CN115243824A - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

激光加工装置(1)具有：激光振荡器(4)，其输出脉冲激光(5)；电扫描器(13X、13Y)，其具有电控反射镜(11X、11Y)，通过电控反射镜(11X、11Y)中的脉冲激光(5)的反射使脉冲激光(5)偏转，并且通过按照位置指令(29a)的控制使电控反射镜(11X、11Y)旋转；fθ透镜(15)，其是具有在电扫描器(13X、13Y)中偏转的脉冲激光(5)所射入的入射区域，对向入射区域射入的脉冲激光(5)进行聚光的透镜；透镜温度测定部(9)，其通过对从入射区域辐射出的红外线进行检测，从而对透镜的温度进行测定，求出透镜的温度信息；以及电控指令变换部(6)，其是基于温度信息对位置指令(29)进行校正的校正部。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及通过脉冲激光的照射对被加工物进行加工的激光加工装置。
背景技术
已知一种激光加工装置，其具有搭载了使脉冲激光偏转的电扫描器和将脉冲激光进行聚光的fθ透镜的加工头，进行如印刷配线基板这样的被加工物的开孔加工。在该激光加工装置中，有时在脉冲激光透过fθ透镜时，脉冲激光的一部分被fθ透镜吸收，由此fθ透镜的温度上升。fθ透镜的温度上升，由此fθ透镜的折射率变化。如果fθ透镜的折射率变化，则被加工物中的脉冲激光的照射位置变化。
在专利文献1公开了一种激光加工装置，其对fθ透镜的温度进行测定，基于fθ透镜的温度对照射位置进行校正。专利文献1的激光加工装置使用在fθ透镜的侧面部设置的温度传感器对fθ透镜的温度进行测定。
专利文献1：日本特开2003－290944号公报
发明内容
在通过专利文献1的技术对照射位置进行校正的情况下，为了能够进行高精度的校正，希望能够瞬时且准确地测定fθ透镜之中的脉冲激光所射入的区域的温度。在专利文献1所公开的现有的激光加工装置中，在fθ透镜的侧面部设置温度传感器，因此由于fθ透镜的周围的温度及fθ透镜中的导热延迟的影响等，难以瞬时且准确地测定脉冲激光所射入的区域的温度。因此，根据现有技术，激光加工装置难以进行照射位置的高精度的校正，由此存在加工精度的提高困难这样的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够提高加工精度的激光加工装置。
为了解决上述的课题，并达到目的，本发明所涉及的激光加工装置具有：激光振荡器，其输出脉冲激光；电扫描器，其具有电控反射镜，通过电控反射镜中的脉冲激光的反射使脉冲激光偏转，并且通过按照位置指令的控制使电控反射镜旋转；透镜，其具有在电扫描器中偏转的脉冲激光所射入的入射区域，对向入射区域射入的脉冲激光进行聚光；透镜温度测定部，其通过对从入射区域辐射出的红外线进行检测，从而对透镜的温度进行测定，求出透镜的温度信息；以及校正部，其基于温度信息对位置指令进行校正。
发明的效果
本发明所涉及的激光加工装置具有能够提高加工精度这一效果。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的激光加工装置的结构的图。
图2是用于对实施方式1中的透镜温度测定部所涉及的温度测定的对象即测定区域进行说明的图。
图3是用于对实施方式1中的激光输出指令、激光输出和温度测定结果进行说明的图。
图4是表示在实施方式1中透镜温度测定部所具有的温度计算部的功能结构的图。
图5是用于对实施方式1中的通过电控指令变换部实施的位置指令的校正进行说明的图。
图6是表示实施方式1所涉及的激光加工装置所具有的控制装置的动作顺序的流程图。
图7是用于对实施方式2中的辐射温度传感器的测定波长进行说明的图。
图8是表示实施方式2所涉及的激光加工装置的结构的图。
图9是用于对实施方式2中的激光输出指令、激光输出和温度测定结果进行说明的图。
图10是表示实施方式3所涉及的激光加工装置的结构的图。
图11是表示在实施方式3中在fθ透镜的入射区域设定的多个分割区域的图。
图12是用于对实施方式3中的透镜温度测定部所涉及的温度测定的对象即测定区域进行说明的图。
图13是表示实施方式1至3所涉及的激光加工装置所具有的控制装置的硬件结构例的图。
具体实施方式
下面，基于附图对实施方式所涉及的激光加工装置详细地进行说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1所涉及的激光加工装置1的结构的图。实施方式1所涉及的激光加工装置1，通过脉冲激光5的照射而进行被加工物16的开孔加工。被加工物16是搭载于电子设备等的印刷配线基板。被加工物16只要是可成为开孔加工的对象的物体即可，也可以是除了印刷配线基板以外的物体。
在实施方式1中，X轴、Y轴及Z轴是彼此垂直的3轴。X轴和Y轴是水平方向的轴。Z轴是铅垂方向的轴。激光加工装置1进行开孔加工，该开孔加工高速地形成在X轴方向和Y轴方向分散的多个孔17。
激光加工装置1具有输出脉冲激光5的激光振荡器4。脉冲激光5为红外光。在实施方式1中，激光振荡器4为二氧化碳(CO2)激光器。脉冲激光5的峰值波长为9.3μm至10.6μm的范围所包含的波长。
激光加工装置1的加工头26具有：电扫描器13X、13Y，其使脉冲激光5偏转；以及fθ透镜15，其是将脉冲激光5聚光的透镜。
电扫描器13X具有：电控反射镜11X，其对向加工头26射入的脉冲激光5进行反射；以及电动机12X，其对电控反射镜11X进行旋转驱动。电扫描器13X通过电控反射镜11X中的脉冲激光5的反射使脉冲激光5偏转。另外，电扫描器13X通过按照位置指令29a的控制使电控反射镜11X旋转。电扫描器13X在特定的摆动角的范围内使电控反射镜11X旋转，由此使脉冲激光5的照射位置向X轴方向移动。
电扫描器13Y具有：电控反射镜11Y，其对从电扫描器13X射入的脉冲激光5进行反射；以及电动机12Y，其对电控反射镜11Y进行旋转驱动。电扫描器13Y通过电控反射镜11Y中的脉冲激光5的反射使脉冲激光5偏转。另外，电扫描器13Y通过按照位置指令29a的控制使电控反射镜11Y旋转。电扫描器13Y在特定的摆动角的范围内使电控反射镜11Y旋转，由此使脉冲激光5的照射位置向Y轴方向移动。
