JP7475952B2 - レーザ加工ヘッド及びレーザ加工装置 - Google Patents
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Description
[レーザ加工装置の構成]
[レーザ加工ヘッドの構成]
[作用及び効果]
[変形例]
Claims (18)
- 第1方向において互いに対向する第1壁部及び第2壁部、前記第1方向に垂直な第2方向において互いに対向する第3壁部及び第4壁部、並びに、前記第1方向及び前記第2方向に垂直な第3方向において互いに対向する第5壁部及び第6壁部を有する筐体と、
前記第1壁部又は前記第5壁部に配置され、前記筐体内にレーザ光を入射させる入射部と、
前記筐体内に配置され、前記入射部から入射した前記レーザ光を調整するレーザ光調整部と、
前記第6壁部に配置され、前記レーザ光調整部によって調整された前記レーザ光を集光しつつ前記筐体外に出射する集光部と、
前記筐体内に配置された回路部と、
対象物の表面と前記集光部との距離を測定するための測定光を出力し、前記集光部を介して、前記対象物の前記表面で反射された前記測定光を検出する測定部と、
前記測定光を反射し、前記レーザ光を透過させるダイクロイックミラーと、を備え、
前記レーザ光調整部は、前記入射部から入射した前記レーザ光の光軸を調整するための光軸調整部を有し、
前記入射部は、前記第1方向において第1壁部側に片寄っており、
前記集光部は、前記第1方向において第2壁部側に片寄っており、
前記回路部は、前記測定部から出力された信号を処理し、
前記ダイクロイックミラーは、前記筐体内において、前記レーザ光調整部と前記集光部との間に配置されている、レーザ加工ヘッド。 - 前記入射部は、前記第5壁部に配置されており、
前記レーザ光調整部は、第1反射部、アッテネータ、ビームエキスパンダ、第2反射部、反射型空間光変調器及び結像光学系を更に有し、
前記第1反射部は、前記入射部から入射した前記レーザ光を前記第2壁部側に反射し、
前記アッテネータは、前記第1反射部で反射された前記レーザ光の出力を調整し、
前記光軸調整部は、前記アッテネータによって前記出力が調整された前記レーザ光を前記第6壁部側に反射し、
前記ビームエキスパンダは、前記光軸調整部で反射された前記レーザ光の径を拡大し、
前記第2反射部は、前記ビームエキスパンダによって前記径が拡大された前記レーザ光を前記第1壁部側且つ前記第5壁部側に反射し、
前記反射型空間光変調器は、前記第2反射部で反射された前記レーザ光を変調しつつ前記第6壁部側に反射し、
前記結像光学系は、前記反射型空間光変調器の反射面と前記集光部の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成する、請求項1に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記入射部は、前記第5壁部に配置されており、
前記レーザ光調整部は、アッテネータ、第1反射部、ビームエキスパンダ、第2反射部、反射型空間光変調器及び結像光学系を更に有し、
前記光軸調整部は、前記入射部から入射した前記レーザ光を前記第2壁部側に反射し、
前記アッテネータは、前記光軸調整部で反射された前記レーザ光の出力を調整し、
前記第1反射部は、前記アッテネータによって前記出力が調整された前記レーザ光を前記第6壁部側に反射し、
前記ビームエキスパンダは、前記第1反射部で反射された前記レーザ光の径を拡大し、
前記第2反射部は、前記ビームエキスパンダによって前記径が拡大された前記レーザ光を前記第1壁部側且つ前記第5壁部側に反射し、
前記反射型空間光変調器は、前記第2反射部で反射された前記レーザ光を変調しつつ前記第6壁部側に反射し、
前記結像光学系は、前記反射型空間光変調器の反射面と前記集光部の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成する、請求項1に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記入射部は、前記第1壁部に配置されており、
前記レーザ光調整部は、アッテネータ、ビームエキスパンダ、反射部、反射型空間光変調器及び結像光学系を更に有し、
前記アッテネータは、前記入射部から入射した前記レーザ光の出力を調整し、
前記光軸調整部は、前記アッテネータによって前記出力が調整された前記レーザ光を前記第6壁部側に反射し、
前記ビームエキスパンダは、前記光軸調整部で反射された前記レーザ光の径を拡大し、
前記反射部は、前記ビームエキスパンダによって前記径が拡大された前記レーザ光を前記第1壁部側且つ前記第5壁部側に反射し、
前記反射型空間光変調器は、前記反射部で反射された前記レーザ光を変調しつつ前記第6壁部側に反射し、
前記結像光学系は、前記反射型空間光変調器の反射面と前記集光部の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成する、請求項1に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記第3壁部と前記第4壁部との距離は、前記第1壁部と前記第2壁部との距離よりも小さく、
