JP2022037382A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物を保持する保持テーブルと、該被加工物を撮像する撮像ユニット等と、を相対的に移動させる指令を効率的に入力可能とする。【解決手段】保持テーブルに保持された被加工物の上面を撮像する撮像ユニットと、該保持テーブルと、該撮像ユニットと、を相対的に移動させる移動ユニットと、タッチパネル付きディスプレイと、制御ユニットと、を備える加工装置であって、該制御ユニットは、該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触してから離れるまでの座標間距離及びタッチ時間を算出する入力検出部と、指速度を算出するとともに、指移動方向を特定し、該指速度及び該指移動方向に基づいて該移動ユニットを制御するフリック移動制御部と、を備え、該フリック移動制御部は、該座標間距離に相当する該被加工物の上面上の距離よりも大きい移動距離で該保持テーブルと、該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、板状の被加工物を分割予定ラインに加工し、該分割予定ラインに沿った加工痕を該被加工物に形成する加工装置に関する。

携帯電話やコンピュータ等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、シリコン等の半導体からなるウェーハの表面にストリートと呼ばれる互いに交差する複数の分割予定ラインが設定される。ウェーハの表面の分割予定ラインによって区画される各領域には、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等のデバイスが形成される。その後、分割予定ラインに沿ってウェーハを分割すると個々のデバイスチップを形成できる。

ウェーハ等の被加工物の分割は、例えば、切削ブレードを有する切削装置で実施される。切削装置は、切削ブレードを回転させて分割予定ラインに沿って被加工物に切り込ませて該被加工物に加工痕を形成する。また、被加工物の分割は、レーザ加工ユニットを有するレーザ加工装置を使用して実施してもよい。レーザ加工装置は、レーザビームを分割予定ラインに沿って該被加工物に照射し、該被加工物をレーザ加工して該被加工物に加工痕を形成する。

これらの加工装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該加工ユニットに隣接して配設された該被加工物を撮像する撮像ユニットと、を備える。保持テーブルと、加工ユニット及び撮像ユニットと、は該保持テーブルの上面に平行な方向に相対的に移動可能である。

また、加工装置は、各構成要素を制御する制御ユニットを備え、該制御ユニットに各種の指令を入力する入力インターフェースと、各種の情報や操作画面を表示する表示ユニットと、の機能を兼ねるタッチパネル付きディスプレイをさらに備える。例えば、タッチパネル付きディスプレイには、撮像ユニットが撮像した被加工物の撮像画像と、Ｘ軸移動ボタン及びＹ軸移動ボタンを含む操作画面と、が表示される。

そして、作業者（オペレータ）は、被加工物の表面の所定の位置の状態を確認したい場合、該操作画面に含まれるＸ軸移動ボタン及びＹ軸移動ボタンを適宜タッチすることで保持テーブル等を移動させる指令を制御ユニットに入力する。このとき、制御ユニットは、該指令に従って該保持テーブル等を移動させ、撮像画像に写る領域（視野）を変更する（特許文献１参照）。

しかしながら、作業者は、操作時にタッチするボタンの種別を目視で確認する必要があり、所望の領域が撮像画像に写るまでそれぞれのボタンを繰り返してタッチする必要があった。そこで、撮像画像にタッチしたまま指を任意の方向にスライドさせることで保持テーブル等の移動を指示するとの比較的簡便な操作方法が可能な加工装置が提案されている（特許文献２参照）。この加工装置では、撮像画像上の指の移動距離及び方向に対応した距離及び方向で視野が移動するように、制御ユニットが保持テーブル等を移動させる。

特開２００９－１１７７７６号公報 特開２０１９－２１２７６０号公報

タッチパネル付きディスプレイをタッチしたまま指をスライドさせる操作は、ドラッグ操作と呼ばれる。ドラッグ操作で保持テーブル等の移動を指令する場合、被加工物の撮像画像に写る領域から遠い領域を確認したい場合に、撮像画像のタッチと、指のスライドと、を繰り返す必要がある。そして、該撮像画像に対する指のスライド量の総量が、被加工物の表面の元の位置と、目的の位置と、の距離に相当する該撮像画像における長さに達した後にようやく該目的の位置における該表面の撮像画像が表示されるようになる。

