(57)【要約】【課題】出力差の大きな複数のレーザ光や光の光軸・焦点の位置合わせを高精度かつ素早く行えるようにする。【解決手段】第１のスリット２とピンホール３とを有する調整プレート１と、前記調整プレート１を移動させる調整機構４〜７と、光パワー検出器１０と、を備える。【選択図】図４
2020104168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスリットとピンホールとを有する調整プレートと、
前記調整プレートを移動させる調整機構と、
光パワー検出器と、を備えた
光学調整装置。
【請求項２】
前記ピンホールは、前記第１のスリットの周囲に配置されている
請求項１記載の光学調整装置。
【請求項３】
前記第１のスリットは第１の端部と第２の端部とを有し、前記第１の端部は前記調整プレートの端部に達している
請求項２記載の光学調整装置。
【請求項４】
前記ピンホールは、前記第１のスリットの前記第２の端部の周囲に配置されている
請求項３記載の光学調整装置。
【請求項５】
前記第１のスリットは、前記第１の端部から前記第２の端部に向かって幅が狭くなる
請求項４記載の光学調整装置。
【請求項６】
前記調整プレートは、前記第１のスリットと異なる、第２のスリットを有する
請求項１から請求項５記載の光学調整装置。
【請求項７】
前記第２のスリットは第３の端部と第４の端部とを有し、前記第３の端部は前記調整プレートの端部に達している
請求項６記載の光学調整装置。
【請求項８】
前記ピンホールは、前記第２のスリットの前記第４の端部の周囲に配置されている
請求項７記載の光学調整装置。
【請求項９】
前記第２のスリットは、前記第３の端部から前記第４の端部に向かって幅が狭くなる
請求項８記載の光学調整装置。
【請求項１０】
前記ピンホールは、前記第１のスリットまでの距離よりも前記第２のスリットまでの距離が短い
請求項９記載の光学調整装置。
【請求項１１】
前記第１のスリットと前記ピンホールは、縁部にナイフエッジが形成されている
請求項１から請求項５記載の光学調整装置。
【請求項１２】
前記第１のスリットと前記第２のスリットと前記ピンホールは、縁部にナイフエッジが形成されている
請求項６から請求項１０記載の光学調整装置。
【請求項１３】
スリットとピンホールとを有する調整プレートに対し略垂直な第１の光軸を持つ第１の被調整光束の前記第１の光軸を、前記スリットの端部に配置する工程と、
前記第１の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、
前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の焦点が前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程と、
前記第１の光軸と前記第１の焦点を前記ピンホールと一致させた前記調整プレートの板面に対し略垂直な第２の光軸を持つ第２の被調整光束の前記第２の光軸を前記スリットの前記端部に位置調整する工程と、
前記第２の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点が前記スリットの前記端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、
前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の焦点が前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、を有する
光学調整方法。
【請求項１４】
第１のスリットと第２のスリットとピンホールとを有する調整プレートの板面に対し略垂直な第１の光軸を持つ第１の被調整光束の前記第１の光軸を前記第１のスリットの端部に配置する工程と、
前記第１の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記第１のスリットの端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、
前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程と、
前記第１の光軸と前記第１の焦点を前記ピンホールと一致させた前記調整プレートの板面に対し略垂直な第２の光軸を持つ第２の被調整光束の前記第２の光軸を前記第２のスリットの端部に位置調整する工程と、
前記第２の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点とが前記第２のスリットの端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、
前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、を有する
光学調整方法。
【請求項１５】
前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記スリットの前記端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記第１の光軸と前記第１の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程とは、前記第１の被調整光束のみを照射した状態で行い、
前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点が前記スリットの端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、前記第２の光軸と前記第２の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程は、前記第２の被調整光束のみを照射した状態で行う
請求項１３記載の光学調整方法。
【請求項１６】
前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記第１のスリットの端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記第１の光軸と前記第１の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程とは、前記第１の被調整光束のみを照射した状態で行い、
前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点が前記第２のスリットの前記端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、前記第２の光軸と前記第２の焦点が前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程は、前記第２の被調整光束のみを照射した状態で行う
