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1、(10)申请公布号 CN 102227667 A (43)申请公布日 2011.10.26 CN 102227667 A *CN102227667A* (21)申请号 200980147787.1 (22)申请日 2009.11.26 2008-304738 2008.11.28 JP 2008-304748 2008.11.28 JP G02B 26/06(2006.01) B23K 26/03(2006.01) B23K 26/06(2006.01) G02F 1/01(2006.01) (71)申请人 浜松光子学株式会社 地址 日本静冈县 (72)发明人 伊藤晴康 井上卓 松本直也 (7。
2、4)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 龙淳 (54) 发明名称 光调制装置和激光加工装置 (57) 摘要 本发明涉及光调制装置和激光加工装置。光 调制装置 (101A) 包括 ： 反射型 SLM(107)， 其调 制沿按第 1 方向延伸的第 1 光路而入射的激光 (Lr) ； 电介质多层膜镜 (106)， 形成于使照明光 (Li) 透射的透光性部件 (105) 上， 将从反射型 SLM(107) 而入射至前面的激光 (Lr) 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 将入射到背面的照明光 (Li) 在第 2 光路上透射 ； 聚光透镜(109)，。
3、 从电介质多层膜镜(106)接收照 明光 (Li) 和激光 (Lr)， 并聚光照明光 (Li) 和激 光 (Lr)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.05.27 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2009/069946 2009.11.26 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/061884 JA 2010.06.03 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 15 页 附图 19 页 CN 102227677 A1/2 页 2 1. 一种光调制装置， 其特征在于， 是一种对激光。
4、进行调制并输出， 并且将波长不同于所述激光的照明光输出到与调制后 的所述激光相同的光路上的光调制装置， 包括 ： 反射型的空间光调制器， 从斜前方接收沿第 1 光路入射的所述激光， 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所述激光， 其中， 所述第 1 光路沿第 1 方向延伸 ； 电介质多层膜镜， 形成于使所述照明光透射的透光性部件上， 将从所述空间光调制器 入射到前面的所述激光反射到沿与所述第 1 方向交叉的第 2 方向延伸的第 2 光路上， 并且 将入射到背面的所述照明光透射到所述第 2 光路上 ； 聚光透镜， 从所述电介质多层膜镜接收所述照明光和所述激光， 并将所述照明光和。
5、所 述激光聚光。 2. 根据权利要求 1 所述的光调制装置， 其特征在于， 所述第 1 光路通过所述电介质多层膜镜的背面侧。 3. 根据权利要求 1 所述的光调制装置， 其特征在于， 所述第 1 光路通过所述电介质多层膜镜的前面侧， 从与所述第 1 和第 2 方向相垂直的 第 3 方向观看， 所述第 1 光路和所述第 2 光路相互交叉。 4. 一种激光加工装置， 其特征在于， 是一种通过将聚光点对准加工对象物的内部并照射激光， 从而对所述加工对象物进行 加工的激光加工装置， 包括 ： 激光光源， 出射激光 ； 照明光源， 出射波长不同于所述激光的照明光 ； 反射型的空间光调制器， 从斜前方接收。
6、沿第 1 光路入射的所述激光， 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所述激光， 其中， 所述第 1 光路沿第 1 方向延伸 ； 电介质多层膜镜， 形成于使所述照明光透射的透光性部件上， 将从所述空间光调制器 入射到前面的所述激光反射到沿与所述第 1 方向交叉的第 2 方向延伸的第 2 光路上， 并且 将入射到背面的所述照明光透射到所述第 2 光路上 ； 聚光透镜， 从所述电介质多层膜镜接收所述照明光和所述激光， 并将所述照明光和所 述激光聚光于所述加工对象物的内部。 5. 根据权利要求 4 所述的激光加工装置， 其特征在于， 还包括摄像机构， 用于对因所述照明光在所述加工对象。
