JP2014042916A - Laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物にレーザ光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 laser light.
レーザ加工装置としては、例えば特許文献1に示された装置が知られている。この種の加工装置では、波長が532nm程度のグリーンレーザ光がガラス基板等のワークに照射される。グリーンレーザ光は、一般的にはガラス基板を透過するが、レーザ光を集光し、その強度があるしきい値を越えると、ガラス基板はレーザ光を吸収することになる。このような状態では、レーザ光の集光部にプラズマが発生し、これによりガラス基板は蒸散する。以上のような原理を利用して、ガラス基板に孔を形成する等の加工が可能である。
As a laser processing apparatus, for example, an apparatus disclosed in
また、特許文献2には、回折光学素子(DOE)を用いて複数の集光点をガラス基板上に形成し、この複数の集光点を回転しつつ加工ラインに沿って走査することによってガラス基板を加工することが示されている。
In
特許文献1に示されたような従来のレーザ加工装置では、レーザ光を偏向する手段、あるいはレーザ光を偏向及び分岐する手段を回転させている。このような構成では、偏向手段又は偏向・分岐手段は多くの制約を受けることになる。例えば、以上の各手段の回転バランスを良好にする必要があるし、偏向角が影響を受けないように入射ビームに対して傾かないようにする必要がある。さらに、各手段が複数の素子から構成される場合は、高速で回転させても各素子間の位置関係等が崩れないようにしなければならない。
In a conventional laser processing apparatus as disclosed in
特許文献2に示されるようなDOEを用いた場合は、以上の問題を解消することができると考えられる。しかし、DOEを用いた場合、加工に寄与する±1次の回折光より高次の回折光が加工ラインの外側に照射される。この照射によってガラス基板がダメージを受けるという問題がある。
When DOE as shown in
そこで、特許文献3に示されるように、ワークの上方に遮光板を設け、高次の回折光を遮光するようにした技術が提案されている。
Therefore, as shown in
特許文献3に示された装置では、回折格子とワークとの間に、ワークに近接して遮光板が配置されている。しかし、ワークに近接して遮光板を配置することは装置の構成上困難であり、ワークと遮光板との干渉を避けるために構成が複雑になる可能性がある。
In the apparatus disclosed in
本発明の課題は、レーザ光を分岐するためにDOEを用いた場合に、簡単な構成で高次の回折光を遮光できるようにすることにある。 An object of the present invention is to enable high-order diffracted light to be shielded with a simple configuration when a DOE is used to split a laser beam.
本発明の第1側面に係るレーザ加工装置は、被加工物にレーザ光を照射して加工を行う装置であって、被加工物が載置されるワークテーブルと、レーザ光を出力するレーザ光出力部と、回折光学素子を含みレーザ光出力部からのレーザ光を複数のレーザ光に分岐するレーザ光分岐手段と、レーザ光分岐手段からのレーザ光を集光させるための第1集光手段と、第1集光手段とワークテーブルとの間に配置され回折光学素子の所定以上の高次のレーザ光を遮光する遮光板と、遮光板を通過したレーザ光を被加工物上に集光するための第2集光手段と、を備えている。 A laser processing apparatus according to a first aspect of the present invention is an apparatus that performs processing by irradiating a workpiece with laser light, a work table on which the workpiece is placed, and laser light that outputs laser light. An output unit, a laser beam branching unit that includes a diffractive optical element and branches the laser beam from the laser beam output unit into a plurality of laser beams, and a first focusing unit for focusing the laser beam from the laser beam branching unit And a light shielding plate disposed between the first light condensing means and the work table for shielding higher-order laser light of a predetermined level or more of the diffractive optical element, and condensing the laser light that has passed through the light shielding plate on the workpiece. Second condensing means.
