(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系と、このビーム整形光学系によって整形かつ集光された整形ビームを所定の倍率で拡大して結像させる拡大光学系とを備えたレーザ光学装置であって、
前記拡大光学系が、前記ビーム整形光学系の焦点面の手前に配置された負の焦点距離を有する対物レンズ系と、この対物レンズ系の後方に配置された結像レンズ系とを備えていることを特徴とするレーザ光学装置。
【請求項２】
レーザビームを所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系と、このビーム整形光学系によって整形かつ集光された整形ビームを等倍で結像させる結像光学系とを備えたレーザ光学装置であって、
前記結像光学系が、前記ビーム整形光学系の焦点面の手前に配置された負の焦点距離を有する対物レンズ系と、この対物レンズ系の後方に配置された結像レンズ系とを備えていることを特徴とするレーザ光学装置。
【請求項３】
レーザビームを所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系と、このビーム整形光学系によって整形かつ集光された整形ビームを所定の倍率で縮小して結像させる縮小光学系とを備えたレーザ光学装置であって、
前記縮小光学系が、前記ビーム整形光学系の焦点面の手前に配置された負の焦点距離を有する対物レンズ系と、この対物レンズ系の後方に配置された結像レンズ系とを備えていることを特徴とするレーザ光学装置。
【請求項４】
前記ビーム整形光学系は、断面強度分布がガウシアン分布のレーザビームをほぼ均一な強度分布に整形するホモジナイズ光学系よりなる請求項１又は２に記載のレーザ光学装置。
【請求項５】
前記ホモジナイズ光学系は、回折型ビームホモジナイザよりなる請求項４に記載のレーザ光学装置。
【請求項６】
前記ホモジナイズ光学系は、非球面ビームホモジナイザよりなる請求項４に記載のレーザ光学装置。
【請求項７】
前記対物レンズ系と前記結像レンズ系を有する前記結像光学系が、前記整形ビームを複数のビームに分岐させる回折型分岐素子を含んでいる請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工の技術分野に適用されるレーザ光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工用途を目的とする高出力レーザシステムの発展には目覚ましいものがあり、鉄鋼や自動車の製造における切断、溶接から電子部品の微細穴あけ、液晶や半導体デバイスのアニーリング等の様々な産業分野で実用化が進展している。これは、レーザビームの高出力化や性能、品質、安定性の飛躍的向上によるところが大きい。
レーザビームの断面強度分布はガウス分布（シングルモード）が主流である。これはレンズによって理論的限界（回折限界）まで集光できるという特徴があるが、レーザ加工用途の多様化に伴い、不均一なガウス強度分布ではなく、均一な強度分布や目的に応じた任意の強度分布に対するニーズも高まっている。
【０００３】
均一な断面強度分布を得る手段としては、レーザビームの断面を縦横に多数に分断し、光学系によって所定位置に分断ビームを重ね合わせて平均化する重畳方式があり、例えばカライドスコープやインテグレータがそれに該当する。インテグレータは、多面体の構造によってレーザビームの断面を分割して重ね合わせることで、ある程度まで強度の均一化が可能であるが、干渉性に優れたレーザ光源を用いるとスパイク状に強度が乱れることが知られている。
【０００４】
一方、レーザビームを分割重畳しない強度均一化の方式として、非球面ビームホモジナイザと回折型ビームホモジナイザがある。このうち、前者の非球面ビームホモジナイザでは、ガウス型の光線密度分布を均一分布に変換するように各光線の屈折角が非球面によって制御されるようになっている。この場合、各光線が交差しないように制御されるので、干渉が起こらず高均一性が得られるという特徴がある反面、非球面が光軸を中心とした回転対称形であるため、断面円形の均一ビームしか得られないという欠点がある。
【０００５】
