(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｆθレンズとして用いられるレンズユニットであって、
光学レンズと上記光学レンズを保持する鏡筒とを備え、上記光学レンズがレーザビーム入射部であり、上記光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に複数の温度検出器が設けられており、
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、上記光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部の各々および他方の直径の両端部の各々に、配置されており、
上記複数の温度検出器が、上記光学レンズの平均温度、または上記光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求める信号を測定するレンズユニット。
【請求項２】
上記温度検出器が、上記レーザビーム入射部に配置された上記光学レンズに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
ｆθレンズとして用いられるレンズユニットであって、
光学レンズと上記光学レンズを保持する鏡筒とを備え、上記光学レンズがレーザビーム入射部であり、上記光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に複数の温度検出器が設けられており、
上記温度検出器が、上記光学レンズの外気と接触する面以外の面に配置されており、
上記複数の温度検出器が、上記光学レンズの平均温度、または上記光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求める信号を測定するレンズユニット。
【請求項４】
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、上記光学レンズの直径における両端部の各々に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
【請求項５】
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、上記光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部の各々および他方の直径の両端部の各々に、配置されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
【請求項６】
レーザ発振器と、上記レーザ発振器から出力されたレーザビームを偏向するガルバノミラーと、上記ガルバノミラーを駆動するガルバノスキャナーと、上記ガルバノミラーで偏向され入射されたレーザビームをワーク上に向かって集光照射するｆθレンズと、上記ワークを載置し水平面内で移動するＸＹテーブルと、上記ガルバノスキャナーを駆動させるガルバノドライバーと、上記レーザ発振器と上記ガルバノドライバーと上記ＸＹテーブルとを制御する制御装置と、上記ｆθレンズに設けられた複数の温度検出器と上記制御装置とを接続する信号線とを備えており、
上記ｆθレンズが、光学レンズと上記光学レンズを保持する鏡筒とを備え、上記光学レンズがレーザビーム入射部であり、上記光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に、上記複数の温度検出器が設けられたレンズユニットであり、
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記温度検出器が４箇であり、上記光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部に第１の温度検出器と第２の温度検出器とが配置され、他の直径の両端部に第３の温度検出器と第４の温度検出器とが配置されており、
上記制御装置が、上記４個の温度検出器で測定され、入力される全ての温度信号から、上記光学レンズの平均温度を求め、上記第１の温度検出器と上記第２の温度検出器との温度信号から、上記光学レンズにおける上記ワークのＸ方向と同方向の温度分布を求め、上記第３の温度検出器と上記第４の温度検出器との温度信号から、上記光学レンズにおける上記ワークのＹ方向と同方向の温度分布を求め、
得られた上記光学レンズの、上記平均温度のデータと上記ワークのＸ方向と同方向の温度分布のデータと上記ワークのＹ方向と同方向の温度分布のデータとに基づき、上記制御装置でレーザビーム集光点位置が補正されるレーザ加工装置。
【請求項７】
レーザ発振器と、上記レーザ発振器から出力されたレーザビームを偏向するガルバノミラーと、上記ガルバノミラーを駆動するガルバノスキャナーと、上記ガルバノミラーで偏向され入射されたレーザビームをワーク上に向かって集光照射するｆθレンズと、上記ワークを載置し水平面内で移動するＸＹテーブルと、上記ガルバノスキャナーを駆動させるガルバノドライバーと、上記レーザ発振器と上記ガルバノドライバーと上記ＸＹテーブルとを制御する制御装置と、上記ｆθレンズに設けられた複数の温度検出器と上記制御装置とを接続する信号線とを備えており、
上記ｆθレンズが、光学レンズと上記光学レンズを保持する鏡筒とを備え、上記光学レンズがレーザビーム入射部であり、上記光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に、上記複数の温度検出器が設けられたレンズユニットであり、
上記制御装置が、上記複数の温度検出器で測定され、入力される全ての温度信号から、上記光学レンズの平均温度、または上記光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求め、得られた、上記平均温度のデータ、または上記平均温度のデータおよび上記温度分布のデータに基づき、上記制御装置により、上記ガルバノドライバーを介して上記ガルバノスキャナーが制御され、レーザビーム集光点位置が補正されるレーザ加工装置。
【請求項８】
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、上記光学レンズの直径における両端部の各々に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
レーザ発振器と、上記レーザ発振器から出力されたレーザビームを偏向するガルバノミラーと、上記ガルバノミラーを駆動するガルバノスキャナーと、上記ガルバノミラーで偏向され入射されたレーザビームをワーク上に向かって集光照射するｆθレンズと、上記ワークを載置し水平面内で移動するＸＹテーブルと、上記ガルバノスキャナーを駆動させるガルバノドライバーと、上記レーザ発振器と上記ガルバノドライバーと上記ＸＹテーブルとを制御する制御装置と、上記ｆθレンズに設けられた複数の温度検出器と上記制御装置とを接続する信号線とを備えており、
上記ｆθレンズが、光学レンズと上記光学レンズを保持する鏡筒とを備え、上記光学レンズがレーザビーム入射部であり、上記光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に、上記複数の温度検出器が設けられたレンズユニットであり、
