(57)【要約】【課題】高い光エネルギのレーザ光が用いられる加工対象物の加工工程において、光変調器の損傷を減らすと共に、生産性を向上することができる、レーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ加工装置は、レーザ光を発光する第１のレーザ光源１０及び第２のレーザ光源２０と、この第１のレーザ光源１０から発光されたレーザ光を選択して形象化する光変調器３０と、このレーザ光を加工対象物Ｂに照射する照射光学系４０とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレーザ光を発光する第１のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から発光された第１のレーザ光を選択して形象化する光変調器と、
前記第１のレーザ光を加工対象物に照射する照射光学系
とを含むレーザ加工装置。
【請求項２】
第２のレーザ光を発光する第２のレーザ光源をさらに含む請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
異なる波長のレーザ光を発光する第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から発光された第１のレーザ光を選択して形象化する光変調器と、
前記第１のレーザ光を加工対象物に照射する照射光学系とを含み、
前記照射光学系と前記加工対象物との間に設けられ、前記照射光学系から照射されるレーザ光と前記第２のレーザ光源から発光される第２のレーザ光を選択的に透過または反射させるダイクロイックレンズを、さらに含むレーザ加工装置。
【請求項４】
レーザ光を発光する第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源と、
前記第１のレーザ光源から発光された第１のレーザ光を選択して形象化する光変調器と、
前記第１のレーザ光を加工対象物に照射する照射光学系とを含み、
前記第１のレーザ光源から発光される第１のレーザ光及び前記第２のレーザ光源から発光される第２のレーザ光の偏光を変更する偏光変換部を、さらに含むレーザ加工装置。
【請求項５】
前記照射光学系と前記加工対象物との間に設けられ、前記照射光学系から照射されるレーザ光と前記第２のレーザ光源から発光される第２のレーザ光を選択的に透過または反射させる偏光レンズを、さらに含む請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第１のレーザ光源は、前記光変調器が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する請求項２から５の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記第２のレーザ光源は、第２のレーザ光が前記加工対象物に直接照射されるように設けられ、前記加工対象物が加工されないほどの光エネルギとしての第２のレーザ光を発光する請求項２から６の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記第１のレーザ光源の光エネルギと前記第２のレーザ光源の光エネルギとの和は、加工対象物の加工の時に必要な光エネルギより大きい請求項２から７の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイヤフェムト秒のレーザ及びＣＯ２レーザのうちのいずれか一つにより構成される請求項２から８の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記光変調器は、ガルバノミラ、多面鏡、ＬＣＤ、ＤＭＤおよびフォトマスクのうちのいずれか一つにより構成される請求項２から９の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記照射光学系は、
前記光変調器によって変調されたレーザ光を拡大する光拡大器と、
前記光拡大器によって拡大されたレーザ光を集光するマイクロレンズと、
前記マイクロレンズで集光されたレーザ光を加工対象物に投射する投射レンズとを含む請求項２から１０の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関し、特に、レーザ光を照射して加工対象物を加工するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液品ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）などの平板ディスプレイ（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、半導体ウエハ（ｗａｆｅｒ）、積層プリント基板（ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）などの基板にパターンを形成するのには、該基板にパターン材料を塗布し、フォトマスク（Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）を用いて該パターン材料に選択的に露光を施して、化学的性質の変わったパターン材料部分またはその以外の部分を選択的に除去する工程が用いられる。