この装置では、レーザ光出力部から出力されたレーザ光は、レーザ光分岐手段によって分岐され、第1集光手段によって集光させられる。この第1集光手段からのレーザ光は、高次のレーザ光を含んでいるが、高次のレーザ光は遮光板によって遮光される。そして、遮光板を通過したレーザ光は、第2集光手段によって、被加工物の例えば表面に集光させられる。 In this apparatus, the laser beam output from the laser beam output unit is branched by the laser beam branching unit and condensed by the first focusing unit. The laser light from the first condensing means includes high-order laser light, but the high-order laser light is shielded by the light shielding plate. Then, the laser light that has passed through the light shielding plate is condensed on, for example, the surface of the workpiece by the second condensing unit.
ここでは、回折光学素子によって発生した高次のレーザ光は遮光板によって遮光される。そして、遮光板と被加工物との間には第2集光手段が設けられているので、遮光板の配置に関して自由度が増す。このため、遮光板と被加工物との干渉を容易に避けることができる。 Here, the high-order laser light generated by the diffractive optical element is shielded by the light shielding plate. And since the 2nd condensing means is provided between the light-shielding plate and the to-be-processed object, the freedom degree regarding arrangement | positioning of a light-shielding plate increases. For this reason, the interference between the light shielding plate and the workpiece can be easily avoided.
本発明の第2側面に係るレーザ加工装置は、第1側面の装置において、遮光板は、回折光学素子からの1次光が通過し、2次以上の光が遮光される位置に配置されている。 In the laser processing apparatus according to the second aspect of the present invention, in the apparatus of the first aspect, the light shielding plate is disposed at a position where the primary light from the diffractive optical element passes and light of the second or higher order is shielded. Yes.
ここでは、前記同様に、高次のレーザ光を遮光板によって遮光でき、しかも遮光板と被加工物との干渉を容易に避けることができる。 Here, as described above, higher-order laser light can be shielded by the light shielding plate, and interference between the light shielding plate and the workpiece can be easily avoided.
本発明の第3側面に係るレーザ加工装置は、第1又は第2側面の装置において、レーザ光分岐手段を入力するレーザ光の光軸の回りに回転させる回転手段をさらに備えている。 The laser processing apparatus according to the third aspect of the present invention further includes rotation means for rotating the laser light branching means around the optical axis of the input laser light in the apparatus of the first or second aspect.
ここでは、分岐されたレーザ光を回転させるので、高速の加工が行える。 Here, since the branched laser beam is rotated, high-speed processing can be performed.
本発明の第4側面に係るレーザ加工装置は、第1から第3側面のいずれかの装置において、第2集光手段は、固定の焦点距離を有するとともに、第1集光手段に対して光軸方向に移動自在なレンズである。また、ワークテーブルを光軸方向に移動させるための移動機構をさらに備えている。 The laser processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the second condensing means has a fixed focal length and is light with respect to the first condensing means. The lens is movable in the axial direction. Further, a moving mechanism for moving the work table in the optical axis direction is further provided.
ここでは、第2集光手段と第1集光手段に対して相対的に移動し、かつワークテーブルを適切な位置に移動することによって、被加工物上に結像される像の倍率を制御することができる。 Here, the magnification of the image formed on the workpiece is controlled by moving relative to the second condensing unit and the first condensing unit and moving the work table to an appropriate position. can do.
本発明の第5側面に係るレーザ加工装置は、第1から第3側面のいずれかの装置において、第2集光手段は可変の焦点距離を有するズームレンズを有している。 The laser processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention is the apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the second condensing means has a zoom lens having a variable focal length.
ここでは、第2集光手段がズームレンズで構成されているので、被加工物上に結像される像の倍率を制御でき、しかもワークテーブルを移動させる必要がない。 Here, since the second condensing means is composed of a zoom lens, the magnification of the image formed on the workpiece can be controlled, and there is no need to move the work table.
本発明の第6側面に係るレーザ加工装置は、第1から第5側面のいずれかの装置において、レーザ光分岐手段は、第2集光手段によって集光されるレーザ光が1つの円周上に位置するようにレーザ光を分岐する。 The laser processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the laser beam branching unit is configured such that the laser beam focused by the second focusing unit is on one circumference. The laser beam is branched so as to be located at.
