光学装置及加工装置制造方法及图纸

技术编号:37146701 阅读:87 留言:0更新日期:2023-04-06 21:58
光学装置包括:第1光学系统,将第1面上的第1区域的光引导至第2面,并且将第2面设为与第1面相对的瞳面;第2光学系统,配置于第2面与第3面之间,且将第2面设为与第3面相对的瞳面;第1反射构件,设置于第1光学系统的射入侧的第1光程上,且具有摇动自如地设置的第1反射面;以及第2反射构件,设置于第1光学系统与第2光学系统之间的第2光程上,且具有摇动自如地设置的第2反射面。置的第2反射面。置的第2反射面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学装置及加工装置


[0001]本专利技术涉及一种光学装置及加工装置。

技术介绍

[0002]在对金属板等被加工物照射光来对被加工物进行加工的加工装置中,提出了在比使激光会聚于被加工物的聚焦光学系统更靠近光源侧,包括用以调整光对被加工物的射入位置及射入角度的光束定位系统的装置(专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:国际公开第2016/206943号

技术实现思路

[0006]根据第1形态,光学装置包括:第1光学系统,将第1面上的第1区域的光引导至第2面,并且将上述第2面设为与上述第1面相对的瞳面;第2光学系统,配置于上述第2面与第3面之间,且将上述第2面设为与上述第3面相对的瞳面;第1反射构件,设置于上述第1光学系统的射入侧的第1光程上,且具有摇动自如地设置的第1反射面;以及第2反射构件,设置于上述第1光学系统与上述第2光学系统之间的第2光程上,且具有摇动自如地设置的第2反射面。
[0007]根据第2形态,光学装置包括:第1反射构件,射入来自光源的光,且具有摇动自如地设置的第1反射面;中间光学系统,射入来自上述第1反射构件的光;第2反射构件,射入来自上述中间光学系统的光,且具有摇动自如地设置的第2反射面;以及对物光学系统,将来自上述第2反射构件的光聚光于工件上;并且通过使上述第1反射面摇动,来变更从上述对物光学系统朝向上述工件的光相对于上述工件的角度,且通过使上述第2反射面摇动,来变更对上述工件照射的来自上述对物光学系统的光的照射位置。
[0008]根据第3形态,使来自光源的光射入至对物光学系统的光学装置包括:第1反射构件,具有摇动自如地设置的第1反射面;中间光学系统,射入来自上述第1反射构件的光;以及第2反射构件,射入来自上述中间光学系统的光,且具有摇动自如地设置的第2反射面;上述中间光学系统将第1面上的第1区域的光引导至第2面,并且将上述第2面设为与上述第1面相对的瞳面,且上述对物光学系统配置于上述第2面与第3面之间,且将上述第2面设为与上述第3面相对的瞳面。
[0009]根据第4形态,加工装置为利用来自光源的光对工件进行加工的加工装置,其包括射入上述来自光源的光的第1或第2形态的光学装置。
附图说明
[0010]图1是概略性表示第1实施方式的光学装置及加工装置的构成的图。
[0011]图2是概略性表示第1反射构件及第2反射构件的功能的图。
[0012]图3是将光学装置中的第1反射构件的附近放大来示出的图。
[0013]图4是将光学装置中的第2反射构件的附近放大来示出的图。
[0014]图5是概略性表示第2实施方式的光学装置的构成的图。
[0015]图6是概略性表示第3实施方式的加工装置的构成的图。
具体实施方式
[0016]本说明书中,所谓“瞳面”,是指满足以下的必要条件A及必要条件B的面。
[0017]必要条件A:根据通过该面的光线的位置,来决定该光线从物体面的射出角度。或者,根据通过该面的光线的位置,来决定该光线向图像面的射入角度。
[0018]必要条件B:根据通过该面的光线相对于光轴的角度,来决定该光线与物体面的交点的位置。或者,根据通过该面的光线相对于光轴的角度,来决定该光线与物体面的交点的位置。
[0019]本说明书中,所谓“光学性共轭”,是指1个面与另1个面经由光学系统而成为成像关系。
[0020]本说明书中,所谓“成像关系”,是指在1个区域内的任意1点发出的光经由光学系统而聚光于以另1个区域内的1点为中心的光学系统的解析度程度的范围内的关系。
[0021]以下所参照的各图中由箭头表示的X方向、Y方向及Z方向分别为正交的方向,并且X方向、Y方向及Z方向分别在各图中表示同一方向。
[0022]以下,将各箭头所示的方向分别称为+X方向、+Y方向及+Z方向。
[0023]另外,将X方向的位置称为X位置,将Y方向的位置称为Y位置,将Z方向的位置称为Z位置。
[0024]另外,以下所参照的各图中的若干图中由箭头表示的XZ方向为上述X方向与Z方向的中间的方向,即表示与Y方向正交且从X方向及Z方向分别偏离45
°
的方向。以下,将XZ方向的箭头所示的方向称为+XZ方向。
[0025](第1实施方式的光学装置及加工装置)
[0026]图1是概略性表示第1实施方式的加工装置1的构成的图。第1实施方式的加工装置1包含图1中由双点划线包围而示出的第1实施方式的光学装置2。第1实施方式的光学装置2是包含第1光学系统11、第2光学系统12、第3光学系统13、第1反射构件14及第2反射构件16等的光学装置。
[0027]第1实施方式的加工装置1是将从光源10供给的光,利用光学装置2而对被加工物即工件W的表面(被照射面WS)照射的装置。
[0028]此外,也可将第1光学系统11称为中间光学系统。另外,也可将第2光学系统12称为对物光学系统。
[0029]从激光等光源10供给的光作为一例,沿着光程L0而向

