CN101965243A - 激光加工装置以及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

激光加工装置(11)包括第一偏移机构(31)，其包括：第一透明部件(41)，具有彼此平行的第一入射面(43)和第一出射面(44)；第一马达(42)，使得第一透明部件以第一转动轴为中心转动；第一偏移机构使得与第一入射面的入射光平行地从第一出射面出射的激光L向第一方向偏移。激光加工装置还包括第二偏移机构(32)，其包括：第二透明部件(46)，具有彼此平行的第二入射面(48)和第二出射面(49)；第二马达(47)，使得第二透明部件以第二转动轴为中心转动；第二偏移机构使得与第二入射面的入射光平行地从第二出射面出射的激光L向第二方向偏移。通过聚光透镜(22)汇聚从第二偏移机构(32)偏移的激光L以加工工件W1。通过该结构，能够自由控制通过激光加工形成的孔的锥角。

Description

激光加工装置以及激光加工方法

技术领域

本发明涉及通过对加工对象照射激光来进行开孔、切断等加工的激光加工装置以及激光加工方法。

背景技术

以往有一种激光加工装置，该激光加工装置利用聚光器汇聚从激光光源出射的激光，并通过照射所述汇聚的激光来对加工对象进行开孔加工。作为这种激光加工装置，已知有进行所谓套料穿孔加工的装置，该装置通过使汇聚到工件上的激光进行扫描以使该激光、即点光绘出预定的轨迹(例如，圆环形的轨迹)来打穿工件。例如，专利文献1公开了一种激光加工装置，该装置通过配置在激光光源与聚光透镜之间的楔形板使得激光的光轴相对于聚光透镜的光轴倾斜，并且使得该楔形板以聚光透镜的光轴为中心旋转，由此使激光沿圆环形状扫描以进行套料穿孔加工。

但是，加工后的孔的内周面会根据激光对加工对象的照射角度而形成为相对于激光的光轴倾斜的锥形。在专利文献1中，由楔形板和角度或聚光透镜的焦点距离确定了激光对加工对象的照射角度，并确定了形成的孔的锥角。因此，难以自由控制孔的锥角。

专利文献1：日本专利申请公开公报第2006-272384号。

发明内容

本发明的目的在于提供能够自由控制通过激光加工形成的孔的锥角的激光加工装置以及激光加工方法。

本发明的一个方面提供一种激光加工装置。激光加工装置包括：出射激光的激光光源；第一偏移部，所述第一偏移部包括：第一透明部件，其具有彼此平行的第一入射面和第一出射面；以及第一转动机构，其支承所述第一透明部件，以使所述激光通过所述第一入射面以及所述第一出射面，并且使得所述第一透明部件以第一转动轴为中心转动，以改变所述第一入射面上的激光的入射角度；所述第一偏移部使得与所述第一入射面的入射光平行地从所述第一出射面出射的出射光向第一方向偏移；第二偏移部，所述第二偏移部包括：第二透明部件，其具有第二入射面和第二出射面，其中，从所述第一偏移部出射的激光向所述第二入射面入射，所述第二出射面与所述第二入射面平行；以及第二转动机构，其支承所述第二透明部件，以使所述激光通过所述第二入射面以及所述第二出射面，并且使得所述第二透明部件以与所述第一转动轴垂直的第二转动轴为中心转动，以改变所述第二入射面上的激光的入射角度；所述第二偏移部使得与所述第二入射面的入射光平行地从所述第二出射面出射的出射光向与所述第一方向垂直的第二方向偏移；以及聚光器，所述聚光器汇聚从所述第二偏移部出射的激光。