その一方で、被加工物の撮像画像に写る領域から極めて近い領域に視野を移したい場合、保持テーブル等を移動させるために、ドラッグ操作で保持テーブル等の移動を指令する際に指を低速で動かす必要がある。そのため、ドラッグ操作による移動の指令に時間がかかり、作業性が低下する。このように、ドラッグ操作による指令の入力では、指令の入力に長い時間を要する場合がある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物を保持する保持テーブルと、該被加工物を撮像する撮像ユニット等と、を相対的に移動させる指令を効率的に入力できる加工装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、上面が保持面となる保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、該加工ユニットに隣接して設けられ、該保持テーブルに保持された該被加工物の上面を撮像する撮像ユニットと、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を該保持面に平行な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、該撮像ユニットで該被加工物を撮像して得られる撮像画像を表示するタッチパネル付きディスプレイと、制御ユニットと、を備える加工装置であって、該タッチパネル付きディスプレイは、作業者の指が該タッチパネル付きディスプレイに接触する際、及び該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイから離れる際に該タッチパネル付きディスプレイ上の該指の位置の座標を検出して該座標を該制御ユニットに送信し、該制御ユニットは、該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触してから離れるまでの座標間距離及びタッチ時間を算出する入力検出部と、該座標間距離が距離指定値以上であり、且つ、該タッチ時間が時間指定値以下のときにフリック操作が行われたと判定する入力判定部と、フリック操作が行われたと該入力判定部が判定する場合、該座標間距離を該タッチ時間で除して指速度を算出するとともに、該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触してから離れるまでに該指が移動した指移動方向を特定し、該指速度及び該指移動方向に基づいて該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御するフリック移動制御部と、を備え、該フリック移動制御部は、該撮像画像を表示する該タッチパネル付きディスプレイ上の該座標間距離に相当する該撮像画像に写る該被加工物の上面上の距離よりも大きい移動距離で該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御することを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、の相対的な移動速度を最高速度に到達させ、その後に該相対的な移動速度を徐々に低下させ、さらにその後に該相対的な移動速度をゼロとするように該移動ユニットを制御する。

または、好ましくは、該フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する間に該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触したとき、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、の相対的な移動を即時停止するように該移動ユニットを制御する。

また、好ましくは、該フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する間に再びフリック操作が行われたと該入力判定部が判定する場合に、該指速度を再び算出し、該指移動方向を再び特定し、再び算出された該指速度及び再び特定された該指移動方向に基づいて該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する。

本発明の一態様に係る加工装置の制御ユニットは、作業者が指をタッチパネル付きディスプレイに接触させて離したときにフリック操作が行われたか否かを判定する。このとき、制御ユニットは、指が移動した座標間距離に相当する被加工物の上面上の距離よりも大きい移動距離で保持テーブルと、加工ユニット及び撮像ユニットと、を相対的に移動させる。

すなわち、ドラッグ操作を実施する場合と比べ、保持テーブルと、加工ユニット及び撮像ユニットと、を大きく速く相対的に移動でき、指による指示の入力回数を低減できる。また、保持テーブルと、加工ユニット及び撮像ユニットと、を小さく移動させたい場合においても、作業者は指を短い距離で素早く移動することで指令を制御ユニットに短時間で入力できる。よって、フリック操作を受付可能な該加工装置によると、作業者が指令を効率的に入力できる。

したがって、本発明により被加工物を保持する保持テーブルと、該被加工物を撮像する撮像ユニット等と、を相対的に移動させる指令を効率的に入力できる加工装置が提供される。

被加工物を模式的に示す斜視図である。 加工装置を模式的に示す斜視図である。 タッチパネル付きディスプレイに表示される画面の一例を模式的に示す平面図である。 撮像画像を表示するタッチパネル付きディスプレイと指を模式的に示す平面図である。 タッチパネル付きディスプレイ上でフリック操作を実施する指を模式的に示す平面図である。 図６（Ａ）は、保持テーブルと、加工ユニット及び撮像ユニットと、の相対的な移動速度の変化の様子を示すグラフであり、図６（Ｂ）は、連続したフリック操作が実施された際の該移動速度の変化の様子の一例を模式的に示すグラフである。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る加工装置は、例えば、半導体でなるウェーハ等の被加工物を加工する切削装置、またはレーザ加工装置等の加工装置である。図１には、加工装置で加工される被加工物１を模式的に示す斜視図が含まれている。まず、被加工物１について説明する。

被加工物１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムナイトライド（ＧａＮ）、または、その他の半導体材料で形成された円板状のウェーハである。または、被加工物１は、タンタル酸リチウム（ＬＴ）及びニオブ酸リチウム（ＬＮ）等の複酸化物等の材料で形成される。

被加工物１の表面１ａには、互いに交差する複数の分割予定ライン３が設定され、分割予定ライン３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス５が形成される。そして、被加工物１を分割予定ライン３に沿って分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。

なお、被加工物１はシリコン等の半導体材料でなる円形のウェーハ以外でもよく、被加工物１の材質、形状、構造等に制限はない。例えば、セラミックス、樹脂、金属、各種のガラス等の材料でなる矩形の基板を被加工物１として用いることもできる。デバイス５の種類、数量、配置等にも制限はない。

被加工物１を分割する際には、加工装置が使用される。被加工物１が加工装置に搬入される際には、被加工物１はダイシングテープと、環状フレームと、と一体化されてフレームユニット（不図示）が形成される。フレームユニットは、環状フレームと、該環状フレームの開口を塞ぐように貼られたダイシングテープと、を含む。被加工物１の裏面１ｂ側には、環状フレームの開口に露出したダイシングテープが貼着される。そして、被加工物１は、フレームユニットの状態で加工装置に搬入され加工される。

