激光加工装置及动作确认方法与流程

本发明的一个方面涉及激光加工装置及动作确认方法。

背景技术：

在专利文献1中记载有通过对加工对象物照射激光，进行加工对象物的激光加工的激光加工装置。在这种的激光加工中，自激光光源所输出的输出激光在通过空间光调制器进行调制后，通过物镜聚光至加工对象物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-51011号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在上述那样的激光加工装置中，在空间光调制器的动作不正常的情况下，会有无法对加工对象物进行适当的激光的照射的担忧。因此，需要在任意的时机进行空间光调制器的动作确认。相对于此，本发明人们得到了如下见解：作为空间光调制器的动作确认的时机，优选激光加工时以外的时机。

因此，本发明的一个方面的目的在于，提供能够在加工时以外的时机进行空间光调制器的动作确认的激光加工装置及动作确认方法。

解决问题的技术手段

本发明的一个方面所涉及的激光加工装置，其特征在于，是至少具有将激光照射于对象物并进行激光加工的第1模式和与第1模式不同的第2模式的激光加工装置，具备：输出激光的激光光源；将自激光光源输出的激光对应于相位图案进行调制并出射的空间光调制器；将自空间光调制器所出射的激光聚光于对象物的聚光透镜；控制显示于空间光调制器的相位图案的控制部；及当执行第2模式时，进行空间光调制器的动作是否正常的判定的判定部，控制部在执行第2模式时，进行用于切换显示于空间光调制器的相位图案的切换控制，判定部基于自空间光调制器所出射的激光的切换控制前与切换控制后之间的强度的变化进行判定。

本发明的一个方面所涉及的动作确认方法，其特征在于，是具备输出激光的激光光源、将自激光光源输出的激光对应于相位图案进行调制并出射的空间光调制器、将自空间光调制器所出射的激光聚光于对象物的聚光透镜的激光加工装置的空间光调制器的动作确认方法，包含：在激光加工装置中，在执行与对对象物照射激光来进行激光加工的第1模式不同的第2模式时，进行用于切换显示于空间光调制器的相位图案的切换控制的第1步骤；及当执行第2模式时，基于自空间光调制器所出射的激光的切换控制前与切换控制后之间的强度的变化，进行空间光调制器的动作是否正常的判定的第2步骤。

在该激光加工装置及动作确认方法中，当执行与进行激光加工的第1模式不同的第2模式时，进行显示于空间光调制器的相位图案的切换控制。若空间光调制器的动作正常的话，则通过在切换控制的前后不同的相位图案，使激光被调制，产生激光的强度变化。另一方面，在空间光调制器的动作不正常的情况下，在切换控制的前后相位图案未被适当地切换，其结果，会有未产生激光的强度变化的情况。因此，当执行第2模式时，通过基于切换控制的前后的激光的强度变化，进行空间光调制器的动作是否正常的判定，可在加工时以外的时机进行空间光调制器的动作确认。

在本发明的一个方面所涉及的激光加工装置中，也可以是控制部在执行第2模式时，进行用于将显示于空间光调制器的相位图案从第1图案切换成包含衍射光栅图案的第2图案的切换控制，判定部从切换控制前的激光的强度减去切换控制后的激光的强度并计算强度差，并且基于上述强度差是否较阈值大，进行判定。

在此情况下，若空间光调制器的动作正常的话，则在切换控制后入射到空间光调制器的激光通过第2图案所包含的衍射光栅图案进行衍射。因此，若着眼于一部分的衍射光的强度的话，则比切换控制前的激光的强度变小一定以上。因此，通过将切换控制前后的强度差与规定的阈值进行比较，可容易且可靠地判定空间光调制器的动作是否正常。

本发明的一个方面所涉及的激光加工装置也可以还具备：配置于激光的光路上的空间光调制器与物镜之间，将激光聚焦的聚焦透镜；及配置于激光的光路上的聚焦透镜的后侧的焦点位置，将对应于衍射光栅图案进行衍射的激光的一定次数以上的衍射光予以遮断的狭缝构件。在此情况下，当空间光调制器的动作正常时，在焦点位置将一定次数以上的衍射光遮断，能够充分地产生切换控制的前后的强度差。因此，可更容易且可靠地进行空间光调制器的动作是否正常的判定。

在本发明的一个方面所涉及的激光加工装置中，也可以是第2模式是用于测定自物镜出射的激光的强度的测量模式，判定部基于通过配置于激光的光路上的物镜的后段的功率计取得的激光的强度，进行判定。在此情况下，利用作为校准的测量模式，能够进行空间光调制器的动作确认。

本发明的一个方面所涉及的激光加工装置也可以具备具有与物镜的入射瞳面共轭的摄像面且取得激光的图像的相机，判定部基于激光的强度进行判定，该激光的强度基于通过相机取得的图像而获得。在此情况下，利用激光加工装置的相机，能够进行空间光调制器的动作确认。

发明的效果

根据本发明的一个方面，能够提供可在加工时以外的时机进行空间光调制器的动作确认的激光加工装置及动作确认方法。

附图说明

图1为被使用于改质区域的形成的激光加工装置的概略构成图。

图2为成为改质区域的形成的对象的加工对象物的俯视图。

图3为沿着图2的加工对象物的iii-iii线的截面图。

图4为激光加工后的加工对象物的俯视图。

图5为沿着图4的加工对象物的v-v线的截面图。

图6为沿着图4的加工对象物的vi-vi线的截面图。

图7为实施方式所涉及的激光加工装置的立体图。

图8为安装于图7的激光加工装置的支撑台的加工对象物的立体图。

图9为沿着图7的zx平面的激光输出部的截面图。

图10为图7的激光加工装置中的激光输出部及激光聚光部的一部分的立体图。

图11为沿着图7的xy平面的激光聚光部的截面图。

图12为沿着图11的xii-xii线的激光聚光部的截面图。

图13为沿着图12的xiii-xiii线的激光聚光部的截面图。

图14为图7的激光加工装置中的反射型空间光调制器的部分截面图。

图15为显示图11的激光聚光部中的反射型空间光调制器、4f透镜单元及聚光透镜单元的光学配置置关系的图。

图16为显示第1实施方式所涉及的激光加工装置的主要部分的概略构成图。

图17为显示衍射光栅图案的一个例子及衍射光的图。

图18为显示第1实施方式所涉及的激光加工装置的动作确认方法的流程图。

图19为显示第2实施方式所涉及的激光加工装置的主要部分的概略构成图。

图20为显示第2实施方式的变形例所涉及的激光加工装置的主要部分的概略构成图。

图21为显示衍射光栅图案的其他的例子及衍射光的图。

图22为显示衍射光栅图案的一个例子及衍射光的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一个方面的一个实施方式进行详细的说明。另外，在各图中，对相互相同的要素或相互相当的要素赋予相同的符号，有时省略重复的说明。

在实施方式所涉及的激光加工装置中，通过将激光聚光于加工对象物，沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域。于是，首先，对改质区域的形成，参照图1～图6进行说明。

如图1所示，激光加工装置100具备使激光l进行脉冲振荡的激光光源101、被配置成将激光l的光轴(光路)的方向改变90°的分色镜103、用于聚光激光l的聚光用透镜105。再者，激光加工装置100具备用于支撑被照射通过聚光用透镜105被聚光的激光l的对象物、即加工对象物1的支撑台107、用于使支撑台107移动的移动机构、即平台111、为了调节激光l的输出或脉冲宽度、脉冲波形等而控制激光光源101的激光光源控制部102、控制平台111的移动的平台控制部115。