7、物中反射或散射而产生的观察 光进行摄像。 6. 根据权利要求 5 所述的激光加工装置， 其特征在于， 所述摄像机构对沿所述第 2 光路并在所述电介质多层膜镜中透射了的所述观察光进 行摄像。 7. 一种光调制装置， 其特征在于， 包括 ： 光源部， 将波长相互不同的激光和照明光出射到相同的光路上 ； 第1电介质多层膜镜， 形成于使所述照明光透射的第1透光性部件上， 从所述光源部接 权 利 要 求 书 CN 102227667 A CN 102227677 A2/2 页 3 收所述激光和所述照明光， 并将所述激光反射， 使所述照明光透射 ； 反射型的空间光调制器， 其从斜前方接收来自于所述第 1 。
8、电介质多层膜镜的所述激 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所述激光 ； 第 2 电介质多层膜镜， 形成于所述第 1 透光性部件上， 或形成于与所述第 1 透光性部件 分别设置且使所述照明光透射的第 2 透光性部件上， 将从所述空间光调制器接收的所述激 光反射， 并且将从所述第 1 电介质多层膜镜接收的所述照明光透射到与反射后的所述激光 相同的光路上 ； 聚光透镜， 从所述第 2 电介质多层膜镜接收所述照明光和所述激光， 并将所述照明光 和所述激光聚光。 8. 根据权利要求 7 所述的光调制装置， 其特征在于， 所述第 1 透光性部件由棱镜构成 ； 所述第 1 电介质多。
9、层膜镜形成于所述棱镜的第 1 面上 ； 所述第 2 电介质多层膜镜形成于所述棱镜的第 2 面上 ； 所述照明光从所述第 1 面起在所述棱镜内传送而到达所述第 2 面。 权 利 要 求 书 CN 102227667 A CN 102227677 A1/15 页 4 光调制装置和激光加工装置 技术领域 0001 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 0002 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。
10、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。 0003 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。 0004 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。
11、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。 0005 已有技术文献 0006 专利文献 0007 专利文献 1 ： WO2006/035775 号文献 发明内容 0008 发明要解决的课题 0009 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。
12、， 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。 0010 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。 0011 用于解决课题的技术方案 0012 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。
13、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 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A2/15 页 5 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。 0013 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。
14、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。 0014 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。
15、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)。 0015 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。
16、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。 0016 在上述激光加工装置中， 通过由反射型 SLM 调制激光， 并由聚光透镜将该调制后 的激光聚光于加工部位， 比如， 可对聚光点的像差进行补偿从而提高加工精度。另外， 在该 激光加工装置中， 与在前描述的光调制装置相同， 激光沿第 1 光路而入射， 到达。
