Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7629087B2 - Device for generating a defined laser line on a work surface - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7629087B2 - Device for generating a defined laser line on a work surface - Google Patents

Device for generating a defined laser line on a work surface Download PDF

Info

Publication number
JP7629087B2
JP7629087B2 JP2023510377A JP2023510377A JP7629087B2 JP 7629087 B2 JP7629087 B2 JP 7629087B2 JP 2023510377 A JP2023510377 A JP 2023510377A JP 2023510377 A JP2023510377 A JP 2023510377A JP 7629087 B2 JP7629087 B2 JP 7629087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
assembly
profile
laser
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023510377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023537606A (en
Inventor
ハイメス アンドレアス
ヴィマー マーティン
ヘルシュテアン ユリアン
シュヴァルツ マリオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
Original Assignee
Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH filed Critical Trumpf Laser und Systemtechnik GmbH
Publication of JP2023537606A publication Critical patent/JP2023537606A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7629087B2 publication Critical patent/JP7629087B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0927Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0652Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073Shaping the laser spot
    • B23K26/0738Shaping the laser spot into a linear shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、作業面上に規定のレーザラインを生成するための装置に関し、その装置は、原ビームを生成するように構成されたレーザ光源と、その原ビームを受け取り、それを作業面上に入射する照射ビームに変換する光学アセンブリと、を備え、その照射ビームは、作業面と交差するビーム方向を規定し、その照射ビームはビームプロファイルを有し、そのビームプロファイルは、長軸ビーム幅を有する長軸と短軸ビーム幅を有する短軸とをビーム方向と垂直に有するものであり、光学アセンブリは、そのビームプロファイルを作業面の領域内の規定位置に集束させる所定数の光学素子を有し、その規定位置は、レーザ光源の動作出力及び/又は動作時間に依存して、光学素子の加熱の結果としてドリフト長だけ変位する。 The present invention relates to an apparatus for generating a defined laser line on a work surface, the apparatus comprising a laser source configured to generate an original beam and an optical assembly configured to receive the original beam and convert it into an illumination beam incident on the work surface, the illumination beam defining a beam direction intersecting the work surface, the illumination beam having a beam profile having a major axis with a major beam width and a minor axis with a minor beam width perpendicular to the beam direction, the optical assembly having a number of optical elements for focusing the beam profile to a defined position within the area of the work surface, the defined position being displaced by a drift length as a result of heating of the optical elements depending on the operating power and/or operating time of the laser source.

そのような装置は、例えば、特許文献1に開示されている。 Such a device is disclosed, for example, in Patent Document 1.

そのような装置は、特にワークを加工するために、作業面の規定位置に規定のライン状のレーザ照射を発生させる。ワークは、例えば、キャリア材として使用されるガラス板上のプラスチック材であり得る。プラスチック材は、特に、有機発光ダイオード、いわゆるOLED、及び/又は薄膜トランジスタをその上に製造するためのフィルムであり得る。OLED-フィルムは、スマートフォン、タブレットPC、テレビ、及び画面表示を有する他の機器のディスプレイとして使用が増加している。電子構成体を製作した後に、フィルムをガラス基板から剥離する必要がある。これは、有利には、ガラス板に対して定められた速度で移動する細いレーザラインの形においてレーザ照射を行い、それによってガラス板を介してフィルムの接着結合を緩めることができる。このような応用は、実際にはLLO、或いはレーザリフトオフ(Laser Lift Off)と呼ばれることが多い。 Such devices generate defined line-shaped laser radiation at defined positions on the working surface, in particular for processing a workpiece. The workpiece can be, for example, a plastic material on a glass plate used as carrier material. The plastic material can in particular be a film for the production thereon of organic light-emitting diodes, so-called OLEDs, and/or thin-film transistors. OLED-films are increasingly used as displays for smartphones, tablet PCs, televisions and other devices with screen displays. After the production of the electronic components, the film must be peeled off from the glass substrate. This is advantageously done by performing the laser radiation in the form of a thin laser line moving at a defined speed relative to the glass plate, which can loosen the adhesive bond of the film through the glass plate. Such an application is often called LLO in practice, or Laser Lift Off.

規定のレーザラインを用いてワークを照射する他の応用は、キャリア板上のアモルファスシリコンをラインごとに溶融させることである。ここにおいても同様に、レーザラインをワークの表面に対して定められた速度で移動させる。溶融によって、比較的安価なアモルファスシリコンをより高品質な多結晶シリコンに変換することができる。このような応用は、実際にはSolid State Laser Annealing又はSLAと呼ばれることが多い。 Another application of irradiating a workpiece with a defined laser line is the line-by-line melting of amorphous silicon on a carrier plate. Here too, the laser line is moved at a defined speed relative to the surface of the workpiece. By melting, the relatively cheap amorphous silicon can be converted into higher quality polycrystalline silicon. Such applications are often referred to in practice as Solid State Laser Annealing, or SLA.

このような応用については、作業面上のレーザラインは、作業面をできるだけ広くカバーするために一方向にはできるだけ長く、且つ、そのつどのプロセスに必要なエネルギー密度を提供するために、他方向にはもう一方向と比較して非常に短くする必要がある。従って、作業面に平行な細長いレーザラインが望ましい。いわゆるビームプロファイルの、レーザラインが延びる方向は長軸、ラインの太さは短軸と呼ばれることが多い。原則として、レーザラインは、両軸において、それぞれ規定の強度推移を有する必要がある。例えば、レーザラインは、長軸において、できるだけ矩形の、又は、場合によっては台形の強度プロファイルを有することが望ましい。その際、いくつかのそのようなレーザラインを結合してより長い全体のラインを形成する場合には後者が有利になり得る。短軸においては、応用に応じて,矩形の強度プロファイル(いわゆるトップハットプロファイル)、ガウシアンプロファイル、又はその他の強度プロファイルが望まれる。 For such applications, the laser line on the working surface must be as long as possible in one direction in order to cover the working surface as widely as possible, and must be very short in the other direction in order to provide the required energy density for the respective process. Long and narrow laser lines parallel to the working surface are therefore desirable. The direction in which the laser line extends is often called the major axis of the so-called beam profile, and the thickness of the line is often called the minor axis. As a rule, the laser line must have a defined intensity profile in both axes. For example, the laser line should have an intensity profile that is as rectangular as possible or, in some cases, trapezoidal in the major axis. The latter may be advantageous if several such laser lines are combined to form a longer overall line. In the minor axis, a rectangular intensity profile (so-called top hat profile), a Gaussian profile, or another intensity profile is desirable, depending on the application.

特許文献2は、光学アセンブリの光学素子に関する多数の詳細を有する、上述のタイプの装置を開示する。レーザ光源は、長軸を得るために、光学アセンブリによって第1の空間方向に非常に広く広げられたレーザ原ビームを発生させる。それに対して垂直な第2の空間方向においては、短軸を得るために、レーザビームが集束される。第1及び第2の空間方向は、典型的には、レーザビームが作業面に衝突するビーム方向に対して垂直である。特許文献2の装置の光学アセンブリは、レーザ原ビームをコリメートするコリメータ、ビーム変換器、ホモジナイザ、及びフォーカスステップ(Fokussierstufe)を有する。ビーム変換器は、コリメートされた原ビームを受け取り、それを長軸方向に広げる。また、原理的には、ビーム変換器は、複数のレーザ光源から複数のレーザ原ビームを受け取り、それらを、より高出力を有する共通の拡張レーザビームに組み合わせることも可能である。ホモジナイザは、長軸及び短軸に、所望のビームプロファイル、例えばトップハットプロファイルをそれぞれ生成する。フォーカスステップは、このように変換されたレーザビームを作業面の領域の規定位置に集束させる。 JP 2003-233963 A discloses an apparatus of the above-mentioned type with numerous details regarding the optical elements of the optical assembly. The laser source generates a laser original beam that is very widely expanded by the optical assembly in a first spatial direction to obtain a major axis. In a second spatial direction perpendicular thereto, the laser beam is focused to obtain a minor axis. The first and second spatial directions are typically perpendicular to the beam direction in which the laser beam impinges on the working surface. The optical assembly of the apparatus of JP 2003-233963 A comprises a collimator for collimating the laser original beam, a beam converter, a homogenizer, and a focusing step. The beam converter receives the collimated original beam and expands it in the major axis direction. It is also possible, in principle, for the beam converter to receive several laser original beams from several laser sources and combine them into a common expanded laser beam with a higher power. The homogenizer generates the desired beam profile, for example a top hat profile, in the major and minor axes, respectively. The focusing step focuses the laser beam thus converted at a defined position in the area of the working surface.