通过如上构成，通过使第一透明部件和第二透明部件转动，与向第一入射面入射的激光(入射光)平行的激光(出射光)向第一方向偏移并从第一出射光出射，与向第二入射面入射的入射光平行的出射光向与第一方向垂直的第二方向偏移并从第二出射光出射。如此激光向第一方向和第二方向偏移，从而聚光器上的激光的入射位置被改变。这里，激光的折射角根据聚光器上的入射位置(例如在聚光透镜的情况下为距其光轴的距离)而不同，从而激光对加工对象的照射角度发生变化，因此能够改变在加工对象上加工的孔的锥角。从而，通过转动第一及第二透明部件，能够自由控制将形成的孔的锥角。此外，第一及第二偏移部分别偏移与入射光平行出射的出射光，因此即便改变锥角，焦点位置也不发生变化，从而能够在不改变焦点位置的情况下只改变锥角。

在一个实施方式中，激光加工装置还可以包括激光形状成形装置，所述激光形状成形装置被配置在所述激光的光路上的所述激光光源与所述第一偏移部之间，使得所述激光全部反射或折射以将所述激光形成为以该激光的光轴为中心的圆环形状。

通过如上构成，通过利用聚光器将圆环形的激光汇聚到1点来进行对加工对象的加工，能够构成激光不入射到聚光器的中心部分的结构，从而能够将聚光器的球面像差的影响抑制得较小。其结果是，能够通过使焦点深度较浅来抑制激光汇聚到工件背面侧，因此，例如即使在工件背面侧配置有非加工对象的情况下也能够抑制非加工对象损伤。此外，由于通过使来自激光光源的激光全部反射或折射来将该激光成形为以其光轴为中心的圆环形，因此能够维持激光的光量，能够高效地使用激光。

在另一实施方式中，激光加工装置还可以包括：第一电流镜以及第二电流镜，所述第一电流镜以及第二电流镜被配置在所述激光的光路上的所述激光形状成形装置与所述第一偏移部之间、或者所述激光的光路上的所述第二偏移部与所述聚光器之间，并通过反射所述激光来改变所述激光的方向；以及电流镜驱动机构，所述电流镜驱动机构使得所述第一电流镜以及所述第二电流镜分别以彼此垂直的轴为中心转动。

通过如上构成，能够进行套料加工，即通过使汇聚到加工对象上的激光进行扫描以使该激光、即点光绘出预定的轨迹来打穿工件。由此，能够进行例如开出直径比所汇聚的激光的点径大的孔的开孔加工。此外，通过使得与激光通过第一及第二偏移部被偏移的方向同步，能够自由控制通过套料加工所形成的孔的锥角。

在另一实施方式中，激光成形装置也可以包括第一轴锥镜以及第二轴锥镜，所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜被排列设置成在所述激光的光轴上所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜的圆锥部彼此相向或者朝向相互相反的方向。

通过如上构成，能够将激光在维持其光量的情况下成形为圆环形。

在另一实施方式中，激光加工装置还可以包括：间隔控制部，所述间隔控制部控制所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜之间的间隔。

通过如上构成，能够通过间隔控制装置来控制根据第一轴锥镜以及第二轴锥镜之间的间隔而变化的圆环形激光的直径。其结果是，能够控制根据向聚光装置入射的圆环形激光的直径而变化的焦点深度，从而能够以与加工对象的厚度响应的合适的焦点深度进行加工。

在另一实施方式中，激光加工装置还可以包括束径可变装置，所述束径可变装置能够改变从所述激光光源出射的激光的束径。

通过如上构成，由于具有能够改变从激光光源出射的激光的束径的束径可变装置，因此能够改变聚光透镜的焦点处的光束功率。

另一实施方式提供一种激光加工方法。该方法包括以下步骤：使得从激光光源出射的激光通过具有彼此平行的第一入射面和第二入射面的第一透明部件，由此使得与所述第一入射面的入射光平行地从所述第一出射面出射的出射光向第一方向偏移；使得向第二入射面入射的激光通过具有所述第二入射面和第二出射面的第二透明部件，由此使得与所述第二入射面的入射光平行地从所述第二出射面出射的出射光向与所述第一方向垂直的第二方向偏移，其中，所述第二入射面是被从所述第一偏移部出射的激光入射的面，所述第二出射面与所述第二入射面平行；以及通过聚光器来汇聚被偏移到第二方向的激光，由此对加工对象进行加工。