17、反射型 SLM。 然后， 在由反射型 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 电介质多层膜镜的背面侧而入射， 而透过该电介质多层膜镜。该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的被加工部位。 另外， 通过该被加工部位 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上行进。像这样， 根据上述激光 加工装置， 由于照明光和观察光可避免由反射型 SLM 的调制， 故可一边保持观察光的分辨 率和光量， 一边观察被加工部位。 0017 此外， 激光加工装置的特征还在于还包括摄像机构， 其用于对因照明光在加工对 象上反射或散射而产生的。
18、观察光进行摄像。由此， 可适当地对被加工部位进行观察。另外， 在该情况下， 摄像机构优选为对沿第 2 光路而在电介质多层膜镜中透射了的观察光进行摄 像。由此， 由于不必在第 2 光路上设置用于从其它的光 ( 激光及照射光 ) 使观察光分支的 光学部件， 故可减小这样的光学部件造成的像差。 0018 还有， 本发明的光调制装置的特征在于其包括光源部， 将波长相互不同的激光和 照明光出射到相同的光路上 ； 第 1 电介质多层膜镜， 其形成于使照明光透射的第 1 透光性 部件上， 从光源部接收激光和照明光， 并将激光反射且使照明光透射 ； 反射型的空间光调制 说 明 书 CN 102227667 A。
19、 CN 102227677 A3/15 页 6 器， 其从斜前方接收来自第 1 电介质多层膜镜的激光， 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 ； 第2电介质多层膜镜， 其形成于第1透光性部件上， 或， 形成于 与第 1 透光性部件分开设置且使照明光透射的第 2 透光性部件上， 将从空间光调制器接收 的激光反射， 并且将从第 1 电介质多层膜镜接收的照明光透射到与反射后的激光相同的光 路上 ； 聚光透镜， 其接收来自于第 2 电介质多层膜镜的照明光和激光， 并将照明光和激光聚 光。 0019 在上述光调制装置中， 在激光和照明光从光源部， 输入到同一光路上之后， 入射至 。
20、第 1 电介质多层膜镜中。在该第 1 电介质多层膜镜中， 使激光和照明光分开， 仅激光入射至 反射型 SLM 中。然后， 通过反射型 SLM 调制的激光和照明光通过第 2 电介质多层膜镜而再 次在同一光路上行进， 到达加工对象物或观察对象物的对象部位。 另外， 通过该对象部位的 反射或散射获得的观察光在与上述照明光相反的光路上行进。 即， 根据该光调制装置， 由于 照明光和观察光可避免由反射型 SLM 的调制， 故可一边保持观察光的分辨率和光量， 一边 观察对象部位。 0020 另外， 光调制装置的特征还在于第1透光性部件由棱镜构成， 第1电介质多层膜镜 形成于棱镜的第 1 面上， 第 2 电。
21、介质多层膜镜形成于棱镜的第 2 面上， 照明光从第 1 面起在 棱镜内传送而到达第 2 面。通过这样的结构， 可适当地形成下述的方案， 其中， 在第 1 电介 质多层膜镜处， 使激光和照明光的各光路分开， 在第 2 电介质多层膜镜处， 使这些光再次为 同一光路。另外， 由于不必调整第 1 和第 2 电介质多层膜镜的角度和在它们中透射的照明 光的光路， 故可使该光调制装置的组装简单。 0021 发明的效果 0022 根据本发明的光调制装置和激光加工装置， 可一边保持观察光的分辨率和光量， 一边观察对象部位。 附图说明 0023 图 1 为表示第 1 实施方式的光调制器 101A 的结构的图， 表。
22、示光调制器 101A 的平 面剖视图 ； 0024 图 2 表示光调制器 101A 的底视图 ； 0025 图 3 表示沿图 1 中的 III-III 线的光调制器 101A 的侧面剖视图 ； 0026 图 4 表示从与 III-III 线的箭头方向相反的方向观看的光调制器 101A 的侧视图 ； 0027 图 5 为表示作为反射型 SLM107 的一个例子的， LCOS 型的结构的分解立体图 ； 0028 图 6 为光调制器 101A 的装配图 ； 0029 图 7(a) 表示第 1 实施方式的电介质多层膜镜 106 和反射型 SLM107 的位置关系， 图 7(b) 表示一个变形例的电介质。
