JP4246981B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工装置に関し、特にレーザ光を被加工部材上に走査させて加工を行うレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入射したレーザ光を被加工部材上に集光させるとともにレーザ光の集光位置を走査させて加工を行う、従来のレーザ加工装置として、スキャンレンズとミラー（反射板）を用いたレーザ加工装置がある。
上記のレーザ加工装置では、図６に示すように、スキャンレンズ３０の光軸に対して平行なｘ軸を回転軸とするｘ軸ミラー２０ｘと、スキャンレンズ３０の光軸及びｘ軸の双方の軸に垂直なｙ軸を回転軸とするｙ軸ミラー２０ｙの角度を各々制御して、レーザ光１０を任意の入射角度でスキャンレンズ３０に入射して、レーザ光１０を被加工部材８０上に走査させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のレーザ加工装置では、図７（Ａ）に示すように、レーザ光１０をミラー２０ｘ、２０ｙに反射させ、ミラー２０ｘ、２０ｙの角度をθ１だけ変化させると、反射されたレーザ光１０の角度は「２＊θ１」変化する（以下、「＊」は特に断りがない限り乗算を示す）。平面９０からレーザ光１０までの距離（Ｌ１）に対して、平面９０上で移動する距離（Ｙ１）は、「Ｙ１＝Ｌ１＊ｔａｎ（２＊θ１）」になる。例えば、ミラー２０ｘ、２０ｙの回転角度の分解能が１°の場合、角度θ１＝１°、距離Ｌ１＝１５０ｍｍの時、移動距離Ｙ１＝５．２ｍｍとなり、５０μｍ程度の微細な走査には適さない。
また、図７（Ｂ）に示すように、スキャンレンズ３０の焦点距離をｆ３０として、スキャンレンズ３０からｆ３０の距離に平面９０を配置する。そして、スキャンレンズ３０に対して、入射角θ２でレーザ光１０を入射すると、平面９０上に集光されるレーザ光１０は、スキャンレンズ３０の光軸から距離ｈ２だけ移動した位置に集光される。この場合、「ｈ２＝ｆ３０＊θ２」となる。５０μｍ程度の微細な描画を走査するためには、ｘ軸ミラー２０ｘとｙ軸ミラー２０ｙの角度を非常に高い分解能で制御する必要があり、その制御が非常に困難である。
また、縮小光学系を加えて微細な走査を可能にする方法もあるが、光学系の全長が長くなり、装置の小型化が困難である。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より高い分解能を有し、微細な走査が容易なレーザ加工装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項１に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、集光レンズ、または発散レンズ及び集光レンズ、で構成されたレンズ群に通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、任意の前記集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは任意の前記発散レンズによるレーザ光の発散光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項２に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第２の集光レンズと第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第２の集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項３に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第１の発散レンズと第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第１の発散レンズによるレーザ光の発散光路中、あるいは第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項４に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のレーザ加工装置の一実施の形態の概略構成図を示している。
本発明のレーザ加工装置では、レンズ群（集光レンズ、及び／または発散レンズ）と、屈折部材と、制御手段を用いて、入射したレーザ光１０を被加工部材８０上に集光させるとともに、レーザ光１０の集光位置Ｐ２ａを、より高い分解能で微細に走査可能である。
以下、第１の実施の形態〜第６の実施の形態について、順に説明する。各実施の形態では、レンズ群（集光レンズ、及び／または発散レンズ）の構成及び／または第１及び第２の屈折部材の配置位置が異なる。
ここで、集光レンズは、入射したレーザ光を所定の位置（例えば、当該集光レンズの焦点距離の位置）に集光させるとともに、集光させた所定の位置以降（例えば、当該集光レンズの焦点距離の位置よりも遠い位置）には発散させ、発散レンズは、入射したレーザ光を発散させる。
【００１０】
また、第１及び第２の屈折部材は、例えば、透過型平行平板（平面ガラス等）、収差（球面収差、コマ収差等）を補正するための曲率をつけたレンズ（この場合のレンズは、集光も発散もほとんど行わないレンズ）等であり、入射及び出射されたレーザ光を、所定の屈折率で屈折させる。このとき、当該屈折部材へのレーザ光の入射角度、当該屈折部材の屈折率、及び当該屈折部材の厚さに応じて、当該屈折部材に入射されたレーザ光に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。
