本发明专利技术的课题在于确保激光光轴的稳定性。本发明专利技术的激光加工装置具备：光源，输出激光；光路调整部，调整该激光的光路；第１分光器，将激光分光；可动台，具有规定的可动区域并载置被加工物；可动台位置检测器，检测可动台的位置；第１光轴位置检测器，检测前述分光所得的激光的光轴位置；载置台，载置前述可动台、可动台位置检测器、和第１光轴位置检测器；光轴控制部，接受来自前述第１光轴位置检测器的输出，控制前述光路调整部，调整前述分光所得的激光的光轴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光加工装置，特别是涉及一种具有纳米级以上 精度的激光加工装置.
技术介绍
通常，激光加工装置具备照射被加工物的激光光源、和配备有栽置被加工物的可动台且具有耐振性的精密工作台，并具有下述工序 固定从激光光源输出的激光的基准点，使前述可动台在精密工作台上 的X-Y平面上移动而加工被加工物.在该加工工序中，考虑到检测精 密工作台上的可动台位置的位置检测器的误差、和因从激光光源到被 加工物的导光路径而产生的激光光轴的误差，可动台的位置检测器的 精度可实现10nm以下的精度，从激光光源输出的激光光轴稳定精度可 实现徵孤度级的精度.在专利文献1中，公开有可測定激光照射位置的、激光加工装置 中的聚光光学系统的聚光位置检测装置.该聚光位置检测装置设置 有位置传感器，多个受光元件配置成矩阵状，装卸自如地配置在X-Y工作台的规定位置上；判别装置，在朝向该位置传感器照射激光时， 检测构成位置传感器的各受光元件的输出，判别激光的聚光位置；运 算装置，基于该判别结果，算出聚光位罝相对于前述X-Y工作台的坐 标轴的偏差量.在该装置中，以位置传感器的X-Y方向坐标轴与X-Y工作台的X-Y 方向坐标轴一致的方式，将位置传感器安装到X-Y工作台上，使X-Y 工作台移动到规定位置，对位置传感器聚光照射激光.然后，检测构 成位置传感器的各受光元件的榆出，判别哪个受光元件受到了激光照 射，通过求出受光元件距位置传感器原点的坐标位置，便可求出激光 的聚光位置.专利文献l:特开平6-23577号公报专利文献1的激光位置检測装置配置在可装卸的可动台上，若是 具有微米单位精度的加工技术，則即使激光光轴穗定性为微弧度级也是允许的，所以可以将可动台的位置控制得较为适当.但是，在加工精度为纳米单位以下的愔况下，对于激光加工装置 的误差，尽管能容许可动台的位置检測器所造成的误差，但是不容许 激光光轴的摆动，激光照射点的稳定性引起的误差将成为问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光加工装置，其配置有用于监视激 光光轴的位置的光轴位置检测器，通过对照射到被加工物上的激光的 光轴偏差进行修正，而能应对纳米单位以下的加工精度.(1) 为实现上述目的，本专利技术的激光加工装置具备 光源，榆出激光；光路调整部，调整该激光的光路； 笫l分光器，将激光分光； 可动台，具有规定的可动区域并栽置被加工物； 可动台位置检測器，检测可动台的位置； 笫l光轴位置检測器，检測前述分光所得的激光的光轴位置； 栽置台，栽置前述可动台、可动台位罝检測器、和第1光轴位置 检測器；光轴控制部，接受来自前述笫1光轴位置检测器的输出，控制前 述光路调整部，调整前述分光所得的激光的光轴.(2) 另外，优选地，本专利技术的激光加工装置中的前述光轴控制部 进行棋糊控制.(3) 另外，优选地，本专利技术的激光加工装置还具有对前述分光所 得的激光进一步进行分光的第2分光器、和用于检测由第2分光器分 光所得的光轴的位置的笫2光轴位置检测器，控制前述光轴控制部， 使得在第1光轴位置检測器和笫2光轴位罝检測器中的规定位置上检 测到激光.(4) 另外，优选地，本专利技术的激光加工装置中的笫l光轴位置检 测器或第2光轴位置检测器的至少一个如下进行各激光光轴的位置检 测由笫1分光器分光所得的激光或由笫2分光器分光所得的激光由 球状的反射面反射，用四象限传感器受光.(5) 另外，优选地，本专利技术的激光加工装置，在前述笫l分光器和第1光轴位置检测器之间、或前述笫2分光器和笫2光轴位置检测器之间这两处的至少一处，配置有用于使激光通过的、具有规定口径 的针孔座.