專利名稱：激光加工裝置的制作方法
本申請(qǐng)是1996年11月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?6121009.5的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
圖27示出的是多層印刷基板的截面。多層印刷基板是以樹(shù)脂進(jìn)行絕緣將幾層印刷基板重疊而成。某一層與其它層的配線部分(銅箔)連接，是在基板上開(kāi)封閉孔這樣的盲孔或貫通孔這樣的通孔，對(duì)孔的截面進(jìn)行電鍍，來(lái)連接層間配線的。盲孔和通孔的孔徑隨著電子元件安裝密度的高密度化而變得更加小，近來(lái)則需要直徑數(shù)百微米大小的孔徑，而且同一塊基板中也需要進(jìn)行不同孔徑的加工。這樣大小的孔徑，在此之前的鉆孔加工是難以勝任的，目前采用的是借助于激光束進(jìn)行的加工。而且，隨著印刷基板多層化方向的發(fā)展，同一塊基板中還需要對(duì)不同孔深的盲孔進(jìn)行加工。
此外，隨著多層印刷基板配線的高密度化，很有可能切斷加工也由激光束來(lái)進(jìn)行。
借助于激光束進(jìn)行微細(xì)孔加工，需要將激光束會(huì)聚至加工孔徑的大小，就其方法而言有以下兩種方法用透鏡使激光束聚光的方法(此后稱為聚光光學(xué)系統(tǒng))和在激光束光路(傳輸路徑)中設(shè)置遮光板、由透鏡使遮光板的像縮小成像在加工面上的方法(此后稱為像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng))。
接下來(lái)說(shuō)明聚光光學(xué)系統(tǒng)和像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)。
圖28示出的是現(xiàn)有的聚光光學(xué)系統(tǒng)。聚光光學(xué)系統(tǒng)是用透鏡使激光束聚光，在激光束焦點(diǎn)位置附近進(jìn)行加工的系統(tǒng)。此時(shí)，為了提高激光束的聚光性，有時(shí)采用如圖29所示的消除激光束像差成分用的空間濾光片。
圖28中，1是激光振蕩器，2是激光束，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是數(shù)控(NC)裝置。圖29示意聚光光學(xué)系統(tǒng)5。51是透鏡，52是空間濾光片，53是聚光透鏡?？臻g濾光片52置于透鏡51的焦點(diǎn)位置，也即對(duì)光束進(jìn)行傅里葉變換的位置?？臻g濾光片52是消除光束像差成分提高光束聚光性能用的器件，在例如Walter Koechner的《固態(tài)激光工程》(Springer-Verlag，1992)第174-180頁(yè)有詳細(xì)說(shuō)明。
以下說(shuō)明動(dòng)作。
激光振蕩器1出射的激光束經(jīng)透鏡51在空間濾光片52上進(jìn)行傅里葉變換，空間濾光片52僅讓激光束空間頻率中的低頻成分通過(guò)。經(jīng)空間濾光片52消除像差成分的激光束由聚光透鏡53聚光在待加工物7的面上。
NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件、即激光輸出等條件，對(duì)應(yīng)于待加工物7的材料、板厚、加工形狀，選擇最佳條件，據(jù)此控制振蕩器1、XY平臺(tái)6。
圖30示出的是現(xiàn)有的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，是在激光束傳輸路徑當(dāng)中設(shè)置遮光板，由透鏡使遮光板的針孔像縮小成像在加工面上，在加工面上得到由遮光板所規(guī)定直徑的激光束的系統(tǒng)。
圖30中，1是激光振蕩器，2是激光束，3是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置。圖31示意像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3。31是透鏡，32是遮光板，33是透鏡。遮光板32同透鏡33和待加工物7的位置關(guān)系是使得遮光板像按某一倍率成像在待加工物7上的位置關(guān)系。關(guān)于成像在例如K.Iizuka的《工程光學(xué)》(Springer-Verlag，1985)中第145-164頁(yè)有詳細(xì)說(shuō)明。
以下說(shuō)明動(dòng)作。
激光振蕩器1出射的激光束入射至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3，由透鏡31照射遮光板32而聚光。之所以聚光是因?yàn)檎丈涞叫】讖秸诠獍鍟r(shí)要減少能量損失。通過(guò)遮光板32的光束經(jīng)透鏡33以某種縮小倍率使遮光板像在待加工物7面上成像。
NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，即激光輸出等條件，對(duì)應(yīng)于待加工物7的材料、板厚、加工形狀，選擇最佳條件，據(jù)此控制振蕩器1、XY平臺(tái)6等。
此外，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)中準(zhǔn)備有多片當(dāng)待加工物上束徑變化時(shí)所需的不同遮光板，當(dāng)改變待加工物7上束徑時(shí)調(diào)換遮光板。
借助于激光束進(jìn)行的微細(xì)孔加工中較重要的參數(shù)是最小界限孔徑R和最大界限孔深DOF。最小界限孔徑R和最大界限孔深DOF的關(guān)系如下式。
R＝k1×λ×FDOF＝k2×λ×(F＾2) (1)其中F＝D/f。D是透鏡有效直徑，f是透鏡焦距，λ是激光束波長(zhǎng)，k1、k2是由待加工物7的材料，激光束狀態(tài)即像差量和模式等所確定的值。對(duì)于聚光光學(xué)系統(tǒng)和像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)比較k1、k2值的話有如下關(guān)系。其中令待加工物7的材料相同，而且激光束狀態(tài)也相同。