これに対して、後者の回折型ビームホモジナイザは、回折型光学部品（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element ）をホモジナイザとして応用したものである。ＤＯＥは、屈折等の幾何光学を利用したものではなく、ミクロン単位の微細な凹凸（画素）を光学部品の表面に付けることにより、光の回折現象を利用した光学部品である。これは光の位相を直接制御することから、レーザ加工だけでなく光通信等の応用分野もあるが、レーザ加工においては、ビーム分岐、ビームシェイプ及びビームホモジナイズといった応用が考えられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２は、本発明の比較例に係るレーザ光学装置の概略構成図である。
このレーザ光学装置１は、レーザビーム２を均一な断面強度分布に整形する回折型ビームホモジナイザ３Ａと、このホモジナイザ３Ａを通過することで整形された整形ビーム４を所定の倍率で拡大して像面に結像させる拡大光学系６とを備えている。なお、このレーザ光学装置１では、上記ホモジナイザ３Ａは、ガウシアン分布のレーザビーム２を正方形断面の均一な強度分布に整形するだけでなく、レーザビーム２を集光する機能を併有している。
【０００７】
また、上記拡大光学系６は、回折型ビームホモジナイザ３Ａの焦点面７の後方に配置された正の焦点距離を有する対物レンズ系１８と、この対物レンズ系１８の後方に配置された結像レンズ系１９とから構成されている。
【０００８】
しかし、図２に示すレーザ光学装置１では、対物レンズ系１８をホモジナイザ３Ａの焦点面７の後方に配置しているので、レーザ光学装置１の全長Ｌを出来るだけ短くするために、対物レンズ系１８を焦点面７に近づけて配置すると、極めて小スポットのビームが対物レンズ系１８に入射されることになる。また、対物レンズ系１８が正の焦点距離を有していることから、対物レンズ系１８の入射側面を焦点面７にほぼ近接させると、小スポットのビームが当該対物レンズ系１８の内部で更に収束することになる。
このため、対物レンズ系１８を構成するレンズの表面コート（ＡＲコート等）が、非常に高エネルギー密度に集光されたビームに４よって損傷したり、特に紫外線領域の短波長ビームの場合にはレンズの構成材料が変色したりする恐れもある。
【０００９】
また、図２に示すレーザ光学装置１では、正の焦点距離を有する対物レンズ系１８を採用しているので、その対物レンズ系１８を回折型ビームホモジナイザ３Ａの焦点面７の後方に配置せざるを得ない。このため、ホモジナイザ３Ａと対物レンズ系１８の間の距離が長くなって、レーザ光学装置１の全長Ｌが大きくなるという欠点もある。
【００１０】
なお、図２では、回折型ビームホモジナイザ３Ａの後方の対物レンズ系１８と、その更に後方に配置された結像レンズ系１９が、整形ビーム４を所定の倍率で拡大して像面に結像させる拡大光学系６を構成する場合について例示したが、それらのレンズ系１８，１９により、整形ビーム４を等倍で像面に結像させる等倍光学系や、整形ビーム４を縮小して像面に結像させる縮小光学系を構成してもよい。
すなわち、上記した課題は、拡大光学系６の入射側（図２の左側）に配置された対物レンズ系１８が正の焦点距離を有することに起因する。従って、対物レンズ系１８と結像レンズ系１９とからなる結像光学系が、全体として整形ビーム４を拡大ではなく等倍ないし縮小する機能を有する場合にも上記した課題が同様に当てはまるものである。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑み、ある特定の断面強度分布に整形かつ集光されたレーザビームを所定の倍率で拡大して結像させるレーザ光学装置について、その拡大のための拡大光学系を構成する対物レンズ系の損傷ないし劣化を防止するとともに、当該レーザ光学装置の全長を短縮できるようにすることを目的とする。
また、本発明は、ある特定の断面強度分布に整形かつ集光されたレーザビームを結像させるレーザ光学装置について、その結像のための結像光学系を構成する対物レンズ系の損傷ないし劣化を防止するとともに、当該レーザ光学装置の全長を短縮できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、レーザビームを所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系と、このビーム整形光学系によって整形かつ集光された整形ビームを所定の倍率で拡大して結像させる拡大光学系とを備えたレーザ光学装置であって、前記拡大光学系が、前記ビーム整形光学系の焦点面の手前に配置された負の焦点距離を有する対物レンズ系と、この対物レンズ系の後方に配置された結像レンズ系とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記の本発明に係るレーザ光学装置によれば、負の焦点距離を有する対物レンズ系を焦点面の手前に配置しているので、均一な強度分布に整形された整形ビームは焦点面に至る前の断面積が比較的大きい状態で対物レンズ系に入射される。