(57)【要約】【課題】ワークの積層状態にある複数の透明板に対してレーザ加工を施すことができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ光Ｌを発生するレーザ光発生器１６と、複数の透明板１４ａ，１４ｂを積層状態に配置してなるワーク１４との間に、ビームスプリッタ１９等よりなる分割装置１８を設ける。レーザ光発生器１６から発生されるレーザ光Ｌを分割装置１８等により、ワーク１４の各透明板１４ａ，１４ｂに焦点が合うように導光させて照射し、各透明板１４ａ，１４ｂに対して被処理部を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の透明板が積層されてなるワークをレーザ加工するレーザ加工装置において、
レーザ光源と、
該レーザ光源から照射されるレーザ光を合焦するための合焦手段と、
該合焦手段による合焦点を前記ワークを構成する透明板のうち２以上の透明板の内部に作るための導光手段とを備えており、
前記導光手段及び合焦手段は、ワークを構成する透明板に対してレーザ光を同一側から照射させることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
レーザ光源が一つであることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
導光手段は、レーザ光源からのレーザ光を透過光と反射光とに分割する分割手段と、該分割手段により分割された透過光及び反射光を偏光する偏光手段と、該偏光手段により偏光された透過光及び反射光を偏向する偏向手段とによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
偏向手段による偏向向きを変更する変更手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
導光手段は、合焦手段を操作することによって、各透明板に合焦点を作ることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
合焦手段は、光軸上において各ワークに対して接近離間する方向に移動可能な凸レンズにより構成され、
導光手段は、レーザ光の合焦対象を異なる透明板とするために、前記凸レンズを往復移動させる駆動機構とより構成されていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
導光手段と合焦手段とが同一体により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
合焦手段は、一つの光軸上に配置された焦点距離の異なる複数の凸レンズよりな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】
レーザ光源は、多光子吸収可能なレーザ光を照射するものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
レーザ光は、パルス幅が０．００３ｐｓ〜５００ｎｓであることを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
レーザ光は、波長が０．２μｍ〜２．０μｍであることを特徴とする請求項９又は１０に記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】
レーザ光の光軸方向におけるワークの位置を判別するための判別手段を設けたことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに一項に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガラス等の複数の透明板を積層状態に配置してなるワークにレーザ光を照射して、複数の透明板に切断等のための被処理部を形成するようにしたレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルやプラズマディスプレイパネルは、２枚の透明ガラス板間に液晶や放電セル等を介在させて構成されている。そして、これらのパネルの製造に際しては、ワークとしての大面積の２枚のガラス製透明板を、ダイヤモンドや超硬チップ等よりなる切断具により所定の大きさに切り分けるという作業が行われていた。この場合、ダイヤモンド等による機械的切断方法では、切断予定ラインやその周囲に割れやひびが入りやすいため、ワークの切断端面が粗状になり、後工程において透明板の切断端面を研磨あるいは研削処理する必要があって、加工が面倒で手間がかかるという問題があった。
【０００３】