図２は、本実施形態に係る加工装置の一例であるレーザ加工装置（加工装置）２を模式的に示す斜視図である。以下、該加工装置がレーザ加工装置２である場合を例に説明するが、本実施形態に係る加工装置はレーザ加工装置２に限定されない。

レーザ加工装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の上面には、被加工物１を保持する保持テーブル２８をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動ユニット６と、保持テーブル２８をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動ユニット１６と、が設けられている。

Ｘ軸方向移動ユニット６は、Ｘ軸方向に沿った一対のＸ軸ガイドレール８を基台４の上面に備える。一対のＸ軸ガイドレール８には、Ｘ軸移動テーブル１０がスライド可能に取り付けられる。Ｘ軸移動テーブル１０の裏面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはＸ軸ガイドレール８に対して概ね平行なＸ軸ボールネジ１２が螺合されている。

Ｘ軸ボールネジ１２の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１４によってＸ軸ボールネジ１２を回転させることにより、Ｘ軸移動テーブル１０がＸ軸ガイドレール８に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｙ軸方向移動ユニット１６は、Ｙ軸方向に沿った一対のＹ軸ガイドレール１８をＸ軸移動テーブル１０の上面に備える。一対のＹ軸ガイドレール１８には、Ｙ軸移動テーブル２０がスライド可能に取り付けられる。Ｙ軸移動テーブル２０の裏面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部にはＹ軸ガイドレール１８に対して概ね平行なＹ軸ボールネジ２２が螺合されている。

Ｙ軸ボールネジ２２の一端部には、Ｙ軸パルスモータ２４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ２４によってＹ軸ボールネジ２２を回転させることにより、Ｙ軸移動テーブル２０がＹ軸ガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸移動テーブル２０の上面には、Ｘ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６を覆うカバー２６と、被加工物１を保持する保持テーブル２８と、が設けられている。

保持テーブル２８は、上面に露出する多孔質部材と、該多孔質部材に一端が接続された吸引路と、該吸引路の他端に接続された吸引源と、を備える。該吸引源を作動させると、保持テーブル２８に載せられた被加工物１が吸引保持される。すなわち、保持テーブル２８の該上面が保持面２８ａとなる。また、保持テーブル２８の周囲には、被加工物１を含むフレームユニットの環状フレームを把持する複数のクランプ２８ｂが設けられる。

保持テーブル２８の上方には、保持テーブル２８で吸引保持された被加工物１をレーザ加工（加工）するレーザ加工ユニット（加工ユニット）３２が設けられる。レーザ加工ユニット３２は、例えば、被加工物１を透過する波長のレーザビームを発振するレーザ発振器（不図示）と、該レーザビームを被加工物１の内部に集光させる集光レンズ（不図示）と、を備える。レーザ加工ユニット３２のレーザ発振器は、例えば、波長が１０６４ｎｍのレーザビームをパルス発振するＮｄ：ＹＡＧ等の媒質を備える。

分割予定ライン３と重なる位置で被加工物１の内部の所定の深さ位置に集光点を位置づけて、レーザビームを集光点に集光させつつ保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット３２と、を保持面２８ａに平行な方向に相対的に移動させる。すると、レーザビームが分割予定ライン３に沿って被加工物１に照射され、分割予定ライン３に沿った改質層が被加工物１の内部に形成される。

さらに、改質層が形成される際に、該改質層から被加工物１の表面１ａ及び裏面１ｂに向かって伸張するクラックが形成されてもよい。また、改質層が内部に形成された被加工物１に外力を付与することでクラックを改質層から伸張させてもよい。被加工物１に改質層と、該改質層から伸張したクラックと、が形成されると、被加工物１が分割予定ライン３に沿って分割される。

または、レーザ加工ユニット３２は、被加工物１に吸収される波長のレーザビームを保持テーブル２８に保持された被加工物１に照射できてもよい。この場合、該レーザビームの集光点を分割予定ライン３と重なる位置における表面１ａに位置付け、該レーザビームを分割予定ライン３に沿って被加工物１に照射すると、該被加工物１がアブレーション加工されて加工溝が形成される。そして、すべての分割予定ライン３に沿って被加工物１に加工溝を形成し、該加工溝で被加工物１を分割すると、個々のチップが得られる。

レーザ加工ユニット３２は、基台４の後方上面から上方に伸張した柱部と、該柱部の上端から保持テーブル２８の上方に伸びた腕部と、を備える支持部３０により支持される。そして、支持部３０の該腕部の先端のレーザ加工ユニット（加工ユニット）３２に隣接する位置には、保持テーブル２８に保持された被加工物１の上面（表面１ａ）を撮像する撮像ユニット３４が設けられる。

撮像ユニット３４は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサを備え、撮像ユニット３４に到達した光を撮像して撮像画像を形成できる。撮像ユニット３４は、例えば、分割予定ライン３の位置を特定する際に使用される。すなわち、撮像ユニット３４で被加工物１の上面を撮像して得られた撮像画像に基づいて被加工物１の分割予定ライン３の位置が特定される。また、撮像ユニット３４は、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２による加工の結果を確認する際にも使用できる。