23、多层膜镜 106 和反射型 SLM107 的位置关系 ； 0030 图 8 表示反射型 SLM107 中的莫尔条纹 ( 干涉条纹 )M 的例子的图 ； 0031 图 9 为表示第 2 实施方式的光调制器 101B 的结构的图 ； 0032 图 10 为表示第 3 实施方式的光调制器 101C 的结构的图 ； 0033 图 11 为表示第 4 实施方式的激光加工装置 102A 的结构的图 ； 0034 图 12 为表示第 5 实施方式的激光加工装置 102B 的结构的图 ； 0035 图 13 为表示相对第 4 实施方式和第 5 实施方式的比较例的激光加工装置 102C 的 说 明 书 CN 1。
24、02227667 A CN 102227677 A4/15 页 7 结构的图 ； 0036 图 14 为第 6 实施方式的光调制器 201A 的结构图 ； 0037 图 15 为表示作为反射型 SLM251 的一个例子的， LCOS 型的结构的分解立体图 ； 0038 图 16 为具有棱镜 243， 反射型 SLM251， 与聚光透镜 261 的 SLM 组件 202 的平面图 ； 0039 图 17 为表示沿图 16 所示的 SLM 组件 202 的 IV-IV 线的剖面的侧面剖视图 ； 0040 图 18 为表示沿图 16 所示的 SLM 组件 202 的 V-V 线的剖面的侧面剖视图 ；。
25、 0041 图 19 为第 7 实施方式的光调制器 201B 的结构图。 0042 符号的说明 ： 0043 101A 101C光调制装置 ； 0044 102A 102C激光加工装置 ； 0045 103外壳 ； 0046 103a 103d侧壁 ； 0047 105透光性部件 ； 0048 106， 122， 129， 138电介质多层膜镜 ； 0049 107， 121， 170反射型 SLM ； 0050 109， 125聚光透镜 ； 0051 111照明光源 ； 0052 113观察部 ； 0053 115半反射镜 (half mirror) ； 0054 117激光光源 ； 005。
26、5 119， 127二向色镜 ； 0056 120激光光源 ； 0057 123观察光学系统 ； 0058 124AF 组件 ； 0059 126反射镜 ； 0060 130 132开口 ； 0061 133摇动机构 ； 0062 134电路基板 ； 0063 135筒状部件 ； 0064 137主体部 ； 0065 191对象物 ； 0066 A1， B1第 1 光路 ； 0067 A2， B2第 2 光路 ； 0068 La， Lr激光 ； 0069 Li照明光 ； 0070 Lo观察光 ； 0071 201A， 201B光调制装置 ； 0072 202SLM 组件 ； 0073 203外。
27、壳 ； 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A5/15 页 8 0074 203a开口 ； 0075 203b底板 ； 0076 203c顶板 ； 0077 204摇动机构 ； 0078 205电路基板 ； 0079 211， 221光源 ； 0080 231观察部 ； 0081 241半反射镜 ； 0082 242二向色镜 ； 0083 243棱镜 ； 0084 243a第 1 面 ； 0085 243b第 2 面 ； 0086 243c第 3 面 ； 0087 244a( 第 1) 电介质多层膜镜 ； 0088 244b( 第 2) 电介质多层膜镜 ； 00。
28、89 245， 246透光板 ； 0090 251反射型 SLM ； 0091 252驱动部 ； 0092 261聚光透镜 ； 0093 291对象物 ； 0094 Li照明光 ； 0095 Lo观察光 ； 0096 Lr激光。 具体实施方式 0097 下面参照附图， 对本发明的光调制器和激光加工装置的实施方式进行具体说明。 另外， 在附图的说明中， 针对同一要素， 采用同一标号， 省略重复的说明。 0098 ( 第 1 实施方式 ) 0099 图1图4为表示本发明的第1实施方式的光调制装置101A的结构的图。 图1表 示光调制装置 101A 的平面剖视图， 图 2 表示光调制装置 101A 。
29、的底视图。另外， 图 3 为沿图 1 中的 III-III 线的光调制装置 101A 的侧视剖视图， 图 4 表示从与 III-III 线的箭头方向 相反的方向观看的光调制装置 101A 的侧视图。另外， 为了容易理解， 在这些图 1 图 4 中， 示出 XYZ 垂直坐标系统。 0100 本实施方式的光调制装置 101A 将从外部输入的激光 Lr 调制而输出 ( 参照图 1)， 并且将波长不同于激光 Lr 的照明光 Li( 参照图 1) 输出到与调制后的激光 Lr 相同的光路 上的装置。参照图 1 图 4， 本实施方式的光调制装置 101A 包括外壳 103 ； 容纳于外壳 103 的内部的电。