ここで、レーザ光１０の進行方向をｚ軸に設定し、ｚ軸に垂直な方向をｘ軸に設定し、ｚ軸及びｘ軸の双方の軸に垂直な方向をｙ軸に設定する。また、第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙは、各々制御手段（例えば、数値制御装置と、駆動モータ（ガルバノメータ）等）により回動可能である。
そして、第１の屈折部材４０ｘは、レーザ光１０の進行方向（この場合、ｚ軸方向）に対してほぼ垂直な第１の回転軸（この場合、ｘ軸に平行な回転軸）を有し、当該第１の回転軸を中心として制御手段によって回動可能である。また、第２の屈折部材４０ｙは、レーザ光１０の進行方向（この場合、ｚ軸方向）及び第１の回転軸（この場合、ｘ軸に平行な回転軸）の双方に対してほぼ垂直な第２の回転軸（この場合、ｙ軸に平行な回転軸）を有し、当該第２の回転軸を中心として制御手段によって回動可能である。
【００１１】
◆［第１の実施の形態］
第１の実施の形態では、図１に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第２の集光レンズ６０によりレーザ光１０を発散させた光路中に配置する。
図１に示す例では、第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置している。
【００１２】
この構成により、第１の屈折部材４０ｘが回動することで、レーザ光１０の入射角度（第１の屈折部材４０ｘの表面に対する垂線と、入射したレーザ光１０とによる角度）が変化し、当該入射角度と、当該屈折部材の屈折率（屈折部材の成分等に応じて異なる値を有する）と、当該屈折部材の厚さに応じて、当該屈折部材に入射されたレーザ光１０に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光１０を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。この場合、第１の屈折部材４０ｘは、入射したレーザ光１０を、ほぼ平行にｙ軸方向に移動可能である。
同様に、第２の屈折部材４０ｙが回動することで、レーザ光１０の入射角度（第２の屈折部材４０ｙの表面に対する垂線と、入射したレーザ光１０とによる角度）が変化し、当該屈折部材に入射されたレーザ光１０に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光１０を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。この場合、第２の屈折部材４０ｙは、入射したレーザ光１０を、ほぼ平行にｘ軸方向に移動可能である。
【００１３】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１をｘ軸方向から見た概略図である。また、図２（Ａ）、（Ｂ）では、集光レンズ５０、６０を、各々２枚のレンズで構成している例を示している。
図２（Ａ）について説明する。レーザ光１０の進行方向をｚ軸に設定し、ｚ軸に垂直な方向をｘ軸に設定し、ｚ軸及びｘ軸の双方の軸に垂直な方向をｙ軸に設定する。まず、レーザ光１０は、第２の集光レンズ６０に入射される。第２の集光レンズ６０の光軸は、レーザ光１０の進行方向とほぼ平行に配置されており、レーザ光１０はほぼ入射角度０（ゼロ）で入射される。そして、第２の集光レンズ６０と被加工部材８０の間に、第１の集光レンズ５０を配置する。本実施の形態では、第１の集光レンズ５０の光軸と、第２の集光レンズ６０の光軸がほぼ一致するように配置している。これにより、レーザ光１０は、第２の集光レンズ６０の光軸上の焦点距離ｆ６０の位置（Ｐ１）に向かって集光される。ここで、第２の集光レンズ６０から出射されたレーザ光１０がＰ１に集光するまでの光路（集光光路）の距離をＬａとする。
【００１４】
Ｐ１に集光されたレーザ光１０は、Ｐ１以降では徐々に発散していく。ここで、Ｐ１以降発散して第１の集光レンズ５０に到達するまでのレーザ光１０の光路（発散光路）の距離をＬｂとする。また、第１の集光レンズ５０は、ｆ５０の焦点距離を有する。ここで、第１の集光レンズ５０に入射されたレーザ光１０が集光されるためには、第１の集光レンズ５０の光軸上の焦点ｆ１（Ｐ１側の焦点）までの距離（ｆ５０）が、Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの距離Ｌｂよりも短いことが必要である。この場合に、第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光されたレーザ光をＰ２として、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離をＬｃとすると、「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」となる。また、Ｌｃは、第１の集光レンズ５０の光軸上の焦点ｆ２（被加工部材側の焦点）までの距離（ｆ５０）よりも長い。
【００１５】
そして、Ｌｂに対応する発散光路中（第２の集光レンズ６０により、レーザ光１０を発散させた光路中）に、第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙを、各屈折部材の入射面の垂線がレーザ光１０の進行方向（ｚ軸方向）とほぼ平行になるように配置する。また、回動した場合に相互の屈折部材、及び第１と第２の集光レンズに干渉しないように配置する。この場合、各屈折部材４０ｘ及び４０ｙにより、被加工部材８０上に集光されるレーザ光の位置Ｐ２が、ｚ軸と平行な方向に移動するが、移動量は無視できる程小さい。
このように、先行する第２の集光レンズ６０で一旦結像点Ｐ１を作ってから、後続する第１の集光レンズ５０で再度結像点Ｐ２を作り、被加工部材８０上にレーザ光１０を集光する。
