激光焊接方法以及激光焊接装置与流程

本发明涉及将两个部件焊接的激光焊接方法以及该激光焊接方法所使用的激光焊接装置。

背景技术

在将两个部件焊接时，已知有使用激光焊接的方法，也已知有用于该方法的激光焊接装置。作为进行激光焊接的两个部件，例如可举出具备箱型的金属外壳的二次电池中的容器主体和将该容器主体的开口部封闭的盖体。关于这样的部件的激光焊接，例如在日本特开2016-2562中公开了如下技术：使用第一激光照射单元和第二激光照射单元，一边防止“激光穿透(日文：レーザ抜け)”一边高速地进行激光焊接。

此外，在本说明书中，“激光穿透”是指如下现象：激光束的一部分穿过形成第1部件与第2部件的边界的间隙，从而激光束的一部分到达至第1部件和第2部件的内部(例如，容器主体的内部)或背侧(例如，盖体的背面)。当发生该“激光穿透”时，例如激光束直接或其反射光照射到配置在容器内部的电极体等，有可能产生烧毁等不良情况，所以不希望产生“激光穿透”。

技术实现要素：

然而，在该日本特开2016-2562记载的方法中包括进行激光焊接的情况，在对第1部件和第2部件进行激光焊接的情况下，有时会产生熔化金属固化而成的焊接部的强度低的部位。作为其原因，得知是，例如如图21所示，在对第1部件b1的第1边界部be1和第2部件b2的第2边界部be2进行焊接的情况下，在将它们焊接的焊接部yb内存在呈膜状延伸的膜状氧化物层mol，在第1部件b1以及第2部件b2承受应力的情况下，以该膜状氧化物层mol的端部为起点，在焊接部内容易产生裂缝。

在焊接前，在用虚线表示的第1部件b1的第1边界部be1的第1边界面bs1以及与该第1边界面bs1相向的第2部件b2的第2边界部be2的第2边界面bs2形成有氧化皮膜(例如在第1部件以及第2部件b2由铝构成的情况下为氧化铝al2o3)。形成氧化皮膜的氧化物(例如氧化铝)的熔点比作为基体金属的金属(例如铝)高，在进行激光焊接时也相对难以熔化。因此，可以认为，在欲利用激光束将第1边界部be1以及第2边界部be2熔化来进行焊接的情况下，根据焊接的状态，第1边界面bs1、第2边界面bs2或者形成这两者的氧化皮膜的一部分熔化残留，作为膜状氧化物层mol而出现在焊接部yb内。

本发明提供一种能够进行可靠性高的激光焊接的激光焊接方法以及该激光焊接方法所使用的激光焊接装置。

本发明的第1方案涉及激光焊接方法，所述激光焊接方法将第1部件中的沿着与第2部件之间的边界的第1边界部和所述第2部件中的沿着所述边界的第2边界部配置成所述第1边界部的第1边界面与所述第2边界部的第2边界面相向的形态，使多激光束的照射位置在所述边界所延伸的沿着边界的行进方向上移动，使所述第1边界部以及第2边界部熔化，从而将所述第1部件与第2部件焊接。所述多激光束是包括第1光束、第2光束以及主光束的激光束，所述第1光束向所述第1部件的所述第1边界部照射，一边使所述第1边界部熔融一边在沿着所述边界的行进方向上行进，所述第2光束向所述第2部件的所述第2边界部照射，一边使所述第2边界部熔融一边与所述第1光束同步地在沿着所述边界的行进方向上行进，所述主光束具有比所述第1光束以及所述第2光束所具有的能量大的能量，在所述第1光束以及所述第2光束之后同步地在沿着所述边界的行进方向上行进，向第1熔池以及第2熔池合体而得到的合体熔池照射，所述第1熔池是利用所述第1光束使所述第1边界部熔融而得到的，所述第2熔池是利用所述第2光束使所述第2边界部熔融而得到的。向形成为所述第1边界面与所述第2边界面相向的形态的所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部照射所述多激光束而将所述第1部件与所述第2部件焊接。而且，所述第1光束以及所述第2光束不摇摆，另一方面，所述主光束以所述边界为中心进行摇摆。

在该激光焊接方法中，用第1光束以及第2光束使第1边界部以及第2边界部熔融而形成第1熔池以及第2熔池，之后，向它们合体而得到的合体熔池照射主光束。因此，难以产生主光束穿过边界而使得激光到达相反侧(例如，由第1部件和第2部件构成的容器的内部和/或第1部件以及第2部件的背侧)的现象(以下，也将该现象称为“激光穿透”)。而且，能够利用主光束使第1边界部以及第2边界部的边界附近的部位较深地熔融，从而将第1部件和第2部件合适地焊接。在此基础上，由于不使第1光束以及第2光束摇摆，所以能够抑制如下情形：由于它们的摇摆，导致第1光束或第2光束从第1边界部以及第2边界部偏移而照射到边界，从而产生激光穿透。另一方面，主光束以边界为中心进行摇摆。这样一来，主光束一边摇摆一边在沿着边界的行进方向上行进，合体熔池被进行搅拌。因此，形成于第1边界部的第1边界面和/或第2边界部的第2边界面的氧化物膜难以在合体熔池内呈膜状地熔化残留，从而在固化后的焊接部内难以形成将该焊接部的一部分隔开且易于成为焊接部断裂的起点的膜状氧化物层，能够进行可靠性高的激光焊接。

此外，第1部件以及第2部件是用激光焊接互相焊接的部件，例如可举出二次电池的容器主体和将容器主体的开口部封闭的盖体，但不限定于此，可以是进行激光焊接的各种部件。另外，第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部是指第1部件以及第2部件中的夹着边界而配置并接近边界的部位，是使该第1边界部以及第2边界部熔融来进行焊接的部位。用二次电池的容器主体和将容器主体的开口部封闭的盖体的例子来说，可举出夹着容器主体与盖体的边界而配置的容器主体的开口部以及盖体的周缘部。而且，第1边界部的第1边界面以及第2边界部的第2边界面是第1边界部以及第2边界部中的彼此相向的面，用二次电池的容器主体和将容器主体的开口部封闭的盖体的例子来说，可举出容器主体的开口部中的与盖体的周缘部相向的开口内侧面和盖体的周缘部中的与容器主体的开口部的开口内侧面相向的周缘面。另外，可以是容器主体的开口部的开口端面和盖体的周缘部中的与容器主体的开口部的开口端面相向的周缘部下表面等。此外，第1边界面与第2边界面之间成为边界。

作为生成激光束的激光源，能够使用光纤激光器、co2激光器、yag激光器等。向第1部件以及第2部件照射的激光束是包括第1光束、第2光束以及在它们之后在沿着边界的行进方向上行进的主光束的多激光束。因此，该多激光束也可以除此之外还包括例如在主光束之后在沿着边界的行进方向上行进的激光束等其他激光束。另外，第1光束、第2光束、主光束可以由一条或多条的激光束构成。例如，第1光束、第2光束可以分别由两条激光束构成。另外，主光束可以由两条或四条激光束构成。关于多激光束，可以同时使用从多个激光源射出的激光束，形成作为激光束的束(群)的多激光束。另外，也能够将使用衍射光学元件(diffractiveopticalelement:doe)，将基于一条激光束得到的多条激光束，用作形成多激光束的一部分的激光束。

使激光束的照射位置移动的沿着边界的行进方向是第1边界部与第2边界部的边界所延伸的方向中的照射位置行进的方向。另外，使激光束的照射位置摇摆的方向只要在合体熔池的范围内，则可以是以边界为中心的任意方向。例如，可以是与边界正交的边界正交方向，可以是作为边界所延伸的方向的行进方向，或者可以是与它们斜交的方向。另外，也能够设为使边界正交方向以及沿着边界的行进方向这两个方向的摇摆同时产生的圆移动和/或椭圆移动的摇摆。

在上述激光焊接方法中，也可以是，在进行所述焊接时，所述主光束跨所述边界地在与所述边界正交的边界正交方向上进行摇摆。

在该激光焊接方法中，主光束跨边界地在边界正交方向上摇摆。因此，当主光束在沿着边界的行进方向上行进时，利用主光束的边界正交方向的摇摆，合体熔池被进行搅拌，以切断漂浮在合体熔池内的形成于第1边界部的第1边界面和/或第2边界部的第2边界面的氧化物膜。因此，在固化后的焊接部内，易于成为焊接部断裂的起点的膜状氧化物层尤其难以残留，能够进行可靠性更高的激光焊接。此外，为了使主光束跨边界地在边界正交方向上摇摆，可以以主光束摇摆的方向与边界正交方向一致的方式，考虑激光焊接装置和第1部件以及第2部件的配置。