30、介质多层膜镜106和反射型SLM107 ； 安装于外壳103的侧壁上的聚光透镜109。 0101 外壳 103 呈基本呈长方体状的外观。在外壳 103 的一对侧壁 103a， 103b 中的一 个侧壁 103a 上形成开口 130， 在该侧壁 103a 上， 按照将开口 130 封闭的方式安装聚光透镜 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A6/15 页 9 109。另外， 在另一侧壁 103b 上设置开口 131， 照明光 Li 从图中未示出的光源由该开口 131 而入射。即， 开口 131 为使不同于激光的波长的光通过的开口。 0102 在沿与外壳103的上述。
31、侧壁103a， 103b的并列方向相交叉的方向并列的另一对侧 壁 103c， 103d 中的， 一个侧壁 103c 上设置开口 132。激光 Lr 从图中未示出的光源， 由该开 口 132 入射。激光 Lr 沿按照第 1 方向 ( 在本实施方式中， Y 轴方向 ) 延伸的第 1 光路， 入 射至外壳 103 的内部。另一方面， 照明光 Li 沿按照与第 1 方向交叉的第 2 方向 ( 在本实施 方式中， X 轴方向 ) 延伸的方向， 入射至外壳 103 的内部。 0103 反射型 SLM107 从斜前方， 接收沿上述的第 1 光路而射入的激光 Lr， 一边使该激 光 Lr 反射， 一边在二维排。
32、列的多个像素的每个中调制激光 Lr。反射型 SLM107 设置在外壳 103 的内部， 靠近与开口 132 面对的侧壁 103d 的位置。激光 Lr 通过后述的电介质多层膜镜 106 的前面侧， 入射至反射型 SLM107 中。反射型 SLM107 通过摇动机构 133 而支承。摇动机 构 133 固定于外壳 103 上， 以便调整反射型 SLM107 的角度， 支承反射型 SLM107。对于反射 型 SLM107， 按照朝向后述的电介质多层膜镜 106 而反射激光 Lr 的方式， 通过摇动机构 133 调整其姿势角。另外， 在摇动机构 133 和外壳 103 的侧壁 103d 之间， 设置用。
33、于控制反射型 SLM107 的电路基板 134。 0104 本实施方式的反射型 SLM107 为相位调制型， 比如， 具有在下面说明的结构。 0105 图5为表示作为反射型SLM107的一个例子的LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 型的结构的分解立体图。像图 5 所示的那样， 该反射型 SLM107 包括硅衬底 155 ； 设置于硅 衬底 155 上的多个像素电极 156 ； 设置于像素电极 156 上的反射镜层 157 ； 设置于反射镜层 157 上的具有图中未示出的取向膜的衬底和玻璃板 160 ； 设置于玻璃板 160 上的透明电极 159 ； 设置于透明电极 。
34、159 上的具有图中未示出的取向膜的衬底， 在各自的取向膜之间 ( 在 图中， 像素电极 156 和透明电极 159 之间 )， 设置液晶层 158。像素电极 156 包括由多行和 多列构成的呈二维方式设置的多个电极部156a， 像素电极156的各像素电极部156a和透明 电极 159 沿反射型 SLM107 的层叠方向而相互面对。 0106 在像这样构成的反射型 SLM107 中， 激光 Lr 依次从外部透过玻璃板 160 和透明电 极 159 而入射至液晶层 158 中， 并通过反射镜层 157 反射， 从液晶层 158 依次透过透明电极 159 和玻璃板 160 而出射到外部。此时， 针。
35、对透明电极 159 和相对的像素电极部 156a 中的 每个而外加电压， 对应于该像素电极部的电压， 液晶层 158 中的由相互相对的一对电极部 156a， 159 夹持的部分的折射率变化。由此， 在多个像素的各个中， 与激光 Lr 的行进方向相 垂直的规定的方向的成分的相位产生偏差， 在每个像素中对激光Lr进行整形(相位调制)。 0107 再次参照图 1 图 4， 电介质多层膜镜 106 形成于板状的透光性部件 105 的板面 上。透光性部件 105 可使包括照明光 Li 的波长的光透射 ( 可使不同于激光的波长的光通 过 )， 固定于与外壳 103 的侧壁 103b 的开口 131 连通而。
36、安装的筒状的部件 135 的倾斜的端 面上。对于透光性部件 105， 按照从反射型 SLM107 入射到电介质多层膜镜 106 的前面的激 光 Lr， 在沿第 2 方向 (X 轴方向 ) 延伸的第 2 光路上反射的方式， 通过部件 135 而规定其姿 势角。 另外， 电介质多层膜镜106使通过透光性部件105而入射到背面的照明光Li， 与激光 Lr 相同地在第 2 光路上透射。即， 电介质多层膜镜 106 可使不同于激光的波长的光通过。 于是， 激光 Lr 和照明光 Li 从电介质多层膜镜 106， 在同一光路上行进。另外， 如果从与第 1 方向 (Y 轴方向 ) 和第 2 方向 (X 轴方向。