上述の特許文献1は、短軸に関して光学屈折力を有する伸縮アセンブリ(Teleskopanordnung)によって照射ラインを生成するための光学アセンブリを開示している。その伸縮アセンブリは、光軸に沿って互いに相対的に移動可能な、第1のレンズ群と第2のレンズ群とを含む。制御ユニットは、レーザ光源がレーザビームを発生している間において、照射ラインの強度とその半値幅、すなわち強度の50%におけるライン幅(半値全幅、Full Width at Half Maximum、FWHM)が時間的にできるだけ一定に保つように、作動を制御する。レーザビームの発生中に光学アセンブリの特性が変化し得ることが判明している。特に、レーザビームの照射による光学素子が加熱されることによって、アセンブリの光学特性を変化させる、いわゆる熱レンズが生じ得る。特許文献1は、結果として生じる焦点位置の変化を、伸縮レンズの互いの相対的な変位によって補整すること、又は、少なくとも低減することを提案している。この解決策の欠点は、伸縮レンズの位置調整に必要とされる機械的な労力である。その作動は、摩耗の原因となり得、及び/又は、光学アセンブリのずれをもたらし得る。 The above-mentioned US Pat. No. 5,399,433 discloses an optical assembly for generating an illumination line by means of a telescopic assembly having an optical power in relation to the short axis. The telescopic assembly comprises a first lens group and a second lens group, which are movable relative to each other along the optical axis. The control unit controls the operation so that the intensity of the illumination line and its half-width, i.e. the line width at 50% of the intensity (Full Width at Half Maximum, FWHM), remain as constant as possible in time while the laser source generates the laser beam. It has been found that the properties of the optical assembly can change during the generation of the laser beam. In particular, heating of the optical elements by irradiation with the laser beam can result in so-called thermal lenses, which change the optical properties of the assembly. US Pat. No. 5,399,433 proposes to compensate for or at least reduce the resulting change in the focal position by a displacement of the telescopic lenses relative to each other. A disadvantage of this solution is the mechanical effort required for the position adjustment of the telescopic lenses. That actuation can cause wear and/or lead to misalignment of the optical assembly.

独国特許出願公開第102018200078号明細書DE 102018200078 A1 国際公開第2018/019374号パンフレットInternational Publication No. 2018/019374

以上のことから、本発明の課題は、代替的な方法によって、作業面を装置の作業範囲内に維持するのに役立つ、上述のタイプの装置を提供することである。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide an apparatus of the above type which helps to maintain the working surface within the working range of the apparatus in an alternative manner.

本発明の一局面によれば、ビームプロファイルの短軸ビーム幅は、ビーム方向に沿って変化し、それによって有用なプロセスウィンドウを規定し、光学アセンブリは、ビーム方向にドリフト長よりも大きい被写界深度を有する有用なプロセスウィンドウを生成するように構成されている、上記のタイプの装置が本明細書に提示されている。 According to one aspect of the invention, there is presented herein an apparatus of the above type, in which the short axis beam width of the beam profile varies along the beam direction, thereby defining a useful process window, and the optical assembly is configured to produce a useful process window having a depth of field in the beam direction that is greater than the drift length.

本新規装置は、短軸方向におけるビームプロファイルの集束をもたらす光学アセンブリ、或いは光学素子の機械的な調整を省略することができる。好ましくは、その光学素子は、ビームプロファイルの短軸に関して光学屈折力を有し、ビームプロファイルを作業面の領域内の規定位置に集束させ、したがって、互いに相対的に固定的な距離を有している。好ましい実施例においては、光学素子はそれぞれ固定されている。それによって、機械的な摩耗、及び、機械的な動きによって光学アセンブリがずれるリスクを低減することができる。その代わりに、本新規装置は、ビーム方向(以下、長手方向と呼ぶ)のアセンブリの被写界深度を意図的に増加させるというアイデアに基づく。それによって、熱レンズの結果として変位する場合であっても、ビームプロファイルが集束される規定位置が被写界深度の範囲内にとどまる。言い換えれば、本新規装置は、レーザ光源の動作出力及び/又は動作時間に依存する光学素子の発熱による焦点ドリフトを意図的に許容している。しかしながら、光学アセンブリは、特に短軸方向におけるビーム品質を意図的に低下するように構成されており、それによって、焦点位置がドリフトした場合であってもビームプロファイルがプロセスウィンドウ内にとどまる。機械的なトラッキングの代わりに、光学アセンブリは、光学素子の追加によって、及び/又は、光学素子の照射アップ、また、それに伴う収差の利用によって、特に被写界深度を大きくするために設計されている。 The novel device makes it possible to dispense with mechanical adjustments of the optical assembly or optical elements that result in focusing of the beam profile in the minor axis direction. Preferably, the optical elements have an optical power with respect to the minor axis of the beam profile, focus the beam profile at a defined position in the area of the working surface and therefore have a fixed distance relative to each other. In a preferred embodiment, the optical elements are fixed, respectively. This reduces mechanical wear and the risk of the optical assembly being displaced by mechanical movements. Instead, the novel device is based on the idea of intentionally increasing the depth of field of the assembly in the beam direction (hereinafter referred to as the longitudinal direction), so that the defined position at which the beam profile is focused remains within the depth of field even if it is displaced as a result of thermal lensing. In other words, the novel device intentionally allows for a focus drift due to heating of the optical elements, which depends on the operating power and/or operating time of the laser source. However, the optical assembly is designed to intentionally reduce the beam quality, especially in the minor axis direction, so that the beam profile remains within the process window even if the focus position drifts. Instead of mechanical tracking, optical assemblies are specifically designed to increase depth of field by adding optical elements and/or by taking advantage of the illumination up of the optical elements and the associated aberrations.

そのため、本新規装置は、被写界深度と焦点変位との関係に好影響を与える光学アセンブリを有する。それによって、従来技術の装置と比較して、装置のプロセスウィンドウが拡大されている。機械的なトラッキング及びそれに伴うデメリットが回避される。それに応じて、上記の課題は完全に解決される。 The novel device therefore has an optical assembly which favourably influences the relationship between the depth of field and the focus shift. This increases the process window of the device compared to prior art devices. Mechanical tracking and the associated disadvantages are avoided. The above-mentioned problems are accordingly completely solved.

好ましい一形態においては、ビーム方向に沿った短軸ビーム幅は最大値を有し、プロセスウィンドウは、ビーム方向に前端と後端とを有し、前端及び後端における短軸ビーム幅は、それぞれ最大値よりも最大10%小さく、好ましくはそれぞれ最大値よりも最大5%小さく、特に好ましくはそれぞれ最大値よりも1%小さい。 In a preferred embodiment, the short axis beam width along the beam direction has a maximum value, the process window has a front end and a rear end in the beam direction, and the short axis beam widths at the front end and rear end are each up to 10% less than the maximum value, preferably up to 5% less than the maximum value, and particularly preferably 1% less than the maximum value.

この形態においては、光学アセンブリは、指定されたパラメータを有するプロセスウィンドウが形成されるビームプロファイルを生成するように構成されている。特に、本形態においては、短軸ビーム幅は、半値幅として、すなわち、短軸のビームプロファイルの2つの強度値の差として決定することができる。その差は、ビーム方向に沿った対応する位置におけるビームプロファイルの最大強度の50%(Full Width at Half Maximum、FWHM)を有する。代替的には、本形態において、短軸のビーム幅を、ビーム方向に沿った対応する位置におけるビームプロファイルの最大強度の90%(Full Width at 90% of Maximum)を有する、短軸におけるビームプロファイルの2つの強度値の差として指定することもできる。この値は、短軸のビーム品質が一般的なLLO応用及びSLA応用に適した水準を維持しつつ、被写界深度の有益な増加を提供する。 In this embodiment, the optical assembly is configured to generate a beam profile in which a process window having specified parameters is formed. In particular, in this embodiment, the short axis beam width can be determined as a half-width, i.e., as the difference between two intensity values of the beam profile in the short axis, which has 50% of the maximum intensity of the beam profile at the corresponding position along the beam direction (Full Width at Half Maximum, FWHM). Alternatively, in this embodiment, the short axis beam width can be specified as the difference between two intensity values of the beam profile in the short axis, which has 90% of the maximum intensity of the beam profile at the corresponding position along the beam direction (Full Width at 90% of Maximum). This value provides a beneficial increase in depth of field while maintaining a level of beam quality in the short axis suitable for typical LLO and SLA applications.

