レーザ加工装置
【課題】集光レンズに吸収される特性を有するレーザ光を含む複数のレーザ光を重畳させて、それらのレーザ光によって被加工物を加工するレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置に、集光レンズ１９に吸収される性質を有する第１のレーザ光９を発生させる第１の光源２と、第２のレーザ光１０を発生させる第２の光源３とを備える。第１のレーザ光９を被加工物５に導く第１の光路１１には、集光レンズ１９が設けられず、第１の凹面反射鏡１２が設けられている。第２のレーザ光１０を被加工物５に導く第２の光路１５には、集光レンズ１９が設けられている。集光レンズ１９によって集光された第２のレーザ光１０は、第１の凹面反射鏡１２の開口１３を通過して被加工物５に到達する。第１のレーザ光９は、集光レンズ１９を通過することなく、第１の凹面反射鏡１２によって反射され収束して被加工物５に到達する。
【解決手段】レーザ加工装置に、集光レンズ１９に吸収される性質を有する第１のレーザ光９を発生させる第１の光源２と、第２のレーザ光１０を発生させる第２の光源３とを備える。第１のレーザ光９を被加工物５に導く第１の光路１１には、集光レンズ１９が設けられず、第１の凹面反射鏡１２が設けられている。第２のレーザ光１０を被加工物５に導く第２の光路１５には、集光レンズ１９が設けられている。集光レンズ１９によって集光された第２のレーザ光１０は、第１の凹面反射鏡１２の開口１３を通過して被加工物５に到達する。第１のレーザ光９は、集光レンズ１９を通過することなく、第１の凹面反射鏡１２によって反射され収束して被加工物５に到達する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物にレーザ光を照射してその被加工物を加工するレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光による加工が広く行われている。レーザ光による加工は、被加工物を照射してその被加工物を加熱溶融させることによって行われる熱加工が主体である。また、近年ではパルス発振レーザにおいて、そのパルス幅が短いものを用いることで熱影響を抑制した高精度の加工（非熱加工）も可能である。
【０００３】
ところで、近年、異種材料から構成される複合部材を加工する場合や、光学系部材を加工する場合等において、外観品位に代表される加工品位として高いレベルが要求される場合が増えてきた。第１の例として、メモリチップからなるチップ状素子（以下適宜「チップ」という。）を樹脂封止して樹脂封止体を形成し、これを切断してメモリカードを製造する場合が挙げられる。メモリカードについては、ユーザーが直接指で持って取り扱うことから、高い外観品位が要求されている。第２の例として、透光性樹脂によってＬＥＤチップを樹脂封止して樹脂封止体を形成し、これを切断してＬＥＤパッケージを製造する場合が挙げられる。第３の例として、透光性樹脂を使用して樹脂成形体を形成し、これを切断してレンズ等の光学系部材を製造する場合が挙げられる。これらの場合において、被加工物の特性に応じて複数のレーザ光を選択して、集光レンズを使用してそれらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６４７５号公報（第６−９頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術によれば、石英ガラス等からなる集光レンズによって複数のレーザ光を集光させる必要がある。しかし、ある種のレーザ光（例えば、ＣＯ２ レーザによるＣＯ２ レーザ光）は、石英ガラス等に吸収される特性を有する。したがって、従来の技術によれば、集光レンズに吸収される特性を有するレーザ光を使用することができなかった。本発明が解決しようとする課題は、集光レンズに吸収される特性を有するレーザ光を含む複数のレーザ光を重畳させて被加工物を加工することができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」、及び、「発明を実施するための形態」との説明におけるかっこ内の符号は、説明における用語と図面に示された構成要素とを対比しやすくする目的で記載されたものである。また、これらの符号等は、「図面に示された構成要素に限定して、説明における用語の意義を解釈すること」を意味するものではない。
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、少なくとも２つのレーザ光を使用して被加工物（５）に対して加工を行うレーザ加工装置であって、第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を発生させる第２の光源（３、２８、３１）と、第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を第２の光源（３、２８、３１）から被加工物（５）に導く第２の光路（１５）と、第１の光路（１１）に設けられた第１の凹面反射鏡（１２）とを少なくとも備えるとともに、第１の光路（１１）には集光レンズ（１９）が設けられておらず、第１の凹面反射鏡（１２）には第２のレーザ光（１０、２９、３２）が通過する開口（１３）が設けられ、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０、２９、３２）とが重畳して照射されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ｂ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には第２の凹面反射鏡（３０）が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ｃ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には平面反射鏡（３３）が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｃ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には集光レンズ（１９）が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１のレーザ光（９）は集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１の光源（２）はＣＯ２ レーザ発振器であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光源（３、２８、３１）はファイバーレーザ発振器であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１の光源（２）はリングモードを有するレーザ光（９）を発生させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、加工は切断、穴開け、又は、表面処理のうち少なくともいずれか１つを目的とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るレーザ加工装置によれば、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を発生させる第２の光源（３、２８、３１）とを、少なくとも備える。