k1(聚光光學(xué)系統(tǒng))＞k1(像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng))k2(聚光光學(xué)系統(tǒng))＞k2(像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng))也就是說(shuō)，R(聚光光學(xué)系統(tǒng))＞R(像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng))DOF(聚光光學(xué)系統(tǒng))＞DOF(像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng))就加工來(lái)說(shuō)，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)雖比聚光光學(xué)系統(tǒng)可以對(duì)較小孔徑進(jìn)行加工，但可加工孔的深度，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的卻比聚光光學(xué)系統(tǒng)淺。
圖32示意聚光光學(xué)系統(tǒng)與像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)關(guān)于進(jìn)行孔加工的某種材料的可加工區(qū)域。
因而，孔徑較小的加工由具有像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的激光加工機(jī)進(jìn)行，而孔深較深的加工則由具有聚光光學(xué)系統(tǒng)的激光加工機(jī)進(jìn)行。此外，多層印刷基板的切斷加工，與其要加工面較小的束徑不如要焦點(diǎn)深度較深的光束，因而切斷加工由具有聚光光學(xué)統(tǒng)的激光加工機(jī)進(jìn)行。
由于上述原因，為了在同一塊多層印刷基板的加工中高效連貫地進(jìn)行切斷加工，不同孔徑和孔深的通孔加工和盲孔加工，在同一臺(tái)激光加工機(jī)中切換聚光光學(xué)系統(tǒng)和像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)是不可或缺的。
借助于激光束對(duì)多層印刷基板進(jìn)行的加工為了提高生產(chǎn)效率，不僅移動(dòng)XY平臺(tái)，還用振鏡(ガルバノミラ-)使光束移動(dòng)，以謀求加工的高速化。圖33示意采用振鏡的激光加工裝置。
圖33中，1是激光振蕩器，2是激光束，19是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置。圖34示意像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19。31是透鏡，32是遮光板，36是fθ透鏡，37是振鏡。遮光板32同透鏡36與待加工物7的位置關(guān)系是當(dāng)光束從振鏡37向fθ透鏡36朝正下方射下去時(shí)使得遮光板像按某種倍率成像在待加工物7上的位置關(guān)系。
以下說(shuō)明動(dòng)作。
激光振蕩器1出射的激光束入射至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19。入射至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19的光束經(jīng)透鏡31照射遮光板32而聚光。之所以聚光是因?yàn)閷?duì)較小直徑的遮光板進(jìn)行照射得減小能量損失。通過(guò)遮光板32的光束由振鏡37傳輸至轉(zhuǎn)印用fθ透鏡36，由fθ透鏡36使按某種倍率縮小的遮光板像成像在待加工物7面上。振鏡37可以使光束引導(dǎo)至fθ透鏡36的任意位置，因此可以由振鏡37使光束在待加工物7上按fθ透鏡36大小的區(qū)域進(jìn)行掃描。
NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也即激光輸出等條件，對(duì)應(yīng)于待加工物7的材料、板厚、加工形狀，選擇最佳條件，據(jù)此控制振蕩器1、XY平臺(tái)6和振鏡37等。
激光振蕩器的輸出在額定輸出附近較穩(wěn)定，但低輸出時(shí)變動(dòng)幅度較大，不穩(wěn)定?？准庸ぎ?dāng)中每一孔僅用數(shù)個(gè)脈沖，因而激光輸出的變動(dòng)給加工結(jié)果的離散性帶來(lái)很大影響。因而，在變動(dòng)幅度較大的低輸出區(qū)域內(nèi)，加工結(jié)果的離散性較大。
現(xiàn)有的激光加工裝置如上所述構(gòu)成，因而存在下列問(wèn)題。
只有聚光光學(xué)系統(tǒng)的激光加工裝置，其最小界限加工孔徑比只有像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的激光加工裝置大，因而無(wú)法對(duì)較小孔徑進(jìn)行加工。而只有像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的激光加工裝置，其可加工孔的深度比只有聚光光學(xué)系統(tǒng)的激光加工裝置淺，因而無(wú)法加工較深的通孔和盲孔。而且，切斷加工過(guò)程中，若印刷基板的厚度變厚的話，加工面上就需要焦點(diǎn)深度較深的光束，因而只有像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的激光加工裝置是無(wú)法加工的。
而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)中改變待加工物7上的束徑必須改變遮光板31。因而，調(diào)換遮光板的時(shí)間使得生產(chǎn)效率下降。而且，即使準(zhǔn)備幾種不同孔徑的遮光板，也無(wú)法適應(yīng)對(duì)連續(xù)變化孔徑的加工。
比較光束從振鏡37向fθ透鏡36朝正下方射下去的情形與斜向射下去的情形，如圖35所示，遮光板32與fθ透鏡36之間的距離有L1-L0差異。因此，光束從振鏡37向fθ透鏡36斜向射下去時(shí)，待加工物7上遮光板32的像變得模糊，無(wú)法進(jìn)行良好的加工。
變動(dòng)幅度較大的低輸出區(qū)中加工結(jié)果的離散性較大。
本發(fā)明正是解決上述問(wèn)題，其目的在于提供一種可對(duì)具有多種多樣通孔和盲孔的配線基板進(jìn)行加工和切斷加工的激光加工裝置。
本發(fā)明第一方面的激光加工裝置，其特征在于，包括一像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；一聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和所述聚光光學(xué)系統(tǒng)其中之一的選擇裝置；以及控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置。