在激光加工装置100中，从激光光源101被出射的激光l通过分色镜103使其光轴的方向改变90°，通过聚光用透镜105在载置于支撑台107上的加工对象物1的内部聚光。与此同时使平台111移动，且使加工对象物1相对于激光l沿着切断预定线5相对移动。由此，在加工对象物1形成沿着切断预定线5的改质区域。另外，在此，为了使激光l相对移动，使平台111移动，但是也可以使聚光用透镜105移动，或也可以使该双方移动。

作为加工对象物1，使用包含以半导体材料所形成的半导体基板或以压电材料所形成的压电基板等的板状的构件(例如，基板、晶圆等)。如图2所示，在加工对象物1，设定有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5是直线状延伸的假想线。在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，如图3所示，在将聚光点(聚光位置)p对准加工对象物1的内部的状态下，使激光l沿着切断预定线5(即，图2的箭号a方向)相对移动。由此，如图4、图5及图6所示，沿着切断预定线5在加工对象物1形成改质区域7，沿着切断预定线5所形成的改质区域7成为切断起点区域8。切断预定线5对应于照射预定线。

聚光点p是激光l聚光的部位。切断预定线5并不限定于直线状，可以为曲线状，也可以为组合它们的3维状，也可以为坐标指定的线。切断预定线5并不限定于假想线，也可以为实际绘制在加工对象物1的表面3的线。改质区域7也有连续形成的情况，也有断续形成的情况。改质区域7可以为列状，也可以为点状，只要改质区域7至少形成在加工对象物1的内部、表面3或背面即可。有以改质区域7为起点形成龟裂的情况，龟裂及改质区域7即使露出于加工对象物1的外表面(表面3、背面或外周面)也可。形成改质区域7的时候的激光入射面并非限定于加工对象物1的表面3，即使为加工对象物1的背面也可。

即，在加工对象物1的内部形成改质区域7的情况下，激光l透过加工对象物1并且在位于加工对象物1的内部的聚光点p附近被特别吸收。由此，在加工对象物1形成改质区域7(即，内部吸收型激光加工)。在此情况下，由于在加工对象物1的表面3几乎不吸收激光l，因而加工对象物1的表面3不会熔融。另一方面，在加工对象物1的表面3或背面形成改质区域7的情况下，激光l在位于表面3或背面的聚光点p附近被特别吸收，从表面3或背面熔融且被除去，形成孔或槽等的除去部(表面吸收型激光加工)。

改质区域7是指成为密度、折射率、机械强度或其他物理特性与周围不同的状态的区域。作为改质区域7，例如有熔融处理区域(是指一旦熔融后再固化的区域、熔融状态中的区域及从熔融再固化的状态中的区域中的至少任一个)、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也有它们混合存在的区域。再有，作为改质区域7，有在加工对象物1的材料中改质区域7的密度与非改质区域的密度比较而变化的区域、或形成有晶格缺陷的区域。在加工对象物1的材料为单晶硅的情况下，改质区域7也可以称为高错位密度区域。

熔融处理区域、折射率变化区域、改质区域7的密度与非改质区域的密度比较而变化的区域、及形成有晶格缺陷的区域，进一步有在这些区域的内部或改质区域7和非改质区域的界面内含龟裂(破裂、微裂纹)的情况。内含的龟裂有遍及改质区域7的全面的情况或仅在一部分或在多个部分形成的情况。加工对象物1包含由具有结晶构造的结晶材料所构成的基板。例如，加工对象物1包含由氮化镓(gan)、硅(si)、碳化硅(sic)、litao3及蓝宝石(al2o3)中的至少任一者所形成的基板。换言之，加工对象物1包含例如氮化镓基板、硅基板、sic基板、litao3基板、或蓝宝石基板。结晶材料即使为各向异性结晶及各向同性结晶中的任一者也可。再者，加工对象物1即使包含由具有非结晶构造(非晶质构造)的非结晶材料所构成的基板也可，例如即使包含玻璃基板也可。

在实施方式中，通过沿着切断预定线5形成多个改质光点(spot)(加工痕)，可以形成改质区域7。在此情况下，通过多个改质光点聚集而成为改质区域7。改质光点是以脉冲激光的1脉冲的射击(shot)(即，1脉冲的激光照射：激光射击)所形成的改质部分。作为改质光点，可以举出裂纹光点、熔融处理光点或折射率变化光点、或混合存在有这些的至少一个的光点等。关于改质光点，考虑所要求的切断精度、所要求的切断面的平坦性、加工对象物1的厚度、种类、结晶方位等，可以适当地控制其大小或产生的龟裂的长度。再者，在本实施方式中，可以沿着切断预定线5，形成改质光点以作为改质区域7。

[实施方式所涉及的激光加工装置]

其次，说明实施方式所涉及的激光加工装置。在以下的说明中，将在水平面内相互地正交的方向设为x轴方向及y轴方向，将铅垂方向设为z轴方向。

[激光加工装置的全体结构]

如图7所示，激光加工装置200具备：装置框架210；第1移动机构(移动机构)220；支撑台230；及第2移动机构240。再有，激光加工装置200具备：激光输出部300；激光聚光部400；及控制部500。

第1移动机构220安装于装置框架210。第1移动机构220具有：第1轨道单元221；第2轨道单元222；及可动基座223。第1轨道单元221安装于装置框架210。在第1轨道单元221，设有沿着y轴方向延伸的一对轨道221a、221b。第2轨道单元222安装于第1轨道单元221的一对轨道221a、221b，使得可沿着y轴方向移动。在第2轨道单元222，设有沿着x轴方向延伸的一对轨道222a、222b。可动基座223安装于第2轨道单元222的一对轨道222a、222b，使得可沿着x轴方向移动。可动基座223可以与z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转。

支撑台230安装于可动基座223。支撑台230支撑加工对象物1。加工对象物1是例如，在由硅等的半导体材料所构成的基板的表面侧，多个功能元件(光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件、或作为电路形成的电路元件等)形成为矩阵状的加工对象物。当加工对象物1被支撑台230支撑时，如图8所示，在挂设于环状的框架11的薄膜12上，贴附有例如加工对象物1的表面1a(多个功能元件侧的面)。支撑台230通过利用夹子保持框架11并且利用真空夹台吸附薄膜12，来支撑加工对象物1。在支撑台230上，在加工对象物1，相互平行的多个切断预定线5a及相互平行的多个切断预定线5b以通过相邻的功能元件之间的方式设定成格子状。

如图7所示，支撑台230通过在第1移动机构220使第2轨道单元222动作，而沿着y轴方向进行移动。另外，支撑台230通过在第1移动机构220使可动基座223动作，而沿着x轴方向进行移动。再有，支撑台230通过在第1移动机构220使可动基座223动作，而以与z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转。这样，支撑台230以沿着x轴方向及y轴方向可移动且可以与z轴方向平行的轴线为中心线进行旋转的方式，安装于装置框架210。

激光输出部300安装于装置框架210。激光聚光部400经由第2移动机构240安装于装置框架210。激光聚光部400通过第2移动机构240动作，沿着z轴方向进行移动。这样，激光聚光部400以相对于激光输出部300可沿着z轴方向移动的方式，安装于装置框架210。

控制部500通过cpu(centralprocessingunit(中央处理单元))、rom(readonlymemory(只读存储器))及ram(randomaccessmemory(随机存储器))等所构成。控制部500控制激光加工装置200的各部的动作。

