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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024179031
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】レーザ加工装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/00 20140101AFI20241219BHJP
B23K 26/70 20140101ALI20241219BHJP
G02B 26/10 20060101ALN20241219BHJP
【ＦＩ】
B23K26/00 Q
B23K26/70
B23K26/00 M
G02B26/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097520
(22)【出願日】2023-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000236436
【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140442
【弁理士】
【氏名又は名称】柴山 健一
(72)【発明者】
【氏名】是松 克洋
(72)【発明者】
【氏名】荻原 孝文
(72)【発明者】
【氏名】坂本 剛志
【テーマコード（参考）】
2H045
4E168
【Ｆターム（参考）】
2H045AG06
2H045BA12
4E168AE01
4E168CA06
4E168CA15
4E168CB03
4E168CB07
4E168DA43
4E168EA17
4E168EA24
4E168KA15
(57)【要約】
【課題】対物レンズ部の光出射面の汚れの状態を確実に把握することができるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置１は、対象物Ｗを支持する支持部７と、レーザ光Ｌを出射する光源８１と、測距光を出射する光源と、レーザ光Ｌ及び測距光を対象物Ｗ側に透過させる対物レンズ部と、対象物Ｗによって反射されて対象物Ｗ側から対物レンズ部を透過した測距光の反射光を検出する光検出部と、光検出部による検出結果に基づいて、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得する処理部と、を備える。測距光の光軸及び反射光の光軸の少なくとも一方は、対物レンズ部の光出射面において、対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている。
【選択図】図１
【解決手段】レーザ加工装置１は、対象物Ｗを支持する支持部７と、レーザ光Ｌを出射する光源８１と、測距光を出射する光源と、レーザ光Ｌ及び測距光を対象物Ｗ側に透過させる対物レンズ部と、対象物Ｗによって反射されて対象物Ｗ側から対物レンズ部を透過した測距光の反射光を検出する光検出部と、光検出部による検出結果に基づいて、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得する処理部と、を備える。測距光の光軸及び反射光の光軸の少なくとも一方は、対物レンズ部の光出射面において、対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を支持する支持部と、
加工光を出射する第１光源と、
非加工光を出射する第２光源と、
前記加工光及び前記非加工光を前記対象物側に透過させる対物レンズ部と、
前記対象物によって反射されて前記対象物側から前記対物レンズ部を透過した前記非加工光の反射光を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に基づいて、前記対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得する処理部と、を備え、
前記非加工光の光軸及び前記反射光の光軸の少なくとも一方は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている、レーザ加工装置。
加工光を出射する第１光源と、
非加工光を出射する第２光源と、
前記加工光及び前記非加工光を前記対象物側に透過させる対物レンズ部と、
前記対象物によって反射されて前記対象物側から前記対物レンズ部を透過した前記非加工光の反射光を検出する光検出部と、
前記光検出部による検出結果に基づいて、前記対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得する処理部と、を備え、
前記非加工光の光軸及び前記反射光の光軸の少なくとも一方は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている、レーザ加工装置。
【請求項2】
前記非加工光の前記光軸は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の前記光軸から前記所定方向における一方の側にオフセットしており、
前記反射光の前記光軸は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の前記光軸から前記所定方向における他方の側にオフセットしている、請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記反射光の前記光軸は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の前記光軸から前記所定方向における他方の側にオフセットしている、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項3】
前記所定方向は、前記対象物に照射される前記加工光が前記対象物に対して相対的に移動する方向である、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項4】
前記処理部は、前記光検出部による検出結果に基づいて、前記対象物が有する所定面の高さに関する情報を取得する、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項5】
前記処理部は、前記汚れに関する前記情報を表示するディスプレイを含む、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項6】
前記対物レンズ部は、
前記加工光を前記対象物に集光する少なくとも一つのレンズと、
前記少なくとも一つのレンズを保持している鏡筒と、
前記鏡筒に対して着脱可能であり、前記光出射面を有する保護カバーと、を含む、請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記加工光を前記対象物に集光する少なくとも一つのレンズと、
前記少なくとも一つのレンズを保持している鏡筒と、
前記鏡筒に対して着脱可能であり、前記光出射面を有する保護カバーと、を含む、請求項１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、レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
対象物を支持する支持部と、加工光を出射する光源と、光源から出射された加工光を調整するレーザ光調整部及びレーザ光調整部によって調整された加工光を対象物に集光する対物レンズ部を有するレーザ加工ヘッドと、レーザ加工ヘッドを移動させる移動部と、を備えるレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなレーザ加工装置は、ウェハを分割するダイシング加工、ウェハを薄化するスライシング加工、ウェハから外周部を除去するトリミング加工等、様々な用途に利用し得る点で、極めて有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－０６９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したようなレーザ加工装置では、レーザ加工ヘッドにおいて加工光を対象物に集光する対物レンズ部の光出射面に汚れが付着する場合がある。そのような場合に対物レンズ部の光出射面の汚れの状態を把握することは、加工品質の低下を防止する上で、極めて重要である。
【0005】
そこで、本発明は、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態を確実に把握することができる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】
【0006】
本発明のレーザ加工装置は、［１］「前記対象物を支持する支持部と、加工光を出射する第１光源と、非加工光を出射する第２光源と、前記加工光及び前記非加工光を前記対象物側に透過させる対物レンズ部と、前記対象物によって反射されて前記対象物側から前記対物レンズ部を透過した前記非加工光の反射光を検出する光検出部と、前記光検出部による検出結果に基づいて、前記対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得する処理部と、を備え、前記非加工光の光軸及び前記反射光の光軸の少なくとも一方は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている、レーザ加工装置」である。
【0007】
上記［１］に記載のレーザ加工装置では、第２光源から出射された非加工光が対物レンズ部を透過して対象物に照射され、対象物によって反射された非加工光の反射光が対物レンズ部を透過して光検出部によって検出される。このとき、非加工光の光軸及び反射光の光軸の少なくとも一方が、対物レンズ部の光出射面において、対物レンズ部の光軸から所定方向にオフセットしている。ここで、加工光の照射によって対象物の加工が実施される際には、対物レンズ部の光出射面の中央領域（光軸を含む中央領域）に比べ、対物レンズ部の光出射面の周囲領域（中央領域を包囲する周囲領域）に汚れが付着しやすい（これは、本発明者らが見出した知見である）。そのため、上述したように非加工光の反射光を検出することで、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報を取得することができる。よって、上記［１］に記載のレーザ加工装置によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態を確実に把握することができる。
