JP2732225B2 - レーザ光オートアラインメント装置 - Google Patents
レーザ光オートアラインメント装置Info
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
- B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
- B23K26/043—Automatically aligning the laser beam along the beam path, i.e. alignment of laser beam axis relative to laser beam apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光により例え
ば加工を行うレーザ装置に設けられて、レーザ光の光路
軸のズレを矯正するレーザ光オートアラインメント装置
に関する。
ば加工を行うレーザ装置に設けられて、レーザ光の光路
軸のズレを矯正するレーザ光オートアラインメント装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ技術はいろいろな産業分野
に利用されている。レーザの種類にもレーザ発振の仕組
みから、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど種
種のものがある。利用される産業分野にも、金属などの
材料に切断や穴開けなどを行う加工一熱プロセスを利用
する分野、光化学反応プロセスを利用する分野など種種
のものがある。特に、ガスレーザの一つであるエキシマ
レーザなどは、光出力で且つ微細加工が行われうるもの
として応用が進んでいる。
に利用されている。レーザの種類にもレーザ発振の仕組
みから、ガスレーザ、固体レーザ、半導体レーザなど種
種のものがある。利用される産業分野にも、金属などの
材料に切断や穴開けなどを行う加工一熱プロセスを利用
する分野、光化学反応プロセスを利用する分野など種種
のものがある。特に、ガスレーザの一つであるエキシマ
レーザなどは、光出力で且つ微細加工が行われうるもの
として応用が進んでいる。
【０００３】このような加工一熱プロセスを利用する分
野、光化学反応プロセスを利用する分野などで使用され
るレーザ装置は、レーザ発振器からのレーザ光を複数枚
の伝送ミラーで伝送し対象物へ導き、加工などを行う。
野、光化学反応プロセスを利用する分野などで使用され
るレーザ装置は、レーザ発振器からのレーザ光を複数枚
の伝送ミラーで伝送し対象物へ導き、加工などを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザ装置は、レーザ発振器に設けられる発振源の発熱
量が大きく、ガスレーザの場合にはガスを封入している
チャンバーの膨脹収縮や変形を生じ、固体レーザの場合
にはレーザの励起媒質である固体の膨脹収縮を生じ、い
ずれもレーザ光路軸がズレることがあった。
レーザ装置は、レーザ発振器に設けられる発振源の発熱
量が大きく、ガスレーザの場合にはガスを封入している
チャンバーの膨脹収縮や変形を生じ、固体レーザの場合
にはレーザの励起媒質である固体の膨脹収縮を生じ、い
ずれもレーザ光路軸がズレることがあった。
【０００５】このため、一定の光路が要求されるビーム
ホモジェナイザーなどの光学システムやマスクイメージ
法による各種加工システムなどに、不具合が生じる傾向
がある。この不具合を避けるため、加工作業などを開始
する前に１〜２時間に及ぶ初期マニュアル調整を行い、
伝送ミラーの角度補正を行つていた。また、加工作業を
中断して、一定時間ごとに同様の伝送ミラーの角度補正
を行う日常メンテナンスを強いられていた。さもなけれ
ば、前記発熱による熱膨張収縮を避けるためレーザの活
用効率を下げて利用するしかないものであった。このよ
うにして、レーザ装置の応用範囲と効率を限定されると
いう現実があった。
ホモジェナイザーなどの光学システムやマスクイメージ
法による各種加工システムなどに、不具合が生じる傾向
がある。この不具合を避けるため、加工作業などを開始
する前に１〜２時間に及ぶ初期マニュアル調整を行い、
伝送ミラーの角度補正を行つていた。また、加工作業を
中断して、一定時間ごとに同様の伝送ミラーの角度補正
を行う日常メンテナンスを強いられていた。さもなけれ
ば、前記発熱による熱膨張収縮を避けるためレーザの活
用効率を下げて利用するしかないものであった。このよ
うにして、レーザ装置の応用範囲と効率を限定されると
いう現実があった。
【０００６】さらに、前記伝達ミラーの角度補正は、レ
ーザ光路が肉眼で観察できないため、作業者がレーザ光
を実際に感光紙に当てて行つていた。このため、補正作
業が面倒で、また危険を伴うものとなっていた。
ーザ光路が肉眼で観察できないため、作業者がレーザ光
を実際に感光紙に当てて行つていた。このため、補正作
業が面倒で、また危険を伴うものとなっていた。
【０００７】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、長時間かかり、頻繁に行われる作業
員による面倒で危険なレーザ光路軸矯正作業を改善し、
この作業を短時間で、容易且つ安全に行うことができる
レーザ光オートアラインメント装置を目的とする。
になされたもので、長時間かかり、頻繁に行われる作業
員による面倒で危険なレーザ光路軸矯正作業を改善し、
この作業を短時間で、容易且つ安全に行うことができる
