專利名稱：激光加工方法、激光加工裝置、電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用激光光束，為了加工各種材料的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著各種產(chǎn)品的縮小化(小型化、高精細(xì)化)的進(jìn)步，高精細(xì)、且高精度的加工技術(shù)的必要性在增加。并且，隨著對(duì)產(chǎn)品的市場(chǎng)需要的推移，制造工藝的內(nèi)容也在多樣化，所使用的原料種類也在擴(kuò)大。對(duì)這樣的多樣化的要求，只用以往的機(jī)械加工或光刻等技術(shù)就很難處理。因此，作為實(shí)現(xiàn)有關(guān)要求的有力的方法，期待著激光加工技術(shù)，在廣泛的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，其用途在擴(kuò)大。
在激光加工中，利用能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束的情況下，由于光束的中心附近和周圍(外側(cè))的能量強(qiáng)度的不均勻，在原料加工狀態(tài)，容易產(chǎn)生差異，而均勻加工變?yōu)殡y。為了避免這樣的不合理的現(xiàn)象，激光光束的照射條件等的工藝規(guī)程界限變窄，穩(wěn)定生產(chǎn)變難，或成為加工對(duì)象的原料選擇范圍顯著受到限制。與此相反，已經(jīng)知道采用能量強(qiáng)度分布作為幾乎平坦分布(頂帽分布)的激光光束的方法，可以提高加工質(zhì)量的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
特開平8-33993號(hào)公報(bào)在上述的以往技術(shù)的激光加工中，利用振幅屏蔽，使激光光束的最大強(qiáng)度附近部分地通過的方法，將激光光束的能量強(qiáng)度分布整形為頂帽(tophat)狀。因此，從激光振蕩器所輸出的激光光束的一部分被切去，光的利用效率低。并且，在上述的以往技術(shù)中，使激光光束通過開口屏蔽的方法而獲得的衍射光中，使其有限范圍次數(shù)(例如，±3次左右)成像，實(shí)現(xiàn)了頂帽狀的能量強(qiáng)度分布。因此，由于中斷更高次衍射光而產(chǎn)生皺波，不能說是激光光束能量強(qiáng)度分布的均勻性為十分充分。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在利用頂帽分布的激光光束來進(jìn)行加工的情況下，提高光利用效率成為可能的技術(shù)。
另外，本發(fā)明的目的還在于，提供一種在利用頂帽分布的激光光束來進(jìn)行加工的情況下，提高相應(yīng)激光光束的能量強(qiáng)度分布的均勻性成為可能的技術(shù)。
第一形態(tài)的本發(fā)明是一種激光加工方法，它包括第一過程，其產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束；第二過程，其對(duì)上述激光光束的波面，以光束徑向方向位置作為變量，通過具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)(一次函數(shù))所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以使越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心，其相位相對(duì)延遲；第三過程，其對(duì)經(jīng)過上述第二過程已整形過的上述激光光束波面，以光束徑向方向的位置作為變量，通過具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以使越是中心其相位相對(duì)延遲，越是離開中心，其相位相對(duì)提前；和第四過程，其將經(jīng)過上述第二和第三過程使能量強(qiáng)度分布近似變?yōu)槠教狗植嫉纳鲜黾す夤馐丈湓诒患庸んw而加工被加工體。在此，本說明書的所謂「加工」是指由于激光光束的照射起因，對(duì)被加工體產(chǎn)生某種物理變化的現(xiàn)象。作為相應(yīng)的加工，可以舉出切削(蝕刻)、打孔、改質(zhì)、粘接、重合、對(duì)感光性膜的暴光等。
