electro-optic deflector 41 for the X direction changes the refractive index in the electro-optic crystal 45 by applying a voltage to the electro-optic crystal 45 by the pair of electrodes 46, and deflects the laser L in the X direction. The operation principle of the electro-optic deflector using KTN crystal is, for example, J Miyazu “New Beam Scanning Model for High-Speed Operation Using KTa _1-x Nb _x O ₃ Crystals” Applied Physics Express as a reference technical document. 4 (2011) 111501.

Ｙ方向用電気光学偏向器４２は、偏向光学系１８の光軸に直交する直交面内において、Ｙ方向にレーザＬを偏向する。Ｙ方向用電気光学偏向器４２は、Ｘ方向用電気光学偏向器４１と同様に、レーザＬの光路上に設けられる電気光学結晶４５であるＫＴＮ結晶と、電気光学結晶４５を挟んでＹ方向に対向して設けられる一対の電極４６と、を含んで構成されている。このＹ方向用電気光学偏向器４２は、一対の電極４６により電気光学結晶４５に電圧が印加されることで、電気光学結晶４５中の屈折率を変化させ、レーザＬをＹ方向に偏向させる。 The Y-direction electro-optic deflector 42 deflects the laser L in the Y direction in a plane orthogonal to the optical axis of the deflection optical system 18. Similarly to the X-direction electro-optic deflector 41, the Y-direction electro-optic deflector 42 is arranged in the Y-direction across the KTN crystal, which is the electro-optic crystal 45 provided on the optical path of the laser L, and the electro-optic crystal 45. And a pair of electrodes 46 provided to face each other. The Y-direction electro-optic deflector 42 applies a voltage to the electro-optic crystal 45 by a pair of electrodes 46, thereby changing the refractive index in the electro-optic crystal 45 and deflecting the laser L in the Y direction.

ここで、図２に示すように、Ｙ方向用電気光学偏向器４２の後段（照射方向の下流側）には、凸レンズ２０１と凹レンズ２０２とが照射方向に沿って順に設けられている。このため、凸レンズ２０１及び凹レンズ２０２を通過したレーザＬは、その進行方向（照射方向）が光軸と平行となり、ビーム角度可変光学系３５の偏向制御によって、光軸と直交する垂直方向に平行移動する。これにより、レーザＬのビーム角度は、後述する集光レンズ６５の通過後において、光軸側または光軸の反対側となる外側に振ることができる。 Here, as shown in FIG. 2, a convex lens 201 and a concave lens 202 are sequentially provided along the irradiation direction at the subsequent stage (downstream of the irradiation direction) of the Y-direction electro-optic deflector 42. For this reason, the laser L that has passed through the convex lens 201 and the concave lens 202 has its traveling direction (irradiation direction) parallel to the optical axis, and is translated in the vertical direction orthogonal to the optical axis by the deflection control of the beam angle variable optical system 35. To do. Thereby, the beam angle of the laser L can be swung to the outside on the optical axis side or the opposite side of the optical axis after passing through a condenser lens 65 described later.

ビーム回転径可変光学系３６は、加工対象物８に照射されるレーザＬのビーム回転径ｄが所定のビーム回転径ｄとなるように、レーザＬを偏向する。ビーム回転径可変光学系３６は、Ｘ方向用電気光学偏向器５１と、Ｙ方向用電気光学偏向器５２と、を有している。 The variable beam rotation diameter optical system 36 deflects the laser L so that the beam rotation diameter d of the laser L irradiated to the workpiece 8 becomes a predetermined beam rotation diameter d. The beam rotation diameter variable optical system 36 includes an X-direction electro-optic deflector 51 and a Y-direction electro-optic deflector 52.

Ｘ方向用電気光学偏向器５１は、偏向光学系１８の光軸に直交する直交面内において、Ｘ方向にレーザＬを偏向して、レーザＬのビーム回転径ｄをＸ方向に可変させる。Ｘ方向用電気光学偏向器５１は、Ｘ方向用電気光学偏向器４１と同様に、レーザＬの光路上に設けられる電気光学結晶４５であるＫＴＮ結晶と、電気光学結晶４５を挟んでＸ方向に対向して設けられる一対の電極４６と、を含んで構成されている。このＸ方向用電気光学偏向器５１は、一対の電極４６により電気光学結晶４５に電圧が印加されることで、電気光学結晶４５中の屈折率を変化させ、レーザＬをＸ方向に偏向して、レーザＬのビーム回転径ｄをＸ方向に可変させる。 The X-direction electro-optic deflector 51 deflects the laser L in the X direction in the orthogonal plane perpendicular to the optical axis of the deflection optical system 18 and varies the beam rotation diameter d of the laser L in the X direction. Similarly to the X-direction electro-optic deflector 41, the X-direction electro-optic deflector 51 is arranged in the X-direction with the KTN crystal being the electro-optic crystal 45 provided on the optical path of the laser L and the electro-optic crystal 45 interposed therebetween. And a pair of electrodes 46 provided to face each other. The X-direction electro-optic deflector 51 applies a voltage to the electro-optic crystal 45 by a pair of electrodes 46, thereby changing the refractive index in the electro-optic crystal 45 and deflecting the laser L in the X direction. The beam rotation diameter d of the laser L is varied in the X direction.

Ｙ方向用電気光学偏向器５２は、偏向光学系１８の光軸に直交する直交面内において、Ｙ方向にレーザＬを偏向して、レーザＬのビーム回転径ｄをＹ方向に可変させる。Ｙ方向用電気光学偏向器５２は、Ｘ方向用電気光学偏向器４１と同様に、レーザＬの光路上に設けられる電気光学結晶４５であるＫＴＮ結晶と、電気光学結晶４５を挟んでＹ方向に対向して設けられる一対の電極４６と、を含んで構成されている。このＹ方向用電気光学偏向器５２は、一対の電極４６により電気光学結晶４５に電圧が印加されることで、電気光学結晶４５中の屈折率を変化させ、レーザＬをＹ方向に偏向して、レーザＬのビーム回転径ｄをＹ方向に可変させる。そして、上記のビーム角度可変光学系３５及びビーム回転径可変光学系３６は、加工対象物８に照射されるレーザＬの照射位置と同時に、レーザＬの照射角度も変化させることができる。 The Y-direction electro-optic deflector 52 deflects the laser L in the Y direction in a plane orthogonal to the optical axis of the deflection optical system 18 and changes the beam rotation diameter d of the laser L in the Y direction. Similarly to the X-direction electro-optic deflector 41, the Y-direction electro-optic deflector 52 is arranged in the Y-direction with the KTN crystal being the electro-optic crystal 45 provided on the optical path of the laser L and the electro-optic crystal 45 interposed therebetween. And a pair of electrodes 46 provided to face each other. The Y-direction electro-optic deflector 52 applies a voltage to the electro-optic crystal 45 by a pair of electrodes 46, thereby changing the refractive index in the electro-optic crystal 45 and deflecting the laser L in the Y direction. The beam rotation diameter d of the laser L is varied in the Y direction. The beam angle variable optical system 35 and the beam rotation diameter variable optical system 36 can change the irradiation angle of the laser L simultaneously with the irradiation position of the laser L irradiated to the workpiece 8.