【００１６】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態（各屈折部材４０ｘ及び４０ｙの入射面の垂線がレーザ光１０とほぼ平行な状態）から、第１の屈折部材４０ｘを回動させた状態を示している。
この場合、第１の集光レンズ５０から見た結像点Ｐ１は、第１の屈折部材４０ｘによりレーザ光１０が屈折されているため、虚像点Ｐ１ａに移動する。この虚像点Ｐ１ａを、第１の集光レンズ５０を用いて集光すると、結像点はＰ２からＰ２ａに移動する。虚像点Ｐ１ａは、軸外物点であるため、通常の再結像系によって、被加工部材８０上に実像（この場合、Ｐ２ａ）が形成される。
【００１７】
この移動量を走査量とすると、走査量は第１の屈折部材４０ｘの回転角度に応じて変化する。この場合、第１の屈折部材４０ｘを回動させたため、走査量はｙ軸方向に移動したが、第２の屈折部材４０ｙを回動させれば、走査量をｘ軸方向に移動させることが可能である。
第１の屈折部材４０ｘの回転角度を制御することにより、被加工部材８０上のｙ軸方向に対する走査が可能であり、第２の屈折部材４０ｙの回転角度を制御することにより、被加工部材８０上のｘ軸方向に対する走査が可能になる。このようにして、被加工部材８０上を、より高い分解能で微細に走査が可能である。
更に、走査したレーザ光１０の外周部１０ａと内周部１０ｂの角度（光軸に対する角度）を比較すると、外周部１０ａの角度の方が、光軸に対してより平行であり、被加工部材８０に形成する加工穴の真直性（被加工部材の加工表面と、加工穴との直角の度合い）に寄与している。
【００１８】
次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、ｚ軸方向への走査について説明する。
図２（Ａ）に対して、第２の集光レンズ６０を、被加工部材８０と反対の方向に、光軸に沿って移動させると、被加工部材８０上の結像点Ｐ２は、第２の集光レンズ６０の移動方向（この場合、ｚ軸と平行な方向）に移動し、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離Ｌｃ１が短くなる。また、この場合、第２の集光レンズ６０の結像点Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの光路（発散光路）の距離をＬｂ１とすると、「（１／Ｌｂ１）＋（１／Ｌｃ１）＝１／ｆ５０」となる。図２（Ａ）に対する「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」に対して、Ｌｂ１が大きくなったため、Ｌｃ１が小さくなる。
【００１９】
また、図２（Ａ）に対して、第２の集光レンズ６０を、被加工部材８０の方向に、光軸に沿って移動させる（Ｌｂ２＞ｆ５０の範囲で移動させる）と、被加工部材８０上の結像点Ｐ２は、第２の集光レンズ６０の移動方向（この場合、ｚ軸と平行な方向）に移動し、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離Ｌｃ２が長くなる。また、この場合、第２の集光レンズ６０の結像点Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの光路（発散光路）の距離をＬｂ２とすると、「（１／Ｌｂ２）＋（１／Ｌｃ２）＝１／ｆ５０」になる。図２（Ａ）に対する「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」に対して、Ｌｂ２が小さくなったため、Ｌｃ２が大きくなる。
【００２０】
以上のｚ軸方向への走査については、第１の集光レンズ５０を、被加工部材８０の方向に、光軸に沿って移動させることによっても同様の効果が得られる。
ｚ軸方向への走査が可能なことにより、第１の集光レンズ５０と被加工部材８０の間の距離を自由に設定することができる。このため、例えば、被加工部材８０の深い凹部の底をレーザ加工する場合であっても、第１の集光レンズ５０と被加工部材８０とを干渉させることなく、レーザ加工することが可能である。
また、被加工部材８０をｚ軸方向に移動させることなく第１の集光レンズ５０あるいは第２の集光レンズ６０をｚ軸方向に移動させると、被加工部材８０上の結像点Ｐ２のスポット径を変更することができる。結像点Ｐ２のスポット径を変更することにより、単位面積当りのエネルギー量を調節することができる。
【００２１】
◆［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２２】
◆［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第２の集光レンズ６０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌａで示す集光光路中）に配置する。
第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２３】
◆［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、図５（Ａ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第１の発散レンズ７０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の発散レンズ７０で発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第１の発散レンズ７０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第１の発散レンズ７０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２４】
