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JP2001096386A - レーザーの焦点位置を決定するための方法および装置 - Google Patents

レーザーの焦点位置を決定するための方法および装置

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JP2001096386A
JP2001096386A JP2000237590A JP2000237590A JP2001096386A JP 2001096386 A JP2001096386 A JP 2001096386A JP 2000237590 A JP2000237590 A JP 2000237590A JP 2000237590 A JP2000237590 A JP 2000237590A JP 2001096386 A JP2001096386 A JP 2001096386A
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JP
Japan
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workpiece
plasma
image
laser beam
imaging system
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JP2000237590A
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Inventor
Liu Xinbing
リウ ジンビン
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP4537548B2 publication Critical patent/JP4537548B2/ja
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 加工物をレーザー機械切削する際に、レーザ
ー源および光路の変化とは無関係に、この加工物表面を
レーザー光線の焦点の位置に対して、正確に適切な位置
に配置するための方法および装置を提供する。 【解決手段】 レーザー機械切削するために加工物の表
面を適切な位置に配置する方法であって、上記方法は、
以下:(a)レーザー光線を発生させる工程102;
(b)該レーザー光線を焦点に集中させて、プラズマ放
射を発生させるプラズマを形成する工程130;(c)
該プラズマ放射に対して応答性の該焦点の位置を決定す
る工程;および(d)該加工物の該表面を、該焦点の該
位置に移動させる工程132、を包含する方法を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー機械切削
するために加工物の表面を適切な位置に配置すること、
特に、レーザーにより形成されたプラズマに由来の放射
を使用して、この加工物の表面の位置を調節することに
関する。
【0002】
【従来の技術】レーザーは、穴を穿孔することの他に加
工物を機械切削することを含めた種々の目的のために、
走査される。例えば、レーザーは、ガラスまたはシリコ
ンウエハを機械切削して、導波管または微細光学構造を
形成するのに使用され得る。レーザー機械切削は、しば
しば、レーザー光線を焦点に集中させることにより、実
行される。この焦点とは、加工物を機械切削するのに有
利に使用され得る出力密度を高めた点である。この焦点
を正確な機械切削用途に使用するために、この焦点の位
置に対して、この加工物を正確に適切な位置に配置する
必要があり得る。
【0003】ピコ秒範囲およびフェムト秒範囲のパルス
持続時間を有する超高速レーザーは、加工物を機械切削
するのに使用され得る。超高速レーザーは、熱の影響を
受けたゾーンが殆どまたは全くなしに、正確な切除に使
用され得る。それらは、精巧な材料(例えば、薄膜およ
び脆性セラミックス(これらは、機械切削するのが困難
である))の微視的な特徴を機械切削するのに適してい
る。しかしながら、それらの小さな有効加工領域のため
に、超高速レーザーの焦点は、この加工物に対して正確
に適切な位置に配置するのが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集中し
たレーザーの焦点の正確な位置は、その光路での偏向が
あるために、確認するのが困難である。これらの偏向
は、このレーザー光線を指示するのに使用する鏡および
その集束レンズでの異常により、また、このレーザー源
の操作特性の変化により、引き起こされ得る。それゆ
え、このレーザー源および光路の変化とは無関係に、こ