上記レーザビーム非照射部分に設けられた上記複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、上記光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部の各々および他方の直径の両端部の各々に、配置されており、
上記制御装置が、上記複数の温度検出器で測定され、入力される全ての温度信号から、上記光学レンズの平均温度、または上記光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求め、得られた、上記平均温度のデータ、または上記平均温度のデータおよび上記温度分布のデータ、に基づき、上記制御装置でレーザビーム集光点位置が補正されるレーザ加工装置。
【請求項１０】
上記制御装置により、上記ガルバノドライバーを介して上記ガルバノスキャナーが制御され、上記レーザビーム集光点位置が補正されることを特徴とする請求項６または請求項９に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームを被加工対象物に垂直に集光照射するレンズユニットとこのレンズユニットが用いられたレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガルバノスキャナーを利用したレーザ加工装置は、古くはレーザ彫刻機やレーザ刻印機などに用いられ、一般にはレーザマーカとも呼ばれ、良く知られている。
最近では、このレーザ加工装置は、従来のドリルなどの工法に替わる微細且つ高速でフレキシブルな加工方法として、多層プリント基板や精密電子部品などの穴あけ製造工程に用いられている。
【０００３】
近年、半導体の小型化や集積度の向上にともない、電子回路や電子部品の高精細化が、顕著になっている。このような高精細化された電子回路や電子部品の加工に用いられるレーザ加工装置には、従来のレーザマーカなどでは達成できないμｍ単位の加工位置精度が要求される。
【０００４】
このような超高精度な加工精度の要求に対応したレーザ加工装置として、ガルバノミラーの温度検出手段、レンズ温度検出手段、および、これらの温度検出手段からの温度信号に基づき動作する、ガルバノミラーの偏向変位動作位置の制御手段を備え、設置環境周囲における温度変化、高エネルギーのレーザビームの吸収にともなう光学部品の発熱による温度変化、あるいは、レーザ加工装置を構成するユニットや部品レベルでの温度変化など、レーザ加工装置の温度変化による加工位置のズレを補正するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２０５２４号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の従来のレーザ加工装置では、レンズユニットであるｆθレンズの温度をレンズユニットの横面に取り付けられた温度検出器で検出している。
一般にｆθレンズは、光学レンズと光学レンズを保持する鏡筒とを備えているので、従来のレーザ加工装置において、ｆθレンズの横面に温度検出器が設けられているとは、鏡筒の側面部分に温度検出器が設けられていることである。
【０００７】
従来のレーザ加工装置は、レンズユニットであるｆθレンズの鏡筒側面に設けられた温度検出器で温度を測定するので、光学レンズが、高エネルギーのレーザビームを瞬間的に吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）し、瞬間的に温度上昇が発生した場合では、温度測定点がレーザビーム照射領域から遠く、それと、鏡筒の熱容量が大きいために、温度変化を精度よく測定できず、加工位置のズレを補正することができないとの問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、光学レンズが、高エネルギーのレーザビームを瞬間的に吸収し、瞬間的に温度上昇が発生した場合でも、光学レンズの温度変化を温度検出器で精度よく測定できるレンズユニットと、このレンズユニットがｆθレンズとして用いられ、ｆθレンズを形成する光学レンズが高エネルギーのレーザビームを瞬間的に吸収することにより発生する加工位置のズレを、精度よく補正できるレーザ加工装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わるレンズユニットは、ｆθレンズとして用いられるレンズユニットであって、光学レンズと光学レンズを保持する鏡筒とを備え、光学レンズがレーザビーム入射部であり、光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に複数の温度検出器が設けられており、レーザビーム非照射部分に設けられた複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部の各々および他方の直径の両端部の各々に、配置されており、複数の温度検出器が、光学レンズの平均温度、または光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求める信号を測定するものである。
【００１０】
本発明に係わるレーザ加工装置は、レーザ発振器と、レーザ発振器から出力されたレーザビームを偏向するガルバノミラーと、ガルバノミラーを駆動するガルバノスキャナーと、ガルバノミラーで偏向され入射されたレーザビームをワーク上に向かって集光照射するｆθレンズと、ワークを載置し水平面内で移動するＸＹテーブルと、ガルバノスキャナーを駆動させるガルバノドライバーと、レーザ発振器とガルバノドライバーとＸＹテーブルとを制御する制御装置と、ｆθレンズに設けられた複数の温度検出器と制御装置とを接続する信号線とを備えており、ｆθレンズが、光学レンズと光学レンズを保持する鏡筒とを備え、光学レンズがレーザビーム入射部であり、光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に、複数の温度検出器が設けられたレンズユニットであり、レーザビーム非照射部分に設けられた温度検出器が４箇であり、光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部に第１の温度検出器と第２の温度検出器とが配置され、他の直径の両端部に第３の温度検出器と第４の温度検出器とが配置されており、制御装置が、４個の温度検出器で測定され、入力される全ての温度信号から、光学レンズの平均温度を求め、第１の温度検出器と第２の温度検出器との温度信号から、光学レンズにおけるワークのＸ方向と同方向の温度分布を求め、第３の温度検出器と第４の温度検出器との温度信号から、光学レンズにおけるワークのＹ方向と同方向の温度分布を求め、得られた光学レンズの、平均温度のデータとワークのＸ方向と同方向の温度分布のデータとワークのＹ方向と同方向の温度分布のデータとに基づき、制御装置でレーザビーム集光点位置が補正されるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係わるレンズユニットは、ｆθレンズとして用いられるレンズユニットであって、光学レンズと光学レンズを保持する鏡筒とを備え、光学レンズがレーザビーム入射部であり、光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に複数の温度検出器が設けられており、レーザビーム非照射部分に設けられた複数の温度検出器の内の少なくとも１個が、光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部の各々および他方の直径の両端部の各々に、配置されており、複数の温度検出器が、光学レンズの平均温度、または光学レンズの平均温度および面内の温度分布、を求める信号を測定するものであり、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収による光学レンズの温度上昇を、精度良く測定することができる。
