CN104379296B - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

具有：激光振荡器(1)；加工工作台(2)；传输光学系统，其将从激光振荡器(1)射出的激光(L)传输至加工工作台(2)；加工头(4)，其将经由传输光学系统传输的激光(L)聚光照射至被加工材料；移动单元(5)，其使照射至被加工材料的激光(L)和被加工材料的相对位置发生变化；以及球面曲率可变反射镜(67)。传输光学系统具有对来自激光振荡器(1)的激光进行平行化且扩大的反射型扩束机构(6)，反射型扩束机构(6)包含球面反射镜(63)、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜(62)。

Description

激光加工装置

技术领域

本发明涉及一种使从激光振荡器射出的激光进行聚光照射，而对被加工材料进行加工的激光加工装置。

背景技术

当前，使用从激光振荡器射出的激光而对被加工材料进行加工的激光加工装置已为人所熟知(例如参照专利文献1)。

图7是概略地表示专利文献1中记载的现有的激光加工装置的光路结构的结构框图。

在图7中，从激光振荡器1产生的激光L经由传输光学系统而传输至加工头4内的加工透镜(未图示)，聚光照射至在加工工作台2上载置的被加工材料(未图示)。

加工工作台2以及加工头4具有能够在至少一个轴向上移动的移动单元5，能够使激光L和被加工材料的相对位置在期望方向上移动，并且定位在期望位置处。

在该情况下，移动单元5构成为，使加工工作台2在X轴方向上移动，使加工头4在Y轴方向上移动。

激光L的传输光学系统具有：反射型扩束机构106，来自激光振荡器1的激光L入射至该反射型扩束机构106；以及折回反射镜8，其将从反射型扩束机构106射出的激光L导入至加工头4。

反射型扩束机构106由下述部件构成：折回反射镜68，来自激光振荡器1的激光L入射至该折回反射镜68；凸球面反射镜63，由折回反射镜68反射后的激光L入射至该凸球面反射镜63；以及凹球面反射镜65，由凸球面反射镜63反射后的激光L入射该凹球面反射镜65。

反射型扩束机构106无论从激光振荡器1产生的激光L的发散角的差异如何，都将激光L的光束直径扩大至期望的倍率，并在加工工作台2上的加工点处维持适当的聚光直径。

已知在由凸球面反射镜63以及凹球面反射镜65等球面反射镜进行反射的反射光中，通常会产生与入射角相对应的像散。尤其是在激光加工装置中，在激光L中产生像散的情况下，在加工点处产生聚光性的降低、光束形状的各向异性。

如上所述，在加工头4进行移动的形式的激光加工装置中，为了维持被加工材料的加工点处的适当的聚光直径，在光路中设有用于对激光L进行扩大且平行化的反射型扩束机构106，但在反射型扩束机构106内使用球面反射镜时，为了抑制像散的发生，需要将相对于球面反射镜的入射角限制为锐角。

因此，在激光加工装置的传输光学系统中使用球面反射镜的情况下，为了避免由于像散而产生加工品质的劣化、在加工中产生各向异性，需要将激光L相对于球面反射镜的入射角限制为锐角，以使得像散不会影响到加工品质。

已知如果将相对于球面反射镜的入射角设定为锐角(优选15°以内)，则通常能够忽略由于像散导致的加工品质降低。

因此，在图7(专利文献1)中，利用反射型扩束机构106内的折回反射镜68，将激光L相对于各球面反射镜(凸球面反射镜63、凹球面反射镜65)的入射角限制为锐角。

然而，由于设置用于对相对于球面反射镜的入射角进行限制的折回反射镜68，光路会复杂化，除此之外，严格意义上来说不能对像散的产生进行抑制。此外，由于复杂化后的光路中的光学元件吸收激光而产生热透镜效应，因此光学元件的增加成为加工的不稳定性的原因。

专利文献1：日本特开平5－305473号公报

发明内容

现有的激光加工装置在作为传输光学系统而使用具有球面反射镜的反射型扩束机构的情况下，如专利文献1所述，设置有用于对相对于球面反射镜的入射角进行限制的折回反射镜，但存在如下课题，即，光路结构复杂化，除此之外，也不能充分抑制像散的发生。

