JP2616576B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JP2616576B2 JP2616576B2 JP7132209A JP13220995A JP2616576B2 JP 2616576 B2 JP2616576 B2 JP 2616576B2 JP 7132209 A JP7132209 A JP 7132209A JP 13220995 A JP13220995 A JP 13220995A JP 2616576 B2 JP2616576 B2 JP 2616576B2
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- Japan
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- processing
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- guide light
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- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ加工装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ加工装置について図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
【０００３】図４は従来のレーザ加工装置の一例を示す
図である。図４に示すレーザ加工装置は、レーザ光源１
と、レーザ光源１から出射される加工用レーザビーム２
と、レーザ光源と同軸上に配置されたガイドレーザ光源
５０と、ガイドレーザ光源５０から出射されるガイドレ
ーザビーム５１と、全体では加工用レーザビーム２とガ
イドレーザビーム５１を反射させ真下に向けると共に中
心部分だけ可視光のみを通過させる特殊ダイクロイック
ミラー５２と、加工用レーザビーム２とガイドレーザビ
ーム５１を集光させる集光レンズ５３と、集光レンズ５
３の焦点に置かれたガラス基板３０と、ガラス基板３０
上に形成されたパターン３１と、特殊ダイクロイックミ
ラー５２の真上に配置されガイドレーザビーム５１によ
るパターン３１の像を取り込むためのカメラ５４と、カ
メラ５４の画像を映すモニタ５５とを含んで構成され
る。（例えば、特開昭６３−５６３８４号公報参照）次
に、従来の例の手順を図５を参照して説明する。レーザ
加工装置によってガラス基板３０上のパターン３１の突
起部分３２を加工するには、まずガイドレーザビーム５
１を照射してパターン３１の像をカメラ５４で取り込み
モニタ５５上で観察しながら加工用レーザビーム２の照
射位置を決定する。この後、加工用レーザビーム２を照
射してパターン３１の突起部分３２の加工を行う。
図である。図４に示すレーザ加工装置は、レーザ光源１
と、レーザ光源１から出射される加工用レーザビーム２
と、レーザ光源と同軸上に配置されたガイドレーザ光源
５０と、ガイドレーザ光源５０から出射されるガイドレ
ーザビーム５１と、全体では加工用レーザビーム２とガ
イドレーザビーム５１を反射させ真下に向けると共に中
心部分だけ可視光のみを通過させる特殊ダイクロイック
ミラー５２と、加工用レーザビーム２とガイドレーザビ
ーム５１を集光させる集光レンズ５３と、集光レンズ５
３の焦点に置かれたガラス基板３０と、ガラス基板３０
上に形成されたパターン３１と、特殊ダイクロイックミ
ラー５２の真上に配置されガイドレーザビーム５１によ
るパターン３１の像を取り込むためのカメラ５４と、カ
メラ５４の画像を映すモニタ５５とを含んで構成され
る。（例えば、特開昭６３−５６３８４号公報参照）次
に、従来の例の手順を図５を参照して説明する。レーザ
加工装置によってガラス基板３０上のパターン３１の突
起部分３２を加工するには、まずガイドレーザビーム５
１を照射してパターン３１の像をカメラ５４で取り込み
モニタ５５上で観察しながら加工用レーザビーム２の照
射位置を決定する。この後、加工用レーザビーム２を照
射してパターン３１の突起部分３２の加工を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレーザ
加工装置は、加工用レーザビームの照射位置と一致した
ガイドレーザビームは、パターン上では明瞭に観察でき