作为一个例子，在激光加工装置200中，如下所述，沿着切断预定线5a、5b(参照图8)在加工对象物1的内部形成改质区域。

首先，以加工对象物1的背面1b(参照图8)成为激光入射面的方式，将加工对象物1支撑于支撑台230，使加工对象物1的各切断预定线5a和与x轴方向平行的方向对齐。接着，通过第2移动机构240移动激光聚光部400，使得在加工对象物1的内部，激光l的聚光点位于加工对象物1的自激光入射面分离规定距离的位置。然后，使加工对象物1的激光入射面与激光l的聚光点的距离维持为一定，并沿着各切断预定线5a使激光l的聚光点相对地移动。由此，沿着各切断预定线5a，在加工对象物1的内部形成改质区域。

若沿着各切断预定线5a的改质区域的形成结束的话，则通过第1移动机构220使支撑台230旋转，将加工对象物1的各切断预定线5b和与x轴方向平行的方向对齐。接着，通过第2移动机构240移动激光聚光部400，使得在加工对象物1的内部，激光l的聚光点位于加工对象物1的自激光入射面分离规定距离的位置。然后，使加工对象物1的激光入射面与激光l的聚光点的距离维持为一定，并沿着各切断预定线5b使激光l的聚光点相对地移动。由此，沿着各切断预定线5b，在加工对象物1的内部形成改质区域。

这样，在激光加工装置200中，与x轴方向平行的方向设为加工方向(激光l的扫描方向)。再者，沿着各切断预定线5a的激光l的聚光点的相对移动、及沿着各切断预定线5b的激光l的聚光点的相对移动，通过利用第1移动机构220使支撑台230沿着x轴方向移动来实施。另外，各切断预定线5a间的激光l的聚光点的相对移动、及各切断预定线5b的激光l的聚光点的相对移动，通过利用第1移动机构220使支撑台230沿着y轴方向移动来实施。

如图9所示，激光输出部300具有安装基座301、罩302及多个镜303、304。再有，激光输出部300具有：激光振荡器(激光光源)310；快门320；λ/2波长板单元330；偏光板单元340；扩束器350；及镜单元360。

安装基座301支撑多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360。多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360安装于安装基座301的主面301a。安装基座301为板状的构件，相对于装置框架210(参照图7)可进行装卸。激光输出部300经由安装基座301安装于装置框架210。即，激光输出部300相对于装置框架210可进行装卸。

罩302在安装基座301的主面301a上，覆盖多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350及镜单元360。罩302相对于安装基座301可进行装卸。

激光振荡器310使直线偏振光的激光l沿着x轴方向进行脉冲振荡。从激光振荡器310出射的激光l的波长包含于500～550nm、1000～1150nm或1300～1400nm中的任一波长带。500～550nm的波长带的激光l适用于对例如由蓝宝石所构成的基板的内部吸收型激光加工。1000～1150nm及1300～1400nm的各波长带的激光l适用于对例如由硅所构成的基板的内部吸收型激光加工。由激光振荡器310所出射的激光l的偏光方向为例如与y轴方向平行的方向。自激光振荡器310所出射的激光l被镜303反射，沿着y轴方向入射到快门320。

在激光振荡器310中，如下所述，切换激光l的输出的开启/关断(on/off)。在激光振荡器310由固体激光器所构成的情况下，通过切换设在共振器内的q开关(aom(声光调制器)、eom(电光调制器)等)的开启/关断，高速地切换激光l的输出的开启/关断。在激光振荡器310由光纤激光器所构成的情况下，通过切换晶种激光器、构成放大器(激发用)激光的半导体激光器的输出的开启/关断，高速地切换激光l的输出的开启/关断。在激光振荡器310使用外部调制元件的情况下，通过切换设在共振器外的外部调制元件(aom、eom等)的开启/关断，高速地切换激光l的输出的开启/关断。

快门320通过机械式的机构，将激光l的光路开闭。来自激光输出部300的激光l的输出的开启/关断的切换如上所述，通过在激光振荡器310的激光l的输出的开启/关断的切换来实施，但通过设置快门320，例如，可防止激光l从激光输出部300不经意地出射。通过快门320的激光l通过镜304反射，沿着x轴方向依次入射到λ/2波长板单元330及偏光板单元340。

λ/2波长板单元330及偏光板单元340作为调整激光l的输出(光强度)的输出调整部发挥功能。另外，λ/2波长板单元330及偏光板单元340作为调整激光l的偏光方向的偏光方向调整部发挥功能。依次通过λ/2波长板单元330及偏光板单元340的激光l沿着x轴方向入射到扩束器350。

扩束器350调整激光l的直径并且将激光l平行化。通过扩束器350的激光l沿着x轴方向入射到镜单元360。

镜单元360具有支撑基座361及多个镜362、363。支撑基座361支撑多个镜362、363。支撑基座361以可沿着x轴方向及y轴方向进行位置调整的方式安装于安装基座301。镜(第1镜)362将通过扩束器350的激光l朝y轴方向反射。镜362以其反射面可在例如与z轴平行的轴线周围进行角度调整的方式安装于支撑基座361。

镜(第2镜)363将被镜362所反射的激光l朝z轴方向反射。镜363以其反射面可在例如与x轴平行的轴线周围进行角度调整、且沿着y轴方向可进行位置调整的方式安装于支撑基座361。被镜363所反射的激光l通过形成于支撑基座361的开口361a，沿着z轴方向入射到激光聚光部400(参照图7)。即，利用激光输出部300的激光l的出射方向与激光聚光部400的移动方向一致。如上所述，各镜362、363具有用于调整反射面的角度的机构。

在镜单元360中，通过实施支撑基座361相对于安装基座301的位置调整，镜363相对于支撑基座361的位置调整，及各镜362、363的反射面的角度调整，可将自激光输出部300所出射的激光l的光轴的位置及角度相对于激光聚光部400进行匹配。即，多个镜362、363是用于调整自激光输出部300出射的激光l的光轴的结构。

如图10所示，激光聚光部400具有框体401。框体401呈以y轴方向为长度方向的长方体状的形状。在框体401的一方的侧面401e，安装有第2移动机构240(参照图11及图13)。在框体401，以与镜单元360的开口361a在z轴方向上相对的方式，设有圆筒状的光入射部401a。光入射部401a使自激光输出部300所出射的激光l入射到框体401内。镜单元360与光入射部401a相互分离有当通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着z轴方向移动时不会相互接触的距离。

如图11及图12所示，激光聚光部400具有镜402及分色镜403。再有，激光聚光部400具有：反射型空间光调制器410、4f透镜单元420、聚光透镜单元(物镜)430、驱动机构440及一对测距传感器450。

镜402以与光入射部401a在z轴方向上相对的方式，安装在框体401的底面401b。镜402将经由光入射部401a入射到框体401内的激光l朝与xy平面平行的方向反射。在镜402，通过激光输出部300的扩束器350平行化的激光l沿着z轴方向入射。即，在镜402，激光l作为平行光沿着z轴方向入射。因此，即使通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着z轴方向移动，沿着z轴方向入射到镜402的激光l的状态也维持为一定。通过镜402反射的激光l入射到反射型空间光调制器410。

