(57)【要約】レーザ切削装置で焦点深度を調節する方法は、焦点面を有するレーザビーム（１０７）を生成する工程と、加工物（１１２）の表面が焦点面と交差する点でレーザビームに晒されるよう加工物（１１２）を焦点面上に位置付けする工程と、加工物と焦点面のうちの少なくとも一方の一部を調節することによって孔開け加工の間中、加工物（１１２）の露出面上で一定のアブレーション速度を維持する工程とを含む。
2006503713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ孔開け装置と共に使用される焦点深度制御装置であって、
焦点面を有するレーザビームと、
表面が前記焦点面と交差する点で前記レーザビームに晒される加工物と、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持するよう動作可能な制御モジュールとを備える装置。
【請求項２】
前記加工物を支持するよう動作可能な可動ステージを備え、
前記制御モジュールは前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御モジュールは、前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記工具経路は分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状との関数として、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記制御モジュールは、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節するよう動作可能な請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記加工物の表面に前記レーザビームを集光するよう適合された可動走査レンズを備え、
前記制御モジュールは前記走査レンズの位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１２】
レーザ切削装置の焦点深度の調節方法であって、
焦点面を有するレーザビームを生成する工程と、
前記焦点面上に、該焦点面と交差する点で表面が前記レーザビームに晒される加工物を位置付けする工程と、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持する工程とを含む方法。
【請求項１３】
前記加工物を支持する可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記工具経路は、分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状との関数として、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項２１】
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物と前記焦点面のうちの少なくとも一方の位置を調節する工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記レーザビームを走査レンズに透過させて焦点面を形成する工程と、前記走査レンズを移動させることによって前記焦点面の位置を調節する工程をさらに含む請求項１２記載の方法。
【請求項２３】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに規定される請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに規定される請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、パルス光源を用いた材料のアブレーションに関し、特にレーザ切削装置の焦点深度の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス光源による材料のアブレーションは、レーザの発明以来研究されてきた。紫外線（ＵＶ）エキシマレーザの照射によりポリマーがエッチングされたという１９８２年の報告に刺激され、微細加工プロセスの広範囲に及ぶ研究が行われるようになった。それ以来、この分野の科学的かつ産業的な研究が急増しており、その大部分はレーザを使用することで孔開け、切削、再現が可能な非常に小さい形状によって拍車がかけられている。
超高速レーザ装置は、持続時間がおよそ１０-11秒（１０ピコ秒）から１０-14秒（１０フェムト秒）の強いレーザパルスを生成する。短パルスレーザ装置は、持続時間がおよそ１０-10秒（１００ピコ秒）から１０-11秒（１０ピコ秒）の強いレーザパルスを生成する。医療、化学および通信分野において超高速および短パルスレーザ装置の多種多様な応用例が開発、実現されている。これらのレーザ装置はまた、広範囲にわたる材料を切削または孔開け加工するのに有用な道具である。数ミクロンやサブミクロンもの小さな孔径でも容易に開けることが可能である。タービンブレードの冷却水路、インクジェットプリンタのノズル、プリント回路基板のビアホール等の硬質材料に、高アスペクト比の孔を開けることが可能である。
