Fθ透镜和DOE通过营销第一的方法交付
光学设计技术的发展推动了激光加工技术的发展
高速微加工所需高性能Fθ透镜
在当今以电子为基础的世界中，对包括智能手机在内的更小、更轻、性能更高的电子设备的需求很高。制造这些设备中包含的电子元件的过程使用激光加工机。这些机器必须具备高精度、超细钻孔的能力。以最新款智能手机的印刷电路板为例，无论加工哪个部分，都要求钻孔直径不超过50μm(比头发丝还细)，孔位与目标位置的偏差不超过5μm。Fθ透镜的开发是为了在这些层位实现高精度钻井。即使激光束以一个角度撞击表面，透镜也会将光束聚焦到一个几乎垂直于平面处理区域的微小点上，以实现均匀的孔。
为了在这个水平上提供高性能，Fθ透镜是一个由几个透镜组成的透镜系统。此外，为了控制像差，Fθ透镜通常采用非球面透镜。住友电气硬金属公司激光光学部门的荒木隆(Takashi Araki)参与了开创性Fθ透镜的开发。
“最先进的激光打孔系统的加工速度为每秒4000个孔。为了实现这样的高速处理，Fθ透镜需要提供一个宽的处理区域和光收敛到尽可能小的直径(焦点尺寸)。然而，为了提供更宽的处理区域，汇聚光束直径(焦点尺寸)通常会增加，使处理区域的焦点畸变更大。简而言之，这两个要求之间存在权衡。为了解决这一难题，必须使用高精度非球面透镜，并在组合多个透镜时尽量减少误差。
高性能镜头容易受到制造错误的影响，容易导致性能的变化。我设计了一个强大的光学设计，对单个透镜有足够的制造公差，这样即使有制造误差，也不会导致较差的光收敛性能。
高集成电路封装板需要高精度的钻孔。在高密度布线中，钻孔如果变形，就有导电失效的危险。Fθ透镜的历史是通过将客户的钻井结果反馈给设计并不断改进而实现的高精度钻井的成就。我很自豪Fθ镜头的开发和发展是我们客户和我们共同努力的结果。我相信住友电机集团拥有世界顶级的Fθ透镜技术实力和市场份额，用于处理智能手机和高度集成电路封装板中的高性能印刷电路板。目前，我正在努力通过在尽可能接近实际操作条件的条件下检查制造的Fθ镜头来提高客户满意度，”荒木说。
DOE以所需的方式控制激光束
透镜或镜子引导入射光束汇聚或反射到另一个方向。一些用于激光的光学元件还有其他特殊功能。一个典型的例子是衍射光学元件(DOE)，它利用光的衍射来控制光束，这是任何传统透镜或镜子都无法做到的。例如，DOE可以以各种方式改变焦点的形状和强度。此外，它可以把一束光分成许多束。西裕仁(Hirohito Nishi)从上大学时就开始研究光波衍射，致力于设计do。
“传统的光学设计是基于几何光学的概念，它用射线来描述光的传播。相比之下，DOE的设计基于物理光学，将光视为波。DOE在通过模拟设计的表面上具有马赛克状凸起或凹陷的微观结构，以呈现衍射现象。波动光学涉及高要求的计算操作。使用住友电机的专利设计软件，与计算机的速度和容量的发展步调一致，使我们能够及时响应客户的设计需求，”Nishi说。
DOE将一个光束分成多个光束，并在多个点同时进行处理。它有助于显著提高大规模生产能力，制造领先的电子元件。它还能有效地提高激光焊接的质量，因此在汽车零部件领域的实际应用正在不断发展。
这些高性能光学元件是由包括材料、加工和涂层技术在内的组成技术实现的。
