CN113042881A - 激光加工设备 - Google Patents

Abstract

即使工件未对准，也可以保持工件的高加工精度的激光加工设备，其包括：设定部，其在拍摄图像上设定图案区域和测距位置；条件设定存储部，其存图案区域中的图像信息；位置校正部，其检测与设定图案区域用的工件不同的新工件的未对准，并校正新工件上的测距位置；测距部，其基于测距光受光部中的测距光的受光位置来测量距离；以及Z扫描仪，其在利用激光照射工件之前，基于测距部的测量结果调整焦点位置。

Description

激光加工设备

技术领域

本文公开的技术涉及诸如激光打标设备等的通过向工件照射激光来执行加工的激光加工设备。

背景技术

传统上，已知一种能够通过激光校正加工位置的激光加工设备。

例如，日本特开2015-006674号公报公开了一种激光加工设备，该激光加工设备被构造为在工件中形成孔，其中计算出孔的中心位置的偏差量并且基于由此计算出的偏差量校正加尔瓦诺镜(galvano mirror)的角度。

另外，日本特开2008-227377号公报中公开的激光加工设备能够沿着Z轴线方向调整激光的焦点位置，以便对具有预定高度的工件进行激光加工。

然而，日本特开2015-006674号公报中的这种校正方法仅校正二维平面上的位置。

在该校正方法中，如日本特开2008-227377号公报中所公开的，当将具有高度的工件被设定为待加工对象时，加工精度可能降低。

例如，在使用加尔瓦诺镜进行二维扫描的情况下，激光的焦点位置在工件上设定的加工区域的中心附近与加工区域的边缘附近之间不同。具体地，焦点位置随着从加工区域的中央部朝向边缘前进而变得越来越远离加工区域。因此，在二维平面上的位置校正中，焦点位置在校正后很可能会偏离。就保持高加工精度而言，这是有问题的。

发明内容

考虑到这一点而做出了本文公开的技术，并且其目的是即使工件未对准也保持工件的高加工精度。

具体地，根据本公开的一个实施方式，一种激光加工设备，其包括：激励光生成部，其生成激励光；激光输出部，其基于由所述激励光生成部生成的所述激励光生成激光并出射所述激光；焦点调整部，其调整从所述激光输出部出射的所述激光的焦点位置；以及激光扫描部，其利用由所述焦点调整部调整了焦点位置的激光照射工件，并在所述工件的表面上设定的加工区域内进行二维扫描。

根据本公开的实施方式，所述激光加工设备包括：摄像部，其拍摄所述工件以生成包括所述加工区域的至少一部分的拍摄图像；设定部，其在所述拍摄图像上分别设定用于识别所述工件的位置的校正区域和用于测量到所述工件的表面的距离的测距位置；存储部，其存储由所述设定部设定的校正区域中的图像信息；以及位置校正部，其对于与设定所述校正区域用的所述工件不同的新工件在由所述摄像部新生成的拍摄图像上使用存储在所述存储部中的图像信息检测新工件的未对准，并校正所述新工件上的与由所述设定部设定的所述测距位置对应的测距位置。

所述激光加工设备还包括：测距光出射部，其出射用于测量从所述激光加工设备到所述新工件的表面的距离的测距光；扫描控制部，其控制所述激光扫描部，以利用所述测距光出射部出射的测距光照射由所述位置校正部校正后的所述测距位置；测距光受光部，其接收在所述新工件的表面上反射并经由所述激光扫描部返回的测距光；和测距部，其基于所述测距光受光部中的测距光的受光位置测量从所述激光加工设备到由所述位置校正部校正后的所述测距位置的距离，并且，在利用激光照射所述新工件之前，所述焦点调整部基于所述测距部的测量结果来调整焦点位置。

在此，“图像信息”可以是拍摄图像本身或从拍摄图像中提取的边缘信息。

根据以上构造，激光加工设备能够检测出工件与位置校正部的未对准，并且基于检测结果校正测距位置。在利用激光照射工件之前，在已经通过位置校正部校正了测距位置的状态下，激光加工设备基于测距部的测量结果校正焦点位置。

以这种方式，即使在已经校正了工件的未对准的状态下，工件与调整焦点位置的构造未对准，也可以维持高加工精度。

另外，根据本公开的另一实施方式，扫描控制部可以在考虑到由位置校正部检测到的未对准的情况下控制激光扫描部以执行二维扫描。

根据这种构造，扫描控制部在考虑到未对准的情况下执行二维扫描。就保持工件的高加工精度而言，这是有利的。

根据本公开的又一个实施方式，激光加工设备可以进一步包括设定加工块的加工块设定部，加工块表示形成在加工区域内的加工图案的位置并且与测距位置相关联以与拍摄图像重叠，并且位置校正部可以基于未对准的检测结果校正加工块的位置。

根据这种构造，可以通过校正加工块的位置来校正与加工块相关联的测距位置。就保持工件的高加工精度而言，这是有利的。

另外，根据本公开的又一个实施方式，设定部可以设定加工块内的测距位置。

根据这种构造，就更适当地设定测距位置并且进一步保持工件的高加工精度方面而言，这是有利的。

此外，根据本公开的又一实施方式，摄像部可以包括第一摄像部和第二摄像部中的至少一者，其中第一摄像部具有从激光输出部到激光扫描部的激光路径分支出的摄像光轴，并且利用激光扫描部生成拍摄图像，第二摄像部具有独立于激光路径的摄像光轴并在无需激光扫描部的情况下生成拍摄图像，位置校正部可以基于由第一摄像部和第二摄像部中的至少一者新生成的拍摄图像来校正测距位置。

根据这种构造，就更精确地校正测距位置并且进一步保持工件的高加工精度方面而言，这是有利的。

如上所述，根据所述激光加工设备，即使当工件未对准时，也可以保持高加工精度。

附图说明

图1是示出激光加工系统的整体构造的图；

图2是示出激光加工设备的示意性构造的框图；

图3A是示出打标头的示意性构造的框图；

图3B是示出打标头的示意性构造的框图；

图4是示出打标头的外观的立体图；

图5是示出激光扫描部的构造的图；

图6是示出激光引导部、激光扫描部以及测距单元的构造的图；

图7是示出连接激光引导部、激光扫描部和测距单元的光路的截面图；

图8是示出连接激光引导部、激光扫描部和测距单元的光路的立体图；

图9是示出三角测距法的图；

图10是示出激光加工系统的使用方法的流程图；

图11是示出用于创建打印设定、搜索设定和测距设置的过程的流程图；

图12是示出加工区域与设定面之间的关系的图；

图13是示出显示部的显示内容的图；

图14A是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；

图14B是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；

图14C是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；

图14D是示出用于设定搜索条件的具体过程的图；

图15A是示出用于设定测距条件的具体过程的图；

图15B是示出用于设定测距条件的具体过程的图；

图15C是示出用于设定测距条件的具体过程的图；

图15D是示出用于设定测距条件的具体过程的图；

图16是示出激光加工设备的操作过程的流程图；

图17A是示出图案搜索的具体过程的图；

图17B是示出图案搜索的具体过程的图；

图17C是示出图案搜索的具体过程的图；

图17D是示出图案搜索的具体过程的图；

图18是示出梯形校正的图；和

图19是示出工件的未对准与焦点位置之间的关系的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明本公开的实施方式。注意，以下说明作为示例给出。

即，在本说明书中，激光打标机被说明为激光加工设备的示例，但无论激光加工设备和激光打标机的名称如何，在此公开的技术均可应用于一般的激光应用装置。

虽然在本说明书中将打印说明为加工的典型示例，但是该技术可以用于诸如图像标记等的使用激光的各种类型的加工中，而不限于打印。

<整体构造>

图1是示出激光加工系统S的整体构造的图，图2是示出激光加工系统S中的激光加工设备L的示意性构造的图。图1中示出的激光加工系统S包括激光加工设备L、连接到激光加工设备L的操作终端800以及外部装置900。

图1和图2所示的激光加工设备L利用从打标头1出射的激光照射作为工件的工件W，并对工件W的表面进行三维扫描以进行加工。此处的“三维扫描”表示的概念是扫描工件W的表面上的激光照射位置的二维操作(所谓的“二维扫描”)和调整激光焦点位置的一维操作的组合的统称。

特别地，根据本实施方式的激光加工设备L可以出射1064nm附近的波长的激光作为用于加工工件W的激光。该波长对应于近红外(NIR)波长范围。因此，在以下说明中，有时将用于加工工件W的激光称为“近红外激光”以与其它激光区分开。当然，可以将具有其它波长的激光用于工件W的加工。

根据本实施方式的激光加工设备L能够利用内置于打标头1的测距单元5来测量到工件W的距离(工件W的高度)，并且还使用该测量结果调整该近红外激光的焦点位置。

如图1和图2所示，激光加工设备L包括被构造为出射激光的打标头1和被构造为控制打标头1的打标控制器100。

在本实施方式中，打标头1和打标控制器100是分开的构件，并且经由电配线电连接并经由光纤缆线光耦合。

更一般地，打标头1和打标控制器100中的一者可以被并入到另一者中从而一体化。在这种情况下，可以适当地省略光纤缆线等。

操作终端800具有例如中央处理单元(CPU)和存储器，并且连接至打标控制器100。操作终端800用作被构造为设定诸如打印设定等的各种加工条件(也称为打印条件)并向用户显示与激光加工有关的信息的终端。操作终端800包括：显示部801，其被构造为向用户显示信息；操作部802，其接收来自用户的操作输入；以及存储设备803，其被构造为存储各种类型的信息。

具体地，使用例如液晶显示器或有机EL面板构造显示部801。显示部801显示作为与激光加工有关的信息的激光加工设备L的操作状态和加工条件。另一方面，使用例如键盘和/或指向装置来构造操作部802。在此，指向装置包括鼠标和/或操纵杆。操作部802被构造成接收来自用户的操作输入，并且用于经由打标控制器100来操作打标头1。