在本發(fā)明中，通過對(duì)高斯分布的激光光束，給予規(guī)定的相位調(diào)制，生成頂帽分布的激光光束，所以，在原理上，不會(huì)切去激光光束的一部分。從而，提高其進(jìn)行激光加工時(shí)的光利用效率成為可能。并且，在本發(fā)明中，沒有了理論性的切去所起因的誤差產(chǎn)生要因，所以，更能提高激光光束能量強(qiáng)度分布均勻性成為可能。
優(yōu)選上述第二過程的上述相位調(diào)制是利用衍射光學(xué)元件來進(jìn)行。
利用衍射光學(xué)元件的方法，可以容易、且低成本來實(shí)現(xiàn)第二過程的相位調(diào)制。
優(yōu)選上述第三過程的上述相位調(diào)制是利用聚光鏡來進(jìn)行。
通過利用聚光鏡，可以容易、且低成本來實(shí)現(xiàn)第三過程的相位調(diào)制。
并且，更優(yōu)選是還包括，將經(jīng)過第二過程的上述激光光束，還分為多個(gè)分支的第五過程；上述第四過程是將多條已經(jīng)分支的激光光束分別照射在被加工體的方法，近似同時(shí)加工該被加工體的多處。
由此，能夠同時(shí)進(jìn)行加工多處，可以提高制造時(shí)的生產(chǎn)能力。特別是在本發(fā)明中，光利用效率高即能量損失少，所以，可以將激光光束分支為更多。
上述的第五過程的上述激光光束的分支，優(yōu)選是利用衍射型光束分離器來進(jìn)行。
利用衍射型光束分離器的方法，可以容易、且低成本來實(shí)現(xiàn)第五過程的激光光束的分支。
上述的衍射型光束分離器更優(yōu)選是兼有上述第二過程的上述相位調(diào)制功能。
由此，利用于實(shí)施有關(guān)本發(fā)明方法的裝置·器具更能簡化。
第二形態(tài)的本發(fā)明是涉及一種利用于上述第一形態(tài)的本發(fā)明有關(guān)方法實(shí)施的適用裝置。具體地，第二形態(tài)的本發(fā)明是一種激光加工裝置，它包括產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束的激光光源；第一光學(xué)元件，其布置在上述激光光束的光線路上，對(duì)相應(yīng)激光光束的波面，以光束徑向方向位置作為變量，具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以使越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心，其相位相對(duì)延遲；第二光學(xué)元件，其布置在上述第一光學(xué)元件來已經(jīng)整形后的上述激光光束的光線路上，對(duì)相應(yīng)的激光光束的波面，以光束徑向方向的位置作為變量，具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)延遲，越是離開中心，其相位相對(duì)提前；和位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整相應(yīng)的被加工體的相對(duì)布置，以使用上述第一和第二光學(xué)元件來被整形而能量強(qiáng)度分布近似變?yōu)槠教狗植嫉纳鲜黾す夤馐軌蛘丈湓诒患庸んw的規(guī)定位置。
根據(jù)有關(guān)構(gòu)成，進(jìn)行激光加工時(shí)的能夠提高光利用效率。并且，能夠進(jìn)而提高進(jìn)行激光加工時(shí)的激光光束的能量強(qiáng)度分布的均勻性。
上述的第一光學(xué)元件，優(yōu)選是如用衍射型光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)。
由此，激光加工裝置的構(gòu)成的更簡化、且低成本化成為可能。
上述的第二光學(xué)元件，優(yōu)選是如用聚光鏡來實(shí)現(xiàn)。
由此，激光加工裝置的構(gòu)成的更簡化、且低成本化成為可能。
并且，激光加工裝置的構(gòu)成最好還包括，將上述的第一光學(xué)元件所整形后的上述的激光光束分支為多個(gè)的第三光學(xué)元件，并通過將多條分支的激光光束，分別照射在上述被加工體，大致同時(shí)加工該被加工體的多處。
