本发明专利技术提供激光加工装置和激光加工方法。激光加工装置通过对对象物照射激光而在对象物的内部形成改质区域。激光加工装置包括：支撑部；激光光源；与显示于显示部的调制图案对应地调制激光的空间光调制器；将由空间光调制器调制后的激光聚光至对象物的聚光部；经由透镜接收由空间光调制器调制后的激光的摄像部；和执行对由空间光调制器调制后的激光的准直状态进行监视的监视模式的监视模式执行部，在监视模式中，使空间光调制器的显示部显示与准直状态对应地使摄像部的摄像结果规则地变化的监视用图案，并且输出关于由该空间光调制器调制后的激光的与摄像部的摄像结果相关的信息。息。息。
【技术实现步骤摘要】
激光加工装置和激光加工方法
[0001]本专利技术涉及激光加工装置和激光加工方法。
技术介绍
[0002]已知有通过对对象物照射激光而在对象物的内部形成改质区域的激光加工装置(例如，参照日本特开2011
‑
051011号公报)。这样的激光加工装置包括支撑对象物的支撑部、出射激光的激光光源、对由激光光源出射的激光进行调制的空间光调制器和将由空间光调制器调制后的激光聚光于被支撑部支撑的对象物的聚光部。
技术实现思路
[0003]在上述那样的激光加工装置中，例如为了在对象物的内部高精度地形成改质区域，优化由空间光调制器调制后的激光的准直状态是重要的。关于这一点，在上述那样的激光加工装置中，例如如果不尝试使配置在激光的光路上的透镜等光学部件沿光路移动，则难以判断该准直状态是否最佳。
[0004]因此，本专利技术的目的在于，提供能够容易地判断激光的准直状态是否最优化的激光加工装置和激光加工方法。
[0005]本专利技术的一个方面的激光加工装置，是通过对对象物照射激光而在对象物的内部形成改质区域的激光加工装置，包括：支撑对象物的支撑部；出射激光的激光光源；具有由激光光源出射的激光入射的显示部，与显示于显示部的调制图案对应地调制激光的空间光调制器；将由空间光调制器调制后的激光聚光至被支撑部支撑的对象物的聚光部；经由透镜接收由空间光调制器调制后的激光的摄像部；和执行对由空间光调制器调制后的激光的准直状态进行监视的监视模式的监视模式执行部，在监视模式中，使空间光调制器的显示部显示与准直状态对应地使摄像部的摄像结果规则地变化的调制图案即监视用图案，并且输出关于由该空间光调制器调制后的激光的与摄像部的摄像结果相关的信息。
[0006]在该激光加工装置中，当执行监视模式时，在空间光调制器的显示部显示监视用图案来调制激光，该激光经由透镜在摄像部被接收，输出关于摄像部的摄像结果的信息。摄像部的摄像结果根据监视用图案与激光的准直状态(以下，也简称为“准直状态”)对应地规则地变化，因此能够通过基于所输出的关于该摄像结果的信息，而不使配置在激光的光路上的透镜等移动地掌握准直状态是怎样的状态。即，能够容易地判断激光的准直状态是否最优化。
[0007]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是与准直状态对应地由摄像部摄像的激光的光束形状的椭圆率变化的调制图案。在这种情况下，能够通过基于由摄像部摄像的激光的光束形状的椭圆率，掌握准直状态是怎样的状态。
[0008]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是在准直状态由平行的状态向发散侧或收敛侧偏移的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为椭圆形状，且在准直状态为平行的状态的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为正圆形状或与
该椭圆形状相比更接近正圆的形状的调制图案。在这种情况下，能够通过基于由摄像部摄像的激光的光束形状是椭圆形状还是正圆形状或与该椭圆形状相比更接近正圆的形状，掌握准直状态是怎样的状态。
[0009]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是对激光赋予像散的调制图案即像散图案。由此能够具体地实现：在准直状态从平行的状态向发散侧或收敛侧偏移的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为椭圆形状，且在准直状态为平行的状态的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为正圆形状或与该椭圆形状相比更接近正圆的形状。
[0010]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是以实现柱面透镜的作用的方式生成的调制图案即柱面透镜图案。由此能够具体地实现：在准直状态从平行的状态向发散侧或收敛侧偏移的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为椭圆形状，且在准直状态为平行的状态的情况下，由摄像部摄像的激光的光束形状成为正圆形状或与该椭圆形状相比更接近正圆的形状。
[0011]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，也可以在监视模式中，作为与摄像部的摄像结果相关的信息的输出，输出与由摄像部摄像的激光的光束形状的椭圆率相关的信息。在这种情况下，能够从所输出的关于椭圆率的信息掌握准直状态是怎样的状态。
[0012]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，与椭圆率相关的信息也可以包含与激光的光轴正交的第1方向上的光束形状的宽度和与激光的光轴和第1方向正交的第2方向上的光束形状的宽度。在这种情况下，能够从第1方向和第2方向上的光束形状的宽度掌握准直状态是怎样的状态。
[0013]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，也可以是监视用图案是以越是准直状态从平行的状态向发散侧或收敛侧偏移，椭圆率越是远离1的方式变化的调制图案，在监视模式中，判定由摄像部摄像的激光的光束形状的椭圆率是否在规定范围内，在判定为椭圆率在规定范围外的情况下，作为与摄像部的摄像结果相关的信息的输出，输出唤起注意的通知。由此，例如在发生了准直状态向发散侧或收敛侧偏移一定量以上那样的装置异常的情况下，能够提醒用户注意。