【0008】
本発明のレーザ加工装置は、［２］「前記非加工光の前記光軸は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の前記光軸から前記所定方向における一方の側にオフセットしており、前記反射光の前記光軸は、前記対物レンズ部の前記光出射面において、前記対物レンズ部の前記光軸から前記所定方向における他方の側にオフセットしている、上記［１］に記載のレーザ加工装置」であってもよい。当該［２］に記載のレーザ加工装置によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態が非加工光及び反射光のそれぞれに反映されやすくなるため、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態をより確実に把握することができる。
【0009】
本発明のレーザ加工装置は、［３］「前記所定方向は、前記対象物に照射される前記加工光が前記対象物に対して相対的に移動する方向である、上記［１］又は［２］に記載のレーザ加工装置」であってもよい。加工光の照射によって対象物の加工が実施される際に、例えば、対象物に照射される加工光が対象物に対して相対的に移動する方向が一定であると、対物レンズ部の光出射面の周囲領域のうち当該方向における対物レンズ部の光軸の両側の部分に特に汚れが付着しやすい（これは、本発明者らが見出した知見である）。したがって、当該［３］に記載のレーザ加工装置によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態をより確実に把握することができる。
【0010】
本発明のレーザ加工装置は、［４］「前記処理部は、前記光検出部による検出結果に基づいて、前記対象物が有する所定面の高さに関する情報を取得する、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載のレーザ加工装置」であってもよい。当該［４］に記載のレーザ加工装置によれば、同一の第２光源及び光検出部を用いて、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報、及び対象物の所定面の高さに関する情報を取得することができる。
【0011】
本発明のレーザ加工装置は、［５］「前記処理部は、前記汚れに関する前記情報を表示するディスプレイを含む、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載のレーザ加工装置」であってもよい。当該［５］に記載のレーザ加工装置によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報をオペレータに確実に報知することができる。
【0012】
本発明のレーザ加工装置は、［６］「前記対物レンズ部は、前記加工光を前記対象物に集光する少なくとも一つのレンズと、前記少なくとも一つのレンズを保持している鏡筒と、前記鏡筒に対して着脱可能であり、前記光出射面を有する保護カバーと、を含む、上記［１］～［５］のいずれか一つに記載のレーザ加工装置」であってもよい。当該［６］に記載のレーザ加工装置によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れに関する情報に基づいて、汚れが付着した光出射面を有する保護カバーを新たな保護カバーに交換することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、対物レンズ部の光出射面の汚れの状態を確実に把握することができるレーザ加工装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［レーザ加工装置の構成］
［レーザ加工装置の構成］
【0016】
図１に示されるように、レーザ加工装置１は、複数の移動機構５，６と、支持部７と、一対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと、光源ユニット８と、制御部９と、を備えている。以下、第１方向をＺ方向、第１方向に垂直な第２方向をＸ方向、第１方向及び第２方向の両方向に垂直な第３方向をＹ方向という。本実施形態では、Ｚ方向は鉛直方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向である。
【0017】
移動機構５は、固定部５１と、移動部５３と、取付部５５と、を有している。固定部５１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。移動部５３は、固定部５１に設けられたレールに取り付けられており、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部５５は、移動部５３に設けられたレールに取り付けられており、Ｘ方向に沿って移動することができる。
【0018】
移動機構６は、固定部６１と、一対の移動部６３，６４と、一対の取付部６５，６６と、を有している。固定部６１は、装置フレーム１ａに取り付けられている。一対の移動部６３，６４のそれぞれは、固定部６１に設けられたレールに取り付けられており、それぞれが独立して、Ｙ方向に沿って移動することができる。取付部６５は、移動部６３に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。取付部６６は、移動部６４に設けられたレールに取り付けられており、Ｚ方向に沿って移動することができる。
【0019】
支持部７は、移動機構５の取付部５５に設けられた回転軸に取り付けられており、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転することができる。支持部７は、対象物Ｗを支持する。対象物Ｗは、例えばウェハである。
【0020】
図１及び図２に示されるように、レーザ加工ヘッド１０Ａは、移動機構６の取付部６５に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ａは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物Ｗにレーザ光（加工光）Ｌを照射する。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、移動機構６の取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂは、Ｚ方向において支持部７と対向した状態で、支持部７に支持された対象物Ｗにレーザ光Ｌを照射する。
【0021】
図１に示されるように、光源ユニット８は、一対の光源（第１光源）８１，８２を有している。一対の光源８１，８２は、装置フレーム１ａに取り付けられている。一対の光源８１，８２のそれぞれは、レーザ光Ｌを出射する。光源８１の出射部８１ａから出射されたレーザ光Ｌは、光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ａに導光される。光源８２の出射部８２ａから出射されたレーザ光Ｌは、別の光ファイバ２によってレーザ加工ヘッド１０Ｂに導光される。
【0022】
制御部９は、レーザ加工装置１の各部（複数の移動機構５，６、一対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂ、及び光源ユニット８等）を制御する。制御部９は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部９では、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）が、プロセッサによって実行され、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信が、プロセッサによって制御される。これにより、制御部９は、各種機能を実現する。制御部９は、ディスプレイ９１を有している。ディスプレイ９１は、各種の情報を表示する。ディスプレイ９１は、オペレータによる指示の入力を受け付けるタッチパネルとして構成されていてもよい。
【0023】
以上のように構成されたレーザ加工装置１は、ウェハを分割するダイシング加工、ウェハを薄化するスライシング加工、ウェハから外周部を除去するトリミング加工等、様々な用途に利用され得る。ここで、レーザ加工装置１よる加工の一例について説明する。当該加工の一例は、ウェハである対象物Ｗを複数のチップに切断するために、格子状に設定された複数のラインのそれぞれに沿って対象物Ｗの内部に改質領域を形成する例（すなわち、ダイシング加工の前半部分の一例）である。
【0024】
まず、対象物Ｗを支持している支持部７がＺ方向において一対のレーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂと対向するように、移動機構５が、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って支持部７を移動させる。続いて、対象物Ｗにおいて一方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
【0025】