由此，以同時(shí)進(jìn)行加工多處成為可能，可以謀求提高制造時(shí)的生產(chǎn)能力。特別是在本發(fā)明中，光利用效率高即能量損失少，所以，可以將激光光束更多地分支。
上述的第三光學(xué)元件優(yōu)選是如用衍射型光束分離器來實(shí)現(xiàn)。
由此，激光加工裝置的構(gòu)成的更簡化且低成本化成為可能。
上述的衍射型光束分離器優(yōu)選是兼有上述第一光學(xué)元件的功能的構(gòu)成。
由此，激光加工裝置的更簡化、且低成本化成為可能。
第三形態(tài)的本發(fā)明是一種電子儀器，它具備利用上述的第一形態(tài)的有關(guān)本發(fā)明的加工方法所制造、或利用第二形態(tài)的有關(guān)本發(fā)明的激光加工裝置所制造的被加工體。在此，作為「被加工體」沒有特別的限制，可以考慮種種物體，但可以舉出，例如，在玻璃等的基板上形成膜的透明導(dǎo)電膜。這樣的被加工體具有作為液晶顯示裝置的構(gòu)成零件來利用的種種用途。


圖1是說明有關(guān)第一實(shí)施方式的激光加工方法的模式圖。
圖2是說明第二過程的相位調(diào)制一例的圖。
圖3是說明第三過程的相位調(diào)制一例的圖。
圖4是說明第一實(shí)施方式的激光加工裝置構(gòu)成的圖。
圖5是說明被加工體一例的圖。
圖6是表示被加工體的比較例的圖。
圖7是說明有關(guān)第二實(shí)施方式的激光加工方法的模式圖。
圖8是說明光束分支功能的相位分布Φ3的一例的圖。
圖9是說明電子儀器具體例的圖。
圖中10-第一光學(xué)元件，12-第二光學(xué)元件，14-衍射型光束分離器，20-激光光源，21-Q開關(guān)驅(qū)動(dòng)器，22-擴(kuò)展式平行光管，23-反射鏡，24-衍射光學(xué)元件，25-聚光鏡，26-載物臺(tái)(位置調(diào)整機(jī)構(gòu))，100-被加工體，LB-激光光束。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
<第一實(shí)施方式>
圖1是說明有關(guān)第一實(shí)施方式的激光加工方法的模式圖。如圖1所示，首先，利用激光振蕩器產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布(參照符號(hào)a)的激光光束LB(第一過程)。然后，通過對(duì)激光光束LB的波面，施加相位調(diào)制來進(jìn)行整形，以使激光光束LB的越是中心其相位相對(duì)提前、越是離開中心使其相位相對(duì)延遲(第二過程)。在這個(gè)第二過程的相位調(diào)制是可以由衍射光學(xué)元件所構(gòu)成的第一光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)。
圖2是說明第二過程的相位調(diào)制一例的圖。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，對(duì)激光光束LB，以光束徑向方向的位置作為變量r，用具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)所表現(xiàn)的相位分布，施加相位調(diào)制?？梢垣@得如圖所示的線形函數(shù)，例如，可以由下面式(1)表示。式中P1是線形函數(shù)的周期。
Φ1＝-2πr/P1......(1)在此，經(jīng)過上述的每一個(gè)過程的激光光束LB，如果函數(shù)Φ1的傾斜度為適當(dāng)?shù)拇笮〉那闆r下，傳播到充分遠(yuǎn)時(shí)，變?yōu)榄h(huán)狀擴(kuò)展的狀態(tài)。這個(gè)環(huán)狀半徑Δ是可以由下面式(2)表示。式中，λ是激光光束LB波長，f是聚光距離。
Δ＝λf/P1......(2)下面，對(duì)經(jīng)過上述的第二過程而被整形的激光光束LB，施加規(guī)定的相位調(diào)制的方法，進(jìn)行相應(yīng)激光光束的整形，以使越是中心其相對(duì)相位越延遲、越是離開中心其相對(duì)相位越提前(第三過程)。這個(gè)第三過程的相位調(diào)制是可以利用聚光鏡所構(gòu)成的第二光學(xué)元件12來實(shí)現(xiàn)。