冷却装置３７は、ビーム角度可変光学系３５のＸ方向用電気光学偏向器４１及びＹ方向用電気光学偏向器４２と、ビーム回転径可変光学系３６のＸ方向用電気光学偏向器５１及びＹ方向用電気光学偏向器５２とを冷却する。冷却装置３７は、空冷及び水冷等のいずれの冷却方式を適用してもよい。 The cooling device 37 includes an X-direction electro-optic deflector 41 and a Y-direction electro-optic deflector 42 of the beam angle variable optical system 35, and an X-direction electro-optic deflector 51 and a Y-direction of the beam rotation diameter variable optical system 36. The electro-optic deflector 52 is cooled. The cooling device 37 may apply any cooling method such as air cooling or water cooling.

筐体３８は、長方形状となる箱状に形成され、その内部にビーム角度可変光学系３５、ビーム回転径可変光学系３６及び冷却装置３７を収容して一体とすることで、偏向光学系１８をパッケージ化している。 The housing 38 is formed in a rectangular box shape, and the beam angle variable optical system 35, the beam rotation diameter variable optical system 36, and the cooling device 37 are housed and integrated therein, so that the deflection optical system 18. Is packaged.

このような偏向光学系１８は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを偏向した後、偏向後のレーザＬを、ビーム径拡大光学系２０へ向けて出射させる。このとき、偏向光学系１８に設けられる電気光学結晶４５には、ビーム径拡大光学系２０によりビーム径が拡大される前のレーザＬが入射する。そして、偏向光学系１８は、レーザＬを偏向することで、光軸に直交する直交面内において、加工対象物８に対するレーザＬの照射位置を、Ｘ方向及びＹ方向に掃引することができる。 Such a deflection optical system 18 deflects the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 and then emits the deflected laser L toward the beam diameter expanding optical system 20. At this time, the laser L before the beam diameter is expanded by the beam diameter expanding optical system 20 is incident on the electro-optic crystal 45 provided in the deflection optical system 18. Then, the deflecting optical system 18 can sweep the irradiation position of the laser L on the workpiece 8 in the X direction and the Y direction in the orthogonal plane orthogonal to the optical axis by deflecting the laser L.

ビーム径拡大光学系２０は、偏向光学系１８から出射されたレーザＬを平行光とするコリメータ光学系である。ビーム径拡大光学系２０は、凹レンズ６１と、コリメータレンズ６２と、を含んで構成されている。凹レンズ６１は、出射するレーザＬの照射領域が、入射するレーザＬの照射領域に比して大きくなるように、レーザＬを拡散させる。コリメータレンズ６２は、凹レンズ６１から出射されたレーザＬを平行光とし、平行光となったレーザＬを集光光学系２２へ向けて出射させる。 The beam diameter enlarging optical system 20 is a collimator optical system that uses the laser L emitted from the deflection optical system 18 as parallel light. The beam diameter expanding optical system 20 includes a concave lens 61 and a collimator lens 62. The concave lens 61 diffuses the laser L so that the irradiation region of the emitted laser L is larger than the irradiation region of the incident laser L. The collimator lens 62 converts the laser L emitted from the concave lens 61 into parallel light, and emits the laser L that has become parallel light toward the condensing optical system 22.

集光光学系２２は、ビーム径拡大光学系２０から出射されたレーザＬを集光し、集光したレーザＬを加工対象物８に照射する光学系である。集光光学系２２は、集光レンズ６５を含んで構成されている。集光レンズ６５は、平行光となるレーザＬを加工対象物８において集光する。 The condensing optical system 22 is an optical system that condenses the laser L emitted from the beam diameter enlarging optical system 20 and irradiates the workpiece 8 with the condensed laser L. The condensing optical system 22 includes a condensing lens 65. The condensing lens 65 condenses the laser L, which becomes parallel light, on the workpiece 8.

移動機構２４は、図１に示すように、案内光学系１６、偏向光学系１８、ビーム径拡大光学系２０及び集光光学系２２を一体にしてこれらを移動させる。移動機構２４は、例えば、ＸＹＺの三次元の方向に加え、光軸を中心とするθ方向に移動させる。なお、移動機構２４としては、ＸＹＺステージ及びθテーブル等を用いた機構であってもよく、特に限定されない。 As shown in FIG. 1, the moving mechanism 24 moves the guide optical system 16, the deflection optical system 18, the beam diameter expanding optical system 20, and the condensing optical system 22 together. For example, the moving mechanism 24 moves in the θ direction centered on the optical axis in addition to the three-dimensional directions of XYZ. The moving mechanism 24 may be a mechanism using an XYZ stage and a θ table, and is not particularly limited.

支持台２６は、加工対象物８を所定位置に支持する。なお、支持台２６は、加工対象物８をＸＹ方向に移動させるＸＹステージとしてもよい。 The support base 26 supports the workpiece 8 at a predetermined position. The support base 26 may be an XY stage that moves the workpiece 8 in the XY direction.

