玻璃板的加工方法以及玻璃板的加工装置的制造方法_4

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242和将激光32的 光束的剩余部分聚焦的聚光透镜44。光学系统240中,将从光源30射出的激光32的光束 的一部分用遮光部242遮住,将激光32的光束的剩余部分用聚光透镜44聚焦,照射在由支 承台20支承的玻璃板2上。激光32的聚焦位置可以是以玻璃板2为基准,在光源30的相 反侧。光源30可以和聚光透镜44同轴地设置。
[0141] 图25是表不与图24的遮光部的上表面在同一平面上的激光的位置的俯视图。图 25所示的X轴线和Y轴线设定为与遮光部242的上表面在同一平面上,该平面上的激光32 的能量密度的峰值位置是X轴线和Y轴线的交点(即原点)。图25的X轴线与后述的图 26的X轴线平行,图25的Y轴线与图26的y轴线平行。
[0142] 遮光部242由透明板和在该透明板上所形成的遮光膜构成,遮光膜具有使激光32 的光束的一部分通过的小孔243。小孔243如图25所示,俯视时可以是圆形状,也可以俯视 时设置在激光32的光束的内部。小孔243的直径Φ2比与遮光部242的上表面在同一平 面上的圆形的激光32的直径Φ 1小。小孔243的中心位置(面积重心位置)用正交坐标 (XI,Yl)表示。小孔243的中心线与入射至小孔243的激光32的光轴平行地错开。
[0143] 图26是表示图24的玻璃板的正面上的激光的照射区域的俯视图。图26所示的 X轴线和y轴线设定在玻璃板2的正面2a上,正面2a上的激光32的能量密度的峰值位置 是X轴线和y轴线的交点(即原点)。在玻璃板2的正面2a,以与激光32的能量密度的峰 值位置的移动方向平行的方式设定X轴线,以与X轴线垂直的方式设定y轴线。
[0144] 通过小孔243的激光32的照射区域如图26所示以圆形形成在玻璃板2的正面2a 上。该圆的中心位置用正交坐标(xla,yla)表示。激光32的照射区域的中心位置(面积 重心位置)与xy坐标系的原点(即激光32的能量密度的峰值位置)错开。
[0145] 图27是表示图26的y轴线(X = 0)上的能量密度分布的图。图27中,将没有由 遮光部242遮住激光32的光束的一部分时的y轴线上的能量密度分布(高斯分布)用点 划线表示。
[0146] 遮光部242通过将激光32的光束的一部分遮住,如图27中实线所示,y轴线上的 激光32的能量密度的分布以X轴线(y = 0)为中心,呈现左右非对称。因此,在y轴线上, 以X轴线(y = 〇)为中心形成左右非对称的热应力分布。
[0147] 由此,在玻璃板2的正面2a上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度的 峰值位置且与该峰值位置的移动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的能 量密度分布。因此,可形成所需的热应力场,可形成与玻璃板2的正面2a倾斜地连接的正 面侧裂纹面4a。
[0148] 图28是表示图24的玻璃板的反面上的激光的照射区域的俯视图。图28所示的 X轴线及y轴线与图26所示的X轴线及y轴线相同。
[0149] 通过小孔243的激光32的照射区域如图28所示以圆形形成在玻璃板2的反面2b 上。该圆的中心位置(面积重心位置)用正交坐标(xlb,ylb)表示。
[0150] 玻璃板2的反面2b中,激光32的照射区域的中心位置(面积重心位置)与xy坐 标系的原点(即激光32的能量密度的峰值位置)错开。
[0151] 图28的y轴线(X = O)上的能量密度分布与图27同样。换言之,在玻璃板2的 反面2b上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度的峰值位置且与该峰值位置的移 动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的能量密度分布。因此,可形成所 需的热应力场,可形成与玻璃板2的反面2b倾斜地连接的反面侧裂纹面4b。