【０００３】
また、最近には、フォトマスクの代わりに、空間光変調器（ＳＬＭ：ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を用いて基板上の予め決められた位置、方向及び形状にレーザ光を照射してパターンを形成する、レーザを用いる加工装置が用いられている。
【０００４】
該空間光変調器は、主にガルバノミラー（ｇａｌｖａｎｏ  ｍｉｒｒｏｒ）や多面鏡（ｐｏｌｙｇｏｎ  ｍｉｒｒｏｒ）を用いる１次元スキャナを使っている。これに比べて、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）のようなアレイタイプの空間光変調器が一度にレーザ光を照射することができる領域が広く、生産性が向上すると共に加工装備の構成及び制御方法が比較的簡単になるという長所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００９−００１２４７０号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００９−００３３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガルバノミラや多面鏡を用いる１次元スキャナの場合、十分な大きさの反射面を用いて製作され、加工に必要なレーザ光の波長や光エネルギを収容可能な材料として用いられる。また、コーティングなどの処理が可能で、レーザ光による損傷が発生されない。しかしながら、アレイタイプの空間光変調器の場合、十分な空間分解能を得るために半導体工程などによって微細な大きさに製作される。そのため、加工に必要なレーザ光の光エネルギを耐えるための材料やコーティングなどの処理ができなく、加工に必要なレーザ光のような光エネルギに耐えなく劣化してしまうという不都合がある。
【０００７】
また、ガルバノミラまたは多面鏡などの１次元スキャナのように、レーザ光による損傷が発生しない場合、加工に必要な十分な光エネルギを加工対象物に印加しなければならないため、該加工対象物にレーザ光を印加する時間が長くなり、生産性に限界がある。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、高い光エネルギのレーザ光が用いられる加工対象物の加工工程において、光変調器の損傷を減らすと共に、生産性を向上することができる、レーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するために、本発明の実施形態１によるレーザ加工装置は、レーザ光を発光する第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源と、前記第１のレーザ光源から発光されたレーザ光を選択して形象化する光変調器と、前記レーザ光を加工対象物に照射する照射光学系とを含む。
【００１０】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源は、前記光変調器が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００１１】
一実施形態によれば、前記第２のレーザ光源は、前記レーザ光が前記加工対象物に直接照射されるように設けられ、前記加工対象物が加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００１２】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源の光エネルギと第２のレーザ光源の光エネルギとの和は、加工対象物の加工の時に必要な光エネルギより大きい。
【００１３】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイヤフェムト秒のレーザ及びＣＯ２レーザのうちのいずれか一つにより設けられる。
【００１４】
一実施形態によれば、前記光変調器は、ガルバノミラ、多面鏡、ＤＭＤ、ＬＣＤまたはフォトマスクのうちのいずれか一つである。
【００１５】
また、一実施形態によれば、前記照射光学系は、前記光変調器によって変調されたレーザ光を拡大する光拡大器と、前記光拡大器によって拡大されたレーザ光を集光するマイクロレンズと、該マイクロレンズで集光されたレーザ光を加工対象物に投射する投射レンズとを含む。
【００１６】
また、上記目的を解決するために、本発明の実施形態２によるレーザ加工装置は、異なる波長のレーザ光を発光する第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源と、該第１のレーザ光源から発光されたレーザ光を選択して形象化する光変調器と、前記レーザ光を加工対象物に照射する照射光学系とを含み、前記照射光学系と前記加工対象物との間に設けられ、前記照射光学系から照射されるレーザ光と第２のレーザ光源から発光されるレーザ光とを選択的に透過または反射させるダイクロイックレンズとをさらに含む。