このような問題に対処するため、例えば、特許文献１に開示されるように、透明板の内部に焦点が合うようにレーザ光を照射して、透明板の切断予定ラインの位置に溶融処理領域等の被処理部を形成し、その被処理部に沿って透明板を切り分けることができるようにしたレーザ加工装置も従来から提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この従来のレーザ加工装置においては、１枚の透明板に対してのみレーザ光を照射するようになっているため、前記のように２枚の透明板を備えた液晶パネル等のワークを加工する場合には、２回の工程に分けてレーザ加工を施す必要がある。よって、やはり加工が面倒で時間がかかるものであった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、積層状態にある複数の透明板に対してレーザ加工を施すことができるレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明においては、レーザ光源と、該レーザ光源から照射されるレーザ光を合焦するための合焦手段と、該合焦手段による合焦点を前記ワークを構成する透明板のうち２以上の透明板の内部に作るための導光手段とを備えており、前記導光手段及び合焦手段は、ワークを構成する透明板に対してレーザ光を同一側から照射させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明においては、請求項１記載の発明において、レーザ光源が一つであることを特徴とする。
請求項３記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明において、導光手段は、レーザ光源からのレーザ光を透過光と反射光とに分割する分割手段と、該分割手段により分割された透過光及び反射光を偏光する偏光手段と、該偏光手段により偏光された透過光及び反射光を偏向する偏向手段とによって構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明においては、請求項３記載の発明において、偏向手段による偏向向きを変更する変更手段を備えていることを特徴とする。
請求項５記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明において、導光手段は、合焦手段を操作することによって、各透明板に合焦点を作ることを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の発明においては、請求項５に記載の発明において、合焦手段は、光軸上において各ワークに対して接近離間する方向に移動可能な凸レンズにより構成され、導光手段は、レーザ光の合焦対象を異なる透明板とするために、前記凸レンズを往復移動させる駆動機構とより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項７記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明において、導光手段は、合焦手段により構成されていることを特徴とする。
請求項８記載の発明においては、請求項７に記載の発明において、合焦手段は、一つの光軸上に配置された焦点距離の異なる複数の凸レンズよりなることを特徴とする。
【００１１】
請求項９記載の発明においては、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明において、レーザ光源は、多光子吸収可能なレーザ光を照射するものである。
請求項１０記載の発明においては、請求項９に記載の発明において、レーザ光は、パルス幅が０．００３ｐｓ〜５００ｎｓであることを特徴とする。
【００１２】
請求項１１記載の発明においては、請求項９又は１０に記載の発明において、レーザ光は、波長が０．２μｍ〜２．０μｍであることを特徴とする。
請求項１２記載の発明においては、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発明において、レーザ光の光軸方向におけるワークの位置を判別するための判別手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、積層状態にある複数の透明板に対して同時にレーザ加工を適切に施すことができ、透明板の切断作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。勿論、本発明の技術的範囲は、下記実施形態そのものに何ら限定されるものではない。
（第１実施形態）