反射型空间光调制器410在反射面410a面临框体401内的状态下，安装于y轴方向上的框体401的端部401c。反射型空间光调制器410为例如反射型液晶(lcos：liquidcrystalonsilicon)的空间光调制器(slm：spatiallightmodulator)，将激光l调制并且将激光l朝y轴方向反射。通过反射型空间光调制器410调制并且反射的激光l沿着y轴方向入射到4f透镜单元420。在此，在与xy平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光l的光轴与自反射型空间光调制器410出射的激光l的光轴所形成的角度α设为锐角(例如，10～60°)。即，激光l在反射型空间光调制器410沿着xy平面呈锐角反射。这是为了抑制激光l的入射角及反射角而抑制衍射效率降低，使反射型空间光调制器410的性能充分地发挥。再者，在反射型空间光调制器410中，例如，由于使用了液晶的光调制层的厚度为极薄的数μm～数十μm左右，因此，实质上反射面410a可视为与光调制层的光入射出射面相同。

4f透镜单元420具有：保持器421、反射型空间光调制器410侧的透镜422、聚光透镜单元430侧的透镜423及狭缝构件424。保持器421保持一对透镜422、423及狭缝构件424。保持器421将沿着激光l的光轴的方向上的一对透镜422、423及狭缝构件424的相互的位置关系维持成一定。一对透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面(瞳面)430a处于成像关系的两侧远心光学系统。

由此，在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光l的像(在反射型空间光调制器410被调制的激光l的像)转像(成像)于聚光透镜单元430的入射瞳面430a。在狭缝构件424形成有狭缝424a。狭缝424a位于透镜422与透镜423之间、即位于透镜422的焦点面附近。通过反射型空间光调制器410调制并且反射的激光l中的不要的部分被狭缝构件424遮断。通过4f透镜单元420的激光l沿着y轴方向入射到分色镜403。

分色镜403将激光l的大部分(例如，95～99.5％)朝z轴方向反射，使激光l的一部分(例如，0.5～5％)沿着y轴方向透过。激光l的大部分在分色镜403沿着zx平面呈直角反射。通过分色镜403反射的激光l沿着z轴方向入射到聚光透镜单元430。

聚光透镜单元430经由驱动机构440安装于y轴方向上的框体401的端部401d(端部401c的相反侧的端部)。聚光透镜单元430具有保持器431和多个透镜432。保持器431保持多个透镜432。多个透镜432使激光l聚光于支撑于支撑台230的加工对象物1(参照图7)。驱动机构440通过压电元件的驱动力，使聚光透镜单元430沿着z轴方向移动。

一对测距传感器450以在x轴方向上位于聚光透镜单元430的两侧的方式安装于框体401的端部401d。各测距传感器450对支撑于支撑台230的加工对象物1(参照图7)的激光入射面出射测距用的光(例如，激光)，检测被该激光入射面所反射的测距用的光，取得加工对象物1的激光入射面的位移数据。再者，对于测距传感器450来说，能够使用三角测距方式、激光共焦点方式、白色共焦点方式、分光干涉方式、像散方式等的传感器。

在激光加工装置200中，如上所述，与x轴方向平行的方向设为加工方向(激光l的扫描方向)。因此，当沿着各切断预定线5a、5b使激光l的聚光点相对地移动时，一对测距传感器450中相对于聚光透镜单元430相对地先移动的测距传感器450取得沿着切断预定线5a、5b的加工对象物1的激光入射面的位移数据。于是，以将加工对象物1的激光入射面与激光l的聚光点的距离维持成一定的方式，驱动机构440基于通过测距传感器450所取得的位移数据，使聚光透镜单元430沿着z轴方向移动。

激光聚光部400具有：分束器461、一对透镜462、463及轮廓取得用相机(强度分布取得部)464。分束器461将透过了分色镜403的激光l分成反射成分与透过成分。通过分束器461反射的激光l沿着z轴方向，依次入射到一对透镜462、463及轮廓取得用相机464。一对透镜462、463构成聚光透镜单元430的入射瞳面430a与轮廓取得用相机464的摄像面处于成像关系的两侧远心光学系统。由此，在聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光l的像转像(成像)于轮廓取得用相机464的摄像面。如上所述，在聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光l的像为在反射型空间光调制器410被调制的激光l的像。因此，在激光加工装置200中，通过监视由轮廓取得用相机464所获得的摄像结果，能够掌握反射型空间光调制器410的动作状态。

再有，激光聚光部400具有分束器471、透镜472及激光l的光轴位置监视用相机473。分束器471将透过了分束器461的激光l分成反射成分与透过成分。通过分束器471反射的激光l沿着z轴方向，依次入射到透镜472及相机473。透镜472将入射的激光l聚光于相机473的摄像面上。在激光加工装置200中，监视由相机464及相机473分别得到的摄像结果，且在镜单元360中实施支撑基座361相对于安装基座301的位置调整、镜363相对于支撑基座361的位置调整及各镜362、363的反射面的角度调整(参照图9、图10)，能够修正入射到聚光透镜单元430的激光l的光轴的偏移(激光相对于聚光透镜单元430的强度分布的位置偏移及激光l相对于聚光透镜单元430的光轴的角度偏移)。

多个分束器461、471配置于从框体401的端部401d沿着y轴方向延伸的筒体404内。一对透镜462、463配置于沿着z轴方向立设在筒体404上的筒体405内，轮廓取得用相机464配置于筒体405的端部。透镜472配置于沿着z轴方向立设在筒体404上的筒体406内，相机473配置于筒体406的端部。筒体405与筒体406在y轴方向上相互地并列设置。再者，透过了分束器471的激光l可被设在筒体404的端部的阻尼器等吸收，或也可利用在适宜的用途。

如图12及图13所示，激光聚光部400具有：可见光源481、多个透镜482、刻线483、镜484、半透半反镜485、分束器486、透镜487及观察相机488。可见光源481沿着z轴方向出射可见光v。多个透镜482将自可见光源481出射的可见光v平行化。刻线483对可见光v赋予刻度线。镜484将通过多个透镜482予以平行化的可见光v朝x轴方向反射。半透半反镜485将被镜484所反射的可见光v分成反射成分与透过成分。被半透半反镜485所反射的可见光v沿着z轴方向依次透过分束器486及分色镜403，经由聚光透镜单元430，照射于支撑于支撑台230的加工对象物1(参照图7)。

照射于加工对象物1的可见光v通过加工对象物1的激光入射面反射，经由聚光透镜单元430入射到分色镜403，沿着z轴方向透过分色镜403。分束器486将透过了分色镜403的可见光v分成反射成分与透过成分。透过了分束器486的可见光v透过半透半反镜485，沿着z轴方向依次入射到透镜487及观察相机488。透镜487将入射的可见光v聚光于观察相机488的摄像面上。在激光加工装置200中，通过观察由观察相机488所获得的摄像结果，能够掌握加工对象物1的状态。

镜484、半透半反镜485及分束器486配置于安装在框体401的端部401d上的保持器407内。多个透镜482及刻线483配置于沿着z轴方向立设在保持器407上的筒体408内，可见光源481配置于筒体408的端部。透镜487配置于沿着z轴方向立设在保持器407上的筒体409内，观察相机488配置于筒体409的端部。筒体408与筒体409在x轴方向上相互地并列设置。再者，沿着x轴方向透过了半透半反镜485的可见光v及通过分束器486朝x轴方向反射的可见光v可分别被设在保持器407的壁部的阻尼器等吸收，或也可利用在适宜的用途。

在激光加工装置200中，设想激光输出部300的更换。这是因为对应于加工对象物1的规格、加工条件等，适于加工的激光l的波长不同。因此，准备出射的激光l的波长相互不同的多个激光输出部300。在此，准备出射的激光l的波长包含于500～550nm的波长带的激光输出部300、出射的激光l的波长包含于1000～1150nm的波长带的激光输出部300及出射的激光l的波长包含于1300～1400nm的波长带的激光输出部300。