第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）には、集光レンズ（１９）が設けられておらず、かつ、開口（１３）を有する第１の凹面反射鏡（１２）が設けられている。第２のレーザ光（１０、２９、３２）は、第１の凹面反射鏡（１２）に設けられた開口（１３）を通過して被加工物（５）に到達する。第１の凹面反射鏡（１２）によって反射された第１のレーザ光（９）は、収束して被加工物（５）に到達する。これにより、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）が集光レンズ（１９）を通過することなく、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０、２９、３２）とが重畳して照射される。したがって、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を含む複数のレーザ光を重畳させて被加工物（５）を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施例３に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例４に係るレーザ加工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るレーザ加工装置は、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０）を発生させる第２の光源（３）とを備える。第１のレーザ光（９）はリングモードを有する。第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）には、集光レンズ（１９）が設けられておらず、かつ、開口（１３）を有する第１の凹面反射鏡（１２）が設けられている。第２のレーザ光（１０）を第２の光源（３）から被加工物（５）に導く第２の光路（１５）には、集光レンズ（１９）が設けられている。集光レンズ（１９）によって集光された第２のレーザ光（１０）は、第１の凹面反射鏡（１２）に設けられた開口（１３）を通過して被加工物（５）に到達する。第１の凹面反射鏡（１２）によって反射された第１のレーザ光（９）は、収束して被加工物（５）に到達する。これにより、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）が集光レンズ（１９）を通過することなく、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０）とが重畳して照射される。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１に係るレーザ加工装置を、図１を参照して説明する。図１は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。なお、本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。また、同一の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００２０】
図１に示されたレーザ加工装置１Ａは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ａは、第１の光源２と第２の光源３と観察手段４とを備える。また、レーザ加工装置１Ａは、被加工物５を固定するステージ６を備える。ステージ６は、図のＸ、Ｙ及びＺ方向に移動する。これにより、レーザ光に対して被加工物５を移動させることができる。ステージ６については、必要に応じて、図のθ方向に回転することができるようにしてもよい。なお、レーザ光と被加工物５とが相対的に移動することができるようになっていればよい。
【００２１】
被加工物５としては、異種材料から構成される複合部材が挙げられる。複合部材としては、例えば、セラミックス製の回路基板であるセラミックス基板７の上に複数のＬＥＤチップ（図示なし）が実装され、それらのＬＥＤチップがシリコーン樹脂８によって一括して樹脂封止された樹脂封止体が挙げられる。本実施例では、シリコーン樹脂８を上にしてセラミックス基板７の面（図では下面）をステージ６に固定する。
【００２２】
第１の光源２は、例えばＣＯ２ レーザ発振器であって、集光レンズ（後述）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９を発生させる。ＣＯ２ レーザ光９は、リングモードを有するレーザ光であることが好ましい。第２の光源３は、例えばファイバーレーザ発振器であって、第２のレーザ光であるファイバーレーザ光１０を発生させる。ファイバーレーザ光１０は、集光レンズに吸収されないという性質を有する。
【００２３】
ＣＯ２ レーザ光９は、９〜１１μｍ程度の波長を有する。ＣＯ２ レーザ光９のスポット径とエネルギーとについては，加工条件、発振のモード、被加工物５の特性等によって大きく変わる。例えば、スポット径は２０μｍ〜１ｍｍ程度、エネルギーは数百Ｗ程度が考えられる。ファイバーレーザ光１０についてパルス発振であるＱ−ＳＷ発振を使用する場合には、スポット径は１０〜１００μｍ程度、エネルギーは５０μＪ〜１Ｊ／Ｐｕｌｓｅが考えられる。また、ファイバーレーザ光１０について連続発振による連続波を使用することもできる。
【００２４】
ＣＯ２ レーザ光９は、被加工物５を構成する材料のうちシリコーン樹脂８の切断に適したレーザ光である。ファイバーレーザ光１０は、被加工物５を構成する材料のうちセラミックス基板７の切断に適したレーザ光である。
【００２５】
ＣＯ２ レーザ光９を第１の光源２から被加工物５に導く第１の光路１１には、集光レンズが設けられておらず、かつ、第１の凹面反射鏡１２が設けられている。第１の凹面反射鏡１２には、ファイバーレーザ光１０が通過するための開口１３が設けられている。第１の凹面反射鏡１２は、モータ等からなる駆動装置１４によって図の矢印が示す両方向に微小に回転（回動）する。これらのことによって、被加工物５に対してＣＯ２ レーザ光９を照射すること、及び、被加工物５に対してＣＯ２ レーザ光９を走査させることができる。
【００２６】
ファイバーレーザ光１０を第２の光源３から被加工物５に導く第２の光路１５が、第１の凹面反射鏡１２よりも第２の光源３に近い側（図１では第１の凹面反射鏡１２の上方）に設けられている。第２の光路１５には、導光ケーブルである光ファイバー１６と、コリメータ１７と、ダイクロイックミラー１８と、集光レンズ１９とが設けられている。これにより、第２の光源３において発生したファイバーレーザ光１０は、光ファイバー１６によって導かれ、コリメータ１７によって光軸調整されるとともに平行に放射される。ファイバーレーザ光１０は、集光レンズ１９によって屈折することによって収束（集光）される。このことによって、ファイバーレーザ光１０は、開口１３を通過して被加工物５の表面２０（必要に応じて被加工物５の内部を含む。以下同じ。）に焦点を結んで被加工物５を照射する。焦点のＺ方向の位置は、光学的な手段又はステージ６の駆動によって適宜制御される。