また、レーザ加工装置（加工装置）２は、各種の情報や操作画面等を表示できる表示ユニットと、作業者が各種の指令を入力する際に使用する入力インターフェースと、の機能を兼ね備えるタッチパネル付きディスプレイ３６を備える。例えば、タッチパネル付きディスプレイ３６は、撮像ユニット３４が撮像した被加工物１の上面の撮像画像をリアルタイムで表示できる。

図３は、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示された操作画面４６の一例を模式的に示す平面図である。操作画面４６には、例えば、撮像ユニット３４が被加工物１を撮像した撮像画像５２と、各種の情報表示４８と、各種の指令の入力に使用される入力ボタン５０と、が含まれる。

さらに、レーザ加工装置（加工装置）２は、該レーザ加工装置２の各構成要素を制御する制御ユニット３８を備える。制御ユニット３８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置、及び、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるプログラム等のソフトウェアに従い処理装置を動作させることによって、制御ユニット３８は、ソフトウェアと処理装置（ハードウェア資源）とが協働した具体的手段として機能する。

制御ユニット３８は、被加工物１を分割予定ライン３に沿って加工する際にＸ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６を制御して、レーザ加工ユニット３２に対して保持テーブル２８を保持面２８ａに平行な方向に移動させる。そして、制御ユニット３８は、レーザ加工ユニット３２の集光点を移動させるとともに、レーザ加工ユニット３２にレーザビームを被加工物１に照射させ、分割予定ライン３に沿って被加工物１をレーザ加工する。

なお、レーザ加工装置（加工装置）２では、Ｘ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６の一方又は両方は、保持テーブル２８に代えてレーザ加工ユニット３２及び撮像ユニット３４を移動させてもよい。

すなわち、本実施形態に係るレーザ加工装置（加工装置）２は、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、を保持面２８ａに平行な方向に相対的に移動させる移動ユニットを備える。ここで、移動ユニットは、Ｘ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６により構成される。

ところで、レーザ加工装置（加工装置）２を使用する作業者は、撮像ユニット３４が被加工物１の上面を撮像して得られた撮像画像を視認して被加工物１の状態を確認したい場合や、分割予定ライン３の位置を特定したい場合等がある。そして、作業者は、被加工物１の上面の特定の位置の状態等を確認したい場合、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット３２及び撮像ユニット３４と、を保持面２８ａに平行な方向に沿って移動させるように指令を制御ユニット３８に入力する。

すなわち、作業者は、撮像画像に写る被加工物１の上面の位置（視野）を変更したい場合、該移動ユニットを作動させるようにタッチパネル付きディスプレイ３６を使用して制御ユニット３８に指令を入力する。

例えば、タッチパネル付きディスプレイ３６に写る撮像画像にタッチしたまま指を任意の方向にスライドさせることで保持テーブル２８等の移動を指示するとの比較的簡便な操作方法が可能な加工装置が知られている。この加工装置では、撮像画像上の指の移動距離及び方向に対応した距離及び方向で視野が移動するように、制御ユニット３８が保持テーブル２８等を移動させる。

タッチパネル付きディスプレイ３６をタッチしたまま指をスライドさせる操作は、ドラッグ操作と呼ばれる。ドラッグ操作では、作業者が指をタッチパネル付きディスプレイ３６上でスライドしたときに、指のスライド量に相当する被加工物１の上面上の距離だけ保持テーブル２８等が移動するように移動ユニットが制御される。このとき、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示される撮像画像上では、指のスライド量と同じ距離で被加工物１が移動する。

しかしながら、ドラッグ操作で保持テーブル２８等の移動を指令する場合、被加工物１の上面の撮像画像に写る領域から遠い領域を確認したい場合に、ドラッグ操作を繰り返す必要がある。そして、該撮像画像に対する指のスライド量の総量が、被加工物１の上面の元の位置と、目的の位置と、の距離に相当する該撮像画像における長さに達した後にようやく該目的の位置における該表面が写る撮像画像が表示されるようになる。また、視野を小さく移動したい場合に、指令の入力に時間がかかる。

そこで、本実施形態に係る加工装置（レーザ加工装置２）では、保持テーブル２８等を移動させる指令をより効率的に制御ユニット３８に入力できるように、他の方法による指令の入力を可能とした。

本実施形態に係る加工装置では、作業者が指をタッチパネル付きディスプレイ３６上でスライドしたときに、指のスライド量に相当する被加工物１の上面上の距離よりも長い距離で保持テーブル２８等を移動させる。換言すると、作業者は、タッチパネル付きディスプレイ３６を使用してフリック操作により移動ユニットの作動を指令できる。以下、本実施形態に係る加工装置において可能となる入力方法と、該入力方法の実現に寄与する構成と、について説明する。