本発明の第7側面に係るレーザ加工装置は、第1から第6側面のいずれかの装置において、集光手段によって集光されたレーザ光を被加工物の表面に沿った平面内で任意の方向に走査するためのレーザ光走査部をさらに備えている。 The laser processing apparatus according to the seventh aspect of the present invention is the laser processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the laser beam condensed by the condensing means is arbitrarily selected within a plane along the surface of the workpiece. A laser beam scanning unit for scanning in the direction is further provided.
以上のような本発明では、レーザ光を分岐するために回折光学素子を用いた場合に、簡単な構成で高次の回折光を遮光することができる。 In the present invention as described above, when a diffractive optical element is used for branching laser light, high-order diffracted light can be shielded with a simple configuration.
[全体構成]
図1に本発明の一実施形態によるレーザ加工装置の全体構成を示す。このレーザ加工装置は、ワークとしての例えばガラス基板にレーザ光を照射して孔開け等の加工を行うための装置である。この装置は、ベッド1と、ワークとしてのガラス基板が載置されるワークテーブル2と、ガラス基板にレーザ光を照射するためのレーザ光照射ヘッド3と、を備えている。ここで、図1に示すように、ベッド1の上面に沿った平面において、互いに直交する軸をX軸、Y軸とし、これらの軸に直交する鉛直方向の軸をZ軸と定義する。また、X軸に沿った両方向(+方向及び−方向)をX軸方向、Y軸に沿った両方向をY軸方向、Z軸に沿った両方向をZ軸方向と定義する。
[overall structure]
FIG. 1 shows the overall configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This laser processing apparatus is an apparatus for performing processing such as drilling by irradiating a laser beam, for example, on a glass substrate as a workpiece. This apparatus includes a
[ワークテーブル及びその移動機構]
<ワークテーブル2>
ワークテーブル2は、矩形状に形成されており、ワークテーブル2の下方には、ワークテーブル2をX軸方向及びY軸方向に移動させるためのテーブル移動機構5が設けられている。
[Work table and its moving mechanism]
<
The work table 2 is formed in a rectangular shape, and a
ワークテーブル2は、図2に拡大して示すように、複数のブロック6を有している。この複数のブロック6は、図中、二点差線で示すガラス基板Gをワークテーブル2の表面から持ち上げて支持するための部材であり、ガラス基板Gの加工ラインL(破線で示す)を避けるために、ワークテーブル2の任意の位置に取り付けることが可能である。また、ワークテーブル2には複数の吸気口2aが格子状に形成されるとともに、各ブロック6には上下方向に貫通する吸気孔6aが形成されている。そして、ブロック6の吸気孔6aとワークテーブル2の吸気口2aとを接続することによって、ブロック6上に配置されるガラス基板Gを吸着固定することが可能である。なお、吸気のための機構は、周知の排気ポンプ等によって構成されており、詳細は省略する。
The work table 2 has a plurality of
<テーブル移動機構5>
テーブル移動機構5は、図1に示すように、それぞれ1対の第1及び第2ガイドレール8,9と、第1及び第2移動テーブル10,11と、を有している。1対の第1ガイドレール8はベッド1の上面にY軸方向に延びて設けられている。第1移動テーブル10は、第1ガイドレール8の上部に設けられ、第1ガイドレール8に移動自在に係合する複数のガイド部10aを下面に有している。第2ガイドレール9は第1移動テーブル10の上面にX軸方向に延びて設けられている。第2移動テーブル11は、第2ガイドレール9の上部に設けられ、第2ガイドレール9に移動自在に係合する複数のガイド部11aを下面に有している。第2移動テーブル11の上部には、固定部材12を介してワークテーブル2が取り付けられている。
<
As shown in FIG. 1, the
以上のようなテーブル移動機構5によって、ワークテーブル2は、X軸方向及びY軸方向に移動自在である。なお、第1及び第2移動テーブル10,11は、詳細は省略するが、周知のモータ等の駆動手段によって駆動されるようになっている。
By the
[レーザ光照射ヘッド3]