続いて、一方向に延在する一のライン上に、レーザ加工ヘッド１０Ａから出射されるレーザ光Ｌ（以下、「レーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌ」という）の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、一方向に延在する他のライン上に、レーザ加工ヘッド１０Ｂから出射されるレーザ光Ｌ（以下、「レーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌ」という）の集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物Ｗの内部にレーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物Ｗの内部にレーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
【0026】
続いて、光源８１がレーザ光Ｌを出射してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物Ｗにレーザ光Ｌを照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌを出射してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物Ｗにレーザ光Ｌを照射する。それと同時に、一方向に延在する一のラインに沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌの集光点が相対的に移動し且つ一方向に延在する他のラインに沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌの集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物Ｗにおいて一方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物Ｗの内部に改質領域を形成する。
【0027】
続いて、対象物Ｗにおいて一方向と直交する他方向に延在する複数のラインがＸ方向に沿うように、移動機構５が、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として支持部７を回転させる。
【0028】
続いて、他方向に延在する一のライン上にレーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、他方向に延在する他のライン上にレーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｙ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。続いて、対象物Ｗの内部にレーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａを移動させる。その一方で、対象物Ｗの内部にレーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌの集光点が位置するように、移動機構６が、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂを移動させる。
【0029】
続いて、光源８１がレーザ光Ｌを出射してレーザ加工ヘッド１０Ａが対象物Ｗにレーザ光Ｌを照射すると共に、光源８２がレーザ光Ｌを出射してレーザ加工ヘッド１０Ｂが対象物Ｗにレーザ光Ｌを照射する。それと同時に、他方向に延在する一のラインに沿ってレーザ加工ヘッド１０Ａのレーザ光Ｌの集光点が相対的に移動し且つ他方向に延在する他のラインに沿ってレーザ加工ヘッド１０Ｂのレーザ光Ｌの集光点が相対的に移動するように、移動機構５が、Ｘ方向に沿って支持部７を移動させる。このようにして、レーザ加工装置１は、対象物Ｗにおいて一方向と直交する他方向に延在する複数のラインのそれぞれに沿って、対象物Ｗの内部に改質領域を形成する。
【0030】
なお、上記加工の一例では、一対の光源８１，８２のそれぞれは、例えばパルス発振方式によって、対象物Ｗに対して透過性を有するレーザ光Ｌを出射する。そのようなレーザ光Ｌが対象物Ｗの内部に集光されると、レーザ光Ｌの集光点に対応する部分においてレーザ光Ｌが特に吸収され、対象物Ｗの内部に改質領域が形成される。改質領域は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。
【0031】
パルス発振方式によって出射されたレーザ光Ｌが対象物Ｗに照射され、対象物Ｗに設定されたラインに沿ってレーザ光Ｌの集光点が相対的に移動させられると、複数の改質スポットがラインに沿って１列に並ぶように形成される。一つの改質スポットは、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域は、１列に並んだ複数の改質スポットの集合である。隣り合う改質スポットは、対象物Ｗに対するレーザ光Ｌの集光点の相対的な移動速度及びレーザ光Ｌの繰り返し周波数によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。
［レーザ加工ヘッドの構成］
［レーザ加工ヘッドの構成］
【0032】
【0033】
筐体１１は、第１壁部２１及び第２壁部２２、第３壁部２３及び第４壁部２４、並びに、第５壁部２５及び第６壁部２６を有している。第１壁部２１及び第２壁部２２は、Ｘ方向において互いに対向している。第３壁部２３及び第４壁部２４は、Ｙ方向において互いに対向している。第５壁部２５及び第６壁部２６は、Ｚ方向において互いに対向している。
【0034】
第３壁部２３と第４壁部２４との距離は、第１壁部２１と第２壁部２２との距離よりも小さい。第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも小さい。なお、第１壁部２１と第２壁部２２との距離は、第５壁部２５と第６壁部２６との距離と等しくてもよいし、或いは、第５壁部２５と第６壁部２６との距離よりも大きくてもよい。
【0035】
レーザ加工ヘッド１０Ａでは、第１壁部２１は、移動機構６の固定部６１とは反対側に位置しており、第２壁部２２は、固定部６１側に位置している。第３壁部２３は、移動機構６の取付部６５側に位置しており、第４壁部２４は、取付部６５とは反対側であってレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置している。第５壁部２５は、支持部７とは反対側に位置しており、第６壁部２６は、支持部７側に位置している。
【0036】
筐体１１は、第３壁部２３が移動機構６の取付部６５側に配置された状態で筐体１１が取付部６５に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６５は、ベースプレート６５ａと、取付プレート６５ｂと、を有している。ベースプレート６５ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている。取付プレート６５ｂは、ベースプレート６５ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ｂ側の端部に立設されている。筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６５ｂに接触した状態で、台座２７を介してボルト２８が取付プレート６５ｂに螺合されることで、取付部６５に取り付けられている。台座２７は、第１壁部２１及び第２壁部２２のそれぞれに設けられている。筐体１１は、取付部６５に対して着脱可能である。
【0037】
入射部１２は、第５壁部２５に配置されている。入射部１２は、筐体１１内にレーザ光Ｌを入射させる。入射部１２は、Ｘ方向においては第１壁部２１側に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における入射部１２と第１壁部２１との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第２壁部２２との距離よりも小さく、Ｙ方向における入射部１２と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における入射部１２と第３壁部２３との距離よりも小さい。
【0038】
入射部１２には、光ファイバ２の出射端部２ａが接続されている。具体的には、入射部１２は、第５壁部２５に形成された孔２５ａを含む部分である。第５壁部２５には、取付部２５ｂが設けられている。取付部２５ｂには、出射端部２ａの本体部分２ｂがボルト等によって取り付けられている。この状態で、出射端部２ａの先端部分２ｃが孔２５ａを通っている。これにより、光ファイバ２の出射端部２ａは、入射部１２に対して着脱可能である。第５壁部２５と本体部分２ｂとの間には、カバー２５ｃが配置されている。カバー２５ｃは、孔２５ａと先端部分２ｃとの間に形成された隙間を覆っている。一例として、出射端部２ａにおいては、戻り光を抑制するアイソレータが本体部分２ｂ内に配置されており、レーザ光Ｌをコリメートするコリメータレンズが先端部分２ｃ内に配置されている。なお、入射部１２は、光ファイバ２の出射端部２ａが接続可能となるように構成されたコネクタ等であってもよい。
【0039】
レーザ光調整部１３は、筐体１１内に配置されている。レーザ光調整部１３は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌを調整する。レーザ光調整部１３は、筐体１１内において、仕切壁部２９に対して第４壁部２４側に配置されている。レーザ光調整部１３は、仕切壁部２９に取り付けられている。仕切壁部２９は、筐体１１内に設けられており、筐体１１内の領域を第３壁部２３側の領域と第４壁部２４側の領域とに仕切っている。仕切壁部２９は、筐体１１の一部分として構成されている。レーザ光調整部１３が有する各構成は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。仕切壁部２９は、レーザ光調整部１３が有する各構成を支持する光学ベースとして機能している。
【0040】