【０００３】
超高速および短パルスレーザ装置は、薄い材料（５０から１００ミクロン）の孔開けおよび切削に適合するよう設計されることが可能である。しかしながら、レーザ微細加工の分野では広範囲の材料厚みを孔開けまたは切削する必要がある。より厚みのある材料をアブレーションするには、材料の厚み全体を通してレーザの制御を維持することや顧客の仕様と設定された品質基準との両方を満たす最終製品を提供することなどいくつかの技術的課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パルス光源を用いた材料のアブレーション分野では、いくつかの問題が依然として存在する。１つの問題は、レーザ孔開けした最終製品の品質仕様を管理することに関する。レーザ孔開けの分野における最近の発展は、顧客の要求に応じて最終製品の品質（すなわち、形状および外形、再現性）を高めるのに効果的であった。しかし、顧客の数が増えると、製品設計の形状は複雑さを要求される。従来の工業技術を用いては、増えつづける品質に関する市場の要求を満たすことは難しい。したがって、レーザ孔開けされた最終製品の品質の仕様を管理する方法が必要とされる。
【０００５】
パルス光源を用いた材料のアブレーション分野に存続する別の問題は、厚い加工物上でレーザ孔開けを制御することに関する。薄い材料を扱う典型的なレーザ孔開け用途では、アブレーションは薄い加工物の範囲（例えば５０から１００ミクロン）でさえ制御されればよい。しかしながら、材料が厚くなるにつれて、アブレーションはより広範囲の厚み全体および多数のアブレーション層全体を通して制御されなければならなくなる。より厚い材料の表面で孔開けされるにつれて、レーザパラメータを維持することがますます困難になる。したがって、その加工の間中、アブレーション速度および孔の形状寸法を支配するレーザパラメータをより充分に制御することが必要となる。ゆえに、厚い加工物上でレーザ孔開けを制御する方法が必要とされる。
【０００６】
パルス光源を用いた材料のアブレーションの分野に存続するさらに別の問題は、孔開け加工の間中、厚い加工物の表面上で一定のアブレーション速度を維持することに関する。レーザ孔開けで層をアブレーションする間、加工物表面上の接触点、すなわちレーザスポットサイズが材料表面と交差する点で材料空隙が形成される。材料に空隙が形成されると、材料が除去されるため、予想される接触点はもはや加工物のその位置と同じではない。接触点でのレーザビームの強度およびスポットサイズが変動するので、アブレーション速度は変化する。したがって、孔開け加工の間中、厚い加工物の表面で一定のアブレーション速度を維持する方法が必要とされる。
【０００７】
パルス光源を用いた材料のアブレーションの分野に存続するさらに別の問題は、孔開け加工の間中、厚い加工物の表面で一定のレーザビーム強度と一定のスポットサイズを維持することに関する。レーザビームのスポットサイズは、集光されたレーザビームと加工物の材料表面が交差する点で測定される。レーザビーム強度およびスポットサイズが既知のときは、顧客の仕様に合うようにアブレーション速度を算出することができ、ゆえに予測することができる。しかしながら、厚い加工物では、材料層が除去されるので、加工物の表面はもはやレーザ孔開け装置の焦点面内にない。このことは、レーザビーム強度およびスポットサイズがもはや（アブレーションの時点で）もともと意図されたものと同じではなく、ゆえにアブレーションの制御が低下することを意味する。アブレーションの制御がないことによって孔の形状が歪んだり、形状に一貫性がなくなるのを防ぐよう一定のスポットサイズが要求される。孔開け加工の間中、厚い加工物の表面上で一定のレーザビーム強度と一定のスポットサイズを維持する方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、レーザ切削装置の焦点深度を調節する方法は、焦点面を有するレーザビームを生成する工程と、表面が焦点面と交差する点でレーザビームに晒される加工物を焦点面に位置付けする工程と、加工物と焦点面のうち少なくとも一方の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、加工物の露出面で一定のアブレーション速度を維持する工程とを含む。
【０００９】
本発明を適用できるさらなる領域は、以下の詳細な説明から明らかとなろう。詳細な説明と具体例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、単に例示のためであって本発明の範囲を限定するものではないことが理解されなければならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は詳細な説明および添付の図面から十分に理解されよう。
【００１１】
以下の好ましい実施形態の記載は本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物または用途を制限することは何ら意図されていない。