【００１７】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源は、前記光変調器が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００１８】
一実施形態によれば、前記第２のレーザ光源は、前記レーザ光が前記加工対象物に直接照射されるように設けられ、前記加工対象物が加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００１９】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源の光エネルギと第２のレーザ光源の光エネルギとの和は、加工対象物の加工の時に必要な光エネルギより大きい。
【００２０】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイヤフェムト秒のレーザ及びＣＯ２レーザのうちのいずれか一つにより設けられる。
【００２１】
一実施形態によれば、前記光変調器は、ガルバノミラ、多面鏡、ＤＭＤ、ＬＣＤまたはフォトマスクのうちのいずれか一つである。
【００２２】
一実施形態によれば、前記照射光学系は、前記光変調器によって変調されたレーザ光を拡大する光拡大器と、前記光拡大器によって拡大されたレーザ光を集光するマイクロレンズと、該マイクロレンズで集光されたレーザ光を加工対象物に投射する投射レンズとを含む。
【００２３】
また、上記目的を解決するために、本発明の実施形態３によるレーザ加工装置は、レーザ光を発光する第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源と、該第１のレーザ光源から発光されたレーザ光を選択して形象化する光変調器と、該レーザ光を加工対象物に照射する照射光学系とを含み、前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源から発光されるレーザ光の偏光を変更する偏光変換部とをさらに含む。
【００２４】
一実施形態によれば、前記照射光学系と前記加工対象物との間に設けられ、前記照射光学系から照射されるレーザ光と前記第２のレーザ光源から発光されるレーザ光とを選択的に透過または反射させる偏光レンズをさらに含む。
【００２５】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源は、前記光変調器が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００２６】
一実施形態によれば、前記第２のレーザ光源は、前記レーザ光が前記加工対象物に直接照射されるように設けられ、前記加工対象物が加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００２７】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源の光エネルギと前記第２のレーザ光源の光エネルギとの和は、加工対象物の加工の時に必要な光エネルギより大きい。
【００２８】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源及び前記第２のレーザ光源は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイヤブェムト秒のレーザ及びＣＯ２レーザのうちのいずれか一つにより設けられる。
【００２９】
一実施形態によれば、前記光変調器は、ガルバノミラ、多面鏡、ＤＭＤ、ＬＣＤまたはフォトマスクのうちのいずれか一つである。
【００３０】
一実施形態によれば、前記照射光学系は、前記光変調器によって変調されたレーザ光を拡大する光拡大器と、該光拡大器によって拡大されたレーザ光を集光するマイクロレンズと、該マイクロレンズで集光されたレーザ光を加工対象物に投射する投射レンズとを含む。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の実施形態によれば、二つのレーザ光源から、光変調器を損傷させないほどの光エネルギとして発光されるレーザ光を合わせて加工対象物を加工することによって、光変調器を損傷させることなく、該加工対象物の加工が可能で、光変調器の損傷による維持補修費用を節減することができる。
【００３２】
また、光変調器を使うことによって、加工装置を単純化することができるという効果が奏する。
【００３３】
また、加工対象物に二つのレーザ光源によってレーザ光を分けて印加することによって、加工に必要な光エネルギを印加するのに必要な時間を減らして、生産性を向上させることができるという効果が奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１によるレーザ加工装置を示す構成図である。
【図２】フォトマスクを使ったレーザ加工装置を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態２によるレーザ加工装置を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態３によるレーザ加工装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３６】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について詳記する。
