[发明专利]光调制装置和激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有反射型的空间光调制器的光调制装置和激光加工装置。

背景技术

在专利文献1中，记载有采用反射型的空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator)的装置。在记载于该文献中的装置中，在假想基准直线上设置2个反射镜，在从假想基准直线沿垂直方向而错开的位置，设置反射型SLM。另外，沿假想基准直线而射入的输入光通过其中一个反射镜而反射，射入SLM中。该光通过SLM而调制，通过另一反射镜反射，然后，沿假想基准直线而射出。

近年，人们研究将SLM应用于激光加工装置，显微镜等的技术。比如，在将SLM应用于激光加工装置的场合，通过相位调制型的SLM，对激光的相位进行调制，通过聚光透镜，将该相位调制后的激光聚光于加工部位，由此，可对聚光点的像差进行补偿，提高加工精度。

在这里，在将SLM应用于显微镜的场合，必须使光接触对象部位而观察该部位，但是，同样在将SLM应用于激光加工装置的场合，为了以高精度而指定加工位置，最好，可观察对象部位(加工部位)。由此，一般，对对象部位照射其波长不同于激光的照明光，伴随该照明光的照射，接收在对象部位产生的反射光、散射光(在下面称为观察光)，由此，观察该部位。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2006/035775号文献

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中记载的结构中，在采用上述照明光而观察对象部位的场合，比如，将激光和照明光重合地射入到同一光路上，在各反射镜、SLM处将这些光反射，然后，使从对象部位反射或散射的观察光相对激光而分开并进行接收。但是，在这样的结构中，由于照明光和观察光中包括的与激光相同的偏振光成分也通过SLM调制，故接收观察光时的光量降低，分辨率变差。

本发明是针对上述问题而提出的，本发明的目的在于提供可保持观察光的分辨率和光量并且观察对象部位的光调制装置和激光加工装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的光调制装置调制激光而将其输出，并且将波长不同于上述激光的照明光输出到与调制后的激光相同的光路上，其特征在于，该光调制装置包括反射型的空间光调制器，其从斜前方接收沿按第1方向延伸的第1光路而入射的激光，一边反射该激光，一边在二维排列的多个像素的每个中调制激光；电介质多层膜镜，其形成于使照明光透过的透光性部件上，将从空间光调制器而入射到前面的激光反射到沿与第1方向相交叉的第2方向延伸的第2光路上，并且将入射到背面的照明光透射到第2光路上；聚光透镜，其从电介质多层膜镜接收照明光和激光，将照明光和激光聚光。

在上述光调制装置中，激光沿第1光路入射，到达反射型SLM。然后，由反射型SLM调制激光之后，该激光到达电介质多层膜镜处。另一方面，照明光从电介质多层膜镜侧入射并透过该电介质多层膜镜。这些激光和照明光均在第2光路上行进，经过聚光透镜的聚光而到达加工对象物、观察对象物的对象部位。另外，通过该对象部位中的反射或散射而获得的观察光，在与上述照明光相反的光路中行进。像这样，根据上述光调制装置，照明光和观察光可避免由反射型SLM的调制。于是，可一边保持观察光的分辨率和光量，一边观察对象部位。

另外，光调制装置的特征还在于第1光路通过电介质多层膜镜的背面侧。或，光调制装置的特征还在于第1光路通过电介质多层膜镜的前面侧，从与第1和第2方向相垂直的第3方向观看，第1光路和第2光路相互交叉。特别是，在第1光路通过电介质多层膜镜的前面侧的情况，与通过背面侧的情况相比较，可使该光调制装置小型化。另外，由于可减小激光向反射型SLM的入射角，故还可减少像素间的干扰(cross talk)。

此外，本发明的激光加工装置通过将聚光点对准于加工对象物的内部而照射激光，从而对加工对象物进行加工，其特征在于其包括出射激光的激光光源；照明光源，出射其波长不同于激光的照明光；反射型的空间光调制器，其从斜前方接收沿第1方向延伸的第1光路而入射的激光，一边反射该激光，一边在二维排列的多个像素的每个中调制激光；电介质多层膜镜，其形成于使照明光透射的透光性部件上，将从空间光调制器而入射到前面的激光反射到沿与第1方向相交叉的第2方向延伸的第2光路上，并且将入射到背面的照明光透射到第2光路上；聚光透镜，其从电介质多层膜镜接收照明光和激光，将照明光和激光聚光于加工对象物的内部。