太陽電池パネル製造装置及び太陽電池パネル製造方法並びにレーザ加工装置及びレーザ加工方法
【課題】
本発明は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法において、前記導入されたレーザ光の撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを特徴とする。
本発明は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法において、前記導入されたレーザ光の撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置または及びレーザ加工方法に係わり、効率よくスクライブなどの加工をすることができる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置または及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池パネルの製造工程の主工程にパネル上に太陽電池膜を形成する工程がある。太陽電池膜は、ガラス基板上に、透明表面電極膜(表面ＴＣＯ膜：Transparent Conductive Oxide)、不透明の光電変換層(半導体膜)、透明裏面電極膜（裏面ＴＣＯ膜：ＴＣＯ＋金属(Ａｇ等))などの複数の膜を積層した構造を有する。また、太陽電池膜の形成工程においては、各層を形成後に膜の一部を除去するスクライブ工程がある。
【０００３】
昨今の基板の大型化に伴い、その基板上に形成された層に３０μｍ程度の幅を有するスクライブを多数形成する必要がある。従って、スクライブを効率的に形成するためにスクライブを形成するレーザを多数分岐し一度に複数のスクライブを形成することが望まれている。
太陽電池パネルの製造工程ではないが、半導体をスクライブするのに位相格子を用いてレーザ光を分岐してスクライブすることが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４１９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、太陽電池パネルの製造工程においては、１１００ｍｍ×１４００ｍｍに、例えば、１０ｍｍ程度の間隔でスクライブを形成する必要があり、３００ｍｍφの半導体ウエハのとは異なり、レーザ光を分岐するための分岐光学系は大型化、重量化する。しかも、分岐光学系の光軸の位置合わせ精度が数十μｍ程度以内と厳しいものがある。
従って、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できることが望まれている。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供すことである。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも下記の特徴を有する。
本発明は、上記第１の目的を達成するために、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法において、前記導入されたレーザ光を撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを第１の特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記複数のレーザ光に分岐は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節することを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを第３の特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを第４の特徴とする。
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させて、前記スクライブする前記レーザ光のスクライブ光軸の位置を検出することを第５の特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを第６の特徴とする。
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを第７の特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入するレーザ光は前記レーザ光の光源からのレーザ光を平行光に変換したレーザ光であることを第８の特徴とする。
また、本発明は、上記第２の目的を達成するために、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、被処理体にレーザ光を照射して前記被処理体を加工するレーザ加工装置またはレーザ加工方法において、前記導入されたレーザ光を撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを第９の特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、上記第２の目的を達成するために、前記複数のレーザ光に分岐は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節することを第１０の特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供できる。
また、本発明の第２の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である太陽電池パネル製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の光学系前処理ユニットの第１の実施形態と、レーザ光源を示す図である。
【図３】本発明の分岐光学ユニットの第１の実施形態を示す図である。
【図４】分岐検査光学部の取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。
【図５】分岐検査光学部の取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の検査カメラの撮像結果を示す図である。
【図６Ａ】各光学ヘッドの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。
【図６Ｂ】パワーメータを使用することで各光学ヘッドのパワーを測定する状態を示す図である。
【図７】本発明の光学系前処理ユニットの第２の実施形態と、レーザ光源を示す図である。
【図８】本発明の分岐光学ユニットの第２の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の分岐光学ユニットの第３の実施形態を示す図である。
【図１０】太陽電池膜の一実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を太陽電池パネル製造装置５０を例に説明する。