37、 ) 相垂直的第 3 方向 (Z 轴方向 ) 观看， 则入射至反 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A7/15 页 10 射型 SLM107 中的激光 Lr 的第 1 光路， 与从电介质多层膜镜 106 出射的激光 Lr 的第 2 光路 相互交叉 ( 在本实施方式中， 相垂直 )。 0108 聚光透镜 109 设置于从电介质多层膜镜 106 出射的激光 Lr 和照明光 Li 的光路 ( 第 2 光路 ) 上。聚光透镜 109 将从反射型 SLM107 射出， 在电介质多层膜镜 106 处反射的 激光Lr， 与在电介质多层膜镜106中透射的照明光Li聚光， 将激。
38、光Lr成像于对象物191的 对象部位 ( 被加工部位或观察部位 )。另外， 聚光透镜 109 输入在对象 191 处照明光 Li 反 射， 散射而产生的光 ( 即， 观察光 )， 并将该观察光朝向电介质多层膜镜 106 而射出。另外， 聚光透镜 109 适合采用无限焦点物镜。 0109 图 6 为本实施方式的光调制装置 101A 的装配图。如图 6 所示的那样， 在组装光调 制装置 101A 时， 首先， 准备具有外壳 103 的侧壁 103a， 103b 的主体部 137。该主体部 137 的 Y 轴方向的两端开口， 在其一端上， 通过螺钉而紧固侧壁 103c， 在其另一端上， 通过螺钉而 。
39、紧固侧壁 103d。另外， 在侧壁 103a 中预先形成有开口 130， 在侧壁 103b 中预先形成有开口 131， 在侧壁 103c 中预先形成有开口 132。 0110 在板面上形成有电介质多层膜镜 106 的透光性部件 105 预先固定于筒状部件 135 的倾斜的端面上。另外， 筒状部件 135 按照其内孔和侧壁 103b 的开口 131 连通的方式通过 螺钉紧固而固定于侧壁 103b 上。另外， 聚光透镜 109 按照覆盖侧壁 103a 的开口 130 的方 式固定于侧壁 103a 的外面侧上。 0111 摇动机构 133 比如， 如图 6 所示的那样， 由基板 133a， 多个弹簧。
40、部件 133b， 与多个 螺钉部件 133c 构成。板状的基板 133a 包括用于支承反射型 SLM107 而沿 Y 轴方向突出的 多个支柱， 该多个支柱的各个长度不同从而以倾斜的状态支承反射型 SLM107。多个弹簧部 件 133b 沿 Y 轴方向延伸， 其一端与基板 133a 卡合， 另一端与外壳 103 的主体部 137 卡合， 从而沿 Y 轴方向将基板 133a 和外壳 103 的主体部 137 拉近对合。另一方面， 多个螺钉部件 133c 螺合于基板 133a 的周缘部， 并且在基板 133a 和主体部 137 的间隙中突出， 由此， 规定 基板 133a 和主体部 137 的间隔。。
41、另外， 通过分别调整多个螺钉部件 133c 的各自的突出量， 从而调整基板 133a 的倾斜角， 即反射型 SLM107 的倾斜角。 0112 在摇动机构 133 和侧壁 103d 之间， 设置电路基板 134。在电路基板 134 的周缘部 上设置多个支柱 134a， 该多个支柱 134a 通过螺钉紧固于侧壁 103d 的内面侧， 由此， 将电路 基板 134 固定于侧壁 103d 上。 0113 对具有以上的结构的本实施方式的光调制装置 101A 的作用和效果进行说明。如 图 1 所示的那样， 在本实施方式的光调制装置 101A 中， 激光 Lr 在从图中未示出的光源部， 沿第 1 光路而射。
42、入后， 到达反射型 SLM107。另外， 在由反射型 SLM107 对激光 Lr 进行调制之 后， 已调制的激光 Lr 到达电介质多层膜镜 106 处。另一方面， 照明光 Li 从电介质多层膜镜 106 的背面侧而入射， 并透过电介质多层膜镜 106。激光 Lr 和照明光 Li 均在同一光路 ( 第 2 光路 ) 上行进， 经过聚光透镜 109 的聚光， 到达加工对象物或观察对象物等的对象物 191 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 Li 相 反的光路中行进。即， 观察光在电介质多层膜镜 106 和透光性部件 105 中透射， 而从开口 131 而输。
