(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、一つの軸に対して同軸に一の方向に案内される、第１の波長の光及び第１の波長の光とは異なる波長である第２の波長の光を、対象物に向ける光学装置であって、
前記軸上に配置され、前記第１の波長の光を透過し、前記第２の波長の光を反射させるとともに、少なくとも前記一の方向と相対する方向に向いた凸面を有する凸型レンズと、
前記軸上であって、前記凸型レンズに対して前記一の方向側に配置され、前記一の方向の側に向いた凹面を少なくとも有し、前記第１の波長の光を透過する凹型レンズと、
前記凸型レンズの外周から距離をおいて、前記凸型レンズに対して前記凹型レンズとは反対側の位置に、開口を設けて配置され、前記凸面に対向するとともに前記第２の波長の光を反射する反射面を有するミラー部材と、を備え、
前記ミラー部材で反射された前記第２の波長の光は前記対象物に向けられ、前記凸型レンズおよび前記凹型レンズを透過した前記第１の波長の光は、平行に調整され、前記対象物に向けられ、更に前記対象物で反射されて、前記凹型レンズ及び前記凸型レンズを透過するように構成される光学装置。
【請求項２】
前記第１の波長の光は可視光であり、前記第２の波長の光はレーザ光である、請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記凸型レンズは誘電体多層膜を備える請求項１または２記載の光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載の光学装置と、
前記対象物を支持する支持部と、
前記対象物の画像を検出する撮像部と、を備え、前記対象物を処理する加工装置。
【請求項５】
レーザ光を照射するレーザ光源と、
可視光を照射する可視光光源と、
を備える、請求項４記載の加工装置。
【請求項６】
前記軸上に配置され、前記レーザ光を反射させて前記軸に沿う方向に案内するとともに、前記可視光を透過する分離ミラーをさらに備える請求項５記載の加工装置。
【請求項７】
前記対象物に関する位置情報を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出した前記位置情報に基づき、前記支持部と前記光学装置との相対位置を調整する位置調整部を備える、請求項４乃至６の何れか一項に記載の加工装置。
【請求項８】
温度を検出する温度検出部を備え、
前記位置調整部は、前記温度に基づき、前記支持部と前記光学装置との相対位置を補正する、請求項７記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光学装置及びレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置として、レーザ光を発振するレーザ発振器と、ワークを支持する支持テーブルと、レーザ光をワークの加工ポイントに導く光学系と、を備えるものが知られている。このようなレーザ加工装置を用いたレーザ加工において、加工精度を検出することで、加工品の欠陥の検出を行う技術が知られている。
【０００３】
例えば、レーザ加工の処理ラインから、一部の加工品を抜き取り、別に設けられた測定器にて加工品の形状などを観察するオフラインでの検査処理を行う。
【０００４】
また、検査の工程数を低減させるために、加工用のレーザ光と測定用の可視光の光路を同軸に揃えて、加工用の光学系と測定用の光学系を組み合わせることで、オンラインでの測定を可能にした加工装置も提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７０３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、測定用の光学系において、レーザ用の加工レンズからワークまでの距離の変動によって、測定の精度が低下する場合がある。そこで、本発明の実施形態は、高精度の測定が可能な光学装置及びレーザ加工装置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】
【０００７】
