JPH09159966A - レーザ光学装置 - Google Patents

レーザ光学装置

Info

Publication number
JPH09159966A
JPH09159966A JP7318070A JP31807095A JPH09159966A JP H09159966 A JPH09159966 A JP H09159966A JP 7318070 A JP7318070 A JP 7318070A JP 31807095 A JP31807095 A JP 31807095A JP H09159966 A JPH09159966 A JP H09159966A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
beam splitter
light
laser light
incident angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7318070A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshikazu Kajikawa
敏和 梶川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7318070A priority Critical patent/JPH09159966A/ja
Publication of JPH09159966A publication Critical patent/JPH09159966A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光の分割比率を調整する時間の短縮、
装置構成の簡単化およびエネルギー損失の低減を可能と
するレーザ光学装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光の入射角度に応じて、その反射
率または透過率あるいはその双方が変化するように形成
されたビームスプリッタ3を、レーザ発振器1から出射
されるレーザ光10の光路中に配置する。そして、ビー
ムスプリッタ3を、入射角が変化するように回転させる
ことによって、レーザ光の分割比率を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光学装置に
関し、特に、1台のレーザ発振器からのレーザ出力を分
割して、複数の加工対象に照射することを可能とするレ
ーザ光学装置に関する。
【0001】
【従来の技術】Nd:YAGレーザ等のレーザ装置を製
造ラインで使用する場合、一般に、1台のレーザ発振器
から出射されたレーザ光を時間的あるいは空間的に分割
して、複数の加工対象に照射することによって、レーザ
光を有効に利用している。このように構成することによ
って、ランニングコストの低減および生産性の向上が図
られている。ここで、レーザ光を空間的に分割する場
合、分割された各レーザ光のエネルギーの分割精度が、
加工の均質性を保証するうえで重要な要素となる。
【0002】図5を参照すると、従来のレーザ光学装置
では、レーザ発振器1から出射されたレーザ光10を、
複数のビームスプリッタ51および52および全反射ミ
ラー53を用いることによって、空間的に分割してい
る。ビームスプリッタ51、52は、誘電体多層膜をガ
ラス基板等に蒸着させて形成されるものである。
【0003】この種のレーザ光の分割方法では、ビーム
スプリッタの反射率/透過率の製作精度が非常に重要
で、レーザ光のエネルギー分割精度は、ビームスプリッ
タの製造精度に大きく左右されることになる。
【0004】特開平5−329677号公報に開示され
たレーザ光学装置では、分割された各レーザ光間の強度
のばらつきを補正するために、光路中に遮光板が挿入さ
れている。このように、レーザ光の分割精度を向上させ
るために、分割後の各レーザ光路中に、遮光板を挿入し
て、レーザ光の透過量を調整することによって、各レー
ザ光間のエネルギーバランスを補正することが従来から
行われている。
【0005】しかしながら、この方法では、レーザ光の
分割比率を調整するために長時間を要するという問題点
がある。
【0006】一方、図6に示す他の従来技術では、レー
ザ発振器1からのレーザ光10がビームエキスパンダ2
で拡大された後、ダハープリズムやウェッジミラー61
でレーザ光10光の一部が部分的に切り出される。そし
て、切り出されるビームの比率を調整することで、レー
ザエネルギーバランスが調整される。
【0007】この従来技術では、ビームに対するウェッ
ジミラーの位置を調整するだけで、容易にレーザ光の分
割比率を調整することができるという利点を有する。し
かしながら、レーザビームの空間分布や出力方向が、励
起レベルの変化や励起ランプの劣化度に影響を受けるこ
とにより、分割比率も同様に変化してしまうという問題
点がある。さらに、分割後のビームの光軸断面形状が半
円形になるなど、レーザ発振器からの出力ビームの形状
が変化するという問題点もある。
【0008】また、図7に示す他の従来技術では、レー
ザ光の偏光特性が利用されている。すなわち、レーザ光
が直線偏光である場合、光路中にλ/2板71等の偏光
方向を回転させる素子および偏光ビームスプリッタ72
を挿入して、レーザ光を分割する。レーザ光の分割比率
の調整は、λ/2板71を光軸を中心に回転させ、偏光
方向の回転角を変化させることで行われる。
【0009】この方法では、分割比率の調整が簡単であ
るという利点を有するが、素子部品のコストが高く、ま
た耐光強度の点から光出力レーザビームの分割には不適
であるという問題点がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ光学装置
では、前述のとおり、レーザ光の分割比率を調整する時
間、装置コスト、分割後のレーザービームの断面形状の
均一性に関し、一長一短があり、必ずしも、十分なエネ
ルギー分割精度でレーザ光を分割するものではなかっ
た。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のレーザ光学装置は、レーザ発振器から出
射されるレーザ光を分割するレーザ光学装置であって、