請求項１４記載の光学調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学調整装置および光学調整方法に関するものであり、加工・穴開け・溶接・切断に用いられるレーザ加工装置におけるレーザ光、および、レーザ加工装置による加工工程を観察・評価するための測定用の光の光軸や焦点の位置調整に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ光の位置合わせ技術としては、スリットを用いて行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。図１１は、特許文献１に記載された従来のレーザ光の位置合わせ技術を示す図である。また、図１２は、図１１の断面図で、レーザヘッド１０７から出射されるレーザ光１０８とスリット１０２が設けられた調整用ウエハ１００、レーザパワーメータ１０１の位置関係を横から見た図である。
【０００３】
図１１において、調整用ウエハ１００上に設けられたスリット１０２が、支持軸１０３が回転することによって図１１中の矢印の方向に沿って移動する。
【０００４】
図１２に示すようにレーザヘッド１０７からはレーザ光１０８が出射されている。このレーザ光１０８は、何にも遮られなければ光軸１０９に沿ってレーザパワーメータ１０１へ到達する。
【０００５】
支持軸１０３、Ｚ方向駆動手段１０４、Ｒ方向駆動手段１０５を組み合わせて調整用ウエハ１００とレーザヘッド１０７の位置を移動させながら、レーザパワーメータ１０１の出力を観察する。そして、スリット１０２の位置へレーザ光１０８の焦点位置を合わせることで、レーザ光１０８を所望の位置へ調整することができる。なお、レーザヘッド１０７は、レーザヘッドベース１０６を介してＺ方向駆動手段１０４に連結されている。
【０００６】
また、撮像素子であるＣＭＯＳ素子などの２次元受光素子を用いたビームプロファイラを用いて、平面内のレーザ光スポット位置座標を直接検出してレーザ光の位置調整を行うこともされている。
【０００７】
さらに、背景技術として、近年、レーザ溶接装置にＯＣＴ（光断層計測）を組み合わせて、溶接工程をリアルタイムに観察することで行われる評価方法が提案されている（例えば特許文献２）。しかし、その実現には、加工用のレーザ光と測定光との精密な位置合わせが非常に重要であり、レーザ光の光軸や焦点の位置調整に関する技術が不可欠となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９３６８２号公報
【特許文献２】特表２０１６−５３８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の構成では、レーザ光１０８の焦点位置におけるスポット径が非常に小さくなった場合に、スポット径に合わせてスリット１０２のスリット幅を狭くする必要がある。そうすると、調整初期の段階においてスリット幅が狭くなった分、スリット１０２内にレーザ光１０８のスポットを迅速に捉えることが困難になる。
【００１０】
さらに、レーザ光１０８とは別の第２のレーザ光の焦点位置をレーザ光１０８の焦点位置に調整したい場合に、レーザ光１０８の調整過程で光軸１０９やレーザ光１０８の焦点に対して位置を合わせたスリット１０２を、第２のレーザ光の位置を探索するために改めて動かす必要がある。一般的なモータステージなどの動作機構は、モータステージの位置を特殊な位置取得手段などで取得しない場合、モータステージの位置の再現性が低い。このため、焦点位置の調整中に、スリット１０２を、このような一般的なモータステージなどの動作機構を使用して移動させると、第２のレーザ光の位置合わせ精度を低下させてしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、出力差の大きな複数のレーザ光や光の光軸・焦点の位置合わせを高精度かつ素早く行うことができる光学調整装置と光学調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の光学調整装置は、第１のスリットとピンホールとを有する調整プレートと、前記調整プレートを移動させる調整機構と、光パワー検出器と、を備える。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の光学調整方法は、スリットとピンホールとを有する調整プレートに対し略垂直な第１の光軸を持つ第１の被調整光束の前記第１の光軸を、前記スリットの端部に配置する工程と、前記第１の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の焦点が前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記第１の光軸と前記第１の焦点を前記ピンホールと一致させた前記調整プレートの板面に対し略垂直な第２の光軸を持つ第２の被調整光束の前記第２の光軸を前記スリットの前記端部に位置調整する工程と、前記第２の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点が前記スリットの前記端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の焦点が前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、を有する。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の光学調整方法は、第１のスリットと第２のスリットとピンホールとを有する調整プレートの板面に対し略垂直な第１の光軸を持つ第１の被調整光束の前記第１の光軸を前記第１のスリットの端部に配置する工程と、前記第１の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の被調整光束の第１の焦点が前記第１のスリットの端部に配置されるように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第１の光軸と前記第１の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記調整プレートを位置調整する工程と、前記第１の光軸と前記第１の焦点を前記ピンホールと一致させた前記調整プレートの板面に対し略垂直な第２の光軸を持つ第２の被調整光束の前記第２の光軸を前記第２のスリットの端部に位置調整する工程と、前記第２の被調整光束を受ける光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の被調整光束の第２の焦点とが前記第２のスリットの端部に配置されるように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、前記光パワー検出器の出力を計測しながら前記第２の光軸と前記第２の焦点とが前記ピンホールと一致するように前記第２の被調整光束を位置調整する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光学調整装置および光学調整方法によれば、高出力レーザと低出力レーザが混在するような装置において複数のレーザ光軸位置合わせを行う場合でも、高精度でかつ素早く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における光学調整装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における調整プレート１の構造を示す図