の加工物に関連して、この焦点の位置を正確に調節する
のが望ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、レーザ
ー機械切削するために加工物の表面を適切な位置に配置
する方法であって、以下:(a)レーザー光線を発生さ
せる工程;(b)該レーザー光線を焦点に集中させて、
プラズマ放射を発生させるプラズマを形成する工程;
(c)該プラズマ放射に対して応答性の該焦点の位置を
決定する工程;および(d)該加工物の該表面を、該焦
点の該位置に移動させる工程、を包含する。この方法に
よって、上記課題が解決される。
【0006】1つの実施態様によれば、本発明の方法
は、さらに、上記工程(d)の前に、上記レーザー光線
を上記焦点から離れて反らせる工程を包含する。
【0007】1つの実施態様によれば、上記レーザー光
線が、上記レーザー光線を不活性化する工程および上記
レーザー光線を偏向させる工程のうちの一方により、上
記焦点から離れて反らされる。
【0008】1つの実施態様によれば、上記工程(c)
が、上記プラズマ放射を受容してプラズマ画像を発生さ
せるように画像化システムを配向する工程;および該プ
ラズマ画像の焦点のレベルを決定する工程を包含し、そ
して上記工程(d)が、上記プラズマ画像の焦点の上記
決定したレベルに対して応答性の上記焦点に上記加工物
を作動させる工程を包含する。
【0009】1つの実施態様によれば、上記工程(c)
が、上記プラズマ放射を受容してプラズマ画像を発生さ
せるように画像化システムを配向する工程;および該プ
ラズマ画像を集中するように該画像化システムを調節す
る工程を包含し、そして上記工程(d)が、上記加工物
を適切な位置に配置する工程であって、ここで、該加工
物の上記表面の画像が、加工物表面画像を発生させるよ
うに、該画像化システムに向けられる工程;および該加
工物表面画像を集中するように該加工物を作動させる工
程を包含する。
【0010】1つの実施態様によれば、上記工程(a)
が、超短波パルスレーザー光線を発生させる工程を包含
する。
【0011】1つの実施態様によれば、上記工程(c)
が、さらに、上記プラズマ放射を濾過して上記プラズマ
画像のスペクトル帯域幅を狭くする工程を包含する。
【0012】1つの実施態様によれば、本発明の方法
は、さらに、上記工程(d)の前に、上記焦点から離れ
て上記レーザー光線を反らせる工程を包含し、そして該
工程(d)が、上記加工物の上記表面を照射する工程を
包含する。
【0013】1つの実施態様によれば、上記画像化シス
テムが、画像リレーレンズおよびカメラを包含し、そし
て上記工程(c)が、該画像リレーレンズおよび該カメ
ラの少なくとも一方を作動して上記プラズマ画像を集中
する工程により、該画像化システムを調節する工程を包
含する。
【0014】本発明の方法は、レーザー機械切削するた
めに加工物の表面を適切な位置に配置する方法であっ
て、以下:(a)超短波パルスレーザー光線を発生させ
る工程;(b)該超短波パルスレーザー光線を、該加工
物から離れて焦点に集中させて、プラズマ放射を発生さ
せるプラズマを形成する工程;(c)該プラズマ放射の
プラズマ画像を受容するように、画像化システムを配向
する工程;(d)該プラズマ画像を集中するように、該
画像システムを調節する工程;(e)該レーザー光線を
不活性化する工程および該レーザー光線を偏向させる工
程の一方により、該超短波パルスレーザー光線を該焦点
から離れて反らせる工程;(f)該加工物を適切な位置
に配置することであって、ここで、該加工物の該表面の
画像が、加工物表面画像を発生させるように、該画像化
システムに向けられる工程;および(g)画像化システ
ムにおいて該加工物表面画像を集中するように該加工物
を作動させる工程、を包含する方法である。このことに
よって、上記課題が解決される。
【0015】本発明の装置は、レーザー機械切削するた
めに加工物の表面を適切な位置に配置する装置であっ
て、以下:(a)レーザー光線を発生させるためのレー
ザー;(b)集束レンズであって、該レーザー光線を焦
点に集中させて、プラズマ画像を発生させるプラズマを
形成するための集束レンズ;(c)プラズマ放射を受容
しプラズマ画像を発生させるための画像化システム;
(d)該加工物の位置を調節するための加工物アクチュ
エータ;および(e)制御装置であって、該プラズマ画
像に対して応答性の該焦点の位置を決定するため、およ
び該加工物アクチュエータを制御して該加工物の該表面
を該焦点の該位置に移動させるための制御装置、を備え
る装置である。このことによって、上記課題が解決され
る。
【0016】1つの実施態様によれば、本発明の装置