一実施形態にかかる光学装置は、それぞれが、一つの軸に対して同軸に一の方向に案内される、第１の波長の光及び第１の波長の光とは異なる波長である第２の波長の光を、対象物に向ける光学装置であって、前記軸上に配置され、前記第１の波長の光を透過し、前記第２の波長の光を反射させるとともに、少なくとも前記一の方向と相対する方向に向いた凸面を有する凸型レンズと、前記軸上であって、前記凸型レンズに対して前記一の方向側に配置され、前記一の方向の側に向いた凹面を少なくとも有し、前記第１の波長の光を透過する凹型レンズと、前記凸型レンズの外周から距離をおいて、前記凸型レンズに対して前記凹型レンズとは反対側の位置に、開口を設けて配置され、前記凸面に対向するとともに前記第２の波長の光を反射する反射面を有するミラー部材と、を備え、前記ミラー部材で反射された前記第２の波長の光は前記対象物に向けられ、前記凸型レンズおよび前記凹型レンズを透過した前記第１の波長の光は、平行に調整され、前記対象物に向けられ、更に前記対象物で反射されて、前記凹型レンズ及び前記凸型レンズを透過するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るレーザ加工装置の構成を示す説明図。
【図２】同レーザ加工装置の光学装置の構成を示す説明図。
【図３】同レーザ加工装置の構成と、可視光及びレーザ光の光路を示す説明図。
【図４】他の実施形態に係る凸型分離レンズの構成を示す断面図。
【図５】他の実施形態に係る凹型レンズの構成を示す断面図。
【図６】他の実施形態に係る凹型レンズの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態かかる光学装置１８Ａ、レーザ加工装置１０、及びこれらを用いたレーザ加工方法について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るレーザ加工装置１０の構成を模式的に示す説明図である。図２は光学装置の構成を示す説明図である。図３は、レーザ加工装置１０の構成と、可視光ＶＢ及びレーザ光の光路を示す説明図である。各図中矢印Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ互いに直交する３方向を示す。また、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
【００１０】
図１及び図２に示すように、レーザ加工装置１０は、加工対象であるワーク１２が載置される支持部としてのステージ１１と、ステージ１１に載置されたワーク１２上の加工点にレーザ光ＬＢを照射する加工部１３と、ワーク１２の加工点の画像を取得する観察部１４と、ステージ１１をＸ，Ｙ及びＺ軸方向にそれぞれ移動可能とする移動部１５と、各部を制御する制御部１６と、を備えている。
【００１１】
ステージ１１は、例えば矩形状であって、載置されたワーク１２を保持する保持装置を備える。ステージ１１は、保持装置により載置面上に処理対象としてのワーク１２を固定して保持する。保持装置は、例えばエアー吸着機構などが用いられる。
【００１２】
加工部１３は第２の波長の光であるレーザ光ＬＢを出力するレーザ光源３１と、レーザ光ＬＢを反射する第１の反射ミラー３３と、レーザ光ＬＢを集光する集光レンズ３４と、集光レンズ３４を通過したレーザ光ＬＢを整形するレーザ光マスク３５と、レーザ光マスク３５を通過したレーザ光ＬＢを反射させる誘電体多層膜Ｍａを有する分離ミラー３６と、分離ミラー３６で偏向したレーザ光ＬＢを反射させる誘電体多層膜Ｍａを有する分離部材としての凸型分離レンズ３７と、凸型分離レンズ３７で反射したレーザ光ＬＢを反射して偏向させる誘電体多層膜Ｍａを有する第２の反射ミラー３８（ミラー部材）と、を備えている。
【００１３】
レーザ光源３１は、レーザ光ＬＢを出力する光源であって、第１の反射ミラー３３に向けてレーザ光ＬＢを照射する。例えばレーザ光源３１は、レーザ光学系３２の一部を収容する光学ボックス１７の外部に配置され、第１の光軸１０ｃの側方に外れた位置から、第１の反射ミラー３３に向けて上方にレーザ光ＬＢを出力する。レーザ光ＬＢは、例えば、３０８ｎｍのＸｅＣＬレーザ光、２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光、１９３ｎｍのＡｒＦレーザ光、１５７ｎｍのＦ２レーザ光等、各種波長のレーザ光が適用可能である。ここでは、レーザ光源３１は、例えば波長２４８ｎｍのＫｒｆエキシマレーザ光を出力する。