在上述任一项记载的激光焊接方法中，可以是，使用激光焊接装置，所述激光焊接装置具备：光源部，该光源部构成为形成平行激光束；元件部，该元件部具有衍射光学元件部件，并构成为基于射入到所述衍射光学元件部件的所述平行激光束形成所述多激光束；聚光部，该聚光部构成为使所述多激光束聚光；以及偏向部，该偏向部构成为使所述多激光束偏向。可以是，所述衍射光学元件部件包括：元件形成部，该元件形成部形成有衍射光学元件；第1非形成部，该第1非形成部在所述元件形成部的移动方向的第1侧，相邻地配置，没有形成所述衍射光学元件；以及第2非形成部，该第2非形成部在所述元件形成部的所述移动方向上的第2侧，相邻地配置，没有形成所述衍射光学元件。可以是，所述元件形成部构成为利用所述衍射光学元件，基于射入的所述平行激光束射出由包括所述多激光束中的所述第1光束以及所述第2光束的多个光束构成的衍射多光束。可以是，所述第1非形成部构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述第1非形成部的第1透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。可以是，所述第2非形成部构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述第2非形成部的第2透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。可以是，所述元件部具有直线移动部，该直线移动部构成为使所述衍射光学元件部件在第1位置与第2位置之间在所述移动方向上进行往复直线移动，所述第1位置是供所述平行激光束跨所述第1非形成部以及所述元件形成部地进行照射，并射出包括形成所述主光束的至少一部分的所述第1透射光束和所述衍射多光束的所述多激光束的位置，所述第2位置是供所述平行激光束跨所述元件形成部以及所述第2非形成部地进行照射，并射出包括所述衍射多光束和形成所述主光束的至少一部分的所述第2透射光束的所述多激光束的位置。可以是，驱动所述直线移动部，使所述衍射光学元件部件在所述第1位置与所述第2位置之间进行所述往复直线移动，并且对于所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部，使所述多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光，向所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部照射所述多激光束而进行焊接。

在上述激光焊接方法中，使用在形成有衍射光学元件的元件形成部的移动方向的两侧分别形成有第1非形成部以及第2非形成部的衍射光学元件部件，利用直线移动部使其在平行激光束跨第1非形成部以及元件形成部地进行照射的第1位置与平行激光束跨元件形成部以及第2非形成部地进行照射的第2位置之间进行往复直线移动。由此，在向第1部件等照射的多激光束中的主光束交替地包括第1透射光束和第2透射光束。该第1透射光束和第2透射光束在聚光到焦点时，夹着光轴从彼此相反的方向向焦点照射。

此外，在聚光到焦点的情况下，第1透射光束和第2透射光束均聚光到相同位置(焦点)。但是，在上述激光焊接方法中，对于第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部，使多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光。因此，第1透射光束和第2透射光束与第1部件以及第2部件(照射面)接触的位置成为以光轴与照射面相交的位置为中心彼此相反的位置。并且，伴随于利用直线移动部进行的衍射光学元件部件的往复直线移动，第1透射光束和第2透射光束交替地包含于主光束，所以看起来像是主光束整体也以光轴与照射面相交的位置为中心在照射面上直线地摇摆。另一方面，与包括透射光束的主光束不同，第1光束、第2光束等成为衍射多光束中的由衍射光学元件生成的1阶光或2阶光的光束，所以其位置不会因元件形成部的移动而发生变动。

这样，在该激光焊接方法中，由于利用上述激光焊接装置，基于平行激光束生成包括摇摆的主光束的多激光束来进行激光焊接，所以不需要使用多个激光源来生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。

此外，作为形成是平行光的平行激光束的光源部，能够使用适当的光学系统，但例如可例示包括激光源和将从该激光源放射的激光整形为平行激光束的准直器(英文：collimator)的光学系统。另外，作为聚光部，是使多激光束分别聚光到焦点面上的焦点位置的光学系统，例如由物镜等构成。偏向部是使多激光束的照射位置在沿着边界的行进方向上行进等使多激光束的光轴偏向的部位，例如可以举出使用电扫描仪(英文：galvanoscanner)等的部件。另外，也可以将两个电扫描仪组合而使多激光束的照射位置能够在x方向以及y方向上偏向。而且，作为激光焊接装置，在所谓的3d电扫描仪中，能够使用在其元件部设置有直线移动部的装置。

作为在衍射光学元件部件的元件形成部设置的衍射光学元件(doe)，可以举出形成有基于照射的平行激光束生成一个或多个第1光束以及一个或多个第2光束的图案(英文：pattern)的部件、形成有除了上述第1光束以及第2光束之外还生成主光束的一部分的图案的部件、以及形成有除了第1光束以及第2光束之外还生成其他光束的图案的部件。此外，作为从衍射光学元件射出的光束，虽然根据元件图案而不同，但除了不衍射而是射出(透射)的0阶光之外还可利用1阶光、2阶光等。另一方面，在衍射光学元件部件的第1非形成部以及第2非形成部没有形成衍射光学元件，射入的平行激光束透射。

作为将多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光到第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部的方法，可以调整第1部件以及第2部件相对于激光焊接装置的配置，以使由聚光部聚光的多激光束的焦点位置相对于第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部成为前焦或后焦。另外，在将3d电扫描仪用作激光焊接装置的情况下，可以通过在沿着多激光束的光轴的光轴方向上使聚光部聚光的焦点位置变化的焦点位置移动部(z透镜)，进行焦点调整以成为前焦或后焦。此外，前焦是指所照射的多激光束的焦点位于比第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部靠跟前(光源侧)的位置的状态，相反，后焦是指焦点位于比第1边界部以及第2边界部靠里侧(离开光源的一侧)的位置的状态。

在第1方案的激光焊接方法中，可以是，使用激光焊接装置，所述激光焊接装置具备：光源部，该光源部构成为形成平行激光束；元件部，该元件部具有衍射光学元件部件，并构成为基于射入到所述衍射光学元件部件的所述平行激光束形成所述多激光束；聚光部，该聚光部构成为使所述多激光束聚光；以及偏向部，该偏向部构成为使所述多激光束偏向。可以是，所述衍射光学元件部件包括：元件形成部，该元件形成部形成有衍射光学元件；以及非形成部，该非形成部包围所述元件形成部的周围，没有形成所述衍射光学元件。可以是，所述元件形成部构成为利用所述衍射光学元件，基于射入的所述平行激光束射出由包括所述多激光束中的所述第1光束以及所述第2光束的多个光束构成的衍射多光束。可以是，所述非形成部为环状，构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述非形成部的透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。可以是，以所述平行激光束跨圆形的所述元件形成部和所述非形成部的周向一部分地进行照射的方式，配置所述衍射光学元件部件。可以是，所述元件部具有圆移动部，所述圆移动部构成为不使所述衍射光学元件部件自身旋转而使其绕所述平行激光束的光轴进行圆移动。可以是，驱动所述圆移动部，使所述衍射光学元件部件进行所述圆移动，并且对于所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部，使所述多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光，一边使所述主光束进行圆移动，一边向所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部照射所述多激光束而进行焊接。

在上述激光焊接方法中，使用在形成有衍射光学元件的元件形成部的周围形成有环状非形成部的衍射光学元件部件，以平行激光束跨环状非形成部及元件形成部地进行照射的方式配置衍射光学元件部件，且不使衍射光学元件部件自身旋转而使其绕平行激光束的光轴进行圆移动。由此，向第1部件以及第2部件照射的多激光束中的主光束始终包括透射光束。而且由于使衍射光学元件部件进行圆移动，所以透射光束从离开多激光束的光轴的位置向焦点聚光，而且一边绕着多激光束的光轴转一边向焦点聚光。

此外，在焦点，透射光束无论从何处都会聚光到相同位置(焦点)。但是，在上述激光焊接方法中，对于第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部，使多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光。这样一来，透射光束以绕着多激光束的光轴转的方式照射到第1部件以及第2部件，所以伴随着利用圆移动部进行的衍射光学元件部件的圆移动，看起来像是包括透射光束的主光束整体也一边旋转一边行进，即，在边界正交方向上和沿着边界的行进方向上均进行摇摆。

这样，在该激光焊接方法中，由于利用上述激光焊接装置，基于平行激光束生成包括以旋转的方式进行摇摆的主光束的多激光束来进行激光焊接，所以也不需要使用多个激光源来生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。而且，由于主光束以旋转的方式进行摇摆，所以能够不对多激光束的行进方向的选择造成影响地使主光束摇摆，从而抑制焊接部的膜状氧化物层的产生。