◆［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、図５（Ｂ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第１の発散レンズ７０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の発散レンズ７０で発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の発散レンズ７０によりレーザ光１０を発散させた光路中（この場合、Ｌｄで示す発散光路中）に配置する。
第１の発散レンズ７０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第１の発散レンズ７０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２５】
◆［第６の実施の形態］
第６の実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第６の実施の形態では、ｚ軸方向への走査はできないが、レンズ群が１つの集光レンズ５０であるため、装置の小型化が容易である。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２６】
本発明のレーザ加工装置は、本実施の形態で説明した構成等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態で説明した集光レンズ及び発散レンズは、各々１枚のレンズで構成してもよいし、各々複数のレンズで構成してもよい。
また、第１の実施の形態〜第６の実施の形態で示した構成の他にも、種々の構成が可能である。例えば、第１〜第３の集光レンズで構成してもよく、更に複数の集光レンズ及び／または複数の発散レンズで構成してもよい。
第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙは、集光光路中あるいは発散光路中に配置すればよく、種々の配置が可能である。例えば、第１の屈折部材４０ｘを集光光路中に配置し、第２の屈折部材４０ｙを発散光路中に配置してもよい。
本発明のレーザ加工装置で用いるレーザ光は、半導体レーザ光、ＹＡＧレーザ光、ＣＯ2レーザ光等、種々のレーザ光を用いることが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ加工装置を用いれば、より高い分解能を有し、微細な走査が容易なレーザ加工装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレーザ加工装置の一実施の形態の概略構成図である。
【図２】 ｙ軸方向への走査を説明する図である。
【図３】 ｚ軸方向への走査を説明する図である。
【図４】 本発明の他の実施の形態（第２及び第３の実施の形態）を説明する図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態（第４〜第６の実施の形態）を説明する図である。
【図６】 従来のレーザ加工装置（スキャンレンズとミラー（反射板）を用いたレーザ加工装置）の概略構成図である。
【図７】 図６に示す従来のレーザ加工装置における走査方法及び走査精度を説明する図である。
【図８】 入射されたレーザ光を、ほぼ平行に移動可能な屈折部材を説明する図である。
【符号の説明】
１０ レーザ光
４０ｘ 第１の屈折部材
４０ｙ 第２の屈折部材
５０ 第１の集光レンズ
６０ 第２の集光レンズ
８０ 被加工部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工装置に関し、特にレーザ光を被加工部材上に走査させて加工を行うレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入射したレーザ光を被加工部材上に集光させるとともにレーザ光の集光位置を走査させて加工を行う、従来のレーザ加工装置として、スキャンレンズとミラー（反射板）を用いたレーザ加工装置がある。
上記のレーザ加工装置では、図６に示すように、スキャンレンズ３０の光軸に対して平行なｘ軸を回転軸とするｘ軸ミラー２０ｘと、スキャンレンズ３０の光軸及びｘ軸の双方の軸に垂直なｙ軸を回転軸とするｙ軸ミラー２０ｙの角度を各々制御して、レーザ光１０を任意の入射角度でスキャンレンズ３０に入射して、レーザ光１０を被加工部材８０上に走査させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のレーザ加工装置では、図７（Ａ）に示すように、レーザ光１０をミラー２０ｘ、２０ｙに反射させ、ミラー２０ｘ、２０ｙの角度をθ１だけ変化させると、反射されたレーザ光１０の角度は「２＊θ１」変化する（以下、「＊」は特に断りがない限り乗算を示す）。平面９０からレーザ光１０までの距離（Ｌ１）に対して、平面９０上で移動する距離（Ｙ１）は、「Ｙ１＝Ｌ１＊ｔａｎ（２＊θ１）」になる。例えば、ミラー２０ｘ、２０ｙの回転角度の分解能が１°の場合、角度θ１＝１°、距離Ｌ１＝１５０ｍｍの時、移動距離Ｙ１＝５．２ｍｍとなり、５０μｍ程度の微細な走査には適さない。
また、図７（Ｂ）に示すように、スキャンレンズ３０の焦点距離をｆ３０として、スキャンレンズ３０からｆ３０の距離に平面９０を配置する。そして、スキャンレンズ３０に対して、入射角θ２でレーザ光１０を入射すると、平面９０上に集光されるレーザ光１０は、スキャンレンズ３０の光軸から距離ｈ２だけ移動した位置に集光される。この場合、「ｈ２＝ｆ３０＊θ２」となる。５０μｍ程度の微細な描画を走査するためには、ｘ軸ミラー２０ｘとｙ軸ミラー２０ｙの角度を非常に高い分解能で制御する必要があり、その制御が非常に困難である。