另一方面，在激光加工装置200中，未设想激光聚光部400的更换。这是因为激光聚光部400与多波长对应(与相互不连续的多个波长带对应)。具体而言，镜402、反射型空间光调制器410、4f透镜单元420的一对透镜422、423、分色镜403及聚光透镜单元430的透镜432等与多波长相对应。

在此，激光聚光部400与500～550nm、1000～1150nm及1300～1400nm的波长带相对应。这通过在激光聚光部400的各结构涂布规定的电介质多层膜等、设计激光聚光部400的各结构以满足期望的光学性能来实现。再者，在激光输出部300中，λ/2波长板单元330具有λ/2波长板，偏光板单元340具有偏光板。λ/2波长板及偏光板为波长依赖性高的光学元件。因此，λ/2波长板单元330及偏光板单元340作为按每个波长带不同的结构，设在激光输出部300。

[激光加工装置中的激光的光路及偏光方向]

在激光加工装置200中，对支撑于支撑台230的加工对象物1聚光的激光l的偏光方向如图11所示，为与x轴方向平行的方向，与加工方向(激光l的扫瞄方向)一致。在此，在反射型空间光调制器410中，激光l作为p偏振光被反射。这是因为在将液晶使用于反射型空间光调制器410的光调制层的情况下，当将该液晶进行取向，使得液晶分子在与包含相对于反射型空间光调制器410入射出射的激光l的光轴的平面平行的面内倾斜时，在抑制了偏波面的旋转的状态下，对激光l实施相位调制(例如，参照日本专利第3878758号公报)。

另一方面，在分色镜403中，激光l作为s偏振光被反射。这是因为相较于将激光l作为p偏振光反射，将激光l作为s偏振光反射能够使用于使分色镜403与多波长对应的电介质多层膜的镀层数减少等，使分色镜403的设计变得容易。

因此，在激光聚光部400中，从镜402经由反射型空间光调制器410及4f透镜单元420到达分色镜403的光路设定成沿着xy平面，从分色镜403到达聚光透镜单元430的光路设定成沿着z轴方向。

如图9所示，在激光输出部300中，激光l的光路设定成沿着x轴方向或y轴方向。具体而言，从激光振荡器310到达镜303的光路及从镜304经由λ/2波长板单元330、偏光板单元340及扩束器350到达镜单元360的光路设定成沿着x轴方向，从镜303经由快门320到达镜304的光路及在镜单元360上从镜362到达镜363的光路设定成沿着y轴方向。

在此，沿着z轴方向从激光输出部300朝激光聚光部400行进的激光l如图11所示，通过镜402朝与xy平面平行的方向反射，入射到反射型空间光调制器410。此时，在与xy平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光l的光轴与自反射型空间光调制器410出射的激光l的光轴形成锐角的角度α。另一方面，如上所述，在激光输出部300中，激光l的光路设定成沿着x轴方向或y轴方向。

因此，在激光输出部300中，使λ/2波长板单元330及偏光板单元340不仅作为调整激光l的输出的输出调整部发挥功能，也需要作为调整激光l的偏光方向的偏光方向调整部发挥功能。

[反射型空间光调制器]

如图14所示，反射型空间光调制器410通过将硅基板213、驱动电路层914、多个像素电极214、电介质多层膜镜等的反射膜215、取向膜999a、液晶层(显示部)216、取向膜999b、透明导电膜217及玻璃基板等的透明基板218按该顺序层叠而构成。

透明基板218具有表面218a，该表面218a构成反射型空间光调制器410的反射面410a。透明基板218例如由玻璃等的光透过性材料所构成，将从反射型空间光调制器410的表面218a入射的规定波长的激光l朝反射型空间光调制器410的内部透过。透明导电膜217形成于透明基板218的背面上，由将激光l透过的导电性材料(例如，ito)所构成。

多个像素电极214沿着透明导电膜217，在硅基板213上排列成矩阵状。各像素电极214例如由铝等的金属材料所构成，它们的表面214a加工成平坦且光滑。多个像素电极214通过设在驱动电路层914的主动矩阵电路进行驱动。

主动矩阵电路设在多个像素电极214与硅基板213之间，对应于欲从反射型空间光调制器410输出的光像，控制朝各像素电极214施加的施加电压。这样的主动矩阵电路具有例如控制未图示的排列于x轴方向的各像素列的施加电压的第1驱动电路、和控制排列于y轴方向的各像素列的施加电压的第2驱动电路，构成为通过控制部5000中的下述的空间光调制器502(参照图16)，对由双方的驱动电路指定的像素的像素电极214施加规定电压。

取向膜999a、999b配置于液晶层216的两端面，使液晶分子群排列于一定方向。取向膜999a、999b由例如聚酰亚胺等的高分子材料所构成，对与液晶层216接触的接触面实施摩擦处理等。

液晶层216配置于多个像素电极214与透明导电膜217之间，对应于通过各像素电极214与透明导电膜217所形成的电场，将激光l进行调制。即，若通过驱动电路层914的主动矩阵电路对各像素电极214施加电压的话，则在透明导电膜217与各像素电极214之间形成电场，对应于形成于液晶层216的电场的大小，液晶分子216a的排列方向改变。然后，若激光l透过透明基板218及透明导电膜217而入射到液晶层216的话，则该激光l在通过液晶层216的期间被液晶分子216a所调制，在反射膜215反射后，再次被液晶层216所调制，并出射。

此时，通过下述的空间光调制器控制部502(参照图16)，控制施加于各像素电极214的电压，对应于该电压，在液晶层216，被透明导电膜217与各像素电极214夹着的部分的折射率改变(对应于各像素的位置的液晶层216的折射率改变)。通过该折射率的改变，能够对应于所施加的电压，使激光l的相位在液晶层216的每个像素改变。即，可通过液晶层216针对每个像素赋予对应于全息图案的相位调制。

换言之，可将赋予调制的作为全息图案的调制图案显示于反射型空间光调制器410的液晶层216。入射到调制图案并透过的激光l，其波前被调整，在构成该激光l的各光线中与行进方向正交的规定方向的成分的相位产生偏移。因此，通过适宜设定显示于反射型空间光调制器410的调制图案，能够将激光l进行调制(例如，将激光l的强度、振幅、相位、偏光等进行调制)。

[4f透镜单元]

如上所述，4f透镜单元420的一对透镜422、423构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。具体而言，如图15所示，反射型空间光调制器410侧的透镜422的中心与反射型空间光调制器410的反射面410a之间的光路的距离成为透镜422的第1焦点距离f1，聚光透镜单元430侧的透镜423的中心与聚光透镜单元430的入射瞳面430a之间的光路的距离成为透镜423的第2焦点距离f2，透镜422的中心与透镜423的中心之间的光路的距离成为第1焦点距离f1与第2焦点距离f2的和(即，f1+f2)。从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的光路中的一对透镜422、423间的光路为一直线。

在激光加工装置200中，从增大在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光l的有效直径的观点来看，两侧远心光学系统的倍率m符合0.5＜m＜1(缩小系统)。在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光l的有效直径越大，则越能以高精细的相位图案，将激光l进行调制。在抑制自反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光l的光路变长这样的观点中，能够设为0.6≦m≦0.95。在此，(两侧远心光学系统的倍率m)＝(聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的像的大小)/(在反射型空间光调制器410的反射面410a上的物体的大小)。在激光加工装置200的情况下，两侧远心光学系统的倍率m、透镜422的第1焦点距离f1及透镜423的第2焦点距离f2符合m＝f2/f1。