此外，关于光源部、聚光部、偏向部、衍射光学元件(doe)、前焦或后焦的调整等的说明，与前项是同样的。而且，作为激光焊接装置，也能够使用在3d电扫描仪的元件部设置有圆移动部的装置。

在本发明的第1方案的激光焊接方法中，可以是，使用激光焊接装置，所述激光焊接装置具备：光源部，该光源部构成为形成平行激光束；元件部，该元件部具有衍射光学元件部件，并构成为基于射入到所述衍射光学元件部件的所述平行激光束形成所述多激光束；聚光部，该聚光部构成为使所述多激光束聚光，具有焦点位置移动部，所述焦点位置移动部使所述多激光束聚光的焦点位置在沿着所述多激光束的光轴的光轴方向上移动；以及偏向部，该偏向部构成为使所述多激光束偏向。可以是，所述衍射光学元件部件包括：元件形成部，该元件形成部形成有衍射光学元件；以及非形成部，该非形成部与所述元件形成部相邻地配置，没有形成所述衍射光学元件。可以是，所述元件形成部构成为利用所述衍射光学元件，基于射入的所述平行激光束射出由包括所述多激光束中的所述第1光束以及所述第2光束的多个光束构成的衍射多光束。可以是，所述非形成部构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述非形成部的透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。可以是，以所述平行激光束跨所述元件形成部以及所述非形成部地进行照射的方式，配置所述衍射光学元件部件。可以是，射出包括所述衍射多光束和形成所述主光束的至少一部分的所述透射光束的所述多激光束，以相对于所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部的、所述多激光束聚光的焦点位置交替地产生前焦的状态和后焦的状态的方式，驱动所述焦点位置移动部，向所述第1部件的所述第1边界部以及所述第2部件的所述第2边界部照射所述多激光束而进行焊接。

在上述激光焊接装置中，使用包括形成有衍射光学元件的元件形成部和与之相邻地配置的非形成部的衍射光学元件部件，以平行激光束跨元件形成部以及非形成部地进行照射的方式配置衍射光学元件部件。由此，在主光束中包括透射光束。由该非形成部生成的透射光束在聚光到焦点时，从边界正交方向中的一侧向焦点聚光。并且，在上述激光焊接方法中，以相对于第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部的多激光束聚光的焦点位置交替产生前焦的状态和后焦的状态的方式，驱动焦点位置移动部。由此，在前焦和后焦的状态下，相对于第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部的透射光束的照射位置相反。因此，伴随着焦点位置移动部的驱动，看起来像是交替地包括第1透射光束和第2透射光束的主光束整体也在边界正交方向上进行摇摆。

这样，在该激光焊接方法中，利用上述激光焊接装置，基于平行激光束生成包括摇摆的主光束的多激光束来进行激光焊接，所以也不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。而且，不需要在元件部设置直线移动部等可动部，在这方面能够形成为更简易的光学结构。

此外，关于光源部、聚光部、偏向部、衍射光学元件(doe)、前焦或后焦的调整等的说明，与前两项是同样的。另外，焦点位置移动部是使多激光束聚光的焦点位置在沿着多激光束的光轴的光轴方向上移动的部位，例如可举出具有凸透镜和利用该凸透镜的光轴方向上的移动使多激光束的焦点位置在光轴方向上移动的机构的部件、例如3d电扫描仪中的z透镜。即，作为激光焊接装置，也能够使用具有焦点位置移动部(z透镜)的3d电扫描仪。

而且，在上述记载的激光焊接方法中，可以构成为如下的激光焊接方法：所述衍射光学元件部件的所述元件形成部，利用形成于所述元件形成部的所述衍射光学元件，射出由除了所述第1光束以及所述第2光束之外还包括作为所述平行激光束的0阶光且形成所述主光束的一部分的0阶光光束的多个光束构成的所述衍射多光束，作为透射过所述元件形成部的所述多激光束的至少一部分。

在该激光焊接方法中，在来自元件形成部的衍射多光束中包括形成主光束的一部分的0阶光光束。即，在向第1部件的第1边界部以及第2部件的第2边界部照射的多激光束中，由于在主光束中包括0阶光光束，所以在第1边界部与第2边界部的边界，能够使它们较深(在多激光束的光轴方向上较大)地熔融，能够以高强度对第1部件的第1边界部与第2部件的第2边界部进行焊接。

在上述激光焊接方法中，可以是，在所述多激光束在沿着所述边界的行进方向上行进时，使所述主光束以3次往复/mm以上的频度在沿着所述边界的行进方向上摇摆。

在上述激光焊接方法中，在沿着边界的行进方向上以3次往复/mm以上的频度进行主光束的摇摆，所以合适地对合体熔池进行搅拌。因此，膜状氧化物层尤其难以残留在合体熔池固化后的焊接部内，能够进行可靠性高的焊接。

此外，可以是，摇摆的频度为20次往复/mm以下的频度。这是因为：若摇摆的频度过多，则伴随于摇摆的直线移动部等的振动的影响容易变大，所以不优选。

本发明的第2方案涉及激光焊接装置，该激光焊接装置具备：光源部，该光源部构成为形成平行激光束；元件部，该元件部具有衍射光学元件部件，并构成为基于射入到所述衍射光学元件部件的所述平行激光束形成由多个光束构成的多激光束；聚光部，该聚光部构成为使所述多激光束聚光；以及偏向部，该偏向部构成为使所述多激光束偏向。所述多激光束至少包括主光束、第1光束以及第2光束，所述第1光束具有比所述主光束的能量小的能量，相对于所述主光束，向所述多激光束的行进方向的前方斜一侧离开地进行照射，所述第2光束具有比所述主光束的能量小的能量，相对于所述主光束，向所述多激光束的行进方向的前方斜另一侧离开地进行照射。所述衍射光学元件部件包括：元件形成部，该元件形成部形成有衍射光学元件；第1非形成部，该第1非形成部在所述元件形成部的移动方向的一侧相邻地配置，没有形成所述衍射光学元件；以及第2非形成部，该第2非形成部在所述元件形成部的所述移动方向的另一侧相邻地配置，没有形成所述衍射光学元件。元件形成部构成为利用所述衍射光学元件，基于射入的所述平行激光束射出由包括所述多激光束中的所述第1光束以及所述第2光束的多个光束构成的衍射多光束。所述第1非形成部构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述第1非形成部的第1透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。所述第2非形成部构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述第2非形成部的第2透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分。所述元件部具有直线移动部，该直线移动部构成为使所述衍射光学元件部件在第1位置与第2位置之间在所述移动方向上进行往复直线移动，所述第1位置是供所述平行激光束跨所述第1非形成部以及所述元件形成部地进行照射，并射出包括形成所述主光束的至少一部分的所述第1透射光束和所述衍射多光束的所述多激光束的位置，所述第2位置是供所述平行激光束跨所述元件形成部以及所述第2非形成部地进行照射，并射出包括所述衍射多光束和形成所述主光束的至少一部分的所述第2透射光束的所述多激光束的位置。

在该激光焊接装置中，使用在形成有衍射光学元件的元件形成部的移动方向的两侧分别形成有第1非形成部以及第2非形成部的衍射光学元件部件，利用直线移动部使其在平行激光束跨第1非形成部以及元件形成部地进行照射的第1位置与平行激光束跨元件形成部以及第2非形成部地进行照射的第2位置之间进行往复直线移动。由此，在向第1部件等照射的多激光束中的主光束交替地包括第1透射光束和第2透射光束。并且，由第1非形成部生成的第1透射光束和由第2非形成部生成的第2透射光束在聚光到焦点时，夹着多激光束的光轴从彼此相反的方向向焦点照射。

此外，在聚光到焦点的情况下，第1透射光束和第2透射光束均聚光到相同位置(焦点)。但是，在上述激光焊接装置中，若对于进行焊接的第1部件和第2部件，使多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光，则伴随于利用直线移动部进行的衍射光学元件部件的往复直线移动，第1透射光束和第2透射光束交替地包含于主光束，所以看起来像是主光束整体在与衍射光学元件部件的移动方向对应的方向上进行摇摆。另一方面，与包括透射光束的主光束不同，第1光束、第2光束等成为衍射多光束中的由衍射光学元件生成的1阶光或2阶光的光束，所以不会进行摇摆。由此，在该激光焊接装置中，能够向第1部件以及第2部件照射仅主光束在与衍射光学元件部件的移动方向对应的方向上进行摇摆且第1光束以及第2光束不进行摇摆的多激光束。

而且，在该激光焊接装置中，由于基于平行激光束生成包括摇摆的主光束的多激光束，所以不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。