図４には、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示された撮像画像５２を拡大して模式的に示す平面図が含まれている。また、図４には、タッチパネル付きディスプレイ３６に接触する作業者の指７が示されている。図４に示す撮像画像５２には、被加工物１の上面のＸ軸方向に沿った分割予定ライン３と、Ｙ軸方向に沿った分割予定ライン３と、これらの分割予定ライン３によって区画された領域に形成されたデバイス５と、が写る。

図５は、撮像画像５２が表示されたタッチパネル付きディスプレイ３６に作業者が指７を接触させ、指７をスライドさせることでフリック操作を実施する様子を模式的に示す平面図である。図５では、フリック操作に基づいて保持テーブル２８等が移動し、撮像ユニット３４が撮像する被加工物１の上面の領域（視野）が変化する様子が模式的に示されている。

図５では、スライド移動する前の指７ａと、移動前の被加工物１が写る撮像画像５２ａと、が二点鎖線により示されている。また、スライド移動した後の指７ｂと、移動後の被加工物１が写る撮像画像５２ｂと、が実線により示されている。

タッチパネル付きディスプレイ３６は、作業者の指７，７ａがタッチパネル付きディスプレイ３６に接触する際、該タッチパネル付きディスプレイ３６上の該指７，７ａの位置の座標９ａを検出して該座標を制御ユニット３８に送信する。また、タッチパネル付きディスプレイ３６は、スライド移動した作業者の指７，７ｂがタッチパネル付きディスプレイ３６から離れる際に同様に座標９ｂを検出して該座標を制御ユニット３８に送信する。

なお、指７がタッチパネル付きディスプレイ３６に接触してから離れるまでの間、指７の位置の座標が制御ユニット３８に送信され続けてもよい。この場合、制御ユニット３８に送信された最後の指７の位置の座標が、作業者の指７，７ｂがタッチパネル付きディスプレイ３６から離れる際の座標９ｂとなる。

制御ユニット３８は、作業者の指７がタッチパネル付きディスプレイ３６に接触してから離れるまでの座標間距離及びタッチ時間を算出する入力検出部４０を備える。入力検出部４０は、制御ユニット３８がタッチパネル付きディスプレイ３６から指７ａの位置の座標９ａを示す電気信号を受けたとき作業者による指令の入力が開始されたことを検知する。そして、該座標９ａと、該電気信号を受けた際の時刻を制御ユニット３８の記憶部３８ａに記録する。

また、入力検出部４０は、作業者の指７ｂがタッチパネル付きディスプレイ３６から離れる際の指７ｂの位置の座標９ｂを示す電気信号を受けたとき、作業者による指令の入力が完了したことを検知する。そして、該座標９ｂと、該電気信号を受けた際の時刻を同様に記録する。なお、タッチパネル付きディスプレイ３６から指７の座標を示す電気信号が制御ユニット３８に送られ続ける場合、最後に受けた電気信号が示す指７の位置の座標９ｂと、該最後に電気信号を受けた際の時刻を記録する。

そして、入力検出部４０は、タッチパネル付きディスプレイ３６に指７，７ａが接触した際の指７，７ａの座標９ａと、指７，７ｂが離れた際の指７，７ｂの座標９ｂと、差分である座標間距離９ｃを算出する。また、タッチパネル付きディスプレイ３６に指７，７ａが接触した際の時刻と、指７，７ｂが離れた際の時刻と、の差分であるタッチ時間を算出する。そして、入力検出部４０は、該座標間距離９ｃと、該タッチ時間と、を次に説明する入力判定部４２に伝達する。

制御ユニット３８は、作業者が指７をタッチパネル付きディスプレイ３６に接触させて実施した操作がフリック操作であるか否かを判定する入力判定部４２を備える。入力判定部４２は、座標間距離９ｃが距離指定値以上であり、且つ、該タッチ時間が時間指定値以下のときにフリック操作が行われたと判定する機能を有する。該距離指定値及び該時間指定値は、判定に用いられる閾値であり、例えば記憶部３８ａに記憶されている。

例えば、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示される被加工物１が写る撮像画像５２の画素数が横５１２画素、縦４８０画素である場合において、該距離指定値は、１０画素に相当する距離に設定できる。これは、作業者がフリック操作とは異なる意図でタッチパネル付きディスプレイ３６に指７を接触させる際においても、この程度の指７の位置の変動が想定されることに由来する。したがって、距離指定値は、撮像画像５２の大きさや撮像画像５２の画素数に基づいて適宜調整されてもよい。

また、該時間指定値は、０．５秒程度とするとよい。これは、作業者がフリック操作とは異なる意図でタッチパネル付きディスプレイ３６に指７を接触させる際において、指７の接触を０．５秒以上続けることが想定されることに由来する。ただし、該時間指定値はこれに限定されず、作業者の実際の作業態様に応じて適宜調整されてもよい。

入力判定部４２は、座標間距離９ｃが距離指定値以上であり、且つ、該タッチ時間が時間指定値以下のとき、作業者によりフリック操作が行われたと判定し、判定結果を次に説明するフリック移動制御部４４に伝達する。