さらなる一形態において、照射ビームは、ビーム方向にビームウエストを有し、光学アセンブリは、ビームウエストを作業面の領域において生成するように構成されている。 In a further embodiment, the illumination beam has a beam waist in the beam direction, and the optical assembly is configured to generate the beam waist in the region of the work surface.

実際の各レーザビームは、いわゆるビームウエストを有する。これは、レーザビームが最小の直径又は半径を有する、レーザビームの拡散方向又はビーム方向における位置である。言い換えれば、実際のレーザ光の直径或いは半径は、ビーム方向において変化する。ビームウエストからの距離が増加すると、ビーム径は大きくなる。ビームウエストのビーム方向への広がりは、例えば、いわゆるレイリー長を用いて定量化することができる。レイリー長は、ビームの半径(通常は電界において測定)が√2倍に大きくなる際のウエストの中心wからの距離であり、すなわち以下が適用される。 Every real laser beam has a so-called beam waist. This is the position in the divergence or beam direction of the laser beam where the laser beam has the smallest diameter or radius. In other words, the diameter or radius of the real laser light varies in the beam direction. With increasing distance from the beam waist, the beam diameter increases. The spread of the beam waist in the beam direction can be quantified, for example, using the so-called Rayleigh length. The Rayleigh length is the distance from the center of the waist w0 at which the radius of the beam (usually measured in the electric field) increases by a factor of √2, i.e. the following applies:

Figure 0007629087000001
ここで、zはレイリー長、w(z)は短軸におけるビーム半径である。この形態においては、光学アセンブリは、ビームウエストを作業面の領域、好ましくは作業面内に位置させるように構成される。本形態は、短軸方向におけるビームプロファイルがガウシアンプロファイルである場合に特に有利である。それは、ワークの加工位置において効率よく高エネルギー密度を実現することができる。
Figure 0007629087000001
where zR is the Rayleigh length and w(z) is the beam radius in the minor axis. In this configuration, the optical assembly is configured to position the beam waist in the region of the working surface, preferably within the working surface. This configuration is particularly advantageous when the beam profile in the minor axis direction is a Gaussian profile. It can efficiently achieve a high energy density at the processing position of the workpiece.

さらなる一形態においては、光学アセンブリは、照射ビームに短軸におけるアキシコン形状の位相面を刻み込む(aufpraegt)光学位相素子を有する。 In a further embodiment, the optical assembly has an optical phase element that imprints an axicon-shaped phase front in the short axis onto the illumination beam.

本来の意味におけるアキシコンは、点光源を光軸に沿った線上に結像させる、又は、レーザビームをリング状に変換する円錐状の研磨レンズである。アキシコンとは、回転対称の場合、或いは回転対称の素子を指すことが多い。しかしながら、この場合は、位相素子は短軸に影響を及ぼす。すなわち、短軸について光学アセンブリを考察した場合に、位相素子がアキシコン形状の位相面を発生させる。長軸はほとんど影響を受けない。そのため、回転対称は含意されていない。この形態において位相素子を使用して発生させるアキシコン形状の位相面は、結果として、アセンブリの光軸に直交する短軸についてビーム経路を見た場合に、レーザビームがリング部分を有するということに示される。レーザ光の一部分は、位相素子の使用によって「外側に散乱」される。この部分は、比較的単純、且つ安価に被写界深度を拡大することにつながる。それに応じて、この形態は、本新規装置の正に単純、且つ安価な実装を可能にする。 In its proper sense, an axicon is a cone-shaped ground lens that images a point source onto a line along the optical axis or transforms a laser beam into a ring. Axicon is often used in cases of rotational symmetry or in the case of rotationally symmetric elements. However, in this case, the phase element affects the short axis, i.e., it generates an axicon-shaped phase front when the optical assembly is considered about the short axis. The long axis is barely affected. Therefore, no rotational symmetry is implied. The axicon-shaped phase front generated by using the phase element in this configuration results in the laser beam having a ring portion when the beam path is viewed about the short axis perpendicular to the optical axis of the assembly. A portion of the laser light is "scattered out" by the use of the phase element. This portion leads to a relatively simple and inexpensive extension of the depth of field. Accordingly, this configuration allows a very simple and inexpensive implementation of the novel device.

さらなる一形態においては、光学位相素子は、屈折光学素子、特に、プリズム研磨レンズ又は非シリンドリカル研磨レンズを含む。 In a further embodiment, the optical phase element comprises a refractive optical element, in particular a prismatic or non-cylindrical polished lens.

この形態は、特に単純且つコスト効率の良い本新規装置の実装を可能にする。本新規装置に到達するために、特に、上述の先行技術に対応する光学アセンブリを、このような屈折光学素子、例えば側面から見て楔形の非シリンドリカルレンズを導入することによって変更できる。 This configuration allows a particularly simple and cost-effective implementation of the new device. To reach the new device, in particular the optical assemblies corresponding to the prior art mentioned above can be modified by introducing such refractive optical elements, for example non-cylindrical lenses that are wedge-shaped in side view.

さらなる一形態においては、光学位相素子は、回折光学素子を含む。 In a further embodiment, the optical phase element includes a diffractive optical element.

この形態においては、回折効果を用いて短軸方向におけるアキシコン形状の位相面を生成する。この形態のいくつかの実施例において、光学位相素子は、不規則な回折格子を含む。本形態は、光損失が少なく、且つ、光学アセンブリのビーム経路における位相素子の位置に関する許容差が大きい実装を可能にする。 In this embodiment, a diffraction effect is used to generate an axicon-shaped phase front in the short axis direction. In some embodiments of this embodiment, the optical phase element includes an irregular diffraction grating. This embodiment allows for implementation with low optical losses and large tolerances regarding the position of the phase element in the beam path of the optical assembly.

さらなる一形態においては、光位相素子は、空間光変調器(Spatial Light Modulator,SLM)を含む。 In a further embodiment, the optical phase element includes a spatial light modulator (SLM).

空間光変調器は、光に空間的な変調を刻み込むための機器である。特に、空間光変調器は、マイクロミラーのアセンブリ及び/又は1つ以上の変形可能なミラーを含み得る。そのような光変調器は、個別性の高い位相面を生成することができ、それによって、最適なビーム形成を可能にする。 A spatial light modulator is a device for imprinting a spatial modulation on light. In particular, a spatial light modulator may include an assembly of micromirrors and/or one or more deformable mirrors. Such light modulators can generate highly individual phase fronts, thereby enabling optimal beam shaping.

さらなる一形態においては、光学アセンブリは、少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子を含む伸縮アセンブリを有し、その少なくとも2つの光学素子はビームプロファイルの短軸に関して光屈折力を有しており、光学位相素子は、ビーム方向に見て、その伸縮アセンブリの手前に配置されている。 In a further embodiment, the optical assembly includes a telescopic assembly including at least two spaced optical elements, the at least two optical elements having optical power with respect to the minor axis of the beam profile, and an optical phase element is disposed in front of the telescopic assembly in the beam direction.

この形態は、正に単純且つ低コストの方法において被写界深度を2倍程度に増加させることを可能にする。本形態は、短軸方向においてガウシアンビームプロファイルを扱うLLO応用やその他の応用に特に有利である。それは、ビームプロファイルに与える位相素子の影響が本形態においては容易に許容できるためである。 This configuration allows for an increase in depth of field of about two in a very simple and low-cost way. This configuration is particularly advantageous for LLO applications and other applications that have a Gaussian beam profile in the short axis direction, since the effect of the phase element on the beam profile can be easily tolerated in this configuration.

さらなる一形態において、光学アセンブリは、少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子を含む伸縮アセンブリを有し、その少なくとも2つの光学素子はビームプロファイルの短軸に関して光屈折力を有しており、光学位相素子は、伸縮アセンブリの少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子の間に配置されている。 In a further embodiment, the optical assembly includes a telescopic assembly including at least two spaced apart optical elements, the at least two optical elements having optical power with respect to the minor axis of the beam profile, and the optical phase element is disposed between the at least two spaced apart optical elements of the telescopic assembly.