図１０は太陽電池膜の一実施形態を模式的に示す図である。太陽電池膜３は、ガラス基板３１の上に１層目として表面ＴＣＯ膜３４、２層目として光電変換する半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２及び３層目として裏面ＴＣＯ膜３３の３層の膜を有し、半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２を通過した光を反射させて光電変換を上げるためのアルミニウム膜ＡＬを有する。太陽光Ｓを下から照射すると半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２で光電変換され、負荷(図示せず)を接続すると波状の矢印Ａのように電流が流れる。そのためには、各層にスクライブ３４Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓを形成する必要がある。そのスクライブ幅は数十μｍであり、その間隔は１０ｍｍ程度である。以下の説明では、太陽電池膜３またはガラス基板３１を共に被処理体３０と表す。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態である太陽電池パネル製造装置５０の概略構成を示す図である。
太陽電池パネル製造装置５０は、下部基台８１、下部基台８１上に固定された上部基台８２、被処理対体３０を浮上させて支持するエア浮上ステージ５、エア浮上ステージ５をＸ軸方向(矢印Ｂ)に移動させるステージ駆動部４と、スクライブ形成するためのレーザ光源６と、レーザ光源６からのレーザ光６１をスクライブ位置まで導く光学系前処理ユニット２と、光学系前処理ユニット２の出力光(レーザ光６１)を打ち下ろしする打ち下ろしミラー１１と、打ち下ろしミラー１１を載置し、光学系前処理ユニット２の出力光(レーザ光６１)を打ち下ろしミラー１１、導入口１９を介して受ける分岐光学ユニット１と、分岐光学ユニット１の光軸を調整または光軸ズレを検査する固定カメラ８(図４参照)と、これ等を制御する制御部９とを有する。
【００１８】
ステージ駆動部４は、下部基台８１上に設けられ、例えば、リニアモータ固定子を有する左右の走行レール４１と、エア浮上ステージ５の四隅に設けられ、リニアモータ可動子を有する脚部４２と、位置を検出するリニアエンコーダ４３とを有する。
上部基台８２は、レーザ光源６と光学系前処理ユニット２を載置するともに、分岐光学ユニット１をＹ軸方向(矢印Ｃ)に走査するための分岐光学走査駆動部７と、被処理体３０の位置を把握するアライメントカメラ８３とを有する。分岐光学走査駆動部７は上部基台８２に側部に設けられたリニアモータ固定子を有する走行レール７１と分岐光学ユニット１に設けられたリニアモータ可動子(図示せず)とで構成される。
【００１９】
これ等の構成により、制御装置９は分岐光学ユニット１の被処理体３０に対する位置を把握でき、スクライブすべき位置に分岐光学ユニット１を制御できる。具体的には、レーザ光６１は、分岐光学走査駆動部７によりＹ軸方向に走査され、ステージ駆動部４によりＸ方向に走査され、エア浮上ステージ５の全面を走査できる。スクライブを矩形上に形成するには、制御装置９は、レーザ光６１をＹ方向の所望の位置に移動させ、その後Ｘ方向に走査し、反対側の端面に来たら、再度Ｙ方向の所望の位置に移動させ、そしてＸ方向に戻るように走査する。この動作を繰返すことによって、太陽電池パネル製造装置１０は、エア浮上ステージ５の全面に亘って矩形上のスクライブを形成することができる。
【００２０】
図２は、本発明の光学系前処理ユニット２の第１の実施形態と、レーザ光源６を示す図である。
光学系前処理ユニット２は、λ板２１ａを回転させることにより２１ｂの透過率が変化させ、レーザ光６１の光強度を調節するアッテネータ２１と、ビームエキスパンダ２３に入射するビーム径が最適になるように２つのプリズム２２ａ、２２ｂで光路長を調節する光路長調節部２２と、レーザ光６１を平行光に変換するビームエキスパンダ２３と、ミラー２４と、レーザ光６１のスクライブにおけるＸ、Ｙ方向の照射位置をそれぞれ調節するＸガルバノミラー２５と、Ｙガルバノミラー２６とを有する。
この構成によって、レーザ光６１が平行光となって、後述する分岐光学ユニット１に所定の軸を有するように入射することができる。
【００２１】
図３は、本発明の分岐光学ユニット１の第１の実施形態を示す図である。分岐光学ユニット１は、大別して、打ち下ろしミラー１１と、打ち下ろしされたレーザ光６１を導入する導入口１９と、それぞれ破線で囲んだ４つの光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄと、中央に一点鎖線で示した分岐検査光学部１Ｅとを有する。図３の右上に示すλ／２板１４ａとＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１４ｂとの組合せで構成する光分配部１４は、λ／２板の偏光面を調節することによって、右上図に示すように光を２分岐し、その光量を分配する機能を有する。図３中には煩雑さを防ぐために光分配器１４として表示し、説明でも光分配器１４として説明する。
なお、図３に示す符号のＡ乃至Ｄは、それぞれ光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄの構成を、符号Ｅは分岐検査光学部１Ｅの構成を示す。また、矢印Ｉ、Ｊ及びＫは、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄ自体または構成要素の動作方向を示し、煩雑を避けるために一箇所に代表して付している。
【００２２】
次に、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄと分岐検査光学部１Ｅの構成及び動作を、図３及び図４を用いて説明する。図４は、分岐検査光学部１Ｅの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。図４において、煩雑さを避ける説明に関係のない符号は一部省略している。
分岐検査光学部１Ｅは２つの分配器１４Ｅａ、１４Ｅｂを有する。光分配器１４Ｅａは、第１に、打ち下ろしミラー１１及び導入口１９を経由して入射してきたレーザ光６１を光学ヘッド１Ａ，１Ｂ側と、光学ヘッド１Ｃ、１Ｄ側に光量を等しくなるように調節し、分岐する。
【００２３】
一方、光分配器１４Ｅｂは２つの役目を持つ。第１に、スクライブ時において、図３に示しように、光分配器１４Ｅａからのレーザ光６１を全量、光学ヘッド１Ｃ、１Ｄ側に分配する。
【００２４】
第２に、分岐検査光学部１Ｅの２つの光分配器１４Ｅａ、１４Ｅｂの取付け調整時に、或いは分岐検査光学部１Ｅの光軸の位置ズレの検査時において、図４に示すように、光分配器１４Ｅａからのレーザ光６１のうち所定の割合のレーザ光６１ｄを検査カメラ８に分配する導入光分配手段の役目を果たす。検査カメラ８は下部基台８１の基準位置に固定されている。そこで、平行光であるレーザ光６１ｄの画像を検査カメラ８に取込む。その画像６１ａが円形形状になうように、またその画像６１ａの中心位置、即ちレーザ光の光軸位置６１ｂが、図５(ａ）に示すように検査カメラ８の撮像範囲の中心位置８ａと一致するように光分配器１４ａ、１４ｂの取付けを調整することで、容易に取付け調整を行なうことができる。また、運転後は、定期的にレーザ光６１の光軸のズレ及び画像の変形を、調整時又はある時点における画像と比較し、両者の中心位置の差を光軸のズレ量ΔＸ、ΔＹ及びビーム径の差ΔＤｘ(＝Ｄｘ−Ｄｘ’)、ΔＤｙ(＝Ｄｙ−Ｄｙ’)(図５(ｂ))で 、又は光軸の傾斜を楕円度(図５(ｃ))で検査する。例えば、そのズレが所定量、例えば数十μｍずれた場合、分岐検査光学部１Ｅのユニット交換を行なうなどの処置をとる。また、レーザ光の画像が楕円になっていれば楕円方向に傾斜していることになる。
