[发明专利]激光加工装置和激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过向加工对象物照射激光而对该加工对象物进行加工的装置以及方法。 

背景技术

目前，在例如罐等上刻印制造年月日或序号时，一直使用例如油墨。然而，在使用油墨的情况下，存在油墨的剥落或对环境的污染这样的问题。作为解决这些问题的方法，利用激光加工进行标记正在受到关注。激光标记是，通过聚光照射激光而在罐等加工对象物上开微孔从而刻印英文数字等。 

作为激光标记的加工方法，通常为以下任一种方法，即，使用一束激光束一个一个地加工圆点，或对扩展的激光配置强度掩模而进行总括地加工。然而，在前者的情况下，由于一个点一个点地进行加工，因此存在费时的问题；而在后者的情况下，由于被强度掩模遮蔽的激光对加工没有贡献，因此存在光量损失较大的问题。 

作为解决这些问题的方法，开始考虑使用相位调制型的空间光调制器的方法。即，在相位调制型的空间光调制器中显示全息图，将输入该空间光调制器的激光按照每个像素进行相位调制，利用聚光光学系统将该相位调制后的激光进行傅里叶变换(Fourier transform)，从而在加工对象物上成像，根据基于该成像的加工图案对加工对象物进行加工。使空间光调制器所显示的全息图为与加工对象物的加工图案相应的图像。这样，可以减少光损失且在加工对象物上一次加工多个点。 

在这样使用相位调制型的空间光调制器的激光加工方法中，首先确定加工对象物上希望的加工图案，根据该加工图案进行计算制作全息图，将该制作的全息图向空间光调制器的驱动部传送，通过该驱动部在空间光调制器上显示全息图，随后使激光入射于空间光调制器(参照专利文献1)。 

然而，需要分别对例如在生产线上被依次传送而来的很多个加工对象物进行实时标记加工。在考虑分别对1000个加工对象物将从“0001”至“1000”的各数值作为序列号而进行标记的情况下，若使用上述激光加工方法，则要重复进行1000次包括确定加工图案、制作全息图以及传送全息图的一系列的程序。 

但由于在上述激光加工方法中包括确定加工图案、制作全息图以及传送全息图的一系列的程序所需要的时间很长，在如上所述分别对很多个加工对象物依次进行实时标记的情况下，激光加工的处理量较低。 

【专利文献1】日本特许第3475947号公报 

发明内容

作为解决如上所述的激光加工的处理量的问题的方法，考虑如下的方法，即，预先对应各个基本加工图案(例如英文数字)制作多个基本全息图并存储，通过将其中几个基本全息图组合而构成整体全息图，将该构成的整体全息图显示在空间光调制器上，利用该空间光调制器在每个像素上对激光进行相位调制，在加工对象物上形成由几个基本加工图案构成的整体加工图案(例如多个英文数字形成的文字列)。这样，由于至少不需要制作上述全息图的各处理，因此可以期待改善激光加工的处理量。 

然而，本发明者发现：在如上述那样在加工对象物中生成由几个基本加工图案构成的整体加工图案的情况下，存在如下的问题。即，由于包含于整体加工图案中的基本加工图案不同而使得加工深度不同，因此存在即使针对某一基本加工图案的加工深度适宜，而针对另外的某一基本加工图案的加工深度过大或过小的情况。因此，存在整体加工图案导致的针对加工对象物的激光加工的质量很差的情况。 

本发明正是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供可以以高处理量进行高质量的激光加工的激光加工装置以及激光加工方法。 

本发明所涉及的激光加工装置的特征在于，是通过向加工对象物照射激光而用包括两个以上的基本加工图案的整体加工图案总括地对加工对象物进行加工的激光加工装置，具有：(1)输出激光的激光光 源，(2)相位调制型的空间光调制器，输入从激光光源输出的激光，显示分别在2维排列的多个像素上调制激光的相位的整体全息图，并输出该相位调制后的激光，(3)聚光光学系统，输入从空间光调制器输出的激光，并使该激光在加工对象物上成像，(4)存储部，存储分别对应于多个基本加工图案而应显示于空间光调制器的多个基本全息图，(5)控制部，根据选自由存储部所存储的多个基本全息图中的基本全息图而构成整体全息图，并使该构成的整体全息图显示于空间光调制器上。