るが、ガラス基板上では透過してしまって観察すること
ができない。このため、パターンに対するガイドレーザ
ビームの位置認識が困難になり、加工用レーザビームに
よる加工精度が劣化するという欠点があった。
加工装置は、加工用レーザビームの照射位置と一致した
ガイドレーザビームは、パターン上では明瞭に観察でき
るが、ガラス基板上では透過してしまって観察すること
ができない。このため、パターンに対するガイドレーザ
ビームの位置認識が困難になり、加工用レーザビームに
よる加工精度が劣化するという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ加工装置
は、加工用レーザビーム射出するレーザ光源と、前記加
工用レーザビームを広げるビームエキスパンダと、前記
加工用レーザビームとは異なる波長のガイド光を投光す
るガイド光照明と、前記ビームエキスパンダを通過した
前記加工用レーザビームの光軸と前記ガイド光の光軸を
一致させるように配置された第一のハーフミラーと、前
記第一のハーフミラーを通過した前記加工用レーザビー
ムと前記ガイド光を所定の形状に成形する可変矩形スリ
ットと、前記可変矩形スリットの開口部から一定の微小
距離だけ離れた外側に配置され前記加工用レーザビーム
を通過させずに前記ガイド光のみを通過させるダイクロ
イックミラーが置かれた参照用開口部と、前記可変矩形
スリットを通過した前記加工用レーザビームと前記可変
矩形スリットと前記参照用開口部を通過したガイド光を
被加工物上に縮小投影する対物レンズと、前記対物レン
ズで投影された前記被加工物の像が形成される結像面に
配置されたＣＣＤカメラと、前記対物レンズの光路中に
配置され前記可変矩形スリットを通過する前記加工用レ
ーザビーム及び前記ガイド光の光路と前記ＣＣＤカメラ
の光路に分岐する第二のハーフミラーと、前記ＣＣＤカ
メラの画像信号を基に前記被加工物の位置と前記参照用
開口部を通過したガイド光の位置を認識する画像処理装
置と、前記被加工物を搭載する加工ステージと、前記加
工ステージを制御するステージ制御装置と、前記画像処
理装置で得られた前記被加工物の位置と前記参照用開口
部を通過したガイド光の位置から前記加工ステージの位
置補正量を演算しそれを前記ステージ制御装置に出力す
る中央処理装置と、を含んで構成される。
は、加工用レーザビーム射出するレーザ光源と、前記加
工用レーザビームを広げるビームエキスパンダと、前記
加工用レーザビームとは異なる波長のガイド光を投光す
るガイド光照明と、前記ビームエキスパンダを通過した
前記加工用レーザビームの光軸と前記ガイド光の光軸を
一致させるように配置された第一のハーフミラーと、前
記第一のハーフミラーを通過した前記加工用レーザビー
ムと前記ガイド光を所定の形状に成形する可変矩形スリ
ットと、前記可変矩形スリットの開口部から一定の微小
距離だけ離れた外側に配置され前記加工用レーザビーム
を通過させずに前記ガイド光のみを通過させるダイクロ
イックミラーが置かれた参照用開口部と、前記可変矩形
スリットを通過した前記加工用レーザビームと前記可変
矩形スリットと前記参照用開口部を通過したガイド光を
被加工物上に縮小投影する対物レンズと、前記対物レン
ズで投影された前記被加工物の像が形成される結像面に
配置されたＣＣＤカメラと、前記対物レンズの光路中に
配置され前記可変矩形スリットを通過する前記加工用レ
ーザビーム及び前記ガイド光の光路と前記ＣＣＤカメラ
の光路に分岐する第二のハーフミラーと、前記ＣＣＤカ
メラの画像信号を基に前記被加工物の位置と前記参照用
開口部を通過したガイド光の位置を認識する画像処理装
置と、前記被加工物を搭載する加工ステージと、前記加
工ステージを制御するステージ制御装置と、前記画像処
理装置で得られた前記被加工物の位置と前記参照用開口
部を通過したガイド光の位置から前記加工ステージの位
置補正量を演算しそれを前記ステージ制御装置に出力す
る中央処理装置と、を含んで構成される。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【０００７】図１は本発明の一実施例を示す図である。
図１に示すレーザ加工装置は、加工用レーザビーム２を
出射するレーザ光源１と、加工用レーザビーム２の光路
の開閉を制御する第一のシャッタ３Ａと、加工用レーザ
ビーム２を広げるビームエキスパンダ４と、加工用レー
ザビーム２とは異なる波長のガイド光１１を投光するガ
イド光照明１０と、ガイド光１１の光路の開閉を制御す