【００２５】
次に、図３を用いて、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄについて説明する。各光学ヘッドは二つの基本的なタイプに分かれる。一つは光学ヘッド１Ｂ、１Ｃである。光学ヘッド１Ｂ、１Ｃは、外側に配置された光学ヘッド１Ａ，１Ｄ側と被処理体３０側にレーザ光６１を等量に分岐する光分配器１４Ｂまたは１４Ｃを有する。他の一つは光学ヘッド１Ａ、１Ｄである。光学ヘッド１Ａ、１Ｄは、光学ヘッド１Ｂ、１Ｃで分岐されたレーザ光６１を被処理体３０側にレーザ光６１を反射させる三角プリズム１５Ａまたは１５Ｄを有する。各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄはその他の共通の構成要素を有する。その他の共通要素は、被処理体３０にレーザ光を集光させる集光レンズ１６Ａ乃至１６Ｄと、被処理体３０との距離を非接触で測定する、例えば非接触式レーザ変位計１７Ａ乃至１７Ｄと、非接触式レーザ変位計１７Ａ乃至１７Ｄからの出力に基づき集光レンズ１６Ａ乃至１６Ｄを矢印Ｋ方向に駆動する駆動手段(図示せず)と、被処理体３０以外にレーザ光を照射されるときに矢印Ｊ方向に移動し照射を遮断するシャッタ１８Ａ乃至１８Ｄとを有する。また、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄは、矢印Ｉ方向に移動可能手段(図示せず)を有する。
【００２６】
上記の構成によって、導入口１９から入射するレーザ光６１は、平行光であるので、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄから出射されるレーザ光６１は、同一光量、同一のプロファイルを有し、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄで略同一の形状を有するスクライブ溝を形成できる。また、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄは、図３に示すように、互いに距離Ｌ離れた位置をスクライブするように調節されている。
【００２７】
図６Ａは、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図で、例として光学ヘッド１Ｂの場合を示す。図６において、煩雑さを避ける説明に関係のない符号は一部省略している。
【００２８】
分岐光学ユニット１全体は、図１に示す分岐光学走査駆動部７によって矢印Ｈ方向に自動的に移動可能である。そこで、分岐検査光学部１Ｅで取付け調整が終わった後、分岐光学ユニット１を図１に示す所定の距離であるＬ／２の距離を移動させて、図６に示すように、光学ヘッド１Ｂを検査カメラ８の真上に移動させる。このとき検査カメラ８はデフォーカスの位置に固定されている。この結果、分岐検査光学部１Ｅと同様に、しかも取付け調整時は図５(ａ）と同様に、レーザ光６１ｅの画像が、所定の大きさで検査カメラ８の撮像範囲の中心位置８ａと一致するように、光学ヘッド１Ｂの構成要素１４Ｂ、１６Ｂなどの取付け調整を行なう。また、運転時には、図５(ｂ)、図５(ｃ)と同様にして、光学ヘッドの光軸のズレ、ビーム径及び傾斜を検出でき、必要な処置をとることができる。
【００２９】
また、図６Ｂに示すように、パワーメータ８４を使用することで各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのパワーを随時測定できる。これにより、調整時またはある時点におけるパワー値と比較して、所定の範囲のパワーが得られているかを判断できる。所定の範囲のパワーが得られていなければ、アッテネータ２１のλ板２１ａを調整、または各光分配器１４のλ／２板、例えば１４ａを調整する処置をとることができる。
【００３０】
以上の説明では、分岐検査光学部１Ｅ及び各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄ単独で運転時の検査をする方法を述べた。しかし、光軸のズレ或いは光軸の傾斜が同一傾向であれば、分岐光学ユニット１自体が傾斜したとか、または前段の光学系前処理ユニット２で光軸のズレが発生したとか、の原因が考えられる。
【００３１】
以上説明した実施形態によれば、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供できる。
【００３２】
図７は、本発明の光学系前処理ユニット２の第２の実施形態と、レーザ光源６を示す図である。図８は本発明の分岐光学ユニット１の第２の実施形態を示す図である。図８において、煩雑さを避けるために、図３と共通な部分の符号を一部省略している。
【００３３】
第１の実施形態と異なる点は、光学系前処理ユニット２にレーザ光６１を平行光に変換するビームエキスパンダを設けていない点である。その結果、図８の各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのスクライブ位置までの光路長が異なると、スクライブ径が異なる。そこで、図８に示す分岐光学ユニット１では、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのスクライブ位置までの光路長が同じになうように、光学ユニット１Ｂ、１Ｃに光路調整用の三角プリズム１２Ｂａ、１２Ｂｂ及び１２Ｃａ、１２Ｃｂを設けている。図８において、光路上の記号‖、△は同一記号を有する光路長が互いに同じ長さであることを示す。
【００３４】
その他の点については、第１の実施形態と同様である。
本発明の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００３５】
図９は本発明の分岐光学ユニット１の第３の実施形態を示す図である。図９において、煩雑さを避けるために、図３と共通な部分の符号を一部省略している、
第３の実施形態の分岐光学ユニット１は、第１の光学系前処理ユニット２と共に用いられる。第３の実施形態の分岐光学ユニット１の第１の実施形態と異なる点は、各光学ヘッド１Ｂ、１Ｃ及び分岐検査光学部１Ｅの光分配器の１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｅａの代わりに、無偏光ビームスプリッタ４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｅを用いる点である。その他の点については、第１の実施形態と同様である。
【００３６】
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態と異なり、光分配器において光の光量調節はできないが、第１の実施形態と同様に検出カメラ８を用いることによって、分岐光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄや分岐検査光学部１Ｅの取付け調整を容易に検出できる。また、第３の実施形態は、分岐光学ヘッドや分岐検査光学部の光軸の位置ズレ等を容易に検出できる。
【００３７】
また、以上の第１乃至第３実施形態では、太陽電池パネル製造を例に説明したが、太陽電池パネル製造だけでなく、レーザ光を分岐しそれらが被処理体を加工する場合においても本発明を適用できる。