fθ透镜15固定于透镜框架14。fθ透镜15使由电控反射镜11Y反射出的脉冲激光5汇集于被加工物16的照射位置。fθ透镜15的材料为锗或者锌硒。
激光加工装置1在与被加工物16相比的上方具有使加工头26向Z轴方向移动的Z轴工作台。Z轴工作台的图示省略。Z轴工作台使加工头26移动，由此激光加工装置1使fθ透镜15的焦点对准被加工物16。
激光加工装置1具有XY工作台18。XY工作台18具有通过按照位置指令27的控制进行移动的上层工作台19。被加工物16载置于上层工作台19。XY工作台18使上层工作台19和被加工物16一起移动。
在这里，在不使上层工作台19移动，而是对电扫描器13X、13Y进行了驱动的情况下，将能够使照射位置移动的区域设为扫描区域。扫描区域例如是向X轴方向50mm、且向Y轴方向50mm的区域。上层工作台19能够在比被加工物16的大小宽的范围移动。例如，被加工物16的X轴方向及Y轴方向上的大小为300mm×300mm左右，与此相对，上层工作台19在X轴方向及Y轴方向在600mm×600mm左右的范围移动。激光加工装置1通过电扫描器13X、13Y的驱动和上层工作台19的移动，能够进行以被加工物16的整体为对象的开孔加工。
激光加工装置1具有对激光加工装置1的整体进行控制的控制装置25。控制装置25具有：指令生成部2，其生成各种指令；激光控制部3；电控指令变换部6，其是校正部；电控控制部10；以及XY工作台控制部20。
指令生成部2生成针对XY工作台18的位置指令27、激光输出指令28和针对电扫描器13X、13Y的位置指令29。指令生成部2将生成的位置指令27向XY工作台控制部20输出。指令生成部2将生成的激光输出指令28向激光控制部3输出。指令生成部2将生成的位置指令29向电控指令变换部6输出。
电控指令变换部6基于从透镜温度测定部9输出的温度信息对位置指令29进行校正。关于透镜温度测定部9在后面记述。电控指令变换部6输出位置指令29a。电控指令变换部6在对位置指令29进行了校正的情况下，作为位置指令29a而输出校正后的位置指令29。电控指令变换部6在没有校正位置指令29的情况下，作为位置指令29a而输出没有被校正的位置指令29。
激光控制部3按照激光输出指令28对激光振荡器4进行控制。激光控制部3按照激光输出指令28对脉冲激光5的功率、脉冲激光5的脉宽和脉冲激光5被输出的定时进行控制。
电控控制部10按照位置指令29a对电扫描器13X和电扫描器13Y进行控制。电控控制部10对通过电动机12X实现的电控反射镜11X的旋转进行控制，进行电控反射镜11X的定位。电控控制部10对通过电动机12Y实现的电控反射镜11Y的旋转进行控制，进行电控反射镜11Y的定位。电控控制部10对由电扫描器13X、13Y和fθ透镜15引起的光学失真特性进行校正。电控控制部10使用预先设定的失真校正函数，对光学失真特性进行校正。通过对光学失真特性进行校正，从而电扫描器13X能够向X轴方向准确地使脉冲激光5移动。电扫描器13Y向Y轴方向准确地使脉冲激光5移动。由此，激光加工装置1能够在XY平面在准确的位置形成孔17。
XY工作台控制部20按照位置指令27对XY工作台18进行控制。XY工作台控制部20对通过XY工作台18实现的上层工作台19的移动进行控制，进行上层工作台19的定位。
激光加工装置1具有对fθ透镜15的温度进行测定的透镜温度测定部9。透镜温度测定部9求出表示fθ透镜15的温度的温度信息。在脉冲激光5透过fθ透镜15时，脉冲激光5的一部分被fθ透镜15吸收，由此fθ透镜15的温度上升。在fθ透镜15的温度上升的情况下，fθ透镜15的折射率变化，由此被加工物16中的脉冲激光5的照射位置变化。激光加工装置1基于通过透镜温度测定部9得到的测定结果对位置指令29进行校正，由此对被加工物16中的脉冲激光5的照射位置进行校正。
透镜温度测定部9具有温度计算部7和辐射温度传感器8。温度计算部7包含于控制装置25。温度计算部7进行用于温度测定的计算。指令生成部2将激光输出指令28和温度计算参数34向温度计算部7输出。
辐射温度传感器8是非接触式的温度传感器。辐射温度传感器8配置于fθ透镜15之中的入射区域的上方。入射区域是fθ透镜15的表面的区域且在电扫描器13X、13Y偏转的脉冲激光5所射入的区域。fθ透镜15对向入射区域射入的脉冲激光5进行聚光。辐射温度传感器8对从fθ透镜15的入射区域辐射的红外线进行检测，由此对入射区域中的fθ透镜15的温度进行测定。
fθ透镜15的温度例如在25℃至30℃的范围变化。在该情况下，从fθ透镜15辐射的红外线的强度在10μm左右的波长变得最强。在该例子的情况下，作为辐射温度传感器8，使用在8μm至12μm的波长具有灵敏度的红外线检测器。作为该红外线检测器，能够使用如热电堆或者热敏电阻这样的低价的红外线检测器。
在实施方式1中，辐射温度传感器8并不限于在8μm至12μm的波长具有灵敏度的传感器，只要是在9.3μm至10.6μm的波长域具有灵敏度的传感器即可。透镜温度测定部9具有至少在9.3μm至10.6μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器8。辐射温度传感器8与fθ透镜15的入射区域相对，由此依赖于fθ透镜15的温度而从fθ透镜15辐射的红外线和由fθ透镜15反射出的脉冲激光5即反射光21向辐射温度传感器8射入。从fθ透镜15辐射的红外线的图示省略。
在反射光21射入至上述红外线检测器的情况下，反射光21对通过红外线检测器得到的测定结果造成影响。即，通过红外线检测器得到的测定结果成为比fθ透镜15的实际的温度高的值。因此，在实施方式1中，透镜温度测定部9在温度计算部7中求出去除了反射光21的影响后的温度信息。去除了反射光21的影响是指将通过反射光21向辐射温度传感器8射入而引起的测定结果的上升量去除。温度计算部7将求出的温度信息向电控指令变换部6输出。
图2是用于对实施方式1中的透镜温度测定部9所涉及的温度测定的对象即测定区域23进行说明的图。在图2示出了从铅垂上方观察固定于透镜框架14的fθ透镜15的情形。