如上所述构造的操作终端800可以基于来自用户的输入操作来设定激光加工中的加工条件。加工条件的示例包括需要在工件W上打印的字符串、诸如条形码和QR码(注册商标)的图形内容(标记图案)、激光所需的输出(目标输出)以及激光在工件W上的扫描速度中的至少一项或多项。

根据本实施方式的加工条件还包括与测距单元5有关的条件和参数(以下，也称为“测距条件”)。测距条件的示例包括将表示测距单元5的检测结果的信号与到工件W的表面的距离相关联的数据。

通过操作终端800设定的加工条件输出到打标控制器100，并存储在条件设定存储部102中。操作终端800中的存储设备803可以根据需要存储加工条件。

注意，操作终端800可以被集成到例如打标控制器100中。在这种情况下，使用诸如控制单元等的名称代替“操作终端”，但是至少在本实施方式中，操作终端800和打标控制器100是彼此独立的构件。

外部装置900根据需要连接至激光加工设备L的打标控制器100。在图1所示的示例中，图像识别设备901和可编程逻辑控制器(PLC)902被设置为外部装置900。

具体地，图像识别设备901确定例如在生产线上传送的工件W的类型和位置。作为图像识别设备901，例如可以使用图像传感器。PLC 902用于根据预定顺序控制激光加工系统S。

除了上述装置和设备之外，可以将被构造为执行操作和控制的设备、被构造为执行各种其它处理的计算机、存储设备、周边装置等连接至激光加工设备L。在这种情况下，该连接可以是诸如IEEE1394、RS-232、RS-422和USB等的串行连接，也可以是并行连接。可替代地，可以经由诸如10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T等的网络来采用电、磁或光连接。除了有线连接之外，还可以使用诸如IEEE802等的无线LAN以及诸如蓝牙(注册商标)、红外线或光通信等的射频波(radio wave)的无线连接。例如，各种存储卡、磁盘、磁光盘、半导体存储器、硬盘等可以用作被构造为用于数据交换和各种设定的存储等的存储设备所用的存储介质。

在下文中，将依次说明打标控制器100和打标头1中的每一者的硬件构造以及与通过打标控制器100控制打标头1有关的构造。

<打标控制器100>

如图2所示，打标控制器100包括：条件设定存储部102，其存储加工条件；控制部101，其基于条件设定存储部102中存储的加工条件来控制打标头1；激励光生成部110，其生成激光激励光(激励光)。

(条件设定存储部102)

条件设定存储部102被构造为存储使用操作终端800设定的加工条件，并且根据需要将所存储的加工条件输出到控制部101。

具体地，使用易失性存储器、非易失性存储器、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)等构造条件设定存储部102，并且条件设定存储部102可以临时或连续地存储指示加工条件的信息。当操作终端800集成在打标控制器100中时，存储设备803可以被构造为还用作条件设定存储部102。

(控制部101)

控制部101基于条件设定存储部102中存储的加工条件至少控制打标控制器100中的激励光生成部110、打标头1中的激光输出部2、激光引导部3、激光扫描部4、测距单元5、同轴相机6和广角相机(非同轴相机)7以在工件W上执行打印。

具体地，控制部101具有CPU、存储器和输入/输出总线，并且基于指示经由操作终端800输入的信息的信号和指示从条件设定存储部102读取的加工条件的信号来产生控制信号。控制部101将由此生成的控制信号输出到激光加工设备L的各部，以控制在工件W上的打印和对到工件W的距离的测量。

例如，当开始工件W的加工时，控制部101读取存储在条件设定存储部102中的目标输出，将基于该目标输出产生的控制信号输出到激励光源驱动部112，并控制激光激励光的产生。

当实际加工工件W时，控制部101读取例如存储在条件设定存储部102中的加工图案(标记图案)，将基于加工图案产生的控制信号输出到激光扫描部4，并二维扫描近红外激光。

以这种方式，控制部101可以控制激光扫描部4，以便实现近红外激光的二维扫描。控制部101是本实施方式中的“扫描控制部”的示例。

(激励光生成部110)

激励光生成部110包括：激励光源111，其根据驱动电流产生激光；激励光源驱动部112，其将驱动电流提供给激励光源111；激励光集光部113，其光耦合到激励光源111。激励光源111和激励光集光部113固定在激励壳体(未示出)中。虽然没有详细说明，但是该激励壳体由诸如铜等的具有优异导热性的金属制成，并且可以有效地散发来自激励光源111的热。

在下文中，将依次说明激励光生成部110的各部。

激励光源驱动部112基于从控制部101输出的控制信号将驱动电流提供给激励光源111。虽然没有详细说明，但是激励光源驱动部112基于由控制部101确定的目标输出来确定驱动电流，并将由此确定的驱动电流提供给激励光源111。

激励光源111被提供有来自激励光源驱动部112的驱动电流，并且根据驱动电流振荡激光。例如，使用激光二极管(LD)等构造激励光源111，并且可以使用线性排列有多个LD元件的LD阵列或LD条。当将LD阵列或LD条用作激励光源111时，从各元件振荡出的激光呈一条直线输出并进入激励光集光部113。

激励光集光部113汇集从激励光源111输出的激光，并将汇集的激光作为激光激励光(激励光)输出。例如，使用聚焦透镜等构造激励光集光部113，激励光集光部113具有供激光入射的入射面和供激光激励光输出的出射面。激励光集光部113经由上述的光纤缆线光耦合到打标头1。因此，从激励光集光部113输出的激光激励光经由光纤缆线被引导到打标头1。

激励光生成部110可以被构造为事先集成有激励光源驱动部112、激励光源111和激励光集光部113的LD单元或LD模块。从激励光生成部110出射的激励光(具体地，从激励光集光部113输出的激光激励光)可以是非偏振的，从而不必考虑偏振状态的变化，就设计方面而言这是有利的。特别地，关于激励光源111的周边的构造，优选地提供如下机构：该机构使输出光在LD单元自身中非偏振，该LD单元输出从LD阵列获得的光，在该LD阵列中使用光纤将许多LD元件配置成束。

(其它构成元件)

打标控制器100还具有测距部103，测距部103使用测距单元5测量到工件W的距离。测距部103电连接到测距单元5，并且可以接收与测距单元5的测量结果有关的信号(至少，指示测距光受光部5B中的测距光的受光位置的信号)。

如将稍后说明的，根据本实施方式的激光加工设备L还包括同轴相机6和作为非同轴相机的广角相机7。该激光加工设备L可以通过操作同轴相机6和广角相机7中的至少一者来拍摄工件W的表面。

打标控制器100中的控制部101包括特征量提取部105和位置校正部108，以基于由同轴相机6和广角相机7中的至少一者拍摄的图像来进行加工。

打标控制器100还包括设定关于标记图案的信息的设定部107。用作扫描控制部的控制部101读取并使用设定部107的设定内容。

注意，可以使用控制部101来构造测距部103、特征量提取部105和位置校正部108。例如，控制部101还可以用作位置校正部108。进一步地，位置校正部108还可以用作特征量提取部105等。

测距部103、特征量提取部105、设定部107和位置校正部108的细节将在后面说明。

<打标头1>

如上所述，由激励光生成部110生成的激光激励光经由光纤缆线被引导到打标头1。打标头1包括：激光输出部2，其基于激光激励光放大并产生激光，并输出该激光；激光扫描部4，其利用从激光输出部2输出的激光照射工件W的表面以进行二维扫描；激光引导部3，其形成从激光输出部2到激光扫描部4的光路；测距单元5，其被构造成基于经过激光扫描部4投射并接收的测距光来测量到工件W的表面的距离；以及拍摄工件W的表面的同轴相机6和广角相机7。

在此，根据本实施方式的激光引导部3不仅形成光路，而且与调整激光的焦点位置的诸如Z扫描仪(焦点调整部)33、出射引导光的引导光源36、拍摄工件W的表面的同轴相机6等的多个构件组合。

激光引导部3还包括：上游侧合流机构31，其使从激光输出部2输出的近红外激光与从引导光源36出射的引导光合流；以及下游侧合流机构35，其使被引导到激光扫描部4的激光与从测距单元5投射的测距光合流。

图3A和图3B是示出打标头1的示意性构造的框图，图4是示出打标头1的外观的立体图。在图3A至图3B之中，图3A示出了使用近红外激光加工工件W的情况，图3B示出了测距单元5用于测量到工件W的表面的距离的情况。

如图3A至图4所示，打标头1包括外壳10，在外壳10中至少设置有激光输出部2、激光引导部3、激光扫描部4和测距单元5。外壳10具有如图4所示的实质矩形的外形。外壳10的下表面由板状的底板10a隔出。底板10a设置有透光窗19，透光窗19被构造成从打标头1向打标头1的外部出射激光。通过将能够透射近红外激光、引导光和测距光的板状透明构件装配到在板厚方向上贯穿底板10a的通孔中，构造了透光窗19。

在下面的说明中，图4中的外壳10的长度方向有时简称为“长度方向”或“前后方向”，图中的外壳10的宽度方向有时简称为“宽度方向”或“左右方向”。同样地，图4中的外壳10的高度方向有时简称为“高度方向”或“上下方向”。

图5是示出激光扫描部4的构造的立体图。图6是示出激光引导部3、激光扫描部4以及测距部5的构造的截面图，图7是示出连接激光引导部3、激光扫描部4和测距单元5的光路的截面图，图8是示出连接激光引导部3、激光扫描部4和测距单元5的光路的立体图。

