JPH11142786A - Laser optical path distributing device - Google Patents

Laser optical path distributing device

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JPH11142786A
JPH11142786A JP9311688A JP31168897A JPH11142786A JP H11142786 A JPH11142786 A JP H11142786A JP 9311688 A JP9311688 A JP 9311688A JP 31168897 A JP31168897 A JP 31168897A JP H11142786 A JPH11142786 A JP H11142786A
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JP
Japan
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optical
laser beam
light
laser light
path
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JP9311688A
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Inventor
Koji Ume
Toshiharu Yoshikawa
敏治 吉川
晃二 梅
Original Assignee
Nippon Laser:Kk
株式会社日本レーザー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the productivity by distributing laser light to more than one optical path and to facilitate the adjustment and maintenance of the optical axis. SOLUTION: This is a laser optical path distributing device which distributes incident laser light to optical paths, and equipped with an optical modulating element 14 which modulates the incident laser light by making different the angle of the wave front of projection laser light, a beam splitter 15 which distributes the laser light to two optical paths according to the angle of the wave front of the projection laser light modulated by the optical modulating element 14, and a control means 13 which controls the modulation signal of the optical modulating element 14 so that the angle of the wave front of the projection laser light distributed by 100% to one optical path (b) of the beam splitter 15 and the angle of the wave front of the projection laser light distributed by 100% to the other optical path (c) are alternated, and the incident laser light is switched on a time-division basis and taken out.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置に関する。 The present invention relates to relates to a laser optical path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図8はレーザー光加工装置の従来例を説明するための図であり、81は光源、82は光変調器、 BACKGROUND ART FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional example of a laser beam machining apparatus, 81 denotes a light source, 82 is an optical modulator,
83は制御装置、84、84′は全反射鏡、85、8 83 control device, 84, 84 'is the total reflection mirror, 85,8
5′は集光器、86、89は磁気ディスク基板、87、 5 'is concentrator, 86, 89 is a magnetic disk substrate, 87,
90は基板回転機構、88、91は基板移動機構、92 90 is a substrate rotating mechanism, 88 and 91 is a substrate transfer mechanism, 92
は光学系移動機構を示す。 Shows an optical system moving mechanism.

【0003】図8において、光源81は、加工用のレーザー光を発振するレーザー光発振器であり、光変調器8 [0003] In FIG. 8, the light source 81 is a laser beam oscillator for oscillating a laser beam for machining, an optical modulator 8
2は、光源81からのレーザー光をオン/オフ(パルス変調)するものである。 2 is for ON / OFF (pulse modulation) the laser beam from the light source 81. 磁気ディスク基板86、89 The magnetic disk substrate 86 and 89
は、レーザー光によりテクスチャ加工を行い表面に微小突起(バンブ)を作る被加工材である。 Is a workpiece to produce fine protrusions (bump) on the surface subjected to texturing with a laser beam. 基板回転機構8 Substrate rotation mechanism 8
7、90は、磁気ディスク基板86、89を保持して回転駆動する機構であり、基板移動機構88、91は、磁気ディスク基板86、89を半径方向に移動させる機構であり、光学系移動機構92は、全反射鏡84、集光器85からなる光学系を磁気ディスク基板86、89の加工部間で移動させる機構である。 7,90 is a mechanism for rotating and holding the magnetic disk substrate 86 and 89, the substrate transfer mechanism 88 and 91 is a mechanism for moving the magnetic disc substrate 86, 89 in the radial direction, an optical system moving mechanism 92, the total reflection mirror 84, a mechanism for moving the optical system including the concentrator 85 between the working portion of the magnetic disk substrate 86 and 89. 制御装置83は、光変調器82のオン/オフタイミング、基板回転機構87、 Control device 83, the on / off timing of the light modulator 82, a substrate rotating mechanism 87,
90の回転数、基板移動機構88、91の移動位置、光学系移動機構92の移動位置の制御を行うものである。 90 rpm, the movement position of the substrate transfer mechanism 88 and 91, performs control of moving the position of the optical system moving mechanism 92.

【0004】上記構成のテクスチュア記録装置において、制御装置83は、光学系移動機構92を制御して磁気ディスク基板86の加工部又は磁気ディスク基板89 [0004] In texture recording apparatus of the above configuration, the control device 83, processing unit or magnetic disk substrate 89 of the magnetic disk substrate 86 by controlling the optical system moving mechanism 92
の加工部に全反射鏡84、集光器85からなる光学系の位置決め、基板移動機構88、91を制御して磁気ディスク基板86、89のレーザー光の照射点の位置決めを行い、基板回転機構87、90を制御して磁気ディスク基板86、89を一定の回転数となるように(CAV) Total reflection mirror 84 to the processing unit, the positioning of the optical system composed of the collector 85 performs positioning of the irradiation point of the laser beam of the magnetic disk substrate 86 and 89 by controlling the substrate moving mechanism 88 and 91, a substrate rotating mechanism controls 87, 90 so that the magnetic disk substrate 86 and 89 becomes a constant rotational speed (CAV)
又はレーザー光の照射位置の線速度が一定となるように(CLV)回転駆動する。 Or linear speed of the irradiation position of the laser beam is so (CLV) rotation driving becomes constant. そして、光変調器82を制御してレーザー光のオン/オフタイミングの制御を行い、 Then, a control of the on / off timing of the laser beam by controlling the light modulator 82,
全反射鏡84、集光器85からなる光学系を介して照射することにより、磁気ディスク基板86、89の表面に微小突起からなるテクスチャ加工を行う。 Total reflection mirror 84, by irradiating through an optical system consisting of the condenser 85, performs texturing consisting microprojections on the surface of the magnetic disk substrate 86 and 89.