従って、以上説明した実施形態によれば、分岐を有する分岐光学ヘッド或いは分岐検査光学部を有するレーザ加工装置またはレーザ加工方法において、分岐を有する分岐光学ヘッド或いは分岐検査光学部の取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供できる。
【符号の説明】
【００３８】
１：分岐光学ユニット １Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：光学ヘッド
１Ｅ：分岐検査光学部 ２：光学系前処理ユニット
３：太陽電池膜 ４：ステージ駆動部
５：エア浮上ステージ ６：レーザ光源
７：分岐光学走査駆動部 ８：検査カメラ
９：制御装置 １１：打ち下ろしミラー
１２Ｂａ、１２Ｂｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂ：光路長調整用の三角プリズム
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｅａ、１４Ｅｂ：光分配器
１４ａ：λ／２板 １４ｂ：ＰＢＳ(偏光ビームスプリッタ）
１５Ａ，１５Ｄ：三角プリズム １６：集光レンズ
１７：非接触式レーザ変位計 １８：シャッタ
１９：導入口 ２１：アッテネータ
２２：光路長調節部 ２３：ビームエキスパンダ
２４：ミラー ２５：Ｘガルバノミラー
２６：Ｙガルバノミラー ３０：被処理体
３１：ガラス基板 ４１：無偏光ビームスプリッタ
５０：太陽電池パネル製造装置 ６１：レーザ光
８１：下部基台 ８２：上部基台
８３：アライメントカメラ ８４：パワーメータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置または及びレーザ加工方法に係わり、効率よくスクライブなどの加工をすることができる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法或いはレーザ加工装置または及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池パネルの製造工程の主工程にパネル上に太陽電池膜を形成する工程がある。太陽電池膜は、ガラス基板上に、透明表面電極膜(表面ＴＣＯ膜：Transparent Conductive Oxide)、不透明の光電変換層(半導体膜)、透明裏面電極膜（裏面ＴＣＯ膜：ＴＣＯ＋金属(Ａｇ等))などの複数の膜を積層した構造を有する。また、太陽電池膜の形成工程においては、各層を形成後に膜の一部を除去するスクライブ工程がある。
【０００３】
昨今の基板の大型化に伴い、その基板上に形成された層に３０μｍ程度の幅を有するスクライブを多数形成する必要がある。従って、スクライブを効率的に形成するためにスクライブを形成するレーザを多数分岐し一度に複数のスクライブを形成することが望まれている。
太陽電池パネルの製造工程ではないが、半導体をスクライブするのに位相格子を用いてレーザ光を分岐してスクライブすることが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４１９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、太陽電池パネルの製造工程においては、１１００ｍｍ×１４００ｍｍに、例えば、１０ｍｍ程度の間隔でスクライブを形成する必要があり、３００ｍｍφの半導体ウエハのとは異なり、レーザ光を分岐するための分岐光学系は大型化、重量化する。しかも、分岐光学系の光軸の位置合わせ精度が数十μｍ程度以内と厳しいものがある。
従って、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できることが望まれている。
【０００６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供すことである。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも下記の特徴を有する。
本発明は、上記第１の目的を達成するために、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法において、前記導入されたレーザ光を撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを第１の特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記複数のレーザ光に分岐は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節することを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを第３の特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを第４の特徴とする。
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させて、前記スクライブする前記レーザ光のスクライブ光軸の位置を検出することを第５の特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを第６の特徴とする。
また、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを第７の特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明は、上記第１の目的を達成するために、前記導入するレーザ光は前記レーザ光の光源からのレーザ光を平行光に変換したレーザ光であることを第８の特徴とする。
また、本発明は、上記第２の目的を達成するために、複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、被処理体にレーザ光を照射して前記被処理体を加工するレーザ加工装置またはレーザ加工方法において、前記導入されたレーザ光を撮像し、撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを第９の特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、上記第２の目的を達成するために、前記複数のレーザ光に分岐は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節することを第１０の特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供できる。
また、本発明の第２の目的は、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、または分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である太陽電池パネル製造装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の光学系前処理ユニットの第１の実施形態と、レーザ光源を示す図である。
【図３】本発明の分岐光学ユニットの第１の実施形態を示す図である。
【図４】分岐検査光学部の取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。