制御装置２８は、レーザ照射装置１２、紫外線照射装置１４、偏向光学系１８及び移動機構２４を含む各部に接続され、各部を制御することで、レーザ加工装置１０の動作を制御している。制御装置２８は、例えば、レーザ照射装置１２を制御することで、レーザ照射装置１２から照射されるレーザＬの各種条件を調整する。また、制御装置２８は、例えば、紫外線照射装置１４を制御することで、紫外線照射装置１４から照射される紫外線Ｕの各種条件を調整する。さらに、制御装置２８は、例えば、偏向光学系１８の各電気光学偏向器４１，４２，５１，５２を制御することで、レーザＬのビーム角度及びビーム径を調整する。また、制御装置２８は、例えば、移動機構２４を制御して、加工対象物８に対するレーザＬの照射位置を調整する。 The control device 28 is connected to each unit including the laser irradiation device 12, the ultraviolet irradiation device 14, the deflection optical system 18, and the moving mechanism 24, and controls the operation of the laser processing device 10 by controlling each unit. For example, the control device 28 controls the laser irradiation device 12 to adjust various conditions of the laser L emitted from the laser irradiation device 12. Moreover, the control apparatus 28 adjusts the various conditions of the ultraviolet-ray U irradiated from the ultraviolet irradiation device 14 by controlling the ultraviolet irradiation device 14, for example. Furthermore, the control device 28 adjusts the beam angle and beam diameter of the laser L by controlling the electro-optic deflectors 41, 42, 51, and 52 of the deflection optical system 18, for example. Moreover, the control apparatus 28 controls the moving mechanism 24, for example, and adjusts the irradiation position of the laser L with respect to the process target object 8. FIG.

ここで、紫外線照射装置１４から照射される紫外線Ｕの照射タイミングについて説明する。偏向光学系１８の各電気光学結晶４５は、電圧が印加されることによって、経時的に屈折率の再現性が低下し、その作動状態が不安定化する。この場合、偏向光学系１８により偏向されたレーザＬは、加工対象物８における照射位置がドリフトする。このため、制御装置２８は、紫外線照射装置１４から紫外線Ｕを、偏向光学系１８の各電気光学結晶４５に照射することで、電気光学結晶４５を初期状態に戻している。このとき、制御装置２８は、紫外線照射装置１４による紫外線Ｕの照射タイミングとして、レーザ加工の合間に、紫外線Ｕを照射している。具体的に、制御装置２８は、レーザ加工時において、レーザＬの照射状態から非照射状態となったときに、紫外線Ｕを照射している。または、制御装置２８は、レーザ加工が終了し、次のレーザ加工を行うまでの間に、紫外線Ｕを照射している。 Here, the irradiation timing of the ultraviolet rays U irradiated from the ultraviolet irradiation device 14 will be described. As each electro-optic crystal 45 of the deflection optical system 18 is applied with a voltage, the reproducibility of the refractive index decreases with time, and its operating state becomes unstable. In this case, the irradiation position of the laser beam L deflected by the deflection optical system 18 drifts on the workpiece 8. For this reason, the control device 28 returns the electro-optic crystal 45 to the initial state by irradiating each electro-optic crystal 45 of the deflection optical system 18 with the ultraviolet ray U from the ultraviolet radiation device 14. At this time, the control device 28 irradiates the ultraviolet rays U between the laser processing as the irradiation timing of the ultraviolet rays U by the ultraviolet irradiation device 14. Specifically, the control device 28 irradiates the ultraviolet ray U when the laser L irradiation state is changed to the non-irradiation state during laser processing. Alternatively, the control device 28 irradiates the ultraviolet ray U after the laser processing is completed and before the next laser processing is performed.

上記のように構成されるレーザ加工装置１０は、レーザ照射装置１２からレーザＬを照射させ、照射されたレーザＬを、案内光学系１６により偏向光学系１８に案内する。レーザ加工装置１０は、偏向光学系１８に入射したレーザＬを、偏向光学系１８により適宜偏向させることで、加工対象物８におけるレーザＬの照射位置及びビーム回転径ｄを可変させる。レーザ加工装置１０は、偏向光学系１８から出射したレーザＬを、ビーム径拡大光学系２０を介して集光光学系２２に入射させ、加工対象物８に集光したレーザＬを照射する。 The laser processing apparatus 10 configured as described above irradiates the laser L from the laser irradiation apparatus 12, and guides the irradiated laser L to the deflection optical system 18 by the guide optical system 16. The laser processing apparatus 10 varies the irradiation position of the laser L and the beam rotation diameter d on the workpiece 8 by appropriately deflecting the laser L incident on the deflection optical system 18 by the deflection optical system 18. The laser processing apparatus 10 causes the laser L emitted from the deflection optical system 18 to enter the condensing optical system 22 via the beam diameter expanding optical system 20, and irradiates the laser L condensed on the workpiece 8.

ここで、図３を参照して、レーザ加工装置１０によって加工対象物８に加工されるレーザ加工の一例について説明する。図３は、レーザ加工の一例を模式的に示す図である。図３に示すように、加工対象物８に穴あけ加工を行う場合、加工される穴としては、例えば、ストレート穴、テーパ穴、逆テーパ穴等がある。図３（１）に示すように、ストレート穴は、加工対象物８に貫通形成される中空円柱形状の穴である。図３（２）に示すように、テーパ穴は、レーザＬの照射方向に向かって細径となる穴である。図３（３）に示すように、逆テーパ穴は、レーザＬの照射方向に向かって太径となる穴である。 Here, with reference to FIG. 3, an example of the laser processing which is processed into the processing object 8 by the laser processing apparatus 10 will be described. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of laser processing. As shown in FIG. 3, when drilling a workpiece 8, examples of the hole to be processed include a straight hole, a tapered hole, and a reverse tapered hole. As shown in FIG. 3 (1), the straight hole is a hollow cylindrical hole formed through the workpiece 8. As shown in FIG. 3 (2), the tapered hole is a hole having a small diameter in the laser L irradiation direction. As shown in FIG. 3 (3), the reverse tapered hole is a hole having a large diameter in the laser L irradiation direction.