[0014]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是与准直状态对应地关于由摄像部摄像的激光的强度的规定方向上的线轮廓的峰数变化的调制图案。在这种情况下，能够通过基于关于由摄像部摄像的激光的强度的规定方向上的线轮廓的峰数(以下，还称为“线轮廓峰数”)，掌握准直状态是怎样的状态。
[0015]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视用图案也可以是使激光分支为聚光点的位置在规定方向和激光的光轴方向上相互分离的至少2个分支激光的调制图案即散焦图案。由此，能够具体地实现线轮廓峰数与准直状态对应地变化。
[0016]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，监视模式执行部也可以具有受理来自用户的输入的输入受理部，并在由用户经由输入受理部进行使监视模式开始的输入的情况下开始监视模式。由此，能够在用户期望的时机执行监视模式。
[0017]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，也可以是监视模式执行部具有显示与摄像部的摄像结果相关的信息的信息显示部，在监视模式中，作为与摄像部的摄像结果相关的信息的输出，在信息显示部显示与由摄像部摄像的激光的光束形状相关的图像。由此，能
够从在信息显示部显示的关于光束形状的图像来掌握准直状态是怎样的状态。
[0018]本专利技术的一个方面的激光加工装置也可以包括配置在激光的光路上的激光光源与空间光调制器之间，调整准直状态的准直状态调整部，在监视模式中，通知用于根据摄像部的摄像结果以准直状态成为平行的状态的方式调整准直状态调整部的指南。由此，能够容易地将准直状态调整为平行的状态。
[0019]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，摄像部也可以经由透镜接收从激光的光路上的空间光调制器与聚光部之间分支的激光的一部分。在这种情况下，能够将从空间光调制器与聚光部之间分支的激光的一部分在监视模式中加以利用。
[0020]在本专利技术的一个方面的激光加工装置中，摄像部也可以经由聚光部和透镜接收被对象物反射后的激光。在这种情况下，能够将被对象物反射的激光在监视模式中加以利用。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光加工装置，其特征在于：是通过对对象物照射激光而在所述对象物的内部形成改质区域的激光加工装置，包括：支撑部，其支撑所述对象物；激光光源，其出射所述激光；空间光调制器，其具有由所述激光光源出射的所述激光入射的显示部，与显示于所述显示部的调制图案对应地调制所述激光；聚光部，其将由所述空间光调制器调制后的所述激光聚光至被所述支撑部支撑的所述对象物；摄像部，其经由透镜接收由所述空间光调制器调制后的所述激光；和监视模式执行部，其执行对由所述空间光调制器调制后的所述激光的准直状态进行监视的监视模式，在所述监视模式中，使所述空间光调制器的所述显示部显示作为与所述准直状态对应地使所述摄像部的摄像结果规则地变化的调制图案的监视用图案，并且输出关于由该空间光调制器调制后的所述激光的与所述摄像部的摄像结果相关的信息。2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是与所述准直状态对应地由所述摄像部摄像的所述激光的光束形状的椭圆率变化的调制图案。3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是在所述准直状态由平行的状态向发散侧或收敛侧偏移的情况下，由所述摄像部摄像的所述激光的光束形状成为椭圆形状，且在所述准直状态为平行的状态的情况下，由所述摄像部摄像的所述激光的光束形状成为正圆形状或与该椭圆形状相比更接近正圆的形状的调制图案。4.如权利要求2或3所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是作为对所述激光赋予像散的调制图案的像散图案。5.如权利要求2或3所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是作为以实现柱面透镜的作用的方式生成的调制图案的柱面透镜图案。6.如权利要求2～5中的任一项所述的激光加工装置，其特征在于：在所述监视模式中，作为与所述摄像部的摄像结果相关的信息的输出，输出与由所述摄像部摄像的所述激光的光束形状的椭圆率相关的信息。7.如权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于：与所述椭圆率相关的信息包含与所述激光的光轴正交的第1方向上的所述光束形状的宽度和与所述激光的光轴和所述第1方向正交的第2方向上的所述光束形状的宽度。8.如权利要求2～7中的任一项所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是以越是所述准直状态从平行的状态向发散侧或收敛侧偏移，所述椭圆率越是远离1的方式变化的调制图案，在所述监视模式中，
判定由所述摄像部摄像的所述激光的光束形状的椭圆率是否在规定范围内，在判定为所述椭圆率在所述规定范围外的情况下，作为与所述摄像部的摄像结果相关的信息的输出，输出唤起注意的通知。9.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是与所述准直状态对应地关于由所述摄像部摄像的所述激光的强度的规定方向上的线轮廓的峰数变化的调制图案。10.如权利要求9所述的激光加工装置，其特征在于：所述监视用图案是作为使所述激光分支为聚光点的位置在所述规定方向和所述激光的光轴方向上相互分离的至少2个分支激光的调制图案的散焦图案。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：荻原孝文，奥间惇治，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：
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