は、さらに、上記焦点から離れて上記レーザー光線を反
らせるための手段を包含する。
【0017】1つの実施態様によれば、上記レーザー光
線を反らせるための上記手段が、シャッターおよび該レ
ーザー光線を不活性化するための手段のうちの一方を包
含する。
【0018】1つの実施態様によれば、上記レーザー
が、超短波パルスレーザー光線を発生させる。
【0019】1つの実施態様によれば、本発明の装置
は、さらに、画像化システムアクチュエータを備え、該
画像化システムアクチュエータが、上記画像化システム
を調節するためにあり、ここで、上記制御装置が、上記
プラズマ画像の焦点のレベルを評価し、そして上記焦点
のレベルに対して応答性の該プラズマ画像を集中させる
ように該画像化システムアクチュエータを制御する。
【0020】1つの実施態様によれば、本発明の装置
は、さらに、フィルターを備え、該フィルターが、上記
プラズマ放射を濾過して上記プラズマ画像のスペクトル
帯域幅を狭くするためにある。
【0021】1つの実施態様によれば、本発明の装置
は、さらに、照射源を備え、該照射源が、上記加工物の
上記表面を照射するためにある。
【0022】1つの実施態様によれば、上記画像化シス
テムが、画像リレーレンズおよびカメラを備える。
【0023】本発明の装置は、レーザー機械切削するた
めに加工物の表面を適切な位置に配置するための装置で
あって、以下:(a)超短波レーザー光線を発生させる
ためのレーザー;(b)集束レンズであって、該超短波
レーザー光線を焦点に集中させて、プラズマ画像を発生
させるプラズマを形成するための集束レンズ;(c)画
像化システムであって、プラズマ放射を受容しプラズマ
画像を発生させるための画像化システム;(d)フィル
ターであって、該プラズマ放射を濾過して該プラズマ画
像のスペクトル帯域幅を狭くするためのフィルター;
(e)該画像化システムを調節するための画像化システ
ムアクチュエータ;(f)該焦点から離れて該レーザー
光線を反らせるための手段;(g)該加工物の位置を調
節するための加工物アクチュエータ;(h)制御装置で
あって、該プラズマ画像の焦点のレベルを評価して該焦
点のレベルに対して応答性の該プラズマ画像を集中させ
るように該画像化システムアクチュエータを制御するた
め、該プラズマ画像に対して応答性の該焦点の位置を決
定するため、および該加工物アクチュエータを制御して
該加工物の該表面を該焦点の該位置に移動させるための
制御装置;および(i)該加工物の該表面を照射するた
めの照射源、を備える装置である。このことによって、
上記課題が解決される。
【0024】本発明は、レーザー機械切削のために加工
物の表面を適切な位置に配置する方法および装置を提供
する。レーザー光線は、焦点に集中されて、プラズマ放
射を発生するプラズマを形成する。この焦点の位置が決
定され、次いで、この加工物は、この焦点に移動され
る。
【0025】本発明の1局面によれば、このレーザー光
線は、この表面がこの焦点に移動される前に、この焦点
から離れて反らされる。
【0026】本発明の他の局面によれば、画像化システ
ムは、プラズマ放射を受容しプラズマ画像を発生させる
ように配向され、この画像化システムは、このプラズマ
画像を集中させるように調節され、この加工物は、この
加工物の表面の画像がこの画像化システムに向けられて
加工物表面画像を発生させるように、適切な位置に配置
され、そしてこの加工物は、作動されて、この加工物の
表面の画像を集中させる。
【0027】本発明の他の局面によれば、このレーザー
光線は、超短波パルスレーザー光線である。
【0028】本発明の他の局面によれば、このプラズマ
放射は、濾過されて、このプラズマ画像のスペクトル帯
域幅を狭くする。
【0029】上述の一般的な記述および以下の詳細な記
述の両方は、本発明の代表的なものであるが、それを限
定するものではないことが理解できる。
【0030】
【発明の実施の形態】今ここで、図面(ここで、同じ参
照番号は、同じ要素を意味する)を参照すると、この図
面は、本発明の代表的な実施態様に従って、レーザー機
械切削のために、加工物110の表面112を適切な位
置に配置する装置100を示す。
【0031】装置100は、レーザー光線104を発生
させるためのレーザー102を包含する。代表的な実施
態様では、レーザー光線104は、超短波パルスレーザ
ー光線である。レーザー光線104は、集束レンズ10
8に向けられる。
【0032】代表的な実施態様では、レーザー光線10
4は、第一ミラー106により、集束レンズ108に向
けられる。第一ミラーは、レーザー光線104の波長に
て、高い反射率を有し、そして他の波長を透過させる。
第一ミラー106は、レーザー光線104の波長にて、