この形態においては、光学位相素子は、有利には、短軸の遠視野面に配置されている。遠視野は、本形態においては、ビーム変換器の出口に関して規定することができ、また、光学系(集束)を介して、又は出口アパーチャから離れた面を見ることによって、実現することができる。一般的にはその際、経路長は、ビーム変換器からの出力ビームのレイリー長より、はるかに大きい。本形態は、特にSLA応用のように、短軸においてトップハットのビームプロファイルを有する応用に好適である。 In this embodiment, the optical phase element is advantageously arranged in the far-field plane of the short axis. The far-field can be defined in this embodiment with respect to the exit of the beam transformer and can be realized via an optical system (focusing) or by looking into the plane away from the exit aperture. Typically, the path length is then much larger than the Rayleigh length of the output beam from the beam transformer. This embodiment is particularly suitable for applications with a top-hat beam profile in the short axis, such as SLA applications.

さらなる一形態において、光学アセンブリは、エッジ領域に収差を有する対物レンズを有し、照射ビームは、エッジ領域からのビーム部分を含む。 In a further embodiment, the optical assembly includes an objective lens having an aberration at an edge region, and the illumination beam includes a beam portion from the edge region.

この形態においては、装置は、有利には、非回折限界である光学アセンブリを使用する。本形態においては、有利には、対物レンズのエッジ領域における収差を利用する。本形態は、大面積の照射による、光学素子の局所的な発熱が抑えられるという利点を有する。その結果、熱による焦点位置のドリフトが少なくなるという利点がある。さらに、エッジ領域からのビーム部分を含めることによって被写界深度が拡大され、それによって、本形態においては、2つの有利な効果が同時に生じる。本形態は、少ない光学素子数においての本新規装置の実装を可能とし、それによって長期的に低コストの実現を可能にする。本形態は、SLA応用、及び、短軸においてトップハットのビームプロファイルを有する他の応用に特に有利である。 In this embodiment, the device advantageously uses an optical assembly that is non-diffraction limited. In this embodiment, the device advantageously exploits aberrations in the edge region of the objective lens. This embodiment has the advantage of reducing local heating of the optical elements due to large area illumination, which results in less thermal drift of the focus position. Furthermore, the depth of field is extended by including the beam portion from the edge region, which in this embodiment has two simultaneous advantageous effects. This embodiment allows the implementation of the novel device with a small number of optical elements, thereby enabling low long-term cost realization. This embodiment is particularly advantageous for SLA applications and other applications with a top-hat beam profile in the short axis.

さらなる一形態において、光学アセンブリは、第1の平面と第2の凸面とを有する少なくとも1つの平凸レンズを有し、その凸面は作業面に向けられている。 In a further embodiment, the optical assembly includes at least one plano-convex lens having a first planar surface and a second convex surface, the convex surface facing the work surface.

平凸レンズが装置の光出口に配置されていることは、特に有利である。平凸レンズは、特に、ビーム方向において光学アセンブリの最後の光学素子であり得る。一般的に、そのような平凸レンズは、汎用装置においては反転して配置され、それによって、その平面が作業面に向く。好ましい配置は、レンズのエッジ領域からの収差をより効果的に利用できるという利点を有する。いくつかの実施例においては、少なくとも1つのレンズは、複数の個別レンズを含むことができ、そのうちの少なくとも1つは、平凸レンズであり、上記の方向に配置される。 It is particularly advantageous for the plano-convex lens to be arranged at the light outlet of the device. The plano-convex lens may in particular be the last optical element of the optical assembly in the beam direction. Typically, such a plano-convex lens is arranged inverted in a general-purpose device, whereby its plane faces the working surface. The preferred arrangement has the advantage that aberrations from the edge regions of the lens can be more effectively utilized. In some embodiments, the at least one lens may comprise a plurality of individual lenses, at least one of which is a plano-convex lens and arranged in the above-mentioned direction.

上記の特徴及び以下に説明する特徴は、それぞれ示された組み合わせにおいて使用され得るのみではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせにおいて、又は単独において使用され得ると解される。 It is understood that the features above and those described below may not only be used in the combinations indicated, but may also be used in other combinations or alone without departing from the scope of the present invention.

本発明の実施例を図面に示すとともに、以下の説明において、より詳細に説明する。 An embodiment of the invention is shown in the drawings and explained in more detail in the following description.

本新規装置の第1の実施例を示す概略的な図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the novel device; 本新規装置の第1の実施例を示す概略的な図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the novel device; 第1の実施例及びさらなる実施例を説明するためのビームプロファイルの簡略図である。1 is a simplified diagram of a beam profile for explaining a first embodiment and a further embodiment. 本新規装置のいくつかの実施例によるビームウエストとウエスト長の簡略図である。1 is a simplified diagram of beam waist and waist length according to some embodiments of the present novel device. 本新規装置の第2の実施例を示す概略的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the novel device; 本新規装置の第2の実施例を示す概略的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the novel device; 本新規装置のさらなる実施例を示す概略的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a further embodiment of the novel device. 本新規装置のさらなる実施例を示す概略的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a further embodiment of the novel device.

図1a及び図1bにおいて、本新規装置の全体としての第1の実施例は、参照数字10によって示されている。図1aは、レーザライン12を上から見た状態において、装置10を簡略化して示している。そのレーザラインは、本実施例においては作業面14の領域に配置されている。その装置10は、レーザ光源16を有し、このレーザ光源は、例えば、赤外線領域又は紫外線領域のレーザ光を発生する固体レーザであり得る。例えば、レーザ光源16は、1030nmの範囲の波長を有するNd:YAGレーザを含み得る。さらなる実施例においては、レーザ光源16は、300nm~350nm、500nm~530nm、又は900nm~1070nmの間の波長を有するレーザ光を発生するダイオードレーザ、エキシマレーザ、又は固体レーザを含み得る。 In Fig. 1a and Fig. 1b, a first embodiment of the novel device as a whole is designated by the reference number 10. Fig. 1a shows the device 10 in a simplified top view of a laser line 12, which in this embodiment is arranged in the region of a working surface 14. The device 10 comprises a laser source 16, which may be, for example, a solid-state laser generating laser light in the infrared or ultraviolet range. For example, the laser source 16 may comprise a Nd:YAG laser with a wavelength in the range of 1030 nm. In further embodiments, the laser source 16 may comprise a diode laser, an excimer laser or a solid-state laser generating laser light with a wavelength between 300 nm and 350 nm, 500 nm and 530 nm or 900 nm and 1070 nm.

図1bは、側面からの装置10、すなわちレーザライン12の短軸を見た図を示している。以下おいては、レーザビームのビーム方向は座標軸zによって示される。レーザライン12はx軸方向に延びており、ライン幅はy軸方向において見られる。それに応じて、以下においては、x軸がビームプロファイルの長軸を示し、y軸がビームプロファイルの短軸を示す。 Figure 1b shows the device 10 from the side, i.e. a view into the minor axis of the laser line 12. In the following, the beam direction of the laser beam is indicated by the coordinate axis z. The laser line 12 extends in the x-direction and the line width is seen in the y-direction. Accordingly, in the following, the x-axis indicates the major axis of the beam profile and the y-axis indicates the minor axis of the beam profile.

レーザ光源16は、レーザ原ビーム18を生成し、そのレーザ原ビームは、さらなる経過において、光学アセンブリ20によって、ビーム方向23を有する照射ビーム22に変換される。光学アセンブリ20は、本実施例においては、ビーム案内ユニット24と、ビーム変換器及びホモジナイザとを含む。そのビーム案内ユニットは、いくつかの実施例においては、レーザ原ビーム18をコリメートするコリメータを含み得る。また、そのビーム変換器及びホモジナイザは、本実施例においては、まとめて参照数字26によって示される。ビーム変換器及びホモジナイザ26は、レーザライン12の長軸を生成するために、(コリメートされた)レーザ原ビーム18をx軸に沿って拡大する。さらに、ビーム変換器及びホモジナイザ26は、図2に簡略化した図によって示すように、横方向(transversal)のビームプロファイル28を生成する。図示のように、ビームプロファイル28は、X方向に長軸ビーム幅31を有する長軸30と、y方向に短軸ビーム幅33を有する短軸32とを有している。図2においては、レーザ光の強度Iを縦座標軸に示し、半値幅(FWHM)の例として、短軸ビーム幅33を示す。ビームプロファイルは、図2において簡略化して示した台形の強度推移とは異なり、有限のエッジ急勾配を有する、ガウシアンプロファイル又はトップハットプロファイルであってもよい。 The laser source 16 generates a laser source beam 18, which is further transformed by an optical assembly 20 into an illumination beam 22 having a beam direction 23. The optical assembly 20 includes, in this embodiment, a beam guiding unit 24 and a beam converter and homogenizer. The beam guiding unit may include, in some embodiments, a collimator for collimating the laser source beam 18. The beam converter and homogenizer are collectively indicated in this embodiment by the reference numeral 26. The beam converter and homogenizer 26 expands the (collimated) laser source beam 18 along the x-axis to generate the major axis of the laser line 12. The beam converter and homogenizer 26 further generates a transversal beam profile 28, as shown by a simplified diagram in FIG. 2. As shown, the beam profile 28 has a major axis 30 with a major axis beam width 31 in the x-direction and a minor axis 32 with a minor axis beam width 33 in the y-direction. In FIG. 2, the intensity I of the laser light is shown on the ordinate axis, with the minor beam width 33 shown as an example of the full width at half maximum (FWHM). The beam profile may be a Gaussian or top-hat profile with finite edge steepness, unlike the trapezoidal intensity profile shown in the simplified form in FIG. 2.