在电扫描器13X、13Y中偏转的脉冲激光5向fθ透镜15的入射区域22射入。辐射温度传感器8所涉及的测定区域23是入射区域22内的区域。辐射温度传感器8通过将测定区域23设为对象的温度测定，对入射区域22的平均温度进行测定。由透镜温度测定部9测定的fθ透镜15的温度是入射区域22的平均温度。
接下来，参照图3对透镜温度测定部9的动作进行说明。图3是用于对实施方式1中的激光输出指令28、激光输出和温度测定结果进行说明的图。
图3的(a)表示从指令生成部2向激光控制部3输出的激光输出指令28即信号的变化。图3的(b)表示激光振荡器4的激光输出的变化即脉冲激光5的输出的变化。在图3的(c)中，实线的图形表示辐射温度传感器8的输出即辐射温度传感器8的测定值。在图3的(c)中，虚线的图形表示在辐射温度传感器8没有受到反射光21的影响的情况下由辐射温度传感器8测定而得到的温度。即，虚线的图形表示应该由辐射温度传感器8测定的fθ透镜15的温度。图3的(d)表示透镜温度测定部9的输出即温度信息即透镜温度测定部9的测定结果。
在图3的(a)中，指令生成部2将峰值功率为P1且脉宽为td的激光输出指令28在t1、t2、t3、t4、t5、t7、t8、t9、t10、t11的各时刻进行输出。t1至t12的期间之中的激光输出指令28开启的期间是t1至t1+td、t2至t2+td、t3至t3+td、t4至t4+td、t5至t5+td、t7至t7+td、t8至t8+td、t9至t9+td、t10至t10+td、t11至t11+td的各期间。t1至t12的期间之中的除了该开启的期间以外的期间是激光输出指令28变得关闭的期间。在激光输出指令28开启时，激光控制部3以激光输出成为P1的方式对激光振荡器4进行控制。在激光输出指令28关闭时，激光控制部3使激光输出为零。
如图3的(b)所示，激光振荡器4将与激光输出指令28同等的脉冲激光5进行输出。此外，虽然未在图3示出，但激光振荡器4所涉及的激光输出的动作由于激光振荡器4的动态特性而比激光输出指令28稍微延迟。
如图3的(c)中实线的图形所示，辐射温度传感器8的输出在t1至t6的期间在上下大幅地变化，通过虚线的图形表示的温度大幅地乖离。辐射温度传感器8的输出从脉冲激光5的变化起以辐射温度传感器8的测定时间常数的量延迟而上下变化。由fθ透镜15辐射的红外线和辐射温度传感器8接受反射光21，由此从辐射温度传感器8输出将红外线的测定结果和反射光21的测定结果合并后的结果。与红外线的比例相比反射光21的比例更大，因此在表示辐射温度传感器8的输出的图形中出现大的波形状。辐射温度传感器8的输出大幅受到反射光21的影响，因此透镜温度测定部9无法将通过辐射温度传感器8得到的测定结果直接设为fθ透镜15的温度的测定结果。此外，辐射温度传感器8具有毫秒级的测定时间常数。fθ透镜15通过比辐射温度传感器8的测定时间常数慢的时间常数而发生温度变化。因此，如虚线的图形所示，fθ透镜15的温度的变化成为缓慢的变化。
在t5输出激光输出指令28后，在t5+td至t7的期间，不输出激光输出指令28。图3的(c)所示的实线的图形在t5+td之后，逐渐地接近虚线的图形。即，通过辐射温度传感器8得到的测定结果逐渐降低，收敛于fθ透镜15的温度。在t6至t7的期间，通过辐射温度传感器8得到的测定结果等同于fθ透镜15的温度。测定结果等同于fθ透镜15的温度是指即使存在测定结果和fθ透镜15的温度的差，该差也是在位置指令29的校正时能够忽略的程度的差。
在下面的说明中，将直至通过辐射温度传感器8得到的测定结果收敛至fθ透镜15的温度为止所需的期间设为传感器恢复期间“twait”。在上述说明中，t5+td至t6的期间是传感器恢复期间“twait”。在从激光输出指令28成为关闭时起在传感器恢复期间“twait”激光脉冲信号没有开启的情况下，在经过传感器恢复期间“twait”后，通过辐射温度传感器8得到的测定结果等同于fθ透镜15的温度。在下面的说明中，将通过辐射温度传感器8得到的测定结果等同于fθ透镜15的温度的期间设为传感器有效期间。另外，将除了传感器有效期间以外的期间设为传感器无效期间。在图3所示的例子的情况下，t1至t6的期间和t7至t12的期间分别是传感器无效期间。另外，在图3中，直至t1为止的期间、t6至t7的期间和从t12起的期间分别是传感器有效期间。
温度计算部7将从指令生成部2输出的激光输出指令28从开启切换为关闭且从经过预先设定的期间即传感器恢复期间“twait”时起，直至激光输出指令28的输出成为开启为止的期间判定为传感器有效期间。温度计算部7对传感器有效期间的fθ透镜15的温度进行测定。温度计算部7在传感器有效期间，将通过辐射温度传感器8得到的测定结果作为温度信息而输出。
另一方面，温度计算部7基于在传感器有效期间测定出的温度，对传感器无效期间的fθ透镜15的温度信息进行推定。温度计算部7使用紧挨着传感器无效期间之前的辐射温度传感器8的输出、激光输出指令28和fθ透镜15的时间常数等参数，对fθ透镜15的温度信息进行推定。温度计算部7在传感器无效期间，将fθ透镜15的温度信息的推定结果作为温度信息而输出。
在图3的(d)，示出了传感器有效期间的fθ透镜15的温度的测定结果和传感器无效期间的fθ透镜15的温度的推定结果。图3的(d)所示的透镜温度测定部9的输出变化与在图3的(c)中由虚线的图形示出的fθ透镜15的温度的变化大致一致。如上所述，透镜温度测定部9能够得到可视作fθ透镜15的温度的温度信息，能够求出fθ透镜15的准确的温度信息。
接下来，对通过温度计算部7实施的处理进行说明。图4是表示在实施方式1中透镜温度测定部9所具有的温度计算部7的功能结构的图。温度计算部7具有传感器状态判定部30、传感器输出存储部31、温度推定部32和温度信息切换部33。向温度计算部7输入激光输出指令28、温度计算参数34和通过辐射温度传感器8得到的测定结果即测定值。
温度计算参数34是在温度计算部7中的计算时使用的参数。温度计算参数34包含表示传感器恢复期间“twait”的长度的设定值。温度计算参数34包含变换增益和fθ透镜15的热时间常数。变换增益是用于将脉冲激光5的能量向fθ透镜15的温度变化量进行换算的能量温度变换增益。