【００１２】
本発明に係わるレーザ加工装置は、レーザ発振器と、レーザ発振器から出力されたレーザビームを偏向するガルバノミラーと、ガルバノミラーを駆動するガルバノスキャナーと、ガルバノミラーで偏向され入射されたレーザビームをワーク上に向かって集光照射するｆθレンズと、ワークを載置し水平面内で移動するＸＹテーブルと、ガルバノスキャナーを駆動させるガルバノドライバーと、レーザ発振器とガルバノドライバーとＸＹテーブルとを制御する制御装置と、ｆθレンズに設けられた複数の温度検出器と制御装置とを接続する信号線とを備えており、ｆθレンズが、光学レンズと光学レンズを保持する鏡筒とを備え、光学レンズがレーザビーム入射部であり、光学レンズにおける、レーザビーム照射領域と外周部との間にあるレーザビーム非照射部分に、複数の温度検出器が設けられたレンズユニットであり、レーザビーム非照射部分に設けられた温度検出器が４箇であり、光学レンズの直交する２本の直径における、一方の直径の両端部に第１の温度検出器と第２の温度検出器とが配置され、他の直径の両端部に第３の温度検出器と第４の温度検出器とが配置されており、制御装置が、４個の温度検出器で測定され、入力される全ての温度信号から、光学レンズの平均温度を求め、第１の温度検出器と第２の温度検出器との温度信号から、光学レンズにおけるワークのＸ方向と同方向の温度分布を求め、第３の温度検出器と第４の温度検出器との温度信号から、光学レンズにおけるワークのＹ方向と同方向の温度分布を求め、得られた光学レンズの、平均温度のデータとワークのＸ方向と同方向の温度分布のデータとワークのＹ方向と同方向の温度分布のデータとに基づき、制御装置でレーザビーム集光点位置が補正されるものであり、高エネルギーのレーザ出力での加工でもレーザビーム集光点の位置ズレを補正でき、高精度なレーザ加工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係わるレーザ加工装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、レーザビームが入射される側の上面模式図（ｂ）とである。
【図３】本発明の実施の形態２に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、レーザビームが入射される側の上面模式図（ｂ）とである。
【図４】本発明の実施の形態３に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、この側面断面模式図におけるＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
【図５】本発明の実施の形態４に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、この側面断面模式図におけるＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わるレーザ加工装置の全体構成図である。
図１に示すように、本実施の形態のレーザ加工装置１００は、レーザ発振器１と、レーザ発振器１から水平方向に出力されたレーザビーム２を水平面内で偏向させる第１のガルバノミラー３ａと、第１のガルバノミラー３ａで偏向されたレーザビーム２を、更に垂直面内で偏向する第２のガルバノミラー３ｂと、第１のガルバノミラー３ａを駆動する第１のガルバノスキャナー４ａと、第２のガルバノミラー３ｂを駆動する第２のガルバノスキャナー４ｂと、第２のガルバノミラー３ｂで偏向されたレーザビーム２が入射され、且つこの入射されたレーザビーム２を被加工対象物（ワークと記す）６上に向かってほぼ垂直に集光照射するｆθレンズ５と、ワーク６を載置し水平面内で移動動作するＸＹテーブル７と、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを駆動させるガルバノドライバー８と、レーザ発振器１とガルバノドライバー８とＸＹテーブル７とを制御する制御装置９とを備えている。
【００１５】
図１において、矢印ＸはＸＹテーブル７の水平面内における一方の移動方向を示しており、矢印ＹはＸＹテーブル７の水平面内におけるＸ方向に対して垂直な方向である他方の移動方向を示している。そして、Ｘ，Ｙの各方向はワーク６の加工方向でもある。
また、本実施の形態のレーザ加工装置１００では、ｆθレンズ５には温度検出器（図示せず）が設けられており、温度検出器と制御装置９とは信号線１０で接続されている。そして、温度検出器から入力される温度信号に基づき制御装置９が、ガルバノドライバー８を制御することにより第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御する。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、レーザビームが入射される側の上面模式図（ｂ）とである。
図２（ａ）に示すように、本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット２０は、所定の間隔をあけて２段に配置された第１の光学レンズ１１ａと第２の光学レンズ１１ｂと、第２の光学レンズ１１ｂに対して所定の間隔をあけて配置され且つ光学レンズを保護するレーザ光透明な保護ウィンドウ１２と、第１，第２の光学レンズ１１ａ，１１ｂと保護ウィンドウ１２とを保持する鏡筒１３と、第１の光学レンズ１１ａのレーザビームが入射される側の表面に設けられた２個の温度検出器１４とを備えている。
【００１７】
そして、図２（ｂ）に示すように、温度検出器１４は、第１の光学レンズ１１ａの直径の両端部の各々に、設置されている。
この後、第１の光学レンズ１１ａと第２の光学レンズ１１ｂと保護ウィンドウ１２との全体を総称して、光学系部品群と記す。
【００１８】
また、本実施の形態のレンズユニット２０では、図２（ａ）における上方側の、レーザビームが入射される側から、図２（ａ）における下方側の、レーザビームが出射される側に向かって、第１の光学レンズ１１ａ、第２の光学レンズ１１ｂ、保護ウィンドウ１２の順に配置されている。
すなわち、レーザビーム入射部に第１の光学レンズ１１ａが配置され、レーザビーム出射部に保護ウィンドウ１２が配置されている。
【００１９】