前記筐体は、前記第1壁部、前記第2壁部、前記第3壁部及び前記第5壁部の少なくとも1つがレーザ加工装置の取付部側に配置された状態で前記筐体が前記取付部に取り付けられるように、構成されており、
前記入射部及び前記集光部は、前記第2方向において前記第4壁部側に片寄っている、請求項1~4のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記回路部は、前記筐体内において、前記レーザ光調整部に対して前記第3壁部側に配置されている、請求項5に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記筐体内には、前記筐体内の領域を前記第3壁部側の領域と前記第4壁部側の領域とに仕切る仕切壁部が設けられており、
前記レーザ光調整部は、前記筐体内において、前記仕切壁部に対して前記第4壁部側に配置されており、
前記回路部は、前記筐体内において、前記仕切壁部に対して前記第3壁部側に配置されている、請求項6に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記レーザ光調整部は、前記仕切壁部に取り付けられている、請求項7に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記回路部は、前記仕切壁部から離間している、請求項7又は8に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記測定部は、前記筐体内において、前記集光部に対して前記第1壁部側に配置されている、請求項1~9のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。
- 前記対象物の前記表面を観察するための観察光を出力し、前記集光部を介して、前記対象物の前記表面で反射された前記観察光を検出する観察部を更に備え、
前記観察部は、前記筐体内において、前記集光部に対して前記第1壁部側に配置されている、請求項1~10のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。 - 前記集光部を前記第3方向に沿って移動させる駆動部を更に備え、
前記回路部は、前記測定部から出力された前記信号に基づいて前記駆動部を制御する、請求項1~11のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッド。 - それぞれが請求項1~12のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッドである第1レーザ加工ヘッド及び第2レーザ加工ヘッドと、
前記第1レーザ加工ヘッドの前記筐体が取り付けられた第1取付部と、
前記第2レーザ加工ヘッドの前記筐体が取り付けられた第2取付部と、
前記第1レーザ加工ヘッドの前記入射部及び前記第2レーザ加工ヘッドの前記入射部のそれぞれに入射させる前記レーザ光を出力する光源ユニットと、
対象物を支持する支持部と、を備え、
前記第1取付部及び前記第2取付部のそれぞれは、前記第2方向に沿って移動し、
前記第1レーザ加工ヘッドの前記筐体である第1筐体は、前記第1筐体の前記第4壁部が前記第1筐体の前記第3壁部に対して前記第2レーザ加工ヘッド側に位置し且つ前記第1筐体の前記第6壁部が前記第1筐体の前記第5壁部に対して前記支持部側に位置するように、前記第1取付部に取り付けられており、
前記第2レーザ加工ヘッドの前記筐体である第2筐体は、前記第2筐体の前記第4壁部が前記第2筐体の前記第3壁部に対して前記第1レーザ加工ヘッド側に位置し且つ前記第2筐体の前記第6壁部が前記第2筐体の前記第5壁部に対して前記支持部側に位置するように、前記第2取付部に取り付けられている、レーザ加工装置。 - 前記第1取付部及び前記第2取付部のそれぞれは、前記第3方向に沿って移動する、請求項13に記載のレーザ加工装置。
- 前記支持部は、前記第1方向に沿って移動し、前記第3方向に平行な軸線を中心線として回転する、請求項13又は14に記載のレーザ加工装置。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載のレーザ加工ヘッドと、
前記レーザ加工ヘッドの前記筐体が取り付けられた取付部と、
前記レーザ加工ヘッドの前記入射部に入射させる前記レーザ光を出力する光源ユニットと、
対象物を支持する支持部と、を備え、
前記取付部は、前記第2方向に沿って移動する、レーザ加工装置。 - 前記取付部は、前記第3方向に沿って移動する、請求項16に記載のレーザ加工装置。
- 前記支持部は、前記第1方向に沿って移動し、前記第3方向に平行な軸線を中心線として回転する、請求項16又は17に記載のレーザ加工装置。
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