Z方向行进,且作为一例,导入至包含4片透镜13a~13d、以及整形光学系统13e的第3光学系统13中。光是由第3光学系统13来会聚,且在大致沿着第3光学系统13的光轴AX3的第1射入光程L1a上行进,聚光于第1面P1a上的第1区域A1。
[0030]第3光学系统13的一例为变焦光学系统,通过变更前组透镜(透镜13a、13b)与后组透镜(透镜13c、13d)的Z方向(光轴AX3方向)的位置,第3光学系统11的整体的焦点距离变
化。第3光学系统13的保持各透镜13a~13d的第3镜筒18将前组透镜13a、13b以及后组透镜13c、13d分别在Z方向移动。由此,在保持第1射入光程L1a聚光于第1面P1a上的第1区域A1的状态的情况下,第3光学系统13的焦点距离变化。
[0031]导入至第3光学系统13中的光的光程L0的剖面中的直径不管第1光学系统13的焦点距离是否变化,均为一定,因此随着第3光学系统13的焦点距离的变化,聚光于第1面P1a上的第1区域A1的第1射入光程L1a的数值孔径(NA)变化。随之,聚光于第1面P1a上的光的直径、即第1区域A1的直径变化。
[0032]此外,第3光学系统13中所包含的整形光学系统13e如后述。
[0033]在第1射入光程L1a的第1面P1a上的第1区域A1的附近,设置有具有第1反射面15的第1反射构件14。详细而言,以光程L1a的聚光区域即第1区域A1与第1反射面15基本上一致的方式,配置有第1反射构件14。第1反射面15的朝向的一例设定为与Y方向及XZ方向基本上平行,即,Y方向及XZ方向均与第1反射面15的面内方向基本上一致。但,第1反射面15的朝向保持为相对于固定配置的第1反射构件14而摇动自如,即,可在既定的角度范围内旋转。
[0034]作为一例,第1反射面1本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学装置,包括:第1光学系统,将第1面上的第1区域的光引导至第2面,并且将所述第2面设为与所述第1面相对的瞳面;第2光学系统,配置于所述第2面与第3面之间,且将所述第2面设为与所述第3面相对的瞳面;第1反射构件,设置于所述第1光学系统的射入侧的第1光程上,且具有摇动自如地设置的第1反射面;第2反射构件,设置于所述第1光学系统与所述第2光学系统之间的第2光程上,且具有摇动自如地设置的第2反射面。2.根据权利要求1所述的光学装置,其中所述第1光学系统与所述第2光学系统在所述第3面上的第2区域形成第1区域的图像。3.根据权利要求1或2所述的光学装置,其中所述第1反射面沿着所述第1光程,配置于较第1中间位置更靠近所述射入侧,所述第1中间位置为所述第1光学系统中所包含的光学构件中配置为最接近所述第1面的光学构件与所述第1面的中间位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置,其中所述第2反射面沿着所述第2光程,配置于较第2中间位置更靠近所述第2面侧,且较第3中间位置更靠近所述第2面侧,所述第2中间位置为所述第1光学系统中所包含的光学构件中配置为最接近所述第2面的光学构件与所述第2面的中间位置,且所述第3中间位置为所述第2光学系统中所包含的光学构件中配置为最接近所述第2面的光学构件与所述第2面的中间位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学装置,其中在所述第1反射面中,将所述第1光程所占的区域的短半径设为且将从沿着所述第1光程的所述第1面至所述第1反射面的距离设为d时,满足的条件。6.根据权利要求5所述的光学装置,其中满足的条件。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学装置,其中从所述第1面至所述第1光学系统中所包含的光学构件中配置为最接近所述第1面的光学构件的距离为40mm以上、且500mm以下。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学装置,其中所述第1光学系统与所述第2光学系统的合成光学系统具有缩小倍率。9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学装置,其中所述第1光学系统与所述第2光学系统的合成光学系统的倍率的绝对值为0.1倍以上、
且1倍以下。10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学装置,其中还包括第3光学系统,将来自光源的光聚光于所述第1面上的所述第1区域。11.根据权利要求10所述的光学装置,其中所述第1光学系统与所述第3光学系统的合成光学系统具有放大倍率。12.根据权利要求10所述的光学装置,其中所述第1光学系统与所述第3光学系统的合成光学系统的倍率的绝对值为1倍以上、且20倍以下。13.根据权利要求10至12中任一项所述的光学装置,其中所述第3光学系统包括变焦光学系统,将聚光于所述第1面上的所述光的数值孔径进行变更。14.根据权利要求10至13中任一项所述的光学装置,其中所述第3光学系统包括整形光学系统,将聚光于所述第1面上的所述光的强度分布进行变更。15.根据权利要求10至14中任一项所述的光学装置,其中将由所述第1光学系统及所述第2光学系统所得的从所述第1面向所述第3面的成像倍率的绝对值设为β时,利用所述第3光学系统来聚光于所述第1面上的光...

【专利技术属性】
技术研发人员:长坂博之川辺喜雄
申请(专利权)人:株式会社尼康
类型:发明
国别省市:

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