光掃描裝置及激光加工裝置制造方法
【專利摘要】光掃描裝置（13）具備在使入射的激光繞投光中心（C）發(fā)生角位移的同時發(fā)射入射的激光的投光單元（30）、和具有將來自于投光單元（30）的激光進(jìn)行反射而落射的拋物面（32a）的反射單元（32）。投光中心（C）配置在拋物面（32a）的焦點（F）上。投光單元（30）以激光的旋轉(zhuǎn)角越遠(yuǎn)離作為在拋物面（32a）的頂點（V）上反射時的旋轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)角而激光的角速度越小的形式發(fā)射激光。激光加工裝置（10）具備該光掃描裝置（13），由反射單元（32）使激光落射至工件（90）上，從而在該工件（90）上形成加工線（93）。
【專利說明】光掃描裝置及激光加工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使激光掃描的光掃描裝置、以及具備這樣的光掃描裝置而在工件上通 過激光形成加工線的激光加工裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在薄膜太陽能電池的生產(chǎn)工廠中，對在玻璃基板的一面上使金屬膜、硅膜等的半 導(dǎo)體成膜而形成的工件，使用激光加工裝置進(jìn)行圖形加工處理。在圖形加工處理中，使激光 在工件的薄膜層的表面上直線掃描，從而沿著激光的掃描線局部地去除薄膜層，以此形成 直線狀的槽(劃線)。
[0003] -般而言，在圖形加工處理用激光加工裝置中，考慮到進(jìn)行微細(xì)加工、容易抑制熱 影響等，而在激光中應(yīng)用脈沖激光。在激光中應(yīng)用脈沖激光時，使激光以使在某一正時振蕩 的激光的照射區(qū)域與僅提前一個脈沖寬度振蕩的激光的照射區(qū)域在工件上局部重疊的方 式掃描，借助于此確保劃線的連續(xù)性。另外，相鄰的兩個脈沖的激光的照射區(qū)域相重疊的區(qū) 域被稱為"重疊區(qū)"。
[0004] 以往，已知形成為通過安裝于弧上的反射鏡使來自于偏向器的激光反射，并且使 激光從該反射鏡落射至工件上的結(jié)構(gòu)的激光加工裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1 )。在該激光加 工裝置中，偏向器的偏向中心配置在弧的中心。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了與偏向器的旋轉(zhuǎn)角無關(guān) 地使激光大致垂直地入射至工件上、和與偏向器的旋轉(zhuǎn)角無關(guān)地使從偏向中心至工件的光 程長度大致保持恒定等的嘗試。而且，與光束同軸地配置有攝像機(jī)的圖像攝像軸，并且基于 由該圖像得到的加工對象的位置及種類信息控制激光的位置及輸出。又，通過在工件的落 射范圍內(nèi)覆蓋掩膜，以此可以實現(xiàn)多樣化的加工。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)： 專利文獻(xiàn)： 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-000625號公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題： 然而，在專利文獻(xiàn)1公開的激光加工裝置中，將運(yùn)動性好的馬達(dá)使用于驅(qū)動偏向器的 馬達(dá)，但是并未考慮到偏向器的動作速度及激光的掃描速度。因此，假如使用專利文獻(xiàn)1公 開的激光加工裝置形成直線的加工線的情況下，如果僅僅以等速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動偏向器，則從偏 向器發(fā)射的激光以等速發(fā)生角位移。于是，從弧的頂點附近落射的激光的掃描速度、和從遠(yuǎn) 離弧的頂點的位置落射的激光的掃描速度之間產(chǎn)生差異。像這樣在使激光以非等速進(jìn)行掃 描時，在一條劃線內(nèi)根據(jù)位置不同而重疊區(qū)的大小發(fā)生變化，從而導(dǎo)致發(fā)生加工不均。
[0007] 本發(fā)明是為了解決上述問題而形成的，其目的是使激光的入射角盡可能垂直而使 激光在掃描線上盡可能連續(xù)聚焦，且使激光的掃描速度盡可能為等速。