【００２７】
観察手段４には、ＣＣＤカメラ２１と、結像レンズ２２と、バンドパスフィルター２３と、照明器２４と、ダイクロイックミラー２５と、上述したダイクロイックミラー１８とが含まれる。照明器２４において発生した照明光は、ダイクロイックミラー２５とダイクロイックミラー１８とによって順次反射されて被加工物５の表面２０を照らす。照明光によって表面２０が照らされることによって発生した反射光は、ダイクロイックミラー１８によって反射され、ダイクロイックミラー２５と、照明に適した特定の範囲の波長の光のみを透過させるという機能を有するバンドパスフィルター２３とを順次通過する。この反射光は、結像レンズ２２によってＣＣＤカメラ２１に到達する。これにより、ＣＣＤカメラ２１を通じて被加工物５の表面２０を観察しながらレーザ加工を行うことができる。
【００２８】
被加工物５の表面２０付近には、ノズル２６が設けられている。ノズル２６には、アシストガス（図示なし）を被加工物５の表面２０に向かって噴射するための噴射口２７が設けられている。ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とは、いずれも噴射口２７を通過して被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００２９】
レーザ加工装置１Ａの動作を、図１を参照して説明する。以下の動作において、ステージ６を使用して、ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とに対して被加工物５を移動させる。第１に、リングモードを有するＣＯ２ レーザ光９は、第１の凹面反射鏡１２によって反射されかつ集光される。これにより、ＣＯ２ レーザ光９は、集光レンズ１９を通過することなく、被加工物５の表面２０に焦点を結んで被加工物５を照射する。リングモードを有するＣＯ２ レーザ光９によって被加工物５が照射される領域は、平面視して円環状の形状を有する。ここで、「円環」とは、トーラスを平面視した形状を意味する。
【００３０】
第２に、コリメータ１７によって光軸調整されるとともに平行に放射されたファイバーレーザ光１０は、集光レンズ１９によって屈折することによって収束（集光）される。これにより、ファイバーレーザ光１０は、第１の凹面反射鏡１２の開口１３を通過して被加工物５の表面２０に焦点を結んで、ＣＯ２ レーザ光９によって被加工物５が照射される領域の内側において被加工物５を照射する。これらのことによって、重畳されたＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とを被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。
【００３１】
以上説明したレーザ加工装置１Ａの動作によって、まず、シリコーン樹脂８の切断に適したＣＯ２ レーザ光９によって照射された円環状の領域において、被加工物５を構成する材料のうちシリコーン樹脂８が除去される。ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とに対して被加工物５は移動しているので、その移動方向に沿った線状の領域であって円環の外径にほぼ等しい幅を有する領域においてシリコーン樹脂８が除去される。
【００３２】
次に、被加工物５を引き続いて移動させることによって、シリコーン樹脂８が除去された領域にファイバーレーザ光１０を照射する。これにより、セラミックス基板７の切断に適したファイバーレーザ光１０によって照射された円状の領域において、被加工物５を構成する材料のうちセラミックス基板７が除去される。したがって、被加工物５が完全に切断される。
【００３３】
以上説明したように、本実施例によれば、ＣＯ２ レーザ光９が集光レンズ１９を通過することなく、重畳されたＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とを被加工物５の表面２０に向かって照射する。したがって、集光レンズに吸収されるという性質を有するＣＯ２ レーザ光９と、ファイバーレーザ光１０とを重畳して、被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。これにより、集光レンズに吸収されるという性質を有するＣＯ２ レーザ光９を含む２つのレーザ光を重畳して被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。したがって、集光レンズに吸収されるという性質を有するレーザ光を含む２つのレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することによって、被加工物５を完全に切断することができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係るレーザ加工装置を、図２を参照して説明する。図２は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。なお、以下に示す各図においては、図１において示した観察手段４の図示を省略する。
【００３５】
図２に示されたレーザ加工装置１Ｂは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｂは、第１の光源２と第２の光源２８とを備える。第２の光源２８は、集光レンズに吸収されるという性質を有する第２のレーザ光２９を発生させる。第２のレーザ光２９は、第２の凹面反射鏡３０によって反射されかつ集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９とが重畳されて、被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００３６】
本実施例によれば、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９とを重畳させる。したがって、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光を被加工物の特性に応じて適宜選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。また、図１に示された光ファイバー１６とコリメータ１７とを使用しないので、レーザ加工装置１Ｂの高さを低くすることができる。
【００３７】
なお、第１の光源２と第２の光源２８とに加えて、更にレーザ光の種類を増やすこともできる。この場合には、レーザ光に応じて第１の凹面反射鏡１２、第２の凹面反射鏡３０、第３の凹面反射鏡、・・・というように凹面反射鏡の数を増やす。これにより、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する３種類以上のレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３に係るレーザ加工装置を、図３を参照して説明する。図３は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。