此外，关于光源部、聚光部、偏向部、衍射光学元件(doe)、前焦或后焦的调整等的说明，与上述是同样的。另外，在使用一个电扫描仪的偏向部等而由该偏向部使得偏向地行进的多激光束的行进方向限于特定的方向(将该方向设为x方向)的激光焊接装置中，可以以在散焦状态下聚光的主光束利用直线移动部的驱动进行摇摆的方向成为相对于多激光束的行进方向(x方向)正交的方向(y方向)的方式，设定直线移动部与偏向部的关系。能够通过多激光束的照射，搅拌将利用第1光束形成的第1熔池以及利用第2光束形成的第2熔池合体而得到的合体熔池，以利用摇摆的主光束切断漂浮在合体熔池内的氧化物膜，在固化后的焊接部内难以形成膜状氧化物层，能够进行可靠性高的激光焊接。另一方面，在将两个电扫描仪组合而能够使多激光束的照射位置在x方向以及y方向上偏向的偏向部等而由该偏向部使得偏向地行进的多激光束在x方向以及y方向上均能够行进的激光焊接装置中，可以以在散焦状态下聚光的主光束利用直线移动部的驱动进行摇摆的方向成为相对于激光焊接装置作为基准的方向(例如，由一个电扫描仪使得偏向的x方向或y方向)正交的方向(y方向或x方向)的方式，设定直线移动部与偏向部的关系。在使多激光束在容易进行偏向部的控制的激光焊接装置作为基准的方向上行进的情况下，能够搅拌将利用第1光束形成的第1熔池以及利用第2光束形成的第2熔池合体而得到的合体熔池，以利用摇摆的主光束切断漂浮在合体熔池内的氧化物膜，在固化后的焊接部内难以形成膜状氧化物层，能够进行可靠性高的激光焊接。

本发明的第3方案涉及激光焊接装置，该激光焊接装置具备：光源部，该光源部构成为形成平行激光束；元件部，该元件部具有衍射光学元件部件，并构成为基于射入到所述衍射光学元件部件的所述平行激光束形成由多个光束构成的多激光束；聚光部，该聚光部构成为使所述多激光束聚光；以及偏向部，该偏向部构成为使所述多激光束偏向。所述多激光束至少包括主光束、第1光束以及第2光束，所述第1光束具有比所述主光束的能量小的能量，相对于所述主光束，在所述多激光束的行进方向上向前方的第1斜方向离开地进行照射，所述第2光束具有比所述主光束的能量小的能量，相对于所述主光束，在所述多激光束的行进方向上向前方的第2斜方向离开地进行照射，所述第2斜方向是在所述行进方向上向与所述第1斜方向相反的一侧倾斜的方向，所述衍射光学元件部件包括：元件形成部，该元件形成部形成有衍射光学元件；以及非形成部，该非形成部包围所述元件形成部的周围，没有形成所述衍射光学元件，所述元件形成部构成为利用所述衍射光学元件，基于射入的所述平行激光束射出由包括所述多激光束中的所述第1光束以及所述第2光束的多个光束构成的衍射多光束，所述非形成部为环状，构成为射出不使射入的所述平行激光束衍射而使其透射过所述环状非形成部的透射光束，作为所述多激光束的所述主光束的至少一部分，以所述平行激光束跨圆形的所述元件形成部和所述环状非形成部的周向一部分地进行照射的方式，配置所述衍射光学元件部件，所述元件部具有圆移动部，所述圆移动部构成为不使所述衍射光学元件部件自身旋转而使其绕所述平行激光束的光轴进行圆移动。

在上述激光焊接装置中，使用在形成有衍射光学元件的元件形成部的周围形成有环状非形成部的衍射光学元件部件，以平行激光束跨环状非形成部以及元件形成部地进行照射的方式，配置衍射光学元件部件，且不使衍射光学元件部件自身旋转而使其绕平行激光束的光轴进行圆移动。由此，在向第1部件以及第2部件照射的多激光束中的主光束中始终包括透射光束。而且，由于使衍射光学元件部件进行圆移动，所以透射光束从离开多激光束的光轴的位置向焦点聚光，而且，一边绕着多激光束的光轴转一边向焦点聚光。

此外，在焦点，透射光束无论从何处都会聚光到相同位置(焦点)。但是，在上述激光焊接装置中，若对于进行焊接的第1部件和第2部件，使多激光束在前焦和后焦中的任一方的散焦状态下聚光，则伴随于利用圆移动部进行的衍射光学元件部件的圆移动，透射光束以绕着多激光束的光轴转的方式向第1部件以及第2部件照射，所以包括透射光束的主光束整体也一边旋转一边行进。即，看起来像是主光束在行进方向和与之正交的方向上均进行摇摆。

这样，在该激光焊接装置中，由于基于平行激光束生成包括摇摆的主光束的多激光束，所以不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。而且，由于主光束以旋转的方式进行摇摆，所以能够不对多激光束的行进方向的选择造成影响地使主光束摇摆。

此外，关于光源部、聚光部、偏向部、衍射光学元件(doe)、前焦或后焦的调整等的说明，与上述是同样的。

附图说明

以下参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业上的重要性，附图中，相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是进行了激光焊接的电池的立体图。

图2是焊接前的电池的俯视图。

图3是示出激光焊接装置的概略结构的说明图。

图4是示出由激光焊接装置进行的激光束的扫描的说明图。

图5是示出元件部中的衍射光学元件部件的结构的平面视图。

图6是示出从衍射光学元件部件的元件形成部(衍射光学元件)射出而照射到容器主体以及盖体的衍射多光束的照射图案的图。

图7是示出具有衍射光学元件部件以及使其直线往复移动的直线移动部的元件部的结构以及其与平行激光束的关系的平面视图。

图8是示出向容器主体以及盖体照射的第1透射光束以及第2透射光束的光路的说明图。

图9是示出在散焦状态下使多激光束聚光并从激光焊接装置向容器主体以及盖体照射多激光束的情形的说明图。

图10是示出从衍射光学元件部件的元件形成部(衍射光学元件)射出的、不包括第1透射光束以及第2透射光束而仅包括衍射多光束的多激光束与容器主体以及盖体的关系的说明图。

图11是示出衍射多光束中的第1光束以及第2光束与容器主体以及盖体的熔融部分的关系的说明图。

图12是示出衍射多光束中的第1光束以及第2光束与容器主体以及盖体的熔融部分的关系的说明图。

图13是示出在从衍射光学元件部件的元件形成部(衍射光学元件)射出的衍射多光束中叠加第1透射光束而得到的多激光束与容器主体以及盖体的关系的说明图。

图14是示出在从衍射光学元件部件的元件形成部(衍射光学元件)射出的衍射多光束中叠加第2透射光束而得到的多激光束与容器主体以及盖体的关系的说明图。

图15是实施方式的被激光焊接的容器主体与盖体的焊接部分的放大剖视图。

图16是示出使用多激光束遍及整周地对容器主体和盖体进行激光焊接的情形的说明图。

图17是示出变形方式1的具有衍射光学元件部件以及使其进行圆移动的圆移动部的元件部的结构以及其与平行激光束的关系的平面视图。

图18是示出变形方式1的在从衍射光学元件部件的元件形成部(衍射光学元件)射出的衍射多光束叠加以描绘圆的方式进行移动的透射光束而得到的多激光束与容器主体以及盖体的关系的说明图。

图19是示出变形方式2的具有元件形成部以及非形成部的衍射光学元件部件以及其与平行激光束的关系的平面视图。

图20是示出变形方式2的由z透镜的移动引起的透射光束的聚光位置的变动与容器主体以及盖体的关系的说明图。

图21是参考实施方式的进行了激光焊接的容器主体与盖体的焊接部分的放大剖视图。

具体实施方式

(实施方式)

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1中示出本实施方式的利用激光焊接将容器主体11与盖体12焊接而得到的电池10的立体图，图2中示出焊接前的电池10的俯视图。电池10是其外径扁平的长方体形状。

电池10是利用通过激光焊接遍及整周地形成的焊接部14，将图1的上方开口的有底方筒状的容器主体11与插入到该容器主体11的上端的开口部11k内并将开口部11k封闭的矩形板状的盖体12的周缘部12p接合而成的。在容器主体11的内部收纳有未图示的电极体、电解液等，正极端子15以及负极端子16通过盖体12而向外部突出。在盖体12中的正极端子15与负极端子16之间，将未图示的注液孔封闭的注液孔密封部件17固定于盖体12。该电池10是能够通过正极端子15以及负极端子16而进行充放电的二次电池，具体而言是锂离子二次电池。另外，在本实施方式中，容器主体11以及盖体12均由铝构成。此外，在本实施方式中，关于该电池10中的正交的3个方向，如图1、图2所示，将盖体12的长边方向设定为x方向xw，将短边方向设定为y方向yw，将容器主体11的深度方向设定为z方向zw。