本發(fā)明第二方面的激光加工裝置，其特征在于，包括一像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；以及控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置。
本發(fā)明的激光加工裝置，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，根據(jù)所加工孔徑和孔深，選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，根據(jù)開(kāi)孔和槽加工以及外形切割加工等加工內(nèi)容，選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的可位移遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；控制該像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置，根據(jù)孔徑控制所述可變曲率反射鏡的曲率和所述遮光板位置。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的可位移遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)孔徑控制所述可變曲率反射鏡的曲率與所述遮光板位置。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡，以及改變加工面和所述可變曲率反射鏡之間距離的可變裝置的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；控制該像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置，根據(jù)孔徑控制所述可變曲率反射鏡的曲率、和所述加工面與所述可變曲率反射鏡之間的距離。
再者，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，當(dāng)選擇了所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)孔徑控制所述可變曲率反射鏡的曲率、和所述加工面與所述可變曲率反射鏡之間距離。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的可位移遮光板和使該遮光板像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；控制該像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置，激光束相對(duì)于透鏡傾斜某一角度入射時(shí)，通過(guò)根據(jù)入射角度控制所述遮光板位置，來(lái)修正孔徑。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的可位移遮光板和使該遮光板的像縮小成像在加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，當(dāng)選擇了所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，激光束相對(duì)所述透鏡傾斜某一角度入射時(shí)，通過(guò)根據(jù)入射角度控制所述遮光板位置，來(lái)修正孔徑。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；控制該像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置，通過(guò)改變?cè)谒稣诠獍寮す馐肷湟粋?cè)的激光束束徑，來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)所述遮光板的能量，以調(diào)節(jié)加工面上的能量。
此外，包括具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；聚光光學(xué)系統(tǒng)；選擇所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和所述聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一種的選擇裝置；控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)、所述聚光光學(xué)系統(tǒng)和所述選擇裝置的NC裝置，當(dāng)選擇了所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)改變?cè)谒稣诠獍寮す馐肷湟粋?cè)的激光束束徑，來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)所述遮光板的能量，以調(diào)節(jié)加工面上的能量。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖7是本發(fā)明第五實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖8是本發(fā)明第五和第六實(shí)施例像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖9是本發(fā)明第五實(shí)施例控制方法的流程圖。


圖10是本發(fā)明第六實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖11是本發(fā)明第六實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖12是本發(fā)明第七實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖13是本發(fā)明第七和第八實(shí)施例像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖14是本發(fā)明第七實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖15是本發(fā)明第八實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖16是本發(fā)明第八實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖17是本發(fā)明第九實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖18是本發(fā)明第九和第十實(shí)施例像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖19是本發(fā)明第九實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖20是本發(fā)明第十實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖21是本發(fā)明第十實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖22是本發(fā)明第十一實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖23是本發(fā)明第十一和第十二實(shí)施例像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖24是本發(fā)明第十一實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖25是本發(fā)明第十二實(shí)施例激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖26是本發(fā)明第十二實(shí)施例控制方法的流程圖。
圖27是多層印刷基板的截面圖。
圖28是現(xiàn)有激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖29是現(xiàn)有聚光光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖30是現(xiàn)有激光加工機(jī)的構(gòu)成圖。
圖31是現(xiàn)有像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖32是聚光光學(xué)系統(tǒng)和像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于某種材料的可加工區(qū)域。
圖33是現(xiàn)有激光加工機(jī)構(gòu)成圖。
圖34是現(xiàn)有采用振鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖35示出的是目前采用振鏡和fθ透鏡的時(shí)候光路長(zhǎng)度的偏移。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3與圖31相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)5與圖29相同。
以上說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也即激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料以及孔徑和孔深選擇最佳加工條件。而且根據(jù)材料、孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一方較適于加工，操作員將材料以及孔徑和孔深輸入NC裝置9時(shí)，由NC裝置9使反光鏡10動(dòng)作，使得激光束自動(dòng)地分配至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)或聚光光學(xué)系統(tǒng)。這時(shí)的流程圖示于圖2。而且，操作員也可以手動(dòng)進(jìn)行這種切換。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)分別對(duì)某種材料的應(yīng)用區(qū)域的例子如圖3所示。它因材料而有所不同。
實(shí)施例2與實(shí)施例1中將激光束分配至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)或聚光光學(xué)系統(tǒng)某一方不同，本實(shí)施例做成可將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)某一方從激光振蕩器與待加工物之間光路上裝卸。
裝置構(gòu)成示于圖3。1是激光振蕩器，2是激光束，3是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，13是用以將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中某一方相對(duì)激光振蕩器與待加工物之間光路裝卸，作為選擇裝置的驅(qū)動(dòng)裝置。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3與圖31相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)5與圖29相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也就是激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料以及孔徑和孔深，選擇最佳加工條件。而且，根據(jù)材料、孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)哪一方較適于加工，當(dāng)操作員將材料以及孔徑和孔深輸入NC裝置9時(shí)，由NC裝置9使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中某一方自動(dòng)地裝于激光振蕩器與待加工物之間。這時(shí)的流程圖示于圖4中。而且操作員也可以手動(dòng)進(jìn)行上述裝卸。
實(shí)施例3裝置構(gòu)成與圖1相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也就是激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一方較適于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入加工方法時(shí)，由NC裝置9使反射鏡10動(dòng)作，使得激光束自動(dòng)分配至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)或聚光光學(xué)系統(tǒng)。這時(shí)的流程圖示于圖5。而且操作員也可以手動(dòng)進(jìn)行這種切換。