まず、この発明の第１実施形態を、図１に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、この実施形態のレーザ加工装置においては、ワーク支持台１１がＸ軸ステージ１２及びＹ軸ステージ１３を介して、水平面内でＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能に配設されている。ワーク支持台１１上には、ワーク１４が高摩擦係数を有するワーク保持止用のテープ１５を介して着脱可能に載置保持されている。なお、このテープ１５を設けることなく、ワーク支持台１１の上面に開口するエア吸引口（図示しない）からのエアの吸引によりワーク１４を保持してもよい。このワーク１４は、所定間隔をおいて積層状態に配置された表裏２枚のガラス製の透明板１４ａ，１４ｂ（厚さ０．５〜１．７ｍｍ程度）と、それらの透明板１４ａ，１４ｂ間に介装された液晶等の介在物１４ｃ（厚さ０．１ｍｍ以下）とを有している。
【００１６】
前記ワーク支持台１１の上方にはレーザ光発生器１６が配設され、このレーザ光発生器１６からレーザ光Ｌが図１の横方向に発生される。レーザ光発生器１６からのレーザ光Ｌの光軸上には凸レンズ１７が配置されるとともに、その凸レンズ１７を介してレーザ光発生器１６の反対側には分割装置１８が配設されている。この実施形態においては、分割装置１８がビームスプリッタ１９によって構成されている。そして、ビームスプリッタ１９によりレーザ光発生器１６からのレーザ光Ｌが透過光（レーザ光Ｌ１）と反射光（レーザ光Ｌ２）とに分割される。ここで、凸レンズ１７は、本実施形態の必須の構成ではない。
【００１７】
前記ビームスプリッタ１９のレーザ光発生器１６と反対側には、フィルタ機能を有するλ／４板よりなる第１波長板２０が配設されるとともに、この第１波長板２０を介してビームスプリッタ１９の反対側に第１ミラー２１が第１焦点位置調整装置２２により矢印Ａで示すように透過光の光軸方向に沿って位置調整可能に配設されている。そして、ビームスプリッタ１９からの透過光である一方のレーザ光Ｌ１が第１波長板２０、第１ミラー２１、ビームスプリッタ１９及び凸レンズ２３をそれぞれ反射又は透過して、ワーク１４の表側の透明板１４ａに対してその厚さ方向の中間部において合焦される。
【００１８】
前記ビームスプリッタ１９のワーク１４と反対側の上部には、フィルタ機能を有するλ／４板よりなる第２波長板２４が配設されるとともに、その第２波長板２４を介したビームスプリッタ１９の反対側には第２ミラー２５が第２焦点位置調整装置２６により矢印Ｂで示すように反射光の光軸方向に沿って位置調整可能に配設されている。そして、ビームスプリッタ１９により偏向された他方のレーザ光Ｌ２が第２波長板２４、第２ミラー２５、ビームスプリッタ１９及び凸レンズ２３をそれぞれ反射又は透過して、ワーク１４の裏側の透明板１４ｂにおいてその厚さ方向の中間部に対して合焦される。
【００１９】
さて、このレーザ加工装置において、ワーク１４にレーザ加工を施す場合には、ワーク支持台１１上にテープ１５を介してワーク１４を位置決め固定する。この状態で、第１，第２焦点位置調整装置２２，２６によりレーザ光Ｌ１，Ｌ２の焦点距離が調節された状態で、レーザ加工装置が起動されると、Ｘ軸ステージ１２及びＹ軸ステージ１３の作動により、ワーク支持台１１がＸ軸方向あるいはＹ軸方向、又はそれらの合成方向に移動される。それとともに、レーザ光発生器１６からレーザ光Ｌが発生されて、そのレーザ光Ｌが分割装置１８のビームスプリッタ１９により２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２として分割される。
【００２０】
そして、分割された一方のレーザ光Ｌ１が第１波長板２０、第１ミラー２１、ビームスプリッタ１９及び凸レンズ２３を介して、ワーク１４の表側の透明板１４ａの内部に対して合焦されるように照射される。それとともに、偏向された他方のレーザ光Ｌ２が第２波長板２４、第２ミラー２５、ビームスプリッタ１９及び凸レンズ２３を介して、ワーク１４の裏側の透明板１４ｂの内部に対して合焦されるように照射される。これにより、ワーク１４の両透明板１４ａ，１４ｂに対して切断のための溶融処理領域等の被処理部が同時に形成される。この溶融処理は、溶融部が形成される場合と、溶融せずにひび割れが形成される場合（絶縁破壊が起こる場合）と、溶融部及びひび割れ部が近接して形成される場合とがある。
【００２１】
以上ように、このレーザ加工装置においては、積層状態の透明板１４ａ，１４ｂを有するワーク１４に対して、その一方向からレーザ光を照射することにより、両透明板１４ａ，１４ｂに対して同時にレーザ加工を施して、多光子吸収による溶融処理領域を形成することができる。よって、ワーク１４の加工作業を容易かつ短時間に行うことができる。
【００２２】