レーザ加工装置１０は、図３（１）に示すストレート穴をレーザ加工する場合、偏向光学系１８のビーム角度可変光学系３５により、レーザＬを光軸の直交面内において、ビーム回転径ｄに倣うように平行移動させる。また、ビーム回転径可変光学系３６は、ビーム角度可変光学系３５においてビーム回転径ｄに倣って平行移動するレーザＬを偏向せずに通過させることで、ビーム回転径ｄに倣うように移動させている。これにより、レーザＬは、加工対象物８に対して、光軸と平行な方向（垂直）となり、ストレート穴を形成できる。 When laser processing the straight hole shown in FIG. 3 (1), the laser processing apparatus 10 causes the laser L to have a beam rotation diameter d within the plane orthogonal to the optical axis by the beam angle variable optical system 35 of the deflection optical system 18. Translate to follow. In addition, the beam rotation diameter variable optical system 36 allows the laser L, which moves parallel to the beam rotation diameter d in the beam angle variable optical system 35, to pass therethrough without being deflected, thereby moving the beam rotation diameter variable optical system 35 to follow the beam rotation diameter d. ing. Thereby, the laser L becomes a direction (perpendicular) parallel to the optical axis with respect to the workpiece 8 and can form a straight hole.

レーザ加工装置１０は、図３（２）に示すテーパ穴をレーザ加工する場合、偏向光学系１８のビーム角度可変光学系３５により、レーザＬを光軸の直交面内において、ビーム回転径ｄの外側に位置するように平行移動させる。また、ビーム回転径可変光学系３６は、ビーム角度可変光学系３５においてビーム回転径ｄの外側で平行移動するレーザＬを、ビーム回転径ｄに倣うように偏向させ移動させている。これにより、レーザＬは、加工対象物８において、光軸側に向かう角度（内向き）となり、テーパ穴を形成できる。 When the laser processing apparatus 10 performs laser processing on the tapered hole shown in FIG. 3B, the beam angle variable optical system 35 of the deflection optical system 18 causes the laser L to have a beam rotation diameter d within the plane orthogonal to the optical axis. Translated so that it is located outside. Further, the beam rotation diameter variable optical system 36 deflects and moves the laser L, which translates outside the beam rotation diameter d in the beam angle variable optical system 35, so as to follow the beam rotation diameter d. Thereby, the laser L becomes an angle (inward) toward the optical axis side in the workpiece 8 and can form a tapered hole.

レーザ加工装置１０は、図３（３）に示す逆テーパ穴をレーザ加工する場合、偏向光学系１８のビーム角度可変光学系３５により、レーザＬを光軸の直交面内において、ビーム回転径ｄの内側に位置するように平行移動させる。また、ビーム回転径可変光学系３６は、ビーム角度可変光学系３５においてビーム回転径ｄの内側で平行移動するレーザＬを、ビーム回転径ｄに倣うように偏向させ移動させている。これにより、レーザＬは、加工対象物８において、外側に向かう角度（外向き）となり、逆テーパ穴を形成できる。 When laser processing is performed on the reverse tapered hole shown in FIG. 3C, the laser processing apparatus 10 causes the laser L to be rotated within the plane orthogonal to the optical axis by the beam angle variable optical system 35 of the deflection optical system 18. Is translated so that it is located inside Further, the beam rotation diameter variable optical system 36 deflects and moves the laser L, which translates inside the beam rotation diameter d in the beam angle variable optical system 35, so as to follow the beam rotation diameter d. Thereby, the laser L becomes an angle (outward) toward the outside in the workpiece 8 and can form a reverse tapered hole.

以上のように、第１の実施形態によれば、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを、偏向光学系１８により偏向した後、偏向後のレーザＬを、ビーム径拡大光学系２０によりビーム径を拡大することができる。つまり、偏向光学系１８の電気光学結晶４５には、ビーム径が拡大される前のレーザＬが入射するため、電気光学結晶４５の大きさが小さい場合であっても、レーザＬを偏向することができる。このため、レーザ加工装置１０は、電気光学偏向器４１，４２，５１，５２を用いて、レーザＬの偏向を高速に実行することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, after the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 is deflected by the deflection optical system 18, the deflected laser L is converted into a beam by the beam diameter expanding optical system 20. The diameter can be enlarged. That is, since the laser L before the beam diameter is incident on the electro-optic crystal 45 of the deflection optical system 18, the laser L is deflected even when the size of the electro-optic crystal 45 is small. Can do. For this reason, the laser processing apparatus 10 can perform the deflection of the laser L at high speed using the electro-optic deflectors 41, 42, 51, 52.

また、第１の実施形態によれば、レーザＬは、出力が１Ｗ以上となる加工用レーザであるため、高出力レーザの場合でも、偏向光学系１８によるレーザＬの偏向を高速に実行することができる。 Further, according to the first embodiment, since the laser L is a processing laser having an output of 1 W or more, even in the case of a high-power laser, the deflection of the laser L by the deflection optical system 18 is executed at high speed. Can do.

また、第１の実施形態によれば、偏向光学系１８は、ビーム角度可変光学系３５とビーム回転径可変光学系３６とを含むため、レーザＬのビーム角度及びビーム回転径ｄを可変することができる。なお、第１の実施形態では、偏向光学系１８は、ビーム角度可変光学系３５とビーム回転径可変光学系３６との両方を含む構成であるが、少なくとも一方を含む構成であればよく、ビーム角度可変光学系３５のみを含む構成であってもよいし、ビーム回転径可変光学系３６のみを含む構成であってもよい。 In addition, according to the first embodiment, the deflection optical system 18 includes the beam angle variable optical system 35 and the beam rotation diameter variable optical system 36, so that the beam angle and the beam rotation diameter d of the laser L can be varied. Can do. In the first embodiment, the deflection optical system 18 is configured to include both the beam angle variable optical system 35 and the beam rotation diameter variable optical system 36. A configuration including only the variable angle optical system 35 may be employed, or a configuration including only the beam rotation diameter variable optical system 36 may be employed.

また、第１の実施形態によれば、ビーム角度可変光学系３５は、Ｘ方向用電気光学偏向器４１によりレーザＬをＸ方向に偏向することができ、また、Ｙ方向用電気光学偏向器４２によりレーザＬをＹ方向に偏向することができる。 Further, according to the first embodiment, the variable beam angle optical system 35 can deflect the laser L in the X direction by the X-direction electro-optic deflector 41, and the Y-direction electro-optic deflector 42. Thus, the laser L can be deflected in the Y direction.