【００３９】
図３に示されたレーザ加工装置１Ｃは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｃは、第１の光源２と第２の光源３１とを備える。第２の光源３１は、集光レンズに吸収されないという性質を有する第２のレーザ光３２を発生させる。第２のレーザ光３２は平面反射鏡３３によって反射され、かつ、集光レンズ１９によって集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光３２とが重畳されて被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００４０】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、図１に示された光ファイバー１６とコリメータ１７とを使用しないので、レーザ加工装置１Ｃの高さを低くすることができる。
【実施例４】
【００４１】
本発明の実施例４に係るレーザ加工装置を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。
【００４２】
図４に示されたレーザ加工装置１Ｄは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｄは、第１の光源２と第２の光源２８と第３の光源３４とを備える。第３の光源３４は、集光レンズに吸収されないという性質を有する第３のレーザ光３５を発生させる。第３のレーザ光３５は平面反射鏡３６によって反射され、かつ、集光レンズ１９によって集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９と第３のレーザ光３５とが重畳されて被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００４３】
本実施例によれば、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９と、集光レンズに吸収されないという性質を有する第３のレーザ光３５とを重畳させる。これにより、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有するか否かという点で異なる特性を有する３種類のレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。したがって、被加工物の特性に応じて複数の種類のレーザ光を選択する場合に、選択肢を増やすことができる。
【００４４】
なお、ここまで説明した各実施例においては、集光レンズに吸収されるという性質を有する第１のレーザ光としてＣＯ２ レーザ光９を使用した。これに限らず、ＣＯ２ レーザ光９に代えて、集光レンズに吸収されるという性質を有する他の種類のレーザ光を使用することもできる。また、第１のレーザ光として、集光レンズに吸収されないという性質を有する他の種類のレーザ光を使用することもできる。また、第２のレーザ光として、ファイバーレーザ光１０の基本波及び高調波を使用することができる。また、ファイバーレーザ光１０として、パルス発振レーザ（超短パルスレーザを含む）によるレーザ光を使用してもよい。また、ファイバーレーザ光１０に代えて、集光レンズに吸収されないという性質を有する他の種類のレーザ光、例えば、ＹＡＧレーザの基本波及び高調波等を使用することもできる。
【００４５】
また、２つ及び３つのレーザ光を重畳させて被加工物５の表面２０に向かって照射する実施例について説明した。これに限らず、４つ以上のレーザ光を重畳させて被加工物５の表面２０に向かって照射することもできる。
【００４６】
また、被加工物５である樹脂封止体を完全に切断する加工（フルカット）を行う場合について説明した。これに限らず、被加工物５において厚さ方向の途中（厚さの半分程度）まで溝を形成する加工（ハーフカット）を行う場合においても本発明を適用することができる。また、被加工物５に浅い溝を形成する加工、貫通穴を形成する加工、止り穴を形成する加工、長穴を形成する加工等にも、本発明を適用することができる。また、加工としては、被加工物５の表面２０に対して表面処理を行う加工も含まれる。
【００４７】
また、被加工物５の種類と加工の種類とによっては、レーザ光と被加工物５とを相対的に移動させないという構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ レーザ加工装置
２ 第１の光源
３、２８、３１ 第２の光源
４ 観察手段
５ 被加工物
６ ステージ
７ セラミックス基板
８ シリコーン樹脂
９ ＣＯ２ レーザ光（第１のレーザ光）
１０ ファイバーレーザ光（第２のレーザ光）
１１ 第１の光路
１２ 第１の凹面反射鏡
１３ 開口
１４ 駆動装置
１５ 第２の光路
１６ 光ファイバー
１７ コリメータ
１８、２５ ダイクロイックミラー
１９ 集光レンズ
２０ 表面
２１ ＣＣＤカメラ
２２ 結像レンズ
２３ バンドパスフィルター
２４ 照明器
２６ ノズル
２７ 噴射口
２９、３２ 第２のレーザ光
３０ 第２の凹面反射鏡
３３、３６ 平面反射鏡
３４ 第３の光源
３５ 第３のレーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物にレーザ光を照射してその被加工物を加工するレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光による加工が広く行われている。レーザ光による加工は、被加工物を照射してその被加工物を加熱溶融させることによって行われる熱加工が主体である。また、近年ではパルス発振レーザにおいて、そのパルス幅が短いものを用いることで熱影響を抑制した高精度の加工（非熱加工）も可能である。
【０００３】
ところで、近年、異種材料から構成される複合部材を加工する場合や、光学系部材を加工する場合等において、外観品位に代表される加工品位として高いレベルが要求される場合が増えてきた。第１の例として、メモリチップからなるチップ状素子（以下適宜「チップ」という。）を樹脂封止して樹脂封止体を形成し、これを切断してメモリカードを製造する場合が挙げられる。メモリカードについては、ユーザーが直接指で持って取り扱うことから、高い外観品位が要求されている。第２の例として、透光性樹脂によってＬＥＤチップを樹脂封止して樹脂封止体を形成し、これを切断してＬＥＤパッケージを製造する場合が挙げられる。第３の例として、透光性樹脂を使用して樹脂成形体を形成し、これを切断してレンズ等の光学系部材を製造する場合が挙げられる。これらの場合において、被加工物の特性に応じて複数のレーザ光を選択して、集光レンズを使用してそれらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６４７５号公報（第６−９頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術によれば、石英ガラス等からなる集光レンズによって複数のレーザ光を集光させる必要がある。しかし、ある種のレーザ光（例えば、ＣＯ２ レーザによるＣＯ２ レーザ光）は、石英ガラス等に吸収される特性を有する。したがって、従来の技術によれば、集光レンズに吸収される特性を有するレーザ光を使用することができなかった。本発明が解決しようとする課題は、集光レンズに吸収される特性を有するレーザ光を含む複数のレーザ光を重畳させて被加工物を加工することができない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」、及び、「発明を実施するための形態」との説明におけるかっこ内の符号は、説明における用語と図面に示された構成要素とを対比しやすくする目的で記載されたものである。また、これらの符号等は、「図面に示された構成要素に限定して、説明における用語の意義を解釈すること」を意味するものではない。