【００１４】
第１の反射ミラー３３は、例えば光源からのレーザ光ＬＢに対して傾斜する反射面を有し、レーザ光源３１からのレーザ光を、所定方向に位置する集光レンズ３４に向けて反射させる。
【００１５】
集光レンズ３４は、レーザ光ＬＢを集光してマスク３５に向けて案内する。
【００１６】
レーザ光マスク３５は、集光レンズ３４を通ったレーザ光ＬＢのエネルギー密度が低い周囲光を除去することで、レーザ光ＬＢのビーム形状を整形し、分離ミラー３６に向けて案内する。
【００１７】
分離ミラー３６は、可視光ＶＢを透過可能な材料で構成され、例えばＺ方向に沿う第１の光軸１０ｃ上に配置されている。分離ミラー３６は、第１の光軸１０ｃに対して傾斜するとともに、レーザ光マスク３５に対して傾斜した姿勢で対向する表面を備えている。分離ミラー３６の表面には、レーザ光ＬＢを反射させるとともに可視光ＶＢを透過可能な誘電体多層膜Ｍａがコーティングされている。分離ミラー３６は、第１の波長の光である可視光ＶＢを透過するとともに第２の波長の光であるレーザ光ＬＢを反射させる。すなわち、側方から入射するレーザ光ＬＢを、可視光ＶＢと同軸となるように反射及び屈折させて案内する。また、分離ミラー３６は、可視光ＶＢを透過することで、照明ランプ４１からの照明用の可視光ＶＢを上方から下方へ案内する一方で、下方からの観察用の可視光ＶＢを上方へ案内する。
【００１８】
凸型分離レンズ３７は、ステージ１１の上方であって第１の光軸１０ｃ上に配置されている。その凸面３７ａが上向きに配置される凸レンズである。凸型分離レンズ３７の凸面３７ａ上には、誘電体多層膜Ｍａがコーティングされている。凸型分離レンズ３７は、第１の波長の光を透過し、第２の波長の光を反射させる。すなわち、凸型分離レンズ３７は、第１の光軸に沿って上方からＺ軸方向下に向けて入射されるレーザ光ＬＢを、誘電体多層膜Ｍａによって、外方かつ上方に反射させるとともに、上方からＺ軸方向に沿って下方に入射される可視光ＶＢの大部分を収束させるように屈折させるとともに通過させる。具体的には、凸型分離レンズ３７は、照明ランプ４１からの照明用の可視光ＶＢを収束させて上方から下方へ案内する一方で、下方からの観察用の可視光ＶＢを発散させて上方へ案内する。
【００１９】
反射部材としての第２の反射ミラー３８は、例えば第１の光軸１０ｃを避けた外周に配置され、凸型分離レンズ３７の凸面に対向する凹面３８ａを有している。第２の反射ミラー３８は、例えば第１の光軸１０ｃの外周の全周に亘って設けられ、凸型分離レンズ３７の直上の部位に開口が形成されている。第２の反射ミラー３８はその湾曲する内側の凹面３８ａに誘電体多層膜Ｍａがコーティングされている。第２の反射ミラー３８の外面、換言すると凹面３８ａとは反対側の面には可視光ＶＢを吸収する可視光吸収層が設けられている。
【００２０】
第２の反射ミラー３８は、凸型分離レンズ３７によって第１の光軸１０ｃから外れて上向きに外方に向けて偏向されたレーザ光ＬＢを反射させることで、凸型分離レンズ３７の下方に配置される加工点に向けてレーザ光ＬＢを下方かつ内方に偏向して案内する。また、第２の反射ミラー３８は可視光ＶＢを透過し、裏側に形成された可視光吸収層にて吸収する。
【００２１】
観察部１４は、第１の波長の光である可視光ＶＢを発光する可視光光源としての照明ランプ４１と、照明ランプ４１からの可視光ＶＢを反射させて加工点に向けて偏向するハーフミラー４３と、レーザ光ＬＢを減衰するレーザ減衰フィルタ４４と、凸型分離レンズ３７のワーク１２側に配置された凹型レンズ４５と、ハーフミラー４３の上方に配置された撮像部４６と、を備える。
【００２２】
照明ランプ４１は、光学ボックス１７の外部に設置されたランプ本体４１ａと、光学ボックス１７内に配置された照射部４１ｂと、これらを接続する導光用光ファイバ４１ｃと、を備えている。照明ランプ４１は、その側方において第１の光軸１０ｃ上に配置されるハーフミラー４３に向けて可視光ＶＢを照射する。
【００２３】
ハーフミラー４３は、ステージ１１の加工位置の上方であって、第１の光軸１０ｃ上に配置されている。ハーフミラー４３は、図２中左斜め下方に向く反射面を有している。