本发明是为了解决如上所述的课题而提出的，其目的在于得到一种能够使用光路结构不特别复杂的反射型扩束机构而充分抑制光束发散角，并且将无像差且具有期望光束直径的激光照射至被加工材料的激光加工装置。

本发明涉及的激光加工装置由下述部件构成：激光振荡器，其射出激光；加工工作台，其载置有被加工材料；传输光学系统，其将从激光振荡器射出的激光传输至加工工作台；加工头，其将经由传输光学系统传输的激光聚光照射至被加工材料；以及移动单元，其使照射至被加工材料的激光和被加工材料的相对位置发生变化，该激光加工装置的特征在于，传输光学系统具有球面曲率可变反射镜、以及对来自激光振荡器的激光进行平行化且扩大的反射型扩束机构，反射型扩束机构包含球面反射镜和正交的2个轴的曲率不同的反射镜，球面曲率可变反射镜配置在球面反射镜和正交的2个轴的曲率不同的反射镜之间。

发明的效果

根据本发明，在构成传输光学系统的反射型扩束机构中，通过使用正交的2个轴的曲率不同的反射镜，从而无需特别地使用复杂结构的传输光学系统，即可充分抑制光束发散角，并且能够将无像差且具有期望光束直径的激光照射至被加工材料。

附图说明

图1是概略地表示本发明的实施方式1涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图。

图2是概略地表示本发明的实施方式2涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图。

图3是概略地表示本发明的实施方式3涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图。

图4是概略地表示本发明的实施方式4涉及的激光加工装置的要部的结构框图。

图5是概略地表示本发明的实施方式5涉及的激光加工装置的要部的结构框图。

图6是概略地表示本发明的实施方式6涉及的激光加工装置的要部的结构框图。

图7是概略地表示现有的激光加工装置的光路结构的结构框图。

图8是概略地表示本发明的实施方式7涉及的反射镜调整机构的结构图。

具体实施方式

实施方式1

图1是概略地表示本发明的实施方式1涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图。

在图1中，本发明的实施方式1涉及的激光加工装置具有：激光振荡器1，其射出激光L；加工工作台2，其载置有被加工材料(未图示)；由反射型扩束机构6以及折回反射镜8构成的传输光学系统；以及加工头4，其将经由传输光学系统传输的激光L照射至被加工材料。

从激光振荡器1射出的激光L在利用在传输光学系统内设置的反射型扩束机构6平行化且扩大化之后，利用折回反射镜8引导至加工头4，在利用加工头4内的加工透镜(未图示)进行聚光之后，照射至加工工作台2上的被加工材料。

在加工工作台2以及加工头4设有移动单元5，该移动单元5分别使加工工作台2以及加工头4沿水平方向在从实线位置至虚线位置2’、4’为止的范围内移动。

移动单元5在控制单元(未图示)的控制下，通过使加工工作台2沿X轴(虚线箭头)方向移动，并且使加工头4沿Y轴(虚线箭头)方向移动，从而使激光L和被加工材料的相对位置发生变化，能够进行向期望的加工对象位置的加工。

另外，在图1中，为了对激光L和被加工材料的相对位置进行调整，使用使加工工作台2和加工头4的相对位置发生变化的移动单元5，但也可以使用仅对加工头4进行驱动的移动单元。

反射型扩束机构6至少具有一个正交的2个轴的曲率彼此不同的反射镜。

在图1中，反射型扩束机构6由下述部件构成：凸球面反射镜63，其对来自激光振荡器1的激光L进行反射；以及凹反射镜62，其正交的2个轴的曲率不同。

凹反射镜62的正交的2个轴具有不同的曲率，凹反射镜62对由凸球面反射镜63反射后的激光L进一步进行反射，而使其入射至加工工作台2侧的折回反射镜8。

另外，此处，在反射型扩束机构6中，使用了凸球面反射镜63、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62，但也可以使用凹球面反射镜、以及正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜。