対物レンズ部１４は、第６壁部２６に配置されている。具体的には、対物レンズ部１４は、第６壁部２６に形成された孔２６ａ（図５参照）を通った状態で、第６壁部２６に配置されている。対物レンズ部１４は、レーザ光調整部１３によって調整されたレーザ光Ｌを集光しつつ筐体１１外に出射する。対物レンズ部１４は、Ｘ方向においては第２壁部２２側に片寄っており、Ｙ方向においては第４壁部２４側に片寄っている。つまり、Ｘ方向における対物レンズ部１４と第２壁部２２との距離は、Ｘ方向における対物レンズ部１４と第１壁部２１との距離よりも小さく、Ｙ方向における対物レンズ部１４と第４壁部２４との距離は、Ｘ方向における対物レンズ部１４と第３壁部２３との距離よりも小さい。
【0041】
図５に示されるように、レーザ光調整部１３は、反射部３１と、アッテネータ３２と、反射部３３と、を有している。反射部３１、アッテネータ３２及び反射部３３は、Ｘ方向に沿って延在する第１直線ＳＬ１上に配置されている。反射部３１は、Ｚ方向において入射部１２と対向している。すなわち、反射部３１は、Ｚ方向において光ファイバ２の出射端部２ａと対向している。反射部３１は、入射部１２から入射したレーザ光Ｌを第２壁部２２側に反射する。アッテネータ３２は、反射部３１によって反射されたレーザ光Ｌの出力を調整する。反射部３３は、アッテネータ３２によって出力が調整されたレーザ光Ｌを第６壁部２６側に反射する。各反射部３１，３３は、例えば、ミラー又はプリズムである。
【0042】
レーザ光調整部１３は、ビームエキスパンダ３４と、反射部３５と、を更に有している。反射部３３、ビームエキスパンダ３４及び反射部３５は、Ｚ方向に沿って延在する第２直線ＳＬ２上に配置されている。ビームエキスパンダ３４は、反射部３３によって反射されたレーザ光Ｌの径を拡大する。反射部３５は、ビームエキスパンダ３４で径が拡大されたレーザ光Ｌを第１壁部２１側且つ第５壁部２５側に反射する。反射部３５は、例えば、ミラー又はプリズムである。
【0043】
レーザ光調整部１３は、空間光変調器３６と、結像光学系３７と、を更に有している。空間光変調器３６、結像光学系３７及び対物レンズ部１４は、Ｚ方向に沿って延在する第３直線ＳＬ３上に配置されている。空間光変調器３６は、反射部３５によって反射されたレーザ光Ｌを変調しつつ第６壁部２６側に反射する。空間光変調器３６は、反射型の空間光変調器である。空間光変調器３６は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）－ＳＬＭ（Spatial Light Modulator）である。結像光学系３７は、空間光変調器３６の反射面３６ａと対物レンズ部１４の入射瞳面１４ａとが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。結像光学系３７は、複数のレンズによって構成されている。
【0044】
第１直線ＳＬ１、第２直線ＳＬ２及び第３直線ＳＬ３は、Ｙ方向に垂直な同一平面上に位置している。第２直線ＳＬ２は、第３直線ＳＬ３に対して第２壁部２２側に位置している。レーザ加工ヘッド１０Ａでは、Ｚ方向に沿って入射部１２から筐体１１内に入射したレーザ光Ｌは、反射部３１によって反射されて、第１直線ＳＬ１上を進行する。第１直線ＳＬ１上を進行したレーザ光Ｌは、反射部３３によって反射されて、第２直線ＳＬ２上を進行する。第２直線ＳＬ２上を進行したレーザ光Ｌは、反射部３５及び空間光変調器３６によって順次に反射されて、第３直線ＳＬ３上を進行する。第３直線ＳＬ３上を進行したレーザ光Ｌは、Ｚ方向に沿って対物レンズ部１４から筐体１１外に出射される。
【0045】
レーザ加工ヘッド１０Ａは、ダイクロイックミラー１５と、観察部１６と、測距部１００と、駆動部１８と、回路部１９と、を更に備えている。
【0046】
ダイクロイックミラー１５は、第３直線ＳＬ３上において、結像光学系３７と対物レンズ部１４との間に配置されている。つまり、ダイクロイックミラー１５は、筐体１１内において、レーザ光調整部１３と対物レンズ部１４との間に配置されている。ダイクロイックミラー１５は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。ダイクロイックミラー１５は、レーザ光Ｌを透過させる。ダイクロイックミラー１５は、非点収差を抑制する観点では、例えば、キューブ型、又は、ねじれの関係を有するように配置された２枚のプレート型が好ましい。
【0047】
観察部１６は、筐体１１内において、第３直線ＳＬ３に対して第１壁部２１側に配置されている。つまり、観察部１６は、Ｘ方向においては、対物レンズ部１４に対して第１壁部２１側に配置されている。観察部１６は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。観察部１６は、対象物Ｗの表面（例えば、レーザ光Ｌが入射する側の表面）を観察するための観察光Ｌ１０（例えば、可視光）を対象物Ｗの表面に照射し、対象物Ｗの表面によって反射された観察光Ｌ１０を検出する。
【0048】
本実施形態では、観察部１６から出射された観察光Ｌ１０は、ビームスプリッタ２０及びダイクロイックミラー１５によって順次に反射され、対物レンズ部１４を透過して筐体１１外に出射され、対象物Ｗの表面に照射される。対象物Ｗの表面によって反射された観察光Ｌ１０は、対物レンズ部１４を透過して筐体１１内に入射し、ダイクロイックミラー１５及びビームスプリッタ２０を順次に反射され、観察部１６に入射する。なお、ビームスプリッタ２０は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。
【0049】
測距部１００は、筐体１１内において、第３直線ＳＬ３に対して第１壁部２１側に配置されている。つまり、測距部１００は、Ｘ方向においては、対物レンズ部１４に対して第１壁部２１側に配置されている。測距部１００は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。測距部１００は、対象物Ｗの表面（例えば、レーザ光Ｌが入射する側の表面）と対物レンズ部１４との距離を測定するための測距光Ｌ２０（例えば、レーザ光）を対象物Ｗの表面に照射し、対象物Ｗの表面によって反射された測距光Ｌ２０を検出する。
【0050】
本実施形態では、測距部１００から出射された測距光Ｌ２０は、ビームスプリッタ２０を透過してダイクロイックミラー１５によって反射され、対物レンズ部１４を透過して筐体１１外に出射され、対象物Ｗの表面に照射される。対象物Ｗの表面によって反射された測距光Ｌ２０は、対物レンズ部１４を透過して筐体１１内に入射し、ダイクロイックミラー１５によって反射されてビームスプリッタ２０を透過し、測距部１００に入射する。なお、レーザ光Ｌ、測距光Ｌ２０及び観察光Ｌ１０のそれぞれの波長は、互いに異なっている（少なくともそれぞれの中心波長が互いにずれている）。
【0051】
駆動部１８は、第４壁部２４側において仕切壁部２９に取り付けられている。駆動部１８は、例えば圧電素子の駆動力によって、第６壁部２６に配置された対物レンズ部１４をＺ方向に移動させる。
【0052】
図３及び図５に示されるように、回路部１９は、筐体１１内において、仕切壁部２９に対して第３壁部２３側に配置されている。つまり、回路部１９は、筐体１１内において、レーザ光調整部１３、測距部１００及び観察部１６に対して第３壁部２３側に配置されている。回路部１９は、仕切壁部２９から離間している。回路部１９は、例えば、複数の回路基板である。回路部１９は、測距部１００から出力された信号及び空間光変調器３６に入力する信号を処理する。回路部１９は、測距部１００から出力された信号に基づいて駆動部１８を制御する。一例として、回路部１９は、測距部１００から出力された信号に基づいて、対象物Ｗの表面と対物レンズ部１４との距離が一定に維持されるように（すなわち、対象物Ｗの表面とレーザ光Ｌの集光点との距離が一定に維持されるように）、駆動部１８を制御する。
【0053】
なお、仕切壁部２９には、観察部１６、測距部１００、駆動部１８及び空間光変調器３６のそれぞれと回路部１９とを電気的に接続するための配線が通る切欠き、孔等（図示省略）が形成されている。また、筐体１１には、回路部１９と制御部９とを電気的に接続するための配線等が接続されるコネクタ（図示省略）が設けられている。
【0054】
レーザ加工ヘッド１０Ｂは、レーザ加工ヘッド１０Ａと同様に、筐体１１と、入射部１２と、レーザ光調整部１３と、対物レンズ部１４と、ダイクロイックミラー１５と、観察部１６と、測距部１００と、駆動部１８と、回路部１９と、を備えている。ただし、レーザ加工ヘッド１０Ｂの各構成は、図２に示されるように、一対の取付部６５，６６間の中点を通り且つＹ方向に垂直な仮想平面に関して、レーザ加工ヘッド１０Ａの各構成と面対称の関係を有するように、配置されている。
【0055】
例えば、レーザ加工ヘッド１０Ａの筐体１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ｂ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６５に取り付けられている。これに対し、レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第４壁部２４が第３壁部２３に対してレーザ加工ヘッド１０Ａ側に位置し且つ第６壁部２６が第５壁部２５に対して支持部７側に位置するように、取付部６６に取り付けられている。
【0056】
レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付部６６側に配置された状態で筐体１１が取付部６６に取り付けられるように、構成されている。具体的には、次のとおりである。取付部６６は、ベースプレート６６ａと、取付プレート６６ｂと、を有している。ベースプレート６６ａは、移動部６３に設けられたレールに取り付けられている。取付プレート６６ｂは、ベースプレート６６ａにおけるレーザ加工ヘッド１０Ａ側の端部に立設されている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、第３壁部２３が取付プレート６６ｂに接触した状態で、取付部６６に取り付けられている。レーザ加工ヘッド１０Ｂの筐体１１は、取付部６６に対して着脱可能である。
［対物レンズ部の構成］
［対物レンズ部の構成］
【0057】