如图5至图6所示，在外壳10的内部设置有分隔部11。外壳10的内部空间被分隔部11分隔成在长度方向上的一侧和另一侧。

具体地，分隔部11被形成为在与外壳10的长度方向垂直的方向上延伸的平板状。在外壳10的长度方向上，分隔部11被配置为比外壳10的在长度方向上的中央部靠近在长度方向上的一侧(图4中的前侧)。

因此，外壳10中在长度方向上的一侧隔出的空间在长度方向上的尺寸比在长度方向上的另一侧(图4中的后侧)上隔出的空间短。在下文中，将外壳10内部的在长度方向上的另一侧隔出的空间称为第一空间S1，将在长度方向上的一侧隔出的空间称为第二空间S2。

在本实施方式中，激光输出部2、激光引导部3的一些部件、激光扫描部4以及测距单元5配置在第一空间S1的内部。另一方面，激光引导部3的主要部件配置在第二空间S2的内部。

具体地，第一空间S1被实质平板状的基板12分隔成在宽度方向上的一侧(图4中的左侧)的空间和另一侧(图4中的右侧)的空间。在前一空间中，主要配置有构成激光输出部2的部件。

更具体地，在构成激光输出部2的部件中，诸如光学透镜和光学晶体等的需要尽可能气密密封的光学构件21配置在第一空间S1的在宽度方向上的一侧的空间中的由基板12等包围的容纳空间内部。

另一方面，在构成激光输出部2的部件中，诸如电配线和图5所示的散热片22等的不需要密封的部件被配置在基板12的相对于光学构件21的相反侧(第一空间S1中的在宽度方向上的另一侧)。

如图5和图6所示，激光扫描部4可以与激光输出部2中的光学构件21同样地配置在基板12的在宽度方向上的一侧。具体地，根据本实施方式的激光扫描部4在长度方向上与分隔部11相邻，并在上下方向上沿着外壳10的内底面配置。

如图6所示，测距单元5与激光输出部2中的散热片22同样地配置在第一空间S1的在宽度方向上的另一侧的空间中。

另外，构成激光引导部3的部件主要配置在第二空间S2中。在本实施方式中，构成激光引导部3的大部分部件容纳在由分隔部11和限定外壳10的前表面的盖构件17包围的空间中。

在构成激光引导部3的部件中，下游侧合流机构35在第一空间S1中配置在分隔部11附近的位置(参照图5)。即，在本实施方式中，下游侧合流机构35位于第一空间S1与第二空间S2之间的边界附近的位置。

在基板12中形成有在板厚方向上贯穿基板12的通孔(未示出)。通过该通孔，激光引导部3和激光扫描部4光学地耦合到测距单元5。

在下文中，将依次说明激光输出部2、激光引导部3、激光扫描部4和测距单元5的构造。

(激光输出部2)

激光输出部2被构造成基于由激励光生成部110生成的激光激励光来产生打印用的近红外激光，并向激光引导部3输出打印用的近红外激光。

具体地，激光输出部2包括：激光振荡器21a，其基于激光激励光产生具有预定波长的激光，放大该激光并出射近红外激光；光束采样器21b，其被构造为从激光振荡器21a振荡的近红外激光分离一部分；以及功率监视器21c，由光束采样器21b分离的近红外激光入射到该功率监视器21c。

虽然省略了细节，但是根据本实施方式的激光振荡器21a包括：激光介质，其执行与激光激励光相对应的诱导出射以出射激光；Q开关，其被构造为使从激光介质出射的激光脉冲化；以及镜，其使通过Q开关脉冲化了的激光共振。

特别地在本实施方式中，将棒状的Nd：YVO₄(钒酸钇)用作激光介质。结果，激光振荡器21a可以出射波长为1064nm附近的激光(上述近红外激光)作为激光。然而，不限于该示例，例如，掺杂稀土的YAG、YLF、GdVO₄等可以用作其它激光介质。可以根据激光加工设备L的应用来使用各种固态激光介质。

还可以将固态激光介质与波长转换元件组合以将输出激光的波长转换为任意波长。另外，可以使用以光纤代替块用作振荡器的所谓光纤激光器作为固态激光介质。

此外，激光振荡器21a可以通过组合诸如Nd：YVO₄等的固态激光介质和光纤来构造。在这种情况下，与使用固态激光介质的情况一样，可以通过出射具有短脉冲宽度的激光来抑制对工件W的热损伤，并且在使用纤维的情况下还可以实现高输出和更快的打印。

功率监视器21c检测近红外激光的输出。功率监控器21c电连接到打标控制器100，并且可以将其检测信号输出到控制部101等。

(激光引导部3)

激光引导部3形成将从激光输出部2出射的近红外激光引导到激光扫描部4的激光路径P的至少一部分。除了被构造成形成激光路径P的弯折镜34之外，激光引导部3还包括Z扫描仪(焦点调整部)33、引导光源(引导光出射部)36等。所有这些部件都设置在外壳10内部(主要在第二空间S2中)。

从激光输出部2入射的近红外激光被弯折镜34反射并穿过激光引导部3。被构造为用于调整近红外激光的焦点位置的Z扫描仪33配置在到弯折镜34的途中。穿过Z扫描仪33并被弯折镜34反射的近红外激光入射到激光扫描部4。

由激光引导部3形成的激光路径P可以以作为焦点调整部的Z扫描仪33为边界而分为两部分。具体地，由激光引导部3形成的激光路径P可以分为从激光输出部2到Z扫描仪33的上游侧光路Pu和从Z扫描仪33到激光扫描部4的的下游侧光路Pd。

更具体地，上游侧光路Pu设置在外壳10内部，并且在通过上游侧合流机构31之后从激光输出部2延伸到Z扫描仪33。

另一方面，下游侧光路Pd设置在外壳10内部，并且在依次通过弯折镜34和下游侧合流机构35之后，从Z扫描仪33延伸到激光扫描部4中的第一扫描仪41。

以这样的方式，在外壳10的内部，在上游侧光路Pu的中途设置上游侧合流机构31，在下游侧光路Pd的中途设置下游侧合流机构35。

在下文中，将顺序地说明与激光引导部3有关的构造。

-引导光源36-

引导光源36设置在外壳10内部的第二空间S2中，并且出射被构造为将预定的加工图案投射到工件W的表面上的引导光。引导光的波长被设定为落入可见光范围。作为其示例，根据本实施方式的引导光源36出射波长在655nm附近的红色激光作为引导光。因此，当从打标头1出射引导光时，用户可以在视觉上识别该引导光。

在本实施方式中，将引导光的波长设定为至少与近红外激光的波长不同。如后所述，测距单元5的测距光出射部5A出射具有与引导光和近红外激光的波长不同的波长的测距光。因此，测距光、引导光和激光具有彼此不同的波长。

具体地，引导光源36在第二空间S2中被配置在与上游侧合流机构31实质相同的高度处，并且可以朝向外壳10的在宽度方向上的内侧出射可见光激光(引导光)。引导光源36还被配置成使得从引导光源36出射的引导光的光轴与上游侧合流机构31相交。

注意，此处的“实质相同的高度”表示高度位置与从形成外壳10的下表面的底板10a观察到的高度实质相同。在其它说明中，该高度表示从底板10a观察到的高度。

例如，当从引导光源36出射引导光使得用户可以视觉上识别近红外激光的加工图案时，引导光到达上游侧合流机构31。上游侧合流机构31具有作为光学构件的二向色镜(未示出)。如后所述，该二向色镜反射近红外激光，同时透射引导光。结果，已经通过二向色镜的引导光和已经被相同的镜反射的近红外激光彼此合流而成为同轴。

注意，根据本实施方式的引导光源36被构造为基于从控制部101输出的控制信号来出射引导光。

-上游侧合流机构31-

上游侧合流机构31使从作为引导光出射部的引导光源36出射的引导光与上游侧光路Pu合流。因为设置有上游侧合流机构31，所以能够使从引导光源36出射的引导光与上游侧光路Pu上的近红外激光同轴。

如上所述，引导光的波长被设定为至少与近红外激光的波长不同。因此，上游侧合流机构31可以使用例如如上所述的二向色镜来构造。已通过二向色镜同轴化的近红外激光和引导光向下传播，通过Z扫描仪33，并到达弯折镜34。

-Z扫描仪33-

作为焦点调整部的Z扫描仪33配置在由激光引导部3形成的光路的途中，并且能够调整从激光输出部2出射的近红外激光的焦点位置。

具体地，在外壳10内的激光路径P中，Z扫描仪33设置在从作为引导光合流机构的上游侧合流机构31到激光扫描部4的光路的途中。

具体地，如图3A至图3B所示，根据本实施方式的Z扫描仪33包括：输入透镜33a，其透射从激光输出部2出射的近红外激光；准直透镜33b，其透射已经通过输入透镜33a的近红外激光；输出透镜33c，其透射已经通过输入透镜33a和准直透镜33b的近红外激光；透镜驱动部33d，其使输入透镜33a移动；以及壳体33e，其容纳输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c。

输入透镜33a是平凹透镜，准直透镜33b和输出透镜33c是平凸透镜。输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c以光轴彼此同轴的方式配置。

在Z扫描仪33中，透镜驱动部33d使输入透镜33a沿着光轴移动。结果，可以改变输入透镜33a和输出透镜33c之间的相对距离，同时保持输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c的各自的光轴相对于通过Z扫描仪33的近红外激光同轴。结果，改变了照射工件W的近红外激光的焦点位置。

在下文中，将更详细地说明Z扫描仪33的各个部分。

壳体33e为实质筒状。如图3A和图3B所示，在壳体33e的两端形成有被构造成供近红外激光通过的开口33f。在壳体33e的内部，输入透镜33a、准直透镜33b以及输出透镜33c在上下方向上顺次排列。