[0008] 解決問題的手段： 根據(jù)本發(fā)明的光掃描裝置具備在使激光繞投光中心發(fā)生角位移的同時發(fā)射激光的投 光單元、和具有將來自于所述投光單元的激光進(jìn)行反射而落射的拋物面的反射單元；所述 投光中心配置在所述拋物面的焦點上；所述投光單元在使激光以激光的旋轉(zhuǎn)角越遠(yuǎn)離作為 激光在所述拋物面的頂點上反射時的旋轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)角而激光的角速度越小的形式以非等 速發(fā)生角位移的同時發(fā)射激光。
[0009] 假設(shè)激光以等速發(fā)生角位移，則在激光的旋轉(zhuǎn)角為基準(zhǔn)角的附近時的激光的掃描 速度比較小。相反地，在激光的旋轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)離基準(zhǔn)角時的激光的掃描速度比較大。像這樣，激 光的掃描速度隨著激光的旋轉(zhuǎn)角的變化而變化。
[0010] 相對于此，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，激光以非等速發(fā)生角位移。而且，激光的旋轉(zhuǎn)角越遠(yuǎn)離 基準(zhǔn)角，激光的角速度越小。因此，可以減小激光的掃描速度的變化。因此，可以使激光的 掃描速度盡可能等速。又，將投光中心配置在拋物面的焦點上，因此可以與激光的旋轉(zhuǎn)角無 關(guān)地使激光的入射角垂直，可以與激光的旋轉(zhuǎn)角無關(guān)地使從投光中心至掃描線的光程長度 保持恒定。又，拋物面的制作比較容易，因此可以抑制光掃描裝置的制作成本提高。
[0011] 也可以是所述投光單元具備具有多個反射面的旋轉(zhuǎn)多面鏡；在入射至所述旋轉(zhuǎn)多 面鏡的激光通過所述多個反射面中的一個反射面的期間形成一條掃描線，在形成所述一條 掃描線的期間所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角通過所述基準(zhǔn)角。
[0012] 根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，通過在改變激光的角速度的同時使旋轉(zhuǎn)多面鏡（多面反射鏡）向相 同方向旋轉(zhuǎn)，以此可以使激光沿著多條掃描線進(jìn)行掃描。
[0013] 也可以是在激光的旋轉(zhuǎn)角為所述基準(zhǔn)角時，激光入射至所述多個反射面中的任意 的反射面的中間點。
[0014] 根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在激光通過相鄰的反射面相連接的棱部時，可以使激光的角速度 連續(xù)。
[0015] 也可以是在將所述焦點和所述頂點的距離作為a、將激光的掃描速度作為Vx、將從 激光的旋轉(zhuǎn)角為所述基準(zhǔn)角的時刻起所經(jīng)過的時間作為t、將激光的角速度作為ω的情況 下，所述投光單元在使激光以滿足《=V x/a{l + (VxXt/2a)2}的形式以非等速發(fā)生角位移 的同時發(fā)射激光。
[0016] 根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，可以使激光以等速直線移動。另外，從激光的旋轉(zhuǎn)角為所述基準(zhǔn)角 的時刻起所經(jīng)過的時間t可以是正值，也可以是零，又可以是負(fù)值。t為負(fù)值時，t表示激光 的旋轉(zhuǎn)角達(dá)到基準(zhǔn)角的所需時間。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的激光加工裝置具備如上述那樣的光掃描裝置，并且由所述反射單元 使激光落射至工件上，從而在工件上形成加工線。
[0018] 根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，可以使在工件上的激光的掃描速度盡可能等速，可以使激光向工 件入射的入射角度與激光的旋轉(zhuǎn)角無關(guān)地保持垂直，可以使從投光中心至工件的光程長度 與激光的旋轉(zhuǎn)角無關(guān)地保持恒定。因此，可以在抑制加工不均的同時改善加工效率。
[0019] 也可以是具備以一定的搬運(yùn)速度向搬運(yùn)方向搬運(yùn)工件的搬運(yùn)裝置；所述拋物面在 相對于所述搬運(yùn)方向交叉的方向上延伸配置；在通過所述搬運(yùn)裝置搬運(yùn)工件的同時連續(xù)運(yùn) 行所述投光單元，借助于此在工件上以在所述搬運(yùn)方向上排列的形式形成在相對于所述搬 運(yùn)方向成直角的掃描方向上延伸的多條加工線。