圖3是說明第三過程的相位調(diào)制一例的圖。如圖3所示，在本實(shí)施方式中，對(duì)激光光束LB，以光束徑向方向的位置作為變量r，用具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布，施加相位調(diào)制?？梢垣@得如圖所示的Φ2的n次函數(shù)，例如，可以由下面式(3)表示。
Φ2＝πr2/λf ......(3)。
在此，由第二光學(xué)元件12所聚光的激光光束的直徑w可以由下面的式(4)來表示。式中，D是入射在第二光學(xué)元件12的激光光束的直徑。
W＝2.44λf/D ......(4)從而，用上述的式(2)所表示的激光光束LB的環(huán)的半徑Δ只要設(shè)定成滿足下面式(5)的關(guān)系，則激光光束LB能量強(qiáng)度分布可以變?yōu)榻破教沟姆植?頂帽分布參照符號(hào)b)。式中，α是為了決定能量強(qiáng)度分布的平坦化水準(zhǔn)，是可以任意設(shè)定的系數(shù)，例如，設(shè)定為0.50左右。
Δ＜αw......(5)這樣的、經(jīng)過每一個(gè)過程而能量強(qiáng)度分布被整形為近似平坦分布后的激光光束LB，通過向被加工體100照射，加工相應(yīng)的被加工體100(第四過程)。在此，所謂「加工」是指由于激光光束的照射起因，對(duì)被加工體100產(chǎn)生某種物理變化的現(xiàn)象。
下面，說明適應(yīng)于本實(shí)施方式激光加工方法的激光加工裝置的構(gòu)成例。
圖4是說明第一實(shí)施方式的激光加工裝置之構(gòu)成的圖。圖4所示的激光加工裝置的構(gòu)成包括激光光源20、Q開關(guān)驅(qū)動(dòng)器21、擴(kuò)展式平行光管22、反射鏡23、衍射光學(xué)元件(第一光學(xué)元件)24、聚光鏡(第二光學(xué)元件)25、載物臺(tái)(位置調(diào)整機(jī)構(gòu))26。
激光光源20產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束。作為這樣的激光光源20可以利用各種激光振蕩器。作為一例，在本實(shí)施方式中，作為激光光源20利用Q開關(guān)控制的脈沖YAG激光(波長532nm、平均功率5W、Q開關(guān)頻率1kHz左右)。激光光源20的Q開關(guān)頻率是由Q開關(guān)驅(qū)動(dòng)器21來控制。
擴(kuò)展式平行光管22是擴(kuò)大激光光源20所射出的激光光束LB(例如，光束直徑為約1mm)的光束直徑。由擴(kuò)展式平行光管22被擴(kuò)大后的激光光束LB是利用反射鏡23變更光線路。
衍射光學(xué)元件24布置在由反射鏡23使光路彎曲后的激光光束LB的光路上，對(duì)相應(yīng)的激光光束施加規(guī)定的相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)的激光光束LB，以使越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心其相位相對(duì)延遲。具體地，衍射光學(xué)元件24以光束徑向方向的位置作為變量，用具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)所表現(xiàn)的相位分布，施加相位調(diào)制。
聚光鏡25是布置在由衍射光學(xué)元件24被整形后的激光光束LB的光路上，通過對(duì)激光光束LB的波面施加規(guī)定的相位調(diào)制，整形相應(yīng)的激光光束LB，以使越是中心其相對(duì)相位延遲，越是離開中心其相對(duì)相位提前。具體地，聚光鏡25以光束徑向方向的位置作為變量，用具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布，施加相位調(diào)制(參照?qǐng)D3)。
載物臺(tái)26是固定被加工體100并調(diào)整被加工體100與激光光束LB的相對(duì)布置，以使衍射光學(xué)元件24和聚光鏡25來被整形、能量強(qiáng)度分布變?yōu)榻破教狗植嫉募す夤馐鳯B照射在被加工體100的規(guī)定位置。