此外，凹反射镜62和凸球面反射镜63的配置顺序不限于图1的结构，也可以将各反射镜配置顺序设定为相反。

能够想到：作为对激光L的光束直径进行平行化且扩大化的反射型扩束机构，最简单的结构是使用凸球面反射镜以及凹球面反射镜，但如前述所示，在由球面反射镜进行反射的反射光中会产生与入射角相对应的像散，由于因像散导致的光束形状的各向异性、聚光性的降低，加工品质大幅劣化。

另一方面，在本发明的实施方式1中，在反射型扩束机构6中，使用正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62，凹反射镜62的2个轴的曲率设计为不会在反射光中产生像差。

其结果，不存在对激光L的入射角的限制，因此能够进行将凹反射镜62用作折回反射镜的光路设计，不仅不会限制向凸球面反射镜63的入射角，还不会发生像散，能够对光束直径进行扩大且平行化。

如以上所述，本发明的实施方式1(图1)涉及的激光加工装置具有：激光振荡器1，其射出激光L；加工工作台2，其载置有被加工材料；传输光学系统，其将从激光振荡器1射出的激光L传输至加工工作台2；加工头4，其将经由传输光学系统传输的激光L聚光照射至被加工材料；以及移动单元5，其使照射至被加工材料的激光L和被加工材料的相对位置发生变化。

传输光学系统具有对来自激光振荡器1的激光L进行平行化且扩大的反射型扩束机构6，反射型扩束机构6包含正交的2个轴的曲率不同的反射镜。

反射型扩束机构6包含凸球面反射镜63、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62。或者，反射型扩束机构6包含凹球面反射镜、以及正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜。

如上所述，在对激光L进行扩大且平行化的反射型扩束机构6中，通过使用以在反射时抑制像差的产生的方式对曲率进行了设计的、正交的2个轴的曲率不同的反射镜，从而能够使用光路结构不特别复杂的反射型扩束机构6，而充分抑制光束发散角，并且将无像差且具有期望光束直径的激光L照射至被加工材料。

此外，由于激光L相对于正交的2个轴的曲率不同的反射镜的入射角没有受到限制，因此在光路设计的自由度变大的基础上，光学系统也变得简单。

并且，由于能够去除如现有装置(图7)所示的用于对相对于球面反射镜的入射角进行限制的折回反射镜68，削减传输光学系统内的光学元件而简化光学构造，因此由光学元件的热透镜效应造成的影响也被削减，长期的稳定加工成为可能。

另外，在图1中，为了在反射时抑制像差的产生，将激光L相对于凸球面反射镜63的入射角限制为锐角，但如果以对在凹反射镜62的反射时产生的像散、以及与向球面反射镜63的入射角相对应而产生的反射光的像散进行补偿的方式，对凹反射镜62的曲率进行设计，则不会将激光L相对于凸球面反射镜63的入射角限制为锐角。

实施方式2

另外，在上述实施方式1(图1)中，使用了由凸球面反射镜63、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62构成的反射型扩束机构6，但也可以如图2所述，使用由正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62构成的反射型扩束机构6A。

图2是概略地表示本发明的实施方式2涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图，对于与前述(参照图1)同样的结构，标注与前述相同的标号，而省略详细叙述。

在图2中，反射型扩束机构6A由正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62构成。

在前述(图1)的反射型扩束机构6中，只使用一个正交的2个轴的曲率不同的反射镜，但在本发明的实施方式2(图2)的反射型扩束机构6A中，使用2个正交的2个轴的曲率不同的反射镜(凸反射镜61以及凹反射镜62)。

如上所述，在反射型扩束机构6A中，通过使用2块正交的2个轴的曲率不同的反射镜，从而不会对激光L相对于反射型扩束机构6A内的反射镜的入射角进行限制，因此光路设计的自由度变大，并且不需要用于对入射角进行限制的折回反射镜68，因此使热透镜效应的影响减少，而使加工精度稳定化。