【図３Ａ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｃ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｄ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｅ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｆ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｇ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｈ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｉ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｊ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｋ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図３Ｌ】本発明の実施の形態１における第１のレーザ光８の光学調整手順を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１における光学調整装置の構成において第２のレーザ光１５を導入した状態を示す図
【図５Ａ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｂ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｃ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｄ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｅ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｆ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｇ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｈ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｉ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｊ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｋ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｌ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図５Ｍ】本発明の実施の形態１における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図６Ａ】本発明の実施の形態１におけるナイフエッジ調整プレート２０の平面構造を示す図
【図６Ｂ】本発明の実施の形態１におけるナイフエッジ調整プレート２０の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態２における光学調整装置の構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態２における二方向調整プレートの構成を示す図
【図９Ａ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｂ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｃ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｄ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｅ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｆ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｇ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｈ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｉ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｊ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｋ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図９Ｌ】本発明の実施の形態２における第２のレーザ光１５の光学調整手順を説明するための図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態２におけるナイフエッジ二方向調整プレートの構成を示す図
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態２におけるナイフエッジ二方向調整プレートの構成を示す図
【図１１】特許文献１に記載された従来のレーザ光の位置合わせ装置を示す図
【図１２】特許文献１に記載された従来のレーザ光の位置合わせ装置を横から見た様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
＜光学調整装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における光学調整装置の構成を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、調整プレート１はテーパスリット２（第１のスリット）と精密ピンホール３とを備えている。調整プレート１の平面部は図１中のＸＹ（水平）面内にあるように配置されている。
【００２０】
テーパスリット２の幅は、調整プレート１の略中央にある精密ピンホール３に向かって連続的に狭くなる。
【００２１】
Ｘステージ４（調整機構）、Ｙステージ５（調整機構）およびＺステージ６（調整機構）はそれぞれ図中の矢印方向に移動可能となっている。これらのＸステージ４、Ｙステージ５およびＺステージ６によって、調整プレート１は、その平面部をＸＹ面内に維持しながら（水平姿勢を維持しながら）、自由に位置調整されるようになっている。
【００２２】
Ｚステージ６は、固定台７に接続されている。この機構、すなわちＸステージ４、Ｙステージ５およびＺステージ６からなる機構により、Ｚ（垂直）方向に沿った第１の光軸９を持つ第１のレーザ光８（第１の被調整光束）を、調整プレート１によって遮光することができる。第１のレーザ光８は、図１の上方（本例では調整プレート１の上方）から照射され、調整プレート１の上方で第１のレンズユニット１３に入射する。第１のレーザ光８は、第１のレンズユニット１３の作用によって収束光とされて第１の焦点１４を持つ。第１のレーザ光８の照射先（調整プレート１の下方）にはパワーメータ１０（光パワー検出器）が配置されている。このパワーメータ１０は、第１のレーザ光８を受光してその光パワーを計測する。
【００２３】