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、少なくとも２つのレーザ光を使用して被加工物（５）に対して加工を行うレーザ加工装置であって、第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を発生させる第２の光源（３、２８、３１）と、第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を第２の光源（３、２８、３１）から被加工物（５）に導く第２の光路（１５）と、第１の光路（１１）に設けられた第１の凹面反射鏡（１２）とを少なくとも備えるとともに、第１の光路（１１）には集光レンズ（１９）が設けられておらず、第１の凹面反射鏡（１２）には第２のレーザ光（１０、２９、３２）が通過する開口（１３）が設けられ、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０、２９、３２）とが重畳して照射されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ｂ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には第２の凹面反射鏡（３０）が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ｃ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には平面反射鏡（３３）が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｃ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光路（１５）には集光レンズ（１９）が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１のレーザ光（９）は集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１の光源（２）はＣＯ２ レーザ発振器であることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第２の光源（３、２８、３１）はファイバーレーザ発振器であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、第１の光源（２）はリングモードを有するレーザ光（９）を発生させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るレーザ加工装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、上述のレーザ加工装置において、加工は切断、穴開け、又は、表面処理のうち少なくともいずれか１つを目的とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るレーザ加工装置によれば、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０、２９、３２）を発生させる第２の光源（３、２８、３１）とを、少なくとも備える。第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）には、集光レンズ（１９）が設けられておらず、かつ、開口（１３）を有する第１の凹面反射鏡（１２）が設けられている。第２のレーザ光（１０、２９、３２）は、第１の凹面反射鏡（１２）に設けられた開口（１３）を通過して被加工物（５）に到達する。第１の凹面反射鏡（１２）によって反射された第１のレーザ光（９）は、収束して被加工物（５）に到達する。これにより、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）が集光レンズ（１９）を通過することなく、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０、２９、３２）とが重畳して照射される。したがって、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を含む複数のレーザ光を重畳させて被加工物（５）を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例２に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施例３に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例４に係るレーザ加工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るレーザ加工装置は、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）を発生させる第１の光源（２）と、第２のレーザ光（１０）を発生させる第２の光源（３）とを備える。第１のレーザ光（９）はリングモードを有する。第１のレーザ光（９）を第１の光源（２）から被加工物（５）に導く第１の光路（１１）には、集光レンズ（１９）が設けられておらず、かつ、開口（１３）を有する第１の凹面反射鏡（１２）が設けられている。第２のレーザ光（１０）を第２の光源（３）から被加工物（５）に導く第２の光路（１５）には、集光レンズ（１９）が設けられている。集光レンズ（１９）によって集光された第２のレーザ光（１０）は、第１の凹面反射鏡（１２）に設けられた開口（１３）を通過して被加工物（５）に到達する。第１の凹面反射鏡（１２）によって反射された第１のレーザ光（９）は、収束して被加工物（５）に到達する。これにより、集光レンズ（１９）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光（９）が集光レンズ（１９）を通過することなく、被加工物（５）に対して第１のレーザ光（９）と第２のレーザ光（１０）とが重畳して照射される。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１に係るレーザ加工装置を、図１を参照して説明する。図１は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。なお、本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。また、同一の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。