向传感器状态判定部30输入激光输出指令28和温度计算参数34。传感器状态判定部30基于激光输出指令28和传感器恢复期间“twait”的设定值，对传感器有效期间和传感器无效期间进行判定。传感器状态判定部30如t1至t5+td为止的期间那样，将隔着比传感器恢复期间“twait”短的关闭的期间而激光输出指令28的开启重复的期间判定为传感器无效期间。传感器状态判定部30如t5+td至t6为止的期间那样，将在激光输出指令28成为关闭后直至经过传感器恢复期间“twait”为止的期间判定为传感器无效期间。传感器状态判定部30如t6至t7为止的期间那样，将在经过传感器恢复期间“twait”后，直至激光输出指令28成为开启为止的期间判定为传感器有效期间。
传感器状态判定部30将表示判定结果的信息即传感器状态标志35向传感器输出存储部31和温度信息切换部33输出。传感器状态判定部30在判定为当前是传感器无效期间的情况下，将传感器状态标志35设为开启。传感器状态判定部30在判定为当前是传感器有效期间的情况下，将传感器状态标志35设为关闭。
向传感器输出存储部31输入辐射温度传感器8的测定值和传感器状态标志35。传感器输出存储部31对在紧挨着传感器无效期间之前从辐射温度传感器8输入的测定值进行存储。传感器输出存储部31将存储的该测定值向温度推定部32输出。另外，传感器输出存储部31在被输入关闭的传感器状态标志35的情况下，对从辐射温度传感器8输入的测定值进行保存。传感器输出存储部31在被输入开启的传感器状态标志35的情况下，将在传感器有效期间保存的测定值向温度推定部32输出。
向温度推定部32输入激光输出指令28、温度计算参数34和传感器状态标志35。将辐射温度传感器8的测定值从传感器输出存储部31输入至温度推定部32。温度推定部32进行用于对传感器无效期间的fθ透镜15的温度进行推定的计算。
温度推定部32在被输入开启的传感器状态标志35的情况下，将激光输出指令28乘以变换增益。温度推定部32使用该相乘结果和利用了fθ透镜15的热时间常数的低通滤波器，对fθ透镜15的温度变化量进行推定。并且，温度推定部32在温度变化量的推定结果中加上紧挨着传感器无效期间之前的辐射温度传感器8的测定值。由此，温度推定部32求出传感器无效期间的fθ透镜15的温度的推定值。温度推定部32将求出的推定值向温度信息切换部33输出。
温度推定部32在被输入关闭的传感器状态标志35的情况下，不进行用于对温度进行推定的计算。温度推定部32从传感器输出存储部31读出传感器有效期间的辐射温度传感器8的测定值。温度推定部32以传感器无效期间的推定值的计算结果与传感器有效期间的测定值一致的方式，进行上述低通滤波器的状态量的归零处理。
向温度信息切换部33输入传感器无效期间的fθ透镜15的温度的推定值、传感器有效期间的辐射温度传感器8的测定值和传感器状态标志35。温度信息切换部33在被输入开启的传感器状态标志35的情况下，对fθ透镜15的温度的推定值进行选择。温度计算部7将在传感器无效期间从温度推定部32输入的推定值作为温度信息而输出。
另一方面，温度信息切换部33在被输入关闭的传感器状态标志35的情况下，对辐射温度传感器8的测定值进行选择。温度计算部7将在传感器有效期间从辐射温度传感器8输入的测定值作为温度信息而输出。如上所述，从温度计算部7输出的温度信息通过温度信息切换部33而切换为fθ透镜15的温度的推定值和辐射温度传感器8的测定值。
透镜温度测定部9在反射光21的影响消除的传感器有效期间，将辐射温度传感器8的测定值作为温度信息而输出。另外，透镜温度测定部9在反射光21的影响变大的传感器无效期间，不使用辐射温度传感器8的测定值，而是使用在传感器有效期间保存的辐射温度传感器8的测定值对fθ透镜15的温度进行推定。透镜温度测定部9在传感器无效期间，将fθ透镜15的温度的推定值作为温度信息而输出。如上所述，透镜温度测定部9求出反射光21的影响消除后的温度信息。
接下来，对通过电控指令变换部6实施的处理进行说明。向电控指令变换部6输入来自指令生成部2的位置指令29和来自透镜温度测定部9的温度信息。在这里，将针对电扫描器13X的位置指令29设为Xg(k)，将针对电扫描器13Y的位置指令29设为Yg(k)。k设为加工孔编号。加工孔编号是对形成于被加工物16的多个孔17分别从1起依次附加的整数。将时刻t的fθ透镜15的温度信息设为θ(t)，将加工前的fθ透镜15的温度即初始温度设为θ0。电控指令变换部6按照接下来所示的顺序，求出基于温度信息的校正量即ΔXg(k)、ΔYg(k)。此外，实施方式1中示出的计算方法是1个例子，计算方法可以适当变更。
关于fθ透镜15，时刻t的从θ0起的温度变化量即Δθ(t)通过下式(1)表示。
【式1】
Δθ(t)＝θ(t)-θ0 …(1)
电控指令变换部6使用下式(2)而求出温度变换参数即Pg。
【式2】
Figure BDA0003833833470000131
a0、a1、a2、b0、b1、b2各自设为校正系数。校正系数是通过使用激光加工装置1在丙烯酸板等试验基板进行开孔加工而预先求出的。基于在试验基板形成的孔17的位置和指令位置之间的偏差量和在加工时由透镜温度测定部9得到的fθ透镜15的温度信息，求出以加工误差变得最小的方式调整后的各校正系数。
电控指令变换部6通过使用上述式(2)，从而求出下式(3)所示的ΔXg(k)、ΔYg(k)。
【式3】
Figure BDA0003833833470000132
电控指令变换部6使用上述式(3)和位置指令29即Xg(k)、Yg(k)，由此求出基于温度而校正后的位置指令29即Xgout(k)、Ygout(k)。Xgout(k)、Ygout(k)通过下式(4)表示。电控指令变换部6作为位置指令29a而输出Xgout(k)、Ygout(k)。
【式4】
Figure BDA0003833833470000133
图5是用于对实施方式1中的通过电控指令变换部6实施的位置指令29的校正进行说明的图。图5的(a)示出在fθ透镜15的温度为θ0时进行了开孔加工的情形。在图5中，通过虚线表示的十字的中心即位置40设为由位置指令29即Xg(k)、Yg(k)表示的加工位置。在图5的(a)中，所形成的孔17a的中心与位置40重合。没有产生位置指令29和孔17a之间的偏差。