【００２４】
レーザ減衰フィルタ４４は、入射する光のうち可視光ＶＢを透過するとともに、レーザ光ＬＢを吸収する。レーザ減衰フィルタ４４は第１の光軸１０ｃ上であってハーフミラー４３の下方のワーク１２との間に配置されている。
【００２５】
補正部材としての凹型レンズ４５は、片面に中央が凹む凹面４５ａを有している。凹型レンズ４５は下面に凹面４５ａを形成している。凹型レンズ４５は、第１の光軸１０ｃ上にであって、凸型分離レンズ３７と、凸型分離レンズ３７の直下のワーク１２との間に配置されている。凹型レンズ４５は、レーザ光ＬＢの光路から外れた位置、換言するとレーザ光ＬＢの死角部分に配置されている。すなわち、レーザ光ＬＢは凸型分離レンズ３７の上側の凸面で第１の光軸１０ｃの外周側に外れ、さらに第２の反射ミラー３８によって加工点に集中する光路に案内されるが、凸型分離レンズ３７の裏側に隣接して配置されることで、レーザ光ＬＢの光が届かない位置になっている。この凹型レンズ４５は、凸型分離レンズ３７を通過する際に屈折した可視光ＶＢを、逆方向に再び屈折させることで、光路を平行に案内する。
【００２６】
撮像部４６は、ワーク１２に照射された第１の光軸１０ｃ上であって、ハーフミラー４３上に配置されている。撮像部４６は、制御部１６の制御によって所定のタイミングでＯＮ、ＯＦＦされることにより、下方に位置する加工部分の画像を取得する。撮像部４６は例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の画像センサを備え、例えば入射する可視光ＶＢに応じた画像データを出力する。撮像部４６は、画像取込基板４６ｂ、画像処理計算機４６ｃを介して制御部１６に接続されている。撮像部４６で取得された画像データは画像取込基板４６ａ、画像処理計算機４６ｃに送られる。
【００２７】
レーザ加工装置１０において、加工部１３を構成する集光レンズ３４、レーザ光マスク３５、及び分離ミラー３６と、観察部１４を構成するハーフミラー４３、レーザ減衰フィルタ４４及び撮像部４６とは、光学ボックス１７内の空間の所定位置に収容され、支持されている。光学ボックス１７は、基台に固定される脚部１７ａを備えている。
【００２８】
光学ボックス１７の下端部分にはレンズケース１８が固定されている。レンズケース１８は、円筒状に構成されている。レンズケース１８には、凸型分離レンズ３７、凹型レンズ４５、及び第２の反射ミラー３８が収容されている。
【００２９】
このレンズケース１８と、レンズケース１８内に収容される凸型分離レンズ３７、凹型レンズ４５、及び第２の反射ミラー３８とによって、光学装置１８Ａが構成される。
【００３０】
さらに、レーザ加工装置１０において、光学ボックス１７の外面には、位置検出部としてのレーザ変位計６１や温度検出部としての熱電対６２が設けられている。
【００３１】
熱電対６２は、レーザ加工装置１０の温度を検出可能な位置、例えば光学ボックス１７の下端部であってレンズケース１８近傍に、設けられている。レーザ変位計６１は光学ボックス１７の側面に設けられる。レーザ変位計６１は例えば受光部と投光部を備え、ワーク１２に照射したレーザの受光を検知することで、ワーク１２までの距離を測定する。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、レーザ光ＬＢと可視光ＶＢが、共通の光学装置として、異なる光源から、共通の光軸に導かれ、さらに分離され、共通の加工点に案内されるようになっている。言い換えれば、レーザ光ＬＢと可視光ＶＢの光路を揃えることで、加工用と観察用とで各装置を併用することで、加工ラインにて観察を行うオンライン式の観察が可能になっている。
【００３３】
移動部１５は例えば基台上に設置され、ステージ１１を支持してＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構５１と、そのＺ軸移動機構５１を支持しＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構５２と、Ｘ軸移動機構５２を支持してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構５３と、を備えている。Ｚ軸移動機構５１、Ｘ軸移動機構５２及びＹ軸移動機構５３としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構などが用いられる。