図２は調整プレート１をＺ方向から見た図である。テーパスリット２の幅が狭い側にはスリット終端１２（第２の端部）が設けてありさらにテーパスリット２の対称軸１１の延長線上に精密ピンホール３が設けてあり、スリット終端１２から精密ピンホール３の中心までは距離ｄだけ離れている。スリット終端１２のＹ方向の幅は精密ピンホール３の直径と同程度にしてある。
【００２４】
次に、第１のレーザ光８と精密ピンホール３との具体的な位置合わせ方法について説明する。
【００２５】
＜第１のレーザ光のＸＹ方向位置合わせ＞
図３Ａから図３Ｌは第１のレーザ光８と精密ピンホール３との位置合わせ方法（レーザ光８の光学調整手順）を説明するための図である。図３Ａから図３Ｇまでと、図３Ｊ、図３Ｋは調整プレート１を垂直（Ｚ方向）上方から見た図であり、図３Ｈ、図３Ｉ、図３Ｌは調整プレート１を水平（ＸＹ方向）方向から見た図である。図３Ａから図３Ｋにおいて図中に示される太線の矢印は調整プレート１を移動させる方向を示す。
【００２６】
まず図３Ａに示すように、第１のレーザ光８を調整プレート１で遮光されないテーパスリット２の開口（第１の端部）側に位置するように、調整プレート１をＸＹ方向に移動させる。そして、第１のレーザ光８がテーパスリット２の開口側の端部（図３Ａにおける左側の端部）へ相対的に接近するように、調整プレート１をＸ方向へ動かす。このときの調整基準は、パワーメータ１０（図１参照）の測定値である。すなわち、第１のレーザ光８のレーザパワー値が、遮光されていない時の約５０％になる位置に、調整プレート１をＸ方向へ動かす。
【００２７】
この時点で、第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｂに示すような状態（位置関係）になっている。
【００２８】
次に図３Ｂに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第１のレーザ光８のレーザパワー値が、遮光されていない時の約８０％になるまで、第１のレーザ光８が調整プレート１の縁に沿って対称軸１１の方へ相対的に接近するように、調整プレート１をＹ方向に動かす。この時点で、第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｃに示すような状態になる。
【００２９】
次に図３Ｃに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第１のレーザ光８のレーザパワー値が遮光されていない時の約２５％になるまで、第１のレーザ光８がテーパスリット２の縁上を精密ピンホール３の方へ接近するように調整プレート１をＸ方向に動かす。この時点で、第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｄの状態になる。
【００３０】
次に図３Ｄに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第１のレーザ光８のレーザパワー値が遮光されていない時の約８０％になるまで、第１のレーザ光８が対称軸１１の方へ接近するように調整プレート１をＹ方向に動かす。この時点で、第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｅの状態になる。
【００３１】
次に図３Ｅに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第１のレーザ光８のレーザパワー値が遮光されていない時の約２５％になるまで、第１のレーザ光８がテーパスリット２の縁上を精密ピンホール３の方へ相対的に接近するように調整プレート１をＸ方向に動かす。この時点で、第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｆに示す状態になる。
【００３２】
このように、図３Ｄ、図３Ｅで示した手順を交互に繰り返すと、図３Ｃから図３Ｆへ状態が変化したことからも分かるように、調整プレート１に対する第１のレーザ光８の位置が徐々にスリット終端１２の方向へ移動する。そして、第１のレーザ光８の位置がテーパスリット２の対称軸１１にほぼ一致し、調整プレートをＹ方向に動かしてもレーザパワー値が上がらなくなり、ある極大値を示すようになる。そのとき調整プレート１に対して第１のレーザ光８は、図３Ｇに示す位置関係になっている。
【００３３】
通常、精密ピンホール３の直径は、調整したいレーザ光の焦点におけるスポット径と同程度または調整したい位置精度の径と同程度に設定するので、図３Ｇのような状態は調整プレート１の厚み中心と第１のレーザ光８の第１の焦点１４が一致しておらずＺ（紙面垂直）方向にずれていることを示している。なお、レーザ光８の中心である第１の光軸９を、目標位置の点に対してある距離範囲内に収めたいという要請があり、前記距離範囲の内外の境界を円と考え、前記円の径を、調整したい位置精度の径と称している。
【００３４】
＜第１のレーザ光のＺ方向位置合わせ＞
そこで次に、Ｚ方向の位置合わせを行う。図３Ｈは図３Ｇ中の破線Ａでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。図３Ｈに示すように第１のレーザ光８の第１の焦点１４のＺ位置（垂直方向の位置）は調整プレート１のＺ位置とまだ一致していないため、第１のレーザ光８の一部が調整プレート１に遮られ、その一部のみが下部へ透過している状態である。そこで、パワーメータ１０の測定値を監視しながら、第１のレーザ光８が遮光されていない時のレーザパワー値と同程度になるまで、調整プレート１をＺ方向に動かす。この時点で第１のレーザ光８と調整プレート１との位置関係は、図３Ｉに示す状態になる。まだ、第１のレーザ光８の第１の光軸９がスリット終端１２近傍まで到達していないため、第１の光軸９付近でのテーパスリットの幅（以下「スリット幅」という）はまだ少し広く、第１のレーザ光８が全て透過している状態でも第１の焦点１４と調整プレート１のＺ位置は一致していない。
【００３５】
図３Ｊは、図３Ｉに示す状態を上面から見たものである。この状態から、図３Ｄ、図３Ｅで示した手順を交互に繰り返すと、また調整プレート１をＹ方向へ動かしてもレーザパワー値が上がらなくなって極大値を示すので、図３Ｈ、図３Ｉで示した手順を行う、という作業を数回繰り返すと、調整プレート１の位置が、レーザパワー測定値が第１のレーザ光８が遮光されていない時のレーザパワー値付近まで上昇する位置に収束する。その状態を示したのが図３Ｋである。図３Ｌは図３Ｋ中の破線Ｂでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。この時点で、スリット終端１２近傍に第１の焦点１４が、対称軸１１上に第１の光軸９が位置している状態である。ここまで説明してきたように、図３Ａから図３Ｋで示した手順で、第１のレーザ光８の第１の焦点１４の位置にスリット終端１２を合わせることができる。
【００３６】
図２において説明したように、スリット終端１２と精密ピンホール３は対称軸１１に沿った向きに距離ｄだけ離れているので、図３Ｋに示す状態から調整プレート１をＸ方向に距離ｄだけ動かすと、第１のレーザ光８の第１の焦点１４を精密ピンホール３に位置合わせすることができる。
【００３７】
＜第２のレーザ光の導入と構成＞