【図５】分岐検査光学部の取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の検査カメラの撮像結果を示す図である。
【図６Ａ】各光学ヘッドの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。
【図６Ｂ】パワーメータを使用することで各光学ヘッドのパワーを測定する状態を示す図である。
【図７】本発明の光学系前処理ユニットの第２の実施形態と、レーザ光源を示す図である。
【図８】本発明の分岐光学ユニットの第２の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の分岐光学ユニットの第３の実施形態を示す図である。
【図１０】太陽電池膜の一実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を太陽電池パネル製造装置５０を例に説明する。
図１０は太陽電池膜の一実施形態を模式的に示す図である。太陽電池膜３は、ガラス基板３１の上に１層目として表面ＴＣＯ膜３４、２層目として光電変換する半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２及び３層目として裏面ＴＣＯ膜３３の３層の膜を有し、半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２を通過した光を反射させて光電変換を上げるためのアルミニウム膜ＡＬを有する。太陽光Ｓを下から照射すると半導体膜(ａ-Ｓｉ)３２で光電変換され、負荷(図示せず)を接続すると波状の矢印Ａのように電流が流れる。そのためには、各層にスクライブ３４Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓを形成する必要がある。そのスクライブ幅は数十μｍであり、その間隔は１０ｍｍ程度である。以下の説明では、太陽電池膜３またはガラス基板３１を共に被処理体３０と表す。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態である太陽電池パネル製造装置５０の概略構成を示す図である。
太陽電池パネル製造装置５０は、下部基台８１、下部基台８１上に固定された上部基台８２、被処理対体３０を浮上させて支持するエア浮上ステージ５、エア浮上ステージ５をＸ軸方向(矢印Ｂ)に移動させるステージ駆動部４と、スクライブ形成するためのレーザ光源６と、レーザ光源６からのレーザ光６１をスクライブ位置まで導く光学系前処理ユニット２と、光学系前処理ユニット２の出力光(レーザ光６１)を打ち下ろしする打ち下ろしミラー１１と、打ち下ろしミラー１１を載置し、光学系前処理ユニット２の出力光(レーザ光６１)を打ち下ろしミラー１１、導入口１９を介して受ける分岐光学ユニット１と、分岐光学ユニット１の光軸を調整または光軸ズレを検査する固定カメラ８(図４参照)と、これ等を制御する制御部９とを有する。
【００１８】
ステージ駆動部４は、下部基台８１上に設けられ、例えば、リニアモータ固定子を有する左右の走行レール４１と、エア浮上ステージ５の四隅に設けられ、リニアモータ可動子を有する脚部４２と、位置を検出するリニアエンコーダ４３とを有する。
上部基台８２は、レーザ光源６と光学系前処理ユニット２を載置するともに、分岐光学ユニット１をＹ軸方向(矢印Ｃ)に走査するための分岐光学走査駆動部７と、被処理体３０の位置を把握するアライメントカメラ８３とを有する。分岐光学走査駆動部７は上部基台８２に側部に設けられたリニアモータ固定子を有する走行レール７１と分岐光学ユニット１に設けられたリニアモータ可動子(図示せず)とで構成される。
【００１９】
これ等の構成により、制御装置９は分岐光学ユニット１の被処理体３０に対する位置を把握でき、スクライブすべき位置に分岐光学ユニット１を制御できる。具体的には、レーザ光６１は、分岐光学走査駆動部７によりＹ軸方向に走査され、ステージ駆動部４によりＸ方向に走査され、エア浮上ステージ５の全面を走査できる。スクライブを矩形上に形成するには、制御装置９は、レーザ光６１をＹ方向の所望の位置に移動させ、その後Ｘ方向に走査し、反対側の端面に来たら、再度Ｙ方向の所望の位置に移動させ、そしてＸ方向に戻るように走査する。この動作を繰返すことによって、太陽電池パネル製造装置１０は、エア浮上ステージ５の全面に亘って矩形上のスクライブを形成することができる。
【００２０】
図２は、本発明の光学系前処理ユニット２の第１の実施形態と、レーザ光源６を示す図である。
光学系前処理ユニット２は、λ板２１ａを回転させることにより２１ｂの透過率が変化させ、レーザ光６１の光強度を調節するアッテネータ２１と、ビームエキスパンダ２３に入射するビーム径が最適になるように２つのプリズム２２ａ、２２ｂで光路長を調節する光路長調節部２２と、レーザ光６１を平行光に変換するビームエキスパンダ２３と、ミラー２４と、レーザ光６１のスクライブにおけるＸ、Ｙ方向の照射位置をそれぞれ調節するＸガルバノミラー２５と、Ｙガルバノミラー２６とを有する。
この構成によって、レーザ光６１が平行光となって、後述する分岐光学ユニット１に所定の軸を有するように入射することができる。
【００２１】
図３は、本発明の分岐光学ユニット１の第１の実施形態を示す図である。分岐光学ユニット１は、大別して、打ち下ろしミラー１１と、打ち下ろしされたレーザ光６１を導入する導入口１９と、それぞれ破線で囲んだ４つの光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄと、中央に一点鎖線で示した分岐検査光学部１Ｅとを有する。図３の右上に示すλ／２板１４ａとＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１４ｂとの組合せで構成する光分配部１４は、λ／２板の偏光面を調節することによって、右上図に示すように光を２分岐し、その光量を分配する機能を有する。図３中には煩雑さを防ぐために光分配器１４として表示し、説明でも光分配器１４として説明する。
なお、図３に示す符号のＡ乃至Ｄは、それぞれ光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄの構成を、符号Ｅは分岐検査光学部１Ｅの構成を示す。また、矢印Ｉ、Ｊ及びＫは、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄ自体または構成要素の動作方向を示し、煩雑を避けるために一箇所に代表して付している。
【００２２】
次に、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄと分岐検査光学部１Ｅの構成及び動作を、図３及び図４を用いて説明する。図４は、分岐検査光学部１Ｅの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図である。図４において、煩雑さを避ける説明に関係のない符号は一部省略している。
分岐検査光学部１Ｅは２つの分配器１４Ｅａ、１４Ｅｂを有する。光分配器１４Ｅａは、第１に、打ち下ろしミラー１１及び導入口１９を経由して入射してきたレーザ光６１を光学ヘッド１Ａ，１Ｂ側と、光学ヘッド１Ｃ、１Ｄ側に光量を等しくなるように調節し、分岐する。
【００２３】
一方、光分配器１４Ｅｂは２つの役目を持つ。第１に、スクライブ時において、図３に示しように、光分配器１４Ｅａからのレーザ光６１を全量、光学ヘッド１Ｃ、１Ｄ側に分配する。