ワーク(本実施例においては図示せず)を加工するために、ビームプロファイル28は、装置10と共に作業面14に対して、例えばy方向に、相対的に移動させることができる。装置10の更なる詳細に関しては、上記の特許文献1が参照され、それは関連付けによって本実施例に組み込まれる。特に、いくつかの有利な実施例においては、ビーム変換器及びホモジナイザ26は、特許文献1に記載された方法において実現される。例えば、ビーム変換器及びホモジナイザ26は、それに応じて、前面及び後面を有する透明でありモノリシックであるプレート状の素子を含んでもよい。その前面及び後面は、互いに実質的に平行であり、光学アセンブリ20の光軸34に対して鋭角(ここでは図示せず)に配置されている。前面及び後面は、それぞれ、反射性コーティングを有してもよい。それによって、コリメートされた原ビーム18は、前面において板状の素子に斜めに結合され、且つ、ビームが後面において扇状に広げられ出力され、均一化される前に、前面において多重反射される。ビーム変換器及びホモジナイザ26は、扇状に広げられた照射ビームを特に長軸30に沿って形成する、多数のレンズ(本実施例においては図示せず)を有するさらなる光学素子を含み得る。代替的には、ビーム変換器及びホモジナイザ26は、関連付けによって本実施例に組み込まれる、上記の特許文献2に記載されるような方法によって実施されてもよい。それに応じて、光学アセンブリは、明快さの理由から本実施例には示されていなく、且つ、特に長軸方向のビーム成形に役立つさらなる光学素子を含むことができる。 To process a workpiece (not shown in this embodiment), the beam profile 28 can be moved relative to the work surface 14 together with the device 10, for example in the y-direction. For further details of the device 10, reference is made to the above-mentioned US Pat. No. 6,399,343, which is incorporated by reference in this embodiment. In particular, in some advantageous embodiments, the beam transformer and homogenizer 26 is realized in the manner described in US Pat. For example, the beam transformer and homogenizer 26 may accordingly comprise a transparent and monolithic plate-like element having a front face and a rear face, the front face and the rear face being substantially parallel to each other and arranged at an acute angle (not shown here) with respect to the optical axis 34 of the optical assembly 20. The front face and the rear face may each have a reflective coating. Thereby, the collimated raw beam 18 is coupled obliquely into the plate-like element at the front face and is multiple-reflected at the front face before the beam is fanned out and homogenized at the rear face. The beam transformer and homogenizer 26 may include further optical elements having a number of lenses (not shown in this embodiment) that form a fan-shaped illumination beam, particularly along the longitudinal axis 30. Alternatively, the beam transformer and homogenizer 26 may be implemented by a method as described in the above-mentioned US Pat. No. 6,399,363, which is incorporated by association into this embodiment. Accordingly, the optical assembly may include further optical elements that are not shown in this embodiment for reasons of clarity and that serve particularly for beam shaping along the longitudinal axis.

本実施例において、光学アセンブリ20は、第1の光学素子36及び第2の光学素子38を有する伸縮アセンブリを含む。その伸縮アセンブリは、ビームプロファイル28の短軸32に主に影響を与える光学屈折力を有する。伸縮アセンブリは、短軸32におけるビームプロファイル28を形成するように構成されている。そのように変換されたレーザビームは、本実施例においては対物レンズ40を照らし、その対物レンズは、次に、照射ビーム22を使用して、ビームプロファイル28を作業面14の領域内の規定位置42に集束させる。 In this embodiment, the optical assembly 20 includes a telescopic assembly having a first optical element 36 and a second optical element 38. The telescopic assembly has an optical power that primarily affects the minor axis 32 of the beam profile 28. The telescopic assembly is configured to shape the beam profile 28 in the minor axis 32. The laser beam thus transformed illuminates, in this embodiment, an objective lens 40, which then uses the illumination beam 22 to focus the beam profile 28 to a defined location 42 in the area of the work surface 14.

図1bに示すように、照射ビーム22は、ビーム方向において物体側のビームウエスト44を有し、このビームウエストは、本実施例においては作業面14(図3参照)の領域に位置される。しかしながら、ビームウエストを作業面の前後に位置することも可能である。ビームウエスト44は、例えば、両側のレイリー長を用いて定量化できるウエスト長を有する。 As shown in FIG. 1b, the illumination beam 22 has an object-side beam waist 44 in the beam direction, which in this embodiment is located in the region of the working surface 14 (see FIG. 3). However, it is also possible to locate the beam waist in front of or behind the working surface. The beam waist 44 has a waist length that can be quantified, for example, using the Rayleigh lengths on both sides.

いくつかの実施例においては、ウエスト長は、パーセント増加48によって定量化され得る。すなわち、ウエスト長は、その際、y方向のビーム径が、短軸の最小ビーム径に対して規定の百分率だけ増加したそれらの点の長手方向の距離に相当する。規定の百分率は、いくつかの実施例においては、10%以下であってもよい。いくつかの実施例においては、ウエスト長は被写界深度46と等しくてもよい。 In some embodiments, the waist length may be quantified by a percentage increase 48. That is, the waist length corresponds to the longitudinal distance of those points where the beam diameter in the y direction increases by a specified percentage relative to the minimum beam diameter in the minor axis. The specified percentage may be 10% or less in some embodiments. In some embodiments, the waist length may be equal to the depth of field 46.

高エネルギーレーザビームの照射によって、光学素子36,38,40が加熱される。この加熱によって、熱レンズが形成され得る。熱レンズは、レーザ光の光学アセンブリへの吸収によって形成される。特に数kW出力のレーザ光源を使用した場合、局所的な温度上昇が特に著しく成り得る。光学材料の低い熱伝導率は、強い温度勾配を発生させる。結果として生じる屈折率勾配と材料の熱膨張とが、追加のレンズのように作用する。これらの熱レンズは、規定位置42又は照射ビーム22の焦点位置をドリフト長50だけ変位させる結果を生む。規定位置の変位は、特に、光学素子がより長い中断の後に初めてレーザビームに再びさらされる、レーザ光源16のスイッチング後に起こり得るが、例えば、低出力での動作から高出力での動作への切り替えが行われるため、レーザ光源16の動作パワーが変化するときにも起こり得る。 The irradiation of the high-energy laser beam heats up the optical elements 36, 38, 40. This heating can result in the formation of thermal lenses. Thermal lenses are formed by the absorption of the laser light into the optical assembly. Local temperature increases can be particularly significant, especially when using laser sources with a power of several kW. The low thermal conductivity of the optical materials generates strong temperature gradients. The resulting refractive index gradient and the thermal expansion of the material act like an additional lens. These thermal lenses result in a displacement of the defined position 42 or the focal position of the irradiation beam 22 by the drift length 50. Displacement of the defined position can occur in particular after switching of the laser source 16, when the optical elements are exposed to the laser beam again only after a longer interruption, but also when the operating power of the laser source 16 is changed, for example because a switch is made from operation at low to high power.