図４は、図３Ｋ、図３Ｌに示す状態での光学調整装置の構成を示す図である。第１のレーザ光８の第１の焦点１４が精密ピンホール３と一致している。そこへ第２のレーザ光１５（第２の被調整光束）を導入し、第１のレーザ光８と光軸と焦点が一致するように調整していく。第２のレーザ光１５は通常第１のレーザ光８と異なる波長である。第２のレーザ光１５の導入方法は様々な方法があるが、例えば図４に示すようにダイクロイックミラー１９を光路中に導入して実現する方法がある。このダイクロイックミラー１９は、光の波長に応じて当該光を透過又は反射する特性を有し、第１のレーザ光８を透過し、第２のレーザ光１５を反射する。図４では第２のレーザ光１５は紙面左側より入射して、第２の光軸１６を持ち、第２のレンズユニット１７の作用で収束光となっているため第２の焦点１８を持つ。第２のレーザ光１５の位置調整は第２のレンズユニット１７や第２のレーザ光１５の光源（図面には記載せず）を移動させることで実現できる。なお図４に示す状態は、第２のレーザ光１５の第２の光軸１６と第２の焦点１８がまだ第１の光軸９と第１の焦点１４に一致していない状態である。
【００３８】
＜第２のレーザ光のＸＹ方向位置合わせ＞
図５Ａから図５Ｊは第２のレーザ光１５と精密ピンホール３との位置合わせ方法を示した図であり、図５Ａから図５Ｍまでと、図５Ｋ、図５Ｌは調整プレート１を垂直（Ｚ方向）上方から見た様子であり、図５Ｉ、図５Ｊ、図５Ｍは調整プレート１を水平（ＸＹ方向）方向から見た様子を示している。図５Ａから図５Ｊにおいて図中に示される太線の矢印は第２のレーザ光１５の焦点の位置を移動する方向を示す。
【００３９】
図５Ａは図４に示す状態の調整プレート１をＺ方向から見た図であり、第１のレーザ光８は位置を調整済みのため、精密ピンホール３内に位置している。一方、第２のレーザ光１５は位置が調整されていないため、調整プレート１により遮られている。
【００４０】
次に、第２のレーザ光１５の焦点の位置を、精密ピンホール３の位置に調整する手順を説明する。手順の流れとしては第１のレーザ８と精密ピンホール３との位置の調整手順とほとんど同様であり、第１のレーザ８と精密ピンホール３との位置の調整では調整プレート１を動かして第１のレーザ８に合わせていたが、第２のレーザ光１５は第１のレーザ８に位置が調整されている調整プレート１に対して第２のレーザ光１５を動かして調整する。
【００４１】
まず、図５Ｂのように第２のレーザ光１５を一旦調整プレート１で遮光されないテーパスリット２の開口側に移動させてから、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約５０％になるまで、第２のレーザ光１５がテーパスリット２の開口側の端部へ接近するように第２のレーザ光１５をＸ方向へ動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｃに示す状態になる。
【００４２】
次に図５Ｃに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５が遮光されていない時のレーザパワー値の約８０％になるまで、第２のレーザ光１５が調整プレート１の縁に沿って対称軸１１の方へ接近するように第２のレーザ光１５をＹ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｄに示す状態になる。
【００４３】
次に図５Ｄに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約２５％になるまで、第２のレーザ光１５がテーパスリット２の縁上を精密ピンホール３に接近するように第２のレーザ光１５をＸ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｅに示す状態になる。
【００４４】
次に図５Ｅに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約８０％になるまで、第２のレーザ光１５が対称軸１１の方へ接近するように第２のレーザ光１５をＹ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｆに示す状態になる。
【００４５】
次に図５Ｆに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約２５％になるまで、第２のレーザ光１５がテーパスリット２の縁上を精密ピンホール３の方へ接近するように第２のレーザ光１５をＸ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｇに示す状態になる。
【００４６】
このように、図５Ｅ、図５Ｆで示した手順を交互に繰り返すと、図５Ｄから図５Ｇへ状態が変化したことからも分かるように、第２のレーザ光１５の位置が徐々にスリット終端１２に向かって移動する。そして、第２のレーザ光１５の位置がテーパスリット２の対称軸１１にほぼ一致し、第２のレーザ光１５をＹ方向に動かしてもレーザパワー値が上がらなくなり、ある極大値を示すようになる。そのとき調整プレート１に対して第２のレーザ光１５は、図５Ｈに示す位置になる。
【００４７】
＜第２のレーザ光のＺ方向位置合わせ＞
第１のレーザ光８での調整手順の説明時にも述べたように、図５Ｈのような状態は調整プレート１の厚み中心と第２のレーザ光１５の第２の焦点１８が一致しておらずＺ（紙面垂直）方向にずれていることを示しているので、次にＺ方向の位置合わせを行う。図５Ｉは図５Ｈ中の破線Ｃでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。図５Ｉに示すように第２のレーザ光１５の第２の焦点１８のＺ位置（垂直方向の位置）は調整プレート１のＺ位置とまだ一致していないため、第２のレーザ光１５の一部が調整プレート１に遮られ、その一部のみが下部へ透過している状態である。そこで、パワーメータ１０の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時と同程度になるまで、第２のレーザ光１５をＺ方向に動かす。この時点で第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図５Ｊに示す状態になる。まだ、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８がスリット終端１２近傍まで到達していないため、第２の光軸１６付近のスリット幅はまだ少し広く、第２のレーザ光１５が全て透過している状態でも第２の焦点１８と調整プレート１のＺ位置は一致していない。
【００４８】
図５Ｋは、図５Ｊに示す状態を上面から見たものである。この図５Jに示す状態から、図５Ｅ、図５Ｆで示した手順を交互に繰り返すと、第２のレーザ光１５をＹ方向へ動かしてもレーザパワー値が上がらなくなって極大値を示す。そこで、図５Ｉ、図５Ｊで示した手順を行う、という作業を数回繰り返す。調整プレート１の位置が、第２のレーザ光１５のレーザパワー測定値が、遮光されていない時付近まで上昇する位置に収束する。その状態を示したのが図５Ｌである。図５Ｍは図５Ｌ中の破線Ｄでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。この時点で、スリット終端１２近傍に第２の焦点１８が、対称軸１１上に第２の光軸１６が位置している状態である。ここまでの図５Ａから図５Ｌで示した手順で、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８の位置にスリット終端１２を合わせることができる。