また、ワーク１４に対して表裏両面からレーザ光を同時に照射することなく、一方向からレーザ光を照射しているため、ワーク１４に対するレーザ光の照射領域がワーク１４の外周縁付近に限定されることはない。ちなみに、側面形横Ｕ持形の支持装置の先端（上下両端）にレーザ光照射部を設けて、ワークに対してその表裏両面からレーザ光を照射するようにすることも考えられるが、このようにした場合には、前記支持装置の奥行き寸法に制限を受け、ワークの外周部のみにしたレーザ光を照射できない。従って、ワーク１４の任意の位置にレーザ加工を施すことができて、ワーク１４を所望の大きさに容易に切り分けることができる。この場合、切り分け位置は多光子による溶融処理部であるため、ダイヤモンドによる機械的手法とは異なり、切断予定ラインやその周囲に割れやひびが入るようなことはなく、後工程を簡略化できる。
【００２３】
ここで、この第１実施形態においてレーザ光発生器は、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム：イットリウム・アルミニウム・ガーネット）加工機である。そして、この第１実施形態におけるレーザ光のパルス幅は０．００３ｐｓ〜５００ｎｓの範囲内で、１０ｐｓ〜０．１ｎｓの範囲内がより好ましい。また、この第１実施形態におけるレーザ光の波長は０．２μｍ〜２．０μｍの範囲内で、０．９μｍ〜１．５μｍの範囲内がより好ましい。
【００２４】
なお、レーザ光発生器１６は、特許請求の範囲に記載のレーザ光源に対応し、分割装置１８（ビームスプリッタ１９）は、分割手段に対応し、第１ミラー２１および第２ミラー２５は、偏向手段に対応し、第１波長板２０および第２波長板２４は、偏光手段に対応し、凸レンズ１７および凸レンズ２３は、合焦手段に対応し、分割装置１８、ビームスプリッタ１９、第１ミラー２１、第２ミラー２５、第１波長板２０および第２波長板は、導光手段にも対応する。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、第２実施形態以降の各実施形態の説明においては、各実施形態の特徴的な構成及び作用を中心に説明する。
【００２６】
さて、第２実施形態においては、図２に示すように、第１ミラー２１が第１焦点位置調整装置２２により光軸方向へ位置調整可能に構成されるとともに、第１傾斜角度調整装置３１により光軸方向に対して傾斜角度調整可能に構成されている。同様に、第２ミラー２５が第２焦点位置調整装置２６により光軸方向へ位置調整可能に構成されるとともに、第２傾斜角度調整装置３２により光軸方向に対して傾斜角度調整可能に構成されている。
【００２７】
従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この第２実施形態においては、第１及び第２傾斜角度調整装置３１，３２にて第１及び第２ミラー２１，２５の傾斜角度を調整することにより、レーザ光Ｌ１，Ｌ２が異なる方向を導光するようにそのレーザ光の光軸角度が相互に異なり、ワーク１４の各透明板１４ａ，１４ｂに対するレーザ光Ｌ１，Ｌ２の焦点位置を水平面内でＸ軸方向又はＹ軸方向に所望量だけ変位させることができる。従って、両透明板１４ａ，１４ｂに対して異なった位置に被処理部を形成したり、両透明板１４ａ，１４ｂの同一位置に対して時間差を設けて被処理部を形成したりする必要がある場合に有効である。
【００２８】
なお、第１及び第２ミラー２１，２５の一方のみに傾斜角度調整装置を設けても、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸角度を相互に異ならせることができる。
（第３，４実施形態）
次に、この発明の第３実施形態について説明する。
【００２９】
第３実施形態においては、図３に示すように、レーザ光発生器１６がビームスプリッタ１９を介してワーク１４の反対側に配置されるとともに、第１波長板２０と第１ミラー２１との間に凸レンズ２７が配置されている。また、第２波長板２４、第２ミラー２５及び第２焦点位置調整装置２６は、ビームスプリッタ１９を介して第１波長板２０等の反対側に配置されている。本実施形態のように、レーザ光発生器１６からビームスプリッタ１９までの距離が近い場合には、凸レンズ２７は必須であり、この凸レンズ２７は、特許請求の範囲に記載の合焦手段に対応する。
【００３０】
そして、レーザ光発生器１６からのレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ１９により透過光であるレーザ光Ｌ１と反射光であるレーザ光Ｌ２とに分割される。その後、レーザ光Ｌ１はビームスプリッタ１９を透過するとともに、凸レンズ２３を通って、透明板１４ｂに合焦され、レーザ光Ｌ２はビームスプリッタ１９で反射されるとともに、第２ミラー２５で反射され、次いで、第１ミラー２１で反射され、そしてビームスプリッタ１９で反射されて、凸レンズ２７を通って透明板１４ａに合焦される。
【００３１】
第４実施形態においては、図４に示すように、第１焦点位置調整装置２２に第２傾斜角度調整装置３２が付設され、第１ミラー２１を傾斜させて、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸に角度差を設け、透明板１４ａ，１４ｂに対する合焦位置を異ならせたものである。