図６に示されるように、対物レンズ部１４は、複数のレンズ１４１と、鏡筒１４２と、保護カバー１４３と、ナット１４４と、を有している。図６では、一つのレンズ１４１のみが表れているが、実際には、複数のレンズ１４１がＺ方向に沿って配列されている。複数のレンズ１４１は、対物レンズ部１４の光軸Ａを決定しており、レーザ光Ｌを対象物Ｗに集光する。鏡筒１４２は、複数のレンズ１４１を保持している。保護カバー１４３は、光透過プレート１４３ａと、フレーム１４３ｂと、を有している。光透過プレート１４３ａは、フレーム１４３ｂによって保持されている。保護カバー１４３は、鏡筒１４２の一端部（各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂに取り付けられた状態では、Ｚ方向における鏡筒１４２の下端部）に配置されている。ナット１４４は、フレーム１４３ｂがナット１４４と鏡筒１４２の一端部との間に配置された状態で、鏡筒１４２の一端部に螺合されている。これにより、保護カバー１４３は、鏡筒１４２に対して着脱可能である。本実施形態では、光透過プレート１４３ａにおけるレンズ１４１とは反対側の表面が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂとなっている。つまり、保護カバー１４３が光出射面１４ｂを有している。なお、対物レンズ部１４は、少なくとも一つのレンズ１４１を有していればよい。また、Ｚ方向から見た場合における光透過プレート１４３ａの形状（すなわち、光出射面１４ｂの形状）は、図６に示される例ではオーバル状であるが、これに限定されず、例えば円形状であってもよい。
【0058】
後述するように光出射面１４ｂに汚れが付着したり、或いは、光出射面１４ｂに傷が付いたりして、保護カバー１４３が交換される場合、光透過プレート１４３ａの厚さの変化に起因してレーザ光Ｌに生じる球面収差量が変化し、加工品質が低下するおそれがある。そこで、レーザ加工装置１では、光透過プレート１４３ａの厚さの変化に起因してレーザ光Ｌに生じる球面収差量の変化をキャンセルするための補正パターンが、空間光変調器３６によってレーザ光Ｌに付与されてもよい。当該補正パターンは、光透過プレート１４３ａの厚さに応じて準備されてもよいし、或いは、所定の光透過プレート１４３ａ（例えば、出荷時の光透過プレート１４３ａ）の厚さと新たな光透過プレート１４３ａの厚さとの差に応じて準備されてもよい。そのようにして準備された補正パターンは、制御部９によって予め記憶されてもよい。
［測距部の構成］
［測距部の構成］
【0059】
図７に示されるように、測距部１００は、光源（第２光源）１０１と、コリメートレンズ１０２と、ハーフミラー１０３と、結像レンズ１０５と、反射型グレーティング１０６と、光検出部１０７と、を有している。以下、測距部１００から出射された測距光Ｌ２０（図５参照）を「測距光Ｌ２１」といい、対象物Ｗの表面Ｗａによって反射された測距光Ｌ２０（図５参照）の反射光を「反射光Ｌ２２」という。なお、図７では、各構成が模式的に示されている。例えば、対物レンズ部１４は、実際には、図６に示される構成を有しているが、図７では、一つのレンズとして示されている。この点については、後述する図８及び図９においても同様である。また、図７では、測距部１００とダイクロイックミラー１５との間に配置されたビームスプリッタ２０の図示が省略されている。
【0060】
光源１０１は、レーザ光である測距光（非加工光）Ｌ２１を出射する。光源１０１は、例えば、レーザダイオードである。本実施形態では、光源１０１は、Ｚ方向に沿って下側に測距光Ｌ２１を出射する。コリメートレンズ１０２は、光源１０１から出射された測距光Ｌ２１をコリメートする。
【0061】
ハーフミラー１０３は、コリメートレンズ１０２によってコリメートされた測距光Ｌ２１をダイクロイックミラー１５側に反射し、ダイクロイックミラー１５側から入射した反射光Ｌ２２を結像レンズ１０５側に透過させる。本実施形態では、ハーフミラー１０３は、Ｚ方向に沿って上側から入射した測距光Ｌ２１をＸ方向に沿って一方の側に反射し、反射光Ｌ２２をＸ方向に沿って一方の側から他方の側に透過させる。
【0062】
ダイクロイックミラー１５は、ハーフミラー１０３によって反射された測距光Ｌ２１を対物レンズ部１４側に反射し、対物レンズ部１４側から入射した反射光Ｌ２２をハーフミラー１０３側に反射する。本実施形態では、ダイクロイックミラー１５は、Ｘ方向に沿って他方の側から入射した測距光Ｌ２１をＺ方向に沿って下側に反射し、Ｚ方向に沿って下側から入射した反射光Ｌ２２をＸ方向に沿って他方の側に反射する。
【0063】
対物レンズ部１４は、ダイクロイックミラー１５によって反射された測距光Ｌ２１を集光しつつ対象物Ｗ側に透過させ、対象物Ｗの表面Ｗａによって反射された反射光Ｌ２２をダイクロイックミラー１５側に透過させる。本実施形態では、対物レンズ部１４は、測距光Ｌ２１をＺ方向に沿って上側から下側に透過させ、反射光Ｌ２２をＺ方向に沿って下側から上側に透過させる。対物レンズ部１４は、レーザ光Ｌ及び測距光Ｌ２１を対象物Ｗ側に透過させる。
【0064】
結像レンズ１０５は、ダイクロイックミラー１５によって反射されてハーフミラー１０３を透過した反射光Ｌ２２を反射型グレーティング１０６側に透過させる。本実施形態では、結像レンズ１０５は、反射光Ｌ２２をＸ方向に沿って一方の側から他方の側に透過させる。結像レンズ１０５は、対物レンズ部１４による測距光Ｌ２１又は反射光Ｌ２２の集光位置における像を結像位置に結像する。測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４によって空気中に集光される場合の集光点に対して対物レンズ部１４とは反対側に対象物Ｗの表面Ｗａが位置している場合には、当該集光位置が測距光Ｌ２１に現れる。測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４によって空気中に集光される場合の集光点上に対象物Ｗの表面Ｗａが位置している場合には、当該集光位置が測距光Ｌ２１と反射光Ｌ２２との境界部に現れる。測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４によって空気中に集光される場合の集光点に対して対物レンズ部１４側に対象物Ｗの表面Ｗａが位置している場合には、当該集光位置が反射光Ｌ２２に現れる。なお、結像レンズ１０５は、一つのレンズによって構成されていてもよいし、複数のレンズによって構成されていてもよい。
【0065】
反射型グレーティング１０６は、結像レンズ１０５を透過した反射光Ｌ２２を光検出部１０７側に反射する。反射型グレーティング１０６は、例えば、ブレーズドグレーティングである。本実施形態では、反射型グレーティング１０６は、Ｘ方向に沿って一方の側から入射した反射光Ｌ２２をＺ方向に沿って上側に反射する。反射型グレーティング１０６は、結像レンズ１０５と光検出部１０７との間において反射光Ｌ２２の光路を調整する（詳細については後述する）。
【0066】
光検出部１０７は、反射型グレーティング１０６によって反射された反射光Ｌ２２を検出する。つまり、光検出部１０７は、対象物Ｗによって反射されて対象物Ｗ側から対物レンズ部１４を透過した反射光Ｌ２２を検出する。光検出部１０７は、例えば、Ｘ方向に沿って配列された複数の光検出チャネルを有する１次元のフォトダイオードアレイである。光検出部１０７の受光面１０７ａは、反射型グレーティング１０６側に向いており、所定面Ｓ上に位置している。本実施形態では、受光面１０７ａは、下側に向いており、Ｚ方向に垂直な所定面Ｓ上に位置している。なお、光検出部１０７は、Ｘ方向に沿って配列された複数の光検出チャネルを有するものであれば、２次元のフォトダイオードアレイ等であってもよい。
【0067】
図８に示されるように、対物レンズ部１４は、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１が対物レンズ部１４の光軸Ａからオフセットした状態（すなわち、光軸Ａ１が光軸Ａから離れた状態）で、測距光Ｌ２１を対象物Ｗ側に透過させる。対物レンズ部１４に入射する測距光Ｌ２１の光軸Ａ１は、対物レンズ部１４の光軸Ａに平行である。対物レンズ部１４から出射された測距光Ｌ２１の光軸Ａ１は、対物レンズ部１４によって集光された測距光Ｌ２１の集光点Ｐが対物レンズ部１４の光軸Ａ上に位置するように傾斜している。ここでは、対物レンズ部１４に入射する測距光Ｌ２１の光軸Ａ１は、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向（所定方向）における一方の側にオフセットしている。
【0068】
これにより、図７及び図８に示されるように、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて、対物レンズ部１４を透過する反射光Ｌ２２の光路が変化し、その結果、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて、光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２の入射位置が変化する。したがって、光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２の入射位置に基づいて（すなわち、反射光Ｌ２２が入射した光検出チャネルの位置に基づいて）、対象物Ｗの表面Ｗａの高さを測定することができる。なお、対象物Ｗの表面Ｗａの高さとは、対物レンズ部１４の光軸Ａに平行な方向（ここでは、Ｚ方向）における対象物Ｗの表面Ｗａの位置であり、例えば、対物レンズ部１４と対象物Ｗの表面Ｗａとの間の距離に対応する。
【0069】
一例として、対象物Ｗの表面Ｗａが測距光Ｌ２１の集光点Ｐ（測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４によって空気中に集光される場合の集光点）と一致している状態では、反射光Ｌ２２Ｌの光路は、対物レンズ部１４の光軸Ａに関して測距光Ｌ２１の光路と対称の関係を有するものとなる。対象物Ｗの表面Ｗａが測距光Ｌ２１の集光点Ｐよりも対物レンズ部１４側に位置している状態では、反射光Ｌ２２Ｍの光路は、反射光Ｌ２２ＬよりもＸ方向における一方の側において反射されたものとなる。対象物Ｗの表面Ｗａが測距光Ｌ２１の集光点Ｐよりも更に対物レンズ部１４側に位置している状態では、反射光Ｌ２２Ｈの光路は、反射光Ｌ２２ＭよりもＸ方向における一方の側において反射されたものとなる。