また、第１の実施形態によれば、偏向光学系１８は、冷却装置３７を有するため、レーザＬの出力が大きい場合であっても、冷却装置３７により各電気光学偏向器４１，４２，５１，５２を冷却することができる。このため、電気光学結晶４５に与えられる熱の影響を抑制することができる。また、偏向光学系１８は、筐体３８によりパッケージ化することができるため、偏向光学系１８の取り扱いを容易なものとすることができる。 Further, according to the first embodiment, since the deflection optical system 18 includes the cooling device 37, each electro-optic deflector 41, 42, 51 is operated by the cooling device 37 even when the output of the laser L is large. , 52 can be cooled. For this reason, the influence of heat applied to the electro-optic crystal 45 can be suppressed. Further, since the deflection optical system 18 can be packaged by the housing 38, the deflection optical system 18 can be easily handled.

また、第１の実施形態によれば、紫外線照射装置１４により電気光学結晶４５へ向けて紫外線Ｕを照射することができるため、電気光学結晶４５を初期状態に戻すことができる。このため、電気光学結晶４５の作動状態を安定化させることができるため、偏向光学系１８により偏向されたレーザＬを、加工対象物８に精度よく照射することができる。 Further, according to the first embodiment, since the ultraviolet light U can be irradiated toward the electro-optical crystal 45 by the ultraviolet irradiation device 14, the electro-optical crystal 45 can be returned to the initial state. For this reason, since the operating state of the electro-optic crystal 45 can be stabilized, the laser beam L deflected by the deflection optical system 18 can be irradiated to the workpiece 8 with high accuracy.

また、第１の実施形態によれば、紫外線Ｕを偏向光学系１８の光軸に沿って照射することができるため、紫外線Ｕを電気光学結晶４５に容易に照射することができる。 Further, according to the first embodiment, since the ultraviolet ray U can be irradiated along the optical axis of the deflection optical system 18, the ultraviolet ray U can be easily irradiated onto the electro-optic crystal 45.

また、第１の実施形態によれば、紫外線Ｕの照射領域を、レーザＬのビーム径よりも大きくすることができるため、少なくともレーザＬが照射される部位の電気光学結晶４５を、初期状態に近づけることができる。なお、紫外線Ｕの照射領域は、電気光学結晶４５よりも大きいことが、より好ましい。 Further, according to the first embodiment, since the irradiation area of the ultraviolet ray U can be made larger than the beam diameter of the laser L, at least the electro-optic crystal 45 at the part irradiated with the laser L is in an initial state. You can get closer. It is more preferable that the irradiation region of the ultraviolet ray U is larger than the electro-optic crystal 45.

また、第１の実施形態によれば、レーザ加工の合間に、電気光学結晶４５に紫外線Ｕを照射することができるため、レーザＬに重なることなく、紫外線Ｕを照射することができ、紫外線Ｕの照射によるレーザ加工への影響を抑制することができる。なお、レーザ加工と同時に、紫外線Ｕを照射してもよい。 Further, according to the first embodiment, since the electro-optic crystal 45 can be irradiated with the ultraviolet rays U during the laser processing, the ultraviolet rays U can be irradiated without overlapping the laser L, and the ultraviolet rays U can be irradiated. The influence on the laser processing due to irradiation can be suppressed. Note that ultraviolet rays U may be irradiated simultaneously with the laser processing.

なお、第１の実施形態において、紫外線照射装置１４は、偏向光学系１８の光軸に沿って紫外線Ｕを照射したが、光軸の外側から照射してもよい。つまり、紫外線照射装置１４は、電気光学結晶４５に紫外線Ｕを照射可能であれば、いずれの位置から紫外線Ｕを照射してもよい。 In the first embodiment, the ultraviolet irradiation device 14 irradiates the ultraviolet rays U along the optical axis of the deflection optical system 18, but may irradiate from the outside of the optical axis. That is, the ultraviolet irradiation device 14 may irradiate the ultraviolet light U from any position as long as it can irradiate the electro-optic crystal 45 with the ultraviolet light U.

また、第１の実施形態では、レーザ加工の合間に紫外線Ｕを照射したが、電気光学結晶４５を監視して、電気光学結晶４５の状態が不安定となった場合に、紫外線Ｕを照射する構成としてもよい。この場合、電気光学結晶４５を監視するための計測器を設置し、この計測器と制御装置２８を接続し、制御装置２８が、計測器の計測結果に基づいて、紫外線Ｕを照射する。 In the first embodiment, the ultraviolet ray U is irradiated between laser processings. However, the electro-optic crystal 45 is monitored, and the ultraviolet ray U is emitted when the state of the electro-optic crystal 45 becomes unstable. It is good also as a structure. In this case, a measuring instrument for monitoring the electro-optic crystal 45 is installed, the measuring instrument and the control device 28 are connected, and the control device 28 irradiates the ultraviolet ray U based on the measurement result of the measuring instrument.

［第２の実施形態］
次に、図４を参照して、第２の実施形態に係るレーザ加工装置１００について説明する。なお、第２の実施形態では、重複した記載を避けるべく、第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図４は、第２の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。 [Second Embodiment]
Next, a laser processing apparatus 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, parts that are different from the first embodiment will be described in order to avoid redundant descriptions, and parts that have the same configuration as the first embodiment will be given the same reference numerals. To do. FIG. 4 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the second embodiment.

第２の実施形態のレーザ加工装置１００は、第１の実施形態の偏向光学系１８におけるビーム角度可変光学系３５に、偏向原点をそろえるためのリレー光学系１０１をさらに有するものとなっている。なお、第２の実施形態では、リレー光学系１０１をビーム角度可変光学系３５に適用して説明するが、リレー光学系１０１をビーム回転径可変光学系３６に適用してもよい。 The laser processing apparatus 100 of the second embodiment further includes a relay optical system 101 for aligning the deflection origin with the beam angle variable optical system 35 in the deflection optical system 18 of the first embodiment. In the second embodiment, the relay optical system 101 is applied to the beam angle variable optical system 35. However, the relay optical system 101 may be applied to the beam rotation diameter variable optical system 36.

リレー光学系１０１は、ビーム角度可変光学系３５のＸ方向用電気光学偏向器４１とＹ方向用電気光学偏向器４２との間に設けられている。リレー光学系１０１は、複数のリレーレンズ１０２を有し、Ｘ方向用電気光学偏向器４１から出射されたレーザＬを、Ｙ方向用電気光学偏向器４２において結像している。 The relay optical system 101 is provided between the X-direction electro-optic deflector 41 and the Y-direction electro-optic deflector 42 of the beam angle variable optical system 35. The relay optical system 101 includes a plurality of relay lenses 102 and forms an image of the laser L emitted from the X-direction electro-optic deflector 41 in the Y-direction electro-optic deflector 42.