【００４９】
図２において説明したように、スリット終端１２と精密ピンホール３とは対称軸１１に沿った向きに距離ｄだけ離れているので、図５Ｌに示す状態から第２のレーザ光１５をＸ方向に距離ｄだけ動かすと、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８を精密ピンホール３に位置合わせすることができる。
【００５０】
＜効果＞
以上の手順により、まず第１のレーザ光８に対して、調整プレート１を動かして調整することにより、調整プレート１上に設けられた精密ピンホール３を第１の焦点１４に位置合わせできる。次にその精密ピンホール３に対して、第２のレーザ光１５を動かして調整することにより、第２の焦点１８を精密ピンホール３に位置合わせできる。第１のレーザ光８と精密ピンホール３との位置合わせの完了後は、調整プレート１が動かされないので、精密ピンホール３を介して、第１の焦点１４と第２の焦点１８を精密ピンホール３の直径と調整プレート１の厚みの精度で一致させることができる。また、テーパスリット２の効果により、容易にレーザ光の位置をスリット終端１２まで導くことができ、精密ピンホール３へ導くことが可能である。このため、特に精密ピンホール３の穴径が微小である場合に、位置合わせの迅速化に寄与する。
【００５１】
なお、精密ピンホール３を介して、第１の焦点１４と第２の焦点１８を精密ピンホール３の直径と調整プレート１の厚みの精度で一致させることができる理由は以下の通りである。
【００５２】
ここで、精密ピンホール３は、調整プレート１の厚みに対して、円筒状の穴として設けられていることを前提とする。ＸＹ面内については上述した通り、精密ピンホール３の直径の範囲が調整範囲となる。また、Ｚ方向については、被調整レーザ光は、図３Ｌで示すように焦点付近で最も集光される、円錐を２つ頂点部で組み合わせたような光跡を有している。ここでＸＹ面内において第１の光軸９と精密ピンホール３の中心とが一致した状態で第１のレーザ光８をＺ方向に移動させて調整しようとする場合、精密ピンホール３が設けられた調整プレート１は有限の厚みを持つため、第１の焦点１４の位置が調整プレート１の上面から下面の間に存在する場合、精密ピンホール３を透過する第１のレーザ光８のパワーが一定の極大値になる領域となる。この方式では精密ピンホール３を透過した第１のレーザ光８のパワーをパワーメータ１０で計測することにより調整位置への到達を判断するため、調整プレート１の厚み分だけ、第１の焦点１４の位置の不確定さ（つまりＺ方向の位置調整精度）を有することになる。
【００５３】
＜その他＞
なお、本実施例では説明のために、テーパスリット２を対称軸１１に対して線対称な形状としているが、スリット終端１２に向かってスリット幅が狭くなるような形状であって、スリット終端１２から既知の方向に既知の間隔だけ離れた位置に精密ピンホール３を設ければ、テーパスリット２の形状が対称軸１１に対して線対称でなくとも同様の効果が得られる。
【００５４】
また、調整プレート１の精度が必要な部位をナイフエッジで構成しても良い。図６Ａは調整プレート１と同様のテーパスリット２、精密ピンホール３をナイフエッジにしたナイフエッジ調整プレート２０を上面（Ｚ）方向から見た図である。また、図６Ｂは図６Ａで示した上面から見たナイフエッジ調整プレート２０の斜視図である。図６Ｂにおいて隠れ線を破線で、ナイフエッジ調整プレート２０を構成する板材の厚みの中心位置を二点鎖線で示してある。なお、調整プレート１の精度が必要な部位とは、詳しくは、調整プレート１において、遮光に必要な縁部形状の精度が必要な部位である。第１のレーザ光８の位置調整では、被調整レーザ光である第１のレーザ光８の一部が調整プレート１で遮光されず透過したレーザ光のパワーの測定により調整位置を判断している。このため、遮光に関わる調整プレート１の縁部分の形状精度が、調整位置の精度に直接影響する。
【００５５】
図６Ａ、図６Ｂで示したナイフエッジ調整プレート２０のように、光学調整に用いるテーパスリット２、精密ピンホール３の部分をナイフエッジで構成すると、調整プレートを構成する板材の厚みを厚くすることができる。すると、光学調整の精度、利便性、迅速性を損なうことなく調整プレートのたわみの影響を低減できるため、より高精度な光学調整が実現できる。また、調整時に高出力のレーザ光が調整プレートに当たったときの耐熱性も向上する。
【００５６】
精密ピンホール３の部分をナイフエッジで構成すると、ナイフエッジ調整プレート２０を構成する板材の厚みを厚くできる理由について説明する。上述したように、調整プレートの縁部分の形状精度が、調整位置の精度に直接影響する。換言すれば、精密ピンホール３の部分をナイフエッジとすることで、縁部分の形状精度を確保できれば、ナイフエッジ調整プレート２０の縁部分以外の大部分を厚くしても、調整位置の精度を損なうことがない。このため、精密ピンホール３の部分をナイフエッジで構成すると、調整プレートを構成する板材の厚みを厚くすることができる。
【００５７】
なお、調整プレートに用いる板材の材質は、調整するレーザ光の出力に耐えられるものであれば良いが、例えば耐熱コートを施した銅やタングステン、モリブデン、セラミックなどが望ましい。
【００５８】
また、本実施の形態では第１のレーザ光８に対して、第２のレーザ光１５の位置を調整する二光束の光学調整を示したが、本発明は二光束のみの光学調整に限ったものではない。同様の手順により三光束以上のレーザ光や測定光を同一光軸、同一焦点に調整することも可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では特に触れなかったが、パワーメータ１０は第１のレーザ光８の位置調整時には第１のレーザ光８の出力に適した測定レンジを持つものを用いて、第２のレーザ光１５の位置調整時には第２のレーザ光１５の出力に適した測定レンジを持つものを用いることで、光学調整精度をさらに向上できる。調整中にパワーメータ１０を交換しても、調整プレートの位置精度には無関係であるので、第１のレーザ光８および第２のレーザ光１５の調整精度にはなんら影響は無い。
【００６０】
（実施の形態２）
＜光学調整装置の構成＞
図７は、本発明の実施の形態２における光学調整装置の構成を示す図である。本実施の形態２の説明で用いる図において、前記実施の形態１で用いた、図１から図６Ｂまでの図で既に示されている構成要素と同じものについては同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６１】
図７は、先に示した図４とほぼ同様の構成であるが、図４において調整プレート１であったものが二方向調整プレート２１となっている点が異なる。
【００６２】
図７において、第１のレーザ光８の第１の焦点１４は、前記実施の形態１の図３Ａから図３Ｌで説明したのと同様の手順により位置調整されており、既に精密ピンホール３と一致している状態である。第１のレーザ光８を、テーパスリット２を利用して精密ピンホール３に位置調整する手順については説明を省略する。また、第２のレーザ光１５も実施の形態１と同様の方法、構成によって導入されている。
【００６３】