[0020] 根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，可以在搬運(yùn)工件的同時形成加工線，因此可以縮短節(jié)拍時間。
[0021] 發(fā)明效果： 本發(fā)明在使激光向工件入射的入射角盡可能保持垂直且使激光在工件上盡可能連續(xù) 聚焦的同時使在工件上的激光的掃描速度盡可能保持等速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是概念性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖； 圖2是示出圖1所示的激光加工裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖； 圖3是示出工件的搬運(yùn)方向Y、劃線的加工方向X和激光的實際掃描方向X'之間的關(guān) 系性的概念圖； 圖4是在以劃線的加工方向X作為橫軸、以激光的落射方向Z作為縱軸的平面直角坐 標(biāo)系中示出的激光掃描頭的概念圖，是示出拋物鏡和多面反射鏡的投光中心之間的位置關(guān) 系、且示出激光在加工方向X上的位置、激光在加工方向X上的掃描速度、多面反射鏡的旋 轉(zhuǎn)角度和多面反射鏡的角速度之間的關(guān)系的概念圖； 圖5是示出圖1所示的激光加工裝置的動作的一個示例的時序圖。

【具體實施方式】
[0023] 以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施形態(tài)。關(guān)于相同或?qū)?yīng)的要素，對所有附圖標(biāo)以 相同符號，省略重復(fù)的詳細(xì)說明。
[0024] (激光加工裝置的概要結(jié)構(gòu)） 圖1是概念性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)的激光加工裝置10的結(jié)構(gòu)的立體圖。根 據(jù)本實施形態(tài)的激光加工裝置10例如在薄膜太陽能電池的生產(chǎn)工廠中較好地利用于圖形 加工處理中。在將激光加工裝置10利用于圖形加工處理時，在工件90中應(yīng)用在基板91的 一面使薄膜層92成膜而形成的板狀或薄膜狀構(gòu)件，且激光入射至與薄膜層92的表面相反 側(cè)的面（以下稱為"入射面90a")。在薄膜層92中包含在基板91的一面上直接成膜的透明 電極層、和在透明電極層的表面上成膜的光電轉(zhuǎn)換層等。
[0025] 根據(jù)本實施形態(tài)的激光加工裝置10向在與入射面90a平行的面內(nèi)的一方向Y(以 下稱為"搬運(yùn)方向Y")恒速搬運(yùn)工件90。與此同時，向相對于入射面90a垂直的方向Z (以 下稱為"落射方向Z")照射激光，并且使該激光在工件90上直線掃描。借助于此，使激光透 過基板91，薄膜層92的表層在激光的照射位置上被去除，從而在薄膜層92上形成直線狀的 槽93 (以下稱為"劃線93")。激光的掃描是在搬運(yùn)方向Y上改變位置的同時執(zhí)行多次，借 助于此在同一個工件90上形成多條劃線93。多條劃線93形成為在搬運(yùn)方向Y上隔著等間 隔配置且平行于與搬運(yùn)方向Y正交的方向X (以下稱為"加工方向X"）地延伸的結(jié)構(gòu)。
[0026] 在本實施形態(tài)中，使入射面90a處于朝向水平的狀態(tài)地搬運(yùn)工件90,因此，加工方 向X及搬運(yùn)方向Y為水平方向，落射方向Z為鉛垂方向。在以下說明中，以該工件90的姿 勢為前提，但是該姿勢只是一個示例，可以適當(dāng)變更。
[0027] 如圖1所示，根據(jù)本實施形態(tài)的激光加工裝置10主要具備搬運(yùn)裝置11、激光振蕩 器12及激光掃描頭13。