【００２０】
図１に示されたレーザ加工装置１Ａは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ａは、第１の光源２と第２の光源３と観察手段４とを備える。また、レーザ加工装置１Ａは、被加工物５を固定するステージ６を備える。ステージ６は、図のＸ、Ｙ及びＺ方向に移動する。これにより、レーザ光に対して被加工物５を移動させることができる。ステージ６については、必要に応じて、図のθ方向に回転することができるようにしてもよい。なお、レーザ光と被加工物５とが相対的に移動することができるようになっていればよい。
【００２１】
被加工物５としては、異種材料から構成される複合部材が挙げられる。複合部材としては、例えば、セラミックス製の回路基板であるセラミックス基板７の上に複数のＬＥＤチップ（図示なし）が実装され、それらのＬＥＤチップがシリコーン樹脂８によって一括して樹脂封止された樹脂封止体が挙げられる。本実施例では、シリコーン樹脂８を上にしてセラミックス基板７の面（図では下面）をステージ６に固定する。
【００２２】
第１の光源２は、例えばＣＯ２ レーザ発振器であって、集光レンズ（後述）に吸収されるという性質を有する第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９を発生させる。ＣＯ２ レーザ光９は、リングモードを有するレーザ光であることが好ましい。第２の光源３は、例えばファイバーレーザ発振器であって、第２のレーザ光であるファイバーレーザ光１０を発生させる。ファイバーレーザ光１０は、集光レンズに吸収されないという性質を有する。
【００２３】
ＣＯ２ レーザ光９は、９〜１１μｍ程度の波長を有する。ＣＯ２ レーザ光９のスポット径とエネルギーとについては，加工条件、発振のモード、被加工物５の特性等によって大きく変わる。例えば、スポット径は２０μｍ〜１ｍｍ程度、エネルギーは数百Ｗ程度が考えられる。ファイバーレーザ光１０についてパルス発振であるＱ−ＳＷ発振を使用する場合には、スポット径は１０〜１００μｍ程度、エネルギーは５０μＪ〜１Ｊ／Ｐｕｌｓｅが考えられる。また、ファイバーレーザ光１０について連続発振による連続波を使用することもできる。
【００２４】
ＣＯ２ レーザ光９は、被加工物５を構成する材料のうちシリコーン樹脂８の切断に適したレーザ光である。ファイバーレーザ光１０は、被加工物５を構成する材料のうちセラミックス基板７の切断に適したレーザ光である。
【００２５】
ＣＯ２ レーザ光９を第１の光源２から被加工物５に導く第１の光路１１には、集光レンズが設けられておらず、かつ、第１の凹面反射鏡１２が設けられている。第１の凹面反射鏡１２には、ファイバーレーザ光１０が通過するための開口１３が設けられている。第１の凹面反射鏡１２は、モータ等からなる駆動装置１４によって図の矢印が示す両方向に微小に回転（回動）する。これらのことによって、被加工物５に対してＣＯ２ レーザ光９を照射すること、及び、被加工物５に対してＣＯ２ レーザ光９を走査させることができる。
【００２６】
ファイバーレーザ光１０を第２の光源３から被加工物５に導く第２の光路１５が、第１の凹面反射鏡１２よりも第２の光源３に近い側（図１では第１の凹面反射鏡１２の上方）に設けられている。第２の光路１５には、導光ケーブルである光ファイバー１６と、コリメータ１７と、ダイクロイックミラー１８と、集光レンズ１９とが設けられている。これにより、第２の光源３において発生したファイバーレーザ光１０は、光ファイバー１６によって導かれ、コリメータ１７によって光軸調整されるとともに平行に放射される。ファイバーレーザ光１０は、集光レンズ１９によって屈折することによって収束（集光）される。このことによって、ファイバーレーザ光１０は、開口１３を通過して被加工物５の表面２０（必要に応じて被加工物５の内部を含む。以下同じ。）に焦点を結んで被加工物５を照射する。焦点のＺ方向の位置は、光学的な手段又はステージ６の駆動によって適宜制御される。
【００２７】
観察手段４には、ＣＣＤカメラ２１と、結像レンズ２２と、バンドパスフィルター２３と、照明器２４と、ダイクロイックミラー２５と、上述したダイクロイックミラー１８とが含まれる。照明器２４において発生した照明光は、ダイクロイックミラー２５とダイクロイックミラー１８とによって順次反射されて被加工物５の表面２０を照らす。照明光によって表面２０が照らされることによって発生した反射光は、ダイクロイックミラー１８によって反射され、ダイクロイックミラー２５と、照明に適した特定の範囲の波長の光のみを透過させるという機能を有するバンドパスフィルター２３とを順次通過する。この反射光は、結像レンズ２２によってＣＣＤカメラ２１に到達する。これにより、ＣＣＤカメラ２１を通じて被加工物５の表面２０を観察しながらレーザ加工を行うことができる。
【００２８】
被加工物５の表面２０付近には、ノズル２６が設けられている。ノズル２６には、アシストガス（図示なし）を被加工物５の表面２０に向かって噴射するための噴射口２７が設けられている。ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とは、いずれも噴射口２７を通過して被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００２９】
レーザ加工装置１Ａの動作を、図１を参照して説明する。以下の動作において、ステージ６を使用して、ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とに対して被加工物５を移動させる。第１に、リングモードを有するＣＯ２ レーザ光９は、第１の凹面反射鏡１２によって反射されかつ集光される。これにより、ＣＯ２ レーザ光９は、集光レンズ１９を通過することなく、被加工物５の表面２０に焦点を結んで被加工物５を照射する。リングモードを有するＣＯ２ レーザ光９によって被加工物５が照射される領域は、平面視して円環状の形状を有する。ここで、「円環」とは、トーラスを平面視した形状を意味する。
【００３０】
第２に、コリメータ１７によって光軸調整されるとともに平行に放射されたファイバーレーザ光１０は、集光レンズ１９によって屈折することによって収束（集光）される。これにより、ファイバーレーザ光１０は、第１の凹面反射鏡１２の開口１３を通過して被加工物５の表面２０に焦点を結んで、ＣＯ２ レーザ光９によって被加工物５が照射される領域の内側において被加工物５を照射する。これらのことによって、重畳されたＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とを被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。
【００３１】
以上説明したレーザ加工装置１Ａの動作によって、まず、シリコーン樹脂８の切断に適したＣＯ２ レーザ光９によって照射された円環状の領域において、被加工物５を構成する材料のうちシリコーン樹脂８が除去される。ＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とに対して被加工物５は移動しているので、その移動方向に沿った線状の領域であって円環の外径にほぼ等しい幅を有する領域においてシリコーン樹脂８が除去される。