また、縮小光学系を加えて微細な走査を可能にする方法もあるが、光学系の全長が長くなり、装置の小型化が困難である。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より高い分解能を有し、微細な走査が容易なレーザ加工装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項１に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、集光レンズ、または発散レンズ及び集光レンズ、で構成されたレンズ群に通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、任意の前記集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは任意の前記発散レンズによるレーザ光の発散光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項２に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第２の集光レンズと第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第２の集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項３に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第１の発散レンズと第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第１の発散レンズによるレーザ光の発散光路中、あるいは第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりのレーザ加工装置である。
請求項４に記載のレーザ加工装置を用いれば、レーザ光を、第１の集光レンズに通過させて、被加工部材上に集光させ、第１の屈折部材と第２の屈折部材を、第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中に配置し、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を回動させることで、より高い分解能を有し、微細な走査を容易にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のレーザ加工装置の一実施の形態の概略構成図を示している。
本発明のレーザ加工装置では、レンズ群（集光レンズ、及び／または発散レンズ）と、屈折部材と、制御手段を用いて、入射したレーザ光１０を被加工部材８０上に集光させるとともに、レーザ光１０の集光位置Ｐ２ａを、より高い分解能で微細に走査可能である。
以下、第１の実施の形態〜第６の実施の形態について、順に説明する。各実施の形態では、レンズ群（集光レンズ、及び／または発散レンズ）の構成及び／または第１及び第２の屈折部材の配置位置が異なる。
ここで、集光レンズは、入射したレーザ光を所定の位置（例えば、当該集光レンズの焦点距離の位置）に集光させるとともに、集光させた所定の位置以降（例えば、当該集光レンズの焦点距離の位置よりも遠い位置）には発散させ、発散レンズは、入射したレーザ光を発散させる。
【００１０】
また、第１及び第２の屈折部材は、例えば、透過型平行平板（平面ガラス等）、収差（球面収差、コマ収差等）を補正するための曲率をつけたレンズ（この場合のレンズは、集光も発散もほとんど行わないレンズ）等であり、入射及び出射されたレーザ光を、所定の屈折率で屈折させる。このとき、当該屈折部材へのレーザ光の入射角度、当該屈折部材の屈折率、及び当該屈折部材の厚さに応じて、当該屈折部材に入射されたレーザ光に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。
ここで、レーザ光１０の進行方向をｚ軸に設定し、ｚ軸に垂直な方向をｘ軸に設定し、ｚ軸及びｘ軸の双方の軸に垂直な方向をｙ軸に設定する。また、第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙは、各々制御手段（例えば、数値制御装置と、駆動モータ（ガルバノメータ）等）により回動可能である。
そして、第１の屈折部材４０ｘは、レーザ光１０の進行方向（この場合、ｚ軸方向）に対してほぼ垂直な第１の回転軸（この場合、ｘ軸に平行な回転軸）を有し、当該第１の回転軸を中心として制御手段によって回動可能である。また、第２の屈折部材４０ｙは、レーザ光１０の進行方向（この場合、ｚ軸方向）及び第１の回転軸（この場合、ｘ軸に平行な回転軸）の双方に対してほぼ垂直な第２の回転軸（この場合、ｙ軸に平行な回転軸）を有し、当該第２の回転軸を中心として制御手段によって回動可能である。
【００１１】
◆［第１の実施の形態］
第１の実施の形態では、図１に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第２の集光レンズ６０によりレーザ光１０を発散させた光路中に配置する。
図１に示す例では、第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置している。
【００１２】