[0028] 搬運(yùn)裝置11具備支持工件90并將工件90向搬運(yùn)方向Y搬運(yùn)的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21、和驅(qū) 動搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21的搬運(yùn)執(zhí)行器22 (參照圖2)。例如，搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21具備在加工方向X上延伸 且在搬運(yùn)方向Y上排列的多個旋轉(zhuǎn)軸23、和設(shè)置于各旋轉(zhuǎn)軸23上并與對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸23 - 起旋轉(zhuǎn)的輥24。工件90以使入射面90a朝下方而使薄膜層92朝上方的姿勢載置于輥24 的周面上。搬運(yùn)執(zhí)行器22例如是電動馬達(dá)，同步地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動多個旋轉(zhuǎn)軸23。于是，輥24上 的工件90向搬運(yùn)方向Y被搬運(yùn)。
[0029] 激光振蕩器12以毫秒?微秒數(shù)量級的脈沖寬度（S卩，千赫?兆赫數(shù)量級的頻率)振 蕩脈沖激光，并且將該激光向激光掃描頭13出射。另外，激光可以是固體激光，也可以是液 體激光，又可以是氣體激光。在從激光振蕩器12至入射面90a的光路上以能夠使激光在薄 膜層92上聚焦的形式設(shè)置有透鏡15。在圖1中，例示將透鏡15設(shè)置在激光振蕩器12和激 光掃描頭13之間的情況，但是透鏡15的配置并不特別限定。
[0030] 激光掃描頭13在使來自于激光振蕩器12的激光偏向的同時向工件90照射激光， 并且使激光沿著在工件90上或工件90內(nèi)直線延伸的掃描線進(jìn)行掃描。在本實施形態(tài)中， 激光掃描頭13配置在比搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21靠近下方的位置上，激光的落射方向Z為鉛垂向上的 方向。激光以避開旋轉(zhuǎn)軸23的形式從下方向上方照射，并且從下方入射至入射面90a。
[0031] 激光掃描頭13具備在使激光繞著投光中心C發(fā)生角位移的同時進(jìn)行發(fā)射的發(fā)射 部30、和具有反射來自于發(fā)射部30的激光而使其落射至工件90上的拋物面的反射部。更 具體而言，作為構(gòu)成使激光掃描的光學(xué)系統(tǒng)的元件，具備使入射的激光繞著投光中心C發(fā) 生角位移的多面反射鏡31、和反射來自于多面反射鏡31的激光的拋物鏡32。來自于拋物 鏡32的激光向上通過在落射方向Z上延伸的光路，并從下方垂直入射至入射面90a。激光 掃描頭13還具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動多面反射鏡31的偏向執(zhí)行器33、和內(nèi)設(shè)多面反射鏡31及拋物鏡 32的框體34。多面反射鏡31及偏向執(zhí)行器33構(gòu)成投光部30,拋物鏡32構(gòu)成反射部。
[0032] 多面反射鏡31具有正多角柱狀的外形，多個反射鏡面41?46分別設(shè)置在多面反 射鏡31的側(cè)面上。在圖1中，例示了多面反射鏡31具有六個反射鏡面41?46,且這些反 射鏡面41?46在從多面反射鏡31的中心軸線方向觀察時形成正六角形的情況，但是多面 反射鏡31的反射鏡面數(shù)量不限于六個。偏向執(zhí)行器33例如是電動馬達(dá)，將多面反射鏡31 繞著多面反射鏡31的中心軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0033] 來自于激光振蕩器12的激光在框體34內(nèi)朝向落射方向Z正方向側(cè)(鉛垂方向上 側(cè))，并且從下方入射至多面反射鏡31。在入射的激光通過某一個反射鏡面的期間，多面反 射鏡31旋轉(zhuǎn)360/N[度](N :反射鏡面數(shù))。"激光通過某一個反射鏡面的期間"是指從激光 入射至由該反射鏡面(例如面41)、和在鏡旋轉(zhuǎn)方向正方向側(cè)與該反射鏡面連續(xù)的反射鏡面 (例如面46)所形成的始點棱部(例如棱部41a)的時刻開始至入射至由該反射鏡面(例如面 41)、和在鏡旋轉(zhuǎn)方向反方向側(cè)與該反射鏡面連續(xù)的反射鏡面(例如面42)所形成的終點棱 部(例如棱部41b)的時刻的期間，即激光在該反射鏡面(例如面41)上反射的期間。在該期 間，激光在旋轉(zhuǎn)的該反射鏡面上反射，并且繞著位于該反射鏡面上的投光中心C以360X2/ N[度]的旋轉(zhuǎn)角度范圍發(fā)生角位移（N:反射鏡面數(shù))。在激光在某一個反射鏡面(例如面 41)上結(jié)束通過時，激光開始通過(例如面41)在鏡旋轉(zhuǎn)方向反方向側(cè)與該反射鏡面連續(xù)的 反射鏡面(例如面42)。因此，相鄰的兩個反射鏡面所形成的棱部(例如棱部41b)對于鏡旋 轉(zhuǎn)方向正方向側(cè)的反射鏡面(例如面41)來說相當(dāng)于終點棱部，對于鏡旋轉(zhuǎn)方向反方向側(cè)的 反射鏡面(例如面42)來說相當(dāng)于始點棱部。