【００３２】
従って、この第３，４実施形態においては、それぞれ前記第１，２実施形態と同様な作用を有するばかりでなく、この第３，４実施形態においては、レーザ光発生器１６がビームスプリッタ１９を介してワーク１４の反対側に配置され、その両側に第１及び第２ミラー２１，２５等が配置されるため、装置全体を小型化することが可能になる。
【００３３】
なお、第４実施形態においては、傾斜角度調整装置を第２焦点位置調整装置２６に付設したり、第１，第２焦点位置調整装置２２，２６の双方に付設したりしてもよい。
（第５，６実施形態）
次に、この発明の第５，６実施形態を説明する。
【００３４】
これらの第５，６実施形態においては、図５及び図６に示すように、それぞれ前記第３、４実施形態において、凸レンズ２７の代わりに、レーザ光発生器１６とビームスプリッタ１９との間に凹レンズ２８を配置したものである。ここで、凹レンズ２８は、特許請求の範囲に記載の合焦手段に対応する。
【００３５】
この第５，６実施形態の作用は、前記第３，４実施形態の作用と同様である。
（第７実施形態）
次に、この発明の第７実施形態を説明する。
【００３６】
この第７実施形態においては、図７に示すように、ビームスプリッタ３３とワーク１４との間に第１凸レンズ３４が配置されている。また、ビームスプリッタ３３を介してレーザ光発生器１６の反対側にミラー３５が配置され、そのミラー３５とワーク１４との間に第２凸レンズ３７が配置されている。第１凸レンズ３４及び第２凸レンズ３７は、それぞれ第１焦点位置調整装置２２及び第２焦点位置調整装置２６により透明板１４ａ及び透明板１４ｂに対する焦点距離が調節されるようになっている。ここで、ビームスプリッタ３３は、特許請求の範囲に記載の分割手段に対応し、第１凸レンズ３４および第２凸レンズ３７は、合焦手段に対応し、ミラー３５は、偏向手段に対応する。
【００３７】
そして、レーザ光発生器１６から発生されるレーザ光Ｌがビームスプリッタ３３において異なる位置における２つの平行なレーザ光Ｌ１，Ｌ２に分割される。そして、それらのレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ透明板１４ａ，１４ｂに合焦される。
【００３８】
なお、ミラー３５を傾斜角度調整装置３６により傾斜角度調整可能に配設して、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸に角度差を持たせてもよい。
この第７実施形態においては、第１実施形態と同様な作用を得ることができる。
【００３９】
（第８実施形態）
次に、この発明の第８実施形態を説明する。
この第８実施形態においては、図８及び図９に示すように、複合凸レンズ３８を備えている。この複合凸レンズ３８は凸レンズ本体３９の両面に一対の付加凸レンズ４０を貼着して一体に形成され、中心部３８ａと外周部３８ｂとにおいて焦点距離が異なるように構成されている（付加凸レンズが中心部３８ａを構成し、凸レンズ本体３９が外周部３ｂを構成する）。そして、レーザ光発生器１６から発生されたレーザ光Ｌが複合凸レンズ３８の中心部３８ａ及び外周部３８ｂを通過することにより、同軸上において焦点距離が異なる２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２に分けられる。一方のレーザ光Ｌ１はワーク１４の表側の透明板１４ａの内部に対して合焦され、他方のレーザ光Ｌ２はワーク１４の裏側の透明板１４ｂの内部に対して合焦される。ここで、複合凸レンズ３８は、特許請求の範囲に記載の導光手段および合焦手段に対応し、導光手段と合焦手段とが同一体で構成されたものである。
【００４０】
なお、この実施形態においては、ワーク支持台１１側に焦点位置調整装置４１が設けられている。そして、この焦点位置調整装置４１によりワーク支持台１１上のワーク１４がＺ軸方向へ移動されることにより、ワーク１４の透明板１４ａ，１４ｂに対するレーザ光Ｌ１，Ｌ２の焦点位置が調整される。
【００４１】
従って、この第８実施形態においては、前記各実施形態におけるビームスプリッタ１９，３３や第１及び第２ミラー２１，２５等が不要になり、構成が簡単になる。
（第９実施形態）
次に、この発明の第９実施形態を説明する。
【００４２】
この第９実施形態においては、図１０に示すように、同一光軸上に隣接配置された径の異なる大小２枚の凸レンズ４４，４５を備えている。そして、レーザ光発生器１６から発生されたレーザ光Ｌが径の異なる２枚の凸レンズ４４，４５を通過することにより、レーザ光Ｌが同軸で同方向を導光する２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２に分けられる。一方のレーザ光Ｌ１はワーク１４の表側の透明板１４ａの内部に対して合焦され、他方のレーザ光Ｌ２はワーク１４の裏側の透明板１４ｂの内部に対して合焦される。なお、図１０に２点鎖線で示すように、前記両凸レンズ４４，４５の光軸方向における前後の配置は逆転してもよい。ここで、凸レンズ４４，４５は、特許請求の範囲に記載の導光手段および合焦手段に対応し、導光手段と合焦手段とが同一体で構成されたものである。