【００２４】
第２に、分岐検査光学部１Ｅの２つの光分配器１４Ｅａ、１４Ｅｂの取付け調整時に、或いは分岐検査光学部１Ｅの光軸の位置ズレの検査時において、図４に示すように、光分配器１４Ｅａからのレーザ光６１のうち所定の割合のレーザ光６１ｄを検査カメラ８に分配する導入光分配手段の役目を果たす。検査カメラ８は下部基台８１の基準位置に固定されている。そこで、平行光であるレーザ光６１ｄの画像を検査カメラ８に取込む。その画像６１ａが円形形状になうように、またその画像６１ａの中心位置、即ちレーザ光の光軸位置６１ｂが、図５(ａ）に示すように検査カメラ８の撮像範囲の中心位置８ａと一致するように光分配器１４ａ、１４ｂの取付けを調整することで、容易に取付け調整を行なうことができる。また、運転後は、定期的にレーザ光６１の光軸のズレ及び画像の変形を、調整時又はある時点における画像と比較し、両者の中心位置の差を光軸のズレ量ΔＸ、ΔＹ及びビーム径の差ΔＤｘ(＝Ｄｘ−Ｄｘ’)、ΔＤｙ(＝Ｄｙ−Ｄｙ’)(図５(ｂ))で 、又は光軸の傾斜を楕円度(図５(ｃ))で検査する。例えば、そのズレが所定量、例えば数十μｍずれた場合、分岐検査光学部１Ｅのユニット交換を行なうなどの処置をとる。また、レーザ光の画像が楕円になっていれば楕円方向に傾斜していることになる。
【００２５】
次に、図３を用いて、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄについて説明する。各光学ヘッドは二つの基本的なタイプに分かれる。一つは光学ヘッド１Ｂ、１Ｃである。光学ヘッド１Ｂ、１Ｃは、外側に配置された光学ヘッド１Ａ，１Ｄ側と被処理体３０側にレーザ光６１を等量に分岐する光分配器１４Ｂまたは１４Ｃを有する。他の一つは光学ヘッド１Ａ、１Ｄである。光学ヘッド１Ａ、１Ｄは、光学ヘッド１Ｂ、１Ｃで分岐されたレーザ光６１を被処理体３０側にレーザ光６１を反射させる三角プリズム１５Ａまたは１５Ｄを有する。各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄはその他の共通の構成要素を有する。その他の共通要素は、被処理体３０にレーザ光を集光させる集光レンズ１６Ａ乃至１６Ｄと、被処理体３０との距離を非接触で測定する、例えば非接触式レーザ変位計１７Ａ乃至１７Ｄと、非接触式レーザ変位計１７Ａ乃至１７Ｄからの出力に基づき集光レンズ１６Ａ乃至１６Ｄを矢印Ｋ方向に駆動する駆動手段(図示せず)と、被処理体３０以外にレーザ光を照射されるときに矢印Ｊ方向に移動し照射を遮断するシャッタ１８Ａ乃至１８Ｄとを有する。また、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄは、矢印Ｉ方向に移動可能手段(図示せず)を有する。
【００２６】
上記の構成によって、導入口１９から入射するレーザ光６１は、平行光であるので、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄから出射されるレーザ光６１は、同一光量、同一のプロファイルを有し、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄで略同一の形状を有するスクライブ溝を形成できる。また、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄは、図３に示すように、互いに距離Ｌ離れた位置をスクライブするように調節されている。
【００２７】
図６Ａは、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄの取付け調整の調整時又は光軸の位置ズレ等の検査時の状態を示す図で、例として光学ヘッド１Ｂの場合を示す。図６において、煩雑さを避ける説明に関係のない符号は一部省略している。
【００２８】
分岐光学ユニット１全体は、図１に示す分岐光学走査駆動部７によって矢印Ｈ方向に自動的に移動可能である。そこで、分岐検査光学部１Ｅで取付け調整が終わった後、分岐光学ユニット１を図１に示す所定の距離であるＬ／２の距離を移動させて、図６に示すように、光学ヘッド１Ｂを検査カメラ８の真上に移動させる。このとき検査カメラ８はデフォーカスの位置に固定されている。この結果、分岐検査光学部１Ｅと同様に、しかも取付け調整時は図５(ａ）と同様に、レーザ光６１ｅの画像が、所定の大きさで検査カメラ８の撮像範囲の中心位置８ａと一致するように、光学ヘッド１Ｂの構成要素１４Ｂ、１６Ｂなどの取付け調整を行なう。また、運転時には、図５(ｂ)、図５(ｃ)と同様にして、光学ヘッドの光軸のズレ、ビーム径及び傾斜を検出でき、必要な処置をとることができる。
【００２９】
また、図６Ｂに示すように、パワーメータ８４を使用することで各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのパワーを随時測定できる。これにより、調整時またはある時点におけるパワー値と比較して、所定の範囲のパワーが得られているかを判断できる。所定の範囲のパワーが得られていなければ、アッテネータ２１のλ板２１ａを調整、または各光分配器１４のλ／２板、例えば１４ａを調整する処置をとることができる。
【００３０】
以上の説明では、分岐検査光学部１Ｅ及び各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄ単独で運転時の検査をする方法を述べた。しかし、光軸のズレ或いは光軸の傾斜が同一傾向であれば、分岐光学ユニット１自体が傾斜したとか、または前段の光学系前処理ユニット２で光軸のズレが発生したとか、の原因が考えられる。
【００３１】
以上説明した実施形態によれば、分岐光学ヘッドの取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できる太陽電池パネル製造装置または太陽電池パネル製造方法を提供できる。
【００３２】
図７は、本発明の光学系前処理ユニット２の第２の実施形態と、レーザ光源６を示す図である。図８は本発明の分岐光学ユニット１の第２の実施形態を示す図である。図８において、煩雑さを避けるために、図３と共通な部分の符号を一部省略している。
【００３３】
第１の実施形態と異なる点は、光学系前処理ユニット２にレーザ光６１を平行光に変換するビームエキスパンダを設けていない点である。その結果、図８の各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのスクライブ位置までの光路長が異なると、スクライブ径が異なる。そこで、図８に示す分岐光学ユニット１では、各光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄのスクライブ位置までの光路長が同じになうように、光学ユニット１Ｂ、１Ｃに光路調整用の三角プリズム１２Ｂａ、１２Ｂｂ及び１２Ｃａ、１２Ｃｂを設けている。図８において、光路上の記号‖、△は同一記号を有する光路長が互いに同じ長さであることを示す。
【００３４】
その他の点については、第１の実施形態と同様である。
本発明の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００３５】
図９は本発明の分岐光学ユニット１の第３の実施形態を示す図である。図９において、煩雑さを避けるために、図３と共通な部分の符号を一部省略している、