【００３８】
図１は、本発明の実施形態１によるレーザ加工装置を示す構成図で、図２はフォトマスクを使ったレーザ加工装置を示す構成図である。
【００３９】
図１に示すように、本発明の実施形態１によるレーザ加工装置は、第１のレーザ光源１０、第２のレーザ光源２０、光変調器３０及び照射光学系４０を含む。
【００４０】
レーザ加工装置は、加工対象物Ｂをレーザ光源から発光されたレーザ光によって加工する装置であって、熔融、切断、絵や文字などのプリント、露光、基板への回路パターンの形成及び回路パターンの復旧（リペア）など所定の加工を加工対象物Ｂに対して行う。
【００４１】
前記加工対象物Ｂには、平板ディスプレイ、半導体ウエハ、積層プリント基板などが挙げられるが、これに限定するものではない。例えば、一般的な試料であってもよい。
【００４２】
前記第１のレーザ光源１０と第２のレーザ光源２０とはレーザ光を発光する。前記第１のレーザ光源１０から発光されたレーザ光は反射ミラー５０に反射して光変調器３０に入射され、第２のレーザ光源２０から発光されたレーザ光は加工したい加工対象物Ｂに直接照射される。この場合、前記反射ミラー５０は、レーザ光を反射して光経路を変更させ、第１のレーザ光源１０から発光されたレーザ光を光変調器３０へと案内するように設けられる。一実施形態によれば、反射ミラー５０は、第１のレーザ光源１０の位置及び光変調器３０の位置によって使われなくてもよく、多数使われてもよい。
【００４３】
一実施形態によれば、前記第２のレーザ光源２０は、加工対象物Ｂにレーザ光を直接照射するために加工対象物Ｂの一側に設けられてもよく、一つまたは多数設けられてもよい。
【００４４】
また、前記第１のレーザ光源１０及び第２のレーザ光源２０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、チタンサファイヤフェムト秒のレーザ及びＣＯ２レーザのうちのいずれか一つにより設けられてもよい。
【００４５】
前記第１のレーザ光源１０は、後述の光変調器３０が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光し、前記第２のレーザ光源２０は加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００４６】
一実施形態によれば、第１のレーザ光源１０及び第２レーザ光源２０から発光されるレーザ光の光エネルギの和は、加工対象物Ｂの加工の時に必要な光エネルギより高く設けられることが望ましい。
【００４７】
詳しくは、光変調器３０が損傷されないほどの光エネルギとして発光される第１のレーザ光源１０からのレーザ光と、加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとして発光される第２のレーザ光源２０からのレーザ光とを合わせて、これらを用いて加工対象物Ｂを加工することによって、光変調器３０の損傷を防止することができる。そのため、光変調器３０の損傷による維持補修費用を節減すると共に、加工装置を単純化することができる。
【００４８】
また、一つのレーザ光源を用いるのに比べて、加工対象物に二つのレーザ光源からのレーザ光を分けて印加することによって、加工に必要な光エネルギを印加するのに必要な時間を減らして、生産性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の実施形態ではレーザ光源を用いることと説明したが、このレーザ光源だけではなく、LED（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：固体ランプ）またはランプのように加工対象物Ｂを加工することができる光を発光する構成なら知何なるものでもよい。
【００５０】
前記光変調器３０は、第１のレーザ光源１０から発光されたレーザ光を選択して整形化するもので、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって設けられてもよい。
【００５１】
この場合、ＤＭＤは、レーザ光を選択的に反射・形象化して加工対象物Ｂへ照射することができるもので、加工対象物Ｂの上部領域に設けられてもよい。
【００５２】
また、該ＤＭＤは、多数のマイクロミラー（ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ）が角度調節が可能になるように２次元アレイ型に配列されて構成されてもよい。各マイクロミラーの傾斜角は、少なくとも２種類に切替え可能になるように設けられてもよい。
【００５３】
また、各マイクロミラーは、傾斜角によって各々独立して「オン状態」及び「オフ状態」に切替え可能であり、制御部（図示せず）によって選択的にその状態が切替えられてもよい。この場合、該制御部には、入射されるレーザ光の照射可否を示すデータが格納されてもよい。
【００５４】