高い反射率を有する誘電被覆の複数層を用いて、形成さ
れ得る。
【0033】集束レンズ108は、レーザー光線104
を、高くしたレーザー出力密度の焦点に集中させる。代
表的な実施態様では、この時点にて、加工物110は、
この焦点領域から離れた位置で位置づけられるのに対し
て、レーザー光線104は、この焦点に集中されて、そ
れゆえ、加工物110は、集中したレーザー光線104
により損傷されない。焦点にて、プラズマ130が形成
される。代表的な実施態様では、レーザー102は、ピ
コ秒またはフェムト秒範囲のパルス持続時間を有する超
高速レーザー光線104を提供する。この超高速レーザ
ーの高いピーク強度は、集中したとき、空気をイオン化
して、この焦点領域にて、可視プラズマ火花130を発
生させる。
【0034】代表的な実施態様では、このプラズマ13
0は、加工物110の表面112の前方で、空気を含む
雰囲気にて、焦点で形成される。レーザー102は、例
えば、800nmの波長、150fsのパルス幅、およ
び1mJのパルスエネルギー(10-3J/150×10
-15sec=6.7GW)を有するチタンをドープした
サファイアレーザー(Ti:サファイア)であり得る。
【0035】プラズマ130は、集束レンズ108を通
って元に透過する放射を発生させる。レーザー光線10
4の波長とは異なる波長を有するプラズマ放射に由来の
光は、第一ミラー106を通って透過される。画像化シ
ステムは、この部分プラズマ放射に由来の光であってレ
ーザー光線104の波長とは異なる波長を有する光を受
容するように配向されており、そしてプラズマ画像を発
生する。
【0036】代表的な実施態様では、この画像化システ
ムは、カメラを包含する。他の代表的な実施態様では、
図面で示すように、この画像化システムは、画像リレー
レンズ114およびカメラ116を包含する。画像リレ
ーレンズ114は、第一ミラー106を通って透過した
プラズマ放射を受容し、そしてこのプラズマ放射をカメ
ラ116に向ける。代表的な実施態様では、カメラ11
6は、二次元光検出器(例えば、CCDカメラ)であ
る。代表的な実施態様では、装置100は、第一カラー
フィルター118を包含する。第一カラーフィルター1
18は、この画像化システムの色収差を減らすのに助け
るために、このプラズマ放射のスペクトル帯域幅を狭く
するのに使用され得る。
【0037】制御装置140は、カメラ116に由来の
プラズマ画像を受容し、そしてこのプラズマ画像の焦点
のレベルを決定する。次いで、制御装置140は、この
プラズマ画像を集中するように、この画像化システムを
調節する。このプラズマ画像は、カメラ116に対して
画像リレーレンズ114の位置を調節することにより、
集中され得る。図面で図示しているように、制御装置1
40は、例えば、画像リレーレンズ114の位置を調節
するように、画像化システムアクチュエータ134を制
御し得る。しかしながら、画像化システムアクチュエー
タ134は、このプラズマ画像の焦点をカメラ116に
調節するように、画像リレーレンズ114およびカメラ
116のうちの一方または両方の位置を制御するのに使
用され得ると考えられる。
【0038】この焦点のレベルは、自動焦点方法を使用
して、制御装置140により、決定され得る。あるい
は、カメラ116により発生したプラズマ画像は、ビデ
オモニター(図示せず)に表示され得、このプラズマ画
像の焦点は、このビデオモニターに表示されたプラズマ
画像の透明性に対して応答して、手動で調節され得る。
【0039】一旦、このプラズマの集中画像が得られる
と、次いで、第一シャッター120が使用されて、レー
ザー光線104をこの焦点から離れて反らせる。次い
で、加工物110が移動されて、それにより、加工物表
面112は、この焦点の付近になる。第二シャッター1
24は、照射源122の光路から取り除かれて、加工物
110の表面112を照射する。照射源122に由来の
光は、視準レンズ126を通って、第二ミラー136か
ら加工物110の表面112へと向けられ得る。代表的
な実施態様では、第二カラーフィルター128は、照射
源122により発生した光のスペクトル帯域幅を狭くす
るのに、使用され得る。第二ミラー136は、照射源1
22の波長で高い反射率を有し、そして他の波長を透過
する。第二ミラー136は、照射源122に由来の光を
反射して、第一ミラー106から集束レンズ108へと
通して、照射源122により発生した光をこの焦点に集
中させる。
【0040】照射源122の照射下にて、カメラ116
は、次いで、このプラズマ画像に関連して上で記述した
ように、加工物110の表面112の画像(加工物表面
画像)を発生する。画像化システムアクチュエータ13
4を調節することなしに、制御装置140は、次いで、