图5的(b)示出在fθ透镜15的温度是比θ0高的θ(t)时进行了开孔加工的情形。在图5的(b)中，所形成的孔17b的中心成为从位置40向纸面左下方向的位置。产生了位置指令29和孔17b之间的偏差。
图5的(c)示出在fθ透镜15的温度为θ(t)的状态下，在由电控指令变换部6对位置指令29进行校正后进行了开孔加工的情形。通过虚线表示的十字的中心即位置41设为由Xgout(k)、Ygout(k)表示的加工位置。在图5的(c)中，位置41从位置40向纸面右上方向进行了移动。所形成的孔17c的中心与位置40一致。电控指令变换部6求出如上所述能够使位置指令29和孔17c之间的偏差消除的Xgout(k)、Ygout(k)，由此对位置指令29进行校正。激光加工装置1在电控指令变换部6中对位置指令29进行校正，由此能够在准确的位置形成孔17c。
接下来，参照图6对控制装置25的动作进行说明。图6是表示实施方式1所涉及的激光加工装置1所具有的控制装置25的动作顺序的流程图。
在步骤S1中，控制装置25通过指令生成部2对加工程序进行解析，在控制装置25内从指令生成部2向各部转发初始参数。指令生成部2将初始参数即温度计算参数34向温度计算部7转发。指令生成部2将初始参数即校正系数向电控指令变换部6转发。
在步骤S2中，控制装置25通过指令生成部2对加工程序进行解析，基于接下来所要形成的孔17即加工孔的位置信息，生成XY工作台18的位置指令27和电扫描器13X、13Y的位置指令29。指令生成部2以被加工物16中的脉冲激光5的照射位置追随加工孔的位置信息的方式生成位置指令27和位置指令29。指令生成部2还进行XY工作台18的设置位置的误差即定位误差的校正和XY工作台18的间距错误的校正等。
在步骤S3中，控制装置25通过按照XY工作台18的位置指令27进行的XY工作台18的控制，对被加工物16进行定位。指令生成部2向XY工作台控制部20发送位置指令27。XY工作台控制部20按照位置指令27对XY工作台18的上层工作台19进行定位。如上所述，控制装置25对载置于上层工作台19的被加工物16进行定位。
在步骤S4中，控制装置25在透镜温度测定部9中对fθ透镜15的温度进行计算。指令生成部2向透镜温度测定部9发送激光输出指令28。温度计算部7基于激光输出指令28和辐射温度传感器8的测定值对fθ透镜15的温度进行计算。透镜温度测定部9将计算结果即温度信息向电控指令变换部6发送。
在步骤S5中，控制装置25基于温度信息对电扫描器13X、13Y的位置指令29进行校正。指令生成部2向电控指令变换部6发送位置指令29。向电控指令变换部6从透镜温度测定部9输入fθ透镜15的温度信息。电控指令变换部6基于温度信息而进行位置指令29的校正。电控指令变换部6将校正后的位置指令29a向电控控制部10发送。
在步骤S6中，控制装置25通过电控控制部10按照校正后的位置指令29a对电扫描器13X、13Y进行控制，对电控反射镜11X、11Y进行定位。
在步骤S7中，控制装置25按照激光输出指令28对激光振荡器4进行控制。指令生成部2向激光控制部3发送激光输出指令28。激光控制部3按照激光输出指令28对激光振荡器4进行控制。由激光振荡器4输出脉冲激光5，由此激光加工装置1在被加工物16形成加工孔。
在步骤S8中，控制装置25判断是否结束加工。指令生成部2在形成加工孔后，对有无接下来要加工的孔17进行检查。在存在接下来要加工的孔17的情况下，判断为不结束加工。在不结束加工的情况下(步骤S8，No)，控制装置25关于下一个加工孔而重复从步骤S2起的顺序。在不存在接下来要加工的孔17的情况下，判断为结束加工。在结束加工的情况下(步骤S8，Yes)，控制装置25结束图6所示的顺序所涉及的动作。以上，激光加工装置1基于加工程序而在被加工物16实施开孔加工。
在实施方式1中，对传感器状态判定部30基于激光输出指令28对传感器有效期间和传感器无效期间进行判定的情况进行了说明，但也可以基于脉冲激光5的检测信号对传感器有效期间和传感器无效期间进行判定。图3的(b)所示的激光输出能够通过该检测信号而模拟地表示。通过在激光振荡器4的出射口附近配置的分光器使脉冲激光5的一部分分支，通过高速的激光功率传感器对分支出的光进行检测，由此控制装置25能够得到该检测信号。
根据实施方式1，激光加工装置1通过对从入射区域22辐射出的红外线进行检测，从而对fθ透镜15的温度进行测定。激光加工装置1求出由fθ透镜15反射出的脉冲激光5的影响被去除后的温度信息。激光加工装置1基于该温度信息对位置指令29进行校正。激光加工装置1能够不受反射光21的影响而瞬时且准确地对入射区域22中的fθ透镜15的温度进行测定。激光加工装置1能够瞬时且准确地对fθ透镜15的温度进行测定，由此能够进行照射位置的高精度的校正。由此，激光加工装置1具有能够提高加工精度这一效果。
在实施方式1中，对具有辐射温度传感器8的激光加工装置1进行了说明，该辐射温度传感器8在8μm至12μm的波长域具有灵敏度。该波长域在fθ透镜15的温度为25℃至30℃附近的情况下从fθ透镜15辐射的红外线的强度变得最强。因此，在8μm至12μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器8适合作为对从fθ透镜15辐射的红外线进行检测的传感器。另外，在8μm至12μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器8还具有比较低价且容易使用这一优点。在8μm至12μm的波长域包含CO2激光的波长域即9.3μm至10.6μm的波长域，因此在实施方式1中，激光加工装置1求出了由fθ透镜15反射出的脉冲激光5的影响被去除后的温度信息。在下一个实施方式2中，对使用在除了9.3μm至10.6μm的波长域以外的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器，由此将由fθ透镜15反射出的脉冲激光5的影响去除的例子进行说明。
实施方式2.