したがって、ＤＭＤは、制御部のデータによってマイクロミラーを「オン状態」または「オフ状態」に切り替え、入射されるレーザ光がオン状態のマイクロミラーに入射されれば、鉛直方向に反射し、加工対象物Ｂへ照射される。これに対して、レーザ光がオフ状態のマイクロミラーに入射されれば、鉛直方向と異なる方向に反射して加工対象物Ｂに照射されなくなる。
【００５５】
前記照射光学系４０は、レーザ光の移動経路上に設けられ、該レーザ光を拡大する光拡大器４１と、この光拡大器４１によって拡大されたレーザ光を加工したい領域に当たるように一定の大きさに集光するマイクロレンズ４２と、このマイクロレンズ４２で集光されたレーザ光を加工対象物Ｂに投射する投射レンズ４３とを備え、光変調器３０によって整形化されたレーザ光を加工対象物Ｂに照射するようになる。
【００５６】
一実施形態によれば、前記光変調器３０は、ガルバノミラ、多面鏡またはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）によって設けられてもよい。
【００５７】
また、図２に示すように、前記光変調器３０は、フォトマスク（Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）によって設けられてもよい。
【００５８】
前記光変調器３０がフォトマスクによって設けられた場合、前記照射光学系４０と加工対象物Ｂとの間に設けられ、該照射光学系４０を通過したレーザ光が選択的に透過されることによって、加工対象物Ｂに照射される。
【００５９】
この場合、前記第２のレーザ光源２０によって加工対象物Ｂが予熱されるため、前記フォトマスクによって選択的に透過された領域だけ加工されるようになる。
【００６０】
次に、前述のように設けられたレーザ加工装置による加工対象物Ｂの加工方法について、図１を参考して説明する。
【００６１】
まず、前記第２のレーザ光源２０は、加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。この第２のレーザ光源２０から発光されたレーザ光は、加工対象物Ｂの全面積または一部領域に照射されて加工対象物Ｂを予熱するようになる。
【００６２】
続いて、前記光変調器３０が、前記第１のレーザ光源１０から発光されたレーザ光を制御部（図示せず）のデータによって選択して鉛直方向に反射させ、該反射したレーザ光を照射光学系４０によって加工して加工対象物Ｂに照射することによって、加工対象物Ｂを加工するようになる。
【００６３】
すなわち、前記第２のレーザ光源２０によって予熱された加工対象物Ｂに、第１のレーザ光源１０から発光されて光変調器３０によって選択されたレーザ光を照射することによって、該加工対象物Ｂを前記光変調器３０によって選択された位置、方向及び形状に加工するようになる。
【００６４】
したがって、前記加工対象物Ｂを二つのレーザ光源を用いて加工することによって、一つのレーザ光源を用いるのに比べて加工速度を上げることができる。
【００６５】
図３は、本発明の実施形態２によるレーザ加工装置を示す構成図である。
【００６６】
本発明の実施形態２によるレーザ加工装置は、異なる波長のレーザ光を発光する二つのレーザ光源を用いるレーザ加工装置である。
【００６７】
図３に示すように、本発明の実施形態２によるレーザ加工装置は、異なる波長のレーザ光を発光する第１のレーザ光源１１０及び第２のレーザ光源１２０と、この第１のレーザ光源１１０から発光されたレーザ光を選択的に反射して形象化する光変調器１３０と、この光変調器１３０によって形象化されたレーザ光を加工対象物に照射する照射光学系１４０とを備える。また、レーザ加工装置は、前記照射光学系１３０と加工対象物Ｂとの間に設けられ、照射光学系１３０に照射されるレーザ光及び第２のレーザ光源１２０から発光されるレーザ光を選択的に透過または反射させるダイクロイックレンズ１６０をさらに含む。
【００６８】
前記第１のレーザ光源１１０は、光変調器１３０が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光し、前記第２のレーザ光源１２０は該加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源１１０及び第２レーザ光源１２０から発光するレーザ光の光エネルギの和は、加工対象物Ｂの加工の時に必要なエネルギより高く設けられることが望ましい。
【００６９】
すなわち、前記光変調器１３０を損傷させないほどに少ない出力のレーザ光と加工対象物Ｂを予熱だけできる程度のレーザ光とを用いて、加工対象物を加工することによって、光変調器１３０の損傷による維持補修費用を節減することができる。また、加工装置を単純化すると共に生産性を向上させることができる。
【００７０】
前記ダイクロイックレンズ１６０は、一定の波長のレーザ光は透過させ、その以外のレーザ光は反射させるもので、照射光学系１３０と加工対象物Ｂとの間に設けられる。
【００７１】
前記ダイクロイックレンズ１６０は、光変調器１３０で反射し、照射光学系１４０によって加工される第１のレーザ光源１１０からのレーザ光は透過させ加工対象物Ｂへ投影させ、第１のレーザ光源１１０と異なる波長を有する第２のレーザ光源１２０からのレーザ光は反射させ加工対象物Ｂに照射することができる。