實(shí)施例4與實(shí)施例3中將激光束分配至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一方不同，本實(shí)施例做成可以將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中任意一方從激光振蕩器與待加工物之間光路上裝卸。
裝置構(gòu)成與圖3相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也就是激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一個(gè)較適于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入了加工方法時(shí)，NC裝置就使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中某一方自動(dòng)裝在激光振蕩器與待加工物之間。這時(shí)的流程圖示于圖6。而且，操作員也可以手動(dòng)進(jìn)行上述裝卸。
實(shí)施例5現(xiàn)有例的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，遮光板32與轉(zhuǎn)印透鏡33這間的距離d1、轉(zhuǎn)印透鏡33與待加工物7之間的距離d2、轉(zhuǎn)印透鏡的焦點(diǎn)距離f和遮光板32成像時(shí)的倍率M之間的關(guān)系簡(jiǎn)單地表示如下。
(1/d1)+(1/d2)＝1/f，M＝(d2)/(d1) (2)這里，將轉(zhuǎn)印透鏡調(diào)換為可變曲率反射鏡的話就可以改變焦點(diǎn)距離，因此可以改變倍率M。對(duì)于可變曲率反射鏡，美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)雜志的專輯63(1977年3月)和J.W.Hardy的《有源光學(xué)一項(xiàng)光控制方面的新技術(shù)》Proc.IEEE 66,651-697(1978年6月)有敘述。
圖7示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，16是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置。圖8示出像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)16。31是透鏡，34是可由驅(qū)動(dòng)裝置14位移的遮光板，35是可變曲率的反射鏡?？晌灰普诠獍?4與可變曲率反射鏡35與待加工物7之間的位置關(guān)系是使得遮光板的像以某種倍率成像在待加工物7上的位置關(guān)系。
以下說(shuō)明動(dòng)作。由式(2)，則f＝d2/(M+1)，M＝d2/d1 (3)要使倍率M減小，也就是使待加工物7上的束徑減小，因?yàn)閐2(可變曲率反射鏡35與待加工物7之間距離)一定，因而增大d1(可位移遮光板34與變曲率反射鏡35之間的距離)，使倍率M減小，調(diào)節(jié)可變曲率反射鏡35的曲率，使之為與該倍率M相當(dāng)?shù)慕咕鄁。因而，操作員向NC裝置輸入孔徑的話，就使可變曲率反射率35的焦距和遮光板34的位置變動(dòng)，以確定與孔徑相應(yīng)的倍率。這時(shí)的流程圖示于圖9。
實(shí)施例6圖10示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，16是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，13是用以將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方相對(duì)激光振蕩器與待加工物之間光路裝卸的驅(qū)動(dòng)裝置。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)16與圖8相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)5與圖29相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也就是激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容以及孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一方較適于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入了加工方法以及孔徑和孔深時(shí)，NC裝置9使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)16和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中的任意一方自動(dòng)裝在激光振蕩器與待加工物之間。而且，光束分配至像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)16時(shí)，動(dòng)作使得可變曲率反射鏡35的焦距和遮光板34的位置確定為與孔徑相應(yīng)倍率。這時(shí)的流程圖示于圖11。
實(shí)施例7
圖12示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，17是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17可由驅(qū)動(dòng)裝置15移位，可以使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17與待加工物7之間距離可變。
圖13示意像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17。31是透鏡，32是遮光板，35是曲率可變的反射鏡。遮光板32與可變曲率反射鏡35與待加工物7的位置關(guān)系是使得遮光板的像以某個(gè)倍率成像于待加工物7上的位置關(guān)系。
以下說(shuō)明動(dòng)作。由式(2)則有f＝d1×M/(1+M)，M＝d2/d1 (4)要使倍率M減小，也就是使待加工物7上的束徑減小，因?yàn)閐1(遮光板32與可變曲率反射鏡35之間的距離)一定，所以減小d2(可變曲率反射鏡35與待加工物7之間的距離)，減小倍率M，對(duì)可變曲率的反射鏡35的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到與該倍率M相當(dāng)?shù)慕咕鄁。