この理由のため、図1a及び図1bによる装置10は、ビーム経路に光学位相素子52を備えている。図1a及び図1bによる実施例においては、位相素子52は、光学素子36,38を有する短軸-伸縮アセンブリの前に配置されている。位相素子52は、対物レンズ40を照らすレーザビームに短軸に関してアキシコン形状の(ただし、回転対称ではない)位相フロントを刻み込むものである。その結果、レーザビームは、アセンブリ20の光軸34に対して横方向のリング部分を取得する。さらに、そのリング部分によって、短軸プロファイルが作業面14におけるビーム方向zに複数回連続して写し出される。その結果、ビーム方向の被写界深度が意図的に拡大される。好ましい実施例においては、被写界深度46は、図3に簡略化して示すように、ドリフト長50より大きくなるように寸法設定される。図3においては、被写界深度46はウエスト長に対応しているが、全ての実施例においてそうである必要はない。 For this reason, the device 10 according to Figs. 1a and 1b is equipped with an optical phase element 52 in the beam path. In the embodiment according to Figs. 1a and 1b, the phase element 52 is arranged before the short-axis-telescopic assembly with the optical elements 36, 38. The phase element 52 imprints an axicon-shaped (but not rotationally symmetric) phase front about the short axis on the laser beam illuminating the objective lens 40. As a result, the laser beam acquires a ring portion transverse to the optical axis 34 of the assembly 20. Moreover, the ring portion projects the short-axis profile several times in succession in the beam direction z on the working surface 14. As a result, the depth of field in the beam direction is intentionally enlarged. In a preferred embodiment, the depth of field 46 is dimensioned to be larger than the drift length 50, as shown in a simplified manner in Fig. 3. In Fig. 3, the depth of field 46 corresponds to the waist length, but this does not have to be the case in all embodiments.

いくつかの有利な実施例においては、被写界深度46は、ビーム方向23に沿って変化する短軸ビーム幅33に基づいて規定される。短軸ビーム幅33は、ビーム方向に沿って変化し、一点において最大値を有するが、その最大値は、図3においては例としてビームウエストの中心に一致する。被写界深度は、ビーム方向において有用なプロセスウィンドウを規定する。プロセスウィンドウの前端及び後端において、短軸ビーム幅は、それぞれ、短軸ビーム幅の最大値よりも10%小さく、好ましくはそれぞれ、その最大値よりも5%小さく、特に好ましくはそれぞれ、その最大値よりも1%小さい。ドリフト長50は被写界深度46より小さいため、熱レンズの影響によって焦点面が変位しても、ビームプロファイル28はワークを加工するためにプロセスウィンドウ内に保たれる。短軸32のための伸縮アセンブリの手前のビーム経路に位相素子52を配置することは、LLO応用に、及び短軸32においてガウシアン形状のビームプロファイルを有する他の応用に特に有利である。 In some advantageous embodiments, the depth of field 46 is defined based on the minor axis beam width 33, which varies along the beam direction 23. The minor axis beam width 33 varies along the beam direction and has a maximum value at one point, which in FIG. 3 corresponds to the center of the beam waist as an example. The depth of field defines a useful process window in the beam direction. At the front and rear ends of the process window, the minor axis beam width is 10% less than the maximum value of the minor axis beam width, preferably 5% less than the maximum value, and particularly preferably 1% less than the maximum value. Since the drift length 50 is smaller than the depth of field 46, the beam profile 28 remains within the process window for processing the workpiece even if the focal plane is displaced by the effect of thermal lensing. Placing the phase element 52 in the beam path before the telescopic assembly for the minor axis 32 is particularly advantageous for LLO applications and other applications having a Gaussian-shaped beam profile in the minor axis 32.

図4a及び図4bに示す実施例においては、位相素子52は、短軸のための伸縮アセンブリの光学素子36,38の間に配置されている。この場合、位相素子52は、主にビームプロファイル28の短軸32の遠視野に影響を与える。そのような位相素子52の配置は、SLA応用、及び、トップハットのビームプロファイルを有する他の応用に有利である。 In the embodiment shown in Figures 4a and 4b, the phase element 52 is placed between the optical elements 36, 38 of the telescopic assembly for the short axis. In this case, the phase element 52 mainly affects the far field of the short axis 32 of the beam profile 28. Such a placement of the phase element 52 is advantageous for SLA applications and other applications with top-hat beam profiles.

図1a及び1b、並びに図4a及び4bの実施例においては、位相素子52は、それぞれ、1つ以上の屈折光学素子、1つ以上の回折光学素子、及び/又は、1つの空間光変調器を実装し得る。 In the embodiments of Figures 1a and 1b and 4a and 4b, the phase element 52 may implement one or more refractive optical elements, one or more diffractive optical elements, and/or a spatial light modulator, respectively.

図5a及び図5bによる実施例においては、専用の位相素子52は必要ない。その実施例においては、むしろ、特に対物レンズ40のエッジ領域からの、光学素子の収差が、より大きな被写界深度46を達成するために利用される。原理的には、専用の位相素子を併用することも可能である(ここでは図示せず)。有利なことに、本実施例の光学アセンブリ20は、回折制限を受けない。扇状に広げられたレーザビームは、本実施例においては対物レンズ40をエッジ領域まで、例えば短軸方向の視野においてレンズ半径の外側20%のエッジ領域まで照らす。これだけによっても、レーザビームの放射パワーがより大きなレンズ面積に分散され、対物レンズ40の局所的な加熱が抑えられるという利点がある。このため、本実施例においては、ドリフト長を有利に短縮することができる。さらに、対物レンズのエッジ領域からの収差によって、被写界深度が大きくなる。被写界深度46に対するドリフト長50の商に有利な影響が与えられる。それによって生じる短軸方向におけるビーム品質の劣化は、多くの応用において許容される。 In the embodiment according to Fig. 5a and Fig. 5b, a dedicated phase element 52 is not necessary. In that embodiment, instead, the aberrations of the optical elements, in particular from the edge region of the objective lens 40, are utilized to achieve a larger depth of field 46. In principle, it is also possible to use a dedicated phase element in addition (not shown here). Advantageously, the optical assembly 20 of this embodiment is not diffraction limited. The fanned laser beam illuminates the objective lens 40 up to the edge region in this embodiment, for example up to the outer 20% of the lens radius in the field of view in the short axis direction. This alone has the advantage that the radiation power of the laser beam is distributed over a larger lens area and local heating of the objective lens 40 is reduced. Thus, in this embodiment, the drift length can be advantageously reduced. Furthermore, the aberrations from the edge region of the objective lens increase the depth of field. The quotient of the drift length 50 to the depth of field 46 is favorably influenced. The resulting deterioration of the beam quality in the short axis direction is acceptable in many applications.

好ましい実施例においては、対物レンズ40は平凸レンズを含み、その凸面54が作業面14の方を向いており、一方、その平面56が伸縮アセンブリ36,38の方を向いている。この対物レンズの向きは、汎用の装置の光学アセンブリとしては非常に珍しいものである。しかしながら、それは、対物レンズ40のエッジ領域からの球面収差の効果を強める。 In the preferred embodiment, the objective lens 40 comprises a plano-convex lens with its convex surface 54 facing the work surface 14 while its planar surface 56 facing the telescopic assemblies 36, 38. This objective lens orientation is highly unusual for a general purpose device optical assembly. However, it enhances the effects of spherical aberration from the edge regions of the objective lens 40.

対物レンズの設計基準は、所望の長手方向の変位に基づくものである。波面収差W(y)は、長手方向の収差に変換できる。 The objective lens design criteria are based on the desired longitudinal displacement: The wavefront aberration W(y p ) can be converted to longitudinal aberration:

Figure 0007629087000002
ここで、Δs’は長手方向の変位、n’は像側の屈折率、Rは基準球の半径、yは瞳座標である。
Figure 0007629087000002
where Δs′ is the longitudinal displacement, n′ is the image-side refractive index, R is the radius of the reference sphere, and yp is the pupil coordinate.

シリンドリカルレンズの場合、波面収差は、Wsph(y)∝y となる。したがって、空気中の全長手方向の変位は、Δs’=aR となる。ここで、aは球面収差の度合いを表すもので、対物レンズの設計に依存する。 For a cylindrical lens, the wavefront aberration is W sph (y p ) ∝ y p 4. Thus, the total longitudinal displacement in air is Δs′=aR 2 y p 2 , where a is the degree of spherical aberration and depends on the objective lens design.

固有焦点距離fの対物レンズのガウシアン照射yの場合、 For Gaussian illumination yp of an objective lens with intrinsic focal length f,

Figure 0007629087000003
の熱屈折力が生成される。ここで、αはワークの吸収、κは材料の熱伝導率、Lは長軸方向のライン長、yは照射のビーム半径である。ガラスの膨張と同様に屈折率の変化も定数γに集約される。
Figure 0007629087000003
where α is the absorption of the workpiece, κ is the thermal conductivity of the material, Lx is the line length in the major axis direction, and yp is the beam radius of the irradiation. The change in refractive index as well as the expansion of the glass are summarized in the constant γ.