この構成により、第１の屈折部材４０ｘが回動することで、レーザ光１０の入射角度（第１の屈折部材４０ｘの表面に対する垂線と、入射したレーザ光１０とによる角度）が変化し、当該入射角度と、当該屈折部材の屈折率（屈折部材の成分等に応じて異なる値を有する）と、当該屈折部材の厚さに応じて、当該屈折部材に入射されたレーザ光１０に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光１０を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。この場合、第１の屈折部材４０ｘは、入射したレーザ光１０を、ほぼ平行にｙ軸方向に移動可能である。
同様に、第２の屈折部材４０ｙが回動することで、レーザ光１０の入射角度（第２の屈折部材４０ｙの表面に対する垂線と、入射したレーザ光１０とによる角度）が変化し、当該屈折部材に入射されたレーザ光１０に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光１０を、図８に示すように、ほぼ平行に移動可能である。この場合、第２の屈折部材４０ｙは、入射したレーザ光１０を、ほぼ平行にｘ軸方向に移動可能である。
【００１３】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１をｘ軸方向から見た概略図である。また、図２（Ａ）、（Ｂ）では、集光レンズ５０、６０を、各々２枚のレンズで構成している例を示している。
図２（Ａ）について説明する。レーザ光１０の進行方向をｚ軸に設定し、ｚ軸に垂直な方向をｘ軸に設定し、ｚ軸及びｘ軸の双方の軸に垂直な方向をｙ軸に設定する。まず、レーザ光１０は、第２の集光レンズ６０に入射される。第２の集光レンズ６０の光軸は、レーザ光１０の進行方向とほぼ平行に配置されており、レーザ光１０はほぼ入射角度０（ゼロ）で入射される。そして、第２の集光レンズ６０と被加工部材８０の間に、第１の集光レンズ５０を配置する。本実施の形態では、第１の集光レンズ５０の光軸と、第２の集光レンズ６０の光軸がほぼ一致するように配置している。これにより、レーザ光１０は、第２の集光レンズ６０の光軸上の焦点距離ｆ６０の位置（Ｐ１）に向かって集光される。ここで、第２の集光レンズ６０から出射されたレーザ光１０がＰ１に集光するまでの光路（集光光路）の距離をＬａとする。
【００１４】
Ｐ１に集光されたレーザ光１０は、Ｐ１以降では徐々に発散していく。ここで、Ｐ１以降発散して第１の集光レンズ５０に到達するまでのレーザ光１０の光路（発散光路）の距離をＬｂとする。また、第１の集光レンズ５０は、ｆ５０の焦点距離を有する。ここで、第１の集光レンズ５０に入射されたレーザ光１０が集光されるためには、第１の集光レンズ５０の光軸上の焦点ｆ１（Ｐ１側の焦点）までの距離（ｆ５０）が、Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの距離Ｌｂよりも短いことが必要である。この場合に、第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光されたレーザ光をＰ２として、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離をＬｃとすると、「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」となる。また、Ｌｃは、第１の集光レンズ５０の光軸上の焦点ｆ２（被加工部材側の焦点）までの距離（ｆ５０）よりも長い。
【００１５】
そして、Ｌｂに対応する発散光路中（第２の集光レンズ６０により、レーザ光１０を発散させた光路中）に、第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙを、各屈折部材の入射面の垂線がレーザ光１０の進行方向（ｚ軸方向）とほぼ平行になるように配置する。また、回動した場合に相互の屈折部材、及び第１と第２の集光レンズに干渉しないように配置する。この場合、各屈折部材４０ｘ及び４０ｙにより、被加工部材８０上に集光されるレーザ光の位置Ｐ２が、ｚ軸と平行な方向に移動するが、移動量は無視できる程小さい。
このように、先行する第２の集光レンズ６０で一旦結像点Ｐ１を作ってから、後続する第１の集光レンズ５０で再度結像点Ｐ２を作り、被加工部材８０上にレーザ光１０を集光する。
【００１６】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態（各屈折部材４０ｘ及び４０ｙの入射面の垂線がレーザ光１０とほぼ平行な状態）から、第１の屈折部材４０ｘを回動させた状態を示している。
この場合、第１の集光レンズ５０から見た結像点Ｐ１は、第１の屈折部材４０ｘによりレーザ光１０が屈折されているため、虚像点Ｐ１ａに移動する。この虚像点Ｐ１ａを、第１の集光レンズ５０を用いて集光すると、結像点はＰ２からＰ２ａに移動する。虚像点Ｐ１ａは、軸外物点であるため、通常の再結像系によって、被加工部材８０上に実像（この場合、Ｐ２ａ）が形成される。
【００１７】
この移動量を走査量とすると、走査量は第１の屈折部材４０ｘの回転角度に応じて変化する。この場合、第１の屈折部材４０ｘを回動させたため、走査量はｙ軸方向に移動したが、第２の屈折部材４０ｙを回動させれば、走査量をｘ軸方向に移動させることが可能である。
第１の屈折部材４０ｘの回転角度を制御することにより、被加工部材８０上のｙ軸方向に対する走査が可能であり、第２の屈折部材４０ｙの回転角度を制御することにより、被加工部材８０上のｘ軸方向に対する走査が可能になる。このようにして、被加工部材８０上を、より高い分解能で微細に走査が可能である。
更に、走査したレーザ光１０の外周部１０ａと内周部１０ｂの角度（光軸に対する角度）を比較すると、外周部１０ａの角度の方が、光軸に対してより平行であり、被加工部材８０に形成する加工穴の真直性（被加工部材の加工表面と、加工穴との直角の度合い）に寄与している。
【００１８】