第３の実施形態の分岐光学ユニット１は、第１の光学系前処理ユニット２と共に用いられる。第３の実施形態の分岐光学ユニット１の第１の実施形態と異なる点は、各光学ヘッド１Ｂ、１Ｃ及び分岐検査光学部１Ｅの光分配器の１４Ｂ，１４Ｃ及び１４Ｅａの代わりに、無偏光ビームスプリッタ４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｅを用いる点である。その他の点については、第１の実施形態と同様である。
【００３６】
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態と異なり、光分配器において光の光量調節はできないが、第１の実施形態と同様に検出カメラ８を用いることによって、分岐光学ヘッド１Ａ乃至１Ｄや分岐検査光学部１Ｅの取付け調整を容易に検出できる。また、第３の実施形態は、分岐光学ヘッドや分岐検査光学部の光軸の位置ズレ等を容易に検出できる。
【００３７】
また、以上の第１乃至第３実施形態では、太陽電池パネル製造を例に説明したが、太陽電池パネル製造だけでなく、レーザ光を分岐しそれらが被処理体を加工する場合においても本発明を適用できる。
従って、以上説明した実施形態によれば、分岐を有する分岐光学ヘッド或いは分岐検査光学部を有するレーザ加工装置またはレーザ加工方法において、分岐を有する分岐光学ヘッド或いは分岐検査光学部の取付け調整の容易な、或いは、分岐光学ヘッドの光軸の位置ズレを容易に検出できるレーザ加工装置またはレーザ加工方法を提供できる。
【符号の説明】
【００３８】
１：分岐光学ユニット １Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：光学ヘッド
１Ｅ：分岐検査光学部 ２：光学系前処理ユニット
３：太陽電池膜 ４：ステージ駆動部
５：エア浮上ステージ ６：レーザ光源
７：分岐光学走査駆動部 ８：検査カメラ
９：制御装置 １１：打ち下ろしミラー
１２Ｂａ、１２Ｂｂ、１２Ｃａ、１２Ｃｂ：光路長調整用の三角プリズム
１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｅａ、１４Ｅｂ：光分配器
１４ａ：λ／２板 １４ｂ：ＰＢＳ(偏光ビームスプリッタ）
１５Ａ，１５Ｄ：三角プリズム １６：集光レンズ
１７：非接触式レーザ変位計 １８：シャッタ
１９：導入口 ２１：アッテネータ
２２：光路長調節部 ２３：ビームエキスパンダ
２４：ミラー ２５：Ｘガルバノミラー
２６：Ｙガルバノミラー ３０：被処理体
３１：ガラス基板 ４１：無偏光ビームスプリッタ
５０：太陽電池パネル製造装置 ６１：レーザ光
８１：下部基台 ８２：上部基台
８３：アライメントカメラ ８４：パワーメータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を導入し、前記レーザ光を複数のレーザ光に分岐する光分配器を具備し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去する分岐光学ユニットと、前記太陽電池膜と前記分岐光学ユニットとを相対的に移動させ移動手段とを有し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置において、
前記導入されたレーザ光の導入光軸上に設けられた撮像手段と、前記撮像手段へ前記導入レーザ光を分配する導入光分配手段を具備する前記分岐光学ユニットと、前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出する検出手段とを有することを特徴とする太陽電池パネル製造装置。
【請求項２】
前記移動手段は前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させる分岐光学走査手段を有し、前記スクライブする前記レーザ光のパワーを測定するパワー測定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項３】
前記導入光分配手段は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項４】
前前記検出手段は、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項６】
前記移動手段は前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させる分岐光学走査手段を有し、前記検出手段はスクライブ光軸の位置を検出することを特徴とする請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項９】
前記スクライブ光軸を形成する前記光分配器は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１０】
前記レーザ光の発光源と、前記光分配器のうち前記レーザ光を最初に分配する第１分配器との間に、前記レーザ光を平行光に変換する平行光変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１１】
前記光分配器のうち前記レーザ光を最初に分配する第１分配器と、前記スクライブする前記レーザ光との間に、前記複数に分光されたレーザ光の光路長を等しくする光学部を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１２】
複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造方法において、
前記導入されたレーザ光を撮像し、前記撮像結果に基づいて前記導入されたレーザ光の導入光軸の位置を検出することを特徴とする太陽電池パネル製造方法。
【請求項１３】
前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１４】
前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１５】
前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させて、前記スクライブする前記レーザ光のスクライブ光軸の位置を検出することを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１６】
前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１５に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１７】
前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１５に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１８】
前記導入するレーザ光は前記レーザ光の光源からのレーザ光を平行光に変換したレーザ光であることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１９】
レーザ光を導入し、前記レーザ光を複数のレーザ光に分岐する光分配器を具備し、被処理体に前記レーザ光を照射して前記被処理体を加工する分岐光学ユニットと、前記被処理体と前記分岐光学ユニットとを相対的に移動させ移動手段とを有し、前記被処理体を加工するレーザ加工装置において、