在输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c中，准直透镜33b和输出透镜33c固定在壳体33e内部。另一方面，输入透镜33a被设置为能够在上下方向上移动。透镜驱动部33d具有例如马达，并使输入透镜33a在上下方向上移动。结果，改变了输入透镜33a和输出透镜33c之间的相对距离。

例如，假设通过透镜驱动部33d将输入透镜33a和输出透镜33c之间的距离调整为相对短。在这种情况下，通过输出透镜33c的近红外激光的集光角度相对小，因此，近红外激光的焦点位置从打标头1的透光窗19移开。

另一方面，假设通过透镜驱动部33d将输入透镜33a和输出透镜33c之间的距离调整为相对长。在这种情况下，通过输出透镜33c的近红外激光的集光角度相对大，因此，近红外激光的焦点位置接近打标头1的透光窗19。

注意，输入透镜33a可以固定在壳体33e内部，并且在Z扫描仪33中的输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c中，准直透镜33b和输出透镜33c可以在上下方向上在移动。可选地，输入透镜33a、准直透镜33b和输出透镜33c都可以在上下方向上移动。

以这种方式，作为焦点调整部的Z扫描仪33用作被构造为在上下方向上扫描近红外激光的机构。在下文中，有时将Z扫描仪33的扫描方向称为“Z方向”。

如上所述，通过Z扫描仪33的近红外激光与从引导光源36出射的引导光同轴。因此，通过操作Z扫描仪33，不仅可以调整近红外激光，还可以调整引导光的焦点位置。

注意，根据本实施方式的Z扫描仪33(特别是Z扫描仪33中的透镜驱动部33d)被构造为基于从控制部101输出的控制信号进行操作。

-弯折镜34-

弯折镜34设置在下游侧光路Pd的途中，并且被配置为使光路Pd向后侧弯折。如图6所示，弯折镜34配置在与下游侧合流机构35中的光学构件35a实质相同的高度，并且可以反射已经通过Z扫描仪33的近红外激光和引导光。

由弯折镜34反射的近红外激光和引导光向后传播，通过下游侧合流机构35，并且到达激光扫描部4(具体地，到达第一扫描仪41)。

-下游侧合流机构35-

下游侧合流机构35使从测距单元5中的测距光出射部5A出射的测距光与下游侧光路Pd合流，并经由激光扫描部4朝向工件W引导。此外，下游侧合流机构35将已被工件W反射并顺序返回到激光扫描部4和下游侧光路Pd的测距光引导至测距单元中5中的测距光受光部5B。

由于设置了下游侧合流机构35，所以能够使从测距光出射部5A出射的测距光与下游侧光路Pd中的近红外激光和引导光同轴。同时，由于设置了下游侧合流机构35，所以能够将从打标头1出射并由工件W反射的测距光中的入射到打标头1上的测距光引导到测距光受光部5B。

如上所述，测距光的波长被设定为与近红外激光和引导光的波长不同。因此，与上游侧合流机构31同样，可以通过使用例如二向色镜来构造下游侧合流机构35。

具体地，根据本实施方式的下游侧合流机构35具有二向色镜35a，二向色镜35a透射测距光和引导光中的一者并且反射另一者(参照图6和图7)。更具体地，二向色镜35a在弯折镜34的后侧配置在与弯折镜34实质相同的高度处，并且配置在外壳10的在宽度方向上的左侧的空间中。

如图6等所示，二向色镜35a还以一侧的镜面面向弯折镜34而另一侧的镜面面向基板12的姿势固定。因此，近红外激光和引导光入射在二向色镜35a的一侧的镜面上，测距光入射在另一侧的镜面上。

根据本实施方式的二向色镜35a可以反射测距光并且透射近红外激光和引导光。结果，例如，当从测距单元5出射的测距光入射在二向色镜35a上时，可以使测距光与下游侧光路Pd汇合，从而与近红外激光和引导光同轴。以这种方式同轴化的近红外激光、引导光和测距光到达第一扫描仪41，如图3A和图3B所示。

同时，已经被工件W反射的测距光返回到激光扫描部4并到达下游侧光路Pd。已经返回到下游侧光路Pd的测距光被下游侧合流机构35中的二向色镜35a反射而到达测距单元5。

注意，当在图7所示的平面图中观察外壳10时，从测距单元5入射在二向色镜35a上的测距光和被二向色镜35a反射并入射在测距单元5上的测距光沿着左右方向(外壳10的宽度方向)传播。

(激光扫描部4)

如图3A所示，激光扫描部4被构造为利用从激光输出部2出射并由激光引导部3引导的激光(近红外激光)照射工件W，并且在工件W的表面上进行二维扫描。

在图5所示的示例中，激光扫描部4被构造为所谓的双轴式加尔瓦诺扫描仪。即，激光扫描部4包括：第一扫描仪41，其被构造为沿第一方向扫描从激光引导部3入射的近红外激光；以及第二扫描仪42，其被构造为沿第二方向扫描由第一扫描仪41扫描的近红外激光。

在此，第二方向表示与第一方向实质正交的方向。因此，第二扫描仪42可以在与第一扫描仪41实质正交的方向上扫描近红外激光。在本实施方式中，第一方向等于前后方向(外壳10的长度方向)，并且第二方向等于左右方向(外壳10的宽度方向)。在下文中，第一方向被称为“X方向”，与第一方向正交的第二方向被称为“Y方向”。X方向和Y方向两者均与上述Z方向正交。

第一扫描仪41在其远端具有第一镜41a。第一镜41a在光学构件35a的后侧配置在与弯折镜34和光学构件35a实质相同的高度处。如图5所示，弯折镜34、光学构件35a和第一镜41a沿着前后方向(外壳10的长度方向)排成一列。

另外，第一镜41a由内置在第一扫描仪41中的马达(未示出)旋转驱动。该马达可以使第一镜41a绕在上下方向上延伸的旋转轴线旋转。可以通过调整第一镜41a的旋转姿势来调整被第一镜41a反射的近红外激光的反射角。

同样地，第二扫描仪42在其远端具有第二镜42a。第二反射镜42a在第一扫描仪41中的第一镜41a的右侧配置在与第一镜41a实质相同的高度处。如图6所示，第一镜41a和第二镜42a沿着左右方向(外壳10的宽度方向)排列。

另外，第二镜42a由内置在第二扫描仪42中的马达(未示出)旋转驱动。该马达可以使第二镜42a绕在前后方向上延伸的旋转轴线旋转。可以通过调整第二镜42a的旋转姿势来调整被第二镜42a反射的近红外激光的反射角。

当近红外激光从下游侧合流机构35入射在激光扫描部4上时，近红外激光被第一扫描仪41中的第一镜41a和第二扫描仪42中的第二镜42a顺序反射，并且经由透光窗19出射到打标头1的外部。

此时，通过操作第一扫描仪41的马达调整第一镜41a的旋转姿势，可以在工件W的表面上沿第一方向扫描近红外激光。同时，通过操作第二扫描仪42的马达调整第二镜42a的旋转姿势，可以在工件W的表面上沿第二方向扫描近红外激光。

如上所述，不仅是近红外激光，而且已经通过下游侧合流机构35的光学构件35a的引导光或由相同构件35a反射的测距光也入射到激光扫描部4。根据本实施方式的激光扫描部4通过分别操作第一扫描仪41和第二扫描仪42能够对以这种方式入射的引导光或测距光进行二维扫描。

第一镜41a和第二镜42a可以采取的旋转姿势实质上被设定在当近红外激光被第二镜42a反射时允许反射光通过透光窗19的范围内(也参照图7至图8)。

以这种方式，根据本实施方式的激光扫描部4由作为扫描控制部的控制部101进行电控制，能够利用近红外线激光照射设定在工件W的表面上的加工区域R1以在加工区域R1中形成预定的加工图案(标记图案)。

(同轴相机6)

同轴相机6具有从激光输出部2到激光扫描部4的激光路径P分支出的摄像光轴A1(参照图3A和图3B)。同轴相机6可以利用激光扫描部4拍摄工件W的图像，以生成包括加工区域R1的至少一部分的拍摄图像Pw。同轴相机6是本实施方式中的“第一摄像部”的示例。

同轴相机6被构造为与加工用的近红外激光同轴的摄像机构。同轴相机6具有比广角相机7窄的视野，但是可以生成同轴图像，在该同轴图像中，与拍摄图像Pw相比，加工区域R1以相对高的放大率放大，并且可以利用激光扫描部4二维扫描摄像区域。同轴相机6用于例如局部放大并拍摄加工区域R1的一部分。

由同轴相机6生成的拍摄图像Pw可以在其至少一部分被放大或缩小的状态下显示在显示部801上。

根据本实施方式的同轴相机6内置在外壳10中。具体地，同轴相机6被配置在与激光导光部3中的弯折镜34实质相同的高度。同轴相机6接收从激光扫描部4入射到激光引导部3的反射光。同轴相机6被构造为使得在工件W的打印点处反射的反射光经由弯折镜34进入。同轴相机6可以形成由此进入的反射光的图像，从而拍摄到工件W的表面。注意，同轴相机6的布局可以适当地改变。例如，同轴相机6和弯折镜34的高度可以彼此不同。

同轴相机6的成像用的反射光从下游侧光路Pd分支出并传播。因此，图12所示的加工区域R1可以通过激光扫描部4的适当操作被二维扫描。

与引导光源36等同样地，根据本实施方式的同轴相机6被构造为基于从控制部101输出的控制信号进行操作。

(广角相机7)

广角相机7具有从激光路径P分支出的摄像光轴A2(参照图12)。广角相机7可以在无需激光扫描部4的情况下拍摄工件W，以生成具有比同轴相机6生成的图像视野宽的拍摄图像Pw。广角相机7是本实施方式中的“第二摄像部”的示例。