再者，从缩小在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光l的有效直径的观点来看，两侧远心光学系统的倍率m也可符合1＜m＜2(扩大系统)。在反射型空间光调制器410的反射面410a上的激光l的有效直径越小，则扩束器350(参照图9)的倍率越小即可，在与xy平面平行的平面内，入射到反射型空间光调制器410的激光l的光轴与自反射型空间光调制器410出射的激光l的光轴所形成的角度α(参照图11)变小。在抑制从反射型空间光调制器410到达聚光透镜单元430的激光l的光路变长这样的观点中，可设为1.05≦m≦1.7。

其次，详细地说明第1实施方式所涉及的激光加工装置200的主要部分。

图16是显示第1实施方式所涉及的激光加工装置200的主要部分的概略构成图。从激光输出部300(激光振荡器310)输出的激光l如图16所示，入射到反射型空间光调制器410。反射型空间光调制器410将入射的激光l对应于显示于液晶层216的相位图案调制并出射。自反射型空间光调制器410出射的激光l在4f透镜单元420的中继透镜即透镜(聚焦透镜)422进行聚焦后，在4f透镜单元420的中继透镜即透镜423予以准直，入射到分色镜403。入射到分色镜403的激光l被分支成反射光与透过光。通过分色镜403所反射的激光l入射到聚光透镜单元430。

即，激光加工装置200具备配置于激光l的光路上的反射型空间光调制器410与聚光透镜单元430之间的透镜422。入射到聚光透镜单元430的激光l通过聚光透镜单元430聚光。另一方面，透过了分色镜403的激光l在中继透镜即上述透镜463聚焦，入射到轮廓取得用相机464的摄像面464a。

一对透镜422、423将在液晶层216的反射面410a上的激光l的波前中继于聚光透镜单元430的入射瞳面430a和分色镜403的下游侧(后段)的共轭面491。透镜463将通过一对透镜422、423中继于共轭面491的激光l的波前(液晶层216中的实像)中继(成像)于轮廓取得用相机464的摄像面464a。由此，液晶层216、聚光透镜单元430的入射瞳面430a、共轭面491及轮廓取得用相机464的摄像面464a构成相互地共轭的关系。即，激光加工装置200具备：具有与聚光透镜单元430的入射瞳面430a共轭的摄像面464a，并取得激光l的图像的轮廓取得用相机464。

轮廓取得用相机464是取得由分色镜403分支的激光l的强度分布的摄像装置。具体而言，轮廓取得用相机464将关于从反射型空间光调制器410出射且入射至聚光透镜单元430之前的激光l的与光束截面的强度分布相关的图像(强度分布图像)作为静止图像加以摄像。将摄像的强度分布图像输出至控制部500。作为轮廓取得用相机464，例如可使用cmos(complementarmetaloxidesemiconductor(互补金属氧化物半导体))影像传感器。

在激光l的光路上的透镜422的后侧的焦点位置，配置有狭缝构件424。狭缝构件424对激光l中的一定值以上的空间频率成分(广角衍射光)进行遮光，并且使激光l中的小于一定值的空间频率成分通过。例如在狭缝构件424中，设定开口的大小，以对一定值以上的空间频率成分进行遮光。例如，当在反射型空间光调制器410(液晶层216)显示包含衍射光栅图案的相位图案时，狭缝构件424将对应于该衍射光栅图案进行了衍射的激光l的一定次数以上的衍射光(例如正负的高次衍射光)予以遮断。

即，狭缝构件424也可配置于透镜422的后侧的焦点位置的附近。焦点位置的附近是指大致焦点位置、焦点位置的附近、或焦点位置的周边，并且是狭缝构件424可对激光l的一定值以上的空间频率成分进行遮光的范围(可遮断一定次数以上的衍射光的范围)(以下，相同)。在通过狭缝构件424后的激光l中，可将反射型空间光调制器410的激光l的调制作为强度调制而容易地观测。

控制部500具有上述激光光源控制部102、空间光调制器控制部(控制部)502、相机控制部504、判定部506及存储部510。激光光源控制部102如上所述，控制激光振荡器310的动作。另外，激光光源控制部102在沿着1条切断预定线5的每个激光加工中，基于加工条件(照射条件)，决定并设定由激光振荡器310产生的激光l的输出。加工条件通过例如触控面板等的输入部，由操作员输入。作为加工条件，例如是加工对象物1中的形成改质区域7的深度位置、激光输出等。

在此，激光加工装置200至少具有：通过将激光l照射于加工对象物1而进行加工对象物1的激光加工的第1模式；及与第1模式不同的第2模式。第1模式如以上所述为加工模式。第2模式是例如在激光加工装置200起动时等的加工模式的执行之前、或在加工对象物1更换时等的加工模式间，用于测量激光l的强度的测量模式(例如校准模式)。激光加工装置200的各模式的切换可通过操作员的输入以手动进行，也可自动地进行。作为一个例子，也可在激光加工装置200起动时，在执行第1模式前，自动(强制)地执行第2模式。

激光l的强度的测定例如能够使用配置于激光l的光路上的聚光透镜单元430的后段的功率计520来进行。功率计520例如配置于自聚光透镜单元430出射的激光l的聚光点。或者，激光l的强度的测定也可如上所述，通过基于由轮廓取得用相机464所取得的激光l的图像(强度分布图像)，取得激光l的强度来进行。再有，激光l的强度的测定也可通过基于上述的光轴位置监视用相机473的摄像结果，取得激光l的强度来进行。关于激光l的强度的信息发送至判定部506。

空间光调制器控制部502控制显示于反射型空间光调制器410的液晶层216的相位图案。特别是空间光调制器控制部502在执行第2模式时，进行用于切换显示于反射型空间光调制器410的相位图案的切换控制。切换控制是将用于将显示于反射型空间光调制器410的相位图案从某相位图案切换成其他的相位图案的信号发送至反射型空间光调制器410的控制。另外，从某相位图案切换成其他的相位图案，存在在停止某相位图案的显示后显示其他的相位图案的情况，也存在在显示某相位图案的状态下在某相位图案进一步重叠图案而构成其他的相位图案的情况。

显示于反射型空间光调制器410的相位图案，作为一个例子，是包含像差修正图案的相位图案、包含衍射光栅图案的相位图案、包含像差修正图案及衍射光栅图案的相位图案(即，使衍射光栅图案重叠于像差修正图案而构成的相位图案)等。再者，在此，关于在液晶层216未产生折射率分布的情况(例如未对像素电极214施加电压的情况)、即、对激光l实质上未附加相位调制的图案，也设为1个相位图案。

图17(a)是作为衍射光栅图案的相位图案的一个例子。在使该相位图案p2显示于反射型空间光调制器410的情况下，从反射型空间光调制器410所出射的激光l对应于该相位图案p2进行衍射。由此，如图17(b)所示，在透镜422的后侧的聚光位置，形成对应于激光l的各衍射光的多个光束光点ls。因此，通过调整狭缝构件424的狭缝424a的形状，可遮断衍射光中的一部分(一定次数以上的衍射光)。

相机控制部504控制轮廓取得用相机464及光轴位置监视用相机473的动作。另外，相机控制部504从轮廓取得用相机464或相机473取得强度分布图像并进行识别。由此，相机控制部504可取得激光l的强度。关于取得的激光l的强度的信息如上所述发送至判定部506。