以上のように、第２の実施形態によれば、Ｘ方向用電気光学偏向器４１とＹ方向用電気光学偏向器４２との間にリレー光学系１０１を設け、Ｘ方向用電気光学偏向器４１から出射されたレーザＬを、Ｙ方向用電気光学偏向器４２において結像させることで、光軸の直交面内において、レーザＬのＸ方向用電気光学偏向器４１とＹ方向用電気光学偏向器４２とにおける偏向原点をそろえることができる。このとき、リレー光学系１０１を用いることで、構成が簡易なものとなり、また、設計が容易なものとなる。 As described above, according to the second embodiment, the relay optical system 101 is provided between the X-direction electro-optic deflector 41 and the Y-direction electro-optic deflector 42, and the X-direction electro-optic deflector 41. By forming an image of the laser L emitted from the Y-direction electro-optic deflector 42 in the plane orthogonal to the optical axis, the X-direction electro-optic deflector 41 and the Y-direction electro-optic deflector of the laser L 42 and the deflection origin can be aligned. At this time, by using the relay optical system 101, the configuration becomes simple and the design becomes easy.

［第３の実施形態］
次に、図５を参照して、第３の実施形態に係るレーザ加工装置１１０について説明する。なお、第３の実施形態でも、重複した記載を避けるべく、第１及び第２の実施形態と異なる部分について説明し、第１及び第２の実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図５は、第３の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。 [Third Embodiment]
Next, a laser processing apparatus 110 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment as well, parts different from the first and second embodiments will be described in order to avoid redundant descriptions, and the same parts as those in the first and second embodiments will be described. A description will be given with reference numerals. FIG. 5 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the third embodiment.

第３の実施形態のレーザ加工装置１１０は、第１の実施形態の偏向光学系１８におけるビーム角度可変光学系３５に、偏向原点をそろえるための複数のシリンドリカルレンズ１１２をさらに有するものとなっている。 The laser processing apparatus 110 of the third embodiment further includes a plurality of cylindrical lenses 112 for aligning the deflection origin in the beam angle variable optical system 35 in the deflection optical system 18 of the first embodiment. .

複数のシリンドリカルレンズ１１２は、レーザＬの照射方向において、ビーム角度可変光学系３５のＸ方向用電気光学偏向器４１の下流側に設けられるＸ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａと、Ｙ方向用電気光学偏向器４２の下流側に設けられるＹ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂと、を有している。Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａは、Ｘ方向用電気光学偏向器４１とＹ方向用電気光学偏向器４２との間に設けられ、Ｘ方向用電気光学偏向器４１から出射されたレーザＬを、Ｘ方向に亘ってビーム径を拡大し、Ｙ方向用電気光学偏向器４２へ照射する。Ｙ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂは、Ｙ方向用電気光学偏向器４２から出射されたレーザＬを、Ｙ方向に亘ってビーム径を拡大する。なお、この場合、ビーム径拡大光学系２０の凹レンズ６１は、省いた構成となる。 The plurality of cylindrical lenses 112 includes an X-direction cylindrical lens 112 a provided on the downstream side of the X-direction electro-optic deflector 41 in the beam angle variable optical system 35 in the irradiation direction of the laser L, and a Y-direction electro-optic deflector. 42, a Y-direction cylindrical lens 112b provided on the downstream side of 42. The X-direction cylindrical lens 112a is provided between the X-direction electro-optic deflector 41 and the Y-direction electro-optic deflector 42, and emits the laser L emitted from the X-direction electro-optic deflector 41 in the X-direction. Then, the beam diameter is enlarged and the Y-direction electro-optic deflector 42 is irradiated. The Y-direction cylindrical lens 112b expands the beam diameter of the laser L emitted from the Y-direction electro-optic deflector 42 in the Y direction. In this case, the concave lens 61 of the beam diameter expanding optical system 20 is omitted.

以上のように、第３の実施形態によれば、Ｘ方向用電気光学偏向器４１から出射されたレーザＬを、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａによりＸ方向に亘ってビーム径を拡大することができる。また、Ｙ方向用電気光学偏向器４２から出射されたレーザＬを、Ｙ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂによりＹ方向に亘ってビーム径を拡大することができる。このとき、複数のシリンドリカルレンズ１１２を用いることで、第２の実施形態のリレー光学系１０１に比してコンパクトな構成とすることができる。 As described above, according to the third embodiment, the beam diameter of the laser L emitted from the X-direction electro-optic deflector 41 can be expanded in the X direction by the X-direction cylindrical lens 112a. . Further, the beam diameter of the laser L emitted from the Y-direction electro-optic deflector 42 can be expanded in the Y direction by the Y-direction cylindrical lens 112b. At this time, by using a plurality of cylindrical lenses 112, it is possible to achieve a compact configuration as compared with the relay optical system 101 of the second embodiment.

［第４の実施形態］
次に、図６を参照して、第４の実施形態に係るレーザ加工装置１２０について説明する。なお、第４の実施形態でも、重複した記載を避けるべく、第１から第３の実施形態と異なる部分について説明し、第１から第３の実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図６は、第４の実施形態に係るレーザ加工装置の偏向光学系を模式的に示す図である。 [Fourth Embodiment]
Next, with reference to FIG. 6, the laser processing apparatus 120 which concerns on 4th Embodiment is demonstrated. In the fourth embodiment as well, parts different from the first to third embodiments will be described in order to avoid redundant descriptions, and the same parts as those in the first to third embodiments will be described. A description will be given with reference numerals. FIG. 6 is a diagram schematically showing a deflection optical system of the laser processing apparatus according to the fourth embodiment.

第４の実施形態のレーザ加工装置１２０は、第３の実施形態の偏向光学系１８におけるビーム角度可変光学系３５に設けられる複数のシリンドリカルレンズ１１２の配置を異ならせたものとなっている。 In the laser processing apparatus 120 of the fourth embodiment, the arrangement of the plurality of cylindrical lenses 112 provided in the beam angle variable optical system 35 in the deflection optical system 18 of the third embodiment is different.