次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、ｚ軸方向への走査について説明する。
図２（Ａ）に対して、第２の集光レンズ６０を、被加工部材８０と反対の方向に、光軸に沿って移動させると、被加工部材８０上の結像点Ｐ２は、第２の集光レンズ６０の移動方向（この場合、ｚ軸と平行な方向）に移動し、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離Ｌｃ１が短くなる。また、この場合、第２の集光レンズ６０の結像点Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの光路（発散光路）の距離をＬｂ１とすると、「（１／Ｌｂ１）＋（１／Ｌｃ１）＝１／ｆ５０」となる。図２（Ａ）に対する「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」に対して、Ｌｂ１が大きくなったため、Ｌｃ１が小さくなる。
【００１９】
また、図２（Ａ）に対して、第２の集光レンズ６０を、被加工部材８０の方向に、光軸に沿って移動させる（Ｌｂ２＞ｆ５０の範囲で移動させる）と、被加工部材８０上の結像点Ｐ２は、第２の集光レンズ６０の移動方向（この場合、ｚ軸と平行な方向）に移動し、第１の集光レンズ５０からＰ２までの光路（集光光路）の距離Ｌｃ２が長くなる。また、この場合、第２の集光レンズ６０の結像点Ｐ１から第１の集光レンズ５０までの光路（発散光路）の距離をＬｂ２とすると、「（１／Ｌｂ２）＋（１／Ｌｃ２）＝１／ｆ５０」になる。図２（Ａ）に対する「（１／Ｌｂ）＋（１／Ｌｃ）＝１／ｆ５０」に対して、Ｌｂ２が小さくなったため、Ｌｃ２が大きくなる。
【００２０】
以上のｚ軸方向への走査については、第１の集光レンズ５０を、被加工部材８０の方向に、光軸に沿って移動させることによっても同様の効果が得られる。
ｚ軸方向への走査が可能なことにより、第１の集光レンズ５０と被加工部材８０の間の距離を自由に設定することができる。このため、例えば、被加工部材８０の深い凹部の底をレーザ加工する場合であっても、第１の集光レンズ５０と被加工部材８０とを干渉させることなく、レーザ加工することが可能である。
また、被加工部材８０をｚ軸方向に移動させることなく第１の集光レンズ５０あるいは第２の集光レンズ６０をｚ軸方向に移動させると、被加工部材８０上の結像点Ｐ２のスポット径を変更することができる。結像点Ｐ２のスポット径を変更することにより、単位面積当りのエネルギー量を調節することができる。
【００２１】
◆［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２２】
◆［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第２の集光レンズ６０で構成され、入射したレーザ光１０を、第２の集光レンズ６０で集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第２の集光レンズ６０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌａで示す集光光路中）に配置する。
第２の集光レンズ６０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第２の集光レンズ６０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２３】
◆［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、図５（Ａ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第１の発散レンズ７０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の発散レンズ７０で発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第１の発散レンズ７０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第１の発散レンズ７０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２４】
◆［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、図５（Ｂ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０及び第１の発散レンズ７０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の発散レンズ７０で発散させ、当該発散させたレーザ光１０を第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の発散レンズ７０によりレーザ光１０を発散させた光路中（この場合、Ｌｄで示す発散光路中）に配置する。
第１の発散レンズ７０の光軸はｚ軸とほぼ平行であり、第１の集光レンズ５０の光軸もｚ軸とほぼ平行である。また、第１の集光レンズ５０の光軸と第１の発散レンズ７０の光軸が、ほぼ同一の光軸となるように配置する。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２５】
◆［第６の実施の形態］
第６の実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように、レンズ群は第１の集光レンズ５０で構成され、入射したレーザ光１０を、第１の集光レンズ５０で被加工部材８０上に集光する。そして、第１の屈折部材４０ｘ及び第２の屈折部材４０ｙを、第１の集光レンズ５０によりレーザ光１０を集光させた光路中（この場合、Ｌｃで示す集光光路中）に配置する。