通常、レーザ加工装置において、２個のガルバノミラーを偏向させてワークを加工する範囲は正方形であるので、ｆθレンズの光学レンズの面における、レーザビームが照射される領域は、正方形または長方形である。
そこで、本実施の形態のレンズユニット２０をｆθレンズとして用いた場合、図２（ｂ）に示すように、２個の温度検出器１４は、第１の光学レンズ１１ａの、正方形または長方形であるレーザビーム照射領域１５と円形の外周部との間にある、レーザビーム非照射部分１６に設けられる。
【００２０】
具体的には、第１の光学レンズ１１ａにおける、レーザビーム照射領域１５の一方の対向する２辺と直交する直径の両端部にあるレーザビーム非照射部分１６の各々に、１個の温度検出器１４が配設される。あるいは、第１の光学レンズ１１ａにおける、レーザビーム照射領域１５の他方の対向する２辺と直交する直径の両端部にあるレーザビーム非照射部分１６の各々に、１個の温度検出器１４が配設される。
また、レーザビーム照射領域１５の一方の対向する２辺と直交する方向が、第２のガルバノミラー３ｂを偏向させる方向と一致しており、レーザビーム照射領域１５の他方の対向する２辺と直交する方向が、第１のガルバノミラー３ａを偏向させる方向と一致している。
【００２１】
本実施の形態のレンズユニット２０における、第１，第２の光学レンズ１１ａ，１１ｂは、片面非球面で片面平面のレンズであるが、両面非球面形状のレンズや、両面球面のレンズであっても良く、また、凸面レンズもしくは凹面レンズのどちらであっても良い。
また、本実施の形態のレンズユニット２０では、２枚の光学レンズが用いられているが、１枚の光学レンズであっても良く、３枚以上の光学レンズを用い、所定の間隔をあけて多段に配置されていても良い。
また、保護ウィンドウ１２の両面は平面である。鏡筒１３は、１個の部材で形成されているが、複数個の部材を組み合わせて形成しても良い。
【００２２】
本実施の形態のレンズユニット２０は、レーザ加工装置のｆθレンズとして用いた場合、鏡筒１３よりも熱容量が小さい第１の光学レンズ１１ａにおけるレーザビーム非照射部分１６に、温度検出器１４が配設されており、レーザビーム非照射部分１６がレーザビーム照射領域１５に近接しているので、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による第１の光学レンズ１１ａの温度上昇を、精度良く測定することができる。
【００２３】
また、２個の温度検出器１４が用いられているので、温度が上昇した第１の光学レンズ１１ａの平均温度を求める信号を測定できる。
本実施の形態では、第１の光学レンズ１１ａの平均温度を求める信号を測定するのに、２個の温度検出器１４が用いられているが、２個以上の温度検出器１４を第１の光学レンズ１１ａのレーザビーム非照射部分１６に設けても良い。
【００２４】
また、本実施の形態のレーザ加工装置１００は、ｆθレンズ５に、レンズユニット２０を用いたものであり、ｆθレンズ５の第１の光学レンズ１１ａが、高エネルギーなレーザビームを瞬間的に吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）したことによる、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇を、第１の光学レンズ１１ａに設置された２個の温度検出器１４で測定し、測定された２個の温度検出器１４からの温度信号が制御装置９に入力される。
そして、制御装置９が、２個の温度検出器１４から入力された温度信号に基づき、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇の平均値を求める。
さらに、制御装置９が、光学レンズ１１ａの温度上昇の平均値に基づき、ガルバノドライバー８を制御することにより、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御する。
【００２５】
すなわち、本実施の形態のレーザ加工装置１００では、レーザビームによる、光学系部品群の温度上昇にともなう屈折率変化に起因する、レーザビームのワーク加工位置（集光点位置と記す）のズレを、第１の光学レンズ１１aの平均温度を代表的に測定し、この温度信号に基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
【００２６】
本実施の形態のレーザ加工装置１００が、ｆθレンズ５における光学系部品群の温度上昇にともなう、レーザビーム集光点位置のズレを補正する具体的な方法について説明する。
まず、初期データとして、第１の光学レンズ１１ａの平均の温度上昇がΔｔａの場合に発生するレーザビームの集光点位置のズレから求めた、各加工点の、Ｘ方向の補正量データΔＸ（Ｘ，Ｙ，Δｔａ）とＹ方向の補正量データΔＹ（Ｘ，Ｙ，Δｔａ）とを、制御装置９に保持する。
【００２７】
次に、レーザ加工装置１００でワーク６をレーザ加工している時の、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇を２個の温度検出器１４で測定し、この温度データを制御装置９に入力し、平均の温度上昇ΔＴａを求める。
次に、制御装置９に予め保持された加工点の補正量データを用い、Δｔａ＝ΔＴａの場合のＸ方向の補正量データΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とＹ方向の補正量データΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とを算出する。
【００２８】
次に、補正前の位置ズレしたレーザビーム集光点のＸ方向の位置Ｘｓを、Ｘ方向の補正量データΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）で修正し、レーザビーム集光点のＸ方向の位置が下記（１）式で示されるＸｒとなるようにする。
同時に、補正前の位置ズレしたレーザビーム集光点のＹ方向の位置Ｙｓを、Ｙ方向の補正量データΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）で修正し、レーザビーム集光点のＹ方向の位置が下記（２）式で示されるＹｒとなるようにする。
【００２９】
つまり、レーザビーム集光点の、Ｘ方向の位置がＸｒ、Ｙ方向の位置がＹｒとなるように、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御して、レーザビーム集光点位置のズレを補正する。
Ｘｒ＝Ｘｓ＋ΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）      （１）
Ｙｒ＝Ｙｓ＋ΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）      （２）
【００３０】
すなわち、レーザビーム集光点位置のズレの補正は、ガルバノ機構の動作を制御・補正することにより実施する。実際には、温度データから予測される位置ズレを加味し、所望位置に照射されるよう、補正量データで修正された狙い位置を制御装置からガルバノドライバーへと出力し、ガルバノドライバーからガルバノスキャナーに指示することにより行われる。