また、対物レンズ系が負の焦点距離を有していることから、対物レンズ系に入射した整形ビームは更に断面積が拡大されることになり、対物レンズ系の内部で整形ビームが収束することもない。
このため、対物レンズ系を構成するレンズの表面コートが高エネルギー密度に集光された整形ビームによって損傷したり、紫外線領域の短波長ビームの場合にレンズの構成材料が変色したりすることがなく、これらのレンズの損傷を有効に防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係るレーザ光学装置では、負の焦点距離を有する対物レンズ系をビーム整形光学系の焦点面の手前に配置しているので、ビーム整形光学系と対物レンズ系の間の距離が短くでき、これによってレーザ光学装置の全長を短縮することができる。
本発明に係るレーザ光学装置において、前記ビーム整形光学系としては、レーザビームの整形方式や整形後のビームの断面形状は任意であるが、好ましくは、断面強度分布がガウシアン分布のレーザビームをほぼ均一な強度分布に整形するホモジナイズ光学系より構成することができる。
【００１５】
また、上記ホモジナイズ光学系としては、回折型ビームホモジナイザや非球面ビームホモジナイザを採用することができる。
もっとも、回折型ビームホモジナイザを用いた場合には、集光されて進行する回折光と平行光のまま進行するゼロ次光との干渉が低く抑えられることから、干渉による回折光の分布の乱れを防止できるという効果も得られる。
【００１６】
なお、本発明において、対物レンズ系と結像レンズ系とからなる結像光学系は、整形ビームの拡大機能を有する拡大光学系だけでなく、整形ビームを等倍で結像させる等倍光学系や、整形ビームの縮小機能を有する縮小光学系であってもよい。
すなわち、本発明は、レーザビームを所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系と、このビーム整形光学系によって整形かつ集光された整形ビームを結像させる結像光学系とを備えたレーザ光学装置であって、前記結像光学系が、前記ビーム整形光学系の焦点面の手前に配置された負の焦点距離を有する対物レンズ系と、この対物レンズ系の後方に配置された結像レンズ系とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明において、前記対物レンズ系と前記結像レンズ系を有する拡大光学系、等倍光学系又は縮小光学系よりなる結像光学系として、前記整形ビームを複数のビームに分岐させる回折型分岐素子を含んでいるものを採用すれば、均一なビームを複数点に一括して結像させることができるレーザ光学装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の通り、本発明によれば、拡大光学系を構成する対物レンズ系の損傷ないし劣化を防止できるとともに、レーザ光学装置の全長を短縮することができる。
また、本発明によれば、結像光学系を構成する対物レンズ系の損傷ないし劣化を防止できるとともに、レーザ光学装置の全長を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るレーザ光学装置１の概略構成を示している。
この図１に示すように、本実施形態のレーザ光学装置１は、レーザ発振器（図示せず）から入射された例えば波長５３２μｍのレーザビーム２を所定の断面強度分布に整形しかつ集光するビーム整形光学系３と、このビーム整形光学系３によって整形された整形ビーム４を所定の倍率で拡大して像面５に結像させる拡大光学系６とを備えている。
【００２０】
上記ビーム整形光学系３は、断面強度分布がガウシアン分布のレーザビーム２を均一な強度分布に整形するホモジナイズ光学系、より具体的には、回折型ビームホモジナイザ３Ａよりなる。