在实施方式2所涉及的激光加工装置中，辐射温度传感器在除了9.3μm至10.6μm的波长域以外的波长域具有灵敏度，且对从25℃至30℃附近的fθ透镜15辐射的红外线进行检测。在实施方式2中，对与上述的实施方式1相同的结构要素标注同一标号，主要对与实施方式1不同的结构进行说明。
在这里，对实施方式2中的辐射温度传感器的测定波长进行说明。图7是用于对实施方式2中的辐射温度传感器的测定波长进行说明的图。在图7示出了表示大气中的红外线的透过特性的图形。辐射温度传感器对透过大气的红外线进行检测，由此对fθ透镜15的温度进行测定。因此，辐射温度传感器的测定波长需要是大气中的透过率高的波长。
根据图7，8μm至13.5μm的波长域是大气中的透过率比较高。在下面的说明中，将8μm至13.5μm的波长域称为“10μm波段”。10μm波段的波长适合于辐射温度传感器的测定波长。另一方面，在大于或等于14μm的波长域和5.5μm至7.5μm的波长域中，透过率为零。大于或等于14μm的波长域和5.5μm至7.5μm的波长域不适合于辐射温度传感器的测定波长。3.0μm至5.0μm的波长域包含有透过率的变动大但透过率比较高的波长。在下面的说明中，将3.0μm至5.0μm的波长域称为“4μm波段”。在4μm波段中，3.4μm至4.2μm的波长域的透过率高。
在实施方式2中，在辐射温度传感器具有灵敏度的波长域包含4μm波段。作为能够对4μm波段的红外线进行测定的红外线检测器，举出使用了铟锑(InSb)的红外线检测器。进行了通过使用了InSb的辐射温度传感器对fθ透镜15的温度进行测定的实验，其结果，确认到没有受到CO2激光的反射光21的影响的良好的测定。使用了InSb的辐射温度传感器的测定波长为3μm至5μm。在使用了InSb的辐射温度传感器的测定波长不包含9.3μm至10.6μm的波长域。在实施方式2中，辐射温度传感器是包含InSb的红外线检测器，由此在除了9.3μm至10.6μm的波长域以外的波长域具有灵敏度，并且能够对从25℃至30℃附近的fθ透镜15辐射的红外线进行检测。
图8是表示实施方式2所涉及的激光加工装置1A的结构的图。实施方式2所涉及的激光加工装置1A具有对fθ透镜15的温度进行测定而求出fθ透镜15的温度信息的透镜温度测定部49。透镜温度测定部49具有辐射温度传感器48。辐射温度传感器48是非接触式的温度传感器，且是包含InSb的红外线检测器。辐射温度传感器48在3μm至5μm的波长域具有灵敏度。辐射温度传感器48配置于图2所示的入射区域22的上方。辐射温度传感器48对从入射区域22辐射出的红外线进行检测，由此对入射区域22中的fθ透镜15的温度进行测定。
控制装置45除了没有设置温度计算部7以外，与实施方式1的控制装置25相同。透镜温度测定部49将辐射温度传感器48的测定值即温度信息向电控指令变换部6输出。透镜温度测定部49作为时刻t的fθ透镜15的温度信息即θ(t)而输出时刻t的辐射温度传感器48的测定值。
接下来，参照图9对透镜温度测定部49的动作进行说明。图9是用于对实施方式2中的激光输出指令28、激光输出和温度测定结果进行说明的图。
图9的(a)是表示从指令生成部2向激光控制部3输出的激光输出指令28即信号的变化。图9的(a)与图3的(a)相同。图9的(b)表示激光振荡器4的激光输出的变化，即脉冲激光5的输出的变化。图9的(b)与图3的(b)相同。
图9的(c)表示辐射温度传感器48的输出，即辐射温度传感器48的测定值。图9的(d)表示透镜温度测定部49的输出即温度信息，即透镜温度测定部49的测定结果。图9的(c)所示的辐射温度传感器48的输出和图9的(d)所示的透镜温度测定部49的输出相同。
如图9的(c)所示，辐射温度传感器48的输出不受反射光21的影响，以与fθ透镜15的时间常数相对应的方式缓慢地变化。这表示能够通过辐射温度传感器48对fθ透镜15的温度准确地进行测定。因此，透镜温度测定部49能够将fθ透镜15的准确的温度信息向电控指令变换部6输出。
根据实施方式2，激光加工装置1A使用在3μm至5μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器48对fθ透镜15的温度进行测定。激光加工装置1A使用在脉冲激光5的波长域不具有灵敏度的辐射温度传感器48，由此求出由fθ透镜15反射出的脉冲激光5的影响被去除后的温度信息。激光加工装置1A不受反射光21的影响，能够瞬时且准确地对入射区域22中的fθ透镜15的温度进行测定。激光加工装置1A基于该温度信息对位置指令29进行校正，由此能够进行照射位置的高精度的校正。由此，激光加工装置1A具有能够提高加工精度这一效果。
此外，在实施方式2中，对辐射温度传感器48的材料为InSb进行了说明，但辐射温度传感器48的材料也可以是铟镓砷(InGaAs)。激光加工装置1A在辐射温度传感器48的材料为InGaAs的情况下，也能够得到与辐射温度传感器48的材料为IsSb的情况相同的效果。
在实施方式1中，对使用1个辐射温度传感器8对fθ透镜15的平均温度进行测定的激光加工装置1进行了说明。在实施方式2中，对使用1个辐射温度传感器48对fθ透镜15的平均温度进行测定的激光加工装置1A进行了说明。fθ透镜15的平均温度可以通过使用多个辐射温度传感器而进行测定。在下一个实施方式3中，对使用多个辐射温度传感器而对fθ透镜15的平均温度进行测定的例子进行说明。
实施方式3.