Figure 0007629087000004
ここで、Pはレーザ出力である。熱レンズは、大きな焦点変位を発生させる。
Figure 0007629087000004
where P0 is the laser power. Thermal lensing produces large focal shifts.

Figure 0007629087000005
Figure 0007629087000005

同時に、作業面に入射する、短軸に沿ったビームは、被写界深度によって特徴付けられる。その被写界深度は、作業面における、照射yと短軸のビーム径FWとによってほぼスケーリングされる。すなわち、 At the same time, a beam incident on the work plane along the minor axis is characterized by a depth of field that is approximately scaled by the irradiance yp and the minor axis beam diameter FW at the work plane, i.e.

Figure 0007629087000006
Figure 0007629087000006

短軸の幅FWを大きくすると、被写界深度も大きくなる。照射が小さくなるほど、被写界深度は大きくなる。それに応じて、比は以下となる。 Increasing the minor axis width FW increases the depth of field. The smaller the illumination, the greater the depth of field. Accordingly, the ratio is:

Figure 0007629087000007
Figure 0007629087000007

出力密度P/FWは定数であり、プロセスを通じてあらかじめ規定されている。焦点距離fは作動距離から得られる。すなわち、回折限界の場合、焦点変位と被写界深度との商は、照射yに依存しない。これに対して、本新規装置の実施例においては、被写界深度は照射によって大きくは減少しない。したがって、商Qはyの関数であり、もはやそれから独立していない。それによって、商Qは1より小さく、好ましくは1よりはるかに小さい。 The power density P 0 /FW is a constant and is predefined through the process. The focal length f is obtained from the working distance. That is, in the diffraction limit case, the quotient of the focal shift and the depth of field does not depend on the illumination y p . In contrast, in the embodiment of the novel device, the depth of field does not decrease significantly with illumination. Therefore, the quotient Q is a function of y p and is no longer independent of it. Thereby, the quotient Q is smaller than 1, preferably much smaller than 1.

12 レーザライン
14 作業面
16 レーザ光源
18 原ビーム
20 光学アセンブリ
22 照射ビーム
23 ビーム方向
26 ホモジナイザ
28 ビームプロファイル
30 長軸
31 長軸ビーム幅
32 短軸
33 短軸ビーム幅
36,38 光学素子(伸縮アセンブリ)
40 光学素子(対物レンズ)
42 規定位置
44 ビームウエスト
46 被写界深度
50 ドリフト長
52 光学位相素子
54 第2の凸面
56 第1の平面
12 laser line 14 work surface 16 laser source 18 raw beam 20 optical assembly 22 irradiated beam 23 beam direction 26 homogenizer 28 beam profile 30 major axis 31 major axis beam width 32 minor axis 33 minor axis beam width 36, 38 optical elements (telescopic assembly)
40 Optical element (objective lens)
42 Defined position 44 Beam waist 46 Depth of field 50 Drift length 52 Optical phase element 54 Second convex surface 56 First flat surface

Claims (12)

作業面(14)上に規定のレーザライン(12)を生成するための装置であって、
原ビーム(18)を生成するように構成されたレーザ光源(16)と、
前記原ビーム(18)を受け取り、それを前記作業面(14)上に入射する照射ビーム(22)に変換する光学アセンブリ(20)と、を備え、
前記照射ビーム(22)は、前記作業面(14)と交差するビーム方向(23)を規定し、
前記照射ビーム(22)はビームプロファイル(28)を有し、そのビームプロファイルは、長軸ビーム幅(31)を有する長軸(30)と、短軸ビーム幅(33)を有する短軸(32)とを、前記ビーム方向(23)に対して垂直に有するものであり、
前記光学アセンブリ(20)は、前記ビームプロファイル(28)を前記作業面(14)の領域内の規定位置(42)に集束させる所定数の光学素子(36,38,40)を有し、
前記規定位置(42)は、前記レーザ光源(16)の動作出力及び/又は動作時間に依存して、前記光学素子(36,38,40)の加熱の結果としてドリフト長(50)だけ変位する、装置において、
前記ビームプロファイル(28)の前記短軸ビーム幅(33)は、前記ビーム方向(23)に沿って変化し、その際、有用なプロセスウィンドウを規定し、
前記光学アセンブリ(20)は、前記照射ビーム(22)にアキシコン形状の位相面を刻み込む光学位相素子(52)を有し、
前記光学アセンブリ(20)は、前記ドリフト長(50)よりも大きいビーム方向の被写界深度(46)を有する前記有用なプロセスウィンドウを生成するように構成されていることを特徴とする、装置。
1. An apparatus for generating a defined laser line (12) on a work surface (14), comprising:
a laser light source (16) configured to generate an original beam (18);
an optical assembly (20) that receives the original beam (18) and converts it into an illumination beam (22) that is incident on the work surface (14);
The illumination beam (22) defines a beam direction (23) that intersects the work surface (14);
the illumination beam (22) has a beam profile (28) having a major axis (30) with a major beam width (31) and a minor axis (32) with a minor beam width (33) perpendicular to the beam direction (23);
the optical assembly (20) having a number of optical elements (36, 38, 40) that focus the beam profile (28) to a defined location (42) within an area of the work surface (14);
The defined position (42) is displaced by a drift length (50) as a result of heating of the optical element (36, 38, 40) depending on the operating power and/or operating time of the laser light source (16),
the short axis beam width (33) of the beam profile (28) varies along the beam direction (23) thereby defining a useful process window;
the optical assembly (20) comprising an optical phase element (52) for imprinting an axicon-shaped phase front onto the illumination beam (22);
The apparatus, wherein the optical assembly (20) is configured to generate the useful process window having a depth of field (46) in a beam direction greater than the drift length (50).
前記ビーム方向(23)に沿った前記短軸ビーム幅(33)が最大値を有し、
前記プロセスウィンドウは、ビーム方向において前端と後端とを有し、
前記前端及び後端における前記短軸ビーム幅(33)が、それぞれ前記最大値よりも最大10%小さいことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
the short axis beam width (33) along the beam direction (23) has a maximum value;
the process window has a front end and a rear end in a beam direction;
2. The device of claim 1, wherein the minor axis beam widths (33) at the front and rear ends are each up to 10% less than the maximum value.
前記光学素子(36,38,40)は、前記ビームプロファイル(28)の前記短軸(32)に関して光学屈折力を有し、互いに相対的に固定されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。 The device according to claim 1 or 2, characterized in that the optical elements (36, 38, 40) have optical power with respect to the minor axis (32) of the beam profile (28) and are fixed relative to each other. 前記照射ビーム(22)は、ビーム方向においてビームウエスト(44)を有し、
前記光学アセンブリ(20)は、前記ビームウエスト(44)を前記作業面(14)の領域において生成するように構成されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
the illumination beam (22) has a beam waist (44) in a beam direction;
The apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the optical assembly (20) is configured to generate the beam waist (44) in the area of the working surface (14).
前記光学位相素子(52)は、屈折光学素子、特にプリズム研磨レンズ又は非シリンドリカル研磨レンズを含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。 The device according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that the optical phase element (52) comprises a refractive optical element, in particular a prismatically polished lens or a non-cylindrically polished lens. 前記光学位相素子(52)は、回折光学素子を含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。 The device according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that the optical phase element (52) comprises a diffractive optical element. 前記光学位相素子(52)は、空間光変調器を含むことを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載の装置。 The device according to any one of claims 1 to 6 , characterized in that the optical phase element (52) comprises a spatial light modulator. 前記光学アセンブリ(20)は、少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子(36,38)を含む伸縮アセンブリを有し、その少なくとも2つの光学素子は前記ビームプロファイル(28)の前記短軸(32)に関して光学屈折力を有しており、
前記光学位相素子(52)は、前記ビーム方向に見て、前記伸縮アセンブリの手前に配置されていることを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載の装置。
the optical assembly (20) comprises a telescopic assembly including at least two spaced apart optical elements (36, 38), the at least two optical elements having optical power with respect to the minor axis (32) of the beam profile (28);
The device according to any one of claims 1 to 7 , characterized in that the optical phase element (52) is arranged in front of the telescopic assembly as seen in the beam direction.
前記光学アセンブリ(20)は、少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子(36,38)を含む伸縮アセンブリを有し、その少なくとも2つの光学素子は前記ビームプロファイル(28)の前記短軸(32)に関して光学屈折力を有しており、
前記光学位相素子(52)は、前記伸縮アセンブリの前記少なくとも2つの互いに離れて配置された光学素子(36,38)の間に配置されていることを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載の装置。
the optical assembly (20) comprises a telescopic assembly including at least two spaced apart optical elements (36, 38), the at least two optical elements having optical power with respect to the minor axis (32) of the beam profile (28);
The device according to any one of claims 1 to 7 , characterized in that the optical phase element (52) is disposed between the at least two spaced apart optical elements (36, 38) of the telescopic assembly.
前記光学アセンブリ(20)は、エッジ領域に収差を有する対物レンズ(40)を有し、
前記照射ビーム(22)は、前記エッジ領域からのビーム部分を含むことを特徴とする、請求項1~のいずれか一項に記載の装置。
The optical assembly (20) includes an objective lens (40) having an aberration in an edge region,
The device according to any one of the preceding claims, characterized in that the illumination beam (22) comprises a beam portion from the edge region.
前記光学アセンブリ(20)は、第1の平面(56)と第2の凸面(54)とを有する少なくとも1つの平凸レンズ(40)を有し、
前記凸面(54)は、前記作業面(14)に向けられていることを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の装置。
The optical assembly (20) includes at least one plano-convex lens (40) having a first planar surface (56) and a second convex surface (54);
A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the convex surface (54) is directed towards the working surface ( 14 ).
前記少なくとも1つの平凸レンズ(40)は、前記光学アセンブリ(20)のビーム方向において末端素子であることを特徴とする、請求項11に記載の装置。 12. The device according to claim 11 , characterized in that the at least one plano-convex lens (40) is a terminal element in the beam direction of the optical assembly (20).
JP2023510377A 2020-08-14 2021-08-03 Device for generating a defined laser line on a work surface Active JP7629087B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020121440.5 2020-08-14
DE102020121440.5A DE102020121440B4 (en) 2020-08-14 2020-08-14 Device for generating a defined laser line on a working plane
PCT/EP2021/071651 WO2022033923A1 (en) 2020-08-14 2021-08-03 Apparatus for generating a defined laser line on a working plane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023537606A JP2023537606A (en) 2023-09-04
JP7629087B2 true JP7629087B2 (en) 2025-02-12