本実施の形態のレーザ加工装置は、高エネルギーのレーザ出力での加工でもレーザビーム集光点位置のズレを補正できるので、高精度なレーザ加工が可能である。
【００３１】
本実施の形態では、温度検出器から入力される温度信号に基づき制御装置９が、ＸＹテーブル７を制御しても良い。
また、本実施の形態では、第１の光学レンズ１１ａのレーザビーム非照射部分１６に設ける温度検出器１４を２個以上として、これら複数の温度検出器１４からの温度信号を制御装置９に入力して得られた平均温度に基づき制御装置９が、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正しても良い。
本実施の形態では、レーザビームを偏向させる機構として、ガルバノミラーを偏向させているが、レーザビームを偏向させる機構であれば、これに限定されない。
【００３２】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、レーザビームが入射される側の上面模式図（ｂ）とである。
図３に示すように、本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット３０は、第１の光学レンズ１１ａのレーザビームが入射される側の表面に温度検出器が４個設けられている以外、実施の形態１のレンズユニット２０と同様である。
そして、図３（ｂ）に示すように、温度検出器は、第１の光学レンズ１１ａにおける直交する２本の直径の両端部の各々に、設置されている。
【００３３】
本実施の形態のレンズユニット３０をｆθレンズとして用いた場合、図３（ｂ）に示すように、４個の温度検出器は、第１の光学レンズ１１ａの、正方形または長方形であるレーザビーム照射領域１５と円形の外周部との間にある、レーザビーム非照射部分１６に設けられる。
【００３４】
例えば、第１の光学レンズ１１ａにおいて、第１の温度検出器１４ａは、時計の文字板における１２時に相当する位置のレーザビーム非照射部分１６に設置され、第２の温度検出器１４ｂは、時計の文字板における６時に相当する位置のレーザビーム非照射部分１６に設置され、第３の温度検出器１４ｃは、時計の文字板における９時に相当する位置のレーザビーム非照射部分１６に設置され、第４の温度検出器１４ｄは、時計の文字板における３時に相当する位置のレーザビーム非照射部分１６に設置される。
【００３５】
すなわち、本実施の形態のレンズユニット３０は、第１の温度検出器１４ａと第２の温度検出器１４ｂとを通過する直径（Ｄ１と記す）と、第３の温度検出器１４ｃと第４の温度検出器１４ｄとを通過する直径（Ｄ２と記す）とが直交するように、各温度検出器が、第１の光学レンズ１１ａに配置されている。
そして、Ｄ１と平行な方向が、第１のガルバノミラーを偏向させる方向と一致しており、Ｄ２と平行な方向が、第２のガルバノミラーを偏向させる方向と一致している。
【００３６】
本実施の形態のレンズユニット３０も、レーザ加工装置のｆθレンズとして用いた場合、鏡筒１３よりも熱容量が小さい第１の光学レンズ１１ａにおけるレーザビーム非照射部分１６に、温度検出器が配設されており、レーザビーム非照射部分１６がレーザビーム照射領域１５に近接しているので、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による第１の光学レンズ１１ａの温度上昇を、精度良く測定することができる。
特に、４個の温度検出器が、第１の光学レンズ１１ａのレーザビーム非照射部分１６に設置されているので、第１の光学レンズ１１ａの平均の温度上昇値のばらつきが小さく、温度上昇の測定精度を、さらに向上できる。
【００３７】
また、本実施の形態のレンズユニット３０は、第１の光学レンズ１１ａの直交する２本の直径における、一方の直径であるＤ１の両端部に第１の温度検出器１４ａと第２の温度検出器１４ｂとが配置され、他の直径であるＤ２の両端部に第３の温度検出器１４ｃと第４の温度検出器１４ｄとが配置されている。
【００３８】
それゆえ、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇による、第１の温度検出器１４ａの温度信号と第２の温度検出器１４ｂとの温度信号から、Ｄ１方向での温度分布を求めることができ、第３の温度検出器１４ｃの温度信号と第４の温度検出器１４ｄとの温度信号から、Ｄ２方向の温度分布を求めることができる。
【００３９】
本実施の形態のレーザ加工装置は、ｆθレンズ５にレンズユニット３０を用いた以外、実施の形態１のレーザ加工装置と同様である。
本実施の形態のレーザ加工装置は、ｆθレンズ５に、レンズユニット３０を用いたものであり、ｆθレンズ５の第１の光学レンズ１１ａが、高エネルギーなレーザビームを瞬間的に吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）した場合の、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇を、第１，第２，第３，第４の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで測定し、これらの温度信号が制御装置９に入力される。
【００４０】
それと、本実施の形態のレーザ加工装置では、制御装置９が、入力された第１，第２，第３，第４の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄからの各温度信号に基づき、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇の平均値を求める。
また、制御装置９は、入力された第１の温度検出器１４ａの温度信号と第２の温度検出器１４ｂの温度信号とから、第１の光学レンズ１１ａのＤ１方向の温度分布を求め、入力された第３の温度検出器１４ｃの温度信号と第４の温度検出器１４ｄの温度信号とから、第１の光学レンズ１１ａのＤ２方向の温度分布を求める。
【００４１】
本実施の形態のレーザ加工装置では、レーザビームによる、光学系部品群の、温度上昇にともなう屈折率変化に起因するレーザビーム集光点位置のズレを、第１の光学レンズ１１ａの温度上昇の平均値データを代表的に求め、このデータに基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
【００４２】
また、本実施の形態のレーザ加工装置では、ｆθレンズ５の第１の光学レンズ１１ａにおける、Ｄ１の方向をワークのＸ方向と一致させ、Ｄ２の方向をワークのＹ方向と一致させているので、レーザビームによる、光学系部品群の、ワークのＸ方向と同方向の温度分布とワークのＹ方向と同方向の温度分布とにともなう屈折率変化に起因する、レーザビーム集光点位置のズレを、第１の光学レンズ１１ａの、Ｄ１方向の温度分布データとＤ２方向の温度分布データとを代表的に求め、このデータに基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
【００４３】
本実施の形態のレーザ加工装置が、ｆθレンズ５の光学系部品群の温度上昇にともなう、レーザビーム集光点位置のズレを補正する具体的な方法について説明する。