实施方式3所涉及的激光加工装置使用多个辐射温度传感器对fθ透镜15的平均温度进行测定。在实施方式3中，对与上述实施方式1或者2相同的结构要素标注同一标号，主要对与实施方式1或者2不同的结构进行说明。
根据在被加工物16要形成的多个孔17的图案，有时脉冲激光5向图2所示的入射区域22之中的偏移的区域射入。在该情况下，有时在入射区域22产生温度梯度。fθ透镜15的折射率不仅由于平均温度的变化而变化，还由于温度梯度而发生变化。在实施方式3中，激光加工装置为了得到包含温度梯度的温度信息，使用多个辐射温度传感器。激光加工装置通过进行与fθ透镜15的平均温度的变化和入射区域22的温度梯度相对应的校正，从而能够以更高的精度对照射位置进行校正。
在实施方式3中，在入射区域22设定多个分割区域，使用多个辐射温度传感器对每个分割区域的温度进行测定。此外，在实施方式3中，将入射区域22分为4个分割区域，使用4个辐射温度传感器对各分割区域的温度进行测定。分割区域的数量和辐射温度传感器的数量可以适当变更。
图10是表示实施方式3所涉及的激光加工装置1B的结构的图。实施方式3所涉及的激光加工装置1B具有对fθ透镜15的温度进行测定的透镜温度测定部59。透镜温度测定部59具有4个辐射温度传感器58A、58B、58C、58D。
辐射温度传感器58A、58B、58C、58D各自与实施方式2的辐射温度传感器48同样地，在4μm波段具有灵敏度。辐射温度传感器58A、58B、58C、58D各自是非接触式的温度传感器，且是包含InSb的红外线检测器。辐射温度传感器58A、58B、58C、58D各自在3μm至5μm的波长域具有灵敏度。辐射温度传感器58A、58B、58C、58D分担地对从4个分割区域各自辐射出的红外线进行检测，由此对fθ透镜15的温度进行测定。透镜温度测定部59关于入射区域22所包含的多个分割区域分别单独地对温度进行测定，求出每个分割区域的温度信息。
控制装置55除了取代电控指令变换部6而设置有电控指令变换部56以外，与实施方式2的控制装置45相同。透镜温度测定部59将各辐射温度传感器58A、58B、58C、58D的测定值即温度信息向校正部即电控指令变换部56输出。
电控指令变换部56基于从透镜温度测定部59输出的温度信息对位置指令29进行校正。电控指令变换部56基于与多个分割区域各自有关的温度信息对位置指令29进行校正。电控指令变换部56对位置指令29进行校正，由此将校正后的位置指令29即位置指令29a进行输出。电控指令变换部56在没有对位置指令29进行校正的情况下，将没有被校正的位置指令29即位置指令29a进行输出。
图11是表示在实施方式3中在fθ透镜15的入射区域22设定的多个分割区域62A、62B、62C、62D的图。图12是用于对实施方式3中的透镜温度测定部59所涉及的温度测定的对象即测定区域63A、63B、63C、63D进行说明的图。在图11及图12示出了从铅垂上方观察固定于透镜框架14的fθ透镜15的情形。
如图11所示，入射区域22被分为2×2的4个分割区域62A、62B、62C、62D。各分割区域62A、62B、62C、62D的面积都是同等的。
在图12示出了图11所示的分割区域62A、62B、62C、62D和测定区域63A、63B、63C、63D。测定区域63A是分割区域62A内的区域。测定区域63B是分割区域62B内的区域。测定区域63C是分割区域62C内的区域。测定区域63D是分割区域62D内的区域。
辐射温度传感器58A通过将测定区域63A设为对象的温度测定，对测定区域63A中的fθ透镜15的平均温度进行测定。辐射温度传感器58B通过将测定区域63B设为对象的温度测定，对测定区域63B中的fθ透镜15的平均温度进行测定。辐射温度传感器58C通过将测定区域63C设为对象的温度测定，对测定区域63C中的fθ透镜15的平均温度进行测定。辐射温度传感器58D通过将测定区域63D设为对象的温度测定，对测定区域63D中的fθ透镜15的平均温度进行测定。
透镜温度测定部59将辐射温度传感器58A的测定值即温度信息、辐射温度传感器58B的测定值即温度信息、辐射温度传感器58C的测定值即温度信息和辐射温度传感器58D的测定值即温度信息向电控指令变换部56输出。
接下来，对通过电控指令变换部56实施的处理进行说明。向电控指令变换部56输入来自指令生成部2的位置指令29和来自透镜温度测定部59的温度信息。电控指令变换部56基于温度信息而求出温度变换参数。电控指令变换部56基于求出的温度变换参数对位置指令29进行校正。电控指令变换部56将基于温度而校正后的位置指令29即位置指令29a向电控控制部10输出。
向电控指令变换部56输入针对电扫描器13X的位置指令29即Xg(k)和针对电扫描器13Y的位置指令29即Yg(k)。向电控指令变换部56输入fθ透镜15的温度信息即θA(t)、θB(t)、θC(t)、θD(t)。θA(t)设为时刻t的辐射温度传感器58A的测定值即温度信息。θB(t)设为时刻t的辐射温度传感器58B的测定值即温度信息。θC(t)设为时刻t的辐射温度传感器58C的测定值即温度信息。θD(t)设为时刻t的辐射温度传感器58D的测定值即温度信息。
电控指令变换部56按照接下来所示的顺序，求出基于温度信息的校正量即ΔXg(k)、ΔYg(k)。此外，实施方式3中所示的计算方法是1个例子，计算方法可以适当变更。
电控指令变换部56关于分割区域62A而求出从θ0起的温度变化量即ΔθA(t)。ΔθA(t)通过下式(5)表示。电控指令变换部56关于分割区域62B而求出从θ0起的温度变化量即ΔθB(t)。ΔθB(t)通过下式(6)表示。电控指令变换部56关于分割区域62C而求出从θ0起的温度变化量即ΔθC(t)。ΔθC(t)通过下式(7)表示。电控指令变换部56关于分割区域62D而求出从θ0起的温度变化量即ΔθD(t)。ΔθD(t)通过下式(8)表示。
【式5】
ΔθA(t)＝θA(t)-θ0 …(5)
ΔθB(t)＝θB(t)-θ0 …(6)
ΔθC(t)＝θC(t)-θ0 …(7)
ΔθD(t)＝θD(t)-θ0 …(8)
电控指令变换部56使用下式(9)，求出与分割区域62A有关的温度变换参数即PgA。电控指令变换部56使用下式(10)，求出与分割区域62B有关的温度变换参数即PgB。电控指令变换部56使用下式(11)，求出与分割区域62C有关的温度变换参数即PgC。电控指令变换部56使用下式(12)，求出与分割区域62D有关的温度变换参数即PgD。
【式6】
Figure BDA0003833833470000221
Figure BDA0003833833470000222
Figure BDA0003833833470000223
Figure BDA0003833833470000224
a0A、a1A、a2A、b0A、b1A、b2A、a0B、a1B、a2B、b0B、b1B、b2B、a0C、a1C、a2C、b0C、b1C、b2C、a0D、a1D、a2D、b0D、b1D、b2D各自设为校正系数。校正系数是通过使用激光加工装置1B在丙烯酸板等试验基板进行开孔加工而预先求出的。基于在试验基板形成的孔17的位置和指令位置之间的偏差量和在加工时由透镜温度测定部59得到的fθ透镜15的温度信息，求出以加工误差变得最小的方式调整后的各校正系数。
电控指令变换部56使用上述式(9)至(12)，由此求出下式(13)所示的ΔXg(k)、ΔYg(k)。
【式7】
Figure BDA0003833833470000231
电控指令变换部56使用上述式(13)和位置指令29即Xg(k)、Yg(k)，由此求出基于温度而校正后的位置指令29即Xgout(k)、Ygout(k)。Xgout(k)、Ygout(k)通过下式(14)表示。电控指令变换部56作为位置指令29a而输出Xgout(k)、Ygout(k)。
【式8】
Figure BDA0003833833470000232