因而操作員向NC裝置輸入孔徑的話，就動(dòng)作使得可變曲率反射鏡35的焦距和像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17與待加工物7之間距離確定為達(dá)到與孔徑相應(yīng)的倍率。這時(shí)的流程圖示于圖14。
實(shí)施例8圖15示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，17是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，13是將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方相對(duì)激光振蕩器與待加工物之間光路裝卸用的驅(qū)動(dòng)裝置。像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17可由驅(qū)動(dòng)裝置15使位置可變，從而可以使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17與待加工物7之間距離可變。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17與圖13相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)5與圖29相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也即激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容以及孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)哪一方較適于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入了加工方法以及孔徑和孔深時(shí)，由NC裝置9使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17和聚光光學(xué)系統(tǒng)5當(dāng)中的任意一方自動(dòng)地裝在激光振蕩器與待加工物之間。而且，裝上像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17時(shí)，動(dòng)作使得可變曲率反射鏡35的焦距以及像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)17與待加工物7之間距離確定達(dá)到與孔徑相應(yīng)的倍率。這時(shí)的流程圖示于圖16。
實(shí)施例9圖17示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，18是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置。圖18示出像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18。31是透鏡，34是可由驅(qū)動(dòng)裝置14使位置可變的遮光板，36是轉(zhuǎn)印用fθ透鏡，37是振鏡?？晌灰普诠獍?4與透鏡36與待加工物7的位置關(guān)系，是當(dāng)激光束從振鏡37向fθ透鏡36朝正下方射下去時(shí)使得遮光板的像按某種倍率成像于待加工物8上的位置關(guān)系。
以下說(shuō)明動(dòng)作。不論是激光束從振鏡37向fθ透鏡36朝正下方射下去的時(shí)候還是斜向射下去的時(shí)候，都由NC裝置自動(dòng)控制遮光板34的位置，使得遮光板34與fθ透鏡36之間的光路長(zhǎng)一定，即便由振鏡37掃描激光束，遮光板34在待加工物7上的像也不模糊，也就是說(shuō)，使得孔徑一定。這時(shí)的流程圖示于圖19。
實(shí)施例10圖20示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，18是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，13是將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18與聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方相對(duì)激光振蕩器與待加工物之間光路裝卸用的驅(qū)動(dòng)裝置。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18與圖18相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)與圖29相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也即激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容以及孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一方較適合于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入了加工方法以及孔徑和孔深時(shí)，由NC裝置9使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方自動(dòng)裝在激光振蕩器與待加工物之間。而且，裝上像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18時(shí)，不論是激光束從振鏡37向fθ透鏡36朝正下方射下去的時(shí)候還是斜向射下去的時(shí)候，都由NC裝置9自動(dòng)控制遮光板34的位置，使得遮光板34與fθ透鏡36之間的距離一定，即便由振鏡37掃描激光束，遮光板34在待加工物7上的像也不模糊，也就是使得孔徑一定。這時(shí)的流程圖示于圖21。
實(shí)施例11圖22示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，19是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置。