根据如上构成，能够自由控制在加工对象上形成的孔的锥角，并且能够在不改变焦点位置的情况下只改变锥角。

在一个实施方式中，使得激光通过所述第一透明部件的步骤包括以下步骤：使第一透明部件转动，以使得向第一入射面入射的激光相对于所述第一入射面倾斜；以及使得从激光光源出射的激光通过转动后的第一透明部件；并且所述第一方向是与从激光光源出射的激光的光轴大致垂直的方向，使得激光通过所述第二透明部件的步骤包括以下步骤：使第二透明部件转动，以使得向第二入射面入射的激光相对于所述第二入射面倾斜；以及使得从激光光源出射的激光通过转动后的第二透明部件；并且所述第二方向是与所述光轴以及第二方向大致垂直的方向。

根据如上构成，通过使第一以及第二透明部件转动，能够自由控制在加工对象上形成的孔的锥角，并且能够在不改变焦点位置的情况下只改变锥角。

附图说明

图1A是激光加工装置的结构的概要图；

图1B是图1A的用圆圈围起来的部分1B所示的焦点位置的放大图；

图2A是套料穿孔单元的立体图；

图2B是从图2A的第一旋转轴的方向观看的俯视图；

图2C是从图2A的第二旋转轴的方向观看的侧视图；

图3A是示出激光光轴相对于聚光透镜的光轴没有偏移时的激光光路的示意图；

图3B是示出图3A的孔形状的截面示意图；

图4A是示出激光光轴相对于聚光透镜的光轴偏移时的激光光路的示意图；

图4B是图4A的孔形状的截面示意图。

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1A和图1B所示的本实施方式的激光加工装置11进行所谓套料穿孔加工。即，基于控制电路12的控制，激光被照射到加工对象、即工件W1上，从而对工件W1进行开孔加工，或者通过使激光扫描以使照射到工件W1上的激光绘出预定的轨迹，由此打穿工件W1。

激光加工装置11具有出射用于加工的激光L的激光光源13，并且由控制电路12控制该激光光源13的振荡。在激光L的光路上的激光光源13的后级，配置有作为束径可变装置的扩束器15，该束径可变装置改变激光L的束径。在实施方式中，扩束器15是具有中心在激光L的光轴LX1上并排的一对凸透镜16、17的所谓开普勒式扩束器，并且从后级的凸透镜17出射平行的激光L。凸透镜16、17的间隔D1可以改变，可基于控制电路12的控制来改变该间隔D1。扩束器15出射具有与凸透镜16、17的间隔D1相应的束径的激光L。

在扩束器15的后级，配置有作为激光形状成形装置的透镜单元18，该激光形状成形装置将入射的激光L成形为以光轴LX1为中心的圆环形。在本实施方式中，透镜单元18具有第一以及第二轴锥镜19、20。第一以及第二轴锥镜19、20分别呈圆锥台形状，它们的顶角彼此相等。在本实施方式中，第一以及第二轴锥镜19、20彼此形成为相同的形状。圆锥部19a、20a被配置成彼此相向并且它们的光轴与激光L的光轴LX1相一致。第一以及第二轴锥镜19、20的间隔D2可以改变。第一以及第二轴锥镜19、20的间隔D2由作为间隔控制部的控制电路12进行控制。

当激光L从第一轴锥镜19的平面入射时，第一轴锥镜19使该激光L折射，从而将该激光L成形为圆环形并出射。此外，第二轴锥镜20将通过第一轴锥镜19成形为圆环形并入射到圆锥部20a的激光L成形为与光轴LX1平行的圆环形的激光L，并从其平面出射该激光L。如此，透镜单元18不会遮蔽激光L的一部分，而是使激光L全部折射来形成圆环形，因此可获得在维持激光L的光量的情况下成形的圆环形的激光L。