る第二のシャッタ３Ｂと、ビームエキスパンダ４を通過
した加工用レーザビーム２の光軸とガイド光１１の光軸
を一致させるように配置された第一のハーフミラー１２
Ａと、第一のハーフミラー１２Ａを通過した加工用レー
ザビーム２とガイド光１１を所定の形状に成形する開口
部２０を有する可変矩形スリット５と、開口部２０の外
側に一定の微小距離Ｈだけ離して配置され加工用レーザ
ビーム２を通過させずにガイド光１１のみを通過させる
ダイクロイックミラー２２が置かれた参照用開口部２１
と、開口部２０を通過した加工用レーザビーム２及び開
口部２０と参照用開口部２１を通過したガイド光１１
（以下、開口部２０を通過したガイド光１１を基準ガイ
ド光１１Ａ、参照用開口部２１を通過したガイド光１１
を参照ガイド光１１Ｂとする）をパターン３１が形成さ
れたガラス基板３０上に縮小投影する対物レンズ６と、
対物レンズ６で投影されたパターン３１の像が形成され
る結像面に配置されたＣＣＤカメラ７と、対物レンズ６
の光路中に配置され可変矩形スリット５を通過する加工
用レーザビーム２の光路とＣＣＤカメラ７の光路に分岐
する第二のハーフミラー１２Ｂと、ＣＣＤカメラ７の画
像信号を基にパターン３１の位置と参照ガイド光１１Ｂ
の位置を認識する画像処理装置４０と、ガラス基板３０
を搭載する加工ステージ８と、加工ステージ８を制御す
るステージ制御装置４１と、画像処理装置４０で得られ
たパターン３１の位置と参照ガイド光１１Ｂの位置から
加工ステージ７の位置補正量を演算しそれをステージ制
御装置４１に出力する中央処理装置４２と、を含んで構
成される。
図１に示すレーザ加工装置は、加工用レーザビーム２を
出射するレーザ光源１と、加工用レーザビーム２の光路
の開閉を制御する第一のシャッタ３Ａと、加工用レーザ
ビーム２を広げるビームエキスパンダ４と、加工用レー
ザビーム２とは異なる波長のガイド光１１を投光するガ
イド光照明１０と、ガイド光１１の光路の開閉を制御す
る第二のシャッタ３Ｂと、ビームエキスパンダ４を通過
した加工用レーザビーム２の光軸とガイド光１１の光軸
を一致させるように配置された第一のハーフミラー１２
Ａと、第一のハーフミラー１２Ａを通過した加工用レー
ザビーム２とガイド光１１を所定の形状に成形する開口
部２０を有する可変矩形スリット５と、開口部２０の外
側に一定の微小距離Ｈだけ離して配置され加工用レーザ
ビーム２を通過させずにガイド光１１のみを通過させる
ダイクロイックミラー２２が置かれた参照用開口部２１
と、開口部２０を通過した加工用レーザビーム２及び開
口部２０と参照用開口部２１を通過したガイド光１１
（以下、開口部２０を通過したガイド光１１を基準ガイ
ド光１１Ａ、参照用開口部２１を通過したガイド光１１
を参照ガイド光１１Ｂとする）をパターン３１が形成さ
れたガラス基板３０上に縮小投影する対物レンズ６と、
対物レンズ６で投影されたパターン３１の像が形成され
る結像面に配置されたＣＣＤカメラ７と、対物レンズ６
の光路中に配置され可変矩形スリット５を通過する加工
用レーザビーム２の光路とＣＣＤカメラ７の光路に分岐
する第二のハーフミラー１２Ｂと、ＣＣＤカメラ７の画
像信号を基にパターン３１の位置と参照ガイド光１１Ｂ
の位置を認識する画像処理装置４０と、ガラス基板３０
を搭載する加工ステージ８と、加工ステージ８を制御す
るステージ制御装置４１と、画像処理装置４０で得られ
たパターン３１の位置と参照ガイド光１１Ｂの位置から
加工ステージ７の位置補正量を演算しそれをステージ制
御装置４１に出力する中央処理装置４２と、を含んで構
成される。
【０００８】次に、実施例の手順を図１から図３までの
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【０００９】図２はガラス基板３０上のパターン３１に
ガイド光１１を照射したときの拡大図である。また、図
３はパターン３１にある突起部分３２にガイド光１１を
当てて基準ガイド光１１Ａのエッジをパターン３１のエ
ッジに合わせたときの拡大図である。このレーザ加工装
置によってガラス基板３０上のパターン３１の突起部分
３２を加工するには、まず第二のシャッタを開いてガイ
ド光１１を可変矩形スリット５に照射する。すると、加
工用レーザビーム２の照射位置と一致している基準ガイ
ド光１１Ａとその外側を囲むように参照ガイド光１１Ｂ
がガラス基板３０上に投影される。この基準ガイド光１
１Ａのエッジを突起部分３２の上にかぶせ、突起部分３
２以外のところはパターン３１のエッジと一致させる。