【００３２】
次に、被加工物５を引き続いて移動させることによって、シリコーン樹脂８が除去された領域にファイバーレーザ光１０を照射する。これにより、セラミックス基板７の切断に適したファイバーレーザ光１０によって照射された円状の領域において、被加工物５を構成する材料のうちセラミックス基板７が除去される。したがって、被加工物５が完全に切断される。
【００３３】
以上説明したように、本実施例によれば、ＣＯ２ レーザ光９が集光レンズ１９を通過することなく、重畳されたＣＯ２ レーザ光９とファイバーレーザ光１０とを被加工物５の表面２０に向かって照射する。したがって、集光レンズに吸収されるという性質を有するＣＯ２ レーザ光９と、ファイバーレーザ光１０とを重畳して、被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。これにより、集光レンズに吸収されるという性質を有するＣＯ２ レーザ光９を含む２つのレーザ光を重畳して被加工物５の表面２０に向かって照射することができる。したがって、集光レンズに吸収されるという性質を有するレーザ光を含む２つのレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することによって、被加工物５を完全に切断することができる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係るレーザ加工装置を、図２を参照して説明する。図２は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。なお、以下に示す各図においては、図１において示した観察手段４の図示を省略する。
【００３５】
図２に示されたレーザ加工装置１Ｂは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｂは、第１の光源２と第２の光源２８とを備える。第２の光源２８は、集光レンズに吸収されるという性質を有する第２のレーザ光２９を発生させる。第２のレーザ光２９は、第２の凹面反射鏡３０によって反射されかつ集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９とが重畳されて、被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００３６】
本実施例によれば、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９とを重畳させる。したがって、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光を被加工物の特性に応じて適宜選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。また、図１に示された光ファイバー１６とコリメータ１７とを使用しないので、レーザ加工装置１Ｂの高さを低くすることができる。
【００３７】
なお、第１の光源２と第２の光源２８とに加えて、更にレーザ光の種類を増やすこともできる。この場合には、レーザ光に応じて第１の凹面反射鏡１２、第２の凹面反射鏡３０、第３の凹面反射鏡、・・・というように凹面反射鏡の数を増やす。これにより、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する３種類以上のレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３に係るレーザ加工装置を、図３を参照して説明する。図３は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。
【００３９】
図３に示されたレーザ加工装置１Ｃは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｃは、第１の光源２と第２の光源３１とを備える。第２の光源３１は、集光レンズに吸収されないという性質を有する第２のレーザ光３２を発生させる。第２のレーザ光３２は平面反射鏡３３によって反射され、かつ、集光レンズ１９によって集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光３２とが重畳されて被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００４０】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、図１に示された光ファイバー１６とコリメータ１７とを使用しないので、レーザ加工装置１Ｃの高さを低くすることができる。
【実施例４】
【００４１】
本発明の実施例４に係るレーザ加工装置を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例に係るレーザ加工装置の概略図である。
【００４２】
図４に示されたレーザ加工装置１Ｄは、本実施例に係るレーザ加工装置である。レーザ加工装置１Ｄは、第１の光源２と第２の光源２８と第３の光源３４とを備える。第３の光源３４は、集光レンズに吸収されないという性質を有する第３のレーザ光３５を発生させる。第３のレーザ光３５は平面反射鏡３６によって反射され、かつ、集光レンズ１９によって集光される。そして、第１のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９と第３のレーザ光３５とが重畳されて被加工物５の表面２０に向かって照射される。
【００４３】
本実施例によれば、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有する２種類のレーザ光であるＣＯ２ レーザ光９と第２のレーザ光２９と、集光レンズに吸収されないという性質を有する第３のレーザ光３５とを重畳させる。これにより、それぞれ集光レンズに吸収されるという性質を有するか否かという点で異なる特性を有する３種類のレーザ光を被加工物の特性に応じて選択して、それらのレーザ光を重畳させて被加工物に向かって照射することができる。したがって、被加工物の特性に応じて複数の種類のレーザ光を選択する場合に、選択肢を増やすことができる。
【００４４】
なお、ここまで説明した各実施例においては、集光レンズに吸収されるという性質を有する第１のレーザ光としてＣＯ２ レーザ光９を使用した。これに限らず、ＣＯ２ レーザ光９に代えて、集光レンズに吸収されるという性質を有する他の種類のレーザ光を使用することもできる。また、第１のレーザ光として、集光レンズに吸収されないという性質を有する他の種類のレーザ光を使用することもできる。また、第２のレーザ光として、ファイバーレーザ光１０の基本波及び高調波を使用することができる。また、ファイバーレーザ光１０として、パルス発振レーザ（超短パルスレーザを含む）によるレーザ光を使用してもよい。また、ファイバーレーザ光１０に代えて、集光レンズに吸収されないという性質を有する他の種類のレーザ光、例えば、ＹＡＧレーザの基本波及び高調波等を使用することもできる。