【００１２】
本発明は、切削加工の間中、むらのない制御されたアブレーションを提供するよう、可動加工物ステージを用いてレーザ孔開け装置の焦点深度を連続して最適化する装置および方法を提供する。
【００１３】
図１を参照すると、レーザ孔開け装置内のスポットサイズ位置合わせ１００の透視図は、加工物１１２とビーム１０７と焦点深度領域１１０と光軸１５０とを含んでいる。焦点深度領域１１０はビーム１０７の光軸１５０に沿った領域であって、そこではビーム１０７のスポットサイズが量的に測定可能な比較的一定の半径を維持している。
【００１４】
ビーム１０７の光軸１５０に沿って、ビーム１０７の光路または加工物１１２を調節することで、焦点深度領域１１０を最適点に調節することができる。ビーム１０７のスポットサイズを焦点深度領域１１０内の中央にくるように算出することにより、ビーム１０７を加工物１１２上の指定された表面接触点に位置合わせする。
【００１５】
図２は図示のように配置されたレーザ装置２０５と、シャッタ２１０と、減衰器２１５と、ビーム拡大器２２０と、回転式半波長板２２５と、第１のミラー２０８と、第２のミラー２１７と、第３のミラー２２１と、第４のミラー２２２と、圧電変換器（ＰＺＴ）走査ミラー２３０と、走査レンズ２４０と、可動ステージ２５７とを含むレーザ孔開け装置２００の概略図を示す。本発明はピコ秒レーザ装置を用いているが、エキシマーレーザ装置、ＣＯ２レーザ装置、銅蒸気レーザ装置等の他のレーザ装置と共に使用されるように一般化されてもよい。
【００１６】
レーザ孔開け装置２００の全構成要素は従来のものであるが、レーザ孔開け装置２００の動作を以下に簡潔に記載する。別の実施形態では、レーザ孔開け装置２００の構成要素を変更する必要がある。本発明はレーザ孔開け装置２００の構成要素の現在の選択および配置に限定されない。
【００１７】
動作時には、ピコ秒レーザ装置２０５は、上述の図２で特定された光路に沿ってビーム１０７を放出する。ビーム１０７は、光路に沿って伝搬し、第１のミラー２０８に入射する。第１のミラー２０８は、光路に沿ってビーム１０７の向きを変更し、ビームはシャッタ２１０に入射する。シャッタ２１０は、加工物材料を選択的に照射するよう開閉する。ビーム１０７はシャッタ２１０を出て、光路に沿って減衰器２１５まで伝搬する。減衰器２１５は、アブレーションパラメータを精密に制御するために、ピコ秒レーザ装置２０５のエネルギーを減衰させる。ビーム１０７は減衰器２１５を出て、光路に沿って伝搬し、第２のミラー２１７に入射する。第２のミラー２１７は、光路に沿ってビーム１０７の向きを変更し、ビームはビーム拡大器２２０に入射する。
【００１８】
ビーム拡大器２２０はビーム１０７の大きさを拡大して、走査レンズ２４０の瞳径と合致させる。ビーム１０７は、ビーム拡大器２２０を出て光路に沿って伝搬し、第３のミラー２２１に入射する。第３のミラー２２１は、光路に沿ってビーム１０７の向きを変更し、ビーム１０７は、第４のミラー２２２に入射する。第４のミラー２２２は、光路に沿ってビーム１０７の向きを変更し、ビーム１０７は、回転式半波長板２２５に入射する。回転式半波長板２２５はビーム１０７の偏向状態を変える。回転式半波長板２２５を出ると、ビーム１０７は光路に沿って伝搬し、ＰＺＴ走査ミラー２３０に入射する。ＰＺＴ走査ミラー２３０は、加工物１１２に孔を開けるために孔開けアルゴリズム（図示せず）を用いて、所定のパターンで動く。ＰＺＴ走査ミラー２３０は、光路に沿ってビーム１０７の向きを変更し、ビーム１０７は走査レンズ２４０に入射する。走査レンズ２４０は、加工物１１２上のビーム１０７のスポットサイズを決定する。ビーム１０７は走査レンズ２４０を出て、光路に沿って伝搬し、加工物１１２に入射する。ビーム１０７は、所定の孔開けアルゴリズムに従うパターンに加工物１１２をアブレーションする。可動ステージ２５７は、アブレーション中に加工物１１２の接触面上でビーム１０７の正確な焦点深度およびスポットサイズを維持するよう垂直軸上で調節される。正確な焦点深度を維持するために、加工物１１２が定位置で残るように走査レンズ２４０を垂直軸に沿って調節できることは容易に理解されよう。
【００１９】
図３（ａ）乃至図３（ｃ）は可動ステージ２５７を用いてなされる焦点深度調節３００の拡大図を示し、焦点３１０およびアブレーション領域３１２を含んでいる。明確にするため、レーザ孔開け装置２００の追加構成要素が図３（ａ）乃至図３（ｃ）で示されている。
【００２０】
図３（ａ）に図示するとおり、走査レンズ２４０は、材料のアブレーションのためにビーム１０７を加工物１１２の表面上の焦点３１０に向ける。図３（ｂ）はアブレーション領域３１２がビーム１０７によって形成され、それによって焦点３１０がアブレーション層の深さと等しい距離だけ位置ずれした状態になる様子を図示している。可動ステージ２５７の送り距離と方向は本発明ではΔＺとして表されている。
【００２１】
図３（ｃ）は、加工物１１２の接触面上でビーム１０７の焦点を合わせ直すためになされる調節（ΔＺで示される）を示している。可動ステージ２５７が移動する距離（ΔＺ）は算出されたアブレーション速度に基づいてあらかじめ決定されている。