【００３４】
制御部１６は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、各種プログラムや各種情報などを記憶する記憶部とを備えている。記憶部としては、メモリやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが用いられる。
【００３５】
制御部１６は、例えば、各種プログラムや各種情報（位置情報・温度情報など）に基づいて、演算処理を行い位置調整に必要なギャップ値や移動量を決定する。また、制御部１６は、例えば、各種プログラムや各種情報（加工条件情報など）に基づいて、移動機構を制御し、ステージ１１を所定位置に位置決めする位置調整部である。位置調整部は例えば例えばステージ１１を移動させることで、ステージ１１とレンズケース１８との相対位置関係を調整する。
【００３６】
制御部１６は、加工部１３のレーザ光源３１を制御し、所定のタイミングでレーザ光ＬＢを加工部１３に照射することで、穴開け加工などの加工処理を行う。
【００３７】
制御部１６は、観察部１４の照明ランプ４１や撮像部４６の動作を制御することで、所定のタイミングで加工部分の画像を取得する。また、制御部１６は、予め設定されたプログラムに基づき、加工部分の画像から、例えば加工形状が所定の基準範囲内であるか否かを検出し、欠陥を検出する検出処理を行う。
【００３８】
以下、本実施形態のレーザ加工方法について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３９】
本実施形態においては、ワーク１２として、インクジェットヘッド用のノズルプレートを用い、ＫｒＦエキシマレーザを用いたアブレーション加工で、このノズルプレートに、インク吐出用のノズル孔をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ複数列形成する例を示す。
【００４０】
まず、加工前の処理として、レーザ変位計６１で、ワーク１２のＺ方向位置を測定し、表面高さのプロファイルを取得する。また、レーザ加工装置１０の熱膨張を考慮するために、熱電対６２によって周囲の温度を測定する。
【００４１】
制御部１６は移動部１５を制御し、検出したワーク１２の位置や予め記憶された制御プログラムに基づいて、ステージ１１をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させることで、光学装置１８Ａの直下の所定位置に加工点を合せる位置合わせを行う。この際、検出した温度に基づき、光学ボックス１７の脚部１７ａやステージ１１の熱膨張の影響による変位を考慮して位置関係を補正する補正処理を行う。制御部１６は例えばステージ１１を移動させることで、ステージ１１とレンズケース１８との相対位置を補正する。
【００４２】
所定位置にステージ１１をセットした後、制御部１６はレーザ光源３１を制御することで、レーザ光ＬＢを出力する。レーザ光源３１から出力されたレーザ光ＬＢは、第１反射ミラー３３に入射して集光レンズ３４に向けて反射及び偏向される。集光レンズ３４に入射したレーザ光ＬＢは、集光され、レーザ光マスク３５によって整形される。さらに、レーザ光マスク３５を通って整形されたレーザ光ＬＢは、分離ミラー３６によって反射されることで、第１の光軸１０ｃと同軸となるように偏向され、下方の凸型分離レンズ３７に案内される。
【００４３】
そして、凸型分離レンズ３７の凸面に入射したレーザ光ＬＢは、凸面３７ａの誘電体多層膜Ｍａによって反射させられることで、第１の光軸１０ｃからはずれて、外方かつ上方の凹型レンズ４５に向けて案内させられる。凹型レンズ４５に入射したレーザ光ＬＢは、凹面４５ａで反射させられることで、下方であって可視光ＶＢの中心に有る加工点に向けて案内される。レーザ光ＬＢが、処理対象物であるノズルプレート上に結像することで、アブレーション加工により、加工孔１２ａが形成される。
【００４４】
なお、このとき、凸型分離レンズ３７の裏側部分は、レーザ光ＬＢの光路から外れた死角となる。したがって、レーザ光ＬＢは凹型レンズ４５を通らない。