本实施方式的电池10的制造方法包括：将盖体12插入容器主体11的开口部11k内的插入工序和照射激光束而对容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p进行激光焊接的激光焊接工序。

首先，说明插入工序。如图1、图2所示，正极端子15以及负极端子16从内侧向盖体12突出，正极端子15和负极端子16在容器主体11内保持未图示的电极体。在插入工序中，将盖体12插入容器主体11的开口部11k内，以将电极体插入容器主体11内。由此，将容器主体11的开口部11k的开口内侧面11ks和盖体12的周缘部12p的外周面12ps配置于相向的位置。

此外，容器主体11以及盖体12形成为，在开口内侧面11ks与外周面12ps之间稍稍产生间隙g。这是为了能够向容器主体11的开口部11k顺利地插入盖体12。另外，在本实施方式中，以作为容器主体11的开口部11k的端面的被照射面11kt与作为盖体12的周缘部12p的上表面的被照射面12pt在z方向zw上一致、即被照射面11kt与被照射面12pt处于同一面的方式，将盖体12插入容器主体11的开口部11k(参照图8、图11)。

接着，进行对容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p进行激光焊接的激光焊接工序。在本实施方式中，由于在进行激光焊接时使用激光焊接装置100，所以首先使用图2～图8说明激光焊接装置100。激光焊接装置100是所谓的3d电扫描仪。即，激光焊接装置100具备形成平行激光束lp的光源部110、具有衍射光学元件部件141并基于射入到该衍射光学元件部件141的平行激光束lp形成多激光束lb的元件部140、使多激光束lb聚光的聚光部120、以及使多激光束lb偏向的偏向部130。

其中，光源部110具有产生激光的激光振荡器111和将从其射出口111s射出的激光lz转换为平行激光束lp的准直器(准直透镜)115。在本实施方式中，使用光纤激光器作为激光振荡器111。平行激光束lp通过元件部140的衍射光学元件部件141而转换为后述的多个激光束ld0～ld8、lt1、lt2聚集得到的多激光束lb，之后通过聚光部120中的z透镜125。而且，被偏向部130的第1电扫描仪131以及第2电扫描仪132反射，之后经由聚光透镜121以及保护透镜122向外部射出。形成从激光焊接装置100射出的多激光束lb的各激光束ld0～ld8、lt1、lt2沿着多激光束lb的光轴lbx行进，在焦点面sps上分别结成焦点sp。

在作为3d电扫描仪的激光焊接装置100中，通过使z透镜125在沿着多激光束lb的光轴lbx的光轴方向lbh上移动，能够使多激光束lb聚光的焦点面sps(焦点sp)的位置在z方向zw上变化。另外，第1电扫描仪131构成为，通过使其偏向角变化，能够使射入的多激光束lb(其光轴lbx)在x方向xw上偏向。另外，第2电扫描仪132构成为，通过使其偏向角变化，能够使射入的多激光束lb(其光轴lbx)在y方向yw上偏向。此外，激光振荡器111、z透镜125、第1电扫描仪131、第2电扫描仪132以及后述的元件部140的直线移动部148由控制部160对各动作进行控制(参照图3)。

使用该激光焊接装置100，向容器主体11以及盖体12中的沿着它们的边界bd(在图2中用单点划线示出)的容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p照射多激光束lb，遍及整周地对开口部11k和周缘部12p进行激光焊接。此外，容器主体11与盖体12的边界bd包括在x方向xw上呈直线状地延伸的第1长边区间x1及第2长边区间x2、在y方向yw上呈直线状地延伸的第1短边区间y1及第2短边区间y2、以及呈弧状方向转换90度的弧状区间r1～r4。在本实施方式中，一边从第1短边区间y1内的焊接开始位置ts起使多激光束lb的光轴lbx与边界bd(各区间y1、x1、y2、x2、r1～r4)重叠，一边使多激光束lb逆时针地行进，来进行激光焊接(参照图4)。其中，在第1长边区间x1中，以多激光束lb向x正方向xw1(在图2中为右侧)行进的方式进行扫描控制。在第2长边区间x2中，以多激光束lb向x负方向xw2(在图2中为左侧)行进的方式进行扫描控制。另外，在第1短边区间y1中，以多激光束lb向y负方向yw2(在图2中为下方)行进的方式进行扫描控制。在第2短边区间y2中，以多激光束lb向y正方向yw1(在图2中为上方)行进的方式进行扫描控制。而且，在各弧状区间r1～r4中，也分别以多激光束lb沿着弧状区间r1～r4行进的方式进行扫描控制。

此外，为了在焊接开始位置ts附近重叠地进行激光焊接，如图2所示，将激光焊接的焊接结束位置te设定在比焊接开始位置ts靠y负方向yw2侧。

接着，说明元件部140以及从该元件部140射出的多激光束lb。元件部140(参照图5)具有衍射光学元件部件141和直线移动部148。其中，衍射光学元件部件141包括供射入的平行激光束lp通过的透光部144和保持该透光部144的保持部145。透光部144由圆板状的石英玻璃构成，中央部分的矩形区域形成为利用精密加工形成有多个具有预定的衍射图案的衍射光学元件142e的元件形成部142。另一方面，元件形成部142的周围没有形成衍射光学元件，而成为光学上透明的平板状的非形成部143。此外，在图5中，将该非形成部143中的与元件形成部142的右侧(后述的移动方向pp中的一侧pp1)相邻的部位设为第1非形成部143a，将与元件形成部142的左侧(移动方向pp中的另一侧pp2)相邻的部位设为第2非形成部143b。

衍射光学元件142e形成为如下图案：在平行激光束lp射入到元件形成部142的情况下，由图6所示的配置的多个激光束构成的衍射多光束ld(ld0～ld8)分别聚光于焦点面sps。此外，衍射多光束ld中的0阶光光束ld0是未被元件形成部142(衍射光学元件142e)衍射而是透射地行进的0阶光所形成的激光束。另一方面，衍射光束ld2、ld4、ld6、ld8为衍射光学元件142e的1阶光，衍射光束ld1、ld3、ld5、ld7为衍射光学元件142e的2阶光。此外，在本实施方式中，衍射多光束ld中的0阶光光束ld0的能量最大，其他衍射光束ld1～ld8具有彼此大致相等的能量。形成衍射多光束ld的各光束ld0～ld8由于使用了偏向部130的偏向而成为一体，同步地移动。

并且，例如在利用偏向部130使上述衍射多光束ld(多激光束lb)向在图6中用箭头示出的x正方向xw1(在图6中为上方)行进的情况下(将x正方向xw1设为多激光束lb的行进方向sh1的情况下)，作为主光束lm的0阶光光束ld0在图6中用在上下方向上延伸的单点划线示出的假想行进路线hh上行进。另外，将相对于主光束lm向多激光束lb的行进方向sh1的前方斜一侧sn1(在图6中为右上方向)离开地进行照射的衍射光束ld1以及ld2设为第1光束l1。而且，将相对于主光束lm向行进方向sh1的前方斜另一侧sn2(在图6中为左上方向)离开地进行照射的衍射光束ld3以及ld4设为第2光束l2。此外，在该情况下，与多激光束lb的行进方向sh1(x正方向xw1)正交的行进正交方向sj成为作为图6中的左右方向的y方向yw。

另一方面，射入到非形成部143(第1非形成部143a、第2非形成部143b)的平行激光束lp不衍射而是透射过该非形成部143。透射过第1非形成部143a的第1透射光束lt1以及透射过第2非形成部143b的第2透射光束lt2均被聚光部120聚光，并以聚光于多激光束lb的焦点sp的方式行进(参照图8)。

因此，在本实施方式中，如图7所示，在元件部140具备包括使衍射光学元件部件141在图7中的左右方向上往复直线移动的致动器的直线移动部148。并且，利用该直线移动部148，使衍射光学元件部件141在第1位置141a与第2位置141b之间进行往复直线移动，第1位置141a是图7中的用实线示出的、供平行激光束lp跨元件形成部142和第1非形成部143a地进行照射的位置，第2位置141b是图7中的用双点划线示出的、供平行激光束lp跨第2非形成部143b和元件形成部142地进行照射的位置。由此，在衍射光学元件部件141位于第1位置141a时，从衍射光学元件部件141射出形成主光束lm的一部分的第1透射光束lt1和衍射多光束ld，作为多激光束lb。另外，在衍射光学元件部件141位于第2位置141b时，从衍射光学元件部件141射出衍射多光束ld和形成主光束lm的一部分的第2透射光束lt2，作为多激光束lb。