(1)技术方案1所述的专利技术，在将从激光光源输出的激光照射到 被加工物上之前的导光路径中，激光光轴产生微弧度级的振动，照射 点的位置产生误差，所以，将由例如矩阵状配置的受光元件构成的第1 光轴位置检测器配置在可动台的附近，对位置检测用的激光进行分 光，使该笫1光轴位置检測器接受分光所得激光的光轴，通过检测所 接受到的激光光轴的基准位置，算出与基准位置的偏差，基于算出的 值调整光路调整部，而对导光路径进行修正，由此可实现应对纳米单 位以下精度的激光加工装置.(2 )技术方案2所述的专利技术，进行棋糊控制，所以即使激光光轴 产生偏差，也可慢慢修正光轴的偏差，能以最小的误差进行激光加工.(3) 技术方案3所述的专利技术，控制前述光轴位置检测器，使得在 笫1光轴位置检测器和笫2光轴位置检測器中的规定位置上检测到激 光，所以激光光轴的基准点设置在2处，例如，以使该2处基准点维 持等间隔的方式调整光路调整部，来修正光路，可提高修正精度.(4) 技术方案4所述的专利技术，通过用球状的反射面反射并用四象限传慼器受光，而进行各激光光轴的位置检測，所以可使具有规定光 径的激光照射到各受光元件上，对光轴进行修正，使得受光强度(受 光面积)维持均等。另外，可将激光的受光面设定在任意部位，在激 光加工装置的设计上具有灵活性。(5) 技术方案5所述的专利技术，配置有用于使激光通过的、具有规 定口径的针孔座，所以可将激光缩小到規定的直径。附困说明困1是具有纳米单位精度的本专利技术激光加工装置1的整体结构概 略闺.困2是在第1光轴位置检測器中矩阵状排列的受光像素中、激光 照射点仅以1个象素作为基准像素而完全照射该像素的实施例。困3是在笫1光轴位置检測器中矩阵状排列的受光像素中、激光 的照射点均等地照射到形成四象限传感器的4个像素的一部分上的实施例。图4是关于第1光轴位置检測器10中的受光元件配置的变形实施例.困5是使用笫1光轴位置检測器和笫2光轴位置检测器检測激光 光轴位置的变形实施例.困6是困4的变形实施例.困7是表示在困l的聚光透镜9和笫1光轴位置检測器10之间配 置有由支承台71支承的针孔座的状态的放大困.困8是用于对本专利技术的激光加工装置的光路调整功能进行说明的 概略框困结构.困9是用于对受光强度的变化进行说明的困.困io是表示基于棋糊推理的光路调整步稞的流程困.闺11 (Al ) ~ ( A4 )及(Bl) ~ ( B4 )是表示相对于S，的隶属 函数的图.困12 (Al) - (A3)及(Bl) ~ (B3)是表示相对于厶S的隶属 函数的图.困13是用于对基于规則11~14的统一化的工序进行说明的困. 困14是用于对基于规則21~23的统一化的工序进行说明的困. 闺15 (A) ~ (D)是用于对作为统一化1和统一化2的隶属函数 的逻辑和而求出统一化3的工序进行说明的困.具体实施例方式对本专利技术的优逸实施方式举出实施例，参照附闺进行说明.其中， 各困中对相同要素赋予相同的附困标记，有时适当地省略其说明. 困1表示具有纳米单位精度的本专利技术激光加工装置1的整体结构 概略困.该激光加工装置l包括光源2、光路调整部4、半透镜(第 1分光器)8、全反射镜13、可动台6、可动台位置检测器12、第1光 轴位置检测器(光检測器)10、栽物台7、光轴控制部5、聚光透镜9、 9，.此外，所有的构成要素1~12都配置在防振台3上.激光光源2输出飞秒激光或UV激光来作为基本波.光路调整部4 (详细情况参照闺8)具有反射从激光光源2输入的激光的多个全反射镜(在困8中有2个22和24 ),在该全反射镜上，具有用于改变激 光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光加工装置，具备： 光源，输出激光； 光路调整部，调整该激光的光路； 第１分光器，将激光分光； 可动台，具有规定的可动区域并载置被加工物； 可动台位置检测器，检测可动台的位置； 第１光轴位置检测器，检测前述分光所得的激光的光轴位置； 载置台，载置前述可动台、可动台位置检测器、和第１光轴位置检测器； 光轴控制部，接受来自前述第１光轴位置检测器的输出，控制前述光路调整部，调整前述分光所得的激光的光轴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：奥野雅史，渡部明，
申请(专利权)人：彩霸阳光株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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