レーザ光照射ヘッド3は、図1及び図3に示すように、ベッド1の上面に配置された門型フレーム1aに装着されており、レーザ光出力部15と、光学系16と、内部に回折光学素子が組み込まれた中空モータ17と、レンズ及び遮光板等を含む結像ユニット20(詳細は後述)と、を有している。また、レーザ光照射ヘッド3をX軸方向に移動させるためのX軸方向移動機構21と、中空モータ17及び結像ユニット20をZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動機構22と、が設けられている。
[Laser beam irradiation head 3]
As shown in FIGS. 1 and 3, the laser
<レーザ光出力部15>
レーザ光出力部15は従来と同様のレーザ管により構成されている。このレーザ光出力部15によって、波長532nmのグリーンレーザ光がY軸に沿ってワークテーブル2とは逆側に出射される。
<Laser
The laser
<光学系16>
光学系16は、レーザ光出力部15からのレーザ光を中空モータ17に組み込まれた回折光学素子(後述)に導くものである。この光学系16は、図3に拡大して示すように、第1〜第4ミラー25〜28と、レーザ出力を計測するパワーモニタ29と、ビームエキスパンダ30と、を有している。
<
The
第1ミラー25は、レーザ光出力部15の出力側の近傍に配置されており、Y軸方向に出射されたレーザ光をX軸方向に反射する。第2ミラー26は、Y軸方向において第1ミラー25と並べて配置されており、X軸方向に進行するレーザ光をY軸方向に反射して、ワークテーブル2側に導く。第3ミラー27は、中空モータ17の上方に配置されており、第2ミラー26によって反射されてきたレーザ光を下方(Z軸方向)に導く。第4ミラー28は中空モータ17の横方向に近接して配置されており、第3ミラー27によって反射されてきたレーザ光を中空モータ17に導く。ビームエキスパンダ30は第2ミラー26と第3ミラー27との間に配置され、第2ミラー26によって反射されてきたレーザ光を一定の倍率の平行光束に拡げるために設けられている。このビームエキスパンダ30によって、レーザ光をより小さなスポットに集光させることが可能となる。
The
<中空モータ>
中空モータ17は、図4の模式図で示すように、中心にX軸方向に延びる回転軸を有し、この回転軸を含む中央部17aが中空になっている。そして、この中空部17aに回折光学素子(Diffractive Optical Element:以下、「DOE」と記す)34が固定されている。回折光学素子34は、入力されたレーザ光を複数の光束に分岐するものである。
<Hollow motor>
As shown in the schematic diagram of FIG. 4, the
<結像ユニット>
結像ユニット20の構成を図5に示している。なお、図5は、DOE34と結像ユニット20との関係を示す図であって、他の構成は省略している。
<Imaging unit>
The configuration of the
結像ユニット20は、集光レンズ(第1集光手段)201と、遮光板202と、リレーレンズ(第2集光手段)203と、を有している。集光レンズ201は、DOE34からの分岐された複数のレーザ光をガラス基板の上方で集光させるためのレンズである。遮光板202は、集光レンズ201とリレーレンズ203との間に配置されている。この例では、遮光板202は集光レンズ201の集光位置(焦点面)に配置されているが、遮光板202の位置については後述する。遮光板202の中央部には、所定の大きさの径の円形の開口202aが形成されている。リレーレンズ203は遮光板202とガラス基板Gとの間に配置されている。このリレーレンズ203によって、遮光板202を通過した複数のレーザ光がガラス基板G上あるいはガラス基板G中のZ軸方向の任意の位置に集光させられる。
The
なお、リレーレンズ203によるZ軸方向の集光位置は、X軸方向及びY軸方向ともに例えば30mm程度の限られた範囲内でのみ制御可能である。
Note that the condensing position in the Z-axis direction by the
<遮光板の位置>
図6に遮光板202を配置すべき位置について示している。なお、図6は図5の遮光板202の上半分のみを示したものである。また、破線2LuはDOE34の2次光の上側の光線、破線2Llは2次光の下側の光線、実線1Luは1次光の上側の光線、実線1Llは1次光の下側の光線である。
<Position of shading plate>
FIG. 6 shows a position where the
図6(a)は、1次光の上側の光線1Luと2次光の下側の光線2Llとが交わる位置に遮光板202を配置した場合である。この位置より図の左側(集光レンズ201側)では、1次光と2次光とが重なる部分があるために、遮光板202を配置する位置としては適切ではない。
FIG. 6A shows a case where the
図6(c)は、1次光の下側の光線1Llと2次光の上側の光線2Luとが交わる位置に遮光板202を配置した場合である。この位置より図の右側(リレーレンズ203側)では、1次光と2次光とが重なり、遮光板202を配置することはできない。
FIG. 6C shows a case where the
以上から、図6(a)〜図6(c)の範囲が遮光板202を配置すべき領域である。
From the above, the range of FIG. 6A to FIG. 6C is a region where the