因此，在衍射光学元件部件141位于第1位置141a或第2位置141b的情况下，多激光束lb共通地包括衍射多光束ld，但仅包括第1透射光束lt1和第2透射光束lt2中的任一方。而且，如图8所示，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2夹着多激光束lb的光轴lbx从相反侧向聚光部120行进而聚光。因此，第1透射光束lt1以及第2透射光束lt2均在多激光束lb被聚光的焦点面sps(用单点划线示出)聚光于相同的焦点sp。

但是，在选择前焦的状态、即位于比焦点面sps靠z方向zw中的z负方向zw2(在图8中为下侧)的位置的第1照射面ss1(用双点划线示出)作为供多激光束lb所照射的照射面的情况下，对于第1照射面ss1，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2照射到在该图8中左右不同的位置。另外，同样地，在选择后焦的状态、即位于比焦点面sps靠z正方向zw1(在图8中为上侧)的位置的第2照射面ss2(用虚线示出)作为供多激光束lb所照射的照射面的情况下，对于该第2照射面ss2，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2也照射到在该图8中左右不同的位置。不过，在第1照射面ss1和第2照射面ss2中，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2的照射位置相反。

也就是说，当利用直线移动部148使衍射光学元件部件141的位置在第1位置141a与第2位置141b之间进行往复移动时，在第1照射面ss1以及第2照射面ss2，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2交替地出现，看起来就像是由透射光束lt和0阶光光束ld0构成的主光束lm在摇摆。

因此，本实施方式中，以主光束lm的摇摆的方向成为与相对于第1长边区间x1的边界bd正交的边界正交方向bp一致的y方向yw的方式设定直线移动部148的移动方向pp。由此，在本实施方式中，在如图7中用实线示出的那样，使用直线移动部148使衍射光学元件部件141向移动方向pp的另一侧pp2(在图7中为左侧)移动而使衍射光学元件部件141位于第1位置141a的情况下，如图8所示，多激光束lb中包括第1透射光束lt1。因此，在焦点sp散焦的位置、例如用双点划线示出的第1照射面ss1，主光束lm向比光轴lbx靠y方向yw中的y正方向yw1侧(在图8中为左侧)照射。另外，在用虚线示出的第2照射面ss2，主光束lm向比光轴lbx靠y负方向yw2侧(在图8中为右侧)照射。

相反，在如图7中用虚线示出的那样，使用直线移动部148使衍射光学元件部件141向移动方向pp的一侧pp1(在图7中为右侧)移动而使衍射光学元件部件141位于第2位置141b的情况下，多激光束lb中包括第2透射光束lt2。因此，如图7所示，在用双点划线示出的第1照射面ss1，向比光轴lbx靠y负方向yw2侧照射。另外，在用虚线示出的第2照射面ss2，向比光轴lbx靠y正方向yw1侧照射。

也就是说，在激光焊接装置100中，由于按照上述方式设定直线移动部148使衍射光学元件部件141移动的移动方向pp，所以当使用直线移动部148使衍射光学元件部件141的位置在第1位置141a与第2位置141b之间往复时，在第1照射面ss1以及第2照射面ss2，第1透射光束lt1和第2透射光束lt2交替地出现，看起来像是包括它们的主光束lm在y方向yw上进行摇摆。此外，在本实施方式中，如图8所示，以容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p的被照射面11kt、12pt与位于比焦点面sps靠z负方向zw2的位置的第1照射面ss1一致的方式配置容器主体11以及盖体12。

接着，说明使用了该激光焊接装置100的、容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p的激光焊接中的第1长边区间x1的焊接(参照图2)。在第1长边区间x1，一边使从激光焊接装置100射出的多激光束lb的光轴lbx与边界bd重叠，一边使多激光束lb在边界bd所延伸的沿着边界的行进方向bh1、即x正方向xw1上行进。由此，如图10、图13、图14所示，向容器主体11的开口部11k的被照射面11kt和盖体12的周缘部12p的被照射面12pt照射多激光束lb。

其中，图10示出向容器主体11的被照射面11kt以及盖体12的被照射面12pt照射了不包括第1透射光束lt1以及第2透射光束lt2而仅包括衍射多光束ld的多激光束lb的状态。此外，该情况相当于如下情况：使衍射光学元件部件141处于第1位置141a与第2位置141b的中间位置且平行激光束lp整体位于形成有衍射光学元件142e的元件形成部142内(参照图7)。

当向被照射面11kt以及被照射面12pt照射衍射多光束ld时，利用该衍射多光束ld中的相对于主光束lm(0阶光光束ld0)向该行进方向sh1的前方斜一侧sn1(在图10中为右上方向)离开地进行照射的第1光束l1(衍射光束ld1、ld2)，使容器主体11的开口部11k熔融，来形成第1熔池11km。另外，利用衍射多光束ld中的相对于主光束lm(0阶光光束ld0)向该行进方向sh1的前方斜另一侧sn2(在图10中为左上方向)离开地进行照射的第2光束l2(衍射光束ld3、ld4)，使盖体12的周缘部12p熔融，来形成第2熔池12pm。

此外，如图11所示，第1光束l1以及第2光束l2中的外侧的衍射光束ld1、ld3向容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p中的从边界bd稍稍离开的部位照射，来形成第1熔池11km以及第2熔池12pm。而且，如图12所示，第1光束l1以及第2光束l2中的内侧的衍射光束ld2、ld4向容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p中的比衍射光束ld1、ld3靠近边界bd的部位照射，使第1熔池11km以及第2熔池12pm分别向边界bd侧扩开。因此，第1熔池11km和第2熔池12pm以在边界bd附近填埋开口内侧面11ks与外周面12ps的间隙g的方式合体，而形成合体熔池14m。

之后，如图10所示，在第1光束l1以及第2光束l2之后，向形成有合体熔池14m的部位照射主光束lm(0阶光光束ld0)，使容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p中的靠近边界bd的部位较深(在z负方向zw2上较大尺寸)地熔融，将容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p牢固地焊接。另一方面，由于主光束lm(0阶光光束ld0)向形成有合体熔池14m的部位照射，所以不会有如下情形：产生激光穿透，穿过间隙g而进入到容器主体11内。

再之后，还利用其他衍射光束ld5～ld8使容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p更深地熔融，将它们牢固地焊接。

除此之外，在本实施方式中，如前所述，对元件部140的直线移动部148进行驱动，使衍射光学元件部件141在第1位置141a与第2位置141b之间往复直线移动(参照图7)。因此，在衍射光学元件部件141位于第1位置141a的状态下，包括第1透射光束lt1以及衍射多光束ld的多激光束lb向容器主体11的被照射面11kt以及盖体12的被照射面12pt照射。这样一来，如图13所示，除了衍射光束ld1～ld8以外，还形成有在0阶光光束ld0叠加第1透射光束lt1而得到的主光束lm。此外，如前所述，在第1照射面ss1(容器主体11的被照射面11kt以及盖体12的被照射面12pt)，第1透射光束lt1相比于多激光束lb的光轴lbx向y正方向yw1(在图13中为左侧)偏向地进行照射。因此，由0阶光光束ld0和第1透射光束lt1构成的主光束lm的光轴lmx也相比于光轴lbx向y正方向yw1偏向。

相反，在衍射光学元件部件141位于第2位置141b的状态下，包括第2透射光束lt2以及衍射多光束ld的多激光束lb向容器主体11的被照射面11kt以及盖体12的被照射面12pt照射。这样，如图14所示，除了衍射光束ld1～ld8以外，还形成有在0阶光光束ld0叠加第2透射光束lt2而得的主光束lm。此外，如前所述，在第1照射面ss1，第2透射光束lt2比多激光束lb的光轴lbx向y负方向yw2(在图14中为右侧)偏向地进行照射。因此，由0阶光光束ld0和第2透射光束lt2构成的主光束lm的光轴lmx也比光轴lbx向y负方向yw2偏向。

这样，当驱动直线移动部148而使衍射光学元件部件141在第1位置141a与第2位置141b之间往复直线移动时，按照图13、图10、图14、图10的顺序，主光束lm跨边界bd地在y方向yw上摇摆。这样一来，利用该摇摆，搅拌合体熔池14m。此外，在使主光束lm摇摆的情况下，在多激光束lb向沿着边界的行进方向bh1(在第1长边区间x1中为x正方向xw1)行进时，可以以3次往复/mm以上的频度使主光束lm往复。本实施方式中，具体而言，以6次往复/mm的频度使主光束lm往复。