在透镜单元18的后级，配置有套料穿孔单元21，在套料穿孔单元21的后级，配置有例如由凸透镜构成的聚光透镜22。套料穿孔单元21使得与入射激光L平行地出射的上述激光L偏移到与激光L的光轴LX1大致垂直的方向，并且使得激光L对工件W1进行二维扫描。

如在图1B中放大图示的那样，作为聚光器的聚光透镜22使圆环形的激光L在焦点范围P内收敛于1点。由此，可在聚光透镜22的焦点范围P内对工件W1进行加工。这里所说的收敛于1点是指聚光以使焦点范围P内的光点形状(与光轴垂直的激光截面的形状)成为点状而不是环状。聚光透镜22通过球面像差的影响，使得越是通过靠近透镜中心的位置的光，就越将该光汇聚于远离该聚光透镜22的位置。在本实施方式中，由于使圆环形的激光L汇聚，因此能够使激光L汇聚于距聚光透镜22大致相等的距离处，即能够减小焦点深度。由此，能够抑制激光L汇聚到工件W1的背面Wr，因此例如即使在工件W1的背面Wr上配置有非加工对象W2的情况下也能够抑制非加工对象W2的损伤。

接着，对套料穿孔单元21的结构进行说明。

套料穿孔单元21包括：第一偏移机构31，其使得与入射激光L平行地出射的激光L向与光轴LX1大致垂直的第一方向偏移；以及第二偏移机构32，其使得同样与入射激光L平行地出射的激光L向与光轴LX1以及第一方向大致垂直的第二方向偏移。此外，套料穿孔单元21包括：第一以及第二电流镜33x、33y，所述第一以及第二电流镜33x、33y通过使激光L反射来改变激光L的方向；以及作为电流镜驱动装置的第一以及第二电流镜马达34x、34y，所述第一以及第二电流镜马达34x、34y使得第一以及第二电流镜33x、33y分别以彼此大致垂直的轴为中心转动。在本实施方式中，在激光L没有通过第一以及第二偏移机构31、32而偏移、并且也没有通过第一以及第二电流镜33x、33y扫描的状态下，激光L的光轴LX1和聚光透镜22的光轴LX2相一致。

如图2A所示，作为第一偏移部的第一偏移机构31包括由石英棱镜构成的第一透明部件41和使第一透明部件41转动的第一马达42。在图2A～图2C中，为了便于说明，用单点划线表示圆环形的激光L。第一透明部件41具有彼此平行的第一入射面43和第一出射面44。此外，第一马达42被固定在激光加工装置11的主体部分(图中没有示出)，并且经由截面呈通道状的支承部件45支承第一透明部件41，以使激光L通过第一入射面43和第一出射面44。从而，在本实施方式中，第一马达42和支承部件45构成第一转动机构。控制电路12驱动第一马达42，使得第一透明部件41以与第一入射面43以及第一出射面44平行的第一转动轴AX1为中心转动，从而改变激光L向第一入射面43入射的入射角度。

作为第二偏移部的第二偏移机构32包括由石英棱镜构成的第二透明部件46和使第二透明部件46转动的第二马达47。第二透明部件46具有彼此平行的第二入射面48和第二出射面49。第二马达47被固定在主体部分，并且经由截面呈通道状的支承部件50支承第二透明部件46，以使激光L在第一透明部件41的后级通过第二入射面48和第二出射面49。从而，在本实施方式中，第二马达47和支承部件50构成第二转动机构。控制电路12驱动第二马达47，使得第二透明部件46以第二转动轴AX2为中心转动，第二转动轴AX2与第一转动轴AX1大致垂直，并且与第二入射面48以及第二出射面49平行。

如图2B所示，当通过第一马达42使第一透明部件41转动并使得向第一入射面43入射的激光L相对于该第一入射面43倾斜地入射时，与入射光平行的出射光向与光轴LX1大致垂直的第一方向(图2B中的上下方向)偏移并从第一出射面44出射。具体来说，激光L在向第一透明部件41内入射时，根据空气中的折射率和第一透明部件41中的折射率的差异，在第一入射面43处折射，并在第一出射面44处再次折射。这里，由于第一入射面43与第一出射面44平行，因此与入射光平行地出射的出射光向第一方向偏移与在第一透明部件41内折射的角度和该第一透明部件41的轴向长度相应的量。