制御ユニット３８は、フリック操作が行われたと入力判定部４２が判定する場合にＸ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６で構成される移動ユニットを制御し、保持テーブル２８等を移動させるフリック移動制御部４４を備える。フリック移動制御部４４は、実施されたフリック操作の内容に応じて移動ユニットの動作内容を決定し、決定した動作内容に従って移動ユニットを制御する。

フリック移動制御部４４が決定する移動ユニットの動作内容について説明する。まず、フリック移動制御部４４は、タッチパネル付きディスプレイ３６上の指７の移動距離である座標間距離９ｃを該タッチ時間で除して指速度を算出する。また、作業者の指７がタッチパネル付きディスプレイ３６に接触してから離れるまでに指７が移動した指移動方向９ｄを特定する。

そして、フリック移動制御部４４は、特定した該指速度及び該指移動方向９ｄに基づいて保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する。より詳細には、フリック操作した指の指速度に応じて保持テーブル２８等の移動速度及び移動距離を決定し、指移動方向９ｄが示す方向を保持テーブル２８等の移動方向とする。そして、決定された動作内容（移動速度、移動距離、及び移動方向）に従って移動ユニットを制御する。

図５には、タッチパネル付きディスプレイ３６上で作業者がフリック操作を実施した結果、撮像ユニット３４の視野が変化する様子が模式的に示されている。図５には、視野が変化する前の撮像画像５２ａに写る交差する分割予定ライン３ａの交差点１１ａと、視野が変化した後の撮像画像５２ｂに写る交差する分割予定ライン３ｂの交差点１１ｂと、が示されている。ここでは、交差点１１ａ，１１ｂの移動距離１１ｃ及び移動方向１１ｄで視野の変化を説明する。

該移動ユニットは、撮像画像５２を表示するタッチパネル付きディスプレイ３６上の座標間距離９ｃに相当する被加工物１の上面上の距離よりも大きい移動距離で視野が変動する態様で該保持テーブル２８等を移動させるように制御される。この場合、フリック操作を実施した作業者は、撮像画像５２上で指を移動した移動距離（座標間距離９ｃ）よりも大きい移動距離１１ｃで視野を移動できたとの感覚を体感する。

ここで、フリック操作により指示された保持テーブル２８等の移動の様子についてより詳細に説明する。フリック移動制御部４４は、一定の速度で保持テーブル２８等が移動するように移動ユニットを制御する必要はない。作業者の快適な操作体験を実現するために、フリック移動制御部４４は、移動速度を変化させながら保持テーブル２８等を移動させるように移動ユニットを制御する。

図６（Ａ）は、フリック操作が実施され、保持テーブル２８等が移動を開始してから停止するまでの相対的な移動速度の変化の様子の一例を模式的に示すグラフである。図６（Ａ）には、フリック操作を実施する作業者の指７が比較的大きく移動したときの該移動速度の変化の様子を示すグラフ１３ａと、比較的小さく移動したときの該移動速度の変化の様子を示すグラフ１３ｂと、が含まれている。

図６（Ａ）に示す通り、作業者が比較的速く指７を移動させた場合における保持テーブル２８等の最高速度は比較的高く、比較的遅く指７を移動させた場合における保持テーブル２８等の最高速度は比較的低い。すなわち、グラフ１３ａ及びグラフ１３ｂで示される通り、例えば、スライド移動した作業者の指７の指速度により保持テーブル２８等の移動速度及び移動量が決定される。

図６（Ａ）に示される時間Ｔ_０は、保持テーブル２８等の移動が開始された時刻を表し、時間Ｔ_１は、保持テーブル２８等が最高速度Ｖ_１，Ｖ_２に達する時刻を表し、時間Ｔ_２は、保持テーブル２８等の移動速度がゼロとなり保持テーブル２８等が停止する時刻を表す。ただし、保持テーブル２８が停止する時刻は、該指速度に応じて変化してもよい。

図６（Ａ）に示される通り、フリック移動制御部４４は、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、の相対的な移動速度を所定の最高速度に到達させるように該移動ユニットを制御する。そして、フリック移動制御部４４は、その後に該相対的な移動速度を徐々に低下させ、さらにその後に該相対的な移動速度をゼロとするように該移動ユニットを制御する。

ここで、保持テーブル２８等が移動することで被加工物１の上面が写る撮像画像５２の視野が想定よりも速く大きく移動し、そのままでは、停止するまでに保持テーブル２８等が過剰に移動することが見込まれる場合がある。また、撮像画像５２の視野の移動速度が不十分であり、保持テーブル２８等が停止しても撮像が望まれる領域が撮像ユニット３４で撮像されるまでに更なる移動が必要となることが明らかである場合がある。

すなわち、保持テーブル２８等が移動している間に、実施されている保持テーブル２８等の移動の内容を変更したい場合がある。この場合、現在進行している保持テーブル２８等の移動が完了するまで停止指示や新たな移動の指示の入力をレーザ加工装置２が受け付けないのでは、保持テーブル２８等を効率的に移動できない。そこで、本実施形態に係る加工装置（レーザ加工装置２）では、保持テーブル２８等が移動している間においても停止指示や新たな移動の指示の入力が可能であることが好ましい。