この回折型ビームホモジナイザ３Ａは、回折型光学部品（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）をホモジナイザとして応用したものであり、表面に付けられたミクロン単位の微細な凹凸（画素）によって光の回折現象を発生させ、これによってガウシアン分布のレーザビーム２を例えば断面矩形でかつ断面強度分布が均一な整形ビーム４に変換する機能を有している。
【００２１】
また、このホモジナイザ３Ａは、進行方向に向かって整形ビーム４の断面積を小さくする集光機能を併有しており、具体的には、数ミリから数十ミリオーダーの直径を有する円形断面のガウシアン分布のレーザビーム２が焦点面７において数ミリ以下四方の均一な正方形断面に整形かつ集光されるようになっている。
前記拡大光学系６は、ホモジナイザ３Ａの後方に配置された対物レンズ系８と、その更に後方に配置された結像レンズ系９とからなる。このうち、対物レンズ系８は、負の焦点距離を有しており、ホモジナイザ３Ａの焦点面７よりも手前に配置されている。
なお、この場合の「手前」とは、焦点面７よりもホモジナイザ３Ａ側（図１の左側）に位置することを意味する。また、図１には、負の焦点距離を有する対物レンズ系８を機能的に表現するために凹レンズが一つ描かれているが、実際には当該対物レンズ系８は組レンズで構成される。また、この組レンズには収差を取り除くために凸レンズを含んでいてもよい。
【００２２】
結像レンズ系９は、所定の倍率（図１の例では５倍）が得られるように対物レンズ系８から所定の距離だけ後方に離れて配置されており、この結像レンズ系９を通過した整形ビーム４は平行光となって後方に進行し、像面５に照射される。具体的には、ホモジナイザ３Ａの焦点面７での整形ビーム４の断面形状が５００μｍ四方の正方形断面であったとすると、像面５において２．５ｍｍ四方に拡大されるようになっている。
なお、図１には、結像レンズ系９を機能的に表現するために凸レンズが一つ描かれているが、この結像レンズ系９も組レンズで構成されることもある。
また、図示していないが、このレーザ光学装置１の像面５にマスクを配置して像転写するようにすれば、テーパーレス微細穴あけなどのレーザ加工が可能となる。更に、転写するマスクのサイズや形状を変化させれば、加工のサイズや形状を変化させることもできる。
【００２３】
上記構成に係るレーザ光学装置１によれば、レーザ発振器から入射されたガウシアン分布のレーザビーム２は、回折型ビームホモジナイザ３Ａによって断面が正方形状の均一強度分布の整形ビーム４に変換され、この整形ビーム４は、ホモジナイザ３Ａの焦点面７の手前に配置された対物レンズ系８とその後方の結像レンズ系９を経て、像面５に照射される。
この際、負の焦点距離を有する対物レンズ系８がホモジナイザ３Ａの焦点面７の手前に配置されていることから、均一な強度分布の整形ビーム４を焦点面７に至る前の断面積が比較的大きい状態で対物レンズ系８に入射させることができる。
【００２４】
また、対物レンズ系８が負の焦点距離を有していることから、当該対物レンズ系８に入射した整形ビーム４は更に断面積が拡大されて結像レンズ系９に至ることになり、対物レンズ系８の内部で整形ビーム４が収束することもない。このため、図２に示す比較例の場合と異なり、対物レンズ系８を構成するレンズの表面コートが高エネルギー密度に集光された整形ビーム４によって損傷したり、紫外線領域の短波長ビームの場合にレンズの構成材料が変色したりすることがない。
従って、対物レンズ系８を構成するレンズの損傷を有効に防止することができ、レーザ光学装置１の長寿命化を図ることができる。また、対物レンズ系８でのビームの収束の心配がないので、より高出力のレーザの使用が可能となり、レーザ光学装置１の応用範囲が広がるという利点もある。
【００２５】
更に、本実施形態のレーザ光学装置１では、負の焦点距離を有する対物レンズ系８をホモジナイザ３Ａの焦点面７の手前に配置しているので、図２に示す比較例の場合に比べてホモジナイザ３Ａと対物レンズ系８の間の距離が短くでき、このためレーザ光学装置１の全長Ｌを短縮することができる。
また、負の焦点距離を有する対物レンズ系８は、さほど曲率の大きくない複数の凹レンズで構成することができるので、製造が容易でかつレンズ枚数を比較的少なくできるという利点もある。
【００２６】
なお、上記実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の範囲に含まれる。