【００４５】
一方で、制御部１６は所定のタイミングで、照明ランプ４１及び撮像部４６の動作を制御することにより、可視光ＶＢを発光させ、所定のタイミングで撮像部４６にて加工部分を撮像する。
【００４６】
可視光ＶＢは、照明ランプ４１からハーフミラー４３に照射され、下方に向けて反射及び偏向され、分離ミラー３６を透過して下方の凸型分離レンズ３７に入射する。凸型分離レンズ３７に入射した可視光ＶＢは、収束方向に屈折し、凹型レンズ４５に入射する。
【００４７】
凹型レンズ４５に入射した可視光ＶＢは、発散方向に屈折することで、再び平行化（テレセントリック化）される。そして、照明ランプ４１から照射された可視光ＶＢは、ノズルプレートで反射させられ、同じ光路を通って、上方に配される凹型レンズ４５、凸型分離レンズ３７、ハーフミラー４３を再び透過して、第１の光軸１０ｃ上に配置される撮像部４６に入射する。
【００４８】
さらに、制御部１６は、撮像部４６で取得した画像データを、画像取込基板４６ａ、画像処理計算機４６ｃに送り、ノイズ除去、二値化、粒子解析により、加工孔の直径を計算する。測定した直径が、孔径仕様範囲外であった場合、品質異常として、制御部１６は、例えば、当該ノズルプレートの加工を中断させ、品質管理システムへの通知を行うとともに、加工再開もしくは、加工停止の指示を待つ。
【００４９】
本実施形態に掛かる光学装置１８Ａ、レーザ加工装置１０、及びレーザ加工方法によれば、可視光ＶＢとレーザ光ＬＢを同軸に案内し、かつ可視光ＶＢを偏向可能な凹型レンズ４５を配置したことで、可視光ＶＢの光軸を平行にすることができる。したがって、オンラインにて検出可能であるとともに、ワーク１２とＣＣＤカメラとの距離変動が有る場合にも、距離変動の影響を受けずに、加工形状を高精度に検出することができる。
【００５０】
例えば、加工孔の孔径の精度仕様が目標孔径±１．０μｍ程度である場合、この精度を実現するためには、ワーク１２と光学装置１８Ａとの間の距離変動は±３μｍまでに安定化する必要がある。例えば凸型レンズのみを備え、凹型レンズ４５を用いない構成では、光学装置１８Ａからワーク１２までの作動距離が±３μｍ変動すると、撮像される孔径は、開口数（ＮＡ）＝０．３の時は±１．０μｍ、ＮＡ＝０．５の時は±１．７μと変動することになる。したがって、仕様±１．０μｍで求められる精度に至らない。これに対し、本実施形態によれば、凹型レンズ４５を配して可視光ＶＢの角度を平行に調整することで、検出される孔径の変動範囲を小さくすることができ、測定精度を向上できる。
【００５１】
また、本実施形態にかかる加工装置によれば、凹型レンズ４５の位置は、レーザ光ＬＢの光路の死角部分であるため、レーザ光ＬＢが凹型レンズ４５に干渉しないことから、加工特性に全く影響を与えずに、加工形状の測定と加工を両立することが可能である。
【００５２】
また、照明ランプ４１においてハーフミラー４３を用いることで、ノズルプレートの照明としても利用することができる。また、加工孔からの可視光線の光量が少ない場合に、照明ランプ４１の正反射光が加工部分からの可視光線となるので、鮮明に加工孔形状を撮影することが可能となる。
【００５３】
また、上記実施形態では、温度変化による変位を考慮することで、光学ボックス１７の脚部１７ａとステージ１１の線膨張係数の差違によって生じる、光学装置１８Ａとワーク１２との距離の変動による影響を補正でき、高精度な加工処理が可能となる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限られず、各種構成を変更して実施可能である。例えば上記第１実施形態において、凸型分離レンズ３７として、上面のみが凸面になっているレンズを適用したが、これに限られるものではなく、例えば他の実施形態として図４に示すように上下両面に凸面１３７ａを有し、そのうち上面にのみ誘電体多層膜Ｍａが形成された凸型分離レンズ１３７を用いてもよい。また、凹型レンズ４５は片面が凹形状である構成を例示したがこれに限られるものではなく、図５に示す様に、凹型レンズ４５に変えて、上下両面が凹面１４５ａを形成する凹型レンズ１４５や、図６に示すように下面のみが凹面２４５ａになっている凹型レンズ２４５も適用可能である。