動作時には、加工物１１２の接触面上のビーム１０７の焦点３１０に対して焦点深度の初期設定が決められる。アブレーション領域３１２が形成されると、制御ユニット（図示せず）が可動ステージ２５７の送り距離（ΔＺ）を機械的に調節して、ビーム１０７の焦点３１０をアブレーションされる次の層の深さに位置合わせし直す。この技術によって、選択された焦点深度領域１１０内の焦点３１０に対して一定のレーザ強度を提供しながら加工物１１２内で材料が連続的にアブレーションされる。
【００２２】
図４はレーザ孔開け装置２００の焦点深度を調節する方法４００を示す。ここで図１乃至図３を参照して各ステップを説明する。
【００２３】
ステップ４１０において、目標の孔形状寸法が決定される。このステップでは、操作者または技術者が、ＣＡＤファイルや技術注記等の顧客指定の情報を用いてテーパ角度、出口孔の直径、入口孔の直径などの所望の孔形状寸法を決定する。本発明では、所望の形状および寸法は円形の孔である。しかしながら、この発明は指定された形状に限定されるものではなく、直線、曲線、方形等の一般的なパターンの形状寸法の孔開けにも適用できる。
【００２４】
ステップ４２０において、レーザアブレーション速度が実験的に求められる。このステップでは、操作者または技術者は、一組の所定のレーザ孔開けパラメータを用いてアブレーション速度（または材料除去速度）を求める。アブレーション速度の制御パラメータには、繰り返し数、スポットサイズおよびレーザ出力が含まれる。加工物１１２を切削する前に、試し切削を複数回行ってアブレーション速度を計測し、アブレーション速度に影響を与えるようなレーザ孔開け装置２００の調節を行う。
【００２５】
ステップ４３０で、加工物孔の最終仕上げ深さが設定される。このステップでは、操作者または技術者が、加工物１１２の材料厚みとステップ４１０で得られた所望の孔形状を用いて加工物１１２の最終仕上げの所望の孔深さを決定する。
【００２６】
ステップ４４０で、送り速度が求められる。このステップでは、操作者、技術者または自動化されたツールが、ステップ４１０，４２０，４３０で得られた計算値を用いて、可動ステージ２５７の送り速度を求める。送り速度は、如何なる孔開け用途の場合でも、単位時間あたりのアブレーション深さで表された、上記求められたアブレーション速度と等しい。例えば、アブレーション速度が、所定のレーザパラメータ群について特定の材料、大きさおよび形状で１μｍ／秒と求められる場合、送り速度は１μｍ／秒となるであろう。
【００２７】
ステップ４５０で、データが制御ユニットに入力される。このステップでは、操作者、技術者または自動化されたツールが、可動ステージ２５７を調節できるように、ステップ４２０，４３０および４４０で得られたデータを制御ユニットに入力する。
【００２８】
ステップ４６０で、加工物がアブレーションされる。このステップで、レーザ孔開け装置２００は焦点深度パラメータを加工物１１２の表面に合わせて調節する。その後、レーザ孔開け装置２００は切削アルゴリズムを実行して加工物１１２内の材料をアブレーションする。あらかじめ設定されたアブレーション深さでの全アブレーション領域３１２内の加工物１１２のアブレーションは、ステップ４２０で求められたアブレーション速度に基づく。
【００２９】
ステップ４７０では、所望の孔深さが達成されたかどうかが判定される。この判定ステップで、切削アルゴリズムは所望の切削形状が達成されたかどうかを判定する。切削アルゴリズムが所定数のアブレーション層を完成し、可動ステージ２５７がステップ４３０で求められた所望の孔深さに対する所定の設定点を達成した時に、切削形状が達成されたと見なされる。「Ｙｅｓ」の場合、方法４００は終了する。「Ｎｏ」の場合、方法４００はステップ４２０に戻る。
【００３０】
本発明はいくつかの利点を有する。本発明の第１の利点は、レーザ孔開けされた最終製品の品質仕様を管理する方法を提供することである。本発明の第２の利点は、厚い加工物上でレーザ孔開けを制御する方法を提供することである。本発明の第３の利点は、孔開け加工の間中、厚い加工物の表面で一定のアブレーション速度を維持する方法を提供することである。本発明の第４の利点は、孔開け加工の間中、厚い加工物の表面上で一定のレーザビーム強度と一定のスポットサイズを維持する方法を提供することである。本発明の第５の利点は、わずか１つの可動要素を用いて焦点深度を調節する方法を提供することである。本発明の第６の利点は、材料の厚みを考慮することなく簡略化されたパターンを作成できることである。
【００３１】
本発明にはいくつかの不具合もある。本発明の不具合の１つは、可動ステージの送り速度が遅すぎると、本発明でむらのない孔形状を維持することが難しいことである。しかしながら、微細加工の分野における工作機械設備のハードウェアおよびソフトウェア並びにマイクロ制御装置のさらなる発展によってこの懸念領域はまもまく改善されるであろう。