圖5是說明用上述的激光加工裝置來加工的被加工體的一例的圖。概略地表示激光蝕刻了玻璃基板上的ITO(Indium Tin Oxide氧化銦鈦)膜情況的樣子。另外，圖6是表示被加工體的比較例的圖，概略表示利用高斯分布的激光光束來進(jìn)行和上述同樣加工(激光蝕刻)的情況。如圖5所示，利用其具有頂帽狀(載物臺(tái)形狀)的能量強(qiáng)度分布的激光光束的方法，對(duì)下面的玻璃基板不會(huì)給不必要的損傷，均勻地只去除ITO膜成為可能。與此相反，如圖6所示，利用高斯分布的激光光束的情況下，為了所要寬度來去除ITO膜，有必要提高激光光束全體強(qiáng)度，由于其影響，會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于中央的玻璃基板的部位也一部分被去除的不合理的現(xiàn)象。
<第二實(shí)施方式>
在上述的第一實(shí)施方式中，說明了產(chǎn)生一條具有頂帽狀的能量強(qiáng)度分布的激光光束的情況，但是，也可以將相應(yīng)的激光光束分支為多條而進(jìn)行加工。下面，說明此種情況。另外，和上述的第一實(shí)施方式重復(fù)的內(nèi)容，適當(dāng)省略其說明。
圖7是說明有關(guān)第二實(shí)施方式的激光加工方法的模式圖。和上述的第一實(shí)施方式同樣，產(chǎn)生高斯分布(參照符號(hào)a)的激光光束(第一過程)之后，對(duì)相應(yīng)的激光光束LB施加規(guī)定的相位調(diào)制(第二過程)。
接著，將經(jīng)過每一個(gè)過程的激光光束分支為多個(gè)(第五過程)。在該第五過程的光束的分支是可以利用如衍射型光束分離器14來實(shí)現(xiàn)。并且，也可能是在衍射型光束分離器14，集積第二過程的相位調(diào)制功能(光束整形功能)和光束分支功能，兼?zhèn)鋬蓚€(gè)功能的構(gòu)成。在圖7中，表示兩個(gè)功能集積在衍射型光束分離器的情況的構(gòu)成。
在此，假設(shè)光束整形功能的相位函數(shù)為Φ1(參照上述的式(1))、光束分支功能的相位函數(shù)為Φ3。則應(yīng)該記錄在衍射型光束分離器的相位函數(shù)變?yōu)棣?+Φ3。
另外，將第三過程的光束聚光功能也重疊在衍射型光束分離器的情況下，應(yīng)該記錄在衍射型光束分離器的相位函數(shù)變?yōu)棣?+Φ2+Φ3。
哪一種情況下也在被加工體上，獲得以下式所獲得的衍射光模式的強(qiáng)度分布I(x)。式中，“F[]”是表示傅立葉變換。
I(x)＝|F[Φ1+Φ2+Φ3]|2......(6)圖8是說明衍射型光束分離器應(yīng)該具有的光束分支功能的相位分布Φ3的一例的圖。如圖8所示，相位函數(shù)Φ3變?yōu)橄辔蛔優(yōu)?或π的、具有規(guī)定圖形的周期性的相位分布(周期P2)。在圖8中，表示4周期份的相位分布。在此，如果比較相位函數(shù)Φ1的周期P1與相位函數(shù)Φ3的周期P2，則有P1＞＞P2的關(guān)系。另外，相位函數(shù)Φ3是根據(jù)規(guī)定的反復(fù)運(yùn)算法，反復(fù)計(jì)算的方法來設(shè)計(jì)的。
接著，對(duì)被分支的每一個(gè)激光光束，施加規(guī)定的相位調(diào)制(第三過程)。由此，可以獲得能量強(qiáng)度分布已經(jīng)變?yōu)榻破教狗植?參照符號(hào)b)的多條激光光束。然后，將分支為多條激光光束的每一個(gè)，照射在被加工體100的方法近似同時(shí)加工該被加工體的多處(第四過程)。在本實(shí)施方式中，光利用效率高即能量損失少，所以，將激光光束分支為更多而同時(shí)加工多處成為可能。
另外，適合于本實(shí)施方式激光加工方法的激光加工裝置的構(gòu)成例，幾乎和圖4所示的第一實(shí)施方式的情況相同，不同點(diǎn)只是用衍射光學(xué)元件24來替換衍射型光束分離器。因此，省略了第二實(shí)施方式有關(guān)的激光加工裝置的構(gòu)成例的圖示。
上述的每一個(gè)實(shí)施方式有關(guān)的激光加工方法和激光加工裝置是可以應(yīng)用在各種用途，例如，適合于液晶顯示裝置制造時(shí)的透明電極的加工(形狀加工、修復(fù))。下面，舉例具備了應(yīng)用本實(shí)施方式的激光加工方法和激光加工裝置來制造的液晶顯示裝置的電子儀器。