广角相机7被构造为与加工用的近红外激光不同轴的摄像机构。广角相机7不能使用激光扫描部4进行二维扫描，但是具有比同轴相机6宽的视野，并且可以生成广角图像，该广角图像是通过在相对宽的视野中拍摄加工区域R1作为拍摄图像Pw而获得的。广角相机7用于例如一次性拍摄整个加工区域R1。

由广角相机7生成的拍摄图像Pw可以在其至少一部分被放大或缩小的状态下显示在显示部801上。显示部801可以并列显示由广角相机7生成的拍摄图像Pw和由同轴相机6生成的拍摄图像Pw，或者选择性地显示两种类型的拍摄图像Pw中的一者。

根据本实施方式的广角相机7被配置在透光窗19的正上方，并且以广角相机7的摄像镜头面向下的姿势固定。如上所述，广角相机7的摄像光轴A2不与上述近红外激光的光轴Az同轴(参照图3A、图3B和图12)。

注意，根据本实施方式的“摄像部”包括作为第一摄像部的同轴相机6和作为第二摄像部的广角相机7中的至少一者。即，将同轴相机6或广角相机7生成的拍摄图像Pw用于后述的控制方面，并且该拍摄图像Pw可以使用同轴相机6或广角相机7中的任一者进行说明，或组合使用两者进行说明。包括同轴相机6和广角相机7两者的构造不是必须的。

(测距单元5)

如图3B所示，测距单元5经由激光扫描部4投射测距光并且利用测距光照射工件W的表面。测距单元5还经由激光扫描部4接收由工件W的表面反射的测距光。

测距单元5主要分为测距光投射模块和测距光接收模块。具体地，测距单元5包括：测距光出射部5A，其被构造为测距光投射模块；以及测距光受光部5B，其被构造为测距光接收模块。

测距光出射部5A设置于外壳10内部，并朝向激光扫描部4在激光加工设备L中出射用于测量从打标头1到工件W的表面的距离的测距光。

另一方面，测距光受光部5B与测距光出射部5A同样地设置于外壳10内部，并且接收已经在工件W的表面上反射并且经由激光扫描部4和下游侧合流机构35返回的测距光。

另外，测距单元5包括从下方支撑测距光出射部5A和测距光受光部5B的支撑基座50，并且测距单元5经由支撑基座50固定到外壳10的内部。

如上所述，测距单元5设置在第一空间S1的在宽度方向上的另一侧的空间中。如图7所示，测距单元5沿着外壳10的长度方向向前出射测距光并且接收沿着该长度方向实质上向后传播的测距光。

测距单元5经由上述光学构件35a光耦合到激光引导部3。如上所述，测距单元5沿着外壳10的长度方向投射测距光。另一方面，光学构件35a被构造成反射沿着外壳10的宽度方向而不是长度方向传播的测距光。

因此，弯折镜59以形成连接测距单元5和光学构件35a的光路的方式设置于外壳10内部(参照图6和图7)。

因此，从测距光出射部5A入射到弯折镜59的测距光被相同的镜59反射而入射到光学构件35a。另一方面，返回到激光扫描部4并且被光学构件35a反射的测距光入射到弯折镜59并且被相同的镜59反射从而入射到测距光受光部5B。

在下文中，将依次说明测距单元5的各部的构造。

-测距光出射部5A-

测距光出射部5A设置于外壳10内部，并且被构造成在激光加工设备L中出射用于测量从打标头1到工件W的表面的距离的测距光。

具体地，测距光出射部5A包括：测距光源51和投光透镜52；容纳测距光源51和投光透镜52的壳体53；以及引导由投光透镜52集光的测距光的一对引导板54L和54R。测距光源51、投光透镜52以及引导板54L和54R从外壳10的后侧依次配置，并且其排列方向与外壳10的长度方向实质相同。

壳体53被形成为沿着外壳10和支撑基座50的长度方向延伸的筒状，测距光源51安装到长度方向的一侧，即安装到与外壳10的后侧对应的一端，并且投光透镜52安装到与外壳10的前侧对应的另一端。测距光源51和投光透镜52之间的空间以实质上气密的方式密封。

测距光源51根据从控制部101输入的控制信号朝向外壳10的前侧出射测距光。具体地，测距光源51能够将可见光范围的激光作为测距光出射。特别地，根据本实施方式的测距光源51出射波长为690nm附近的红色激光作为测距光。

另外，测距光源51以作为测距光出射的红色激光的光轴Ao沿着壳体53的长度方向延伸的姿势固定。因此，测距光的光轴Ao光沿着外壳10和支撑基座50的长度方向延伸，通过投光透镜52的中央部，并到达壳体53的外部。

投光透镜52在支撑基座50的长度方向上在测距光受光部5B中位于受光透镜57和一对受光元件56L、56R之间。投光透镜52被设置为允许测距光的光轴Ao通过的姿势。

投光透镜52可以例如是平凸透镜，并且球状凸面可以以面向壳体53的外部的姿势固定。投光透镜52对从测距光源51出射的测距光进行集光，并向壳体53的外部出射测距光。出射到壳体53外部的测距光到达引导板54L和54R之间。

引导板54L和54R被构造为在支撑基座50的宽度方向上排列的一对构件，并且各引导板54L和54R均可以是在支撑基座50的长度方向上延伸的板状构件。在一个引导板54L和另一个引导板54R之间限定用于出射测距光的空间。出射到壳体53的外部的测距光通过由此隔出的空间并输出。

因此，从测距光源51出射的测距光通过壳体53内部的空间、投光透镜52的中央部以及引导板54L和54R之间的空间，并输出到测距单元5的外部。由此输出的测距光被弯折镜59和下游侧合流机构35中的光学构件35a反射，并入射到激光扫描部4。

入射到激光扫描部4的测距光被第一扫描仪41的第一镜41a和第二扫描仪42的第二镜42a顺序地反射，并从透光窗19出射到打标头1的外部。

如在激光扫描部4的说明中所说明的，可以通过调整第一扫描仪41的第一镜41a的旋转姿势在工件W的表面上沿第一方向扫描测距光。同时，通过操作第二扫描仪42的马达以调整第二镜42a的旋转姿势，可以在工件W的表面上沿第二方向扫描测距光。

由此扫描的测距光在工件W的表面上反射。由此反射的测距光的一部分(在下文中，也称为“反射光”)通过透光窗19入射到打标头1的内部。已经入射到打标头1的内部的反射光经由激光扫描部4返回到激光引导部3。该反射光具有与测距光相同的波长，因此，该反射光被激光引导部3中的下游侧合流机构35的光学构件35a反射，并经由弯折镜59入射到测距单元5。

-测距光受光部5B-

测距光受光部5B设置在外壳10内部，并且被构造成接收从测距光出射部5A出射并被工件W反射的测距光(等同于上述的“反射光”)。

具体地，测距光受光部5B具有一对受光元件56L和56R以及受光透镜57。分别地，该对受光元件56L和56R均配置在支撑基座50的后端部，并且受光透镜57配置在支撑基座50的前端部。因此，该对受光元件56L和56R以及受光透镜57实质上沿着外壳10和支撑基座50的长度方向排列。

该对受光元件56L和56R以其各自的光轴夹住测距光出射部5A中的测距光的光轴Ao方式配置在外壳10内部。该对受光元件56L和56R均接收已经返回到激光扫描部4的反射光。

具体地，该对受光元件56L和56R在与测距光出射部5A的光轴Ao正交的方向上排列。在本实施方式中，该对受光元件56L和56R的排列方向等于外壳10和支撑基座50的宽度方向(即，左右方向)。在相同方向上，一个受光元件56L配置在测距光源51的左侧，另一个受光元件56R配置在测距光源51的右侧。

该对受光元件56L和56R具有分别指向斜前方的受光面，并且检测各受光面上的反射光的受光位置，并输出表示检测结果的信号(检测信号)。从各个受光元件56L和56R输出的检测信号输入到打标控制器100并且到达测距部103。

可以用作受光元件56L和56R的元件的示例包括由互补型MOS(CMOS)形成的CMOS图像传感器、由电荷耦合器件(CCD)形成的CCD图像传感器、位置敏感检测器(PSD)等。

在本实施方式中，使用CMOS图像传感器来构造受光元件56L和56R中的每一者。在这种情况下，受光元件56L和56R均可以不仅检测反射光的受光位置，而且还可以检测反射光的受光量分布(受光波形)。即，当使用CMOS图像传感器来构造受光元件56L和56R中的每一者时，在各受光面上至少在左右方向上排列像素。在这种情况下，受光元件56L和56R均可以读取和放大各像素的信号，并将该信号输出到外部。当反射光在受光面上形成光斑时，基于该光斑处的反射光的强度来确定各像素中的信号的强度。

当使用诸如CMOS图像传感器等的能够检测受光量分布(受光波形)的元件来构造各受光元件56L和56R时，受光元件56L和56R的每一者中的受光量大小可以使用测距光的强度(即从测距光出射部5A出射的测距光的强度(在下文中，这也称为“投射光量”)和放大用于各像素的信号时的增益(在下文中，这也称为“受光增益”))来调整。除了增益之外，可以将受光元件56L和56R的每一者的曝光时间用于调整。

根据本实施方式的该对受光元件56L和56R可以至少检测指示反射光的受光位置和反射光的受光量的峰值位置。作为指示受光量的指标，例如，可以使用反射光的受光量分布中的峰值的高度。替代地，可以使用受光量分布的总值、平均值和积分值。

在本实施方式中，虽然将受光量分布的峰值位置(光斑的峰值位置)用作指示反射光的受光位置的指标，但是也可以替代地使用受光量分布的重心位置。

受光透镜57配置在外壳10内部，以允许该对受光元件56L和56R中的每一者的光轴通过。受光透镜57同样设置在连接下游侧合流机构35与该对受光元件56L、56R的光路的途中，并且能够在该对受光元件56L和56R各自的受光面上对已经通过下游侧合流机构35的反射光进行集光。