圖23示出像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19。38是可由驅(qū)動(dòng)裝置12位移的透鏡，32是遮光板，33是透鏡。遮光板32同透鏡33與待加工物7的位置關(guān)系是使得遮光板的像按某種倍率在待加工物7上成像的位置關(guān)系。
以下說(shuō)明動(dòng)作。沿光軸移動(dòng)可位移透鏡38的話，便可以使在遮光板的激光束入射一側(cè)的束徑改變，從而可以改變通過(guò)遮光板的激光束能量。例如遮光板上開(kāi)有直徑1mm的針孔，以直徑2mm光束照射遮光板針孔的話，能量通過(guò)率為25％。激光束直徑為3mm的話，能量通過(guò)率為11％。這樣，通過(guò)沿光軸移動(dòng)可位移透鏡38可以調(diào)節(jié)在加工面上的激光輸出。
NC裝置9的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也即激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深，選擇最佳條件。根據(jù)該激光輸出，由NC裝置9使可位移透鏡38沿光軸移動(dòng)。另外，可位移透鏡38的移動(dòng)也可以由操作員手動(dòng)進(jìn)行。這時(shí)一個(gè)實(shí)施例的流程圖示于圖24。
實(shí)施例12圖25示出裝置構(gòu)成。1是激光振蕩器，2是激光束，19是像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)，5是聚光光學(xué)系統(tǒng)，6是XY平臺(tái)，7是待加工物，8是反射鏡，9是NC裝置，13是將像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方相對(duì)激光振蕩器與待加工物之間光路裝卸用的驅(qū)動(dòng)裝置。像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19與圖23相同。聚光光學(xué)系統(tǒng)5與圖29相同。
以下說(shuō)明動(dòng)作。NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)有多個(gè)加工條件，也就是激光輸出等條件，根據(jù)待加工物7的材料、孔徑和孔深以及是孔加工還是切斷加工這種加工內(nèi)容，選擇最佳條件。根據(jù)該加工內(nèi)容以及孔徑和孔深，在NC裝置9的存儲(chǔ)裝置中預(yù)先存儲(chǔ)像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)和聚光光學(xué)系統(tǒng)中哪一方較適于加工，當(dāng)操作員向NC裝置9輸入了加工方法以及孔徑和孔深時(shí)，由NC裝置9使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作，使得像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)18和聚光光學(xué)系統(tǒng)5中任意一方自動(dòng)裝在激光振蕩器與待加工物之間。而且，裝上像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)19時(shí)，由NC裝置9根據(jù)激光輸出使可位移透鏡38沿光軸移動(dòng)。另外，可位移透鏡38的移動(dòng)也可以由操作員手動(dòng)進(jìn)行。這時(shí)的流程圖示于圖26。
本發(fā)明如上所述構(gòu)成，因而具有如下所述效果。
按照本發(fā)明，因?yàn)橄褶D(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)比聚光光學(xué)系統(tǒng)可進(jìn)行更為細(xì)微的孔加工，而聚光光學(xué)系統(tǒng)則比像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)可進(jìn)行孔深較深的加工，所以，通過(guò)并用像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)，可以擴(kuò)展可加工孔徑和孔深范圍。
而且，配線基板的切斷需要焦點(diǎn)深度較深的激光束，而聚光光學(xué)系統(tǒng)比像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)可以獲得焦點(diǎn)深度較深的激光束，因而，通過(guò)使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)并用，可以高精度地進(jìn)行切斷加工和孔加工。
而且，通過(guò)使遮光板位置和成像反射鏡的焦距改變，可以連續(xù)地改變待加工物上的束徑，而且可以使得加工物上的束徑變化所需的時(shí)間縮短。
而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)相比，可以在待加工物面上獲得較小束徑，因而可以擴(kuò)展可加工孔徑等加工形狀范圍。而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)改變遮光板位置與成像反射鏡的焦距，可以使待加工物面上的束徑連續(xù)變化，進(jìn)而可以縮短使待加工物面上束徑變化所需的時(shí)間。
此外，通過(guò)使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與待加工物之間的距離和成像反射鏡的焦距變化，可以使待加工物面上的束徑連續(xù)變化，而且像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)是整個(gè)裝置動(dòng)作的，因而可以防止遮光板光軸偏移，從而可以避免因待加工物面上束徑變化造成加工精度變差。進(jìn)而可以縮短使待加工物上束徑變化所需的時(shí)間。
此外，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)相比，可在待加工物面上獲得較小束徑，因而可以擴(kuò)展可加工孔徑等加工形狀范圍。而且，在像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)中，通過(guò)使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與待加工物之間距離以及成像反射鏡焦距變化，可以連續(xù)改變待加工物面上的束徑，此外，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)是整個(gè)裝置動(dòng)作的，因而可以防止遮光板光軸偏移，從而可以避免因待加工物上束徑變化造成加工精度變差。此外可以縮短使待加工物面上束徑變化所需的時(shí)間。