レーザ発振器から出射されるレーザ光の光路中に配置さ
れ、レーザ光を分割する分割手段と、分割手段に対する
レーザ光の入射角を変化させる手段とを備え、分割手段
に対するレーザ光の入射角を変化させることによって、
レーザ光の分割比率を調整するものである。
【0012】分割手段は、レーザ光の入射角に応じて透
過率または反射率あるいはその双方が変化する特性を有
するものであり、基板上に誘電体多層膜がコーティング
されて形成されるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0014】本発明の一実施形態は、レーザ光の入射角
度の変化に応じて、その反射率または透過率あるいはそ
の双方が変化するように形成されたビームスプリッタを
光路中に配置し、このビームスプリッタを、入射角が変
化するように回転させることによって、レーザ光の分割
比率を調整するものである。
【0015】図1は、本実施形態のレーザ光学装置の構
成を示す図であり、レーザ発振器1から出力されたレー
ザ光10はビームエキスパンダ2でその径が拡大され
る。これにより、レーザ光10は、エネルギー密度が低
減され、広がり角が抑えられた平行光に近いビームに変
換される。ビームエキスパンダ2で拡大されたレーザ光
10は、光路中に配置されたビームスプリッタ3でレー
ザ光20およびレーザ光30に分割される。ここで、ビ
ームスプリッタ3は、所望のレーザエネルギーの分割比
率が得られるようなレーザ光10に対する透過率/反射
率特性を有するものである。一般的に、誘電体多層膜が
コーティングされたビームスプリッタ3では、反射率/
透過率の製造精度は3%程度であり、本実施形態におい
ても、初期設定時には、同程度の誤差が発生している。
ビームスプリッタ3で2分割されたレーザ光のうち、反
射側のレーザ光30は、全反射ミラー4で反射されて、
ビームスプリッタ3で透過したレーザ光20の進行方向
と同一の方向に出力される。
【0016】本実施形態で用いられるビームスプリッタ
3は、誘電体多層膜のコーティングで形成され、入射角
の変化に応じて反射率または透過率あるいはその双方が
変化するものである。そして、入射角度が変化するよう
に、ビームスプリッタ3を矢印A方向に回転させること
で、レーザエネルギーの分割比率が調整される。
【0017】例えば、入射角度が1度変化するごとに1
%透過率および反射率が変化するように設計されたビー
ムスプリッタ3を用いた場合、ビームスプリッタ3を1
度回転させることによって、ビームスプリッタ3を透過
するレーザ光20と反射するレーザ光30との差は2%
変化する。前述のとおり、一般的にビームスプリッタ3
の製造精度が3%程度であるとすると、この場合、ビー
ムスプリッタ3を2度程度回転させることによって、そ
の製造精度に起因する誤差を調整することができる。
【0018】レーザエネルギーの分割精度を調整するた
めにビームスプリッタ3を回転させた場合、ビームスプ
リッタ3の反射側のレーザ光30の進行方向が変化す
る。そこで、全反射ミラー4を回転させることによっ
て、レーザ光30の出力方向を調整する。ビームスプリ
ッタ3と全反射ミラー4とを機構的に連動して回転可能
な構成とすることによって、ビームスプリッタで反射さ
れたレーザ光の出力方向を常に一定に保つことができ
る。
【0019】次に、本実施形態で用いられるビームスプ
リッタについて詳細に説明する。
【0020】図2は、本実施形態で用いられるビームス
プリッタの構成を示す図であり、基板5上に誘電体多層
膜6が形成されている。基板5および誘電体多層膜6の
膜厚および入射レーザ光10に対する屈折率は、図2に
示すとおりである。
【0021】図2に示めされた誘電体多層膜の構成例
は、「光学薄膜 H. A. Macleod著;小倉繁太郎他訳;
日刊工業新聞社」に開示されている。ここで、入射レ
ーザ光の入射角θinを変化させた場合のP偏光および
S偏光の反射率特性を表1及び図3に示す。
【0022】
【0023】表1および図3を参照すると、各偏光で
は、入射角が5度変化すれば反射率が2〜3%変化す
る。したがって、この入射角の変化により、直線偏光に
対して、反射光と透過光のエネルギー差は4〜6%変化
する。図2に示すビームスプリッタに無偏光のレーザ光
が入射した場合には、その反射率は各偏光の平均値であ
るものとする。
【0024】実際は、操作性等を考慮して、レーザ光の
分割比率に基づいて基準の入射角に対する反射率を決定
し、10度以内の入射角の変化で、反射率(透過率)が
2%程度変化するように、ビームスプリッタが設計・製
作される。
【0025】次に、本発明の第2の実施形態について図
4を参照して説明する。
【0026】本発明の第2の実施形態は、ビームスプリ
ッタでレーザ光を2分割した後、分割された一方のレー
ザ光の光路中に、入射角に応じて透過率/反射率が変化
するフィルタを配置するものである。そして、フィルタ
を回転させることによって、分割後の一方のレーザ光の
出力を調整することによって、レーザエネルギーの分割
比率を調整するものである。ここで、第2の実施形態に
おけるビームスプリッタは、必ずしも第1の実施形態で
用いられた反射率(透過率)が入射角度に依存する特性
を有するものでなくともかまわない。
【0027】図4を参照すると、レーザ発振器1から出
射されるレーザ光10はビームエキスパンダ2で拡大さ
れる。拡大されたレーザ光10は、ビームスプリッタ7
でレーザ光40および50に分割される。ビームスプリ
ッタ7は、所望のレーザエネルギーの分割比率が得られ
るようなレーザ光10に対する透過率/反射率特性を有
するものである。ビームスプリッタ7で分割されたレー
ザ光のうちレーザエネルギーが高い方のレーザ光の光路
中には、誘電体多層膜がコーティングされたフィルタ8
が配置される。本実施形態では、ビームスプリッタ7を
透過したレーザ光40の光路中にフィルタ8が配置され
ている。このフィルタ8は、入射角度に応じて透過率が
変化するように製作されたものであって、図2に示され
た誘電体多層膜がコーティングされたビームスプリッタ
と同様の構成をなしている。
【0028】そして、フィルタ8を矢印B方向に回転さ
せてフィルタ8の入射レーザ光に対する透過率を変化さ
せることによって、レーザ光の分割比率が調整される。