本発明が取り組んだものと同一の１つまたは複数の課題を解決する別の方法も存在する。同一の課題を解決するある別の方法とは、個々のレーザ装置構成要素（例えば走査レンズ）を手動で調節することによってレーザ孔開け装置の焦点深度を調節することである。しかしながら、この技術は時間がかかり、煩わしく、レーザ孔開け装置に光学的な位置合わせの問題を持ち込む可能性がある。
【００３２】
本発明の説明は本質的に例示に過ぎず、ゆえに本発明の主旨から逸脱しない種々の変形は本発明の範囲内にあることが意図されている。そのような変形は本発明の精神および範囲から逸脱しないものと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】レーザ孔開け装置内でのスポットサイズ位置合わせの透視図である。
【図２】レーザ孔開け装置の概略図である。
【図３】図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、可動ステージを用いてなされる焦点深度調節の拡大図である。
【図４】レーザ孔開け装置で焦点深度を調節する方法を示す流れ図である。
【図１】
2006503713.tif 000003
【図２】
2006503713.tif 000004
【図３】
2006503713.tif 000005
【図４】
2006503713.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月13日(2004.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ孔開け装置と共に使用される焦点深度制御装置であって、
焦点面を有するレーザビームと、
表面が前記焦点面と交差する点で前記レーザビームに晒される加工物と、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記加工物の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持するよう動作可能な制御モジュールとを備える装置。
【請求項２】
前記加工物を支持するよう動作可能な可動ステージを備え、
前記制御モジュールは前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御モジュールは、前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記工具経路は分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記制御モジュールは、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として、前記加工物の位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記制御モジュールは、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物の位置を調節するよう動作可能な請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記加工物の表面に前記レーザビームを集光するよう適合された可動走査レンズを備え、
前記制御モジュールは前記走査レンズの位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１２】
レーザ孔開け装置の焦点深度の調節方法であって、
焦点面を有するレーザビームを生成する工程と、
前記焦点面上に、該焦点面と交差する点で表面が前記レーザビームに晒される加工物を位置付けする工程と、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記加工物の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持する工程とを含む方法。
【請求項１３】
前記加工物を支持する可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記工具経路は、分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記加工物の位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項２１】
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物の位置を調節する工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記レーザビームを走査レンズに透過させて焦点面を形成する工程と、前記走査レンズを移動させることによって前記焦点面の位置を調節する工程をさらに含む請求項１２記載の方法。
の方法。
【請求項２３】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに設定される請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに設定される請求項１１記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月19日(2004.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ孔開け装置と共に使用される焦点深度制御装置であって、