このときパターン３１のエッジと一致させようとする基
準ガイド光１１Ａのエッジはガラス基板３０上にあるの
で透過してしまい不鮮明となるが、外側にある参照ガイ
ド光１１Ｂはパターン３１上にあるので明瞭に観察でき
る。この参照ガイド光１１Ｂのエッジと基準ガイド光１
１Ａエッジの間隔は一定なので、参照ガイド光１１Ａの
エッジとパターン３１のエッジをＣＣＤカメラ７を通し
て画像処理装置４０に取り込み、中央処理装置４２に送
って間隔を計算し既知の距離との差異を算出する。算出
された差異を位置補正量としてステージ制御装置４１に
送り、加工ステージ８を位置補正量だけ移動させて位置
合わせを行う。この後、第一のシャッタ３Ａを開いて加
工用レーザビーム２を照射することで、パターン３１に
ある突起部分３２をパターン３１のエッジに対して高精
度に加工することができる。
ガイド光１１を照射したときの拡大図である。また、図
３はパターン３１にある突起部分３２にガイド光１１を
当てて基準ガイド光１１Ａのエッジをパターン３１のエ
ッジに合わせたときの拡大図である。このレーザ加工装
置によってガラス基板３０上のパターン３１の突起部分
３２を加工するには、まず第二のシャッタを開いてガイ
ド光１１を可変矩形スリット５に照射する。すると、加
工用レーザビーム２の照射位置と一致している基準ガイ
ド光１１Ａとその外側を囲むように参照ガイド光１１Ｂ
がガラス基板３０上に投影される。この基準ガイド光１
１Ａのエッジを突起部分３２の上にかぶせ、突起部分３
２以外のところはパターン３１のエッジと一致させる。
このときパターン３１のエッジと一致させようとする基
準ガイド光１１Ａのエッジはガラス基板３０上にあるの
で透過してしまい不鮮明となるが、外側にある参照ガイ
ド光１１Ｂはパターン３１上にあるので明瞭に観察でき
る。この参照ガイド光１１Ｂのエッジと基準ガイド光１
１Ａエッジの間隔は一定なので、参照ガイド光１１Ａの
エッジとパターン３１のエッジをＣＣＤカメラ７を通し
て画像処理装置４０に取り込み、中央処理装置４２に送
って間隔を計算し既知の距離との差異を算出する。算出
された差異を位置補正量としてステージ制御装置４１に
送り、加工ステージ８を位置補正量だけ移動させて位置
合わせを行う。この後、第一のシャッタ３Ａを開いて加
工用レーザビーム２を照射することで、パターン３１に
ある突起部分３２をパターン３１のエッジに対して高精
度に加工することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明のレーザ加工装置は、ガイド光の
みが投影される参照用のスリットの像を実際に加工され
るスリットの像の外側に形成することにより、常にパタ
ーン上に明瞭なスリットの像を観察することができるの
で、高精度なスリットの像の位置認識が可能となり、レ
ーザ加工精度が向上するという効果がある。
みが投影される参照用のスリットの像を実際に加工され
るスリットの像の外側に形成することにより、常にパタ
ーン上に明瞭なスリットの像を観察することができるの
で、高精度なスリットの像の位置認識が可能となり、レ
ーザ加工精度が向上するという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の手順を示す断面図である。
【図３】本発明の手順を示す断面図である。
【図４】従来の一例を示すブロック図である。
【図５】従来の手順を示す断面図である。
１ レーザ光源 ２ 加工用レーザビーム ３Ａ 第一のシャッタ ３Ｂ 第二のシャッタ ４ ビームエキスパンダ ５ 可変矩形スリット ６ 対物レンズ ７ ＣＣＤカメラ ８ 加工ステージ １０ ガイド光照明 １１，１１Ａ，１１Ｂ ガイド光 １２ 第一のハーフミラー １２ 第二のハーフミラー ２０ 開口部 ２１ 参照用開口部 ２２ ダイクロイックミラー ３０ ガラス基板 ３１ パターン ４０ 画像処理装置 ４１ ステージ制御装置 ４２ 中央処理装置 ５０ ガイドレーザ光源 ５１ ガイドレーザビーム ５２ 特殊ダイクロイックミラー ５３ 集光レンズ ５４ カメラ ５５ モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】加工用レーザビームを射出するレーザ光源
と、 前記加工用レーザビームを広げるビームエキスパンダ
と、 前記加工用レーザビームとは異なる波長のガイド光を投
光するガイド光照明と、 前記ビームエキスパンダを通過した前記加工用レーザビ
ームの光軸と前記ガイド光の光軸を一致させるように配