複数のシリンドリカルレンズ１１２は、第３の実施形態と同様に、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａと、Ｙ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂと、を有している。そして、第４の実施形態では、レーザＬの照射方向において、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａが、Ｙ方向用電気光学偏向器４２の下流側に設けられ、Ｙ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂが、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａの下流側に設けられている。このため、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａとＹ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂとは、隣接して設けられている。 The plurality of cylindrical lenses 112 include an X-direction cylindrical lens 112a and a Y-direction cylindrical lens 112b, as in the third embodiment. In the fourth embodiment, in the irradiation direction of the laser L, the X-direction cylindrical lens 112a is provided on the downstream side of the Y-direction electro-optic deflector 42, and the Y-direction cylindrical lens 112b is used for the X-direction. It is provided on the downstream side of the cylindrical lens 112a. Therefore, the X-direction cylindrical lens 112a and the Y-direction cylindrical lens 112b are provided adjacent to each other.

以上のように、第４の実施形態においても、Ｘ方向用電気光学偏向器４１から出射されたレーザＬを、Ｘ方向用シリンドリカルレンズ１１２ａによりＸ方向に亘ってビーム径を拡大することができる。また、Ｙ方向用電気光学偏向器４２から出射されたレーザＬを、Ｙ方向用シリンドリカルレンズ１１２ｂによりＹ方向に亘ってビーム径を拡大することができる。このとき、複数のシリンドリカルレンズ１１２を用いることで、第２の実施形態のリレー光学系１０１に比してコンパクトな構成とすることができる。 As described above, also in the fourth embodiment, the beam diameter of the laser L emitted from the X-direction electro-optic deflector 41 can be expanded in the X direction by the X-direction cylindrical lens 112a. Further, the beam diameter of the laser L emitted from the Y-direction electro-optic deflector 42 can be expanded in the Y direction by the Y-direction cylindrical lens 112b. At this time, by using a plurality of cylindrical lenses 112, it is possible to achieve a compact configuration as compared with the relay optical system 101 of the second embodiment.

［第５の実施形態］
次に、図７を参照して、第５の実施形態に係るレーザ加工装置１３０について説明する。なお、第５の実施形態でも、重複した記載を避けるべく、第１から第４の実施形態と異なる部分について説明し、第１から第４の実施形態と同様の構成である部分については、同じ符号を付して説明する。図７は、第５の実施形態に係るレーザ加工装置を模式的に示す図である。 [Fifth Embodiment]
Next, a laser processing apparatus 130 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment as well, parts different from the first to fourth embodiments will be described in order to avoid duplicate descriptions, and the same parts as those in the first to fourth embodiments will be described. A description will be given with reference numerals. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a laser processing apparatus according to the fifth embodiment.

第５の実施形態では、レーザ照射装置１２として、熱加工となるファイバレーザ照射装置を適用している。つまり、第５の実施形態のレーザ加工装置１３０は、レーザ照射装置１２として、ファイバレーザ照射装置を適用したときの構成となっている。 In the fifth embodiment, as the laser irradiation device 12, a fiber laser irradiation device for thermal processing is applied. That is, the laser processing apparatus 130 of the fifth embodiment has a configuration when a fiber laser irradiation apparatus is applied as the laser irradiation apparatus 12.

レーザ照射装置１２としてファイバレーザ照射装置を適用する場合、図７に示すように、案内光学系１６は、ミラー３１の他、コリメータレンズ１３２をさらに有するものとなっている。コリメータレンズ１３２は、レーザ照射装置１２に隣接して設けられ、レーザ照射装置１２から出射したレーザＬを平行光とし、平行光となったレーザＬをミラー３１へ向けて出射する。ミラー３１は、第１の実施形態とは反対の構成となっており、一方の面がレーザＬを透過する透過面となり、他方の面が紫外線Ｕを反射する反射面となる、いわゆるビームスプリッターとして機能する光学部材である。ミラー３１は、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを透過面において透過させることで、レーザＬを偏向光学系１８に案内する。一方で、ミラー３１は、紫外線照射装置１４から照射された紫外線Ｕを反射面において反射させることで、紫外線Ｕを偏向光学系１８に案内する。 When a fiber laser irradiation device is applied as the laser irradiation device 12, the guide optical system 16 further includes a collimator lens 132 in addition to the mirror 31, as shown in FIG. The collimator lens 132 is provided adjacent to the laser irradiation device 12, and the laser L emitted from the laser irradiation device 12 is converted into parallel light, and the laser L that has become parallel light is emitted toward the mirror 31. The mirror 31 has a configuration opposite to that of the first embodiment. As a so-called beam splitter, one surface is a transmission surface that transmits the laser L and the other surface is a reflection surface that reflects the ultraviolet light U. It is a functional optical member. The mirror 31 guides the laser L to the deflection optical system 18 by transmitting the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 through the transmission surface. On the other hand, the mirror 31 guides the ultraviolet rays U to the deflection optical system 18 by reflecting the ultraviolet rays U irradiated from the ultraviolet irradiation device 14 on the reflection surface.

なお、第５の実施形態において、レーザ照射装置１２及び案内光学系１６の他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。 In the fifth embodiment, since the other configurations of the laser irradiation device 12 and the guide optical system 16 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

以上のように、第５の実施形態においても、レーザ照射装置１２から照射されたレーザＬを、偏向光学系１８により偏向した後、偏向後のレーザＬを、ビーム径拡大光学系２０によりビーム径を拡大することができる。 As described above, also in the fifth embodiment, after the laser L irradiated from the laser irradiation device 12 is deflected by the deflection optical system 18, the deflected laser L is converted by the beam diameter expanding optical system 20. Can be enlarged.