如在图15中用虚线示出的那样，在容器主体11的开口部11k，沿着边界bd存在有开口内侧面11ks。另外，在盖体12的周缘部12p，也沿着边界bd存在有外周面12ps。上述开口内侧面11ks以及外周面12ps由基体金属(铝)氧化而得到的氧化皮膜(氧化铝(al2o3))覆盖。氧化铝等氧化物的熔点高，在激光焊接时也相对难以熔化，所以根据激光焊接的状态，在焊接部内，形成开口内侧面11ks以及外周面12ps的氧化皮膜(氧化铝皮膜)有时会作为膜状氧化物层mol而残留(参照图21)。

但是，在本实施方式中，如上所述，由于一边使主光束lm摇摆一边使多激光束lb在x正方向xw1上行进，所以利用主光束lm搅拌合体熔池14m，因此，如图15所示，在焊接部14内不会残留膜状氧化物层mol。这样，根据本实施方式的焊接方法，在固化后的焊接部14内，难以形成膜状氧化物层mol(参照图21)，能够进行可靠性高的激光焊接。尤其是，在本实施方式中，如上所述，一边使主光束lm跨边界bd地在作为边界正交方向bp的y方向yw(行进正交方向sj)上进行摇摆，一边使多激光束lb在x正方向xw1上行进。因此，合体熔池14m被进行搅拌，以切断形成于开口部11k的开口内侧面11ks和/或盖体12的周缘部12p的外周面12ps的氧化物膜，所以在焊接部14内尤其难以残留膜状氧化物层mol。因此，尤其难以形成膜状氧化物层mol，能够进行可靠性高的激光焊接。另一方面，由于第1光束l1以及第2光束l2等衍射光束ld1～ld8不进行摇摆，所以能够抑制第1光束l1或第2光束l2从容器主体11的开口部(第1边界部)11k以及盖体12的周缘部(第2边界部)12p偏移而产生向边界bd的间隙g照射的激光穿透的情形。

以上，如图2、图16所示，在用多激光束lb对边界bd中的第1长边区间x1进行激光焊接时，说明了一边使主光束lm向y方向yw摇摆一边进行激光焊接的情形。除此之外，在本实施方式中，在用多激光束lb对第2长边区间x2进行激光焊接时，也一边使用直线移动部148使主光束lm向y方向yw摇摆一边进行激光焊接。不过，在该情况下，由于多激光束lb的行进方向成为x负方向xw2，所以衍射光束ld1～ld8中的衍射光束ld5、ld6作为第1光束l1发挥功能，衍射光束ld7、ld8作为第2光束l2发挥功能。在该情况下，也尤其难以在固化后的焊接部14内形成膜状氧化物层mol(参照图21)，能够进行可靠性高的激光焊接。另一方面，能够抑制第1光束l1或第2光束l2的激光穿透。

除此之外，在本实施方式中，在用多激光束lb对第1短边区间y1、第2短边区间y2进行激光焊接时，也一边使直线移动部148工作而使边界bd上的主光束lm在合体熔池14m的范围向y方向yw进行摇摆一边进行激光焊接(参照图16)。即，一边使主光束lm在边界bd所延伸的沿着边界的行进方向bh1即y方向yw(行进正交方向sj)上摇摆，一边使多激光束lb向y正方向yw1或y负方向yw2行进。在该情况下，由于合体熔池14m被进行搅拌，所以与长边区间x1、x2的情况同样地，如图15所示，也难以在焊接部14内残留膜状氧化物层mol。另一方面，能够抑制第1光束l1或第2光束l2的激光穿透。并且，如上所述，通过使主光束lm在边界bd上的向y方向yw的摇摆的大小处于合体熔池14m的范围，也能够防止主光束lm的激光穿透。

此外，在用多激光束lb对第1短边区间y1进行激光焊接时，由于多激光束lb的行进方向成为y负方向yw2，所以衍射光束ld1～ld8中的衍射光束ld7、ld8作为第1光束l1发挥功能，衍射光束ld1、ld2作为第2光束l2发挥功能。另外，在用多激光束lb对第2短边区间y2进行激光焊接时，由于多激光束lb的行进方向成为y正方向yw1，所以衍射光束ld1～ld8中的衍射光束ld3、ld4作为第1光束l1发挥功能，衍射光束ld5、ld6作为第2光束l2发挥功能。

另一方面，在用多激光束lb对弧状区间r1～r4进行激光焊接时，不使直线移动部148工作而仅用衍射多光束ld(ld0～ld8)构成多激光束lb(参照图10)来进行焊接。

另外，在本实施方式的激光焊接方法中，利用激光焊接装置100，基于平行激光束lp生成包括摇摆的主光束lm的多激光束lb来进行激光焊接，所以不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。即，在该激光焊接装置100中，由于基于平行激光束lp生成包括摇摆的主光束lm的多激光束lb，所以成为简易的光学结构。

尤其在本实施方式中，来自元件形成部142的衍射多光束ld包括形成主光束lm的一部分的0阶光光束ld0。即，由于主光束lm包括0阶光光束ld0，所以在容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p的边界bd，能够使其较深(在多激光束lb的光轴方向lbh上较大)地熔融，能够以高强度焊接容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p。

(变形方式1)

在上述实施方式中，示出了如下例子：在使用具有使元件部140的衍射光学元件部件141在第1位置141a与第2位置141b之间往复直线移动的直线移动部148的激光焊接装置100对长边区间x1、x2以及短边区间y1、y2进行激光焊接时，使主光束lm在y方向yw上摇摆，对容器主体11的开口部11k和盖体12的周缘部12p进行激光焊接。相对于此，在本变形方式1中，与激光焊接装置100相比，在使用不同的元件部240的激光焊接装置200这一方面不同，其他是同样的。另外，同样的部分产生同样的作用效果。因此，以不同的部分为中心进行说明，同样的部分省略或简化说明。

如图17所示，本变形方式1的元件部240包括衍射光学元件部件241和使之移动的圆移动部248。其中，衍射光学元件部件241包括供射入的平行激光束lp通过的透光部244和保持该透光部244的保持部245。透光部244由圆板状的石英玻璃构成，中央部分的圆形区域形成为利用精密加工形成有多个具有预定的衍射图案的衍射光学元件242e的元件形成部242。另一方面，元件形成部242的周围没有形成衍射光学元件，而是成为光学上透明的平板状且环状的环状非形成部243。元件形成部242与透光部244为同心形状。

此外，形成于元件形成部242的衍射光学元件242e形成为如下图案：在平行激光束lp射入到元件形成部242的情况下，与实施方式同样地，生成由图6所示的配置的多个激光束构成的衍射多光束ld(ld0～ld8)。

另一方面，在平行激光束lp射入到环状非形成部243的情况下，与实施方式的非形成部143同样地，射入的平行激光束lp不衍射而是透射过该环状非形成部243。透射过环状非形成部243的透射光束lt被聚光部120聚光，以聚光于多激光束lb的焦点sp的方式行进。并且，在元件部240中，衍射光学元件部件241配置于平行激光束lp跨元件形成部242和环状非形成部243地进行照射的位置。

而且，元件部240具备圆移动部248，所述圆移动部248不使衍射光学元件部件241旋转而是使其平移，并且以描绘以照射的平行激光束lp的光轴lpx为中心的圆的方式，使其绕光轴lpx进行圆移动。如图17所示，通过利用该圆移动部248进行的衍射光学元件部件241的移动，平行激光束lp跨元件形成部242和环状非形成部243地进行照射，而且，平行激光束lp中的照射环状非形成部243的部位绕着光轴lpx转。

由此，从衍射光学元件部件241射出的多激光束lb中，始终射出衍射多光束ld(参照图6)和形成主光束lm的一部分的透射光束lt。而且，透射光束lt与衍射光学元件部件241的圆移动相应地绕着多激光束lb的光轴lbx转。

在此，与实施方式同样地，在选择前焦的状态、即位于比焦点面sps靠z方向zw中的z负方向zw2(在图8中为下侧)的位置的第1照射面ss1(用双点划线示出)作为供多激光束lb所照射的照射面的情况下，对于该第1照射面ss1，透射光束lt如在图18中用实线以及双点划线示出的那样，在合体熔池14m的范围内绕着光轴lbx转。主光束lm在y方向yw和x方向xw上均进行摇摆。此外，在选择后焦的状态、即位于比焦点面sps靠z正方向zw1(在图8中为上侧)的位置的第2照射面ss2(用虚线示出)作为照射面的情况下，对于该第2照射面ss2，透射光束lt也绕着光轴lbx转。