受光透镜57对返回到激光扫描部4的反射光进行集光，并在受光元件56L和56R中的每一者的受光面上形成反射光的光斑。各受光元件56L和56R将指示由此形成的光斑的峰值位置和受光量的信号输出到测距部103。

基本上，激光加工设备L可以基于受光元件56L和56R中的每一者的受光面上的反射光的受光位置(在该实施方式中为光斑的峰值位置)来测量到工件W的表面的距离。所谓的三角测距法用作距离测量方法。

-关于测距方法-

图9是示出三角测距法的图。虽然图9仅示出了测距单元5，但是以下说明与如上所述经由激光扫描部4出射测距光的情况相同。

如图9所示，当从测距光出射部5A中的测距光源51出射测距光时，利用测距光照射工件W的表面。当测距光被工件W反射时，如果消除了镜面反射的影响，则反射光(特别是扩散反射光)各向同性地传播。

虽然以这种方式传播的反射光包含经由受光透镜57入射到受光元件56L的分量，但是入射光到受光元件56L的入射角度根据打标头1和工件W之间的距离增大或减小。当相对于受光元件56L的入射角度增大或减小时，受光面56a上的受光位置移位。

以这种方式，打标头1与工件W之间的距离以及受光面56a上的受光位置以预定的关系彼此关联。因此，当事先掌握这种关系并存储在打标控制器100中时，例如，可以根据受光面56a上的受光位置计算出打标头1与工件W之间的距离。这种计算方法就是使用所谓的三角测距法的方法。

即，测距部103基于测距光受光部5B中的测距光的受光位置通过三角测距法测量从激光加工设备L到工件W的表面的距离。

具体地，条件设定存储部102事先存储受光面56a上的受光位置与从打标头1到工件W的表面的距离之间的关系。另一方面，指示测距光受光部5B中的测距光的受光位置(具体地，由测距光的反射光在受光面56a上形成的光斑的峰值的位置)的信号输入到测距部103。

测距部103基于由此输入的信号和存储在条件设定存储部102中的关系测量到工件W的表面的距离。由此获得的测量值被输入到例如控制部101，并且被控制部101使用以便控制Z扫描仪33等。

例如，激光加工设备L自动地或手动地确定打标头1在工件W的表面上要加工的部位(打印点)。随后，激光加工设备L在执行打印之前测量到各打印点(更准确地，设定在打印点周围的测距点)的距离，并确定Z扫描仪33的控制参数，以使焦点位置与所测量的距离相称。激光加工设备L基于由此确定的控制参数来操作Z扫描仪33，然后利用近红外激光在工件W上进行打印。

在下文中，将说明激光加工系统S的具体使用方法。

<关于激光加工系统S的使用方法>

图10是示出激光加工系统S的使用方法的流程图。图11是示出创建打印设定、搜索设定和测距设定的过程的流程图，图12是示出加工区域R1与设定面R4之间的关系的图，图13是示出显示部801上的显示内容的图。

图14A至图14D是示出用于设定搜索条件的具体过程的图，图15A至图15D是示出用于设定测距条件的具体过程的图，图16是示出激光加工设备L的操作过程的流程图，图17A至图17D是示出用于图案搜索的具体过程的图，图18是用于说明梯形校正的图，图19是示出工件的未对准与焦点位置之间的关系的图。

包括被构造为激光打标机的激光加工设备L的激光加工系统S可以例如在工厂的生产线上安装和操作。在进行操作时，首先，在生产线的操作之前创建条件设定(步骤S1)，诸如流过生产线的工件W的安装位置以及照射工件W的近红外激光和测距光的各输出等。

在步骤S1中创建的设定内容被传送并存储在打标控制器100和/或操作终端800中，或者在创建之后立即被打标控制器100读取(步骤S2)。

然后，当操作生产线时，打标控制器100参照事先存储的设定内容或在创建之后立即读取的设定内容。激光加工设备L基于所参照的设定内容进行操作，并在生产线上流转的各工件W上执行打印(步骤S3)。

(各设定的具体创建过程)

图11示出了图10的步骤S1中的具体处理。如图11所示，在本实施方式中依次执行与打印设定有关的控制过程、与搜索设定有关的控制过程以及与测距设定有关的控制过程。各控制过程被构造为彼此不重叠的独立过程。

首先，在步骤S11中，内置在激光加工设备L中的同轴相机6或广角相机7生成包括加工区域R1的至少一部分的拍摄图像Pw。由同轴相机6或广角相机7生成的拍摄图像Pw被输出到操作终端800。

操作终端800的显示部801显示与加工区域R1相关联的设定面R4，并且还在设定面R4上显示拍摄图像Pw(参照图13)。结果，使显示部801中的设定面R4上限定的坐标系(打印坐标系)和在拍摄图像Pw上限定的坐标系(相机坐标系)彼此关联。例如，用户在查看拍摄图像Pw的同时可以由设定面R4在加工区域R1上通过指定打印点来进行打印。

-打印设定的创建-

在随后的步骤S12中，设定部107设定加工条件。设定部107通过读取条件设定存储部102等中的存储内容或者经由操作终端800读取操作输入等来设定加工条件。

加工条件包括表示打印内容等的打印图案(标记图案)Pm和表示该打印图案Pm的位置的打印块B。加工条件可以用来调整打印块B和打印图案Pm的布局、尺寸、旋转姿势等。另外，打印块B与后述的测距位置I相关联地使用。

显示部801可以显示打印图案Pm和打印块B以与拍摄图像Pw重叠。例如，在图13中，包括数字“123”的打印图案Pm和包围该打印图案的矩形打印块B配置在工件W的表面上的设定面R4上，并且显示部801以与拍摄图像Pw重叠的方式显示由此配置的打印图案Pm和打印块B。

注意，打印图案Pm是“加工图案”的示例，并且打印块B是“加工块”的示例。名称“打印图案”和“打印块”仅是为了方便起见，并不旨在限制它们的应用。

虽然未示出，但是可以在设定面R4上显示多个工件Ws，并且如图13所示，可以仅显示一个工件W。另外，可以在一个工件W上配置多个打印块B。关于打印图案Pm，可以使用除字符串之外的诸如QR码(注册商标)等的图案。

返回图11中的步骤S12，例如，用户手动创建打印块B并且在相同步骤中将该打印块B配置在设置面R4上。如上所述，由于设定面R4和拍摄图像Pw彼此关联，因此用户可以在视觉上识别拍摄图像Pw的情况下配置打印块B。

当以这种方式配置一个或多个打印块B时，用户确定每个打印块B的打印图案Pm。例如，当用户操作操作部802时确定打印图案Pm，并且操作部802基于当时的操作输入，将打印图案Pm输入到打标控制器100。

设定部107读取要被设定为加工条件的由此配置的打印块B和每个打印块B确定的打印图案Pm。根据本实施方式的设定部107将设定面R4等上的打印块B的坐标(打印坐标系中的坐标)临时地或连续地存储在条件设定存储部102等中。

如上所述，由于设定面R4被显示为与拍摄图像Pw重叠，因此根据本实施方式的设定部107将打印块B设定为与拍摄图像Pw重叠。设定部107是本实施方式中的“加工块设定部”的示例。

加工条件还包括与近红外激光有关的条件(在下文中称为“激光条件”)。这些激光条件包括以下中的至少一者：近红外激光的出射位置、近红外激光的目标输出(激光功率)、利用激光扫描部4的近红外激光的扫描速度、近红外激光的重复频率(脉冲频率)、近红外的激光光斑是否为激光可变(光斑可变性)以及近红外激光跟踪打印图案Pm的次数(打印次数)。如在图13的右下方显示的菜单D1中所示，可以针对每个打印块B设定这种加工条件。

-搜索设定的创建-

通常，当操作生产线时，在要顺序加工的各工件W中在X方向和Y方向(XY方向)上会发生未对准。根据本实施方式的激光加工设备L可以使用各种方法来校正这种未对准。

因此，在步骤S12之后的步骤S13中，设定部107创建条件设定(搜索设定)以校正XY方向上的未对准。根据本实施方式的激光加工设备L被构造成将图案搜索用作校正XY方向上的未对准的方法。

为了使用图案搜索，设定部107将用于确认工件W的位置的图案区域Rp和被限定为拍摄图像Pw上的图案区域Rp的移动范围的搜索区域Rs设定为与图案搜索有关的条件(搜索条件)。注意，图案区域Rp是本实施方式中的“校正区域”的示例。

此外，打标控制器100包括特征量提取部105，特征量提取部105提取图案区域Rp中的拍摄图像Pw的图像信息(特征量)，以便实际进行图案搜索(参照图2)。根据本实施方式的特征量提取部105在图案区域Rp中切出拍摄图像Pw本身作为拍摄图像Pw的图像信息。设定部107将特征量提取部105切出的图像设定为图案图像Pp。条件设定存储部102存储由设定部107设定的图案图像Pp(参照图14D)。条件设定存储部102是本实施方式中的“存储部”的示例。

在下文中，将参照图14A至图14D说明搜索条件的具体设定过程。

首先，在步骤S13的第一子步骤(步骤S131)中，确定作为图案搜索的搜索目标的打印块B。具体地，在图14A所示的示例中，可以通过在对话框D2上执行下拉操作来选择将所有打印块B设定为搜索目标还是将特定打印块B设定为搜索目标。

随后，在步骤S13的第二子步骤(步骤S132)中，设定部107在拍摄图像Pw上设定图案区域Rp。具体地，在图14B所示的示例中，通过对拍摄图像Pw执行拖动操作等来设定与各打印块B相对应的图案区域Rp。