【0029】なお、本発明の第1の実施形態および第2
の実施形態では、レーザ光を2分割する例のみを示した
が、分割数はこれに限定されるものではない。レーザ光
を3つ以上のレーザ光に分割する場合には、ビームスプ
リッタ等を複数備えるように構成させればよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のレーザ光
学装置では、レーザ光分割用のビームスプリッタに、レ
ーザ光の入射角度に応じて透過率/反射率が変化するよ
うな特性を持たせ、そのビームスプリッタを回転させる
ことにより、レーザ光の分割比率を調整しているため
に、余分な調整用のフィルタ等をレーザ光の光路中に備
える必要がない。したがって、装置構成が簡単化される
とともに、エネルギー損失を低減することができる。さ
らに、分割の前後でレーザ光の断面形状が変化すること
も防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す図であ
る。
【図2】図1におけるビームスプリッタの構成を示す図
である。
【図3】図2におけるビームスプリッタの入射角度に対
する反射率の変化特性を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施形態の構成を示す図であ
る。
【図5】従来のレーザ光学装置の構成を示す図である。
【図6】他の従来のレーザ光学装置の構成を示す図であ
る。
【図7】さらに他の従来のレーザ光学装置の構成を示す
図である。
【符号の説明】
1 レーザ発振器 2 ビームエキスパンダ 3 誘電体多層膜ビームスプリッタ 4 全反射ミラー 5 基板 6 誘電体多層膜 7 ビームスプリッタ 8 誘電体多層膜フィルタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ発振器から出射されるレーザ光を
    分割するレーザ光学装置であって、 前記レーザ発振器から出射されるレーザ光の光路中に配
    置され、前記レーザ光を分割する分割手段と、 前記分割手段に入射する前記レーザ光の入射角を変化さ
    せる手段とを備えることを特徴とするレーザ光学装置。
  2. 【請求項2】 前記分割手段は、 前記レーザ光の入射角に応じて透過率または反射率ある
    いはその双方が変化する特性を有することを特徴とする
    前記請求項1に記載のレーザ光学装置。
  3. 【請求項3】 前記分割手段は、 基板上に誘電体多層膜がコーティングされて形成される
    ことを特徴とする前記請求項2に記載のレーザ光学装
    置。
  4. 【請求項4】 レーザ発振器から出射されるレーザ光の
    光路中に配置され、前記レーザ光の入射角に応じて透過
    率と反射率の少なくとも一方が変化する特性を有し、入
    射された前記レーザ光を透過光と反射光とに分割するビ
    ームスプリッタと、 前記ビームスプリッタに入射する前記レーザ光の入射角
    を変化させる手段とを備えることを特徴とするレーザ光
    学装置。
  5. 【請求項5】 レーザ発振器から出射されるレーザ光の
    光路中に配置され、入射された前記レーザ光を透過光と
    反射光とに分割するビームスプリッタと、 分割されたレーザ光のうち、何れか一方のレーザ光の光
    路中に配置され、レーザ光の入射角に応じて透過率が変
    化する特性を有するフィルタと、 前記フィルタに対する前記レーザ光の入射角を変化させ
    る手段とを備えることを特徴とするレーザ光学装置。
JP7318070A 1995-12-06 1995-12-06 レーザ光学装置 Pending JPH09159966A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7318070A JPH09159966A (ja) 1995-12-06 1995-12-06 レーザ光学装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7318070A JPH09159966A (ja) 1995-12-06 1995-12-06 レーザ光学装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09159966A true JPH09159966A (ja) 1997-06-20

Family

ID=18095149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7318070A Pending JPH09159966A (ja) 1995-12-06 1995-12-06 レーザ光学装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09159966A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178323A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Taiyo Yuden Co Ltd セラミックグリーンシートの加工装置
JP2006525874A (ja) * 2003-05-30 2006-11-16 エグシル テクノロジー リミテッド 2焦点への光ビームの集束
JP2009000708A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Nikon Corp 光照射装置と、これを具備するレーザ加工装置
JP2009524109A (ja) * 2006-01-20 2009-06-25 ブーカム テクノロジー ピーエルシー 光のビームステアリングおよびサンプリング装置ならびに方法
JP2011056520A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Hitachi Zosen Corp レーザ半田付け方法とその装置
WO2012048872A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Manz Ag Optisches system zur aufteilung eines laserstrahls mit kaskadierten, verstellbaren strahlteilern