前記導入レーザ光の導入光軸上に設けられた撮像手段と、前記撮像手段へ前記導入レーザ光を分配する導入光分配手段を具備する前記分岐光学ユニットと、前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出する検出手段を有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２０】
前記導入光分配手段は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項１９に記載のレーザ加工装置。
【請求項２１】
複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、被処理体にレーザ光を照射して前記被処理体を加工するレーザ加工方法において、
前記導入されたレーザ光の撮像し、前記撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項１】
レーザ光を導入し、前記レーザ光を複数のレーザ光に分岐する光分配器を具備し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去する分岐光学ユニットと、前記太陽電池膜と前記分岐光学ユニットとを相対的に移動させ移動手段とを有し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造装置において、
前記導入されたレーザ光の導入光軸上に設けられた撮像手段と、前記撮像手段へ前記導入レーザ光を分配する導入光分配手段を具備する前記分岐光学ユニットと、前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出する検出手段とを有することを特徴とする太陽電池パネル製造装置。
【請求項２】
前記移動手段は前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させる分岐光学走査手段を有し、前記スクライブする前記レーザ光のパワーを測定するパワー測定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項３】
前記導入光分配手段は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項４】
前前記検出手段は、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項６】
前記移動手段は前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させる分岐光学走査手段を有し、前記検出手段はスクライブ光軸の位置を検出することを特徴とする請求項１又は３に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項９】
前記スクライブ光軸を形成する前記光分配器は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１０】
前記レーザ光の発光源と、前記光分配器のうち前記レーザ光を最初に分配する第１分配器との間に、前記レーザ光を平行光に変換する平行光変換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１１】
前記光分配器のうち前記レーザ光を最初に分配する第１分配器と、前記スクライブする前記レーザ光との間に、前記複数に分光されたレーザ光の光路長を等しくする光学部を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル製造装置。
【請求項１２】
複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、太陽電池膜を構成する膜に前記分岐されたレーザ光を照射して前記膜の一部を除去し、前記膜にスクライブを形成する太陽電池パネル製造方法において、
前記導入されたレーザ光を撮像し、前記撮像結果に基づいて前記導入されたレーザ光の導入光軸の位置を検出することを特徴とする太陽電池パネル製造方法。
【請求項１３】
前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１４】
前記導入光軸の位置の検出結果に基づいて、前記導入光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１５】
前記分岐光学ユニットと前記膜とを相対的に前記スクライブのラインと垂直方向に移動させて、前記スクライブする前記レーザ光のスクライブ光軸の位置を検出することを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１６】
前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を形成する光学構成要素の取付け位置を調整することを特徴する請求項１５に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１７】
前記スクライブ光軸の位置の検出結果に基づいて、前記スクライブ光軸を構成する光学構成要素の取付け時からの又は所定の次期からの前記導入レーザ光の光軸の変化を検出することを特徴する請求項１５に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１８】
前記導入するレーザ光は前記レーザ光の光源からのレーザ光を平行光に変換したレーザ光であることを特徴とする請求項１２に記載の太陽電池パネル製造方法。
【請求項１９】
レーザ光を導入し、前記レーザ光を複数のレーザ光に分岐する光分配器を具備し、被処理体に前記レーザ光を照射して前記被処理体を加工する分岐光学ユニットと、前記被処理体と前記分岐光学ユニットとを相対的に移動させ移動手段とを有し、前記被処理体を加工するレーザ加工装置において、
前記導入レーザ光の導入光軸上に設けられた撮像手段と、前記撮像手段へ前記導入レーザ光を分配する導入光分配手段を具備する前記分岐光学ユニットと、前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出する検出手段を有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２０】
前記導入光分配手段は、λ／２板と偏光ビームスプリッタとを有し、前記λ／２板の偏光面を調節する手段であることを特徴とする請求項１９に記載のレーザ加工装置。
【請求項２１】
複数のレーザ光に分岐する分岐光学ユニットにレーザ光を導入し、被処理体にレーザ光を照射して前記被処理体を加工するレーザ加工方法において、
前記導入されたレーザ光の撮像し、前記撮像結果に基づいて前記導入光軸の位置を検出することを特徴とするレーザ加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４５５５７（Ｐ２０１２−４５５５７Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７４８３（Ｐ２０１０−１８７４８３）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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