这样，如图18所示，当驱动圆移动部248而使衍射光学元件部件241进行圆移动时，主光束lm的光轴lmx绕着光轴lbx转。即，在长边区间x1、x2中，主光束lm跨边界bd地在y方向yw上进行摇摆。另外，在短边区间y1、y2中，主光束lm跨边界bd地在x方向xw上进行摇摆。这样一来，在任意情况下，合体熔池14m均被进行搅拌。此外，在使主光束lm绕着光轴lbx转地进行摇摆的情况下，在多激光束lb向沿着边界的行进方向bh1(例如，在第1长边区间x1中为x正方向xw1)行进时，可以以转3次/mm以上(摇摆的次数为3次往复/mm以上)的频度使主光束lm旋转。在本变形方式中，具体而言，以转6次/mm的频度使主光束lm旋转。

由此，与实施方式相同地，如图15所示，可防止在焊接部14内残留膜状氧化物层mol。这样，根据本变形方式的焊接方法，难以在固化后的焊接部14内残留膜状氧化物层mol，能够进行可靠性高的激光焊接。另一方面，由于第1光束l1以及第2光束l2等的衍射光束ld1～ld8不在边界正交方向上进行摇摆，所以能够抑制如下情形：由于它们的摇摆，第1光束l1或第2光束l2从容器主体11的开口部(第1边界部)11k以及盖体12的周缘部(第2边界部)12p偏移并照射到边界bd的间隙g，从而产生激光穿透。

以上，如图18所示，在用多激光束lb对边界bd中的长边区间x1、x2以及短边区间y1、y2进行激光焊接时，说明了一边使主光束lm绕着多激光束lb的光轴lbx旋转(因此，使其向y方向yw或x方向xw摇摆)一边进行激光焊接的情形。并且，在变形方式1中，在用多激光束对弧状区间r1～r4进行激光焊接时，也能够一边使用圆移动部248使主光束lm旋转一边进行激光焊接。

另外，在本变形方式1的激光焊接方法中，利用激光焊接装置200，基于平行激光束lp生成包括以旋转的方式摇摆的主光束lm的多激光束lb来进行激光焊接，所以不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的结构。即，在该激光焊接装置200中，由于基于平行激光束lp生成包括摇摆的主光束lm的多激光束lb，所以能够成为简易的光学结构。而且，由于主光束lm以旋转的方式进行摇摆，所以能够不对多激光束lb的行进方向sh1的选择造成影响地使主光束lm摇摆，从而抑制焊接部14的膜状氧化物层mol的产生。

(变形方式2)

在前述实施方式中，示出了如下例子：在使用具有使元件部140的衍射光学元件部件141在第1位置141a与第2位置141b之间往复直线移动的直线移动部148的激光焊接装置100对长边区间x1、x2以及短边区间y1、y2进行激光焊接时，使主光束lm在y方向yw上摇摆，对容器主体11的开口部11k与盖体12的周缘部12p进行激光焊接。相对于此，在本变形方式2中，在使用在元件部340不具有直线移动部148的激光焊接装置300使z透镜125的焦点位置移动来产生主光束lm的摇摆这一方面不同，其他是同样的。因此，以不同的部分为中心进行说明，同样的部分省略或简化说明。

本变形方式2的激光焊接装置300与实施方式的激光焊接装置100仅元件部340不同。本变形方式2的元件部340(参照图19)不具有实施方式的直线移动部148，衍射光学元件部件341与实施方式的衍射光学元件部件141是同样的。即，图19所示的衍射光学元件部件341包括供射入的平行激光束lp通过的透光部344和保持该透光部344的保持部345。透光部344的中央部分的矩形区域是形成有多个基于平行激光束lp生成衍射多光束ld的衍射光学元件342e的元件形成部342，其周围成为光学上透明的非形成部343。此外，在图19中，将该非形成部343中的与元件形成部342的右侧(摇摆对应方向qq中的一侧qq1)相邻的部位设为第1非形成部343a。

该衍射光学元件部件341配置于平行激光束lp跨元件形成部342和第1非形成部343a地进行照射的位置，从衍射光学元件部件341射出形成主光束lm的一部分的透射光束lt和衍射多光束ld，作为多激光束lb。其中，如图20所示，射入到第1非形成部343a的平行激光束lp不衍射而是透射过该第1非形成部343a，被聚光部120(z透镜125、聚光透镜121等)聚光，以聚光于多激光束lb的焦点的方式行进。

并且，当驱动z透镜125而使其在光轴方向lbh移动时，例如能够使透射光束lt(多激光束lb)的焦点的位置变化为第1焦点sp1、第2焦点sp2。在照射面ss上，由于z透镜125的移动，透射光束lt(包括透射光束lt的主光束lm)看起来像是在摇摆。因此，在本变形方式2中，以主光束lm(透射光束lt)的摇摆的方向成为与相对于第1长边区间x1的边界bd正交的边界正交方向bp一致的y方向yw的方式，设定摇摆对应方向qq而配置衍射光学元件部件341。

另外，在本变形方式2的元件部340中，以使容器主体11的开口部11k以及盖体12的周缘部12p的被照射面11kt、12pt位于照射面ss的方式配置容器主体11以及盖体12。并且，驱动z透镜125而使其在光轴方向lbh上移动，从而使多激光束lb(透射光束lt)的焦点的位置交替地产生第1焦点sp1的状态和第2焦点sp2的状态。由此，例如在使多激光束lb(透射光束lt)的焦点位于比照射面ss靠前焦的位置、即位于比照射面ss靠z正方向zw1侧(光源侧)的第1焦点sp1的情况下，透射光束lt越过第1焦点sp1而射到盖体12的周缘部12p的被照射面12pt。另一方面，在使多激光束lb(透射光束lt)的焦点位于比照射面ss靠后焦的位置、即位于比照射面ss靠z负方向zw2侧的第2焦点sp2的情况下，透射光束lt射到容器主体11的开口部11k的被照射面11kt。

也就是说，通过z透镜125向光轴方向lbh的移动，与实施方式同样地，向容器主体11的开口部11k的被照射面11kt和盖体12的周缘部12p的被照射面12pt，如图10、图13、图14所示照射多激光束lb，主光束lm跨边界bd地在y方向yw上进行摇摆。由此，合体熔池14m被进行搅拌。这样，在本变形方式2中，如图15所示，也难以在固化后的焊接部14内形成膜状氧化物层mol(参照图21)，能够进行可靠性高的激光焊接。另一方面，由于衍射多光束ld(0阶光光束ld0、衍射光束ld1～ld8)不进行摇摆，所以能够抑制如下情形：第1光束l1或第2光束l2从容器主体11的开口部(第1边界部)11k以及盖体12的周缘部(第2边界部)12p偏移并照射到边界bd的间隙g，从而产生激光穿透。

此外，在本变形方式2中，在使主光束lm摇摆的情况下，在多激光束lb向沿着边界的行进方向bh1(例如，在第1长边区间x1中为x正方向xw1)行进时，也可以以3次往复/mm以上的频度使主光束lm往复。在本变形方式中，具体而言，也设为6次往复/mm的频度。

在本变形方式2中，在用多激光束lb对边界bd中的长边区间x1、x2以及短边区间y1、y2进行激光焊接时，也一边使主光束lm向y方向yw摇摆一边进行激光焊接。

另外，在本变形方式2的激光焊接方法中，由于利用激光焊接装置300基于平行激光束lp生成包括摇摆的主光束lm的多激光束lb来进行激光焊接，所以不需要使用多个激光源生成多激光束，能够形成为简易的光学结构。而且，不需要在元件部340设置实施方式的直线移动部148等可动部，在这一方面，能够形成为更简易的光学结构。

以上，根据实施方式以及变形方式1、2说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式等，毫无疑问能够在不脱离其要旨的范围进行适当变更来应用。在实施方式等中，在元件形成部使用了形成有除了0阶光光束ld0以外还形成8个衍射光束ld1～ld8的图案的衍射光学元件的衍射光学元件部件141、241、341。但是，只要设置第1光束l1、第2光束l2以及摇摆的主光束lm即可，例如也可以形成为，不由9个光束而由中心的0阶光光束和其周围的四个1阶光光束构成衍射多光束ld的图案等。另外，在实施方式等中，示出了遍及整周呈环状地进行激光焊接的例子，但也可以适当选择直线状、l字状等激光焊接的图案，只要在一系列的激光焊接中的至少一部分中一边使主光束摇摆一边进行激光焊接即可。