在图14B所示的示例中，虽然图案区域Rp被设定成包围打印图案Pm，但是设定不限于这种设定。可以将图案区域Rp设定为不包围打印图案Pm。

另外，特征量提取部105在图案区域Rp中切出拍摄图像Pp，并且将切出的拍摄图像设定为图像信息(图案图像Pp)(参照图14D)。由此设定的图案图像Pp输入到设定部107等。

随后，在步骤S13的第三子步骤(步骤S133)中，设定部107在拍摄图像上设定搜索区域Rs。具体地，图14C示出了如下示例：通过在对话框D3上设置的输入栏M1中输入数值，以在输入栏M1中输入的数值的量在水平方向和竖直方向上扩展图案区域Rp，并且由此扩展的区域被设定为搜索区域Rs。设定的搜索区域Rs存储在条件设定存储部102等中。例如，图14C中所示的搜索区域Rs是通过将图案区域Rp分别竖直地和水平地扩展约5mm而获得的区域。

如图14D所示，可以通过在显示部801上显示对话框D4来确认作为图像信息的图案图像Pp，并且可以更详细地设定搜索设定。

例如，用户可以操作对话框D4上的用于搜索设定M2的下拉菜单以选择减小图案区域Rp和图案图像Pp并以较高速度执行图案搜索的模式(速度优先模式)、在不减小图案区域Rp和图案图像Pp的情况下以较高精度执行图案搜索的模式(精度优先模式)或者速度略微优先于精度优先模式同时精度略微优先于速度优先模式的中间模式(均衡模式)，如示例所示。

以这种方式设定的搜索条件存储在条件设定存储部102等中作为搜索设定。当搜索设定的创建完成时，设定部107从步骤S13前进到步骤S14。

-测距设定的测量-

通常，当操作生产线时，要顺序加工的各工件W中在Z方向上发生未对准。这种未对准导致近红外激光的焦点位置偏移，这是不期望的。因为根据本实施方式的激光加工设备L包括测距单元5，因此，可以根据到工件W的表面的距离检测Z方向上的未对准。结果，可以校正Z方向上的未对准以及焦点位置的偏移。因此，在步骤S13之后的步骤S14中，创建用于校正Z方向上的未对准的条件设定(测距设定)。

具体地，在步骤S14中，确定与测距单元5有关的条件(测距条件)。根据本实施方式的设定部107至少将拍摄图像Pw上的用于测量从打标头1到工件W的表面的距离的测距位置I设定为测距条件。测距位置I基本上被设定为与工件W的表面重叠，并且指示需要出射测距光的坐标。

当设定了多个打印块B时，设定部107可以设定每个打印块B的测距条件。在这种情况下，设定部107可以设定各打印块B内的测距位置I(参照图13中的星标)。替代地，设定部107可以在各打印块B的外部设定测距位置I。

在下文中，将参照图15A至图15D说明设定测距条件的具体过程。

首先，在步骤S14的第一子步骤(步骤S141)中，确定作为测距目标(具体测量目标)的打印块B。具体地，在图15A所示的示例中，通过在对话框D5上执行下拉操作，可以选择将所有打印块B设定为测距目标或将特定打印块B设定为测距目标，或者选择不设定测距目标(无目标)。当选择“无目标”时，进行测距，但是测量结果不用于Z方向上的位置校正。

在图15A所示的示例中，可以通过执行下拉操作来检测工件W的倾斜而不是测量距离(高度)。在检测工件W的倾斜的情况下，在至少三个位置上设定测距位置I。可以通过测量三个点上的距离来检测工件W的表面的倾斜。激光加工设备L除了校正工件W在Z方向上的未对准之外，还可以校正工件W相对于XY平面的倾斜。

随后，在步骤S14的第二子步骤(步骤S142)中，设定部107设定每个打印块B的测距条件。具体地，如图15B所示，可以在用于指定打印块B的识别号(块编号)的图案和用于指定与打印块B无关的任意坐标的图案这两个图案之间的对话框D6上进行选择。当选择前者图案时，设定部107将指定的打印块B的中央部设定成测距位置I。在另一方面，当选择后者图案时，设定部107将由用户指定的座表面指定为测距位置I。

随后，在步骤S14的第三子步骤(步骤S143)中，设定部107自动调整测距条件(参照图15C)。具体地，设定部107将测距光出射部5A的出射光量、测距光出射部5A的投光时间、测距光受光部5B中的受光增益以及每个打印块B的测距光受光部5B的曝光时间中的至少一者自动地调整为测距条件。

如图15D所示，可以通过在显示部801上显示对话框D7来手动改变创建的测距条件或更详细地设定测距条件。

例如，用户可以通过在对话框D7上的“高度坐标”M3项中输入数字来改变Z方向上的基准高度(即，Z方向上的原点的坐标)。

以这种方式设定的测距条件被存储在条件设定存储部102等中作为测距设定。当测距设定的创建完成时，设定部107从步骤S14前进到步骤S15。假定已经创建了所有设定，设定部107从步骤S15返回。

(打印的执行)

图16示出了图10的步骤S3中的具体处理。即，对在操作生产线时流转的各工件W顺序地执行图16所示的处理。

首先，对于参照图10中的步骤S1和图11中的步骤S11至S15所述的预定工件W，在图16所示的各步骤之前，打标控制器100事先创建诸如打印图案Pm和打印块B等的设定(打印设定)、诸如图案图像Pp等的设定(搜索设定)以及诸如测距位置I等的设定(测距设定)(也参照图17A)。

当完成各设定的创建时，打标控制器100处于能够执行图16所示的控制过程的状态。该控制过程包括作为主要过程的用于执行XY跟踪(XY方向上的图案搜索)的控制过程(步骤S303至S307)和用于执行Z跟踪(Z方向上的高度测量)的控制过程(步骤S308至步骤S312)。

首先，在图16的步骤S301中，标记器控制器100操作激光扫描部4。标记器控制器100使同轴线相机6的摄像光轴A1指向在生产线操作时被假定为载有工件W的位置。当使用广角相机7代替同轴相机6时，不需要步骤S301。

在随后的步骤S302中，如果从PLC 902等将触发点输入到打标控制器100，则传送与用于包括图案区域Rp在内的各种设定的工件W不同的新工件W'。

同时，通过在设定面R4上限定的坐标系来设定与打印图案Pm相对应的打印块B。另外，后一个工件W'相对于第一个工件W可能在XY方向上未对准。如图17B所示，当在XY方向上发生未对准时，有可能难以在工件W'上的期望位置处形成打印图案Pm。

因此，打标控制器100包括位置校正部108，以便基于对新工件W'的搜索结果在XY方向上进行图案搜索和位置校正。

该位置校正部108使用同轴相机6或广角相机7至少对于与用于设定图案区域Rp的工件W不同的新工件W'来生成新的拍摄图像Pw'(参照图17B)。

位置校正部108使用新生成的拍摄图像Pw'上的由特征量提取部105提取并存储在条件设定存储部102中的图像信息(特征量)检测新工件W'在XY方向上的未对准。

具体地，位置校正部108在设定于设定面R4上的搜索区域Rs的范围内移动图案区域Rp与新生成的拍摄图像Pw'重叠(参照图17C)。在与通过位置校正部108使图案区域Rp移动实质上相同的时刻，特征量提取部105在该移动后重新提取图案区域Rp内的拍摄图像Pw'的图像信息。特别地，根据本实施方式的特征量提取部105从拍摄图像Pw'中切出移动后的图案区域Rp中的图像，并将切出的图像设定为新提取的图像信息(特征量)。

位置校正部108将事先在第一工件W上提取的图像信息(图案图像Pp)与在新工件W'上新提取的图像信息进行比较，以在新生成的拍摄图像Pw上找出当与另一区域相比时两幅图像的信息高度匹配的区域。

当工件W与W'之间存在XY方向上的未对准时，位置校正部108考虑移动之前的图案区域Rp的坐标(设定面R4上的坐标)与上述的两幅图像的信息同其它区域相比高度匹配的区域的坐标(设定面R4上的坐标)之间的差异。当基于以这种方式检测到的未对准而使打印块B在设定面R4上移动时，可以在新传送的工件W'上的期望位置处形成打印图案Pm。

具体地，在步骤S302之后的步骤S303中，打标控制器100使用同轴相机6生成拍摄图像(相机图像)Pw'，并且显示所生成的拍摄图像Pw'以与设定面R4重叠。

然后，在步骤S303之后的步骤S304中，打标控制器100读取针对被设定为搜索目标的各打印块B的搜索设定(搜索条件)。

在随后的步骤S305中，打标控制器100执行如上所述构造的图案搜索。当执行图案搜索时，检测用于创建打印设定、搜索设定和测距设定的工件W与在操作期间新输送的工件W'之间的在XY方向上的未对准。

然而，此时，工件W和W'之间在Z方向上的未对准尚未解决。当在Z方向上发生未对准时(当工件W的高度变化时)，由于同轴相机6的视角变宽，在XY方向上进一步产生未对准。

因此，基于步骤S305中获得的检测结果，仅通过移动打印块B，可以保持由工件W的高度引起的在XY方向上的未对准。

因此，在步骤S305之后的步骤S306中，位置校正部108基于步骤S305的检测结果临时校正XY方向上的未对准。

具体地，位置校正部108使设定面R4上限定的打印坐标系在减小由位置校正部108检测到的未对准的方向上移位。结果，可以将初始设定的XY坐标转换为至少部分地减小未对准的临时XY坐标(临时坐标)。

由于XY坐标被转换为临时坐标，因此在转换之前使用XY坐标设定了的打印块B的位置随着转换而移动到临时坐标(参照图17D)。

同时，如上所述，各打印块B被设定为与测距位置I相关联。因此，当在步骤S306中将XY坐标转换为临时坐标时，测距位置I也随着打印块B的移动而移动。即，对应于由设定部107设定的测距位置I，位置校正部108校正新工件W'上的测距位置I。