此外，能够将传输光学系统中的所有的反射镜用作折回反射镜，因此不需要加工工作台2侧的折回反射镜8，能够使传输光学系统进一步简化。

此外，由光学元件的热透镜效应造成的影响也进一步削减，因此长期的稳定加工成为可能。

实施方式3

另外，在上述实施方式1、2(图1、图2)中，使用了可在X轴方向移动的加工工作台2，但也可以如图3所示，使用不移动的加工工作台2A。

图3是概略地表示本发明的实施方式3涉及的激光加工装置的光路结构的结构框图，对于与前述(参照图1、图2)同样的结构，标注与前述相同的标号，而省略详细叙述。

在图3中，在加工工作台2A上方的加工头4设有移动单元5A，该移动单元5A使加工头4沿X轴方向以及Y轴方向在从实线位置至虚线位置4’为止的范围内移动。

此外，在激光L的传输光学系统中，在反射型扩束机构6A和加工工作台2A侧的折回反射镜8之间，插入有光路长度恒定机构7。

在该情况下，加工工作台2A具有比前述的加工工作台2大且广的加工区域，驱动加工工作台2A这一动作的效率不高，因此移动单元5A仅利用对加工头4的驱动使激光L和被加工材料的相对位置发生变化。

另外，在加工头4向Y轴方向移动时，折回反射镜28也在从实线位置至虚线位置28’为止的范围内移动。

此外，在这种状态下，激光L从激光振荡器1到达至加工头4为止的光路长度根据加工工作台2A上的加工位置的不同而差别较大，因此在向被加工材料照射的光束的聚光直径中产生误差，因此设有用于对光路长度的变动量进行抵消而补偿为恒定值的光路长度恒定机构7。

光路长度恒定机构7具有由多个反射镜构成的反射镜组78，使得入射光和出射光的行进方向彼此反向、且形成为平行关系。

此外，光路长度恒定机构7具有移动机构79，该移动机构79使反射镜组78在从实线位置至虚线位置78’为止的范围内平行移动。

移动机构79在控制单元(未图示)的控制下，通过以对与加工头4的移动相伴的光路长度变化进行抵消的方式使反射镜组78的位置移动，从而将激光L的光路长度始终调整为恒定值。

另外，在图3中，在仅通过加工头4的移动而使激光L和被加工材料的相对位置发生变化的结构中，针对加工工作台2A使用光路长度恒定机构7，但即使如前述(图1、图2)所示，形成使加工头4和加工工作台2双方移动的结构，也能够应用光路长度恒定机构7。

此外，表示出使用了前述的实施方式2(图2)涉及的反射型扩束机构6A的情况，但即使是使用了前述的实施方式1(图1)涉及的反射型扩束机构6的情况，也同样能够应用。

由于从反射型扩束机构6A射出的激光L被平行化，因此照射至加工工作台2A上的被加工材料处的激光L的聚光直径在理想情况下相对于光路长度的变化也保持不变。但是，严格意义上来说，完全抑制发散角是不可能的，因此无法完全避免与光路长度的增加相伴的聚光直径的扩大变化。

与此相对，如图3所示，通过插入光路长度恒定机构7，即使对于使用光路长度较长的大型加工工作台2A的激光加工装置，也能够在加工工作台2A上维持恒定的聚光直径，能够维持加工品质。

如以上所述，本发明的实施方式3(图3)涉及的传输光学系统具有光路长度恒定机构7，光路长度恒定机构7利用由多个反射镜构成的反射镜组78、以及使反射镜组78平行移动的移动机构79构成，构成反射镜组78的多个反射镜以下述方式配置，即，使相对于反射镜组78的入射光的行进方向、和来自反射镜组78的出射光的行进方向彼此反向且形成为平行关系。

此外，移动机构79使反射镜组78与入射光以及出射光的行进方向平行地进行移动，以抵消照射至被加工材料的激光L和被加工材料的相对位置的变化，而将照射至被加工材料的激光L的光路长度维持为恒定。

如上所述，通过具有光路长度恒定机构7，从而能够维持照射至被加工材料的激光L的聚光直径，而不依赖于激光L和被加工材料的相对位置，因此能够维持高品质的加工。

实施方式4

另外，在上述实施方式3(图3)中，使用了由正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62构成的反射型扩束机构6A，但也可以如图4所示，使用由正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62、球面曲率可变反射镜67、以及折回反射镜68构成的反射型扩束机构6B。