加工物アクチュエータ110を制御して、この焦点に対
する加工物110の位置を調節する。加工物アクチュエ
ータ132は、加工物110をこの焦点の方へと移動さ
せるのに対して、加工物110の表面112の画像は、
制御装置140によりモニターされる。加工物110の
位置は、表面112の画像が焦点にくるまで、調節され
る。この加工物表面の画像が焦点にくるとき、加工物1
10の表面112は、このレーザーの焦点にある。
【0041】プラズマ130の画像および加工物110
の表面112の画像は、カメラ116の同じ光路に沿っ
て向けられた各個の放射により、発生される。例えば、
図面に関連して記述された代表的な実施態様では、これ
らの各個の放射は、集束レンズ108を通って光路14
2に向けられ、第一ミラー106を通って光路144に
向けられ、第二ミラー136を通って光路146に向け
られ、画像リレーレンズ114および第一カラーフィル
ター118を通ってカメラ116に向けられる。本発明
により、両方の放射がそれらの各個の画像を形成するた
めに同じ光路に従って同じ光学異常を受けるので、この
光路に沿った異常にもかかわらず、この焦点で、加工物
110の表面112の正確な適切な位置への配置が可能
となる。
【0042】加工物110の表面112がこの焦点にき
た後、第一シャッター120は、次いで、レーザー光線
104の光路から取り除かれ得、レーザー光線104
は、加工物110の表面112にて、この焦点に向ける
ことが可能となる。
【0043】本発明は、レーザー光線が加工物に向けら
れていない間に、この加工物の表面がこのレーザー光線
の焦点に位置づけられるように、この加工物の位置を自
動的に調節する方法を提供する。これにより、このレー
ザー光線を表面112に向けたとき、加工物110の表
面112がこの焦点にくることを保証することにより、
より正確な機械切削が可能となる。そうではなく、も
し、加工物110の表面112がこの焦点に調節されて
いる間に、このレーザー光線が、この焦点に向けられる
なら、このレーザーは、この加工物が前後に移動するに
つれて、この加工物を機械切削し得る。
【0044】本発明の教示は、このプラズマ画像の焦点
を調節することなく、この焦点に対するこの加工物の表
面の位置を調節するように、適用され得る。例えば、制
御装置140は、このプラズマ画像の焦点のレベルを決
定し、次いで、加工物110の表面112がこのプラズ
マ画像と同じ焦点レベルになるまで、加工物110の位
置を調節し得る。
【0045】上記のように、第一および第二シャッター
120、124は、それぞれ、この焦点から離れて、レ
ーザー光線104および照射源122に由来の光を反ら
すのに使用される。当業者に公知であるように、他の方
法および装置は使用され得る。例えば、レーザー102
または照射源122は、不活性化され得、それにより、
それらは、このレーザー光線または照射を発生しなくな
る。
【0046】代表的な実施態様では、この画像化システ
ムがこのプラズマを集中するように調節された後、レー
ザー光線104の出力は、プラズマがもはや発生しない
ように、また、集中したレーザーがこの加工物を損傷し
得ないように、低下される。加工物110の位置は、次
いで、加工物110の表面112の画像を集中するよう
に、調節され得る。これにより、本発明の教示は、照射
源なしで、この加工物を適切な位置に配置するのに適用
可能となる。当業者に公知であるように、照射源なしで
加工物表面画像を発生させるために、レーザー光線10
4の波長は、第一ミラー106により反射される光の波
長に対応すべきであり、それにより、加工物110の表
面112を離れた放射が生じ、これは、カメラ116に
より検出される。
【0047】本発明は、ある種の特定の実施態様に関連
して説明され図示されているものの、それにもかかわら
ず、示した詳細に限定する意図はない。むしろ、本発明
の精神を逸脱することなく、その特許請求の範囲の等価
物の範囲内にて、この詳細において、種々の改変を行い
得る。
【0048】レーザー機械切削のために加工物の表面を
適切な位置に配置する方法および装置。レーザー光線
は、焦点に集中されて、プラズマ放射を発生するプラズ
マを形成する。画像化システムは、プラズマ放射を受容
しプラズマ画像を発生させるように配向される。この画
像化システムは、このプラズマ画像を集中するように調
節され、次いで、固定される。このレーザーは、次い
で、この焦点から離れて反らされ、そして照射源が活性
化されて、この加工物の表面を照射する。この画像化シ
ステムは、この加工物の表面の画像を発生する。この加
工物は、この加工物の表面が焦点にくるまで、この焦点
の方へと、適当な位置で調節される。
【0049】