Family

ID=77317034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023510377A Active JP7629087B2 (en) 2020-08-14 2021-08-03 Device for generating a defined laser line on a work surface

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7629087B2 (en)
KR (1) KR102804056B1 (en)
CN (1) CN116033993A (en)
DE (1) DE102020121440B4 (en)
WO (1) WO2022033923A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116184681B (en) * 2023-04-27 2023-08-04 成都莱普科技股份有限公司 Beam shaping device and beam shaping method for carbon dioxide laser

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190999A (en) 2004-12-06 2006-07-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
JP2007512709A (en) 2003-11-26 2007-05-17 ティーシーズィー ゲーエムベーハー Optical system for annealing polysilicon thin film by laser.
DE102007039878A1 (en) 2006-08-18 2008-05-08 Highyag Lasertechnologie Gmbh Device for focusing a laser beam used during the modification of workpieces comprises a lens group which is mounted so that it can be moved in the axial direction and a further lens group fixed in relation to the other lens group
JP2010527792A (en) 2007-05-25 2010-08-19 フラウンホファー ゲゼルシャフト ツール フェルドルンク デル アンゲヴァントテン フォルシュンク エー ファウ Material processing method using laser irradiation and apparatus for performing the same
JP2013503751A (en) 2009-09-01 2013-02-04 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード Laser focusing head comprising a ZnS lens having a peripheral thickness of at least 5 mm, and method and laser cutting unit using such a focusing head
JP2017510531A (en) 2013-12-17 2017-04-13 コーニング インコーポレイテッド High speed laser drilling method for glass and glass products
US20190062196A1 (en) 2017-08-25 2019-02-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using an afocal beam adjustment assembly

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008524662A (en) 2004-12-22 2008-07-10 カール・ツアイス・レーザー・オプティクス・ゲーエムベーハー Optical illumination system for generating line beams
US8274743B2 (en) * 2010-04-08 2012-09-25 Scaggs Michael J Thermally compensating lens for high power lasers
JP2013193110A (en) 2012-03-21 2013-09-30 Sumitomo Heavy Ind Ltd Laser processing apparatus and laser processing method
EP2754524B1 (en) * 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Method of and apparatus for laser based processing of flat substrates being wafer or glass element using a laser beam line
DE102013225310B3 (en) * 2013-12-09 2015-05-07 Trumpf Laser Gmbh Optical arrangement for beam shaping of a laser beam for a laser processing machine
US9873628B1 (en) * 2014-12-02 2018-01-23 Coherent Kaiserslautern GmbH Filamentary cutting of brittle materials using a picosecond pulsed laser
CN115121940B (en) 2016-07-27 2025-08-22 通快激光有限责任公司 Laser beam irradiation
DE102018200078B4 (en) 2018-01-04 2020-07-02 Innovavent Gmbh Optical system and method for generating an illumination line

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512709A (en) 2003-11-26 2007-05-17 ティーシーズィー ゲーエムベーハー Optical system for annealing polysilicon thin film by laser.
JP2006190999A (en) 2004-12-06 2006-07-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
DE102007039878A1 (en) 2006-08-18 2008-05-08 Highyag Lasertechnologie Gmbh Device for focusing a laser beam used during the modification of workpieces comprises a lens group which is mounted so that it can be moved in the axial direction and a further lens group fixed in relation to the other lens group
JP2010527792A (en) 2007-05-25 2010-08-19 フラウンホファー ゲゼルシャフト ツール フェルドルンク デル アンゲヴァントテン フォルシュンク エー ファウ Material processing method using laser irradiation and apparatus for performing the same
JP2013503751A (en) 2009-09-01 2013-02-04 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード Laser focusing head comprising a ZnS lens having a peripheral thickness of at least 5 mm, and method and laser cutting unit using such a focusing head
JP2017510531A (en) 2013-12-17 2017-04-13 コーニング インコーポレイテッド High speed laser drilling method for glass and glass products
US20190062196A1 (en) 2017-08-25 2019-02-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using an afocal beam adjustment assembly

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020121440B4 (en) 2025-01-09
DE102020121440A1 (en) 2022-02-17
WO2022033923A1 (en) 2022-02-17
KR20230048546A (en) 2023-04-11
JP2023537606A (en) 2023-09-04
KR102804056B1 (en) 2025-05-07
CN116033993A (en) 2023-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101647279B1 (en) Optical design for line generation using microlens array
CN110174769A (en) Light irradiation device and method, the optical machining device and method that have light irradiation device
US20090068802A1 (en) Beam homogenizer and laser irradiation apparatus
JP6272300B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method
US20090016400A1 (en) Multi-beam laser apparatus
WO2014156689A1 (en) Laser machining device and laser machining method
JP2021508857A (en) Optical system for generating irradiation lines
KR20140020776A (en) Laser machining device using fresnel zone plate and substrate cutting method using the device
US20180117709A1 (en) Method and device for locally defined machining on the surfaces of workpieces using laser light
TWI834736B (en) Laser machining system
CN111133639B (en) Fiber laser device and method for processing workpiece
JP7629087B2 (en) Device for generating a defined laser line on a work surface
JP2016513359A (en) Heat treatment by transmission of mid-infrared laser light through a semiconductor substrate.
JP5106130B2 (en) Laser beam irradiation method and laser beam irradiation apparatus
JP7602628B2 (en) A device for generating laser lines on a work surface
TWI889928B (en) An apparatus for generating a defined laser illumination on a working plane
JP2004146823A5 (en)
US20220026778A1 (en) High-power dynamic lens for additive manufacturing
JP2021092730A (en) Light spot image irradiation device and transfer device
JP2025506551A (en) Linear Optical System
JP2008016712A (en) Laser optical system and laser annealing apparatus
CN112513706A (en) Conversion device for laser radiation
KR20220027876A (en) Conversion device for laser radiation
JP2021092731A (en) Light spot image irradiation device and transfer device
Kubacki et al. Dynamic Thermal Thin Film Processing of Large Areas With High Power Laser Sources

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240502

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241122

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20241203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7629087

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150