图4是概略地表示本发明的实施方式4涉及的激光加工装置的要部的结构框图。对于与前述(参照图1～图3)同样的结构，标注与前述相同的标号，而省略详细叙述。

在图4中，本发明的实施方式4涉及的反射型扩束机构6B中作为传输光学系统，具有：球面曲率可变反射镜67，其对来自激光振荡器1的激光L进行反射；折回反射镜68，其对由球面曲率可变反射镜67反射后的激光L进行反射；以及凸反射镜61以及凹反射镜62，它们对由折回反射镜68反射后的激光L进行反射。凸反射镜61以及凹反射镜62均形成为正交的2个轴的曲率不同。

正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62对由正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61反射后的激光L进行反射，导入至光路长度恒定机构7。

另外，球面曲率可变反射镜67和折回反射镜68的配置顺序不限于图4的结构，也可以将各反射镜配置顺序设定为相反。

折回反射镜68为了将在由球面曲率可变反射镜67反射后的激光L中产生的像散抑制在不对加工品质造成影响的范围内，能够对激光L相对于球面曲率可变反射镜67的入射角进行限制。

在前述(图1～图3)的实施方式1～3中，被加工材料上的加工点处的激光L的聚光直径是恒定的，但如图4所述，通过在反射型扩束机构6B内设置球面曲率可变反射镜67，从而能够变更激光的聚光直径。

通常，在穿孔加工等开孔加工中，通过在加工中适当地变更聚光直径，从而与聚光直径恒定的情况相比，能够实现高速加工。

此外，在角部的加工等中，热量容易积存于被加工材料，有时切断面变得粗糙，但通过在加工中变更聚光直径，而使激光相对于被加工材料的照射范围发生变化，从而能够实现高品质且高精度的加工。

如以上所述，本发明的实施方式4(图4)涉及的传输光学系统具有球面曲率可变反射镜67，能够对照射至被加工材料的激光L的聚光直径进行变更，因此能够实现加工的高速化以及高品质化。

实施方式5

另外，在上述实施方式4(图4)中，使用了具有折回反射镜68的反射型扩束机构6B，但也可以如图5所示，使用不需要折回反射镜68的反射型扩束机构6C。

图5是概略地表示本发明的实施方式5涉及的激光加工装置的要部的结构框图，对于与前述(参照图4)同样的结构，标注与前述相同的标号，而省略详细叙述。

在图5中，本发明的实施方式5涉及的反射型扩束机构6C中作为传输光学系统具有：凸球面反射镜63，其对来自激光振荡器1的激光L进行反射；球面曲率可变反射镜67，其对由凸球面反射镜63反射后的激光L进行反射；以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62。

凸球面反射镜63以及球面曲率可变反射镜67彼此大致相对配置，以使得入射的激光L向相反方向射出。

凹反射镜62对由球面曲率可变反射镜67反射后的激光L进行反射，而引导至光路长度恒定机构7侧。

前述(图4)的反射型扩束机构6B为了抑制像散，需要用于对相对于球面曲率可变反射镜67的入射角进行限制的折回反射镜68，但图5的反射型扩束机构6C在球面曲率可变反射镜67的入射侧配置有凸球面反射镜63，且球面曲率可变反射镜67和凸球面反射镜63相对配置，因此能够不需要折回反射镜68。

即，通过使用图5的反射型扩束机构6C，从而无需折回反射镜68，即可将激光L相对于球面曲率可变反射镜67以及凸球面反射镜63的入射角限制在像散不会对加工品质造成影响的范围内。

此外，通过传输光学系统的简化，光学元件的热透镜的影响减小，因此，能够实现稳定的加工，并且传输光学系统也变简单，因此能够增大光路设计的自由度。

如以上所述，本发明的实施方式5(图5)涉及的反射型扩束机构6C包含球面曲率可变反射镜67和凸球面反射镜63(球面反射镜)，球面曲率可变反射镜67在反射型扩束机构6C内与凸球面反射镜63相对配置。