【0005】従来のレーザー光を利用した加工装置では、上記のように磁気ディスク基板86、89、基板回転機構87、90、基板移動機構88、91からなる複数の加工部を併設し、光学系移動機構92の制御により光学系が図示84、85の位置と84′、85′の位置との間を繰り返し移動して連続的に加工を行うようにすることによって、加工用レーザー光源の利用率を高め、 [0005] In processing apparatus with the conventional laser beam, a magnetic disk substrate 86 and 89 as described above, the substrate rotating mechanism 87, 90, a plurality of machining portions consisting of the substrate transfer mechanism 88 and 91 houses an optical system position and 84 of the optical system shown 84, 85 under the control of the moving mechanism 92 ', 85' by to perform continuous processing repeatedly moved to between the position of the utilization of the processing laser light source enhanced,
作業効率を高めるようにしている。 It is to enhance the work efficiency. また、移動光学系9 In addition, the moving optical system 9
2を省き、光学系を固定して加工部を相対的に移動させてもよい(例えば特開平8−224677号公報参照)。 Eliminating the 2, it may be moved relative the machining unit by fixing the optical system (for example, see JP-A-8-224677).

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装置は、切り替え速度が遅く、また、鏡や加工台等を移動させるので、位置決め精度及び再現性に劣り、高精度な加工等には適さないという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the above conventional apparatus, slow switching speed, and since moving the mirror or worktable such as poor positioning accuracy and repeatability, is the high-precision machining such as suitable there is a problem that it is not. そこで、生産性を高める等のため、例えば半透明鏡を光路の途中、図示84の位置に取り付けて光を2つに分割する構成が考えられる。 Therefore, since such increase productivity, for example, the middle of the optical path of the semi-transparent mirror, is conceivable configuration divided into two light mounted in the position shown 84.

【0007】この構成によれば、集光器85の光路のシャッター(図示せず)を閉じて加工が終了した被加工物である磁気ディスク基板86を加工台から取り外し、新たな被加工物を加工台に取り付ける間に、集光器85′ [0007] According to this configuration, and remove the magnetic disk substrate 86 as a workpiece machining is finished by closing the shutter of the optical path of the condenser 85 (not shown) from the work base, a new workpiece while attached to the work table, the concentrator 85 '
の光路のシャッターを開けて被加工物である磁気ディスク基板89を加工することができる。 It can open the shutter of the optical path for processing a magnetic disk substrate 89 as a workpiece. このような動作を繰り返すことにより1つの光学系で移動機構を使わずに生産量を2倍にすることができる。 The production volume without the moving mechanism in a single optical system by repeating this operation can be doubled. しかし、このようにして生産性を向上させる装置は、加工用レーザー光源の利用率が1/2と低くなるので、レーザー発振器のように運転費が高価な光源の場合、加工費用が高くなるという問題がある。 However, such devices to increase productivity in the, because utilization of the processing laser light source is lowered to 1/2, when operating costs of expensive light source such a laser oscillator, that the processing cost becomes high There's a problem.

【0008】また、テクスチュア記録装置では、装置にレーザー光発振器を含め光変調器や集光器を内蔵し、これら光学部品間の光路が煩雑になるため、光軸の調整、 Further, in texture recording apparatus has a built-in, including light modulator and a condenser of the laser beam oscillator device, the optical path between the optical components becomes complicated, adjustment of the optical axis,
稼働中のずれによる再調整等に多大の手間がかかる。 It takes a lot of time and effort to re-adjustment due to the deviation of the running. しかも、光路が空気等の雰囲気を通過するため、光路中の気流や雰囲気の温度差による「陽炎」で「ゆらぎ」が発生したり、浮遊している塵により光量が不安定になるという問題もある。 Moreover, since the optical path passes through the atmosphere such as air, or by the temperature difference between the air flow and the atmosphere in the optical path in the "shimmer" "fluctuation" occurs, a problem that the light quantity becomes unstable by dust floating is there.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するものであり、レーザー光を複数の光路に分配し生産性を向上させ、光軸の調整やメンテナンスを容易にするものである。 Means for Solving the Problems The present invention is to solve the above problems, increase productivity distributes laser light into a plurality of optical paths, is to facilitate the adjustment and maintenance of the optical axis .

【0010】そのために本発明は、入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置であって、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配するビームスプリッターと、前記ビームスプリッターの一方の光路に100%分配する出射レーザー光の波面の角度と他方の光路に100%分配する出射レーザー光の波面の角度との間で交互に切り換わるように前記光変調素子の変調信号を制御する制御手段とを備え、入射レーザー光を時間分割して切り換え分配して取り出すように構成したことを特徴とするものである。 [0010] The present invention therefore relates to a laser optical path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths, a light modulation element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam to the incident laser beam, a beam splitter for distributing the two optical paths according to the angle of the wavefront of the modulated output laser beam by the light modulation device, the wave front of the outgoing laser beam to one of the optical path to the distribution of 100% of the beam splitter angle and the other and control means for controlling a modulation signal of the optical modulator to switch alternately between the angle of the wavefront of the output laser beam to be distributed 100% in the light path, and switching distributor divides the incident laser beam time it was configured to retrieve Te is characterized in.

【0011】さらに、前記光変調素子の前段に入射レーザー光を所定の設定値に安定化するレーザー光強度安定化手段を備え、入射レーザー光を切り換え分配して取り出す前記ビームスプリッターの光路に出射レーザー光を変調する光変調器を備え、各光路を光ファイバーで接続したことを特徴とするものである。 Furthermore, comprising a laser light intensity stabilizing means for stabilizing the incident laser beam to a predetermined set value in front of the optical modulator, output laser in the optical path of said beam splitter and taken out distributed switching the incident laser beam comprising a light modulator for modulating light, it is characterized in that it has connecting each optical path in an optical fiber.