判定部506在执行第2模式时，进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定。反射型空间光调制器410的动作正常是指例如在空间光调制器控制部502的控制之下，驱动电路层914对像素电极214施加了规定的电压时，将意图的相位图案显示于液晶层216的状态。这可基于经由液晶层216从反射型空间光调制器410出射的激光l的强度进行判定。

即，在利用空间光调制器控制部502的相位图案的切换控制前与切换控制后之间，显示于反射型空间光调制器410的相位图案改变的话，则在从反射型空间光调制器410出射的激光l的强度上会产生变化。另一方面，在利用空间光调制器控制部502的相位图案的切换控制前与切换控制后之间，显示于反射型空间光调制器410的相位图案不改变的话，则在从反射型空间光调制器410出射的激光l的强度上未产生变化。因此，基于在切换控制之前和后，在激光l的强度上是否产生变化，能够进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定。

即，判定部506基于利用空间光调制器控制部502的相位图案的切换控制前与切换控制后之间的激光l的强度的变化，进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定。关于该点，作为反射型空间光调制器410的动作确认方法，在后面叙述。

存储部510保存判定部506的判定结果。再者，存储部510例如也可将用于显示于反射型空间光调制器410的多个相位图案预先存储。

在控制部500，连接有监视器600。监视器600可显示存储于存储部510的判定部506的判定结果。另外，监视器600可显示通过空间光调制器控制部502显示于反射型空间光调制器410(液晶层216)的相位图案、及由轮廓取得用相机464和相机473所取得的强度分布图像。再者，判定部506的判定结果也可不经由存储部510而显示于监视器600。

接着，参照图18的流程图，说明激光加工装置200的反射型空间光调制器410的动作确认方法。

在本实施方式所涉及的动作确认方法中，首先，控制部500将激光加工装置200的模式设定成动作确认模式(步骤s1)。动作确认模式为与作为加工模式的第1模式不同的第2模式，在此，为激光l的强度的测量模式。作为一个例子，在此，控制部500在激光加工装置200起动时强制地(自动地)将激光加工装置200设定成测量模式。

接着，将功率计520配置于激光l的光路上的聚光透镜单元430的后段(例如，z轴方向上的聚光透镜单元430的下方)(步骤s2)。功率计520例如配置于自聚光透镜单元430出射的激光l的聚光点。

接着，通过空间光调制器控制部502的控制，反射型空间光调制器410显示相位图案(步骤s3)。更具体而言，在此，空间光调制器控制部502通过对驱动电路层914传送信号，将电压施加于像素电极214，使相位图案显示于液晶层216。在该步骤s3中显示于反射型空间光调制器410的相位图案为不包含衍射光栅图案的第1图案。第1图案也可例如包含像差修正图案等。

接着，通过激光光源控制部102的控制，激光输出部300(激光振荡器310)输出激光l。激光l经由反射型空间光调制器410及聚光透镜单元430而入射到功率计520。由此，功率计520测量激光l的强度(步骤s4)。强度的测量结果被发送至判定部506。

接着，空间光调制器控制部502进行用于切换显示于反射型空间光调制器410的相位图案的切换控制(第1步骤、步骤s5)。更具体而言，在此，空间光调制器控制部502将用于切换成与先显示的第1图案不同的相位图案并加以显示的信号发送至反射型空间光调制器410。在该步骤s5中显示于反射型空间光调制器410的相位图案为与第1图案不同的图案，并且为包含衍射光栅图案的第2图案p2(参照图17(a))。第2图案p2也可例如还包含像差修正图案等。

接着，功率计520再次测量激光l的强度(步骤s6)。在反射型空间光调制器410正常地动作的情况下，显示于反射型空间光调制器410的相位图案从第1图案切换成包含衍射光栅图案的第2图案p2。因此，从反射型空间光调制器410所出射的激光l对应于衍射光栅图案进行衍射。于是，衍射光中的一定次数以上的衍射光被狭缝构件424遮断，不入射到功率计520。其结果，步骤s4中的强度的测量结果与该步骤s6中的强度的测量结果相互不同。步骤s6中所测量的强度较步骤s4中所测量的强度小。强度的测量结果发送至判定部506。

接着，判定部506基于切换控制前与切换控制后之间的激光l的强度的变化，进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定(第2步骤)。更具体而言，判定部506通过从在步骤s4所测量的强度减去在步骤s6所测量的强度，计算强度差(第2步骤、步骤s7)。即，在此，判定部506从切换控制前的激光l的强度减去切换控制后的激光l的强度，计算强度差。然后，判定部506进行在步骤s7所计算出的强度差是否较预先设定的阈值大的判定(第2步骤、步骤s8)。

如上所述，若反射型空间光调制器410的动作正常的话，则在切换控制之后入射到反射型空间光调制器410的激光l通过第2图案p2所包含的衍射光栅图案进行衍射，比切换控制之前的激光l的强度变小一定以上。因此，若切换控制的前后的强度差较阈值大的话(步骤s8：是)，则特定为反射型空间光调制器410的动作为正常。因此，在后续的步骤中，控制部500使动作确认模式结束，并将激光加工装置200的模式设定成加工模式(步骤s9)。

另一方面，若切换控制的前后的强度差是阈值以下的话(步骤s8：否)，则特定为反射型空间光调制器410的动作为不正常(检测到错误)。因此，在后续的步骤中，进行反射型空间光调制器410的错误时的处理(步骤s10)。错误时的处理，作为一个例子，是再次执行步骤s3以后的处理、使激光加工装置200的动作停止的处理等。

如以上所说明的那样，在本实施方式所涉及的激光加工装置200及其动作确认方法中，当执行与进行激光加工的第1模式不同的第2模式时，进行显示于反射型空间光调制器410的相位图案的切换控制。若反射型空间光调制器410的动作正常的话，则通过在切换控制的前后不同的相位图案，使激光l被调制，产生强度变化。另一方面，在反射型空间光调制器410的动作不正常的情况下，在切换控制的前后相位图案未被适当地切换，其结果，会有未产生激光l的强度变化的情况。因此，当执行第2模式时，通过基于切换控制的前后的激光l的强度变化，进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定，可在加工时以外的时机进行反射型空间光调制器410的动作确认。

另外，在激光加工装置200及其动作确认方法中，空间光调制器控制部502在执行第2模式时，进行用于将显示于反射型空间光调制器410的相位图案从第1图案切换成包含衍射光栅图案的第2图案的切换控制。然后，判定部506从切换控制前的激光l的强度减去切换控制后的激光l的强度而计算强度差，并且基于该强度差是否较阈值大，进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定。

在此情况下，若反射型空间光调制器410的动作正常的话，则在切换控制后入射到反射型空间光调制器410的激光l通过第2图案所包含的衍射光栅图案进行衍射。因此，若着眼于一部分的衍射光的强度的话，则比切换控制前的激光l的强度变小一定以上。因此，通过将切换控制前后的强度差与规定的阈值进行比较，可容易且可靠地判定反射型空间光调制器410的动作是否正常。

另外，激光加工装置200具备：配置于激光l的光路上的反射型空间光调制器410与聚光透镜单元430之间，且将激光l聚焦的透镜422；及配置于激光l的光路上的透镜422的后侧的焦点位置，将对应于衍射光栅图案进行衍射的激光l的一定次数以上的衍射光予以遮断的狭缝构件424。因此，当反射型空间光调制器410的动作正常时，在焦点位置将一定次数以上的衍射光遮断，由此能够充分地产生切换控制的前后的强度差。因此，可更容易且可靠地进行反射型空间光调制器410的动作是否正常的判定。