<レーザ光照射ヘッドの支持及び搬送系>
レーザ光照射ヘッド3は、前述のように、ベッド1の門型フレーム1aに支持されている。より詳細には、図3に示すように、門型フレーム1aの上面にはX軸方向に延びる1対の第3ガイドレール36が設けられており、この1対の第3ガイドレール36及び図示しない駆動機構がX軸方向移動機構21を構成している。そして、1対の第3ガイドレール36には、支持部材37が移動自在に支持されている。支持部材37は、第3ガイドレール36に支持された横支持部材38と、横支持部材38のワークテーブル2側の一端から下方に延びる縦支持部材39と、を有している。縦支持部材39の側面には、Z軸方向に延びる1対の第4ガイドレール40が設けられており、この1対の第4ガイドレール40及び図示しない駆動機構がZ軸方向移動機構22を構成している。第4ガイドレール40には、Z軸方向に移動自在に第3移動テーブル41が支持されている。
<Support and transport system of laser beam irradiation head>
The laser
そして、レーザ光出力部15、第1〜第3ミラー25〜27、パワーモニタ29、及びビームエキスパンダ30が、横支持部材38に支持されている。また、第4ミラー28、中空モータ17、及び結像ユニット20が、第3移動テーブル41に支持されている。
The laser
[動作]
次に、レーザによるガラス基板の加工動作について説明する。
[Operation]
Next, the processing operation of the glass substrate by the laser will be described.
まず、ワークテーブル2の表面に複数のブロック6を設置する。このとき、複数のブロック6は、図2に示すように、ガラス基板Gの加工ラインLを避けるように配置する。以上のようにして設置された複数のブロック6上に、加工すべきガラス基板Gを載置する。
First, a plurality of
次に、X軸方向移動機構21によってレーザ光照射ヘッド3をX軸方向に移動し、またテーブル移動機構5によってワークテーブル2をY軸方向に移動し、レーザ光照射ヘッド3によるレーザ光の集光点が加工ラインLのスタート位置にくるように位置させる。
Next, the laser
以上のようにしてレーザ光照射ヘッド3及びガラス基板Gを加工位置に移動させた後、レーザ光をガラス基板Gに照射して加工を行う。ここでは、レーザ光出力部15から出射されたレーザ光は、第1ミラー25によって反射されて第2ミラー26に導かれる。なお、第1ミラー25に入射したレーザ光はパワーモニタ29によってレーザ出力が計測される。第2ミラー26に入射したレーザ光はY軸方向に反射され、ビームエキスパンダ30によって光束が拡げられて第3ミラー27に導かれる。そして、第3ミラー27で反射され、さらに第4ミラー28で反射されたレーザ光は、中空モータ17の中心部に設けられたDOE34に入力される。
After the laser
DOE34及び結像ユニット20によって、ガラス基板Gに複数の集光点が形成される。この動作について以下に詳細に説明する。
A plurality of condensing points are formed on the glass substrate G by the
図7に、DOE34及び結像ユニット20による作用を模式的に示している。なお、結像ユニット20については簡略化して示している。DOE34に入力されたレーザ光は、DOE34の仕様に応じて複数に分岐される。この例では、DOE34及び結像ユニット20によって、円周上に90°間隔で配置される4つの焦点(集光点)を形成する例を示している。そして、DOE34を中空モータ17によって回転することにより、4つの集光点のすべてを、それらの中心軸Cを中心に回転させることができる。
FIG. 7 schematically shows the operation of the
そして、テーブル移動機構5を制御することによって、回転する4つの集光点のすべてをX軸方向及びY軸方向に移動し、加工ラインL(図2では矩形、図4では円形)に沿って走査させる。すなわち、4つの集光点はそれらの中心軸Cを中心に回転しながら加工ラインに沿って走査されることになる。
Then, by controlling the
このとき、結像ユニット20では、遮光板202が設けられているので、DOE34からのレーザ光のうちの2次光は遮光板202によって遮光され、ガラス基板G上に照射されることはない。このため、2次光によるガラス基板Gへのダメージをなくすことができる。
At this time, since the
ここで、レーザ光による1回の加工でガラスが除去される高さは数十μmである。したがって、ガラス基板Gに孔開け加工を行う場合、集光点を加工ラインに沿って一度だけ走査しても孔を形成すること、すなわち加工ラインの内側の部分を抜き落とすことは、一般的に困難である。 Here, the height at which the glass is removed by one processing with a laser beam is several tens of μm. Therefore, when a hole is formed in the glass substrate G, it is generally possible to form a hole even if the condensing point is scanned only once along the processing line, that is, to remove a portion inside the processing line. Have difficulty.