如图2C所示，当通过第二马达47使第二透明部件46转动并使得向第二入射面48入射的激光L相对于该第二入射面48倾斜地入射时，与入射光平行的出射光向与光轴LX1以及第一方向大致垂直的第二方向(图2C中的上下方向)偏移并从第二出射面49出射。从而，通过控制第一以及第二透明部件41、46的转动量，第一以及第二偏移机构31、32分别使与入射光平行地出射的出射光偏移。即，激光L在其光轴平行的状态下向与其光轴LX1大致垂直的方向二维地偏移。

第一以及第二电流镜33x、33y被配置在第二偏移机构32的后级、即第二偏移机构32与聚光透镜22之间。第一以及第二电流镜马达34x、34y基于控制电路12的控制而被驱动，并控制第一以及第二电流镜33x、33y的角度。并且，来自第一以及第二偏移机构31、32的激光L被第一以及电流镜33x、33y偏转反射，以改变激光L对聚光透镜22的入射方向、即角度，由此改变工件W1上激光的焦点位置。具体来说，当激光L的光轴LX1通过第一以及第二电流镜33x、33y而相对于聚光透镜22的光轴LX2倾斜了预定角度θ时，激光L通过聚光透镜22而汇聚于工件W1上的从光轴LX2离开距离R的位置处(参见图3A和图4A)。具体来说，距离R通过下式(1)表达。

R＝Ftanθ    (1)

这里，“F”是聚光透镜22的焦点距离。

如此，激光加工装置11改变激光L相对于聚光透镜22的入射方向，使得激光L进行扫描以便在工件W1上绘出期望的轨迹(例如圆环形轨迹)，由此进行套料穿孔加工。

接下来说明激光加工装置11中的针对形成的孔的锥角控制。

首先，对激光L的光轴LX1相对于聚光透镜22的光轴LX2没有偏移的情况、即光轴LX1和光轴LX2相一致的情况进行说明。如图3A所示，当激光L的光轴LX1相对于聚光透镜22的光轴LX2倾斜了预定角度θ时，激光L通过聚光透镜22而汇聚于工件W1上的从光轴LX2离开距离R的位置处。并且，在工件W1上的从光轴LX2离开距离R的位置处，激光L以图3B所示的照射角度照射到工件W1上，从而形成与该照射角度相应的锥角α1的孔。

另一方面，如图4B所示，当激光L的光轴LX1相对于聚光透镜22的光轴LX2倾斜了与上述情况相同的预定角度θ、并且激光L的光轴LX1发生了偏移时，与上述同样地，激光L汇聚于工件W1上的从光轴LX2离开距离R的位置处。但是，与上述的情况(图3A)不同，由于激光L的光轴LX1以平行的状态偏移，从而只改变了聚光透镜22上的激光L的入射位置。这里，由于在聚光透镜22中依据距聚光透镜22的光轴LX2的距离而激光L的折射角不同，因此激光L对工件W1的照射角度、尤其激光L中外周部分的照射角度根据聚光透镜22上的激光L的入射位置而改变。具体来说，激光L以图4B所示的角度照射，从而在工件W1上形成锥角α2的孔。

如此，通过使激光L的光轴LX1从聚光透镜22的光轴LX2处偏移，能够独立控制形成的孔的锥角，而不改变工件W1上的激光L的焦点位置。

此外，在本实施方式中，激光L通过第一第二电流镜33x、33y而向工件W1上进行扫描以便绘出预定的轨迹，由此工件W1被打穿。从而能够在工件W1上形成直径比激光L的点径大的孔。此时，通过与激光L在工件W1上的扫描同步地使激光L偏移，能够自由控制通过套料穿孔加工而打穿的孔的锥角。此时，第一以及第二偏移机构31、32由于分别地偏移与入射光平行出射的出射光，因此即便改变锥角，焦点位置也不发生变化，从而能够仅独立地控制锥角，而不改变焦点位置。