此外，fθ透镜15的平均温度是θA(t)、θB(t)、θC(t)、θD(t)的平均值。fθ透镜15的平均温度的变化量是ΔθA(t)、ΔθB(t)、ΔθC(t)、ΔθD(t)的平均值。fθ透镜15的温度梯度是基于分割区域62A、62B、62C、62D之间的平均温度的变化量的差而求出的。温度梯度例如表示为θA(t)－θB(t)、θA(t)－θC(t)、θA(t)－θD(t)、θB(t)－θC(t)、θB(t)－θD(t)、θC(t)－θD(t)。
电控指令变换部56求出Xgout(k)、Ygout(k)，由此对位置指令29进行校正。激光加工装置1B在电控指令变换部56中对位置指令29进行校正，由此能够在准确的位置形成孔17。电控指令变换部56基于分割区域62A、62B、62C、62D各自的温度信息，能够进行与fθ透镜15的平均温度的变化和入射区域22的温度梯度相对应的校正。由此，激光加工装置1B能够以更高的精度对照射位置进行校正。
在实施方式3中，能够将入射区域22分为任意数量的分割区域。在激光加工装置1B设置与入射区域22中的分割区域的数量相同数量的辐射温度传感器。由此，激光加工装置1B能够进行与fθ透镜15的平均温度的变化和入射区域22的温度梯度相对应的照射位置的校正。
实施方式3所涉及的透镜温度测定部59除了设置多个辐射温度传感器以外，与实施方式2中的透镜温度测定部49相同。作为实施方式3的应用，透镜温度测定部59可以在与实施方式1相同的透镜温度测定部9设置多个辐射温度传感器。在该情况下，透镜温度测定部59具有多个辐射温度传感器和温度计算部7。多个辐射温度传感器各自与实施方式1的辐射温度传感器同样地，在10μm波段具有灵敏度。
根据实施方式3，激光加工装置1B关于入射区域22所包含的多个分割区域的各个分割区域而单独地对温度进行测定，求出每个分割区域的温度信息。激光加工装置1B基于与多个分割区域的各个分割区域有关的温度信息对位置指令29进行校正。激光加工装置1B能够进行包含fθ透镜15的平均温度的变化和入射区域22的温度梯度在内的校正。由此，激光加工装置1B具有能够提高加工精度这一效果。
接下来，对实施方式1至3所涉及的控制装置25、45、55所具有的硬件结构进行说明。图13是表示实施方式1至3所涉及的激光加工装置1、1A、1B所具有的控制装置25、45、55的硬件结构例的图。在图13示出了通过使用执行程序的硬件而实现控制装置25、45、55的功能的情况下的硬件结构。
处理器71是CPU(Central Processing Unit)。处理器71可以是处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或DSP(Digital Signal Processor)。存储器72是RAM(RandomAccess Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ReadOnly Memory)或者EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory)。
存储装置73是HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid State Drive)。使计算机作为控制装置25、45、55起作用的程序储存于存储装置73。处理器71将在存储装置73中储存的程序读出至存储器72而执行。
程序可以存储于计算机系统可读取的存储介质。控制装置25、45、55可以将在存储介质中记录的程序向存储器72储存。存储介质可以是软盘即移动型存储介质或者半导体存储器即闪存。程序可以从其他计算机或者服务器装置经由通信网络向计算机系统安装。
指令生成部2、激光控制部3、电控指令变换部6、56、温度计算部7、电控控制部10及XY工作台控制部20的各功能通过处理器71和软件的组合而实现。该各功能可以通过处理器71及固件的组合而实现，也可以通过处理器71、软件及固件的组合而实现。软件或者固件作为程序而记述，储存于存储装置73。
接口电路74对来自与硬件连接的设备即辐射温度传感器8、48、58A、58B、58C、58D的信号进行接收。接口电路74向与硬件连接的设备即激光振荡器4、电扫描器13X、13Y及XY工作台18发送信号。
以上各实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子。各实施方式的结构也能够与其他公知技术进行组合。各实施方式的结构彼此也可以适当组合。在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对各实施方式的结构的一部分进行省略或者变更。
标号的说明
1、1A、1B激光加工装置，2指令生成部，3激光控制部，4激光振荡器，5脉冲激光，6、56电控指令变换部，7温度计算部，8、48、58A、58B、58C、58D辐射温度传感器，9、49、59透镜温度测定部，10电控控制部，11X、11Y电控反射镜，12X、12Y电动机，13X、13Y电扫描器，14透镜框架，15fθ透镜，16被加工物，17、17a、17b、17c孔，18XY工作台，19上层工作台，20XY工作台控制部，21反射光，22入射区域，23、63A、63B、63C、63D测定区域，25、45、55控制装置，26加工头，27、29、29a位置指令，28激光输出指令，30传感器状态判定部，31传感器输出存储部，32温度推定部，33温度信息切换部，34温度计算参数，35传感器状态标志，40、41位置，62A、62B、62C、62D分割区域，71处理器，72存储器，73存储装置，74接口电路。

Claims (7)

1.一种激光加工装置，其特征在于，具有：
激光振荡器，其输出脉冲激光；
电扫描器，其具有电控反射镜，通过所述电控反射镜中的所述脉冲激光的反射使所述脉冲激光偏转，并且通过按照位置指令的控制使所述电控反射镜旋转；
透镜，其具有在所述电扫描器中偏转的所述脉冲激光所射入的入射区域，对向所述入射区域射入的所述脉冲激光进行聚光；
透镜温度测定部，其通过对从所述入射区域辐射出的红外线进行检测，从而对所述透镜的温度进行测定，求出所述透镜的温度信息；以及
校正部，其基于所述温度信息对所述位置指令进行校正。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
具有指令生成部，该指令生成部生成用于对所述激光振荡器进行控制的激光输出指令，对所述激光输出指令进行输出，
所述透镜温度测定部将从在所述激光输出指令从开启切换为关闭后经过了预先设定的期间时起，直至所述激光输出指令的输出成为开启为止的期间判定为传感器有效期间，求出所述传感器有效期间的所述温度信息。
3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述透镜温度测定部基于在所述传感器有效期间测定出的温度，对除了所述传感器有效期间以外的期间即传感器无效期间的所述温度信息进行推定。
4.根据权利要求2或3所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光振荡器是二氧化碳激光器，
所述透镜温度测定部具有在9.3μm至10.6μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器。
5.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光振荡器是二氧化碳激光器，
所述透镜温度测定部具有在3μm至5μm的波长域具有灵敏度的辐射温度传感器。
6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于，
所述辐射温度传感器是包含铟锑的红外线检测器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述透镜温度测定部关于所述入射区域所包含的多个分割区域的各个分割区域而单独地对温度进行测定，求出每个所述分割区域的所述温度信息，
所述校正部基于与多个所述分割区域的各个分割区域有关的所述温度信息，对所述位置指令进行校正。
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