まず、初期データとして、第１の光学レンズ１１ａの平均の温度上昇がΔｔａの場合に発生するレーザビームの集光点位置のズレから求めた、各加工点の、Ｘ方向の補正量データΔＸ（Ｘ，Ｙ，Δｔａ）とＹ方向の補正量データΔＹ（Ｘ，Ｙ，Δｔａ）とを、制御装置９に保持する。
【００４４】
また、第１の光学レンズ１１ａにおける、Ｄ１方向すなわちＸ方向の温度分布Δｔｘにより発生するレーザビーム集光点位置のズレから求めた、各加工点の、Ｘ方向の補正量データΔＸｘ（Ｘ，Ｙ，Δｔｘ）とＹ方向の補正量データΔＹｘ（Ｘ，Ｙ，Δｔｘ）、および、Ｄ２方向すなわちＹ方向の温度分布Δｔｙにより発生するレーザビーム集光点位置のズレから求めた、各加工点の、Ｘ方向の補正量データΔＸｙ（Ｘ，Ｙ，Δｔｙ）とＹ方向の補正量データΔＹｙ（Ｘ，Ｙ，Δｔｙ）を、制御装置９に保持する。
【００４５】
次に、レーザ加工装置で、ワーク６をレーザ加工している時の第１の光学レンズ１１ａにおける、第１，第２，第３，第４の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで温度を測定し、この温度データを制御装置９に入力し、平均の温度上昇ΔＴａを求める。
また、第１の温度検出器１４ａと第２の温度検出器１４ｂでの測定温度から第１の光学レンズ１１ａにおけるＸ方向の温度分布ΔＴｘを求め、第３の温度検出器１４ｃと第４の温度検出器１４ｄでの測定温度から第１の光学レンズ１１ａにおけるＹ方向の温度分布ΔＴｙを求める。
【００４６】
次に、制御装置９に予め保持された加工点の補正量データを用い、Δｔａ＝ΔＴａの場合のＸ方向の補正量データΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とＹ方向の補正量データΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とを算出する。
また、Δｔｘ＝ΔＴｘの場合のＸ方向の補正量データΔＸｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）とＹ方向の補正量データΔＹｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）とを算出する。
また、Δｔｙ＝ΔＴｙの場合のＸ方向の補正量データΔＸｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）とＹ方向の補正量データΔＹｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）とを算出する。
【００４７】
次に、補正前の位置ズレしたレーザビーム集光点のＸ方向の位置Ｘｓを、Ｘ方向の補正量データ、ΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とΔＸｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）とΔＸｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）とで修正し、レーザビーム集光点のＸ方向の位置が下記（３）式で示されるＸｒとなるようにする。
同時に、補正前の位置ズレしたレーザビーム集光点のＹ方向の位置Ｙｓを、Ｙ方向の補正量データ、ΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）とΔＹｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）とΔＹｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）とで修正し、レーザビーム集光点のＹ方向の位置が下記（４）式で示されるＹｒとなるようにする。
【００４８】
すなわち、レーザビーム集光点の、Ｘ方向の位置がＸｒ、Ｙ方向の位置がＹｒとなるように、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御して、レーザビーム集光点位置のズレを補正する。
Ｘｒ＝Ｘｓ＋ΔＸ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）＋ΔＸｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）＋ΔＸｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）    （３）
Ｙｒ＝Ｙｓ＋ΔＹ（Ｘ，Ｙ，ΔＴａ）＋ΔＹｘ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｘ）＋ΔＹｙ（Ｘ，Ｙ，ΔＴｙ）    （４）
【００４９】
つまり、レーザビーム集光点位置のズレの補正は、制御装置によりガルバノ機構の動作を制御・補正することにより実施する。実際には、温度データから予測される位置ズレを加味し、所望位置に照射されるよう、補正量データで修正された狙い位置を制御装置からガルバノドライバーへと出力し、ガルバノドライバーからガルバノスキャナーに指示することにより行われる。
本実施の形態のレーザ加工装置は、高エネルギーのレーザ出力での加工でも、レーザビーム集光点位置のズレをさらに精度よく補正できるので、より高精度なレーザ加工が可能である。
【００５０】
本実施の形態では、温度検出器から入力される温度信号に基づき制御装置９が、ＸＹテーブル７を制御しても良い。
本実施の形態では、レンズユニット３０の第１の光学レンズ１１ａに４個の温度検出器が設けられているが、第１の光学レンズ１１ａにおける直径の両端部、すなわち対称位置に各１個の、合計２個の温度検出器を設けただけでも良い。
【００５１】
また、光学レンズ１１ａの、Ｄ１方向と平行な方向の温度分布とＤ２方向と平行な方向の温度分布とが測定できれば、温度検出器を４個以上設置しても良い。
また、レーザビームを偏向させる機構として、ガルバノミラーを偏向させているが、ビームを偏向させる機構であれば、これに限定されない。
【００５２】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、この側面断面模式図におけるＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
図４に示すように、本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット４０は、２個の温度検出器１４が第２の光学レンズ１１ｂのレーザビームが入射される側の表面に設けられている以外、実施の形態１のレンズユニット２０と同様である。
そして、図４（ｂ）に示すように、温度検出器１４は、第２の光学レンズ１１ｂの直径の両端部の各々に、設置されている。
【００５３】
本実施の形態のレンズユニット４０をｆθレンズとして用いた場合、図４（ｂ）に示すように、第２の光学レンズ１１ｂの面におけるレーザビームが照射される領域は、正方形または長方形となる。
そこで、２個の温度検出器１４は、第２の光学レンズ１１ｂの面における、レーザビーム照射領域２５と円形の外周部との間にあるレーザビーム非照射部分２６に設けられる。
【００５４】