如上所述，根据本实施方式，可获得以下效果。

激光加工装置11包括第一偏移机构31，该第一偏移机构31包括：第一透明部件41，其具有彼此平行的第一入射面43和第一出射面44；以及第一马达42，其使得第一透明部件41以第一转动轴AX1为中心转动；该第一偏移机构31使得与第一入射面43的入射光平行地从第一出射面44出射的激光L向第一方向偏移。并且，激光加工装置11包括第二偏移机构32，该第二偏移机构32包括：第二透明部件46，其具有彼此平行的第二入射面48和第二出射面49；以及第二马达47，其使得第二透明部件46以第二转动轴AX2为中心转动；该第二偏移机构32使得与第二入射面48的入射光平行地从第二出射面49出射的激光L向第二方向偏移。此外，通过聚光透镜22汇聚由第二偏移机构32偏移的激光L以加工工件W1。如此，通过向第一以及第二方向偏移激光L，能够改变聚光透镜22上的激光L的入射位置。从而，通过转动第一以及第二透明部件41、46，能够自由控制形成的孔的锥角。此外，例如当通过电流镜来使得激光的光轴相对于聚光透镜的光轴倾斜时，焦点位置将会与要形成的孔的锥角一同发生变化。在第一点上，根据本实施方式，由于第一以及第二偏移机构31、32分别偏移与入射光平行出射的出射光，因此即便改变锥角，焦点位置也不发生变化，从而能够在不改变焦点位置的情况下只控制锥角。

此外，由于能够通过转动第一以及第二透明部件41、46来偏移激光L以改变锥角，因此，相比于通过使设置在激光加工装置中的聚光透镜或楔形板倾斜来改变要加工的孔的锥角的场合、以及通过更换聚光透镜或楔形板倾斜来改变锥角的场合，能够抑制作业效率的下降。而且，部件数不会依据要加工的孔的锥角的种类而增加，能够防止成本的增加。

此外，例如可以考虑使得利用像旋转器而偏移的激光L在聚光透镜上进行扫描，该像旋转器以聚光透镜22的光轴LX2为中心转动。但在此情况下，必须通过中空轴等构件来保持像旋转器，并且通过配置在与光轴LX2交叉的方向上的驱动装置来使得像旋转器转动，从而使激光L偏移的结构会变得复杂。在这一点上，根据本实施方式，由于不使第一以及第二透明部件41、46以聚光透镜22的光轴LX2为中心转动，因此能够使得通过简单的结构偏移的激光L在聚光透镜22上进行扫描。

在扩束器15与第一偏移机构31之间具有透镜单元18，该透镜单元18通过使激光L全部折射来将激光L成形为以该激光L的光轴LX1为中心的圆环形状。球面透镜等聚光透镜22中存在所谓的球面像差。因此，聚光L有可能汇聚到工件W1的背面Wr，从而损伤配置在该背面Wr侧的非加工对象W2。在这一点上，根据本实施方式，通过利用聚光透镜22将圆环形的激光L汇聚于1点并对工件W1进行加工，能够构成激光L不入射到聚光透镜22的中心部分的结构，从而能够将聚光透镜22的球面像差的影响抑制得较小。其结果是，能够通过使焦点深度较浅来抑制激光L汇聚到工件W1的背面Wr侧，因此，例如即使在工件W1的背面Wr侧配置有非加工对象W2的情况下也能够抑制非加工对象W2的损伤。此外，由于通过使来自激光光源13的激光L全部反射或折射来将该激光L成形为以其光轴LX1为中心的圆环形，因此能够维持激光L的光量，能够高效地使用激光。