【0070】
ここで、図８に示されるように、反射光Ｌ２２の収束及び発散状態も、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて変化することから、結像レンズ１０５による反射光Ｌ２２の結像位置も、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて変化する。そのため、反射光Ｌ２２の光路を調整する反射型グレーティング１０６が測距部１００に設けられていないと、光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２のスポットサイズが、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて大きく変化し、その結果、対象物Ｗの表面Ｗａの高さの測定精度が劣化するおそれがある。また、光検出部１０７の受光面１０７ａが、結像レンズ１０５による反射光Ｌ２２の結像位置に合うように傾斜させられても、受光面１０７ａに対する反射光Ｌ２２の入射角が大きくなって、受光面１０７ａによって反射光Ｌ２２の一部が反射されたり、受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２のスポットサイズが大きくなったりし、その結果、対象物Ｗの表面Ｗａの高さの測定精度が劣化するおそれがある。
【0071】
例えば、対物レンズ部１４の焦点距離をｆ１とし、結像レンズ１０５の焦点距離をｆ２とし、対物レンズ部１４の光軸Ａに平行な方向における対象物Ｗの表面Ｗａの高さの差をΔＺとし、結像レンズ１０５の光軸に平行な方向における反射光Ｌ２２の結像位置の差をΔＸとすると、反射型グレーティング１０６が測距部１００に設けられていない場合には、ΔＸ／ΔＺ＝４（ｆ２／ｆ１）２の関係が成立する。つまり、対物レンズ部１４の焦点距離ｆ１が小さくなると、反射光Ｌ２２の結像位置の差ΔＸが大きくなり、受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２のスポットサイズが大きくなる。上述したように、対象物Ｗの内部に改質領域を形成する場合には、対物レンズ部１４の開口数が大きくなり、対物レンズ部１４の焦点距離ｆ１が小さくなるから、対象物Ｗの表面Ｗａの高さの測定精度が劣化するのを抑制するための対策を実施することは、特に重要である。
【0072】
その対策として、図７に示されるように、反射光Ｌ２２の光路を調整する反射型グレーティング１０６が測距部１００に設けられている。反射型グレーティング１０６は、反射型グレーティング１０６への反射光Ｌ２２の入射位置に応じた光路長を反射光Ｌ２２に発生させることで、反射光Ｌ２２の光路を調整する。
【0073】
また、結像レンズ１０５を透過した反射光Ｌ２２の光路（反射光Ｌ２２の主光線の光路）は、対象物Ｗの表面Ｗａの高さに応じて所定平面（ここでは、Ｙ方向に垂直な平面）に沿って変化する。そこで、反射型グレーティング１０６は、複数の溝が当該所定平面に垂直な方向（ここでは、Ｙ方向）に沿って延在するように、配置されている。更に、反射型グレーティング１０６は、結像レンズ１０５から結像位置までの光路長が長い反射光Ｌ２２ほど、結像レンズ１０５から離れた位置において反射型グレーティング１０６によって反射されるように、配置されている。
【0074】
これにより、結像レンズ１０５から結像位置までの光路長が長い反射光Ｌ２２ほど、結像レンズ１０５から光検出部１０７の受光面１０７ａに至る反射光Ｌ２２の光路長が長くなる。例えば、結像レンズ１０５から光検出部１０７の受光面１０７ａに至る反射光Ｌ２２Ｍの光路長は、結像レンズ１０５から光検出部１０７の受光面１０７ａに至る反射光Ｌ２２Ｌの光路長よりも長い。結像レンズ１０５から光検出部１０７の受光面１０７ａに至る反射光Ｌ２２Ｈの光路長は、結像レンズ１０５から光検出部１０７の受光面１０７ａに至る反射光Ｌ２２Ｍの光路長よりも長い。
【0075】
ただし、結像レンズ１０５によって結像されて反射型グレーティング１０６によって反射された反射光Ｌ２２には、非点収差が生じる。具体的には、Ｙ方向において結像される反射光Ｌ２２の結像位置は、Ｘ方向において結像される反射光Ｌ２２の結像位置よりも、光検出部１０７の受光面１０７ａが位置する所定面Ｓから離れる。測距部１００では、Ｘ方向において結像される反射光Ｌ２２の結像位置が、光検出部１０７の受光面１０７ａが位置する所定面Ｓに近付くように、反射型グレーティング１０６が反射光Ｌ２２の光路を調整する。
【0076】
このように、反射型グレーティング１０６は、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の入射方向（ここでは、Ｚ方向）に垂直な少なくとも一方向（ここでは、Ｘ方向）において結像される反射光Ｌ２２の結像位置が、当該入射方向に垂直な所定面Ｓに近付くように、反射光Ｌ２２の光路を調整する。なお、反射型グレーティング１０６は、光検出部１０７の受光面１０７ａに平行且つ上述した一方向（ここでは、Ｘ方向）に垂直な方向（ここでは、Ｙ方向）に沿って延在する複数の溝を有している。また、光検出部１０７は、上述した一方向（ここでは、Ｘ方向）に平行な方向に沿って配列された複数の光検出チャネルを有している。
【0077】
ここで、「光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の入射方向」とは、基準となる反射光Ｌ２２（例えば、反射光Ｌ２２Ｌ）の入射方向を意味する。また、「反射光Ｌ２２の結像位置が、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の入射方向に垂直な所定面Ｓに近付くように」とは、反射型グレーティング１０６が測距部１００に設けられていない場合に比べて、反射光Ｌ２２の結像位置が所定面Ｓに近付くことを意味する。つまり、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の入射方向における反射光Ｌ２２の結像位置の差が、所定面Ｓを含む領域で、上述したΔＸ未満（好ましくは、ΔＸの１０％未満）となることを意味する。
【0078】
また、対物レンズ部１４及び結像レンズ１０５は、結像レンズ１０５から出射される反射光Ｌ２２の光路（反射光Ｌ２２の主光線の光路）の方向が一定となるように構成されている。本実施形態では、図９の（ａ）に示されるように、対物レンズ部１４と結像レンズ１０５との間の光路長が、対物レンズ部１４の焦点距離ｆ１と結像レンズ１０５の焦点距離ｆ２との和となっている。つまり、対物レンズ部１４の結像レンズ１０５側の焦点位置と結像レンズ１０５の対物レンズ部１４側の焦点位置とが一致している。これにより、対象物Ｗの表面Ｗａの高さが変化しても、結像レンズ１０５から出射される反射光Ｌ２２の光路の方向が一定となり、その結果、図９の（ｂ）に示されるように、対象物Ｗの表面Ｗａの高さと、光検出部１０７において反射光Ｌ２２が入射する光検出チャネルの位置とが、線形な関係となる。なお、図９の（ａ）では、光源１０１、コリメートレンズ１０２、ハーフミラー１０３、ダイクロイックミラー１５及びビームスプリッタ２０等の図示が省略されている。
【0079】
また、図９の（ｂ）に示されるように、光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２の像は、上述した一方向（所定面Ｓに近付くように反射光Ｌ２２を結像する一方向）に垂直な方向（ここでは、Ｙ方向）を長手方向とする長尺状（ここでは、楕円形状）を呈している。これにより、反射光Ｌ２２の像の長手方向への光検出部１０７の受光面１０７ａのずれが許容され、各構成の配置の精度が緩和される。なお、光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２の像が、上述した一方向に垂直な方向を長手方向とする長尺状を呈するのは、上述したように、結像レンズ１０５によって結像されて反射型グレーティング１０６によって反射された反射光Ｌ２２に非点収差が生じるからである。
【0080】
以上のように構成された測距部１００では、次のように、反射光Ｌ２２が検出される。図７に示されるように、光源１０１から出射された測距光Ｌ２１は、コリメートレンズ１０２によってコリメートされる。コリメートされた測距光Ｌ２１は、ハーフミラー１０３によって反射されてビームスプリッタ２０（図５参照）を透過し、ダイクロイックミラー１５によって反射されて対物レンズ部１４に入射する。対物レンズ部１４に入射した測距光Ｌ２１は、対物レンズ部１４によって集光され、対象物Ｗの表面Ｗａに照射される。対象物Ｗの表面Ｗａによって反射された反射光Ｌ２２は、対物レンズ部１４を透過し、ダイクロイックミラー１５によって反射される。ダイクロイックミラー１５によって反射された反射光Ｌ２２は、ビームスプリッタ２０（図５参照）及びハーフミラー１０３を順次に透過し、結像レンズ１０５によって結像されると共に、反射型グレーティング１０６によって反射される。反射型グレーティング１０６によって反射された反射光Ｌ２２は、光検出部１０７に入射して光検出部１０７によって検出される。
［対物レンズ部の光出射面の汚れの状態の把握］
［対物レンズ部の光出射面の汚れの状態の把握］
【0081】
レーザ加工装置１では、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂにおいて対物レンズ部１４の光出射面１４ｂに汚れが付着する場合がある。そのような場合に対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態を把握することは、加工品質の低下を防止する上で、極めて重要である。
【0082】