而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)使遮光板位置可變，可以防止采用振鏡和fθ透鏡時(shí)加工精度變差。
而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)相比，可以在待加工物面上獲得較小束徑，所以可以擴(kuò)展可加工孔徑等加工形狀范圍。而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)使遮光板位置可變，可以避免用振鏡與fθ透鏡時(shí)造成加工精度變差。
像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)在激光振蕩器穩(wěn)定工作的額定輸出附近，在加工面上獲得穩(wěn)定的低輸出，可以進(jìn)行高精度加工。
而且，通過(guò)使像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)與聚光光學(xué)系統(tǒng)并用，可以擴(kuò)展可加工孔徑和孔深范圍，而且，像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)中，在激光振蕩器穩(wěn)定工作的額定輸出附近，在加工面上獲得穩(wěn)定低輸出，因而可以進(jìn)行高精度加工。
權(quán)利要求
1.一種激光加工裝置，其特征在于，包括一像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；以及控制所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)的NC裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括一其中包括使遮光板接收的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；以及所述遮光板包括一置于激光振蕩器和待加工物之間光路中的可位移遮光板，其中，通過(guò)加大所述可位移遮光板(34)和可變曲率反射鏡(35)之間距離來(lái)減小倍率M，并對(duì)反射鏡(35)的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)使得焦距f與該倍率M相對(duì)應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括一其中包括使遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；以及置于激光振蕩器和待加工物之間光路中的所述遮光板，其中，通過(guò)減小可變曲率反射鏡(35)和待加工物(7)之間距離來(lái)減小倍率M，并對(duì)反射鏡(35)的曲率進(jìn)行調(diào)節(jié)使得焦距f與該倍率M相對(duì)應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括一其中包括使遮光板的像縮小成像于加工面上的可變曲率反射鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)；以及一置于激光振蕩器和待加工物之間光路中的可位移遮光板，其中，激光束按一角度斜向入射至所述透鏡時(shí)通過(guò)控制所述遮光板的位置使之符合入射角來(lái)修正孔徑。
5.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)具有一置于激光振蕩器和待加工物之間光路中的遮光板；一使所述遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡；以及改變加工面和所述可變曲率反射鏡之間距離的可變裝置，通過(guò)改變?cè)谒稣诠獍寮す馐肷湟粋?cè)的激光束直徑來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)所述遮光板的能量，以調(diào)節(jié)加工面上的能量。
6.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括對(duì)經(jīng)過(guò)遮光板的能量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整加工面上能量的調(diào)整裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其特征在于，所述像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)具有置于激光振蕩器與待加工物之間光路中的遮光板和使該遮光板的像縮小成像于加工面上的透鏡，通過(guò)改變?cè)谒稣诠獍寮す馐肷湟粋?cè)的激光束束徑，來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)所述遮光板的能量，以調(diào)節(jié)加工面上的能量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具備聚光光學(xué)系統(tǒng)與像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)兩者，根據(jù)加工對(duì)象分別單獨(dú)使用，從而可以擴(kuò)大可加工范圍，而且可以提高加工精度的激光加工裝置。它包括具有置于激光振蕩器1與待加工物7之間光路中的遮光板以及使該遮光板的像縮小成像在加工面上的透鏡的像轉(zhuǎn)印光學(xué)系統(tǒng)3；聚光光學(xué)系統(tǒng)5；選擇上述系統(tǒng)兩者中任意一方的驅(qū)動(dòng)裝置11；控制上述系統(tǒng)兩者與驅(qū)動(dòng)裝置11的NC裝置9。根據(jù)所加工的孔徑和孔深，選擇上述系統(tǒng)兩者中的任意一個(gè)。
文檔編號(hào)B23K101/42GK1425531SQ0212688
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月24日
發(fā)明者松原真人, 福島司, 黑澤滿樹(shù) 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社