JP2013174535A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 対象面検査装置および方法
CN103996973A (zh) * 2014-05-09 2014-08-20 西安炬光科技有限公司 一种高功率半导体激光器的扩束装置
CN104011516A (zh) * 2011-12-27 2014-08-27 三菱电机株式会社 激光输出测定装置
JP2019098367A (ja) * 2017-12-01 2019-06-24 古河電気工業株式会社 レーザ加工装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05181072A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 減光装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05181072A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 減光装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002178323A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Taiyo Yuden Co Ltd セラミックグリーンシートの加工装置
JP2006525874A (ja) * 2003-05-30 2006-11-16 エグシル テクノロジー リミテッド 2焦点への光ビームの集束
JP4751319B2 (ja) * 2003-05-30 2011-08-17 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 2焦点への光ビームの集束
JP2009524109A (ja) * 2006-01-20 2009-06-25 ブーカム テクノロジー ピーエルシー 光のビームステアリングおよびサンプリング装置ならびに方法
JP2009000708A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Nikon Corp 光照射装置と、これを具備するレーザ加工装置
JP2011056520A (ja) * 2009-09-07 2011-03-24 Hitachi Zosen Corp レーザ半田付け方法とその装置
WO2012048872A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Manz Ag Optisches system zur aufteilung eines laserstrahls mit kaskadierten, verstellbaren strahlteilern
CN104011516A (zh) * 2011-12-27 2014-08-27 三菱电机株式会社 激光输出测定装置
US9534953B2 (en) 2011-12-27 2017-01-03 Mitsubishi Electric Corporation Laser output measuring apparatus
JP2013174535A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 対象面検査装置および方法
CN103996973A (zh) * 2014-05-09 2014-08-20 西安炬光科技有限公司 一种高功率半导体激光器的扩束装置
JP2019098367A (ja) * 2017-12-01 2019-06-24 古河電気工業株式会社 レーザ加工装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4335347B2 (ja) 偏光補償器を有する光学系
US4659185A (en) Light beam splitter
JP5480232B2 (ja) 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子
JP2003077827A (ja) マイクロリソグラフィ照明方法およびその方法を実行するための投影レンズ
JP2003059821A (ja) 偏光器を備えた光学結像システムと、それに使用する水晶板
JPH09159966A (ja) レーザ光学装置
KR101085737B1 (ko) 분극 분배 방해 보상 교정 장치 및 이를 이용한 마이크로석판 인쇄 투영 렌즈
US5422758A (en) Adjustable beam splitter
JP4539652B2 (ja) レーザ加工装置
JPH0218518A (ja) 光ビーム分割器
US6770843B2 (en) Laser processing apparatus and method
KR20000034918A (ko) 편광학적으로 보상되는 오브젝티브
JP2005531021A (ja) 反射屈折縮小対物レンズ
JP3340824B2 (ja) 全反射プリズムを含む光学系
JP2003124552A (ja) レーザビーム分岐装置及びレーザ加工方法
JPH0478816A (ja) 偏光照明装置及び該偏光照明装置を備える投写型表示装置
JP2500196Y2 (ja) レ―ザアニ―ル装置
JP2004078211A (ja) 埋入型非偏光ビームスプリッタ
JPS58176511A (ja) 干渉方法及びその装置
KR100276081B1 (ko) 두 파장용 편광 광 분할기 및 그 제작방법
JPH02109086A (ja) ホログラム焼付装置
JP2002023083A (ja) 光走査装置
JPH0150517B2 (ja)
KR102149579B1 (ko) 광 간섭을 활용한 노광시스템
JPS6298320A (ja) フエ−ズドアレ−半導体レ−ザ光学系

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980310