図８は、図７に示す状態での二方向調整プレート２１を垂直上方（Ｚ方向）から見た様子を示した図である。二方向調整プレート２１はテーパスリット２に加えて類似の形状を持つサブテーパスリット２２（第２のスリット）を有する。サブテーパスリット２２、テーパスリット２と同様に、スリット終端２３（以下「サブスリット終端２３」という）と、対称軸２４（以下「サブ対称軸２４」という）とを持つ。サブテーパスリット２２はサブスリット終端２３の先に精密ピンホール３が位置するように配置されている。また、サブスリット終端２３から精密ピンホール３の中心までの距離はｄ’だけ離れている。サブスリット終端２３のＸ方向の幅は精密ピンホール３の直径と同程度にしてある。
【００６４】
なお、テーパスリット２の対称軸１１とサブテーパスリット２２のサブ対称軸２４とはほぼ直交しているが、対称軸１１とサブ対称軸２４とが直交しないような構成でも良い。また、スリット終端１２から精密ピンホール３の中心までの距離ｄのほうが、サブスリット終端２３から精密ピンホール３の中心までの距離ｄ’よりも大きい（ｄ＞ｄ’）ほうが望ましい。
【００６５】
次に、図７に示す状態から第２のレーザ光１５の第２の焦点１８を精密ピンホール３に一致させるための位置調整方法の手順について説明する。
【００６６】
＜第２のレーザ光のＸＹ方向位置合わせ＞
図９Ａから図９Ｌは第２のレーザ光１５と精密ピンホール３との位置合わせ方法を説明するための図である。図９Ａから図９Ｇまでと、図９Ｊ、図９Ｋは調整プレート１を垂直（Ｚ方向）上方から見た図であり、図９Ｈ、図９Ｉ、図９Ｌは調整プレート１を水平（ＸＹ方向）方向から見た図である。
【００６７】
まず、図９Ａに示すように第２のレーザ光１５を、一旦、二方向調整プレート２１で遮光されないサブテーパスリット２２の開口側に移動させる。そして、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約５０％になるまで、第２のレーザ光１５がテーパスリット２の開口側の端部へ接近するように、第２のレーザ光１５をＹ方向へ動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と二方向調整プレート２１との位置関係は、図９Ｂに示す状態になる。
【００６８】
次に図９Ｂに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約８０％になるまで、第２のレーザ光１５が二方向調整プレート２１の縁に沿ってサブ対称軸２４の方へ接近するように、第２のレーザ光１５をＸ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図９Ｃに示す状態になる。
【００６９】
次に図９Ｃに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約２５％になるまで、第２のレーザ光１５を、テーパスリット２の縁上で精密ピンホール３の方へ接近するようにＹ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と二方向調整プレート２１との位置関係は、図９Ｄに示す状態になる。
【００７０】
次に図９Ｄに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約８０％になるまで、第２のレーザ光１５を、サブ対称軸２４の方へ接近するようにＸ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図９Ｅに示す状態になる。
【００７１】
次に図９Ｅに示す状態から、パワーメータ１０（図１参照）の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時の約２５％になるまで、第２のレーザ光１５を、テーパスリット２の縁上で精密ピンホール３の方へ接近するようにＹ方向に動かす。この時点で、第２のレーザ光１５と二方向調整プレート２１との位置関係は、図９Ｆに示す状態になる。
【００７２】
このように、図９Ｃ、図９Ｄ、図９Ｅ、図９Ｆで示した手順を交互に繰り返すと、二方向調整プレート２１に対する第２のレーザ光１５の位置が徐々にサブスリット終端２３の方向へ移動する。そして、第２のレーザ光１５の位置がサブテーパスリット２２のサブ対称軸２４にほぼ一致し、第２のレーザ光１５をＸ方向に動かしてもレーザパワー値が上がらなくなり、ある極大値を示すようになる。そのとき二方向調整プレート２１に対して第２のレーザ光１５は、図９Ｇに示す位置関係になっている。
【００７３】
＜第２のレーザ光のＺ方向位置合わせ＞
実施の形態１における第１のレーザ光８での調整手順の説明時にも述べたように、図９Ｇのような状態は二方向調整プレート２１の厚み中心と第２のレーザ光１５の第２の焦点１８が一致しておらずＺ（紙面垂直）方向にずれていることを示しているので、次にＺ方向の位置合わせを行う。
【００７４】
図９Ｈは図９Ｇ中の破線Ｅでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。図９Ｈに示すように第２のレーザ光１５の第２の焦点１８のＺ位置（垂直方向の位置）は二方向調整プレート２１のＺ位置とまだ一致していない。このため、第２のレーザ光１５が二方向調整プレート２１に部分的に遮られ、第２のレーザ光１５の一部のみが下部へ透過している状態である。
【００７５】
そこで、パワーメータ１０の測定値を監視しながら、第２のレーザ光１５のレーザパワー値が、遮光されていない時と同程度になるまで、第２のレーザ光１５をＺ方向に動かす。この時点で第２のレーザ光１５と調整プレート１との位置関係は、図９Ｉに示す状態になる。まだ、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８がサブスリット終端２３近傍まで到達していないため、第２の光軸１６付近のスリット幅はまだ少し広く、第２のレーザ光１５が全て透過している状態でも第２の焦点１８と二方向調整プレート２１のＺ位置は一致していない。
【００７６】
図９Ｊは、図９Ｉに示す状態を上面から見たものである。この状態から、図９Ｃ、図９Ｄ、図９Ｅ、図９Ｆで示した手順を交互に繰り返すと、第２のレーザ光１５をＸ方向へ動かしてもレーザパワー値が上がらなくなって極大値を示すので、図９Ｈ、図９Ｉで示した手順を行う、という作業を数回繰り返すと、二方向調整プレート２１の位置が、レーザパワー測定値が第２のレーザ光１５が遮光されていない時のレーザパワー値付近まで上昇する位置に収束する。その状態を示したのが図９Ｋである。図９Ｌは図９Ｋ中の破線Ｆでの断面の状態を横（水平）方向から見た図である。この状態は、サブスリット終端２３近傍に第２の焦点１８が位置し、サブ対称軸２４上に第２の光軸１６が位置している状態である。ここまでの図９Ａから図９Ｋで示した手順で、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８の位置にサブスリット終端２３を合わせることができる。
【００７７】
図８においても説明したように、サブスリット終端２３と精密ピンホール３はサブ対称軸２４に沿った向きに距離ｄ’だけ離れているので、図９Ｋに示す状態から第２のレーザ光１５をＹ方向に距離ｄ’だけ動かすと、第２のレーザ光１５の第２の焦点１８を精密ピンホール３に位置合わせすることができる。
【００７８】
＜効果＞