如上所述，根据本实施方式的位置校正部108被构造为基于XY方向上的未对准的检测结果为工件W和新工件W'校正打印块B的位置和测距位置I。在下文中，校正后的测距位置I将由附图标记I'表示(参照图17D)。

然后，在步骤S306之后的步骤S307中，打标控制器100确定是否已经对所有作为搜索目标的打印块B完成了图案搜索，如果确定为是，则前进到步骤S308，如果确定为否，则返回步骤S303。

在随后的步骤S308中，标记器控制器100读取作为测距目标的各打印块B的测距设定(测距条件)。

在随后的步骤S309中，作为扫描控制部的控制部101控制激光扫描部4，使得用测距光照射校正后的测距位置I'。结果，可以测量反映到临时坐标系的转换的从打标头1到测距位置I'的距离。

在随后的步骤S310中，测距部103操作测距单元5。这时，测距光出射部5A测量从激光加工设备L到新工件W'的表面的距离。然后，测距光受光部5B接收已经在新工件W'的表面上反射并经由激光扫描部4返回的测距光。结果，测量了从打标头1到位置校正部108校正后的测距位置I'的距离，并且进一步地测量了测距位置I'处的工件W'的高度。

在随后的步骤S311中，标记器控制器100基于测距部103的测量结果获取工件W'的在测距位置I'处的Z坐标，并且检测工件W'在Z方向上的未对准。可以基于所获取的Z坐标与Z方向上的基准高度(原点的坐标)之间的差来检测该未对准。

标记器控制器100基于工件W'在Z方向上的未对准而获取Z扫描仪33的控制参数。这里获取的控制参数对应于当Z扫描仪33校正焦点位置时使用的参数(Z坐标和焦点位置的校正值)。

在对工件W'执行打印之前，由此获取的参数被控制部101用于Z扫描仪33的控制。即，在利用近红外激光照射工件W'之前，在位置校正部108校正了距离测定位置I的状态下，根据本实施方式的Z扫描仪33能够基于测距部103的测量结果来调整焦点位置。

在步骤S311之后的步骤S312中，打标控制器100基于在步骤S311中检测到的Z方向上的未对准来再次转换XY坐标。对于该再次转换，考虑通过图案搜索检测到的XY方向上的未对准和由工件W的高度引起的XY方向上的未对准。结果，可以准确地校正工件W'在XY方向上的未对准，并且可以在工件W'上的期望位置处形成打印图案Pm。

然后，在步骤S312之后的步骤S313中，打标控制器100确定是否已经对所有测距位置I完成了高度测量，并且如果确定为是，则前进到步骤S314，如果确定为否，则返回步骤S308。

在步骤S314中，位置校正部108校正近红外激光在XYZ方向上的出射位置。在该步骤S314中，考虑了添加工件W的高度的影响的XY方向上的位置校正以及基于工件W的高度的Z方向上的位置校正(即，焦点位置的校正)两者。

在步骤S314之后的步骤S315中，标记器控制器100使用打标头1在工件W'上执行打印并返回。因为已经校正了XYZ方向上的未对准，所以控制部101可以考虑由位置校正部108检测到的未对准来进行二维扫描。

如使用图15A所说明的，当已经进行了设定以检测工件W的倾斜度时，在至少三个测距位置I处执行高度测量。在这种情况下，在上述步骤S314中，除了在XYZ方向上的位置校正以外，还执行用于减小倾斜度的校正(倾斜校正)。可以使用例如拍摄图像Pw'的梯形校正来执行该倾斜校正。

例如，如图18所示，以各测距位置I1至I4成为四个角的方式在测距位置I1、I2、I3和I4处测量高度并基于测量结果执行梯形校正就足够了。在这种情况下，测距位置I1、I2、I3和I4分别转换为校正位置I1'、I2'、I3'和I4'。

<位置校正与焦距之间的关系>

同时，与在XY方向上的位置校正一样，在二维平面上的位置校正中，当将具有高度的工件W设定为加工目标时，加工精度可能降低。

例如，当通过激光扫描部4进行二维扫描时，近红外激光的焦点位置在设定在工件W上的加工区域R1的中央附近与加工区域R1的边缘附近之间不同。具体地，焦点位置随着从加工区域R1的中央部朝向边缘行进而变得更远离加工区域R1。因此，在二维平面上的位置校正之后，焦点位置可能会偏离。就保持高加工精度方面而言，这是有问题的。

例如，如图19所示，考虑了利用近红外激光照射焦点位置Df已优化的第一工件W1和相对于第一工件W1在XY方向上未对准的第二工件W2的情况。

这里，当假设通过校正第二工件W2中的XY方向上的未对准而使近红外激光的照射位置从S1移动到S2时，针对第一工件W1优化的焦点位置Df从第二工件W2的表面移位ΔD。如果焦点位置移位，则在保持高加工精度方面不方便。

对此，根据本实施方式，激光加工设备L能够使用位置校正部108来检测工件W'在XY方向上的未对准，并基于图16的步骤S306所示的检测结果来校正测距位置I。另外，如图16的步骤S311所示，在利用激光照射工件W'之前，在位置校正部108校正测距位置I的状态下，激光加工设备L基于测距部103的测量结果校正焦点位置。

以这种方式，即使在已经校正了工件W'的未对准的状态下以调整焦点位置的构造使工件W'未对准，也能够维持高加工精度。

如图16的步骤S105所示，控制部101考虑到该未对准而执行二维扫描。就保持工件W'的高加工精度方面而言，这是有利的。

如图17D所示，通过使用图案搜索的搜索结果校正打印块B的位置就可以校正与打印块B相关的测距位置I。就保持工件W'的高加工精度而言，这是有利的。

如图17A等所示，通过在打印块B中设定测距位置I来更适当地设定测距位置I，结果，就保持工件W'的高加工精度方面而言是有利的。

《其它实施方式》

在上述实施方式中，特征量提取部105被构造为直接使用图案区域Rp中的拍摄图像Pw作为拍摄图像Pw的图像信息，但是本公开不限于该构造。特征量提取部105还可以将图案区域Rp中的拍摄图像Pw的边缘信息用作拍摄图像Pw的图像信息。

另外，在上述实施方式中，对每个打印块B均设定测距位置I，但是可以适当变更设定测距位置I的方法。例如，可以将测距位置I设定为相对于打印块B的相对坐标，或者可以将测距位置I设定为相对于图案区域Rp或搜索区域Rs的相对坐标。可替代地，可以将测距位置I设定为与打印块B、图案区域Rp和搜索区域Rs中的任一者都不相关的绝对坐标。

Claims (7)

1.一种激光加工设备，其包括：

激励光生成部，其生成激励光；

激光输出部，其基于由所述激励光生成部生成的所述激励光生成激光并出射所述激光；

焦点调整部，其调整从所述激光输出部出射的所述激光的焦点位置；

激光扫描部，其利用由所述焦点调整部调整了焦点位置的激光照射工件，并在所述工件的表面上设定的加工区域内进行二维扫描；

摄像部，其拍摄所述工件以生成包括所述加工区域的至少一部分的拍摄图像；

设定部，其在所述拍摄图像上分别设定用于识别所述工件的位置的校正区域和用于测量到所述工件的表面的距离的测距位置；

存储部，其存储由所述设定部设定的校正区域中的图像信息；

位置校正部，其对于与设定所述校正区域用的所述工件不同的新工件在由所述摄像部新生成的拍摄图像上使用存储在所述存储部中的图像信息检测新工件的未对准，并校正所述新工件上的与由所述设定部设定的所述测距位置对应的测距位置；

测距光出射部，其出射用于测量从所述激光加工设备到所述新工件的表面的距离的测距光；

扫描控制部，其控制所述激光扫描部，以利用所述测距光出射部出射的测距光照射由所述位置校正部校正后的所述测距位置；

测距光受光部，其接收在所述新工件的表面上反射并经由所述激光扫描部返回的测距光；和

测距部，其基于所述测距光受光部中的测距光的受光位置测量从所述激光加工设备到由所述位置校正部校正后的所述测距位置的距离，

其中，在利用激光照射所述新工件之前，所述焦点调整部基于所述测距部的测量结果来调整焦点位置。

2.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，

所述扫描控制部在考虑到所述位置校正部检测的未对准的情况下以进行二维扫描的方式控制所述激光扫描部。

3.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述激光加工设备还包括：

加工块设定部，其设定加工块，所述加工块表示形成在所述加工区域内的加工图案的位置并且与所述测距位置相关联，以与所述拍摄图像重叠，

其中，所述位置校正部基于所述未对准的检测结果来校正所述加工块的位置。

4.根据权利要求3所述的激光加工设备，其特征在于，

所述设定部设定所述加工块内的所述测距位置。

5.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，

所述摄像部包括以下中的至少一者：

第一摄像部，其具有从所述激光输出部到所述激光扫描部的激光路径分支出的摄像光轴，并利用所述激光扫描部生成所述拍摄图像，以及

第二摄像部，其具有独立于所述激光路径的摄像光轴，并且在无需所述激光扫描部的情况下生成所述拍摄图像，并且

所述位置校正部基于由所述第一摄像部和所述第二摄像部中的至少一者新生成的拍摄图像来校正所述测距位置。

6.根据权利要求5所述的激光加工设备，其特征在于，

所述第二摄像部生成的拍摄图像的视野比所述第一摄像部生成的图像的视野大。

7.根据权利要求5所述的激光加工设备，其特征在于，所述激光加工设备还包括：

控制器，其中设置有所述激励光生成部；

头，其中设置有所述激光输出部、所述焦点调整部、所述激光扫描部和所述第二摄像部；和

光纤缆线，所述控制器和所述头通过所述光纤缆线光耦合。

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