【００５５】
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、
発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で
実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、
変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると
同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（１）
所定の軸上に配置され、第１の波長の光を透過し、第２の波長の光を反射させる、凸面を有する凸型レンズと、
前記軸上であって、前記凸型レンズの他方側に配置され、凹面を有する凹型レンズと、
前記凸型レンズの外周に配置され、前記凸面に対向する反射面を有するミラー部材と、を備える光学装置。
（２）
前記凸型レンズは誘電体多層膜を備える（１）記載の光学装置。
（３）
処理対象物に対向配置され、所定の軸に沿うレーザ光を反射させて案内する反射面を有するとともに、前記軸に沿う可視光を透過及び屈折させる分離部材と、
前記軸上であって、前記分離部材の前記処理対象物側に配され、前記分離部材を透過した前記可視光を屈折させる補正部材と、を備える光学装置。
（４）
前記分離部材は誘電体多層膜を備える（２）記載の光学装置。
（５）
前記分離部材の前記一方側であって前記軸の外周に配され、前記分離部材の前記反射面で反射した前記レーザ光を、前記処理対象物の前記軸上にある加工点に向ける、反射部材を備える、（３）記載の光学装置。
（６）
（１）乃至（５）のいずれか記載の光学装置と、
前記光学装置の他方側に配され、処理対象物を支持する支持部と、
前記光学装置の一方側に配され、処理対象物に対向して配置され、前記処理対象物の画像を検出する撮像部と、
を備えるレーザ加工装置。
（７）
レーザ光を照射するレーザ光源と、
可視光を照射する可視光光源と、
を備える、（６）記載のレーザ加工装置。
（８）
前記軸上に配置され、前記レーザ光を反射させて前記軸に沿う方向に案内するとともに、前記可視光を透過する分離ミラーをさらに備える（７）記載のレーザ加工装置。
（９）
前記支持部及び前記光学装置の少なくとも一方に関する位置情報を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出した前記位置情報に基づき、前記支持部と前記光学装置との相対位置を調整する位置調整部を備える、（７）または（８）記載のレーザ加工装置。
（１０）
温度を検出する温度検出部を備え、
前記位置調整部は、前記温度に基づき、前記支持部と前記光学装置との相対位置を補正する、（９）記載のレーザ加工装置。
【符号の説明】
【００５６】
１０…レーザ加工装置、１０ｃ…光軸、１１…ステージ、１２…ワーク、１２ａ…加工孔、１３…加工部、１４…観察部、１５…移動部、１６…制御部、１７…光学ボックス、１７ａ…脚部、１８…レンズケース、１８Ａ…光学装置、３１…レーザ光源、３２…レーザ光学系、３３…反射ミラー、３４…集光レンズ、３５…レーザ光マスク、３６…分離ミラー、３７…凸型分離レンズ（分離部材）、３７ａ…凸面、３８…反射ミラー、３８ａ…凹面、４１…照明ランプ、４１ａ…ランプ本体、４１ｂ…照射部、４１ｃ…導光用光ファイバ、４３…ハーフミラー、４４…レーザ減衰フィルタ、４５…凹型レンズ（補正部材）、４５ａ…凹面、４６…撮像部、４６ａ…画像取込基板、４６ｂ…画像取込基板、４６ｃ…画像処理計算機、５１…Ｚ軸移動機構、５２…Ｘ軸移動機構、５３…Ｙ軸移動機構、６１…レーザ変位計（位置検出部）、６２…熱電対、１３７…凸型分離レンズ、１３７ａ…凸面、１４５…凹型レンズ、１４５ａ…凹面、２４５…凹型レンズ、２４５ａ…凹面。
【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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【図６】
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