例えば、本発明のレーザ光学装置１に使用されるレーザの波長は任意であり、赤外、可視及び紫外のどの波長の光源にも本発明を適用することができる。
【００２７】
また、ビーム整形光学系３としては、回折型ビームホモジナイザ３Ａだけでなく非球面ビームホモジナイザを採用することもできるし、ホモジナイザ以外にもレーザビームを任意の断面分布形状に整形するものも含まれる。
更に、図１の実施形態では、回折型ビームホモジナイザ３Ａの後方の対物レンズ系８と、その更に後方に配置された結像レンズ系９が、整形ビーム４を所定の倍率で拡大して像面に結像させる拡大光学系６を構成する場合について例示したが、それらのレンズ系８，９により、整形ビーム４を等倍で像面に結像させる等倍光学系や、整形ビーム４を縮小して像面に結像させる縮小光学系を構成することもできる。
【００２８】
また、後述の実施例でも示す通り、対物レンズ系８と結像レンズ系９の間に整形ビーム４を複数のビームに分岐させる回折型分岐素子を介装するようにすれば、均一なビームを複数点に一括して結像させることができるレーザ光学装置１を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
以下に、本発明に基づいて設計されたレーザ光学装置１のより詳細な具体例（実施例）について説明する。
〔実施例１〕
この実施例１のレーザ条件、ＤＯＥホモジナイザの緒元、対物レンズ系の緒元及び結像レンズ系の緒元はそれぞれ次の通りである。また、この実施例１の概略構成図は図３に示す通りである。この光学装置１の全長は６３０ｍｍであり、正の焦点距離を有する対物レンズ系を採用していた従来の光学装置１の場合は全長が７８０ｍｍである。従って、この実施例１の光学装置１では、従来よりも全長を約２０％短縮することができた。
【００３０】
＜レーザ条件＞
・波長：５３２ｎｍ
・モード：ＴＥＭ００
・１／ｅ２ビーム径：φ６ｍｍ
・発散角：０ｍｒａｄ
【００３１】
＜ＤＯＥホモジナイザ＞
・基板：石英
・サイズ：φ２０ｍｍ×５ｍｍ厚
・焦点距離：３００ｍｍ
・均一ビームサイズ：５００μｍ×５００μｍ
・位相：１６段階
・画素サイズ：６μｍ×６μｍ
・画素数：２０００×２０００
・パターン領域サイズ：１２ｍｍ×１２ｍｍ
【００３２】
＜対物レンズ系＞
・構成：球面レンズ２枚組
・倍率：５倍
・焦点距離：−４０ｍｍ
・第１レンズ硝材：石英
・第１レンズ直径：φ２０ｍｍ
・第１レンズ中心厚：６．８ｍｍ
・第１レンズ−第１面曲率半径：６７．４ｍｍ（凸）
・第１レンズ−第２面曲率半径：４１．０ｍｍ（凹）
・第２レンズ硝材：石英
・第２レンズ直径：φ２０ｍｍ
・第２レンズ中心厚：２．９ｍｍ
・第２レンズ−第１面曲率半径：２７．７ｍｍ（凹）
・第２レンズ−第２面曲率半径：２２９．０ｍｍ（凹）
・DOE−対物レンズ間距離：２２５ｍｍ
・第１−第２レンズ間距離：３７．２ｍｍ
【００３３】
＜結像レンズ系＞
・焦点距離：２００ｍｍ
・硝材：石英
・直径：２０ｍｍ
・中心厚：５ｍｍ
・第１面曲率半径：１８３．５ｍｍ（凸）
・第２面曲率半径：１８３．５ｍｍ（凸）
・対物−結像レンズ間距離：１５１．７ｍｍ
・結像レンズ−像面間距離：１９６．４５ｍｍ
【００３４】
図４は、本実施例１に係るレーザ光学装置１の入射ビームの強度分布（１２ｍｍ四方の領域を表示）である。図５は、本実施例で採用したＤＯＥの位相分布を示しており、この場合も１２ｍｍ四方の領域を表示している。
図６は、本実施例１に係るレーザ光学装置１のＤＯＥ焦点での強度分布（虚像：１ｍｍ四方の領域を表示）を示しており、図６（ａ）はその強度分布の二次元グレイスケール表示、図６（ｂ）はその強度分布の横方向の断面プロフィルである。
また、図７は、本実施例１に係るレーザ光学装置１の像面での強度分布（５ｍｍ四方の領域を表示）を示しており、図７（ａ）はその強度分布の二次元グレイスケール表示、図７（ｂ）はその強度分布の横方向の断面プロフィルである。
【００３５】
上記構成に係る本実施例１のレーザ光学装置１において、対物レンズ系を構成する各レンズの表面コートの損傷や、レンズの構成材料の変色等は発生しなかった。
【００３６】
〔実施例２〕
図８は、実施例２に係るレーザ光学装置１の概略構成図である。
この実施例２では、図８に示すように、実施例１の場合（図３）に比べて対物レンズと結像レンズの間の距離を変更して、その距離を１５１．７ｍｍから１０ｍｍに短縮した。その他のレーザ条件、ＤＯＥホモジナイザの緒元等は実施例１の場合と同様である。その結果、実施例２の光学装置１では全長が４８８ｍｍになり、実施例１の場合よりも全長を更に短縮することができた。