以上の手順により、まず第１のレーザ光８に対して、二方向調整プレート２１を動かしてテーパスリット２を利用して調整することにより、二方向調整プレート２１上に設けられた精密ピンホール３を第１の焦点１４に位置合わせができる。次に、その精密ピンホール３に対して、サブテーパスリット２４を利用して第２のレーザ光１５を動かして調整することにより、第２の焦点１８を精密ピンホール３に位置合わせができる。第１のレーザ光８と精密ピンホール３の位置合わせ完了後は二方向調整プレート２１を動かしていないので、精密ピンホール３を介して、第１の焦点１４と第２の焦点１８を精密ピンホール３の直径と二方向調整プレート２１の厚みの精度で一致させることができる。
【００７９】
また、テーパスリット２、サブテーパスリット２１の効果により、容易にレーザ光の位置をスリット終端１２、サブスリット終端２３まで導くことができ、精密ピンホール３へ導くことが可能である。このため、特に精密ピンホール３の穴径が微小である場合に、位置合わせの迅速化に寄与する。
【００８０】
さらに、第１のレーザ光８と第２のレーザ光１５とを同一の光軸に調整するため（光軸を一致させるため）、そもそも第２のレーザ光８の第２の光軸１６は、位置調整前から第１の光軸９に近い位置にあることが多い。その場合、サブテーパスリット２２のように調整プレートを構成する板材の短辺側からだと、サブスリット終端２３により近距離でアクセスしやすい。したがって、サブスリット終端２３から精密ピンホール３までの距離ｄ’を、スリット終端１２から精密ピンホール３までの距離ｄよりも短く設定されたサブテーパスリット２２によれば、第２のレーザ光１５の調整の迅速性をより高める効果がある。
【００８１】
＜その他＞
なお、本実施の形態では、説明のために、テーパスリット２、サブテーパスリット２２を対称軸１１、サブ対称軸２４に対して線対称な形状としているが、このような線対称の形状に限定されない。スリット終端１２、サブスリット終端２３に向かってスリット幅が狭くなるような形状であって、スリット終端１２、サブスリット終端２３から既知の方向に既知の間隔だけ離れた位置に精密ピンホール３を設ければ、テーパスリット２、サブテーパスリット２２の形状が線対称でなくとも同様の効果が得られる。
【００８２】
また、二方向調整プレート２１の精度が必要な部位をナイフエッジで構成しても良い。図１０Ａは二方向調整プレート２１と同様のテーパスリット２、サブテーパスリット２２、精密ピンホール３をナイフエッジにしたナイフエッジ二方向調整プレート２５を上面（Ｚ方向）から見た図である。また、図１０Ｂは図１０Ａで示した上面から見たナイフエッジ二方向調整プレート２５の斜視図である。図１０Ｂにおいて隠れ線を破線で、ナイフエッジ二方向調整プレート２５を構成する板材の厚みの中心位置を二点鎖線で示してある。
【００８３】
図１０Ａ、図１０Ｂで示したナイフエッジ二方向調整プレート２５のように、光学調整に用いるテーパスリット２、サブテーパスリット２２、精密ピンホール３の部分をナイフエッジで構成すると、調整プレートを構成する板材の厚みを厚くすることができる。そのことにより、光学調整の精度、利便性、迅速性を損なうことなく調整プレートのたわみの影響を低減でき、より高精度な光学調整が実現できる。また、調整時に高出力のレーザ光が調整プレートに当たったときの耐熱性も向上する。
【００８４】
なお、調整プレートに用いる板材の材質は、調整するレーザ光の出力に耐えられるものであれば良いが、例えば耐熱コートを施した銅やタングステン、モリブデン、セラミックなどが望ましい。
【００８５】
また、本実施例では第１のレーザ光８に対して、第２のレーザ光１５を位置調整する二光束の光学調整を示したが、同様の手順により三光束以上のレーザ光や測定光を同一光軸、同一焦点に調整することも可能であり、本技術は二光束のみの光学調整に限ったものではない。
【００８６】
また、本実施の形態では特に触れなかったが、パワーメータ１０は第１のレーザ光８の位置調整時には第１のレーザ光８の出力に適した測定レンジを持つものを用いて、第２のレーザ光１５の位置調整時には第２のレーザ光１５の出力に適した測定レンジを持つものを用いることで、光学調整精度をさらに向上できる。調整中にパワーメータ１０を交換しても、調整プレートの位置精度には無関係であるので、第１のレーザ光８および第２のレーザ光１５の調整精度にはなんら影響は無い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の光学調整装置と光学調整方法は、レーザ溶接機、レーザ表面処理装置などのレーザ光を用いた加工装置に対して加工レーザ光と光軸とを共有する構成で組み込まれた計測光学系の光学調整を行う場合に適用することができる。これによって、加工レーザ光と測定光とで、これらの光軸と焦点とを高精度に一致させる光学調整を実現できる。そのことにより、レーザ加工のリアルタイムモニタリング装置の性能を飛躍的に向上させることが可能であり、より高品質で付加価値の高いレーザ加工装置の提供を実現できる。また、加工に限らず多数の測定光源を有する計測器や、複数のレーザ光を同一の光軸、焦点に位置調整する高出力レーザ光源の光学調整の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１  調整プレート
２  テーパスリット（第１のスリット）
３  精密ピンホール
４  Ｘステージ（調整機構）
５  Ｙステージ（調整機構）
６  Ｚステージ（調整機構）
７  固定台
８  第１のレーザ光（第１の被調整光束）
９  第１の光軸
１０  パワーメータ（光パワー検出器）
１１  対称軸
１２  スリット終端（第２の端部）
１３  第１のレンズユニット
１４  第１の焦点
１５  第２のレーザ光（第２の被調整光束）
１６  第２の光軸
１７  第２のレンズユニット
１８  第２の焦点
１９  ダイクロイックミラー
２０  ナイフエッジ調整プレート
２１  二方向調整プレート
２２  サブテーパスリット（第２のスリット）
２３  サブスリット終端（第４の端部）
２４  サブ対称軸
２５  ナイフエッジ二方向調整プレート
１００  調整用ウエハ
１０１  レーザパワーメータ
１０２  スリット
１０３  支持軸
１０４  Ｚ方向駆動手段
１０５  Ｒ方向駆動手段
１０６  レーザヘッドベース
１０７  レーザヘッド
１０８  レーザ光
１０９  光軸
【図１】
2020104168.tif 000003
【図２】
2020104168.tif 000004
【図３Ａ】
2020104168.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
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【図５Ｍ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図９Ｉ】
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【図９Ｊ】
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【図９Ｋ】
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【図９Ｌ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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