例えば、フリック移動制御部４４は、保持テーブル２８等を移動するように該移動ユニットを制御する間に作業者の指７がタッチパネル付きディスプレイ３６に接触したとき、保持テーブル２８等の移動を即時停止するように該移動ユニットを制御してもよい。この場合、作業者は、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、の相対的な移動が完了するまで待つことなく保持テーブル２８等を即時に停止するよう指示を入力できる。

また、フリック移動制御部４４は、保持テーブル２８等を移動させるように該移動ユニットを制御する間に再びフリック操作が行われたと入力判定部４２が判定する場合に、移動ユニットの動作内容を新たに決定しなおしてもよい。すなわち、新たなフリック操作が行われたと判定される場合、該指速度を再び算出し、該指移動方向を再び特定し、再び算出された該指速度及び再び特定された該指移動方向に基づいて該保持テーブル２８等を移動させるように該移動ユニットを制御する。

この場合、作業者は、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、の相対的な移動が完了するまで待つことなく保持テーブル２８等をさらに移動させるように指示を入力できるため、効率的な操作が可能となる。また、作業者は待機することなくフリック操作を連続的に実施することができるため、ストレスを感じることなくタッチパネル付きディスプレイ３６に写る撮像画像の視野を意図通りに移動できたとの感覚を体感する。

ここで、作業者が連続的に様々な操作を実施する際の保持テーブル２８等の相対的な移動速度の変化について、図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ｂ）では、保持テーブル２８等の相対的な移動速度の変化の様子の一例を模式的に示すグラフ１３ｃ，１３ｄが示されている。

この例では、まず、作業者による最初のフリック操作を受けて時間Ｔ_３に保持テーブル２８等の移動が開始され、時間Ｔ_４に移動速度が速度Ｖ_３に達し、その後に徐々に該移動速度が低下する。そして、保持テーブル２８等の移動が完了する前の時間Ｔ_５において作業者がタッチパネル付きディスプレイ３６に触れ、フリック移動制御部４４により即時停止動作が移動ユニットに指令され、時間Ｔ_６において保持テーブル２８等が停止する。

その後、作業者による２回目のフリック操作を受けて時間Ｔ_７に保持テーブル２８等の移動が再び開始され、時間Ｔ_８に移動速度が速度Ｖ_４に達し、その後に徐々に該移動速度が低下する。ここで、Ｖ_４がＶ_３よりも小さいのは、例えば、作業者の指７の指速度が、最初に行われたフリック操作時よりも２回目に実施されたフリック操作時の方が小さかったことに由来する。

そして、保持テーブル２８等の移動が完了する前の時間Ｔ_９において作業者による３回目のフリック操作を受けて保持テーブル２８等の移動速度が増速され、該移動速度が時間Ｔ_１０に速度Ｖ_４に達し、その後に徐々に該移動速度が低下する。この３回目のフリック操作では、２回目に実施されたフリック操作と同様の指速度で作業者が指７を移動させている。

さらに、保持テーブル２８等の移動が完了する前の時間Ｔ_１１において作業者による４回目のフリック操作を受けて保持テーブル２８等の移動速度が増速され、該移動速度が時間Ｔ_１２に速度Ｖ_５に達し、その後に徐々に該移動速度が低下する。この４回目のフリック操作では、２回目及び３回目に実施されたフリック操作よりも速い速度で作業者が指７を移動させたことがグラフ１３ｄから理解される。このように、本実施形態に係る加工装置では、作業者は複雑なフリック操作を実施できる。

なお、フリック移動制御部４４は、決定した移動速度、移動方向、移動距離等の動作内容を実現するように移動ユニットとしてＸ軸方向移動ユニット６及びＹ軸方向移動ユニット１６を制御する。より詳細には、フリック移動制御部４４は、該動作内容をＸ軸方向成分と、Ｙ軸方向成分と、に分解する。そして、Ｘ軸方向成分に係る移動速度及び移動距離でＸ軸方向移動ユニット６を制御するとともに、Ｙ軸方向成分に係る移動速度及び移動距離でＹ軸方向移動ユニット１６を制御する。

また、指７のスライド移動の量を示す座標間距離９ｃは、Ｘ軸方向成分と、Ｙ軸方向成分と、のそれぞれについてフリック移動制御部４４により個別に特定されてもよい。この場合、特定された座標間距離９ｃの該Ｘ軸方向成分と、該Ｙ軸方向成分と、により指７が移動した指移動方向９ｄも特定される。すなわち、Ｘ軸方向における指７のスライド移動の量と、Ｙ軸方向における指７のスライド移動の量と、が特定されると、座標間距離９ｃ及び指移動方向９ｄが特定されたといえる。