设置有被配置在第二偏移机构32与聚光透镜22之间的第一以及第二电流镜33x、33y；以及使得所述第一以及第二电流镜33x、33y分别以彼此大致垂直的轴为中心转动的第一以及第二电流镜马达34x、34y。由此，能够进行例如开出比所汇聚的激光的点径大的孔的开孔加工。此外，通过与激光通过第一及第二偏移部被偏移的方向同步，能够自由控制通过套料穿孔加工所形成的孔的锥角。此时，第一以及第二偏移机构31、32分别使得与入射光平行地出射的出射光偏移，因此即使改变锥角，焦点位置也不会改变，从而能够仅独立控制锥角而不改变焦点位置。

另外，本实施方式也能够以如下的方式实施。

·聚光器也可以采用包括但不限于fθ透镜的其他透镜，以取代由凸透镜构成的聚光透镜22。此外，聚光器也可以是汇聚激光L的抛物面反射镜。

·也可以将工件W1配置在聚光透镜22的焦点范围P的前侧，以取代将工件W1配置在聚光透镜22的焦点范围P内。由此，能够加工出工件W1表面上的半径大于背面的半径的孔、即能够加工出朝着与本实施方式相反的方向倾斜的圆锥的孔。

·在本实施方式中，在激光L没有通过第一以及第二偏移机构31、32而偏移、并且也没有通过第一以及第二电流镜33x、33y扫描的状态下，激光L的光轴LX1和聚光透镜22的光轴LX2相一致。但是，在上述状态下，激光L的光轴LX1也可以与聚光透镜22的光轴LX2不一致。

·也可以不在激光加工装置11中设置透镜单元18的情况下将激光L成形为圆环形。

·第一以及第二透明部件41、46不限于石英棱镜，可以是任意的部件，只要其折射率与第一以及第二透明部件41、46被配置的周围的折射率不同，并且激光能够透过该部件即可。

·第一以及第二轴锥镜19、20也可以被配置成各圆锥部19a、20a朝向彼此相反的方向，以取代它们的各圆锥部19a、20a相向的方式。如此构成时，也能够在维持激光L的光量的情况下将该激光L成形为圆环形。

·第一以及第二轴锥镜19、20除圆锥台形以外，也可以是圆锥形、角锥台形或角锥。此外，也可以采用大小不同的第一以及第二轴锥镜19、20，以取代相同大小、相同形状的第一以及第二轴锥镜19、20。第一以及第二轴锥镜19、20的顶角也可以彼此不同。

·也可以以固定第一以及第二轴锥镜19、20的间隔D2的方式构成透镜单元18，以取代第一以及第二轴锥镜19、20的间隔D2可被改变的方式。

·扩束器15不限于由一对凸透镜16、17组合而成的开普勒式结构，也可以是由凹透镜和凸透镜组合而成的伽利略式结构。此外，构成扩束器15的透镜不限于两个(一对)，也可以是3个以上的透镜。

·也可以以固定凸透镜16、17的间隔D1的方式构成扩束器15，以取代凸透镜16、17的间隔D1可被改变的方式。

·在本实施方式中，由第一以及第二轴锥镜19、20构成激光形状成形装置，但也可以通过其他构件使激光反射从而成形为圆环形。例如，也可以通过下述的圆锥形状的第一反射部以及形成为锥筒形的第二反射部来使激光反射从而成形为圆环形，其中，所述圆锥形状的第一反射部被配置成其顶端即顶点位于入射侧并且位于光轴LX1上，所述锥筒形的第二反射部形成为其直径朝着出射侧而扩大的形状，并且在内周面使通过第一反射部反射了的激光垂直反射，以使反射后的激光与光轴平行。在此情况下，设置第一反射部以及第二反射部的至少一者以使其可在光轴LX1的方向上移动，并且可通过在光轴方向上移动该至少一者来可改变圆环形激光的直径。

此外，也可以通过一个利用内反射的棱镜来使激光反射从而形成为圆环形。根据该结构，由于第一以及第二反射部由一个棱镜构成，因此能够抑制部件数来构成激光形状成形装置。此外，在透镜单元18中，也可以设置球面透镜以替代第二轴锥镜20。