【００３７】
上記構成に係る本実施例２のレーザ光学装置１においても、対物レンズ系を構成する各レンズの表面コートの損傷や、レンズの構成材料の変色等は発生しなかった。
なお、本実施例２の像面の強度分布は実施例１の場合と同様であった。もっとも、実施例２の場合は、像面での波面がやや発散気味の曲面を持つようになる（波面曲率半径が約４００ｍｍ）のに対して、実施例１の場合には、それよりも平面に近い波面になる（波面曲率半径が約１０００ｍｍ）。
【００３８】
〔実施例３〕
図９は、実施例３に係るレーザ光学装置１の概略構成図である。
この実施例３では、図９に示すように、対物レンズと結像レンズとの間に集光ビームを二つに分岐する分岐ＤＯＥを配置している。これにより、均一なビームを二点に一括して結像させるレーザ光学装置１が得られた。また、この光学装置１の全長は５０３ｍｍとなった。
上記分岐ＤＯＥの諸元は次の通りである。その他のレーザ条件、ＤＯＥホモジナイザの緒元等は実施例１の場合と同様である。もっとも、分岐ＤＯＥとしては、本実施例のような単純な二分岐のものだけでなく、その他の様々な分岐パターンのものを採用し得る。
【００３９】
＜分岐ＤＯＥ＞
・基板：石英
・サイズ：φ２０ｍｍ×５ｍｍ厚
・分岐数：２
・表面パターン：ライン＆スペース
・位相：２段階
・周期：４０μｍ
・対物レンズ−分岐ＤＯＥ間距離：１０ｍｍ
・分岐ＤＯＥ−結像レンズ間距離：１０ｍｍ
【００４０】
図１０は、本実施例３に係るレーザ光学装置１の像面での強度分布（１５ｍｍ×５ｍｍの領域を表示）を示しており、図１０（ａ）はその強度分布の二次元グレイスケール表示、図１０（ｂ）はその強度分布の横方向の断面プロフィルである。
上記構成に係る本実施例３のレーザ光学装置１においても、対物レンズ系を構成する各レンズの表面コートの損傷や、レンズの構成材料の変色等は発生しなかった。
【００４１】
なお、図１０において、中央の２つの均一ビームの外側に強度の小さいビームが現れているが、このビームは高次ノイズ光である。かかる高次ノイズ光は、単純なラインアンドスペースの分岐ＤＯＥを用いたことに起因するもので、より高度に最適化設計された表面パターンの分岐ＤＯＥを採用することにより、当該高次ノイズ光を低ノイズ化できる。 
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ光学装置の概略構成図である。
【図２】本発明の比較例に係るレーザ光学装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーザ光学装置の概略構成図である。
【図４】上記実施例１に係るレーザ光学装置の入射ビームの強度分布である。
【図５】上記実施例１で採用したＤＯＥの位相分布である。
【図６】上記実施例１に係るレーザ光学装置のＤＯＥ焦点での強度分布である。
【図７】上記実施例１に係るレーザ光学装置の像面での強度分布である。
【図８】本発明の実施例２に係るレーザ光学装置１の概略構成図である。
【図９】本発明の実施例３に係るレーザ光学装置１の概略構成図である。
【図１０】上記実施例３に係るレーザ光学装置の像面での強度分布である。
【符号の説明】
【００４３】
１      レーザ光学装置
２      レーザビーム
３      ビーム整形光学系
３Ａ    回折型ビームホモジナイザ
４      整形ビーム
５      像面
６      拡大光学系（結像光学系）
７      焦点面
８      対物レンズ系（負の焦点距離）
９      結像レンズ系
１８      対物レンズ系（正の焦点距離）
１９      結像レンズ系
【図１】
0004650837.tif 000002
【図２】
0004650837.tif 000003
【図３】
0004650837.tif 000004
【図４】
0004650837.tif 000005
【図５】
0004650837.tif 000006
【図６】
0004650837.tif 000007
【図７】
0004650837.tif 000008
【図８】
0004650837.tif 000009
【図９】
0004650837.tif 000010
【図１０】
0004650837.tif 000011