圖9是說明電子儀器的具體例的圖。圖9(A)是在手機(jī)上的應(yīng)用例，相應(yīng)的手機(jī)530備有天線部531、聲音輸出部532、聲音輸入部533、操作部534和裝入本實(shí)施方式有關(guān)的被加工體(透明電極)的液晶顯示裝置100。圖9(B)是在攝像機(jī)的應(yīng)用例。相應(yīng)的攝像機(jī)540備有接收像部541、操作部542、聲音輸入部543、和裝入本實(shí)施方式有關(guān)的被加工體(透明電極)的液晶顯示裝置100。另外，電子儀器不限于這些，例如，除了這些以外，還可以包括附加顯示功能的傳真、數(shù)碼相機(jī)的取景器、攜帶型電視機(jī)、電子記事本等。
這樣，根據(jù)上述的實(shí)施方式，對(duì)高斯分布的激光光束，通過給予規(guī)定的相位調(diào)制而生成頂帽狀分布的激光光束，所以，在原理上，不會(huì)切去激光光束的一部分。從而，進(jìn)行激光加工時(shí)的提高光利用效率成為可能。
并且，根據(jù)本實(shí)施方式，沒有了由于理論性的中斷所起因的誤差產(chǎn)生要因，所以，更能提高激光光束的能量強(qiáng)度分布的均勻性。
并且，根據(jù)第二實(shí)施方式，同時(shí)進(jìn)行加工多處成為可能，可以提高制造時(shí)的生產(chǎn)能力。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，沒有必要以往那樣為了確保工藝規(guī)程界限，進(jìn)行精密調(diào)整等的消耗成本。
另外，本發(fā)明不是上述的實(shí)施方式的內(nèi)容所限定的，在本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤┓N種變形。
例如，在上述的實(shí)施方式中，作為被加工體的一例，舉出了玻璃基板上的ITO膜，但是并不限于這些。進(jìn)而，至于加工也不限于薄膜的去除，除此之外還可以進(jìn)行切斷、打孔、改質(zhì)、感光性膜的暴光等的種種加工。
另外，在上述的第一實(shí)施方式中，為了說明的方便，將衍射光學(xué)元件和聚光鏡作為個(gè)別的元件來說明的，但是，可以將這些功能集積(重疊)在一個(gè)元件上。同樣，在第二實(shí)施方式中，為了說明的方便，將衍射型光束分離器和聚光鏡作為個(gè)別的元件來說明的，但是，也可以將這些功能集積(重疊)在一個(gè)元件上。
權(quán)利要求
1.一種激光加工方法，其特征在于，包括第一過程，其產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束；第二過程，其對(duì)所述激光光束的波面，以光束徑向位置作為變量，具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心，其相位相對(duì)延遲；第三過程，其對(duì)經(jīng)過所述第二過程已經(jīng)整形的所述激光光束波面，以光束徑向方向的位置作為變量，具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)延遲，越是離開中心，其相位相對(duì)提前；和第四過程，其將經(jīng)過所述第二和第三過程而能量強(qiáng)度分布近似變?yōu)槠教狗植嫉乃黾す夤馐?，照射在被加工體而加工被加工體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其特征在于所述第二過程的所述相位調(diào)制是利用衍射光學(xué)元件所進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其特征在于所述第三過程的所述相位調(diào)制是利用聚光鏡所進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，還包括第五過程，其將經(jīng)過第二過程的所述激光光束，還分為多個(gè)分支；所述第四過程是通過將多條已經(jīng)分支的激光光束分別照射在被加工體，大致同時(shí)加工該被加工體的多處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工方法，其特征在于所述第五過程的所述激光光束的分支是利用衍射型光束分離器來進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光加工方法，其特征在于所述衍射型光束分離器兼?zhèn)渌龅诙^程的所述相位調(diào)制功能。