【0012】また、入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置であって、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する光変調素子と前記光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配するビームスプリッターからなる複数の光路分配器と、前記複数の光路分配器の光変調素子の変調信号を制御する制御手段とを備え、前記複数の光路分配器を前記ビームスプリッターの2つの光路に順次縦続接続して最終段の各前記ビームスプリッターの光路からそれぞれ入射レーザー光を時間分割して切り換え分配したレーザー光を取り出すように構成したことを特徴とするものである。 Further, a laser beam path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths, a light modulation element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam with respect to the incident laser light by the light modulation device a plurality of optical paths distributor consisting of a beam splitter to split into two optical paths according to the angle of the wavefront of the modulated output laser beam, and control means for controlling a modulation signal of the plurality of optical path distributor of the optical modulator comprising, a plurality of optical paths distributor to retrieve laser light split by switching distributing each of the incident laser beam time two successively cascaded to the optical path from the optical path of each of said beam splitter in the final stage of the beam splitter it is characterized in that the configuration was.

【0013】 [0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to accompanying drawings. 図1は本発明に係るレーザー光路分配装置の実施の形態を示す図、図2は本発明に係るレーザー光路分配装置の動作を説明するための図であり、11は光源、12はレーザー光強度安定器、13は制御装置、14は光変調素子、15はビームスプリッター、17、24は半透明鏡、18、25は光量検出器、 Figure 1 is a diagram for explaining the operation of the laser light path distribution apparatus according to figure 2 the present invention showing an embodiment of the laser light path distribution apparatus according to the present invention, 11 a light source, 12 is a laser beam intensity ballast, 13 is a control unit, 14 light modulation element, 15 denotes a beam splitter, 17 and 24 are semi-transparent mirror, 18 and 25 are light intensity detectors,
19、26は集光器、20、27はディスク基板、2 19 and 26 are collector, 20 and 27 is a disk substrate, 2
1、28は基板回転機構、22、29は基板移動機構、 1,28 The substrate rotating mechanism, 22, 29 is a substrate transfer mechanism,
23は全反射鏡を示す。 23 shows a total reflection mirror.

【0014】図1において、光源11は、レーザー光を発生するレーザー光発振器であり、レーザー光強度安定器12は、入射レーザー光の強度を予め決められた所定の設定値L Bに安定化するものである。 [0014] In FIG. 1, the light source 11 is a laser beam oscillator for generating a laser beam, the laser beam intensity ballast 12 is stabilized to a predetermined set value L B which is determined the intensity of the incident laser beam in advance it is intended. 光変調素子14 The light modulation element 14
は、入射レーザー光に対する出射レーザー光の波面(偏光面)の角度θを印加される電圧Sに応じて変える、例えば電気光学素子(EO素子)であり、ビームスプリッター15は、光変調素子14から入射するレーザー光を波面の角度θに応じて2つの光路に分配する光路分配用ビームスプリッターである。 It is varied according to the angle θ voltage S applied wavefront of outgoing laser beam with respect to the incident laser beam (plane of polarization), for example, an electro-optical element (EO element), the beam splitter 15, the light modulation element 14 the incident laser beam are two optical paths distributor beam splitter to distribute the optical path in accordance with the angle of the wavefront theta. 全反射鏡23は、光路を変えるためのものであり、半透明鏡17、24は、ビームスプリッター15により2つに分配された光路から出射光量を検出するために一部を分割する出射光検出用ビームスプリッターである。 Total reflection mirror 23 is for changing the optical path, the semi-transparent mirror 17 and 24, the emitted light detected for dividing a portion to detect the amount of light emitted from the optical path which is divided into two by the beam splitter 15 it is a use beam splitter. 光量検出器18、25は、半透明鏡17、24から分割されたレーザー光により光路の出射光量を検出するものである。 Light intensity detectors 18 and 25 is for detecting the amount of emitted light of the light path by a laser beam, split from the half mirror 17 and 24. ディスク基板20、2 The disk substrate 20, 2
7は、レーザー光によりテクスチャ加工を行い表面に微小突起(バンブ)を作る被加工材であり、磁気ディスク基板あるいはそのスタンパーのマスター基板である。 7 is a workpiece to produce fine protrusions (bump) on the surface subjected to texturing with a laser beam, a magnetic disk substrate or the master board of the stamper. 集光器19、26は、レーザービームをディスク基板2 Concentrator 19, 26, the disk substrate 2 with a laser beam
0、27の加工位置に集光する光学系であり、オートフォーカス機能を有するものを用いることにより、ディスク基板の回転に伴って加工面にゆれがあっても集光の安定性を高くすることができる。 An optical system for condensing the processing position 0,27, automatic by using those having a focusing function, increasing the stability of the condenser even when shaking the processing surface with the rotation of the disk substrate can.

【0015】ディスク基板20、27は、レーザービームにより表面に微小の凹凸からなるテクスチャ加工を行う被加工材である。 The disc substrate 20, 27 is a workpiece to perform texturing consisting fine irregularities on the surface by a laser beam. 基板回転機構21、28は、ディスク基板20、27を保持して一定の回転数となるように又はレーザービームの照射点の線速度が一定となるように回転駆動する機構、基板移動機構22、29は、ディスク基板20、27を半径方向に移動させる機構である。 Substrate rotating mechanism 21, 28 is a mechanism for the linear velocity of the irradiation point of the way or a laser beam to hold the disc substrates 20 and 27 becomes a constant speed is driven to rotate so as to be constant, the substrate moving mechanism 22, 29 is a mechanism for moving the disc substrates 20, 27 in the radial direction. 制御装置13は、光量検出器18、25により検出される各光路の出射光量、基板回転機構21、28により検出される各ディスク基板20、27の回転速度、基板移動機構22、29により検出される各ディスク基板20、27の移動位置を入力し、レーザー光強度安定器12の設定値L B 、光変調素子14の印加電圧S、基板回転機構21、28の回転速度及び基板移動機構22、 Controller 13, the emission light intensity of each light path is detected by the light quantity detector 18, 25, the rotational speed of each disc substrate 20, 27 is detected by the substrate rotating mechanism 21, 28 is detected by the substrate transfer mechanism 22 and 29 that enter the movement position of the disc substrate 20, 27, set value L B of the laser light intensity ballast 12, the applied voltage S of the light modulation element 14, the rotational speed and the substrate transfer mechanism 22 of the substrate rotating mechanism 21, 28,
29の移動位置の制御を行うものである。 29 performs control of the movement position of the.