【００４５】
また、２つ及び３つのレーザ光を重畳させて被加工物５の表面２０に向かって照射する実施例について説明した。これに限らず、４つ以上のレーザ光を重畳させて被加工物５の表面２０に向かって照射することもできる。
【００４６】
また、被加工物５である樹脂封止体を完全に切断する加工（フルカット）を行う場合について説明した。これに限らず、被加工物５において厚さ方向の途中（厚さの半分程度）まで溝を形成する加工（ハーフカット）を行う場合においても本発明を適用することができる。また、被加工物５に浅い溝を形成する加工、貫通穴を形成する加工、止り穴を形成する加工、長穴を形成する加工等にも、本発明を適用することができる。また、加工としては、被加工物５の表面２０に対して表面処理を行う加工も含まれる。
【００４７】
また、被加工物５の種類と加工の種類とによっては、レーザ光と被加工物５とを相対的に移動させないという構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ レーザ加工装置
２ 第１の光源
３、２８、３１ 第２の光源
４ 観察手段
５ 被加工物
６ ステージ
７ セラミックス基板
８ シリコーン樹脂
９ ＣＯ２ レーザ光（第１のレーザ光）
１０ ファイバーレーザ光（第２のレーザ光）
１１ 第１の光路
１２ 第１の凹面反射鏡
１３ 開口
１４ 駆動装置
１５ 第２の光路
１６ 光ファイバー
１７ コリメータ
１８、２５ ダイクロイックミラー
１９ 集光レンズ
２０ 表面
２１ ＣＣＤカメラ
２２ 結像レンズ
２３ バンドパスフィルター
２４ 照明器
２６ ノズル
２７ 噴射口
２９、３２ 第２のレーザ光
３０ 第２の凹面反射鏡
３３、３６ 平面反射鏡
３４ 第３の光源
３５ 第３のレーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
第１のレーザ光を発生させる第１の光源と、
第２のレーザ光を発生させる第２の光源と、
前記第１のレーザ光を前記第１の光源から前記被加工物に導く第１の光路と、
前記第２のレーザ光を前記第２の光源から前記被加工物に導く第２の光路と、
前記第１の光路に設けられた第１の凹面反射鏡とを少なくとも備えるとともに、
前記第１の光路には集光レンズが設けられておらず、
前記第１の凹面反射鏡には前記第２のレーザ光が通過する開口が設けられ、
前記被加工物に対して前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とが重畳して照射されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には第２の凹面反射鏡が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には平面反射鏡が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には集光レンズが設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたレーザ加工装置において、
前記第１のレーザ光は前記集光レンズに吸収されるという性質を有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたレーザ加工装置において、
前記第１の光源はＣＯ２ レーザ発振器であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光源はファイバーレーザ発振器であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記第１の光源はリングモードを有するレーザ光を発生させることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記加工は切断、穴開け、又は、表面処理のうち少なくともいずれか１つを目的とすることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１】
少なくとも２つのレーザ光を使用して被加工物に対して加工を行うレーザ加工装置であって、
第１のレーザ光を発生させる第１の光源と、
第２のレーザ光を発生させる第２の光源と、
前記第１のレーザ光を前記第１の光源から前記被加工物に導く第１の光路と、
前記第２のレーザ光を前記第２の光源から前記被加工物に導く第２の光路と、
前記第１の光路に設けられた第１の凹面反射鏡とを少なくとも備えるとともに、
前記第１の光路には集光レンズが設けられておらず、
前記第１の凹面反射鏡には前記第２のレーザ光が通過する開口が設けられ、
前記被加工物に対して前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とが重畳して照射されることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には第２の凹面反射鏡が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には平面反射鏡が設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光路には集光レンズが設けられていることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載されたレーザ加工装置において、
前記第１のレーザ光は前記集光レンズに吸収されるという性質を有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたレーザ加工装置において、
前記第１の光源はＣＯ２ レーザ発振器であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記第２の光源はファイバーレーザ発振器であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記第１の光源はリングモードを有するレーザ光を発生させることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載されたレーザ加工装置において、
前記加工は切断、穴開け、又は、表面処理のうち少なくともいずれか１つを目的とすることを特徴とするレーザ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４８２９９（Ｐ２０１２−１４８２９９Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０５６（Ｐ２０１１−８０５６）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（３９０００２４７３）ＴＯＷＡ株式会社 (192)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（３９０００２４７３）ＴＯＷＡ株式会社 (192)
【出願人】（５０４１４７２４３）国立大学法人 岡山大学 (444)
【Ｆターム（参考）】
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