図１０の（ａ）は、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂに汚れが付着していない状態を示す模式図であり、図１０の（ｂ）は、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂに汚れ（ドットで図示）が付着している状態を示す模式図である。図１０の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、レーザ光Ｌの照射によって対象物Ｗの加工が実施される際には、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの中央領域（光軸Ａを含む中央領域）に比べ、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域（中央領域を包囲する周囲領域）に汚れが付着しやすい。そして、対象物Ｗに照射されるレーザ光Ｌが対象物Ｗに対して相対的に移動する方向（以下、「加工方向」という）が一定であると、図１０の（ｂ）に示されるように、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域のうち加工方向における光軸Ａの両側の部分に特に汚れが付着しやすい。本実施形態では、加工方向がＸ方向であるため、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域のうちＸ方向における対物レンズ部１４の光軸Ａの両側の部分に特に汚れが付着している。これは、レーザ光Ｌの照射によって対象物Ｗから発せられた飛散物が対物レンズ部１４の進行方向（対象物Ｗに対する相対的な進行方向）の後側に流れるためと推測される。
【0083】
ここで、レーザ加工装置１では、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向における一方の側にオフセットしており、反射光Ｌ２２の光軸Ａ２（光軸Ａ２Ｌ，Ａ２Ｍ，Ａ２Ｈ）が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向における他方の側にオフセットしている。そのため、測距部１００の光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の光量が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態に応じて変化する。具体的には、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂに汚れが付着するほど、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の光量が低下する。
【0084】
そこで、レーザ加工装置１では、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とが、処理部として機能し、光検出部１０７による検出結果に基づいて、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する。つまり、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部が、光検出部１０７による検出結果に基づいて、対象物Ｗの表面（所定面）Ｗａの高さに関する情報だけでなく、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する。なお、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する場合には、対象物Ｗとして所定のミラーウェハを用い、所定の条件で測距光Ｌ２１の出射及び反射光Ｌ２２の検出を実施することが好ましい。
【0085】
本実施形態では、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報をディスプレイ９１に表示させる。一例として、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部は、光検出部１０７によって検出される反射光Ｌ２２の輝度値が所定値以下となった場合に、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れが加工品質を低下させるレベルに達した旨をディスプレイ９１に表示させる。上述したように、対物レンズ部１４では、光出射面１４ｂを有する保護カバー１４３が鏡筒１４２に対して着脱可能である。したがって、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部は、光検出部１０７によって検出される反射光Ｌ２２の輝度値が所定値以下となった場合に、保護カバー１４３の交換が必要である旨をディスプレイ９１に表示させてもよい。
【0086】
図１１の（ａ）は、アブレーション本数が０本の場合における対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの状態を示す写真図であり、図１１の（ｂ）は、アブレーション本数が１０００本の場合における対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの状態を示す写真図である。ここで、アブレーション本数とは、レーザ光Ｌの集光点を対象物Ｗの表面Ｗａに位置させた状態で、対象物Ｗの表面Ｗａをアブレーションさせることが可能な条件で、レーザ光Ｌの集光点をＸ方向に沿って相対的に往復移動させた回数（一往復で二回）である。図１１の（ａ）に示されるように、アブレーション本数が０本の場合には、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂに汚れが付着していなかったのに対し、図１１の（ｂ）に示されるように、アブレーション本数が１０００本の場合には、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域のうちＸ方向における光軸Ａの両側の部分に汚れが付着した。
【0087】
図１２は、条件１及び条件２での反射光Ｌ２２の輝度値を示す表である。ここで、条件１とは、図１１の（ａ）に示されるアブレーション本数が０本の場合に対応する条件であり、条件２とは、図１１の（ｂ）に示されるアブレーション本数が１０００本の場合に対応する条件である。図１２に示されるように、条件２での反射光Ｌ２２の輝度値は、Ｚ値がいずれの場合にも、条件１での反射光Ｌ２２の輝度値に対して大きく低下した。このことからも、光検出部１０７による検出結果に基づいて、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得し得ることが分かる。なお、Ｚ値とは、対象物Ｗに対する対物レンズ部１４の位置を示す値である。「Ｚ値：０」は、レーザ光Ｌの集光点が対象物Ｗの表面Ｗａに位置している状態での対物レンズ部１４の位置を示す。「Ｚ値：負の値」は、「Ｚ値：０」の位置を基準として対物レンズ部１４が対象物Ｗから離れた位置を示し、「Ｚ値：正の値」は、「Ｚ値：０」の位置を基準として対物レンズ部１４が対象物Ｗに近づいた位置を示す。
［作用及び効果］
［作用及び効果］
【0088】
レーザ加工装置１では、光源１０１から出射された測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４を透過して対象物Ｗに照射され、対象物Ｗによって反射された反射光Ｌ２２が対物レンズ部１４を透過して光検出部１０７によって検出される。このとき、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１及び反射光Ｌ２２の光軸Ａ２の両方が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向にオフセットしている。ここで、レーザ光Ｌの照射によって対象物Ｗの加工が実施される際には、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの中央領域に比べ、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域に汚れが付着しやすい（これは、本発明者らが見出した知見である）。そのため、上述したように反射光Ｌ２２を検出することで、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得することができる。よって、レーザ加工装置１によれば、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態を確実に把握することができる。
【0089】
レーザ加工装置１では、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向における一方の側にオフセットしており、反射光Ｌ２２の光軸Ａ２が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向における他方の側にオフセットしている。これにより、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態が測距光Ｌ２１及び反射光Ｌ２２のそれぞれに反映されやすくなるため、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態をより確実に把握することができる。
【0090】
レーザ加工装置１では、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１及び反射光Ｌ２２の光軸Ａ２の両方が対物レンズ部１４の光軸ＡからオフセットしているＸ方向が、対象物Ｗに照射されるレーザ光Ｌが対象物Ｗに対して相対的に移動する方向、すなわち、加工方向である。レーザ光Ｌの照射によって対象物Ｗの加工が実施される際に、例えば、対象物Ｗに照射されるレーザ光Ｌが対象物Ｗに対して相対的に移動する方向が一定であると、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの周囲領域のうち当該方向における対物レンズ部１４の光軸Ａの両側の部分に特に汚れが付着しやすい（これは、本発明者らが見出した知見である）。したがって、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１及び反射光Ｌ２２の光軸Ａ２の両方を対物レンズ部１４の光軸Ａから加工方向にオフセットさせることで、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れの状態をより確実に把握することができる。