7.一種激光加工裝置，其特征在于，包括激光光源，其產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布的激光光束；第一光學(xué)元件，其布置在所述激光光束的光線路上，對(duì)相應(yīng)激光光束的波面，以光束徑向方向位置作為變量，具有負(fù)的傾斜度的線形函數(shù)所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心，其相位相對(duì)延遲；第二光學(xué)元件，其布置在所述第一光學(xué)元件來已經(jīng)整形后的所述激光光束的光線路上，對(duì)相應(yīng)的激光光束的波面，以光束徑向方向的位置作為變量，具有正的傾斜度的n次函數(shù)(n是2以上的自然數(shù))所表現(xiàn)的相位分布來施加相位調(diào)制的方法，整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)延遲，越是離開中心，其相位相對(duì)提前；和位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整相應(yīng)被加工體的相對(duì)布置，以便用所述第一和第二光學(xué)元件來被整形而能量強(qiáng)度分布近似變?yōu)槠教狗植嫉乃黾す夤馐軌蛘丈湓诒患庸んw的規(guī)定位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光加工裝置，其特征在于所述第一光學(xué)元件是衍射光學(xué)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光加工裝置，其特征在于所述第二光學(xué)元件是聚光鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光加工裝置，其特征在于，還包括第三光學(xué)元件，其將利用所述第一光學(xué)元件整形后的所述激光光束，還分為多個(gè)分支；通過將多條已經(jīng)分支的激光光束分別照射在被加工體，大致同時(shí)加工該被加工體的多處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的激光加工裝置，其特征在于所述第三光學(xué)元件是衍射型光束分離器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光加工裝置，其特征在于所述第三光學(xué)元件為衍射型光束分離器。
13.一種電子儀器，其特征在于具備權(quán)利要求1至7所述的任一激光加工方法所制造的所述被加工體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頂帽狀分布的激光光束來進(jìn)行加工時(shí)，提高光利用效率可能的技術(shù)。本發(fā)明的激光加工方法包括第一過程，其產(chǎn)生能量強(qiáng)度分布為高斯分布(a)的激光光束(LB)；第二過程，其對(duì)激光光束的波面，施加規(guī)定的相位調(diào)制來整形相應(yīng)激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)提前，越是離開中心，相位相對(duì)延遲；第三過程，其對(duì)經(jīng)過第二過程已經(jīng)整形的激光光束波面，施加規(guī)定的相位調(diào)制來整形相應(yīng)的激光光束，以便越是中心其相位相對(duì)延遲，越是離開中心其相位相對(duì)提前；和第四過程，其將經(jīng)過第二和第三過程而能量強(qiáng)度分布近似變?yōu)槠教狗植?b)的激光光束，照射在被加工體(100)而加工被加工體。
文檔編號(hào)B23K26/073GK1748928SQ20051009215
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者尼子淳 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社