[发明专利]激光加工装置及激光加工方法

权利要求书

1.一种激光加工装置，其特征在于，

是通过将加工用激光聚光于加工对象物，而在所述加工对象物形成改质区域的激光加工装置，

具备：

测定用光源，其出射测定用光；

聚光用透镜，其将所述加工用激光及所述测定用光聚光于所述加工对象物；

位移检测部，其根据在所述加工对象物的激光入射面被反射的所述测定用光的反射光，检测所述激光入射面的位移；及

成像状态调整部，其将所述测定用光及所述测定用光的反射光的至少任一者的成像状态进行移动，

所述位移检测部具有：

分支部，其将所述测定用光的反射光分支成多个分支反射光；

多个像散附加部，其设置于多个所述分支反射光的光路的各个，对多个所述分支反射光的各个附加互相不同的大小的像散量；

多个光束形状检测部，其设置于多个所述分支反射光的光路的各个，检测附加有像散的多个所述分支反射光各自的光束形状；及

信号取得部，其从多个所述分支反射光的光路之中，选择对应于由所述成像状态调整部进行调整的所述成像状态的一个，根据所选择的所述分支反射光的光路中的所述光束形状检测部的检测结果，取得关于所述位移的信号。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

所述成像状态调整部通过移动所述成像状态来调整偏移量，

所述信号取得部从多个所述分支反射光的光路之中，选择对应于由所述成像状态调整部进行调整的所述偏移量的一个。

3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，

所述分支部将所述测定用光的反射光至少分支成第1分支反射光及第2分支反射光，

所述像散附加部具有：

第1像散附加部，其设置于所述第1分支反射光的光路，将第1像散量附加在所述第1分支反射光；及

第2像散附加部，其设置于所述第2分支反射光的光路，将大于所述第1像散量的第2像散量附加在所述第2分支反射光，

所述信号取得部，

在由所述成像状态调整部进行调整的所述偏移量位于第1范围的情况下，选择所述第1分支反射光的光路，

在由所述成像状态调整部进行调整的所述偏移量位于比所述第1范围深的第2范围的情况下，选择所述第2分支反射光的光路。

4.如权利要求2或第3所述的激光加工装置，其特征在于，

具备：

偏移量设定部，其设定由所述成像状态调整部进行调整的所述偏移量；及

成像状态控制部，其以成为在所述偏移量设定部所设定的所述偏移量的方式，控制所述成像状态调整部。

5.如权利要求1～4中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

具备：

驱动机构，其沿着所述聚光用透镜的光轴方向，使所述加工对象物及所述聚光用透镜的至少任一者进行动作；及

驱动机构控制部，其以在所述信号取得部所取得的所述信号维持目标值的方式使所述驱动机构进行动作。

6.如权利要求1～5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

具备：光轴调整机构，其将所述测定用光的光轴对准所述加工用激光的光轴。

7.如权利要求1～5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，

所述测定用光源能够出射具有彼此不同的波长的多个光的任一者，出射多个波长的光之中具有相对于所述加工对象物的反射率最高的波长的光来作为所述测定用光。

8.一种激光加工方法，其特征在于，

是通过将加工用激光聚光于加工对象物，而在所述加工对象物形成改质区域的激光加工方法，

具备：激光加工步骤，其一边将所述加工用激光由聚光用透镜聚光于所述加工对象物，一边将测定用光由所述聚光用透镜聚光于所述加工对象物，将在所述加工对象物的激光入射面被反射的该测定用光的反射光至少分支成第1分支反射光及第2分支反射光，检测在所述第1分支反射光的光路附加有第1像散量的所述第1分支反射光的光束形状，并且检测在所述第2分支反射光的光路附加有大于所述第1像散量的第2像散量的所述第2分支反射光的光束形状，根据该光束形状的检测结果，取得关于所述激光入射面的位移的信号，以所取得的所述信号维持目标值的方式，沿着所述聚光用透镜的光轴方向，使所述加工对象物及所述聚光用透镜的至少任一者进行动作，

所述激光加工步骤包含：

第1步骤，其设定偏移量；

第2步骤，其在由所述第1步骤所设定的所述偏移量为第1范围的情况下，选择所述第1分支反射光的光路，在由所述第1步骤所设定的所述偏移量为比所述第1范围深的第2范围的情况下，选择所述第2分支反射光的光路；

第3步骤，其以成为在所述第1步骤所设定的所述偏移量的方式，将所述测定用光及所述测定用光的反射光的至少任一者的成像状态进行移动；

第4步骤，其以成为在所述第1步骤所设定的所述偏移量的方式，使所述加工对象物及所述聚光用透镜的至少任一者进行动作；

第5步骤，其在所述第3步骤及所述第4步骤之后，取得所述目标值；及

第6步骤，其在所述第5步骤之后，一边将所述加工用激光由所述聚光用透镜聚光于所述加工对象物，一边在由所述第2步骤所选择的所述分支反射光的光路检测所述光束形状，根据该光束形状的检测结果，取得所述信号，以所取得的所述信号维持所述目标值的方式，沿着所述聚光用透镜的光轴方向，使所述加工对象物及所述聚光用透镜的至少任一者进行动作。