なお、第１から第５の実施形態のレーザ加工装置１０，１００，１１０，１２０，１３０に、半波長板及び１／４波長板を含む偏光光学部材をさらに設置してもよい。偏光光学部材は、レーザＬの電界の向きと、電圧の印加時にＫＴＮ結晶の内部に発生する電界の向きと、が同じ向きとなるように設置される。具体的に、偏光光学部材は、レーザＬの照射方向において、各電気光学偏向器４１，４２，５１，５２の入射側に適宜設けられる。そして、Ｘ方向用電気光学偏向器４１，５１の入射側に設けられる偏光光学部材は、レーザＬがＸ方向の直線偏光となるように設置され、Ｙ方向用電気光学偏向器４２，５２の入射側に設けられる偏光光学部材は、レーザＬがＹ方向の直線偏光となるように設置される。 A polarizing optical member including a half-wave plate and a quarter-wave plate may be further installed in the laser processing apparatuses 10, 100, 110, 120, and 130 according to the first to fifth embodiments. The polarizing optical member is installed so that the direction of the electric field of the laser L and the direction of the electric field generated inside the KTN crystal when a voltage is applied are the same. Specifically, the polarizing optical member is appropriately provided on the incident side of each electro-optic deflector 41, 42, 51, 52 in the irradiation direction of the laser L. The polarizing optical member provided on the incident side of the X-direction electro-optic deflectors 41 and 51 is installed so that the laser L becomes linearly polarized light in the X-direction, and the Y-direction electro-optic deflectors 42 and 52 are incident. The polarizing optical member provided on the side is installed so that the laser L is linearly polarized light in the Y direction.

８加工対象物
１０レーザ加工装置
１２レーザ照射装置
１４紫外線照射装置
１６案内光学系
１８偏向光学系
２０ビーム径拡大光学系
２２集光光学系
２４移動機構
２６支持台
２８制御装置
３１ミラー
３５ビーム角度可変光学系
３６ビーム回転径可変光学系
３７冷却装置
３８筐体
４１Ｘ方向用電気光学偏向器
４２Ｙ方向用電気光学偏向器
４５電気光学結晶
４６電極
５１Ｘ方向用電気光学偏向器
５２Ｙ方向用電気光学偏向器
６１凹レンズ
６２コリメータレンズ
６５集光レンズ
１００レーザ加工装置（第２の実施形態）
１０１リレー光学系
１０２リレーレンズ
１１０レーザ加工装置（第３の実施形態）
１１２シリンドリカルレンズ
１１２ａＸ方向用シリンドリカルレンズ
１１２ｂＹ方向用シリンドリカルレンズ
１２０レーザ加工装置（第４の実施形態）
１３０レーザ加工装置（第５の実施形態）
１３２コリメータレンズ
Ｌレーザ
Ｕ紫外線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Processing object 10 Laser processing apparatus 12 Laser irradiation apparatus 14 Ultraviolet irradiation apparatus 16 Guide optical system 18 Deflection optical system 20 Beam diameter expansion optical system 22 Condensing optical system 24 Moving mechanism 26 Support stand 28 Control apparatus 31 Mirror 35 Beam angle variable Optical system 36 Beam rotation diameter variable optical system 37 Cooling device 38 Case 41 Electro-optic deflector for X direction 42 Electro-optic deflector for Y direction 45 Electro-optic crystal 46 Electrode 51 Electro-optic deflector for X direction 52 Electric for Y direction Optical deflector 61 Concave lens 62 Collimator lens 65 Condensing lens 100 Laser processing apparatus (second embodiment)
101 relay optical system 102 relay lens 110 laser processing apparatus (third embodiment)
112 Cylindrical lens 112a Cylindrical lens for X direction 112b Cylindrical lens for Y direction 120 Laser processing apparatus (fourth embodiment)
130 Laser Processing Apparatus (Fifth Embodiment)
132 Collimator lens L Laser U Ultraviolet

Claims

A laser irradiation apparatus for irradiating a laser beam toward a workpiece;
An electro-optic deflector including an electro-optic crystal provided on an optical path of the laser and an electrode for applying a voltage to the electro-optic crystal, and downstream of the laser irradiation device in an irradiation direction in which the laser is irradiated A deflection optical system that deflects the laser emitted from the laser irradiation device by the electro-optic deflector;
A beam diameter enlarging optical system provided on the downstream side of the deflection optical system in the irradiation direction and enlarging the beam diameter of the laser;
A condensing optical system that is provided downstream of the beam diameter enlarging optical system in the irradiation direction, condenses the laser with the enlarged beam diameter, and irradiates the processed laser with the focused laser; A laser processing apparatus comprising:

The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser is a processing laser having an output of 1 W or more.

The deflection optical system is
A variable beam angle optical system for deflecting the beam angle of the laser with respect to the optical axis of the deflection optical system;
The laser processing apparatus according to claim 1, comprising at least one of a beam rotation diameter variable optical system that deflects the beam of the laser.

At least one of the beam angle variable optical system and the beam rotation diameter variable optical system is:
An X-direction electro-optic deflector that deflects the laser in the X direction, which is one direction, in an orthogonal plane orthogonal to the optical axis;
The laser processing apparatus according to claim 3, further comprising: a Y-direction electro-optic deflector that deflects the laser in a Y direction orthogonal to the X direction in the orthogonal plane.

At least one of the beam angle variable optical system and the beam rotation diameter variable optical system is:
Provided between the X-direction electro-optic deflector and the Y-direction electro-optic deflector, the laser beam emitted from the X-direction electro-optic deflector is coupled in the Y-direction electro-optic deflector. The laser processing apparatus according to claim 4, further comprising a relay optical system for imaging.

At least one of the beam angle variable optical system and the beam rotation diameter variable optical system is:
An X-direction cylindrical lens that is provided on the downstream side of the X-direction electro-optic deflector and that expands the beam diameter of the laser emitted from the X-direction electro-optic deflector over the X direction;
A Y-direction cylindrical lens that is provided downstream of the Y-direction electro-optic deflector and that expands a beam diameter of the laser emitted from the Y-direction electro-optic deflector over the Y-direction. The laser processing apparatus according to claim 4, further comprising:

The deflection optical system is
A cooling unit for cooling the electro-optic deflector;
The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a housing that accommodates the electro-optic deflector and the cooling unit in an integrated manner.

The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays toward the electro-optic crystal.

The laser processing apparatus according to claim 8, wherein the ultraviolet irradiation device irradiates the ultraviolet rays along an optical axis of the deflection optical system.

The laser processing apparatus according to claim 9, wherein the ultraviolet irradiation region is larger than the beam diameter of the laser.

The laser processing apparatus according to claim 8, wherein the ultraviolet irradiation apparatus irradiates the ultraviolet light between laser processing.