43、出， 并采用摄像元件等而观察。 0114 像这样， 在本实施方式的光调制装置101A中， 照明光Li和观察光在电介质多层膜 镜 106 和透光性部件 105 中透射， 不射入反射型 SLM107 中。即， 根据光调制装置 101A， 由于 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A8/15 页 11 照明光Li和观察光可避免反射型SLM107的调制， 故可一边保持观察光的分辨率和光量， 一 边观察对象部位。 0115 在这里， 对电介质多层膜镜 106 和反射型 SLM107 的位置关系进行具体说明。图 7(a) 表示本实施方式的电介质多层膜镜 106 和反射型 S。
44、LM107 的位置关系。即， 沿 Y 轴方 向延伸的激光 Lr 的第 1 光路 A1 通过电介质多层膜镜 106 的前面侧， 而到达反射型 SLM107 处。换言之， 电介质多层膜镜 106 位于第 1 光路 A1 的后方。接着， 反射型 SLM107 向后方侧 稍稍倾斜， 将激光 Lr 朝向电介质多层膜镜 106 而反射。由于电介质多层膜镜 106 将激光 Lr 向前方 ( 即， 向沿 X 轴方向延伸的第 2 光路 A2 上 ) 反射， 故从 Z 轴方向观看， 第 1 光路 A1 和第 2 光路 A2 相互交叉。 0116 另外， 图 7(b) 表示一个变形例的电介质多层膜镜 106 和反射。
45、型 SLM107 的位置关 系。在光调制装置 101A 中， 即使在电介质多层膜镜 106 和反射型 SLM107 处于这样的位置 关系的情况下， 仍可适当地实现上述作用效果。在图 7(b) 所示的例子中， 第 1 光路 B1 通过 电介质多层膜镜 106 的背面侧， 到达反射型 SLM107 处。换言之， 电介质多层膜镜 106 位于 第 1 光路 B1 的前方。接着， 反射型 SLM107 稍稍向前方侧倾斜， 将激光 Lr 朝向电介质多层 膜镜 106 而反射。在这样的构成的情况下， 从 Z 轴方向观看， 第 1 光路 B1 和第 2 光路 B2 没 有相互交叉。 0117 可在光调制装置。
46、 101A 中采用图 7(a) 和图 7(b) 所示的结构中的任意一个， 但是， 优选采用图 7(a) 所示的结构， 其理由如下所述。 0118 首先， 其原因在于 ： 在如图 7(a) 那样， 第 1 光路 A1 通过电介质多层膜镜 106 的前 面侧的情况， 与如图 7(b) 那样通过背面侧的情况相比较， 可使光调制装置 101A 小型化。在 图 7(a) 的结构中， 距第 1 光路 A1 最远的电介质多层膜镜 106 的部分 106a 距第 1 光路 A1 的距离， 能够比图 7(b) 的结构更短。 0119 另外的原因在于 ： 在图7(a)所示的结构中， 与图7(b)所示的结构相比能够。
47、减小入 射角 。在图 7(a) 的结构中， 最接近第 1 光路 A1 的电介质多层膜镜 106 的部分 106b 距反 射型 SLM107 的距离与图 7(b) 的结构相比能够变长。 0120 此外， 在本实施方式中采用具有图 5 所示的结构的反射型 SLM107， 但是， 光调制装 置 101A 也可具有其它形式的反射型 SLM。图 8 为表示反射型 SLM 的其它的构成例的图。图 8所示的反射型SLM170包括应用MEMS(Micro Electro Mechanical System)的结构。 该反 射型SLM170包括硅衬底171 ； 以2维方式设置于硅衬底171上的多个促动器172 。
48、； 通过多个 促动器 172 分别支承的多个反射部 173。通过一组促动器 172 和反射部 173 构成一个像素， 并对应于反射部 173 的高度使激光 Lr 的相位变化。另外， 通过分别控制各传动器 172 上的 外加电压而控制各反射部 173 的高度， 相对已射入的激光 Lr， 在每个像素中进行相位调制。 0121 此外， 在这样的 MEMS 型的 SLM 中， 在相互邻接的反射部 173 之间存在间隙。入射 至该间隙的激光Lr， 恐怕会对形成于硅衬底171上的电路产生不利影响。 由于激光Lr的入 射角 越大， 这样的现象越显著， 故在采用反射型 SLM170 这样的 MEMS 型的 SLM 的情况下， 为了减小激光 Lr 的入射角 ， 优选采用图 7(a) 所示的结构。 0122 ( 第 2 实施方式 ) 0123 图 9 为表示本发明的第 2 实施方式的光调制装置 101B 的结构的图。另外， 在本实 施方式中， 外壳 103， 透光性部件 105， 电介质多层膜镜 106， 反射型 SLM107， 与聚光透镜 109 说 明 书 CN 102227667 A CN 102227677 A9/15 页 12 的结构与上述第 1 实施方式的光调制装置 101A 相同。 0124 本实施方式的光调制装置 101B 不但包括第 1 实施方式的。