[0034] 拋物鏡32具有從多面反射鏡31的中心軸線方向觀察時形成拋物線的反射鏡面 32a。像這樣構(gòu)成反射部的拋物鏡32具有形成拋物面的反射鏡面32a，但是在這里所稱的 "拋物面"并非是所謂的旋轉(zhuǎn)拋物面而是截面形成拋物線的面。多面反射鏡31及拋物鏡32 以使投光中心C位于拋物面的焦點F(更具體而言，作為該拋物面的截面形狀的拋物線的焦 點。以下稱為"拋物線的焦點F"）上、又，將拋物面的頂點V (更具體而言，作為該拋物面的 截面形狀的拋物線的頂點。以下稱為"拋物線的頂點V"）與中心C連接的直線（S卩，拋物線 對稱軸）在落射方向Z上延伸的形式配置。
[0035] 因此，在投光中心C位于始點棱部41a和終點棱部41b之間的中間點上的情況下， 激光從投光中心C向落射方向Z反方向側(cè)(鉛垂方向下側(cè))發(fā)射，并且在拋物鏡32的反射鏡 面32a上且拋物線的頂點V上反射。在投光中心C位于比中間點靠近始點棱部41a側(cè)的位 置上的情況下，激光在比拋物線的頂點V靠近加工方向X上游側(cè)（圖1紙面右下側(cè)）的位置 上反射。在投光中心C位于比中間點靠近終點棱部41b側(cè)的位置上的情況下，激光在比拋 物線的頂點V靠近加工方向X下游側(cè)（圖1紙面左上側(cè)）的位置上反射。
[0036] 在拋物鏡32上反射的激光與其反射位置無關(guān)地（即與多面反射鏡31的旋轉(zhuǎn)角度 無關(guān)地)朝向落射方向Z正方向側(cè)(鉛垂方向上側(cè))，并且從下方垂直入射至入射面90a。又， 投光中心C位于拋物線的焦點F上，因此從投光中心C至入射面90a的光程長度與在拋物 鏡32上的反射位置無關(guān)地保持恒定。另外，激光通過設(shè)置于框體34的上表面的縫隙34a， 并且從框體34的內(nèi)部向外部出射。
[0037] 在本實施形態(tài)中，在投光中心C位于始點棱部41a上的情況下的激光的照射位置 相當(dāng)于劃線93的始點93A，在投光中心C位于終點棱部41b上的情況下的激光的照射位置 相當(dāng)于劃線93的終點93B，在激光通過某一個反射鏡面的期間，形成將始點93A與終點93B 連接的一條劃線93。激光在劃線93的任意位置上均垂直地入射，因此改善加工效率。又， 激光的光程長度在劃線93的任意位置上均相同，因此即使不使用根據(jù)多面反射鏡31的旋 轉(zhuǎn)角度改變激光的焦距的裝置，也可以使激光在入射面90a上連續(xù)聚焦。
[0038] 圖2是示出圖1所示的激光加工裝置10的概要結(jié)構(gòu)的框圖。另外，在圖2中，激 光表示為實線，機(jī)械連接表示為雙重線，電氣連接表示為點線。如圖2所示，激光加工裝置 10具備控制搬運(yùn)執(zhí)行器22、激光振蕩器12及偏向執(zhí)行器33的控制器14。在圖形加工處理 時，控制器14使搬運(yùn)執(zhí)行器22、激光振蕩器12及偏向執(zhí)行器33同時工作。借助于此，在向 搬運(yùn)方向Y搬運(yùn)工件90的同時激光在入射面90a上掃描，從而在工件90上形成多條劃線 93〇
[0039] 控制器14以使工件90以一定的搬運(yùn)速度搬運(yùn)（S卩，使旋轉(zhuǎn)軸23及輥24以與該搬 運(yùn)速度相對應(yīng)的一定的角速度旋轉(zhuǎn)）的方式控制搬運(yùn)執(zhí)行器22。控制器14以使脈沖激光 以一定的頻率振蕩的方式控制激光振蕩器12?？刂破?4以使激光在工件90上或工件90 內(nèi)以一定掃描速度進(jìn)行掃描的方式控制偏向執(zhí)行器33。因此，控制器14以使激光的角速度 (與多面反射鏡31的角速度有對應(yīng)關(guān)系）隨著激光的旋轉(zhuǎn)角（與多面反射鏡31的旋轉(zhuǎn)角有 對應(yīng)關(guān)系）而變化的方式控制偏向執(zhí)行器33。