そこで通常は、まず、集光点(加工部位)がガラス基板Gの下面に形成されるように、結像ユニット20を制御する(図8(a)参照)。この状態で結像ユニット20の結像位置(集光点)を加工ラインに沿って1周した後、結像ユニット20を制御することにより、図8(b)に示すように、集光点を上昇させる。そして、同様に集光点を加工ラインに沿って1周した後、さらに集光点を上昇させる。以上の動作を繰り返し実行することにより、加工ラインの内側部分を抜き落として孔を形成することができる。
Therefore, normally, first, the
なお、加工ラインが広範囲にわたる場合は、前述のような加工を行った後に、テーブル移動機構5によってワークテーブル2をX軸方向及びY軸方向に移動させて、ガラス基板Gの位置を変更する。そして、前述と同様にして、テーブル移動機構5を制御し、レーザ光を走査して加工すればよい。
In addition, when a processing line covers a wide range, after performing the above-described processing, the position of the glass substrate G is changed by moving the work table 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction by the
[特徴]
以上のような本実施形態では、遮光板202をワークとしてのガラス基板Gから離れた位置に配置することができ、遮光板2020とワークとの干渉を避けることができる。したがって、レーザ光を分岐するためにDOEを用いた場合に、容易に2次光を遮光することができ、高次光によってワークがダメージを受けるのを防止することができる。
[Feature]
In the present embodiment as described above, the
[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
(a)結像ユニット20に設けられたリレーレンズ203の位置を制御することによって、ガラス基板G上に結像される画像の倍率を変えることができる。
(A) By controlling the position of the
例えば、図9には、図5に示す状態(図9(a))から高倍率でガラス基板G上に結像する場合(図9(b))を示している。高い倍率でガラス基板G上に結像させる場合は、集光レンズ201とリレーレンズ203との間の距離を、より近づけることによって実現できる。なお、この場合は、図9(a)及び(b)に示すように、ガラス基板Gの位置も変える必要がある。
For example, FIG. 9 shows a case where an image is formed on the glass substrate G at a high magnification (FIG. 9B) from the state shown in FIG. 5 (FIG. 9A). In the case of forming an image on the glass substrate G at a high magnification, it can be realized by making the distance between the condensing
また、図10には、図5に示す状態(図10(a))から低倍率でガラス基板G上に結像する場合(図10(b))を示している。低い倍率でガラス基板G上に結像させる場合は、集光レンズ201とリレーレンズ203との間の距離を、より離すことによって実現できる。なお、この場合も図9と同様に、図10(a)及び(b)に示すように、ガラス基板Gの位置も変える必要がある。
FIG. 10 shows a case where an image is formed on the glass substrate G at a low magnification (FIG. 10B) from the state shown in FIG. 5 (FIG. 10A). In the case of forming an image on the glass substrate G at a low magnification, it can be realized by further increasing the distance between the
図9及び図10に示す例では、ガラス基板Gの位置を変える必要があるが、リレーレンズを、焦点距離が固定ではなく、焦点距離が可変のズームレンズにした場合は、ガラス基板Gの位置を固定することができる。 In the example shown in FIGS. 9 and 10, it is necessary to change the position of the glass substrate G. However, when the relay lens is a zoom lens having a variable focal length instead of a fixed focal length, the position of the glass substrate G is changed. Can be fixed.