【0016】上記の構成では、光源11から出射されるレーザー光をレーザー光強度安定器12により設定値L [0016] In the above configuration, the setting value L of the laser beam emitted from the light source 11 by the laser beam intensity ballast 12
Bに従って安定化し、安定化したレーザー光を光変調素子14により印加電圧Sに従って変調して波面の角度θ Stabilized in accordance with B, and laser light stabilized modulated in accordance with the applied voltage S by the optical modulation element 14 the angle of the wavefront θ
を変え、この波面の角度θの変化に応じて出射レーザー光a′をビームスプリッター15により光路bとcに分配する。 The change, to distribute the emitted laser beam a 'in accordance with a change in the angle θ of the wavefront by the beam splitter 15 in the optical path b and c. すなわち、ビームスプリッター15では、図2 That is, in the beam splitter 15, FIG. 2
に示すように印加電圧Sがハイレベルのときの出射レーザー光を光路bに分配し、印加電圧Sがローレベルのときの出射レーザー光を光路cに切り換えることにより、 By distributed, the applied voltage S switches the output laser beam at a low level in the optical path c applied voltage S as indicated by the output laser beam at a high level in the optical path b, the
時間分割して切り換え分配する。 Time division to be switched distributed. つまり、光変調素子1 That is, the light modulation element 1
4とビームスプリッター15により光路分配器を構成している。 Constitute an optical path distributor by 4 and the beam splitter 15. このようにして切り換え分配されたレーザー光を、光路bより集光器19を通してディスク基板20 The thus switched distributed laser beam, the disk substrate 20 through the condenser 19 from the optical path b
に、光路cより集光器26を通してディスク基板27にそれぞれ交互に照射して加工を実行する。 To, respectively from the optical path c through concentrator 26 to the disk substrate 27 is irradiated alternately performing the machining. ディスク基板20、27の照射位置、つまり加工位置は、基板回転機構21、28の回転位置及び基板移動機構22、29の移動位置によって制御される。 The irradiation position of the disc substrate 20, 27, i.e. machining position is controlled by the rotational position and the movement position of the substrate transfer mechanism 22 and 29 of the substrate rotating mechanism 21, 28. ディスク基板20、27 The disc substrate 20, 27
の回転速度又は線速度は、照射されるレーザー光強度に基づき決定され、その照射幅(時間)は、加工サイズに基づき決定される。 Rotational speed or linear velocity is determined on the basis of the laser light intensity to be irradiated, the irradiation width (time) is determined based on the processing size.

【0017】図3は光路分配器を構成する光変調素子の出射レーザー光の波面の角度の変化と光路分配を説明するための図であり、31は光変調素子、32はビームスプリッターを示す。 [0017] Figure 3 is a diagram for explaining a change the optical path distribution of the wavefront angle of the output laser light of the optical modulation element constituting the optical path splitter, 31 an optical modulation element, 32 denotes a beam splitter.

【0018】図3において、レーザー光路分配を行う光変調素子31とビームスプリッター32は、例えば次のような関係になる。 [0018] In FIG. 3, the light modulation element 31 and the beam splitter 32 for the laser light path distribution will, for example, the following relationship. すなわち、光変調素子31は、印加電圧Sが0のとき図3(B)に示すように入射レーザー光aに対し波面の角度θが0°のレーザー光a′として出射し、印加電圧Sが所定値Vfのとき図3(C)に示すように入射レーザー光aに対し波面の角度θが90° That is, the light modulation element 31, the applied voltage S is emitted as FIG 3 (B) incident laser beam a angle of the wavefront relative to θ is 0 ° of the laser beam a as shown in the '0, the applied voltage S is 90 ° angle of the wavefront θ is with respect to the incident laser beam a as shown in FIG. 3 (C) when a predetermined value Vf
のレーザー光a′として出射するように、また、ビームスプリッター32は、図3(D)に示すように入射レーザー光a′のうち波面の角度θが0°の成分を光路bに分配し、波面の角度θが90°の成分を光路cに分配するように設定しておくものとする。 Laser beam a of 'to emit as, also, the beam splitter 32, FIG. 3 (D) to the incident laser beam a as shown' the angle θ is component of 0 ° of the wavefront of the partitioned light path b, angle of the wavefront θ is assumed to be set to dispense the components of 90 ° to the optical path c. これらの関係から、 From these relationships,
図2に示すように光変調素子31の印加電圧SをVfのパルス信号として供給すると、光路bとcとの間でスイッチングして切り換え配分することができるが、光変調素子31の印加電圧Sを0とVfの中間にすると、図3 When the applied voltage S of the light modulation element 31 as shown in FIG. 2 supplied as a pulse signal Vf, it may be by switching between the light path b and c for switching allocation, the applied voltage of the optical modulator 31 S When the to the middle of 0 and Vf, FIG. 3
(D)に示すように入射レーザー光a′を光路bとcに一定の割合で比率配分することができる。 It can be the ratio distribution at a constant rate of the incident laser beam a 'to the optical path b and c as shown in (D).