具体的には、第２の光学レンズ１１ｂにおける、レーザビーム照射領域２５の一方の対向する２辺と直交する直径の両端部にあるレーザビーム非照射部分２６の各々に、１個の温度検出器１４が配設される。あるいは、第２の光学レンズ１１ｂにおける、レーザビーム照射領域２５の他方の対向する２辺と直交する直径の両端部にあるレーザビーム非照射部分２６の各々に、１個の温度検出器１４が配設される。
また、レーザビーム照射領域２５における、一方の対向する２辺と直交する方向が、第２のガルバノミラー３ｂを偏向させる方向と一致しており、他方の対向する２辺と直交する方向が、第１のガルバノミラー３ａを偏向させる方向と一致している。
【００５５】
本実施の形態のレンズユニット４０は、レーザ加工装置のｆθレンズとして用いた場合、鏡筒１３よりも熱容量が小さい第２の光学レンズ１１ｂにおけるレーザビーム非照射部分２６に、温度検出器１４が配設されており、レーザビーム非照射部分２６がレーザビーム照射領域２５に近接しているので、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇を、精度良く測定することができる。
【００５６】
また、第２の光学レンズ１１ｂの温度検出器設置面は、外気に接触する面でないので、加工時に発生する粉塵の影響を受けない。
また、２個の温度検出器１４が用いられているので、温度が上昇した第２の光学レンズ１１ｂの平均温度を求める信号を測定できる。
本実施の形態では、第２の光学レンズ１１ｂの平均温度を求める信号を測定するのに、２個の温度検出器１４が用いられているが、２個以上の温度検出器１４を第２の光学レンズ１１ｂのレーザビーム非照射部分２６に設けても良い。
【００５７】
本実施の形態のレーザ加工装置は、ｆθレンズ５にレンズユニット４０を用いた以外、実施の形態１のレーザ加工装置と同様である。
本実施の形態のレーザ加工装置では、ｆθレンズ５における第２の光学レンズ１１ｂの、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による温度上昇を、第２の光学レンズ１１ｂに設置された２個の温度検出器１４で測定し、測定された２個の温度検出器１４からの温度信号が制御装置９に入力される。
【００５８】
そして、制御装置９が、２個の温度検出器１４から入力された温度信号に基づき、第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇の平均値を求める。
さらに、制御装置９が、第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇の平均値に基づき、ガルバノドライバー８を制御することにより、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御する。
【００５９】
本実施の形態のレーザ加工装置では、レーザビームによる、光学系部品群の、温度上昇にともなう屈折率変化に起因する、レーザビームの集光点位置のズレを、第２の光学レンズ１１ｂの平均温度を代表的に測定し、この温度信号に基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
【００６０】
すなわち、第２の光学レンズ１１ｂでの、平均の温度上昇の測定データに基づき、実施の形態１のレーザ加工装置１００と同様な機構により、レーザビーム集光点位置のズレを、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
実際には、温度データから予測される位置ズレを加味し、所望位置に照射されるよう、補正量データで修正された狙い位置を制御装置からガルバノドライバーへと出力し、ガルバノドライバーからガルバノスキャナーに指示することにより行われる。
本実施の形態のレーザ加工装置は、高エネルギーのレーザ出力での加工でも、レーザビーム集光点位置のズレを精度よく補正できるので、高精度なレーザ加工が可能である。
【００６１】
本実施の形態では、温度検出器から入力される温度信号に基づき制御装置９が、ＸＹテーブル７を制御しても良い。
また、本実施の形態では、第２の光学レンズ１１ｂのレーザビーム非照射部分２６に設ける温度検出器１４を２個以上として、これら複数の温度検出器１４からの温度信号を制御装置９に入力して得られた平均温度に基づき制御装置９が、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正しても良い。
【００６２】
本実施の形態では、レーザビームを偏向させる機構として、ガルバノミラーを偏向させているが、レーザビームを偏向させる機構であれば、これに限定されない。
本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット４０では、温度検出器１４を、第２の光学レンズ１１ｂに設けているが、外気に接触しない光学レンズの面に設けるのであれば、どの光学レンズに設けても良い。
また、温度検出器１４を、保護ウィンドウ１２のレーザビーム出射面の反対側の面におけるレーザビーム非照射部分に設けても良い。
【００６３】
実施の形態４．
図５は、本発明の実施の形態４に係わるレーザ加工装置のｆθレンズに用いられるレンズユニットの側面断面模式図（ａ）と、この側面断面模式図におけるＡ−Ａ断面の模式図（ｂ）とである。
【００６４】
図５に示すように、本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット５０は、４個の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが第２の光学レンズ１１ｂのレーザビームが入射される側の表面に設けられている以外、実施の形態２のレンズユニット３０と同様である。
そして、図５（ｂ）に示すように、温度検出器は、第２の光学レンズ１１ｂにおける直交する２本の直径の両端部の各々に、設置されている。
【００６５】
本実施の形態のレンズユニット５０をｆθレンズとして用いた場合、図５（ｂ）に示すように、第２の光学レンズ１１ｂのレーザビームが照射される領域は、正方形または長方形となる。
そこで、第２の光学レンズ１１ｂにおける、各温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの設置位置は、レーザビーム照射領域２５と円形の外周部との間にある４箇所のレーザビーム非照射部分２６である。
【００６６】
図５（ｂ）に示すように、例えば、第２の光学レンズ１１ｂにおいて、第１の温度検出器１４ａは、時計の文字板における１２時に相当する位置のレーザビーム非照射部分２６に設置され、第２の温度検出器１４ｂは、時計の文字板における６時に相当する位置のレーザビーム非照射部分２６に設置され、第３の温度検出器１４ｃは、時計の文字板における９時に相当する位置のレーザビーム非照射部分２６に設置され、第４の温度検出器１４ｄは、時計の文字板における３時に相当する位置のレーザビーム非照射部分２６に設置される。
【００６７】
すなわち、本実施の形態のレンズユニット５０は、第１の温度検出器１４ａと第２の温度検出器１４ｂとを通過する直径であるＤ１と、第３の温度検出器１４ｃと第４の温度検出器１４ｄとを通過する直径であるＤ２とが直交するように、各温度検出器が第２の光学レンズ１１ｂに配置されている。