【発明の効果】本発明の方法および装置を用いることに
よって、加工物をレーザー機械切削する際に、レーザー
源および光路の変化とは無関係に、この加工物表面をレ
ーザー光線の焦点の位置に対して、正確に適切な位置に
配置することができ、さらに、これらの方法および装置
は、パルス持続時間の短い超高速レーザーによる精巧な
加工物(例えば、薄膜および脆性セラミックス)の機械
切削にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付の図面と関連して読むと、上記詳細な説
明から最もよく理解できる。慣行に従って、この図面の
種々の特徴は、縮尺ではないことを強調しておく。そう
ではなく、これらの種々の特徴の寸法は、明瞭にするた
めに、任意に拡大または縮小されている。この図面で
は、以下の図が包含されている。
【図1】図1は、本発明の代表的な実施態様に詳細に従
って、レーザー機械切削するために、加工物の表面を適
切な位置に配置する装置を図示している。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザー機械切削するために加工物の表
    面を適切な位置に配置する方法であって、以下: (a)レーザー光線を発生させる工程; (b)該レーザー光線を焦点に集中させて、プラズマ放
    射を発生させるプラズマを形成する工程; (c)該プラズマ放射に対して応答性の該焦点の位置を
    決定する工程;および (d)該加工物の該表面を、該焦点の該位置に移動させ
    る工程、を包含する、方法。
  2. 【請求項2】 さらに、前記工程(d)の前に、前記レ
    ーザー光線を前記焦点から離れて反らせる工程を包含す
    る、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記レーザー光線が、前記レーザー光線
    を不活性化する工程および前記レーザー光線を偏向させ
    る工程のうちの一方により、前記焦点から離れて反らさ
    れる、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記工程(c)が、前記プラズマ放射を
    受容してプラズマ画像を発生させるように画像化システ
    ムを配向する工程;および該プラズマ画像の焦点のレベ
    ルを決定する工程を包含し、そして前記工程(d)が、
    前記プラズマ画像の焦点の前記決定したレベルに対して
    応答性の前記焦点に前記加工物を作動させる工程を包含
    する、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記工程(c)が、前記プラズマ放射を
    受容してプラズマ画像を発生させるように画像化システ
    ムを配向する工程;および該プラズマ画像を集中するよ
    うに該画像化システムを調節する工程を包含し、そして
    前記工程(d)が、前記加工物を適切な位置に配置する
    工程であって、ここで、該加工物の前記表面の画像が、
    加工物表面画像を発生させるように、該画像化システム
    に向けられる、工程;および該加工物表面画像を集中す
    るように該加工物を作動させる工程を包含する、請求項
    1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記工程(a)が、超短波パルスレーザ
    ー光線を発生させる工程を包含する、請求項1に記載の
    方法。
  7. 【請求項7】 前記工程(c)が、さらに、前記プラズ
    マ放射を濾過して前記プラズマ画像のスペクトル帯域幅
    を狭くする工程を包含する、請求項5に記載の方法。
  8. 【請求項8】 さらに、前記工程(d)の前に、前記焦
    点から離れて前記レーザー光線を反らせる工程を包含
    し、そして該工程(d)が、前記加工物の前記表面を照
    射する工程を包含する、請求項5に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記画像化システムが、画像リレーレン
    ズおよびカメラを包含し、そして前記工程(c)が、該
    画像リレーレンズおよび該カメラの少なくとも一方を作
    動して前記プラズマ画像を集中する工程により、該画像
    化システムを調節する工程を包含する、請求項5に記載
    の方法。
  10. 【請求項10】 レーザー機械切削するために加工物の
    表面を適切な位置に配置する方法であって、以下: (a)超短波パルスレーザー光線を発生させる工程; (b)該超短波パルスレーザー光線を、該加工物から離