[0152] 由此,根据本实施方式,利用由激光32的照射产生的热应力可形成图3及图5所 示的正面侧裂纹面4a及反面侧裂纹面4b。光源30的输出功率大的情况下,可形成图4所 示的中间裂纹面4c。光源30的输出功率小的情况下,为了形成中间裂纹面4c,可以对玻璃 板2照射从光源30以外的其他加热光源射出的加热光。由玻璃板2产生的热应力增大,可 形成图4所示的中间裂纹面4c。
[0153] [第3实施方式]
[0154] 上述第1实施方式中,利用遮光部42遮住激光32的光束的一部分,将激光32的 光束的剩余部分聚焦的聚光透镜和光源同轴地设置。
[0155] 与此相对,本实施方式在下述方面是不同的:没有遮光部,聚光透镜的光轴(对称 轴)和入射至聚光透镜的激光的光轴平行地错开。以下,主要对不同点进行说明。
[0156] 图29是表示本发明的第3实施方式的玻璃板加工装置的光学系统的侧视图。如 图29所示,光学系统340包括对激光32的光束进行聚焦的聚光透镜344,对由支承台20支 承的玻璃板2照射激光32。激光32的聚焦位置可以是以玻璃板2为基准,在光源30的相 反侧。入射至聚光透镜44的激光32的光轴与聚光透镜344的光轴344Z平行地错开。
[0157] 图30是表示与图29的聚光透镜的上端在同一平面上的激光的位置的俯视图。图 30所示的X轴线和Y轴线设定为与聚光透镜344的上端在同一平面上,该平面上的激光32 的能量密度的峰值位置是X轴线和Y轴线的交点(即原点)。图30的X轴线与后述的图 31的X轴线平行,图30的Y轴线与图31的y轴线平行。
[0158] 聚光透镜344的直径Φ4如图30所示,大于与聚光透镜344的上端在同一平面上 的激光32的直径Φ3。将聚光透镜344的光轴(图30中以黑圆点表示)的位置以正交坐 标(X2,Y2)表示。
[0159] 图31是表示图29的玻璃板的正面上的激光的照射区域的俯视图。图31所示的 X轴线和y轴线设定在玻璃板2的正面2a上,正面2a上的激光32的能量密度的峰值位置 是X轴线和y轴线的交点(即原点)。在玻璃板2的正面2a,以与激光32的能量密度的峰 值位置的移动方向平行的方式设定X轴线,以与X轴线垂直的方式设定y轴线。图31中, 将聚光透镜和光源同轴地设置时的激光的照射区域用点划线表示。
[0160] 通过聚光透镜344的激光32的照射区域如图31中的实线所示形成在玻璃板2的 正面2a上。玻璃板2的正面2a上的激光32的照射区域是歪曲的圆形状。此外,玻璃板2 的反面2b上的激光32的照射区域是与图31同样的形状,所以省略图示。
[0161] 图32是表示图31的y轴线(x = 0)上的能量密度分布的图。图32中,聚光透镜 344和光源30同轴地设置时的y轴线上的能量密度分布(高斯分布)用点划线表示。此 外,玻璃板2的反面2b上的y轴线(x = 0)上的能量密度分布是与图32相同的分布,所以 省略图示。
[0162] 由于聚光透镜344的光轴(对称轴)344Z和入射至聚光透镜344的激光32的光 轴32Z平行地错开,所以如图32中实线所示,y轴线上的激光32的能量密度的分布以X轴 线(y = 〇)为中心呈现左右非对称。因此,在y轴线上,以X轴线(y = 〇)为中心形成左右 非对称的热应力分布。
[0163] 由此,在玻璃板2的正面2a上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度的 峰值位置且与该峰值位置的移动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的能 量密度分布。因此,可形成所需的热应力场,可形成与玻璃板2的正面2a倾斜地连接的正 面侧裂纹面4a。
[0164] 同样地,在玻璃板2的反面2b上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度 的峰值位置且与该峰值位置的移动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的 能量密度分布。因此,可形成所需的热应力场,可形成与玻璃板2的反面2b倾斜地连接的 反面侧裂纹面4b。
[0165] 由此,根据本实施方式,利用由激光32的照射产生的热应力可形成图3及图5所 示的正面侧裂纹面4a及反面侧裂纹面4b。光源30的输出功率大的情况下,可形成图4所 示的中间裂纹面4c。光源30的输出功率小的情况下,为了形成中间裂纹面4c,可以对玻璃 板2照射从光源30以外的其他加热光源射出的加热光。由玻璃板2产生的热应力增大,可 形成图4所示的中间裂纹面4c。