また、Ｄ１と平行な方向が、第１のガルバノミラーを偏向させる方向と一致しており、Ｄ２と平行な方向が、第２のガルバノミラーを偏向させる方向と一致している。
【００６８】
本実施の形態のレンズユニット５０も、レーザ加工装置のｆθレンズとして用いた場合、鏡筒１３よりも熱容量が小さい第２の光学レンズ１１ｂにおけるレーザビーム非照射部分２６に、温度検出器が配設されており、レーザビーム非照射部分２６がレーザビーム照射領域２５に近接しているので、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇を、精度良く測定することができる。
【００６９】
特に、４個の温度検出器が、第２の光学レンズ１１ｂのレーザビーム非照射部分２６に設置されているので、第２の光学レンズ１１ｂの平均の温度上昇値のばらつきが小さく、温度上昇の測定精度を、さらに向上できる。
また、第２の光学レンズ１１ｂの温度検出器設置面は、外気に接触する面でないので、加工時に発生する粉塵の影響を受けない。
【００７０】
本実施の形態のレーザ加工装置は、ｆθレンズ５にレンズユニット５０を用いた以外、実施の形態２のレーザ加工装置と同様である。
それと、レンズユニット５０における、Ｄ１の方向をワークのＸ方向と一致させ、Ｄ２の方向をワークのＹ方向と一致させている。
【００７１】
本実施の形態のレーザ加工装置では、ｆθレンズ５における第２の光学レンズ１１ｂの、高エネルギーなレーザビームの瞬間的な吸収（例えば、ｍｓｅｃオーダ）による温度上昇を４個の温度検出器で測定し、これらの温度信号が制御装置９に入力される。
そして、制御装置９は、４個の温度検出器の温度信号から、第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇の平均値を求める。
また、第１の温度検出器１４ａと第２の温度検出器１４ｂとの温度信号から、第２の光学レンズ１１ｂの、Ｄ１方向の温度分布を求め、第３の温度検出器１４ｃと第４の温度検出器１４ｄとの温度信号から、Ｄ２方向の温度分布を求める。
【００７２】
そして、本実施の形態のレーザ加工装置では、レーザビームによる、光学系部品群の、温度上昇にともなう屈折率変化に起因するレーザビーム集光点位置のズレを、第２の光学レンズ１１ｂの温度上昇の平均値データに基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
同時に、レーザビームによる、光学系部品群の、ワークのＸ方向と同方向の温度分布とワークのＹ方向と同方向の温度分布とにともなう屈折率変化に起因する、レーザビーム集光点位置のズレを、第２の光学レンズ１１ｂの、Ｄ１方向の温度分布データとＤ２方向の温度分布データとに基づき第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより補正する。
【００７３】
すなわち、本実施の形態のレーザ加工装置では、第２の光学レンズ１１ｂの平均の温度上昇データと、第２の光学レンズ１１ｂにおけるワークのＸ方向と同方向の温度分布のデータと、第２の光学レンズ１１ｂにおけるワークのＹ方向と同方向の温度分布のデータとから、実施の形態２のレーザ加工装置と同様な機構により、第１，第２のガルバノスキャナー４ａ，４ｂを制御することにより、レーザビーム集光点位置のズレを補正する。
【００７４】
つまり、レーザビーム集光点位置のズレの補正は、制御装置によりガルバノ機構の動作を制御・補正することにより実施する。実際には、温度データから予測される位置ズレを加味し、所望位置に照射されるよう、補正量データで修正された狙い位置を制御装置からガルバノドライバーへと出力し、ガルバノドライバーからガルバノスキャナーに指示することにより行われる。
本実施の形態のレーザ加工装置は、高エネルギーのレーザ出力での加工でも、レーザビーム集光点位置のズレをさらに精度よく補正できるので、より高精度なレーザ加工が可能である。
【００７５】
本実施の形態では、温度検出器から入力される温度信号に基づき制御装置９が、ＸＹテーブル７を制御しても良い。
本実施の形態のｆθレンズに用いられるレンズユニット５０では、４個の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを、第２の光学レンズ１１ｂに設けているが、外気に接触しない光学レンズの面に設けるのであれば、どの光学レンズに設けても良い。
【００７６】
また、４個の温度検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを、保護ウィンドウ１２のレーザビーム入射面の反対側の面におけるレーザビーム非照射部分に設けても良い。
本実施の形態では、レンズユニット５０の第２の光学レンズ１１ｂには４個の温度検出器が設けられているが、第２の光学レンズ１１ｂにおける直径の両端部、すなわち対称位置に各１個の、合計２個の温度検出器を設けても良い。
また、第２の光学レンズ１１ｂの、Ｄ１方向と平行な方向の温度分布とＤ２方向と平行な方向の温度分布とが測定できれば、温度検出器を４個以上設置しても良い。
また、レーザビームを偏向させる機構として、ガルバノミラーを偏向させているが、ビームを偏向させる機構であれば、これに限定されない。
【００７７】
本発明における、レーザビームは、単パルス、複数パルスあるいは連続発振の何れであっても良い。
本発明のレーザ加工装置での加工内容は、穴あけに限定されず、切断、変形、溶接、熱処理、あるいはマーキングなどのレーザにより加工可能なものであればどのようなものでも良い。また、被加工物には、燃焼、溶融、昇華あるいは変色などのレーザにより発生できる変化であればどのような変化を発生させても良い。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係わるレーザ加工装置は、集光点位置のズレを精度よく補正でき、高精度なレーザ加工が可能であるので、高精細化した電子回路や電子部品の加工に用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  レーザ発振器、２  レーザビーム、３ａ  第１のガルバノミラー、
３ｂ  第２のガルバノミラー、４ａ  第１のガルバノスキャナー、
４ｂ  第２のガルバノスキャナー、５  ｆθレンズ、６  ワーク、７  ＸＹテーブル、
８  ガルバノドライバー、９  制御装置、１０  信号線、１１ａ  第１の光学レンズ、
１１ｂ  第２の光学レンズ、１２  保護ウィンドウ、１３  鏡筒、１４  温度検出器、
１４ａ  第１の温度検出器、１４ｂ  第２の温度検出器、１４ｃ  第３の温度検出器、
１４ｄ  第４の温度検出器、１５  レーザビーム照射領域、
１６  レーザビーム非照射部分、２５  レーザビーム照射領域、
２６  レーザビーム非照射部分、２０，３０，４０，５０  レンズユニット、
１００  レーザ加工装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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