【0019】従って、光変調素子31とビームスプリッター32との組み合わせを基本構成とすることにより、 [0019] Thus, by the combination of the light modulation element 31 and the beam splitter 32 as a basic configuration,
入射レーザー光を時間分割して切り換え分配するように光変調素子31の印加電圧Sを制御したり、一定の比率配分するように光変調素子31の印加電圧Sを制御して光路分配器を構成することができる。 To control the voltage applied to S of the optical modulator 31 so as to divide and switched distribute incident laser beam time, constituting an optical path distributor and controls the voltage applied to S of the light modulation element 31 to a constant ratio distribution can do. 同様に、光路cの出射光量を光量検出器で検出して設定値L Bと比較し誤差をなくすように光変調素子31の印加電圧Sを制御すると、出射レーザー光の強度を一定の設定値L Bに安定化することができるので、レーザー光強度安定器とすることができ、光変調素子31の印加電圧Sを任意の波形で制御すると、光変調器とすることができる。 Similarly, by controlling the voltage applied to S of the optical modulator 31 so as to eliminate by the emission intensity of the light path c detected by the light amount detector is compared with a set value L B error, the intensity of the output laser beam of a predetermined set value it is possible to stabilize the L B, it can be a laser beam intensity ballasts, by controlling the voltage applied to S of the light modulation element 31 in the arbitrary waveform may be optical modulator. また、図3(A)に示す光変調素子31とビームスプリッター3 Further, the light modulation element 31 shown in FIG. 3 (A) and the beam splitter 3
2からなる光路分配器を複数個使い、ビームスプリッターの2つの光路に順次縦続接続することにより、レーザー光の多分配装置が実現できる。 Use a plurality of optical path distributor consisting of 2, by sequentially cascaded into two optical paths of the beam splitter, multi dispensing device of the laser beam can be realized. その構成例を示したのが図4である。 Shown a configuration example is shown in FIG 4.

【0020】図4はレーザー光の多分配を可能にしたレーザー光路分配装置の他の実施の形態を示す図、図5は比率分配と切り換え分配との組み合わせによる多分配動作の例を説明するための図、図6は切り換え分配による多分配動作の例を説明するための図であり、41、4 [0020] Figure 4 is for explaining an example of a multi-dispensing operation in combination with figure 5 the ratio distribution and switching distribution showing another embodiment of the laser light path distribution apparatus capable of multi-distribution of the laser beam figure 6 is a view for explaining an example of a multi-dispensing operation by switching distributor, 41 and 42
8、52は光変調素子、42は制御装置、43、49、 8,52 optical modulation element, 42 is a control unit, 43, 49,
53はビームスプリッター、44、46は半透明鏡、4 53 the beam splitter, 44, 46 semi-transparent mirror, 4
5、47は光量検出器、50、51、54は全反射鏡を示す。 5,47 light quantity detector, 50,51,54 denotes a total reflection mirror.

【0021】図4において、レーザー光の多分配を実現するため、光変調素子41とビームスプリッター43により分配したそれぞれの光路b、cに、さらに光変調素子48とビームスプリッター49、光変調素子52とビームスプリッター53を縦続接続している。 [0021] In FIG. 4, for realizing the multi-distribution of the laser beam, each of the optical path b which is distributed by the optical modulation element 41 and the beam splitter 43, the c, further light modulation element 48 and the beam splitter 49, the light modulation element 52 It is cascaded beam splitter 53 and. ここで、光変調素子41の印加電圧S1を図5に示すように波面の角度θを45°となるように制御すると、光変調素子4 Here, when the applied voltage S1 of the light modulation element 41 to control the angle θ of the wavefront so that the 45 °, as shown in FIG. 5, the light modulation element 4
1とビームスプリッター43では、入射レーザー光を光路b、cに等分に比率分配する。 In 1 and the beam splitter 43, and the ratio distributed equally incident laser light path b, to c. したがって、光変調素子48とビームスプリッター49、光変調素子52とビームスプリッター53は、それぞれ図1に示した光変調素子14とビームスプリッター15と同じように制御することにより、図5のS2、S3に示す印加電圧の制御によりd〜gに示すように4つの光路に切り換え分配する。 Therefore, the light modulation element 48 and the beam splitter 49, the light modulation element 52 and the beam splitter 53, by controlling like a light modulation element 14 and the beam splitter 15 shown in FIGS 1, S2 of FIG. 5, S3 switched distributed to four optical paths as shown in d~g by controlling the applied voltages shown in.

【0022】また、入射レーザー光の強度で各光路に出射したい場合には、光変調素子41とビームスプリッター43で光路b、cに図6に示すように切り換え分配する。 Further, when the intensity of the incident laser beam like emitted to the optical path, the optical path b by the optical modulation element 41 and the beam splitter 43, switched to distribute as shown in FIG. 6 to c. そして、光変調素子48とビームスプリッター4 The light modulation element 48 and the beam splitter 4
9、光変調素子52とビームスプリッター53で、図5 9, in the light modulation element 52 and the beam splitter 53, FIG. 5
と同様に印加電圧の制御によりd〜gに示すように4つの光路に切り換え分配する。 It switched distributed to four optical paths as shown in d~g the control of the same applied voltage. なお、光路f、gの出力光は、光路cのレーザー光出力がオンのときに光路d、e The optical path f, the output light of g, the light path d when the laser beam output is on the optical path c, e
と同様の出力となる。 A similar output. この場合に、光路b、cの切り換え周波数に対して、光路d〜gの切り換え周波数を倍にすると、つまり、上段に対して次の段の切り換え周波数を倍にすると、分周回路の信号を使って簡単な回路で印加電圧制御回路を構成することができる。 In this case, the optical path b, with respect to the switching frequency of c, when the switching frequency of the optical path d~g doubled, that is, when doubling the switching frequency of the next stage with respect to the upper, the signal of the frequency divider it is possible to configure the applied voltage control circuit with a simple circuit using.