[0166] [第4实施方式]
[0167] 上述第1实施方式的光学系统包括聚光透镜,与此相对,本实施方式的光学系统 在包括圆柱透镜的方面是不同的。以下,主要对不同点进行说明。
[0168] 图33是表示本发明的第4实施方式的玻璃板加工装置的光学系统的侧视图。图 33中,代表激光32的光线用箭头表示。
[0169] 如图33所示,光学系统440包括:将激光32的光束在彼此不同的方向上聚焦的第 一圆柱透镜446和第二圆柱透镜447。光学系统440将通过第一圆柱透镜446和第二圆柱 透镜447的激光32照射在由支承台20支承的玻璃板2上。
[0170] 图34是表示图33的玻璃板的正面上的激光的照射区域的俯视图。图34所示的 X轴线和y轴线设定在玻璃板2的正面2a上,正面2a上的激光32的能量密度的峰值位置 是X轴线和y轴线的交点(即原点)。在玻璃板2的正面2a,以与激光32的能量密度的峰 值位置的移动方向平行的方式设定X轴线,以与X轴线垂直的方式设定y轴线。
[0171] 通过第一圆柱透镜446和第二圆柱透镜447的激光32的照射区域如图34所示形 成在玻璃板2的正面2a上。玻璃板2的正面2a上的激光32的照射区域可以是短轴相对 于X轴线倾斜(长轴相对于y轴线倾斜)的椭圆形状(长轴长度Aa、短轴长度Ba)。短轴 和X轴线所成的角度用Θ Ia表示。
[0172] 图35是表示与图34的y轴线平行的平行线(X = x3)上的能量密度分布的图。如 图35中实线所示,平行线(X = x3)上的激光32的能量密度的分布以X轴线(y = 0)为中 心呈现左右非对称。因此,在平行线(X = x3)上,以X轴线(y = 0)为中心形成左右非对 称的热应力分布。
[0173] 由此,在玻璃板2的正面2a上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度的 峰值位置且与该峰值位置的移动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的能 量密度分布。因此,可形成所需的热应力场,可形成与玻璃板2的正面2a倾斜地连接的正 面侧裂纹面4a。
[0174] 图36是表示图33的玻璃板的反面上的激光的照射区域的俯视图。图36所示的 X轴线及y轴线与图34所示的X轴线及y轴线相同。
[0175] 通过第一圆柱透镜446和第二圆柱透镜447的激光32的照射区域如图36所示形 成在玻璃板2的反面2b上。玻璃板2的反面2b上的激光32的照射区域是短轴相对于X 轴线倾斜(长轴相对于y轴线倾斜)的椭圆形状(长轴长度Ab、短轴长度Bb)。将椭圆的 短轴和X轴线所成的角度记作9 1b。
[0176] 图36的与y轴线平行的平行线(X = x3)上的能量密度分布与图35相同。换言 之,在玻璃板2的反面2b上,激光32的照射区域以通过激光32的能量密度的峰值位置且与 该峰值位置的移动方向平行的基准线(X轴线)为中心,具有左右非对称的能量密度分布。 因此,可形成所需的热应力场,可形成与玻璃板2的反面2b倾斜地连接的反面侧裂纹面4b。
[0177] 根据其他观点,在玻璃板2的正反两面2a、2b,激光32的照射区域以通过各照射区 域的面积重心位置(xy坐标系中的原点)且与该面积重心位置的移动方向平行的基准线(X 轴线)为中心具有左右非对称的形状。因此,在X轴线的左右可形成不同的热应力场,形成 与玻璃板2的正面2a倾斜地连接的正面侧裂纹面4a及与玻璃板2的反面2b倾斜地连接 的反面侧裂纹面4b。此外,基准线通过面积重心位置的情况下,在玻璃板2的正面2a及反 面2b可以不存在激光32的能量密度的峰值位置,能量密度可以是均匀的。其他的实施方 式中也同样。
[0178] 根据本实施方式,利用由激光32的照射产生的热应力可形成图3及图5所示的正 面侧裂纹面4a及反面侧裂纹面4b。光源30的输出功率大的情况下,可形成图4所示的中 间裂纹面4c。光源30的输出功率不足的情况下,为了形成中间裂纹面4c,可以对玻璃板2 照射从光源30以外的其他加热光源射出的加热光。由玻璃板2产生的热应力增大,可形成 图4所示的中间裂纹面4c
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