由此，与前述同样地提高加工精度，并且，通过使凸球面反射镜63和球面曲率可变反射镜67相对配置，从而不需要用于将激光L相对于各反射镜的入射角限制为锐角的折回反射镜68，因此能够实现由光路的简化、热透镜效应的减少而带来的加工的稳定化。

实施方式6

另外，在上述实施方式5(图5)中，使用了具有凹反射镜62和球面曲率可变反射镜67的反射型扩束机构6C，但也可以如图6所示，使用具有变曲率反射镜64的反射型扩束机构6D，其中，该凹反射镜62的正交的2个轴的曲率不同，该变曲率反射镜64能够对正交的2个轴的曲率进行变更。

图6是概略地表示本发明的实施方式6涉及的激光加工装置的要部的结构框图，对于与前述(参照图5)同样的结构，标注与前述相同的标号，而省略详细叙述。

在图6中，本发明的实施方式6涉及的反射型扩束机构6D中作为传输光学系统具有：凸球面反射镜63，其对来自激光振荡器1的激光L进行反射；以及曲率可变反射镜64，其能够对正交的2个轴的曲率进行变更。

能够对正交的2个轴的曲率进行变更的曲率可变反射镜64替代前述(图5)的球面曲率可变反射镜67、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62这两者的功能，对由凸球面反射镜63反射后的激光L进行反射，而引导至光路长度恒定机构7侧。

通过使用图6的反射型扩束机构6D，从而传输光学系统变简单，且削减了光学元件的个数，因此能够在可使热透镜的影响进一步减小的基础上，实现稳定的加工。此外，传输光学系统变得简单，因此能够增大光路设计的自由度。

如以上所述，本发明的实施方式6(图6)涉及的反射型扩束机构6D具有能够对正交的2个轴的曲率进行变更的曲率可变反射镜64，利用曲率可变反射镜64，能够将前述的球面曲率可变反射镜、以及正交的2个轴的曲率不同的反射镜这两者汇总为单一的光学元件。

因此，能够减少光学元件，能够实现光路的简化以及由热透镜效应的减少所带来的加工精度的稳定化。

实施方式7

另外，也可以将上述实施方式1～6(图1～图6)的正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜62设置于图8的反射镜调整机构90。

在图8中，反射镜调整机构90具有下述机构，即，通过水平方向调整螺钉91、垂直方向调整螺钉92、以及旋转方向调整螺钉93，能够使已固定的反射镜在水平方向和垂直方向上移动，能够使固定的反射镜以反射镜中心作为中心而在反射镜平面内旋转。

关于正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、凹反射镜62，由于球面的加工精度方面的问题，所以反射镜端部附近的曲率的精度较低，因此优选将激光L照射至反射镜中心附近。但是由于传输光学系统、振荡器的热负载、温度、湿度等周边环境的变化，激光L的迹线发生变化。

此外，在激光L的入射面和对曲率进行了设计的轴发生偏差的情况下，光束形状变为发生了旋转的椭圆形状，加工品质降低。

利用图8的反射镜调整机构90，即使在激光L的迹线发生变化的情况下，也能够使激光L照射至正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜61、凹反射镜62的中心处，进行光束形状不发生畸变的激光传输。另外，在本实施方式中反射镜调整机构90是利用水平方向调整螺钉91、垂直方向调整螺钉92、以及旋转方向调整螺钉93进行调整的机构，但也可以代替螺钉而使用压电元件。

Claims (11)

1.一种激光加工装置，其由下述部件构成：

激光振荡器，其射出激光；

加工工作台，其载置有被加工材料；

传输光学系统，其将从所述激光振荡器射出的激光传输至所述加工工作台；

加工头，其将经由所述传输光学系统传输的激光聚光照射至所述被加工材料；以及

移动单元，其使照射至所述被加工材料的激光和所述被加工材料的相对位置发生变化，

所述激光加工装置的特征在于，

所述传输光学系统具有球面曲率可变反射镜、以及对来自所述激光振荡器的激光进行平行化且扩大的反射型扩束机构，

所述反射型扩束机构包含球面反射镜和正交的2个轴的曲率不同的反射镜，

所述球面曲率可变反射镜配置在所述球面反射镜和所述正交的2个轴的曲率不同的反射镜之间。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述反射型扩束机构中，所述球面反射镜为凸球面反射镜，所述正交的2个轴的曲率不同的反射镜为正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述反射型扩束机构中，所述球面反射镜为凹球面反射镜，所述正交的2个轴的曲率不同的反射镜为正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜。