【0023】図7はレーザー光の多分配を可能にしたレーザー光路分配装置のさらに他の実施の形態を示す図であり、61〜63は光変調素子、64〜66はビームスプリッターを示す。 FIG. 7 is a diagram showing still another embodiment of the laser light path distribution apparatus capable of multi-distribution of the laser beam, 61-63 light modulation element, 64 to 66 shows a beam splitter.

【0024】さらに、光変調素子とビームスプリッターからなる構成を光路分配器として複数個使い、ビームスプリッターの2つの光路に順次縦続接続することにより、レーザー光多分配の装置が実現した構成例を示したのが図7であり、次のような複数のモードに対応できる。 Furthermore, using a plurality of structure made of a light modulating element and the beam splitter as an optical path distributor, by sequentially cascaded into two optical paths of the beam splitter, an example configuration in which the laser beam multi-dispensing device is achieved and the it is 7, it corresponds to the following plurality of modes, such as.

【0025】まず、第1の制御モードとして、光変調素子61〜63とビームスプリッター64〜66で光路〜にレーザー光を比率分配するように光変調素子61 Firstly, as a first control mode, the light modulation element 61 to the ratio distribute laser light to the optical path-in light modulation elements 61 to 63 and the beam splitter 64 to 66
〜63の印加電圧を制御し、それぞれの光路〜で図1に示した光変調素子14とビームスプリッター15と同じ構成で切り換え分配する。 And controlling the voltage applied to 63 and switching partitioned same structure as the light modulation element 14 and the beam splitter 15 shown in FIG. 1 by respective optical paths ~.

【0026】第2の制御モードとして、光変調素子61 [0026] As a second control mode, the light modulation element 61
〜63とビームスプリッター64〜66で光路〜にレーザー光を切り換え分配するように光変調素子61〜 To 63 and the light modulating element so switched to distribute the laser light to the optical path-by the beam splitter 64 to 66 61 to
63の印加電圧を制御する。 Controlling the 63 applied voltage. さらに、それぞれの光路〜で図1に示した光変調素子14とビームスプリッター15と同じ構成で切り換え分配してもよい。 Furthermore, it may be switched distributed in the same structure as the light modulation element 14 and the beam splitter 15 shown in FIG. 1 by respective optical paths ~.

【0027】第3の制御モードとして、光変調素子61 [0027] As the third control mode, the light modulation element 61
とビームスプリッター64で比率分配して、光変調素子62、63とビームスプリッター65、66で切り換え分配するように光変調素子61〜63の印加電圧を制御する。 And by the ratio distributed by the beam splitter 64, to control the application voltage of the optical modulation device 61 to 63 to switching partitioned light modulation element 62, 63 and the beam splitter 65 and 66. この場合には、光路で図1に示した光変調素子14とビームスプリッター15と同じ構成で切り換え分配することが必要となる。 In this case, it is necessary to changeover distributing the same configuration as the light modulation element 14 and the beam splitter 15 shown in FIG. 1 in the optical path.

【0028】本発明に係る光路分配装置を加工装置、例えばテクスチュア記録装置に使用する場合には、大出力のレーザー光発振器を用いるため、通常水冷や強制空冷により冷却を行う。 [0028] When using the optical path distribution device according to the present invention the processing device, for example, texture recording apparatus for using a laser beam oscillator having a large output, for cooling by normal water cooling or forced air cooling. このような発振器を装置に内蔵すると、冷却の振動が装置に伝わり光軸がその振動でずれたり、水冷の場合には、接触部の緩みや水圧の上昇による漏水で装置に損傷を与えるという問題が発生する。 When incorporating such oscillator device, or the deviation in vibration optical axis the vibration transmitted to the device of the cooling, in the case of water cooling, a problem that damage to the equipment in water leakage due to an increase in loose or water pressure of the contact portion There occur. また、光源からレーザー光強度安定器、光路分配器、ビームスプリッター、半透明鏡、全反射鏡、集光器等を経て、被加工材であるディスク基板にレーザー光を照射するため、それぞれの光路での光軸合わせが重要になる。 Further, the laser beam intensity ballast from the light source, the optical path splitter, a beam splitter, half mirror, a total reflection mirror, passes through the condenser or the like, for irradiating a laser beam to the disc substrate is workpiece, each of the optical path optical axis alignment is important in.
しかも、多大な手間をかけて光軸を合わせたとしても、 Moreover, even as the combined optical axis over a great deal of effort,
稼働中に経時的あるいは光学部品の交換により光軸がずれたり、衝撃で光軸がずれたりすると、その調整にさらに手間を要し、光軸調整、メンテナンスに多大な負担が要求される。 Or shift the optical axis by the exchange over time or optical components during operation, the or shift the optical axis by impact, taking an additional effort on the adjustment, the optical axis adjustment, heavy burden is required for maintenance. そのため、本発明に係るテクスチュア記録装置では、光学部品との間を光導波路、つまり光ファイバーで接続する。 Therefore, in texture recording apparatus according to the present invention, the connection between the optic waveguide, i.e. an optical fiber. このことにより、光軸の調整が容易になり、さらに光路の雰囲気の影響を受けない光学装置を提供することができる。 Thus, it becomes easy to adjust the optical axis, it is possible to provide an optical apparatus further not affected by the atmosphere in the optical path.