焦点面を有するレーザビームと、
表面が前記焦点面と交差する点で前記レーザビームに晒される加工物と、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記加工物の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持するよう動作可能な制御モジュールとを備える装置。
【請求項２】
前記加工物を支持するよう動作可能な可動ステージを備え、
前記制御モジュールは前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御モジュールは、前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能である請求項２記載の装置。
【請求項６】
前記制御モジュールは、前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記工具経路は分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記制御モジュールは、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として、前記加工物の位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記制御モジュールは、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物の位置を調節するよう動作可能な請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記加工物の表面に前記レーザビームを集光するよう適合された可動走査レンズを備え、
前記制御モジュールは前記走査レンズの位置を調節するよう動作可能な請求項１記載の装置。
【請求項１２】
レーザ孔開け装置の焦点深度の調節方法であって、
焦点面を有するレーザビームを生成する工程と、
前記焦点面上に、該焦点面と交差する点で表面が前記レーザビームに晒される加工物を位置付けする工程と、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記加工物の位置を調節することにより、孔開け加工の間中、前記加工物の前記露出面上で一定のアブレーション速度を維持する工程とを含む方法。
【請求項１３】
前記加工物を支持する可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記孔開け加工の間、前記加工物に形状を形成するよう採用された工具経路の関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記孔開け加工の間、工具経路を用いて前記加工物に形状を形成するアルゴリズムの関数として前記可動ステージの位置を調節する工程を含む請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記制御モジュールは、
前記レーザビームに対する前記加工物の材料のアブレーション速度と、
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状と、
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成するよう採用された工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記可動ステージの位置を調節するよう動作可能な請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記工具経路は、分析された所望の孔形状寸法に基づいている請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記孔開け加工の結果前記加工物に形成された形状の関数として前記加工物の位置を調節する工程を含む請求項１２記載の方法。
【請求項２１】
前記孔開け加工の間、前記加工物に前記形状を形成する工具経路と、
前記孔開け加工の間、前記工具経路を用いて前記加工物に前記形状を形成するアルゴリズムとの関数として、
前記加工物の位置を調節する工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記レーザビームを走査レンズに透過させて焦点面を形成する工程と、前記走査レンズを移動させることによって前記焦点面の位置を調節する工程をさらに含む請求項１２記載の方法。
【請求項２３】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに設定される請求項１記載の装置。
【請求項２４】
前記加工物は、インクジェットヘッドのノズル板としてさらに設定される請求項１１記載の装置。
【国際調査報告】
2006503713.tif 000007