【0091】
レーザ加工装置１では、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部が、光検出部１０７による検出結果に基づいて、対象物Ｗが有する表面Ｗａの高さに関する情報を取得する。これにより、同一の光源１０１及び光検出部１０７を用いて、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報、及び対象物Ｗの表面Ｗａの高さに関する情報を取得することができる。
【0092】
レーザ加工装置１では、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報をディスプレイ９１に表示させる。これにより、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報をオペレータに確実に報知することができる。
【0093】
レーザ加工装置１では、対物レンズ部１４において、光出射面１４ｂを有する保護カバー１４３が鏡筒１４２に対して着脱可能である。これにより、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報に基づいて、汚れが付着した光出射面１４ｂを有する保護カバー１４３を新たな保護カバー１４３に交換することができる。
【0094】
ここで、光検出部１０７によって検出される反射光Ｌ２２の輝度値（すなわち、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の光量）に基づいて対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得することの優位性について説明する。図１３は、アブレーション本数ごとに各種結果を示す表である。
【0095】
図１３において、「アブレーション本数」とは、レーザ光Ｌの集光点を対象物Ｗの表面Ｗａに位置させた状態で、対象物Ｗの表面Ｗａをアブレーションさせることが可能な条件で、レーザ光Ｌの集光点をＸ方向に沿って相対的に往復移動させた回数（一往復で二回）である。図１３において、「亀裂量」、「レーザ透過率」、「収差補正無しの場合の打痕の有無」、「収差補正有りの場合の打痕の有無」及び「輝度値」のそれぞれの結果は、上述の各「アブレーション本数」でアブレーション加工を実施した後の対物レンズ部１４を用いた場合における結果である。
【0096】
「亀裂量」とは、レーザ光Ｌの集光点を対象物Ｗの内部に合わせてレーザ光Ｌを対象物Ｗに照射した場合に、対象物Ｗにおいて改質領域からレーザ光Ｌの入射側とは反対側に延びた亀裂の長さの平均値である。「レーザ透過率」とは、「レーザ光Ｌの元出力（光源８１又は光源８２から出射された直後のレーザ光Ｌの出力）」に対する「対物レンズ部１４から出射された直後のレーザ光Ｌの出力」の割合である。「収差補正無しの場合の打痕の有無」とは、空間光変調器３６によってレーザ光Ｌに収差補正を施さなかった場合に、対象物Ｗにおけるレーザ光Ｌの入射側とは反対側の表面にレーザ光Ｌの照射による打痕が生じたか否かを示すものである。「収差補正有りの場合の打痕の有無」とは、空間光変調器３６によってレーザ光Ｌに収差補正を施した場合に、対象物Ｗにおけるレーザ光Ｌの入射側とは反対側の表面にレーザ光Ｌの照射による打痕が生じたか否かを示すものである。「収差補正無しの場合の打痕の有無」及び「収差補正有りの場合の打痕の有無」のそれぞれにおいて、左欄は、レーザ光Ｌのパルスエネルギーが１０μｊの場合の結果を示し、中欄は、レーザ光Ｌのパルスエネルギーが５．３μｊの場合の結果を示し、右欄は、レーザ光Ｌのパルスエネルギーが３．７５μｊの場合の結果を示す。「輝度値」とは、光検出部１０７によって検出される反射光Ｌ２２の輝度値である。
【0097】
図１３に示されるように、「アブレーション本数」がいずれの場合にも、「亀裂量」、「レーザ透過率」、「収差補正無しの場合の打痕の有無」及び「収差補正有りの場合の打痕の有無」には、顕著な差が現れなかった。それに対し、「輝度値」には、顕著な差が現れた。このことから、光検出部１０７によって検出される反射光Ｌ２２の輝度値（すなわち、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の光量）に基づいて対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得することが極めて有効であることが分かる。
［変形例］
［変形例］
【0098】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂは、保護カバー１４３の光出射面に限定されない。一例として、対物レンズ部１４に保護カバー１４３及びナット１４４が設けられておらず、複数のレンズ１４１のうちＺ方向における鏡筒１４２の下端部に配置されたレンズ１４１の光出射面が対物レンズ部１４の光出射面１４ｂであってもよい。
【0099】
上述した実施形態では、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１及び反射光Ｌ２２の光軸Ａ２の両方が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸ＡからＸ方向にオフセットしてたが、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１及び反射光Ｌ２２の光軸Ａ２の少なくとも一方が、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂにおいて、対物レンズ部１４の光軸Ａから所定方向にオフセットしていればよい。
【0100】
対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得するために、測距光Ｌ２１以外の非加工光が用いられてもよい。一例として、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得するために専ら用いられる光源及び光検出部がレーザ加工装置１に設けられていてもよい。
【0101】
対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する処理部は、各レーザ加工ヘッド１０Ａ，１０Ｂの回路部１９と制御部９とによって構成される処理部に限定されない。一例として、対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する処理部は、回路部１９及び制御部９の一方であってもよい。対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する処理部は、当該情報をディスプレイ９１に表示させることに代えて、或いは、当該情報をディスプレイ９１に表示させることに加えて、当該情報を音声等によってオペレータに報知する報知部を有していてもよい。対物レンズ部１４の光出射面１４ｂの汚れに関する情報を取得する処理部は、当該情報をレーザ加工装置１以外の外部装置に出力してもよい。
【0102】
対象物Ｗの表面Ｗａは、対象物Ｗにおけるレーザ光Ｌの入射側の表面に限定されず、対象物の様々な面を被測定面とすることが可能である。測距部１００では、各面によって反射された反射光が互いに空間的に分離されるためである。
【0103】
上記実施形態では、ダイクロイックミラー１５が、レーザ光Ｌを透過させ且つ測距光Ｌ２１及び反射光Ｌ２２を反射したが、ダイクロイックミラー１５に代えて、測距光Ｌ２１及び反射光Ｌ２２透過させ且つレーザ光Ｌを反射する光学素子が用いられてもよい。
【0104】
上記実施形態では、反射光Ｌ２２の光路を調整する光路調整部として、結像レンズ１０５と光検出部１０７との間に配置された反射型グレーティング１０６が用いられたが、反射光Ｌ２２の結像位置が所定面Ｓに近付くように反射光Ｌ２２の光路を調整できるものであれば、他の構成であってもよい。そのような構成の例としては、空間光変調器、デジタルミラーデバイス、透過型グレーティング、プリズム等がある。光検出部１０７の受光面１０７ａにおける反射光Ｌ２２の像が、一方向（所定面Ｓに近付くように反射光Ｌ２２を結像する一方向）に垂直な方向を長手方向とする長尺状を呈するように、シリンドリカルレンズが設けられてもよい。
【0105】
測距光Ｌ２１が対物レンズ部１４を透過する際に、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１が対物レンズ部１４の光軸Ａからオフセットする距離は、調整可能であってもよい。一例として、図７に示されるハーフミラー１０３の位置を調整することで、測距光Ｌ２１の光軸Ａ１が対物レンズ部１４の光軸Ａからオフセットする距離を調整することができる。当該距離を調整することで、対象物Ｗの表面Ｗａの高さの測定レンジ、及び、光検出部１０７における検出感度を調整できる。
【0106】
上記実施形態では、光検出部１０７の受光面１０７ａが所定面Ｓ上に位置していたが、光検出部１０７の受光面１０７ａは、所定面Ｓに沿うように位置していればよい。例えば、光検出部１０７の受光面１０７ａと所定面Ｓとが角度を成していても、当該角度が５°未満であれば、対象物Ｗの表面Ｗａの高さを十分に精度良く測定できる。
【0107】
上記実施形態では、所定面Ｓが、光検出部１０７に入射する反射光Ｌ２２の入射方向に垂直な面であったが、所定面Ｓは、当該入射方向に対して例えば３０°以下の角度で傾斜する等、当該入射方向と交差する面であればよい。
【符号の説明】
【0108】
１…レーザ加工装置、７…支持部、９…制御部（処理部）、１４…対物レンズ部、１４ｂ…光出射面、１９…回路部（処理部）、８１，８２…光源（第１光源）、９１…ディスプレイ、１０１…光源（第２光源）、１０７…光検出部、１４１…レンズ、１４２…鏡筒、１４３…保護カバー、Ａ，Ａ１，Ａ２…光軸、Ｌ…レーザ光（加工光）、Ｌ２１…測距光（非加工光）、Ｌ２２…反射光、Ｗ…対象物、Ｗａ…表面（所定面）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】