4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述反射型扩束机构中，所述正交的2个轴的曲率不同的反射镜，包含正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜、以及正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

所述传输光学系统具有光路长度恒定机构，

所述光路长度恒定机构包含由多个反射镜构成的反射镜组、以及使所述反射镜组平行移动的移动机构，

构成所述反射镜组的多个反射镜以下述方式配置，即，使相对于所述反射镜组的入射光的行进方向、和来自所述反射镜组的出射光的行进方向彼此反向且形成为平行关系，

所述移动机构使所述反射镜组与所述入射光以及所述出射光的行进方向平行地进行移动，以抵消照射至所述被加工材料的激光和所述被加工材料的相对位置的变化，而将照射至所述被加工材料的激光的光路长度维持为恒定。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

在所述反射型扩束机构内，所述球面曲率可变反射镜与所述球面反射镜相对配置。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

所述反射型扩束机构包含能够对正交的2个轴的曲率进行变更的曲率可变反射镜。

8.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述反射型扩束机构由凸球面反射镜和正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜构成，所述凸球面反射镜和所述球面曲率可变反射镜相对配置，所述球面曲率可变反射镜和所述正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜相对配置。

9.根据权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于，

在反射镜调整机构中设置所述正交的2个轴的曲率不同的凹反射镜、以及正交的2个轴的曲率不同的凸反射镜，其中，该反射镜调整机构具有能够在垂直方向、水平方向、以及将反射镜中心作为中心轴的旋转方向上进行调整的机构。

10.一种激光加工装置，其由下述部件构成：

激光振荡器，其射出激光；

加工工作台，其载置有被加工材料；

传输光学系统，其将从所述激光振荡器射出的激光传输至所述加工工作台；

加工头，其将经由所述传输光学系统传输的激光聚光照射至所述被加工材料；以及

移动单元，其使照射至所述被加工材料的激光和所述被加工材料的相对位置发生变化，

所述激光加工装置的特征在于，

所述传输光学系统具有对来自所述激光振荡器的激光进行平行化且扩大的反射型扩束机构，

所述反射型扩束机构包含正交的2个轴的曲率不同的反射镜，

所述传输光学系统具有光路长度恒定机构，该光路长度恒定机构配置在对从所述正交的2个轴的曲率不同的反射镜射出的激光进行接受的位置，

所述光路长度恒定机构包含由多个反射镜构成的反射镜组、以及使所述反射镜组平行移动的移动机构，

构成所述反射镜组的多个反射镜以下述方式配置，即，使相对于所述反射镜组的入射光的行进方向、和来自所述反射镜组的出射光的行进方向彼此反向且形成为平行关系，

所述移动机构使所述反射镜组与所述入射光以及所述出射光的行进方向平行地进行移动，以抵消照射至所述被加工材料的激光和所述被加工材料的相对位置的变化，而将照射至所述被加工材料的激光的光路长度维持为恒定。

11.一种激光加工装置，其由下述部件构成：

激光振荡器，其射出激光；

加工工作台，其载置有被加工材料；

传输光学系统，其将从所述激光振荡器射出的激光传输至所述加工工作台；

加工头，其将经由所述传输光学系统传输的激光聚光照射至所述被加工材料；以及

移动单元，其使照射至所述被加工材料的激光和所述被加工材料的相对位置发生变化，

所述激光加工装置的特征在于，

所述传输光学系统具有对来自所述激光振荡器的激光进行平行化且扩大的反射型扩束机构，

所述反射型扩束机构包含正交的2个轴的曲率不同的反射镜。