【００７２】
詳しくは、異なる波長のレーザ光を発光する多数のレーザ光を使う場合、ダイクロイックレンズ１６０を通じて異なる波長を有する多数のレーザ光を合わせて一方向に照射することによって、加工対象物Ｂを加工することができるようになる。
【００７３】
したがって、加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとして発光する第２のレーザ光源１２０からのレーザ光によって加工対象物Ｂを予熱し、前記光変調器１３０に第１のレーザ光源１１０から発光されたレーザ光を選択的に照射して加工対象物Ｂで加工するため、一つのレーザ光源を用いるのに比べて、加工速度を上げることができる。
【００７４】
図４は、本発明の実施形態３によるレーザ加工装置を示す構成図である。
【００７５】
本発明の実施形態３によるレーザ加工装置は、同じ波長のレーザ光を発光する二つのレーザ光源を用いるレーザ加工装置である。
【００７６】
図４に示すように、本発明の実施形態３によるレーザ加工装置は、同じ波長のレーザ光を発光する第１のレーザ光源２１０及び第２のレーザ光源２２０と、この第１のレーザ光源２１０から発光されたレーザ光を選択的に反射して形象化する光変調器２３０と、この光変調器２３０によって形象化されたレーザ光を加工対象物Ｂに照射する照射光学系２４０とを備える。また、レーザ加工装置は、前記第１のレーザ光源２１０及び第２のレーザ光源２２０から発光されるレーザ光の偏光を変更する偏光変換部２７０をさらに含む。
【００７７】
また、レーザ加工装置は、前記照射光学系２４０と加工対象物Ｂとの間に設けられ、照射光学系２４０に照射されるレーザ光と第２のレーザ光源２２０から発光されるレーザ光の偏光によって選択的に透過または反射させる偏光レンズ２６０をさらに含む。
【００７８】
前記偏光変換部２７０は、第１のレーザ光源２１０に設けられ、この第１のレーザ光源２１０から発光するレーザ光の偏光方向を垂直方向に変換させる垂直偏光変換部２７１と、第２のレーザ光源２２０に設けられ、この第２のレーザ光源２２０から発光するレーザ光の偏光方向を水平方向に変換させる水平偏光変換部２７２とから構成される。
【００７９】
一実施形態によれば、前記垂直偏光変換部２７１と水平偏光変換部２７２とは、互いに位置変更されて設けられてもよい。即ち、第１のレーザ光源２１０に水平偏光変換部２７２が設置され、第２のレーザ光源２２０に垂直偏光変換部２７１が設置され、各々のレーザ光源から発光されるレーザ光の偏光を変換させてもよい。
【００８０】
前記偏光ミラー２６０は、レーザ光を偏光方向によって選択的に透過または反射させるもので、照射光学系２３０と加工対象物Ｂとの間に設けられる。水平方向のレーザ光を透過させ、垂直方向のレーザ光を反射する水平偏光ミラーまたは垂直方向のレーザ光を透過させ、水平方向のレーザ光を反射する垂直偏光ミラーのうちのいずれか一つによって構成されてもよい。
【００８１】
例えば、前記第２のレーザ光源２２０から発光され、水平偏光変換部２７２によって偏光が水平方向に変換されたレーザ光は、偏光ミラー２６０によって加工対象物Ｂに反射して加工対象物Ｂを予熱するようになる。前記第１のレーザ光源２１０から発光され、垂甚偏光変換部２７１によって偏光が垂直方向に変換されたレーザ光のうち、光変調器２３０で選択的に反射して整形化されたレーザ光は、照射光学系２４０によって加工され、偏光ミラー２６０を透過して加工対象物Ｂに照射されることによって、加工対象物Ｂを加工するようになる。
【００８２】
この場合、前記第１のレーザ光源２１０は光変調器２３０が損傷されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光し、前記第２のレーザ光源２２０は前記加工対象物Ｂが加工されないほどの光エネルギとしてのレーザ光を発光する。
【００８３】
一実施形態によれば、前記第１のレーザ光源２１０及び第２レーザ光源２２０から発光するレーザ光の光エネルギの和は、加工対象物Ｂの加工の時に必要なエネルギより高く設けられることが望ましい。
【００８４】
すなわち、前記光変調器２３０を損傷させないほどに少ない出力のレーザ光と加工対象物Ｂを予熱だけできる程度のレーザ光とを用いて加工対象物を加工することによって、光変調器２３０の損傷による維持補修費用を節減することができる。また、加工装置を単純化すると共に生産性を向上させることができる。
【００８５】
また、二つのレーザ光を用いて加工対象物Ｂを加工することによって、一つのレーザ光源を用いるのに比べて、加工速度を上げることができる。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８７】
１０  第１のレーザ光源
２０  第２のレーザ光源
３０  光変調器
４０  照射光学系
４１  光拡大器
４２  マイクロレンズ
４３  投射レンズ
５０  反射ミラー
Ｂ  加工対象物
【図１】
2013215804.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013215804.tif 000006