(b)前記実施形態では、図7に示すように、円周上に2つの集光点を形成したが、集光点の個数、配置はこれに限定されない。例えば、図11に示すように、レーザ光を4本に分岐し、これらの集光点が直線状に並ぶようにしてもよい。この場合は、加工幅内において均一にレーザ光が照射されることになる。 (B) In the above embodiment, as shown in FIG. 7, two condensing points are formed on the circumference, but the number and arrangement of the condensing points are not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, the laser beam may be branched into four and these condensing points may be arranged in a straight line. In this case, the laser beam is irradiated uniformly within the processing width.
また、図12に示すように、複数の集光点が放射状に配置されるように形成しても良い。具体的には、図12の例では、円周上に等角度間隔で4つの集光点が形成されるとともに、これらの集光点を含めてX軸方向及びY軸方向に、それぞれ直線状に等間隔で4つの集光点が並ぶように形成されている。 Moreover, as shown in FIG. 12, you may form so that several condensing points may be arrange | positioned radially. Specifically, in the example of FIG. 12, four condensing points are formed at equal angular intervals on the circumference, and each of these condensing points is linear in the X axis direction and the Y axis direction. Are formed so that four condensing points are arranged at regular intervals.
(c)前記実施形態では、被加工物としてガラス基板を用いたが、被加工物は、レーザ光で加工可能な部材であればよく、ガラス基板に限定されない。 (C) In the said embodiment, although the glass substrate was used as a workpiece, the workpiece should just be a member which can be processed with a laser beam, and is not limited to a glass substrate.
2 ワークテーブル
3 レーザ光照射ヘッド
5 テーブル移動機構
14 イメージローテータ
15 レーザ光出力部
17 中空モータ
20 結像ユニット
34 回折光学素子(DOE)
201 集光レンズ
202 遮光板
203 リレーレンズ
2 Work table 3 Laser
201 condensing
Claims (7)
被加工物が載置されるワークテーブルと、
レーザ光を出力するレーザ光出力部と、
回折光学素子を含み、前記レーザ光出力部からのレーザ光を複数のレーザ光に分岐するレーザ光分岐手段と、
前記レーザ光分岐手段からのレーザ光を集光させるための第1集光手段と、
前記第1集光手段と前記ワークテーブルとの間に配置され、前記回折光学素子の所定以上の高次のレーザ光を遮光する遮光板と、
前記遮光板を通過したレーザ光を前記被加工物上に集光するための第2集光手段と、
を備えたレーザ加工装置。 A processing apparatus that performs processing by irradiating a workpiece with laser light,
A work table on which a workpiece is placed;
A laser beam output unit for outputting a laser beam;
A laser beam branching unit that includes a diffractive optical element and branches the laser beam from the laser beam output unit into a plurality of laser beams;
First condensing means for condensing laser light from the laser light branching means;
A light-shielding plate disposed between the first condensing means and the work table, which shields a higher-order laser beam than the predetermined of the diffractive optical element;
Second condensing means for condensing the laser beam that has passed through the light shielding plate on the workpiece;
A laser processing apparatus comprising:
前記ワークテーブルを光軸方向に移動させるための移動機構をさらに備えている、
請求項1から3のいずれかに記載のレーザ加工装置。 The second light collecting means is a lens having a fixed focal length and movable in the optical axis direction with respect to the first light collecting means,
A moving mechanism for moving the work table in the optical axis direction;
The laser processing apparatus according to claim 1.
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