    れて焦点に集中させて、プラズマ放射を発生させるプラ
    ズマを形成する工程; (c)該プラズマ放射のプラズマ画像を受容するよう
    に、画像化システムを配向する工程; (d)該プラズマ画像を集中するように、該画像システ
    ムを調節する工程; (e)該レーザー光線を不活性化する工程および該レー
    ザー光線を偏向させる工程の一方により、該超短波パル
    スレーザー光線を該焦点から離れて反らせる工程; (f)該加工物を適切な位置に配置する工程であって、
    ここで、該加工物の該表面の画像が、加工物表面画像を
    発生させるように、該画像化システムに向けられる工
    程;および (g)画像化システムにおいて該加工物表面画像を集中
    するように該加工物を作動させる工程、を包含する、方
    法。
  11. 【請求項11】 レーザー機械切削するために加工物の
    表面を適切な位置に配置する装置であって、以下: (a)レーザー光線を発生させるためのレーザー; (b)集束レンズであって、該レーザー光線を焦点に集
    中させて、プラズマ画像を発生させるプラズマを形成す
    るための集束レンズ; (c)プラズマ放射を受容しプラズマ画像を発生させる
    ための画像化システム; (d)該加工物の位置を調節するための加工物アクチュ
    エータ;および (e)制御装置であって、該プラズマ画像に対して応答
    性の該焦点の位置を決定するため、および該加工物アク
    チュエータを制御して該加工物の該表面を該焦点の該位
    置に移動させるための制御装置、を備える、装置。
  12. 【請求項12】 さらに、前記焦点から離れて前記レー
    ザー光線を反らせるための手段を包含する、請求項11
    に記載の装置。
  13. 【請求項13】 前記レーザー光線を反らせるための前
    記手段が、シャッターおよび該レーザー光線を不活性化
    するための手段のうちの一方を包含する、請求項12に
    記載の装置。
  14. 【請求項14】 前記レーザーが、超短波パルスレーザ
    ー光線を発生させる、請求項11に記載の装置。
  15. 【請求項15】 さらに、画像化システムアクチュエー
    タを備え、該画像化システムアクチュエータが、前記画
    像化システムを調節するためにあり、ここで、前記制御
    装置が、前記プラズマ画像の焦点のレベルを評価し、そ
    して前記焦点のレベルに対して応答性の該プラズマ画像
    を集中させるように該画像化システムアクチュエータを
    制御する、請求項11に記載の装置。
  16. 【請求項16】 さらに、フィルターを備え、該フィル
    ターが、前記プラズマ放射を濾過して前記プラズマ画像
    のスペクトル帯域幅を狭くするためにある、請求項11
    に記載の装置。
  17. 【請求項17】 さらに、照射源を備え、該照射源が、
    前記加工物の前記表面を照射するためにある、請求項1
    1に記載の装置。
  18. 【請求項18】 前記画像化システムが、画像リレーレ
    ンズおよびカメラを備える、請求項11に記載の装置。
  19. 【請求項19】 レーザー機械切削するために加工物の
    表面を適切な位置に配置するための装置であって、以
    下: (a)超短波レーザー光線を発生させるためのレーザ
    ー; (b)集束レンズであって、該超短波レーザー光線を焦
    点に集中させて、プラズマ画像を発生させるプラズマを
    形成するための集束レンズ; (c)画像化システムであって、プラズマ放射を受容し
    プラズマ画像を発生させるための画像化システム; (d)フィルターであって、該プラズマ放射を濾過して
    該プラズマ画像のスペクトル帯域幅を狭くするためのフ
    ィルター; (e)該画像化システムを調節するための画像化システ
    ムアクチュエータ; (f)該焦点から離れて該レーザー光線を反らせるため
    の手段; (g)該加工物の位置を調節するための加工物アクチュ
    エータ; (h)制御装置であって、該プラズマ画像の焦点のレベ
    ルを評価して該焦点のレベルに対して応答性の該プラズ
    マ画像を集中させるように該画像化システムアクチュエ
    ータを制御するため、該プラズマ画像に対して応答性の
    該焦点の位置を決定するため、および該加工物アクチュ
    エータを制御して該加工物の該表面を該焦点の該位置に
    移動させるための制御装置;および (i)該加工物の該表面を照射するための照射源、を備
    える、装置。
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