【００４３】
従って、この第９実施形態においては、第８実施形態と同様な作用を有する。
（第１０実施形態）
次に、この発明の第１０実施形態を説明する。
【００４４】
この第１０実施形態においては、図１１に示すように、Ｚ軸方向へ移動可能に配設された可動凸レンズ４２と、移動装置４３とを備えている。そして、可動凸レンズ４２が移動装置４３により、図６に実線で示す上方位置と鎖線で示す下方位置とに交互に移動される。これにより、レーザ光発生器１６から発生されるレーザ光Ｌの合焦位置が変更される。
【００４５】
可動凸レンズ４２が上方位置に移動された場合のレーザ光Ｌ１は、ワーク１４の表側の透明板１４ａの内部に対して合焦され、可動凸レンズ４２が下方位置に移動された場合のレーザ光Ｌ２は、ワーク１４の裏側の透明板１４ｂの内部に対して合焦される。ここで、可動凸レンズ４２は、特許請求の範囲に記載の合焦手段に対応し、移動装置４３は、導光手段に対応する。
【００４６】
従って、この第１０実施形態においては、光学系の部品は可動凸レンズ４２だけであるため、構成が簡単である。
（第１１実施形態）
次に、この発明の第１１実施形態について説明する。
【００４７】
この第１１実施形態においては、図１２に示すように、ワーク１４のＺ方向における位置，つまり、レーザ光発生器１６に対するワーク１４の位置をレーザ光軸上で検出するようにしたものである。すなわち、第１波長板２０と第１ミラー２１との間の光軸上においてミラー６１が配置されるとともに、そのミラー６１の近傍に半導体レーザ装置よりなるレーザ光発生器６２が配置されている。また、ビームスプリッタ１９と第２波長板２４との間の光軸上にはミラー６３が配置されるとともに、その近傍には判別手段を構成するセンサ６４が配置されている。ここで、ミラー６１、レーザ光発生器６２、ミラー６３、及びセンサ６４は、特許請求の範囲に記載の判別手段に対応する。
【００４８】
ここで、レーザ光発生器６２から発生されたレーザ光Ｌ３がビームスプリッタ１９で反射されて凸レンズ２３を介してワーク１４に照射される。センサ６４は、ミラー６３を介してワーク１４上の合焦状態を監視する。ワーク１４の上面に対してレーザ光Ｌ３が合焦状態のときには、その焦点は円形で小面積の焦点画像となってセンサ６４により検出される。焦点がプラス側又はマイナス側にずれたときには、焦点画像がそれぞれ異なる方向に歪む。例えば、焦点が、プラス側にずれた場合は、楕円形になり、マイナス側にずれた場合は前記楕円形から９０度変位した楕円形となる。また、焦点のずれ量に応じて、焦点画像の面積が広くなる。このため、センサ６４で検出された焦点画像を解析処理することにより、合焦の有無，ずれの方向及びすれ量を判断でき、その判断結果からレーザ光発生器１６に対するワーク１４の光軸上における接近離間程度が判別される。
【００４９】
そして、センサ６４の検出により判断されたワーク１４の位置と、あらかじめ設定されているワーク１４の透明板１４ａ，１４ｂ及び介在物１４ｃの厚さ等のデータとに応じて、第１，第２焦点位置調整装置２２，２６が動作され、レーザ光Ｌ，Ｌ１が透明板１４ａ，１４ｂ上の適切位置に合焦されるように第１，第２ミラー２１，２５が移動調節される。
【００５０】
従って、この第１１実施形態においては、レーザ加工を行うための光路と同一の光路を使って、ワーク１４の位置を判別すること（換言すれば、ワーク１４の表面までの距離を測定すること）が可能となる。ひいては、ワーク１４の位置（ワーク１４と光学系部材（導光手段および合焦手段）との距離）を正確に判別（測定）することが可能となる。
【００５１】
（第１２実施形態）
次に、この発明の第１２実施形態を説明する。
この第１２実施形態においては、図１３及び図１４に示すように、分割装置１８にレーザ光の光路を阻害しない構造のブラケット７１を介して判別手段としての検出装置７２が支持されている。検出装置７２は、半導体レーザ光発生器７３と検出素子７４とを備えている。このレーザ光発生器７３からのレーザ光Ｌ３がレーザ光発生器７３に内蔵された光学系の作用により、ワーク１４上に合焦されるようになっている。ここで、検出装置７２は、特許請求の範囲に記載の判別手段に対応する。
【００５２】