[0040] (加工方向和實際掃描方向之間的關(guān)系） 圖3是示出工件90的搬運(yùn)方向Y、劃線93的加工方向X、激光實際掃描的方向X'（以 下稱為"實際掃描方向X' "或"對地掃描方向X' "）之間的關(guān)系性的概念圖。根據(jù)本實施形 態(tài)的激光加工裝置10在將工件90以一定的搬運(yùn)速度VY向搬運(yùn)方向Y搬運(yùn)的同時向入射面 90a照射激光，借助于此在工件90上形成在加工方向X上延伸的劃線93。因此，為了確保 激光在從搬運(yùn)的工件90觀察時向加工方向X進(jìn)行掃描，而需要使激光向從設(shè)置框體34的 地面觀察時在與入射面90a平行的面內(nèi)既相對于搬運(yùn)方向Y傾斜又相對于加工方向X傾斜 的實際掃描方向X'進(jìn)行掃描。另外，從工件90觀察或從地面觀察時，落射方向Z均為相同 的方向（例如鉛垂方向），因此XY平面（即，與入射面90a平行的平面)也處于相同的姿勢(例 如水平姿勢)。
[0041] 為了使激光像這樣進(jìn)行掃描，而多面反射鏡31 (參照圖1)以使其中心軸線朝向與 實際掃描方向X'正交的方向的形式配置。拋物鏡32 (參照圖1)以在實際掃描方向X'上 延伸的形式配置。
[0042] 在以下說明中，將從地面觀察時的XY平面內(nèi)的激光的掃描路徑稱為"實際掃描線 95"。實際掃描線95以在XY平面內(nèi)與劃線93形成傾斜角Φ、且從劃線93的始點93A向 搬運(yùn)方向Y的下游側(cè)傾斜的形式在實際掃描方向X'上延伸。在本實施形態(tài)中，與搬運(yùn)速度 V Y相同地激光的加工方向X上的掃描速度Vx也恒定。因此，在實際掃描線95上的激光的 掃描速度（以下稱為"實際掃描速度V/"或"對地掃描速度V/"）也恒定。因此，傾斜角Φ 的正弦由式（1)表示。
[0043] [數(shù)學(xué)式1]

【權(quán)利要求】
1. 一種光掃描裝置， 具備在使激光繞投光中心發(fā)生角位移的同時發(fā)射激光的投光單元、和具有將來自于所 述投光單元的激光進(jìn)行反射而落射的拋物面的反射單元； 所述投光中心配置在所述拋物面的焦點上； 所述投光單元在使激光以激光的旋轉(zhuǎn)角越遠(yuǎn)離作為在所述拋物面的頂點上反射時的 旋轉(zhuǎn)角的基準(zhǔn)角而激光的角速度越小的形式以非等速發(fā)生角位移的同時發(fā)射激光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其特征在于， 所述投光單元具備具有多個反射面的旋轉(zhuǎn)多面鏡； 在入射至所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的激光通過所述多個反射面中的一個反射面的期間形成一 條掃描線，在形成所述一條掃描線的期間所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的旋轉(zhuǎn)角通過所述基準(zhǔn)角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光掃描裝置，其特征在于，在激光的旋轉(zhuǎn)角為所述基準(zhǔn)角時， 激光入射至所述多個反射面中的任意的反射面的中間點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的光掃描裝置，其特征在于，在將所述焦點和 所述頂點的距離作為a、將激光的掃描速度作為V x、將從激光的旋轉(zhuǎn)角為所述基準(zhǔn)角的時刻 起所經(jīng)過的時間作為t、將激光的角速度作為ω的情況下，所述投光單元在使激光以滿足 c〇=V x/a{l+ (VxXt/2a)2}的形式發(fā)生角位移的同時發(fā)射激光。
5. -種激光加工裝置，具備權(quán)利要求1至4中任意一項所述的光掃描裝置，由所述反射 單元使激光落射至工件上，從而在該工件上形成加工線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光加工裝置，其特征在于， 具備以一定的搬運(yùn)速度向搬運(yùn)方向搬運(yùn)工件的搬運(yùn)裝置； 所述拋物面在相對于所述搬運(yùn)方向交叉的方向上延伸配置； 在通過所述搬運(yùn)裝置搬運(yùn)工件的同時連續(xù)運(yùn)行所述投光單元，借助于此在工件上以在 所述搬運(yùn)方向上排列的形式形成在相對于所述搬運(yùn)方向成直角的掃描方向上延伸的多條 加工線。
【文檔編號】G02B26/12GK104115051SQ201380008978
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】中澤睦裕, 高原一典, 大串修己 申請人:川崎重工業(yè)株式會社