再有，在激光加工装置200及其动作确认方法中，第2模式为用于测定自聚光透镜单元430出射的激光l的强度的测量模式。另外，判定部506基于通过配置在激光l的光路上的聚光透镜单元430的后段的功率计520取得的激光l的强度来进行判定。因此，利用作为通常的动作进行的作为校准模式的测量模式，能够进行反射型空间光调制器410的动作确认。

其次，说明第2实施方式。图19是显示第2实施方式所涉及的激光加工装置200b的主要部分的概略构成图。如图19所示，本实施方式的激光加工装置200b与上述激光加工装置200(参照图16)的不同点为在激光l的光路上，在配置在反射型空间光调制器410与轮廓取得用相机464之间的聚焦透镜即透镜463的焦点位置，配置有狭缝构件424b。狭缝构件424b与上述狭缝构件424相同地构成。再者，狭缝构件424b也可配置于透镜463的焦点位置的附近。

在此情况下，自反射型空间光调制器410所出射的激光l的衍射光经由狭缝构件424b入射到轮廓取得用相机464，另一方面，不经由狭缝构件入射到聚光透镜单元430。因此，在轮廓取得用相机464中，取得激光l中的一定次数以上的衍射光被遮断的余部的图像。即，切换控制的前后的激光l的强度差，相较于聚光透镜单元430的后段，在轮廓取得用相机464中可变大。因此，在此，判定部506基于通过轮廓取得用相机464所取得的图像，取得激光l的强度，基于所取得的强度，进行上述那样的判定。在此情况下，不使用功率计520，利用激光加工装置200预先具备的结构，能够进行反射型空间光调制器410的动作确认。

以上，即使在激光加工装置200b中，也能够与激光加工装置200同样地实现在加工时以外的时机能够进行反射型空间光调制器410的动作确认的上述效果。

图20是显示第2实施方式的变形例所涉及的激光加工装置200c的主要部分的概略构成图。如图20所示，作为第2实施方式所涉及的变形例，可采用在激光l的光路上在透镜463与轮廓取得用相机464之间具备透镜463c的激光加工装置200c。透镜463c将被透镜463所聚焦的激光l进行准直并入射到轮廓取得用相机464。透镜463c构成中继透镜。透镜463、463c将中继于共轭面491的激光l的波前(液晶层216中的实像)中继(成像)于轮廓取得用相机464的摄像面464a。

以上，说明了本发明的一个方面的实施方式，但本发明的一个方面不限于上述实施方式，可在不变更各权利要求所记载的主旨的范围内进行变形、或应用于其他方面。

例如，上述实施方式不限于将改质区域7形成于加工对象物1的内部，也可实施烧蚀等其他激光加工。上述实施方式不限定于被用于使激光l聚光于加工对象物1的内部的激光加工的激光加工装置，也可为被用于使激光l聚光于加工对象物1的表面1a、3或背面1b的激光加工的激光加工装置。

在上述实施方式中，构成反射型空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统的成像光学系统不限定于一对透镜422、423，也可包含反射型空间光调制器410侧的第1透镜系统(例如，接合透镜、3个以上的透镜等)及聚光透镜单元430侧的第2透镜系统(例如接合透镜、3个以上的透镜等)等。

在上述实施方式中，轮廓取得用相机464，其摄像面464a位于与反射型空间光调制器410的液晶层216的反射面共轭的面即可，也可在共轭面491的位置配置轮廓取得用相机464。在此情况下，在激光加工装置200(参照图16)中，不需要透镜463。在上述实施方式中，透镜422、透镜423及透镜463的中继倍率可为任意倍率。上述实施方式具备反射型空间光调制器410，但空间光调制器不限于反射型，也可具备透过型的空间光调制器。

另外，聚光透镜单元430及一对测距传感器450安装于y轴方向上的框体401的端部401d，但也可相较于y轴方向上的框体401的中心位置更靠近端部401d侧来安装。反射型空间光调制器410安装于y轴方向上的框体401的端部401c，但也可相较于y轴方向上的框体401的中心位置更靠近端部401c侧来安装。另外，测距传感器450也可在x轴方向上仅配置于聚光透镜单元430的单侧。

另外，在利用空间光调制器控制部502的切换控制的前后显示于反射型空间光调制器410的第1图案及第2图案不限于上述的组合。在切换控制的前后显示于反射型空间光调制器410的相位图案可作为当反射型空间光调制器410的动作正常时可产生激光的强度差的任意的相位图案。例如，第2图案也可不包含衍射光栅图案。

再者，即使在第2图案包含衍射光栅图案的情况下，也可不使用狭缝构件。这是因为例如即使不使用狭缝构件，通过其他的光学元件的开口，也能够遮断一定次数以上的衍射光。另外，这是因为不管一定次数以上的衍射光的遮断的有无，如果将切换控制前的激光l的强度与切换控制后的激光l的一部分的衍射光(例如0次衍射光)的强度进行比较的话，则能够产生强度差。

再有，激光加工装置200、200b、200c也可具有加工模式及测量模式以外的其他模式。于是，反射型空间光调制器410的动作确认可在执行其他的模式时进行。

在此，图18所示的步骤s4及步骤s6的强度测量可使用轮廓取得用相机464或光轴监示用相机473与光圈的组合来进行。在使用轮廓取得用相机464与光圈的情况下，在步骤s5中，使图21(a)所示的第2图案p3显示于反射型空间光调制器410。该第2图案p3相较于使用功率计520及狭缝构件424的情况下的第2图案p2(参照图17(a)所包含的衍射光栅图案，包含槽间距相对窄的衍射光栅图案。因此，如图21(b)所示，衍射光ld的位置成为从0次光的位置充分地分离后的位置。因此，通过光圈径da的光圈，衍射光ld被截止，在步骤s4所测量的强度与在步骤s6所测量的强度之间可产生充分的强度差。

另一方面，在使用光轴监视用相机473与光圈的情况下，如图22(a)所示，使第2图案p2显示于反射型空间光调制器410。该第2图案p2所包含的衍射光栅图案的槽间距较上述的第2图案p3的情况宽。因此，如图22(b)所示，衍射光ld的位置比较接近0次光l0的位置。因此，衍射光ld中的至少一部分通过光圈径da的光圈。因此，在此情况下，着眼于相机473的具有图像的区域，取得强度差即可。具体而言，例如着眼于图22(b)的区域ar的话，则当使第2图案p2显示于反射型空间光调制器410时，衍射光ld被摄像，因此，强度相对大。另一方面，当对反射型空间光调制器410显示不包含衍射光栅图案的第1图案时，光未被摄像。因此，在步骤s4所测量的强度与在步骤s6所测量的强度之间，能够取得充分的强度差。

再者，在使用光圈的情况下，可另外导入光圈构件，也可利用已经设置的光学构件的开口(4f透镜单元420的透镜的瞳开口等)。

产业上的利用可能性

能够提供可在加工时以外的时机进行空间光调制器的动作确认的激光加工装置及动作确认方法。

符号的说明

1…加工对象物(对象物)、p2…相位图案(第2图案)、100、200、200b、200c…激光加工装置、310…激光振荡器(激光光源)、410…反射型空间光调制器(空间光调制器)、422…透镜(聚焦透镜)、424、424b…狭缝构件、430…聚光透镜单元(物镜)、430a…入射瞳面(瞳面)、463…透镜(聚焦透镜)、464…轮廓取得用相机(相机)、464a…摄像面、502…空间光调制器控制部(控制部)、506…判定部、l…激光。