そして、レーザ光発生器７３からのレーザ光Ｌ３がワーク１４の上面に照射され、その反射光が検出素子７４で検出され、前記第１２実施形態と同様に、ワーク１４上の合焦の状態が判断され、合焦していない場合は、そのずれ量及びずれの方向が検出され、その検出結果に応じて、レーザ光発生器１６に対するワーク１４の光軸上における接近離間程度が判別される。従って、第１２実施形態と同様に、レーザ光Ｌ，Ｌ１がワーク１４の透明板１４ａ，１４ｂ上の適切位置に合焦されるように第１，第２ミラー２１，２５が移動調節される。
【００５３】
更に、この第１３実施形態において、図１５に示すように、検出装置７２に対し、レーザ光発生器７３及び検出素子７４に光路を形成するための光ファイバ７５を設けてもよい。この光ファイバ７５は、撓曲により形状変形可能である。
【００５４】
従って、この第１２実施形態においては、レーザ加工のための光路を使用することなく、ワーク１４の位置を判別することが可能となる。ひいては、判別のための機構を簡素化することができるとともに、レーザ加工のための光学系部材（導光手段）に対して容易に着脱できる。特に、光ファイバ７５を使った場合には、光ファイバ７５の変形により、検出用レーザ光Ｌ３の照射位置及び検出素子７４への入射位置を自在に調節でき、検出装置７２の取付位置のずれ等に対して簡単に対処することも可能となる。
【００５５】
（変更例）
上記実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形をすることが可能である。以下、具体例を示す。
【００５６】
・  前記各実施形態とは逆に、レーザ照射時に、光学系側をワーク１４に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させて、レーザ光によるワーク１４の加工部位を変化させるように構成すること。
【００５７】
・  前記各実施形態において、レーザ光発生器１６から発生されるレーザ光Ｌを３つ以上の複数のレーザ光に偏向させて、ワーク１４の３枚以上の複数の透明板に対して照射するように構成すること。
【００５８】
・  前記各実施形態におけるＹＡＧレーザ装置に代えて、パルスレーザ光を発生させる装置、例えば、エキシマレーザ装置等を用いること。
・  前記第１１及び第１２実施形態において、焦点位置からの反射光をナイフエッジ等で２分割して、光のパワーバランスを判別し、そのパワーバランスの状態から光軸方向におけるワーク１４の位置を判別すること。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図２】第２実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図３】第３実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図４】第４実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図５】第５実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図６】第６実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図７】第７実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図８】第８実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図９】図８のレーザ加工装置の可動凸レンズを分解して示す構成図。
【図１０】第９実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図１１】第１０実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図１２】第１１実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図１３】第１２実施形態のレーザ加工装置を示す構成図。
【図１４】第１２実施形態の検出装置を示す側面図。
【図１５】第１２実施形態の検出装置の変形例を示す側面図。
【符号の説明】
【００６０】
１１…ワーク支持台、１４…ワーク、１４ａ，１４ｂ…透明板、１６…レーザ光源、１７…凸レンズ、１８…分割装置、１９…ビームスプリッタ、２１…第１ミラー、２２…第１焦点位置調整装置、２３…凸レンズ、２５…第２ミラー、２６…第２焦点位置調整装置、２７…凸レンズ、３３…ビームスプリッタ、３５…ミラー、３８…複合凸レンズ、４２…可動凸レンズ、４４…凸レンズ、４５…凸レンズ、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…レーザ光，６４…センサ、７４…検出素子。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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