【0029】なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 [0029] The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. 例えば上記実施の形態では、光変調素子として電気光学素子(E For example in the above embodiment, the electro-optical device as a light modulation element (E
O素子)を用いた例で説明したが、音響光学素子(AO Described in example using O device), but acousto-optic element (AO
素子)その他同様の機能を有する素子を用いてもよい。 Element) may be used element with a similar function.
また、複数の光路に入射レーザー光を時間分割して切り換え分配して取り出し、加工等に用いるようにしたが、 Further, extraction was switched distributed by dividing the incident laser beam time to a plurality of optical paths, but as used in the machining or the like,
さらに光路に光変調器を挿入接続して加工条件に応じて出射レーザー光の波形を所望の形状に変調するように構成してもよいし、加工装置に限らず入射レーザー光を利用する装置においてそのレーザー光を分配して用いる装置に同様に適用してもよい。 May be configured to further waveforms of the output laser beam is modulated into a desired shape according to insert connecting the optical modulator processing conditions in the optical path, the device utilizing the incident laser beam is not limited to the processing device it may be applied similarly to that used in the laser light distributor.

【0030】 [0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する光変調素子と該光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2 As it is apparent from the foregoing description, according to the present invention, modulated by the optical modulation element and the light-modulating element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam to the incident laser beam 2 according to the angle of the wavefront of the output laser beam
つの光路に分配するビームスプリッターとを組み合わせ、光変調素子の印加電圧を制御して入射レーザー光を2つの光路に分配するので、加工装置に用いて複数の加工部に移動機構を使わずに並行してレーザー光を照射することができ、生産性の向上を図り、加工精度を上げることができる。 One of the combination of a beam splitter for distributing the optical path, so by controlling the voltage applied to the optical modulation element to distribute the incident laser light into two optical paths, in parallel without using the moving mechanism to a plurality of machining portions using the processing device to be able to irradiate the laser beam, it aims to improve productivity, can improve the machining accuracy.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明に係るレーザー光路分配装置の実施の形態を示す図である。 1 is a diagram showing an embodiment of the laser light path distribution apparatus according to the present invention.

【図2】 本発明に係るレーザー光路分配装置の動作を説明するための図である。 Is a diagram for explaining the operation of the laser light path distribution apparatus according to the present invention; FIG.

【図3】 光路分配器を構成する光変調素子の出射レーザー光の波面の角度の変化と光路分配を説明するための図である。 3 is a diagram for explaining a change the optical path distribution of the wavefront angle of the output laser light of the optical modulation element constituting the optical path distributor.

【図4】 レーザー光の多分配を可能にしたレーザー光路分配装置の他の実施の形態を示す図である。 4 is a diagram showing another embodiment of the laser light path distribution apparatus capable of multi-distribution of the laser beam.

【図5】 比率分配と切り換え分配との組み合わせによる多分配動作の例を説明するための図である。 5 is a diagram for explaining an example of a multi-dispensing operation in combination with the ratio distribution and switching distribution.

【図6】 切り換え分配による多分配動作の例を説明するための図である。 6 is a diagram for explaining an example of a multi-dispensing operation by switching distributor.

【図7】 レーザー光の多分配を可能にしたレーザー光路分配装置のさらに他の実施の形態を示す図である。 7 is a diagram showing still another embodiment of the laser light path distribution apparatus capable of multi-distribution of the laser beam.

【図8】 レーザー光加工装置の従来例を説明するための図である。 8 is a diagram for explaining a conventional example of a laser beam machining apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11…光源、12…レーザー光強度安定器、13…制御装置、14…光変調素子、15…ビームスプリッター、 11 ... light source, 12 ... laser light intensity ballast, 13 ... controller, 14 ... light modulation element, 15 ... beam splitter,
17、24…半透明鏡、18、25…光量検出器、1 17, 24 ... half mirror, 18, 25 ... light intensity detectors, 1
9、26…集光器、20、27…ディスク基板、21、 9, 26 ... collector, 20, 27 ... disk substrate, 21,
28…基板回転機構、22、29…基板移動機構、23 28 ... substrate rotating mechanism, 22, 29 ... substrate moving mechanism, 23
…全反射鏡 ... total reflection mirror