第６の実施の形態では、ｚ軸方向への走査はできないが、レンズ群が１つの集光レンズ５０であるため、装置の小型化が容易である。その他の説明は、第１の実施の形態と同様であるので省略する。
【００２６】
本発明のレーザ加工装置は、本実施の形態で説明した構成等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態で説明した集光レンズ及び発散レンズは、各々１枚のレンズで構成してもよいし、各々複数のレンズで構成してもよい。
また、第１の実施の形態〜第６の実施の形態で示した構成の他にも、種々の構成が可能である。例えば、第１〜第３の集光レンズで構成してもよく、更に複数の集光レンズ及び／または複数の発散レンズで構成してもよい。
第１の屈折部材４０ｘと第２の屈折部材４０ｙは、集光光路中あるいは発散光路中に配置すればよく、種々の配置が可能である。例えば、第１の屈折部材４０ｘを集光光路中に配置し、第２の屈折部材４０ｙを発散光路中に配置してもよい。
本発明のレーザ加工装置で用いるレーザ光は、半導体レーザ光、ＹＡＧレーザ光、ＣＯ2レーザ光等、種々のレーザ光を用いることが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ加工装置を用いれば、より高い分解能を有し、微細な走査が容易なレーザ加工装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のレーザ加工装置の一実施の形態の概略構成図である。
【図２】 ｙ軸方向への走査を説明する図である。
【図３】 ｚ軸方向への走査を説明する図である。
【図４】 本発明の他の実施の形態（第２及び第３の実施の形態）を説明する図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態（第４〜第６の実施の形態）を説明する図である。
【図６】 従来のレーザ加工装置（スキャンレンズとミラー（反射板）を用いたレーザ加工装置）の概略構成図である。
【図７】 図６に示す従来のレーザ加工装置における走査方法及び走査精度を説明する図である。
【図８】 入射されたレーザ光を、ほぼ平行に移動可能な屈折部材を説明する図である。
【符号の説明】
１０ レーザ光
４０ｘ 第１の屈折部材
４０ｙ 第２の屈折部材
５０ 第１の集光レンズ
６０ 第２の集光レンズ
８０ 被加工部材
Claims (4)
- 入射したレーザ光を被加工部材上に集光させるとともにレーザ光の集光位置を走査可能なレーザ加工装置であって、レンズ群と、第１及び第２の屈折部材とを備え、
前記レンズ群は、
入射したレーザ光を所定の位置に集光させるとともに集光させた所定の位置以降には発散させる集光レンズ、
または、入射したレーザ光を発散させる発散レンズ及び前記集光レンズ、
で構成され、
前記第１及び第２の屈折部材は、入射及び出射されたレーザ光を所定の屈折率で屈折させ、レーザ光の入射角度及び前記屈折率に応じて、当該屈折部材に入射されたレーザ光に対して当該屈折部材から出射されたレーザ光を平行に移動可能であり、
前記第１の屈折部材は、レーザ光の進行方向に対して垂直な第１の回転軸を有し、当該第１の回転軸を中心として回動可能であり、
前記第２の屈折部材は、レーザ光の進行方向及び第１の回転軸に対して垂直な第２の回転軸を有し、当該第２の回転軸を中心として回動可能であり、
入射したレーザ光を、前記レンズ群を用いて被加工部材上に集光させ、前記第１の屈折部材と第２の屈折部材を、任意の前記集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは任意の前記発散レンズによるレーザ光の発散光路中、のいずれかの光路中に配置し、前記第１の屈折部材と前記第２の屈折部材を回動させ、前記集光光路あるいは前記発散光路のレーザ光を平行に移動させて前記被加工部材上の集光位置を移動させることで走査する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項１に記載のレーザ加工装置であって、前記レンズ群は第１及び第２の前記集光レンズから成り、
入射したレーザ光を、前記第２の集光レンズで集光させた後発散させ、当該発散させたレーザ光を前記第１の集光レンズで被加工部材上に集光し、前記第１の屈折部材と第２の屈折部材を、前記第２の集光レンズによるレーザ光の集光光路中あるいは発散光路中、あるいは前記第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項１に記載のレーザ加工装置であって、前記レンズ群は第１の前記発散レンズと第１の前記集光レンズから成り、
入射したレーザ光を、前記第１の発散レンズで発散させ、当該発散させたレーザ光を前記第１の集光レンズで被加工部材上に集光し、前記第１の屈折部材と第２の屈折部材を、前記第１の発散レンズによるレーザ光の発散光路中、あるいは前記第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中、のいずれかの光路中に配置する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 請求項１に記載のレーザ加工装置であって、前記レンズ群に代えて第１の前記集光レンズを備え、
入射したレーザ光を、前記第１の集光レンズで被加工部材上に集光し、前記第１の屈折部材と第２の屈折部材を、前記第１の集光レンズによるレーザ光の集光光路中に配置する、
ことを特徴とするレーザ加工装置。
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