このように、作業者の指７の移動態様及び移動ユニットの動作内容等は、Ｘ軸方向の成分と、Ｙ軸方向成分と、の個々に特定・設定されてもよい。また、作業者の指７の移動態様及び移動ユニットの動作内容等は、スカラー量と、方向と、の組み合わせで特定・設定されてもよい。

以上に説明する通り、本実施形態に係る加工装置（レーザ加工装置２等）を使用する作業者は、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示された被加工物１の上面が写る撮像画像５２の視野をフリック操作で変更できる。すなわち、作業者は、保持テーブル２８と、レーザ加工ユニット（加工ユニット）３２及び撮像ユニット３４と、を相対的に移動させる指示をフリック操作により効率的に入力できる。

なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記の実施形態ではレーザ加工装置２を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様に係る加工装置はレーザ加工装置２に限定されず、例えば、被加工物１を切削する円環状の切削ブレードが装着された切削ユニットを加工ユニットとして備える切削装置でもよい。

また、上記の実施形態では、保持テーブル２８等をフリック操作する場合について説明したが、本発明の一態様に係る加工装置ではフリック操作に加えて、ドラッグ操作を実施できてもよい。例えば、入力判定部４２は、タッチパネル付きディスプレイ３６に接触した作業者の指７がスライド移動したときのタッチ時間が時間指定値を超える場合、ドラッグ操作が実施されたと判定してもよい。

この場合、制御ユニット３８は、タッチパネル付きディスプレイ３６に表示された撮像画像５２における指７の移動距離（座標間距離９ｃ）に相当する量で視野が移動するように保持テーブル２８等を移動させるとよい。加工装置がフリック操作に加えてドラッグ操作を実施可能であると、作業者は、目的に適した操作方法を選択することでより効率的に保持テーブル２８等の移動を指示できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ 被加工物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３，３ａ，３ｂ 分割予定ライン
５ デバイス
７ 指
９ａ，９ｂ 座標
９ｃ 座標間距離
９ｄ 指移動方向
１１ａ，１１ｂ 交差点
１１ｃ 移動距離
１１ｄ 移動方向
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ グラフ
２ レーザ加工装置（加工装置）
４ 基台
６，１６ 移動ユニット
８，１８ ガイドレール
１０，２０ 移動テーブル
１２，２２ ボールネジ
１４，２４ パルスモータ
２６ カバー
２８ 保持テーブル
２８ａ 保持面
２８ｂ クランプ
３０ 支持部
３２ レーザ加工ユニット（加工ユニット）
３４ 撮像ユニット
３６ タッチパネル付きディスプレイ
３８ 制御ユニット
４０ 入力検出部
４２ 入力判定部
４４ フリック移動制御部
４６ 操作画面
４８ 情報表示
５０ 入力ボタン
５２ 撮像画像

Claims (4)

1. 上面が保持面となる保持テーブルと、
   該保持テーブルに保持された被加工物を加工する加工ユニットと、
   該加工ユニットに隣接して設けられ、該保持テーブルに保持された該被加工物の上面を撮像する撮像ユニットと、
   該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を該保持面に平行な方向に相対的に移動させる移動ユニットと、
   該撮像ユニットで該被加工物を撮像して得られる撮像画像を表示するタッチパネル付きディスプレイと、
   制御ユニットと、を備える加工装置であって、
   該タッチパネル付きディスプレイは、作業者の指が該タッチパネル付きディスプレイに接触する際、及び該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイから離れる際に該タッチパネル付きディスプレイ上の該指の位置の座標を検出して該座標を該制御ユニットに送信し、
   該制御ユニットは、
   該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触してから離れるまでの座標間距離及びタッチ時間を算出する入力検出部と、
   該座標間距離が距離指定値以上であり、且つ、該タッチ時間が時間指定値以下のときにフリック操作が行われたと判定する入力判定部と、
   フリック操作が行われたと該入力判定部が判定する場合、該座標間距離を該タッチ時間で除して指速度を算出するとともに、該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触してから離れるまでに該指が移動した指移動方向を特定し、該指速度及び該指移動方向に基づいて該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御するフリック移動制御部と、を備え、
   該フリック移動制御部は、該撮像画像を表示する該タッチパネル付きディスプレイ上の該座標間距離に相当する該撮像画像に写る該被加工物の上面上の距離よりも大きい移動距離で該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御することを特徴とする加工装置。
2. 該フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、の相対的な移動速度を最高速度に到達させ、その後に該相対的な移動速度を徐々に低下させ、さらにその後に該相対的な移動速度をゼロとするように該移動ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
3. 該フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する間に該作業者の該指が該タッチパネル付きディスプレイに接触したとき、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、の相対的な移動を即時停止するように該移動ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
4. 該フリック移動制御部は、該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御する間に再びフリック操作が行われたと該入力判定部が判定する場合に、該指速度を再び算出し、該指移動方向を再び特定し、再び算出された該指速度及び再び特定された該指移動方向に基づいて該保持テーブルと、該加工ユニット及び該撮像ユニットと、を相対的に移動させるように該移動ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。

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