置された第一のハーフミラーと、 前記第一のハーフミラーを通過した前記加工用レーザビ
ームと前記ガイド光を所定の形状に成形する可変矩形ス
リットと、 前記可変矩形スリットの開口部から一定の微小距離だけ
離れた外側に配置され前記加工用レーザビームを通過さ
せずに前記ガイド光のみを通過させるダイクロイックミ
ラーが置かれた参照用開口部と、 前記可変矩形スリットを通過した前記加工用レーザビー
ムと前記可変矩形スリットと前記参照用開口部を通過し
たガイド光を被加工物上に縮小投影する対物レンズと、 前記対物レンズで投影された前記被加工物の像が形成さ
れる結像面に配置されたＣＣＤカメラと、 前記対物レンズの光路中に配置され前記可変矩形スリッ
トを通過する前記加工用レーザビーム及び前記ガイド光
の光路と前記ＣＣＤカメラの光路に分岐する第二のハー
フミラーと、 前記ＣＣＤカメラの画像信号を基に前記被加工物の位置
と前記参照用開口部を通過したガイド光の位置を認識す
る画像処理装置と、 前記被加工物を搭載する加工ステージと、 前記加工ステージを制御するステージ制御装置と、 前記画像処理装置で得られた前記被加工物の位置と前記
参照用開口部を通過したガイド光の位置から前記加工ス
テージの位置補正量を演算しそれを前記ステージ制御装
置に出力する中央処理装置と、を含むことを特徴とする
レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132209A JP2616576B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7132209A JP2616576B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323489A JPH08323489A (ja) | 1996-12-10 |
| JP2616576B2 true JP2616576B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15075954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7132209A Expired - Lifetime JP2616576B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616576B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364403B1 (ko) * | 2000-02-24 | 2002-12-11 | 주식회사 이오테크닉스 | 물품 가공용 광헤드장치 |
| JP4652929B2 (ja) * | 2005-08-18 | 2011-03-16 | 船井電機株式会社 | インクジェットプリンタ |
| JP4632248B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2011-02-16 | パナソニック電工Ｓｕｎｘ株式会社 | レーザ加工装置 |
| RU2371704C1 (ru) * | 2008-07-25 | 2009-10-27 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Устройство для контроля лазерных технологических процессов |
| CN102974936B (zh) * | 2012-11-02 | 2015-04-22 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 激光焦点定位系统及将材料定位于激光焦点处的方法 |
| KR102143187B1 (ko) * | 2018-06-29 | 2020-08-10 | 한국기계연구원 | 레이저 가공 장치 및 이를 이용한 레이저 가공 방법 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP7132209A patent/JP2616576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08323489A (ja) | 1996-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970114 |