第一以及第二电流镜33x、33y的位置不限于第二偏移机构32与聚光透镜22之间，也可以是透镜单元18与第一偏移机构31之间。

除套料穿孔加工以外，也可以进行打开、切断等加工。

Claims (8)

1.一种激光加工装置，其特征在于，包括：

出射激光的激光光源；

第一偏移部，所述第一偏移部包括：第一透明部件，其具有彼此平行的第一入射面和第一出射面；以及第一转动机构，其支承所述第一透明部件，以使所述激光通过所述第一入射面以及所述第一出射面，并且使得所述第一透明部件以第一转动轴为中心转动，以改变所述第一入射面上的激光的入射角度；所述第一偏移部使得与所述第一入射面的入射光平行地从所述第一出射面出射的出射光向第一方向偏移；

第二偏移部，所述第二偏移部包括：第二透明部件，其具有第二入射面和第二出射面，其中，从所述第一偏移部出射的激光向所述第二入射面入射，所述第二出射面与所述第二入射面平行；以及第二转动机构，其支承所述第二透明部件，以使所述激光通过所述第二入射面以及所述第二出射面，并且使得所述第二透明部件以与所述第一转动轴垂直的第二转动轴为中心转动，以改变所述第二入射面上的激光的入射角度；所述第二偏移部使得与所述第二入射面的入射光平行地从所述第二出射面出射的出射光向与所述第一方向垂直的第二方向偏移；以及

聚光器，所述聚光器汇聚从所述第二偏移部出射的激光。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，还包括：

激光形状成形装置，所述激光形状成形装置被配置在所述激光的光路上的所述激光光源与所述第一偏移部之间，使得所述激光全部反射或折射以将所述激光形成为以该激光的光轴为中心的圆环形状。

3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，还包括：

第一电流镜以及第二电流镜，所述第一电流镜以及第二电流镜被配置在所述激光的光路上的所述激光形状成形装置与所述第一偏移部之间、或者所述激光的光路上的所述第二偏移部与所述聚光器之间，并通过反射所述激光来改变所述激光的方向；以及

电流镜驱动机构，所述电流镜驱动机构使得所述第一电流镜以及所述第二电流镜分别以彼此垂直的轴为中心转动。

4.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述激光形状成形装置包括第一轴锥镜以及第二轴锥镜，所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜被排列设置成在所述激光的光轴上所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜的圆锥部彼此相向或者朝向相互相反的方向。

5.如权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于，还包括：

间隔控制部，所述间隔控制部控制所述第一轴锥镜以及所述第二轴锥镜之间的间隔。

6.如权利要求2至5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，还包括：束径可变装置，所述束径可变装置能够改变从所述激光光源出射的激光的束径。

7.一种激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

使得从激光光源出射的激光通过具有彼此平行的第一入射面和第二入射面的第一透明部件，由此使得与所述第一入射面的入射光平行地从所述第一出射面出射的出射光向第一方向偏移；

使得向第二入射面入射的激光通过具有所述第二入射面和第二出射面的第二透明部件，由此使得与所述第二入射面的入射光平行地从所述第二出射面出射的出射光向与所述第一方向垂直的第二方向偏移，其中，所述第二入射面是被从所述第一偏移部出射的激光入射的面，所述第二出射面与所述第二入射面平行；以及

通过聚光器来汇聚被偏移到第二方向的激光，由此对加工对象进行加工。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

使得激光通过所述第一透明部件的步骤包括以下步骤：使第一透明部件转动，以使得向第一入射面入射的激光相对于所述第一入射面倾斜；以及使得从激光光源出射的激光通过转动后的第一透明部件；并且所述第一方向是与从激光光源出射的激光的光轴大致垂直的方向，

使得激光通过所述第二透明部件的步骤包括以下步骤：使第二透明部件转动，以使得向第二入射面入射的激光相对于所述第二入射面倾斜；以及使得从激光光源出射的激光通过转动后的第二透明部件；并且所述第二方向是与所述光轴以及第二方向大致垂直的方向。

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