Claims (13)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置であって、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する光変調素子と、前記光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配するビームスプリッターと、前記ビームスプリッターの一方の光路に100%分配する出射レーザー光の波面の角度と他方の光路に100%分配する出射レーザー光の波面の角度との間で交互に切り換わるように前記光変調素子の変調信号を制御する制御手段とを備え、入射レーザー光を時間分割して切り換え分配して取り出すように構成したことを特徴とするレーザー光路分配装置。 1. A laser beam path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths, a light modulation element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam to the incident laser beam, the light modulation element two beam splitter for distributing the optical path in accordance with the angle of the wavefront of the modulated output laser beam by 100% in the angle and the other optical path of the wavefront of the output laser beam to one of the optical path to the distribution of 100% of the beam splitter and control means for controlling a modulation signal of the optical modulator to switch alternately between the angle of the wavefront of the output laser beam to be distributed, to take out and switched distributed by dividing the incident laser beam time laser light path distribution apparatus, characterized in that configuration was.
  2. 【請求項2】 前記光変調素子の前段に入射レーザー光を所定の設定値に安定化するレーザー光強度安定化手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザー光路分配装置。 2. A laser optical path dispensing device of claim 1, wherein further comprising a laser light intensity stabilizing means for stabilizing the incident laser beam to a predetermined set value in front of the optical modulator.
  3. 【請求項3】 入射レーザー光を切り換え分配して取り出す前記ビームスプリッターの光路に出射レーザー光を変調する光変調器を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーザー光路分配装置。 3. A laser beam path dispensing device of claim 1, wherein further comprising a light modulator for modulating the emitted laser light to the optical path of said beam splitter and taken out distributed switching the incident laser beam.
  4. 【請求項4】 各光路を光ファイバーで接続したことを特徴とする請求項1記載のレーザー光路分配装置。 4. A laser beam path dispensing device of claim 1, wherein the connecting the respective optical paths in optical fibers.
  5. 【請求項5】 入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置であって、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する第1の光変調素子と、前記光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配する第1のビームスプリッターと、前記第2のビームスプリッターの各光路に接続され入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する第2、第3の光変調素子と、前記第2、第3の光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配する第2、第3のビームスプリッターと、前記第1、第2、第3の光変調素子の変調信号を制御する制御手段とを備え、前記第2、第3のビームスプリッターからそれぞれ入射レーザ 5. A laser beam path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths, a first optical modulation element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam to the incident laser beam, the first beam splitter and the outgoing laser to the incident laser beam is connected to the optical path of the second beam splitter to be split into two optical paths in accordance with the wavefront angle of the modulated output laser beam by the optical modulation element second modulating by changing the angle of the wave front of the light, the third light modulating element, said second, distributed to third two optical paths according to the angle of the wavefront of the output laser light modulated by the light modulation elements second, and third beam splitters, said first, second, and control means for controlling a modulation signal of the third light modulation element, the second, respectively the incident laser from the third beam splitter to ー光を時間分割して切り換え分配したレーザー光を取り出すように構成したことを特徴とするレーザー光路分配装置。 Laser light path distribution apparatus characterized by being configured to retrieve the laser light switched partitioned by dividing the over light time.
  6. 【請求項6】 前記制御手段は、前記第1のビームスプリッターの2つの光路にレーザー光を等分に比率分配するように前記第1の光変調素子の変調信号を制御し、前記第2、第3のビームスプリッターのそれぞれの2つの光路に入射レーザー光を時間分割して切り換え分配するように前記第2、第3の光変調素子の変調信号を制御することを特徴とする請求項5記載のレーザー光路分配装置。 Wherein said control means, said control modulation signal of the first light modulation element to the ratio distribute laser light equally into two optical paths of the first beam splitter, the second, third of each two of said second to the incident laser beam into the optical path by dividing the time for switching the distribution of the beam splitter, according to claim 5, wherein the controlling the modulation signal of the third light modulation element laser light path distribution device.
  7. 【請求項7】 前記制御手段は、前記第1〜第3のビームスプリッターのそれぞれの2つの光路に入射レーザー光を時間分割して切り換え分配するように前記第1〜第3の光変調素子の変調信号を制御することを特徴とする請求項5記載のレーザー光路分配装置。 Wherein said control means, said first to third beams each of two of said first to third light modulating element so that the incident laser light to the optical path by dividing time for switching the distribution of splitter laser light path distribution device according to claim 5, characterized in that to control the modulation signal.
  8. 【請求項8】 前記第1の光変調素子の前段に入射レーザー光を所定の設定値に安定化するレーザー光強度安定化手段を備えたことを特徴とする請求項5記載のレーザー光路分配装置。 Wherein said first laser beam path dispensing device of claim 5 wherein the incident laser beam in front of the light modulation element comprising the laser light intensity stabilizing means for stabilizing to a predetermined set value .
  9. 【請求項9】 各光路を光ファイバーで接続したことを特徴とする請求項5記載のレーザー光路分配装置。 9. The laser beam path distribution device according to claim 5, characterized in that connecting the respective optical paths in optical fibers.
  10. 【請求項10】 入射レーザー光を複数の光路に分配するレーザー光路分配装置であって、入射レーザー光に対して出射レーザー光の波面の角度を変えて変調する光変調素子と前記光変調素子により変調された出射レーザー光の波面の角度に応じて2つの光路に分配するビームスプリッターからなる複数の光路分配器と、前記複数の光路分配器の光変調素子の変調信号を制御する制御手段とを備え、前記複数の光路分配器を前記ビームスプリッターの2つの光路に順次縦続接続して最終段の各前記ビームスプリッターの光路からそれぞれ入射レーザー光を時間分割して切り換え分配したレーザー光を取り出すように構成したことを特徴とするレーザー光路分配装置。 10. A laser beam path distribution apparatus for distributing the incident laser light into a plurality of optical paths, a light modulation element that modulates a different angle of the wavefront of the output laser beam with respect to the incident laser light by the light modulation device a plurality of optical paths distributor consisting of a beam splitter to split into two optical paths according to the angle of the wavefront of the modulated output laser beam, and control means for controlling a modulation signal of the plurality of optical path distributor of the optical modulator comprising, a plurality of optical paths distributor to retrieve laser light split by switching distributing each of the incident laser beam time two successively cascaded to the optical path from the optical path of each of said beam splitter in the final stage of the beam splitter laser light path distribution apparatus, characterized in that configuration was.
  11. 【請求項11】 前記複数の光路分配器のうち初段の光路分配器の光変調素子の前段に入射レーザー光を所定の設定値に安定化するレーザー光強度安定化手段を備えたことを特徴とする請求項10記載のレーザー光路分配装置。 11. A comprising the laser light intensity stabilizing means for stabilizing the incident laser beam to a predetermined set value in the preceding stage of the optical modulation element of the first-stage optical path distributor of the plurality of optical path distributor laser light path distribution apparatus of claim 10 wherein.
  12. 【請求項12】 入射レーザーを切り換え分配して取り出す前記ビームスプリッターの光路に出射レーザー光を変調する光変調器を備えたことを特徴とする請求項10 Claim 12. characterized by comprising a light modulator for modulating the emitted laser light to the optical path of said beam splitter and taken out distributed switching the incident laser 10
    記載のレーザー光路分配装置。 Laser light path distribution apparatus according.
  13. 【請求項13】 各光路を光ファイバーで接続したことを特徴とする請求項10記載のレーザー光路分配装置。 13. The laser beam path dispensing device of claim 10, wherein the connecting the respective optical paths in optical fibers.
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