レーザ光オートアラインメント装置を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は要旨は、紫外
線レーザ発振器からの紫外線レーザ光を複数枚の伝送ミ
ラーで伝送して対象物へ導く紫外線レーザ装置に設けら
れ、上記レーザ光の光路軸のズレを矯正する紫外線レー
ザ光オートアライメント装置であって、上記レーザ発振
器からの紫外線レーザ光の光路を屈曲させる第一の伝送
ミラーと、該第一の伝送ミラーからの紫外線レーザ光の
光路を屈曲させると共に紫外線レーザ光の一部を分岐さ
せて光路から取り出す透過ミラーよりなる第二の伝送ミ
ラーと、該第二の伝送ミラーからの紫外線レーザ光の光
路を屈曲させて上記対象物に導く第三の伝送ミラーと、
上記第二の伝送ミラーと第三の伝送ミラーとの間に設け
られ、紫外線レーザ光の一部を光路から分岐させて取り
出す透過ミラーと、上記第二の伝送ミラー及び透過ミラ
ーの背後にそれぞれ設けられ、取り出されたレーサ光を
受けてこれを可視光に変える、蛍光体を塗布したガラス
あるいは蛍光体ガラスよりなるスクリーンと、各スクリ
ーンの背後にそれぞれ設けられ、スクリーン上に可視光
として現れた紫外線レーザ光の断面を画像として取り込
むＣＣＤカメラと、両ＣＣＤカメラに切り替えスイッチ
ャーを介して切り替え自在に接続され、取り込まれた画
像を画像処理技術により処理し、目標位置とのズレを演
算してズレ矯正信号を出力するパソコンと、該パソコン
に接続され、上記ズレ矯正信号をもとに上記第一の伝送
ミラー及び第二の伝送ミラーを立体的に揺動させるため
の多軸コントローラと、該多軸コントローラに接続さ
れ、上記第一の伝送ミラー及び第二の伝送ミラーを実際
に立体的に揺動して光路軸のズレを矯正する揺動装置と
を備え、上記パソコンには、上記画像処理をするための
操作を行う操作表示面面と、上記ＣＣＤカメラによって
取り込まれた画像をリアルタイムで写すモニタとが接続
されていることを特徴とする紫外線レーサ光オートアラ
イメント装置である。
線レーザ発振器からの紫外線レーザ光を複数枚の伝送ミ
ラーで伝送して対象物へ導く紫外線レーザ装置に設けら
れ、上記レーザ光の光路軸のズレを矯正する紫外線レー
ザ光オートアライメント装置であって、上記レーザ発振
器からの紫外線レーザ光の光路を屈曲させる第一の伝送
ミラーと、該第一の伝送ミラーからの紫外線レーザ光の
光路を屈曲させると共に紫外線レーザ光の一部を分岐さ
せて光路から取り出す透過ミラーよりなる第二の伝送ミ
ラーと、該第二の伝送ミラーからの紫外線レーザ光の光
路を屈曲させて上記対象物に導く第三の伝送ミラーと、
上記第二の伝送ミラーと第三の伝送ミラーとの間に設け
られ、紫外線レーザ光の一部を光路から分岐させて取り
出す透過ミラーと、上記第二の伝送ミラー及び透過ミラ
ーの背後にそれぞれ設けられ、取り出されたレーサ光を
受けてこれを可視光に変える、蛍光体を塗布したガラス
あるいは蛍光体ガラスよりなるスクリーンと、各スクリ
ーンの背後にそれぞれ設けられ、スクリーン上に可視光
として現れた紫外線レーザ光の断面を画像として取り込
むＣＣＤカメラと、両ＣＣＤカメラに切り替えスイッチ
ャーを介して切り替え自在に接続され、取り込まれた画
像を画像処理技術により処理し、目標位置とのズレを演
算してズレ矯正信号を出力するパソコンと、該パソコン
に接続され、上記ズレ矯正信号をもとに上記第一の伝送
ミラー及び第二の伝送ミラーを立体的に揺動させるため
の多軸コントローラと、該多軸コントローラに接続さ
れ、上記第一の伝送ミラー及び第二の伝送ミラーを実際
に立体的に揺動して光路軸のズレを矯正する揺動装置と
を備え、上記パソコンには、上記画像処理をするための
操作を行う操作表示面面と、上記ＣＣＤカメラによって
取り込まれた画像をリアルタイムで写すモニタとが接続
されていることを特徴とする紫外線レーサ光オートアラ
イメント装置である。
【０００９】
【作用】この発明では、レーザ光は、レーザ発振器から
複数枚の伝送ミラーで伝送され、対象物へ導かれるが、
途中で一部が透過ミラーによって光路軸から取り出され
る。取り出されたたレーザ光は、スクリーンに受けられ
可視光に変えられる。スクリーン上には、レーザ光の断
面が可視光として現れる。このレーザ光の断面は、ＣＣ
Ｄカメラに画像として取り込まれる。取り込まれた画像
は、演算処理手段により画像処理技術で処理され、目標
位置とのズレが演算される。その結果を、ズレ矯正信号
として出力する。このズレ矯正信号をもとに、多軸コン
トローラを介して、揺動装置が伝送ミラーを立体的に揺
動し、光路軸のズレを矯正する。
複数枚の伝送ミラーで伝送され、対象物へ導かれるが、
途中で一部が透過ミラーによって光路軸から取り出され
る。取り出されたたレーザ光は、スクリーンに受けられ
可視光に変えられる。スクリーン上には、レーザ光の断
面が可視光として現れる。このレーザ光の断面は、ＣＣ
Ｄカメラに画像として取り込まれる。取り込まれた画像
は、演算処理手段により画像処理技術で処理され、目標
位置とのズレが演算される。その結果を、ズレ矯正信号
として出力する。このズレ矯正信号をもとに、多軸コン
トローラを介して、揺動装置が伝送ミラーを立体的に揺
動し、光路軸のズレを矯正する。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例を、図１乃至図３に示
す。この実施例のレーザ装置は、紫外線領域で高出力の
エキシマレーザ装置である。レーザ発振器１からのレー
ザ光は、まず第一の伝送ミラー３で９０度に光路を屈曲
させ、さらに第二の伝送ミラー５で９０度に光路を反対
方向に屈曲させ、マスク７により光路が制限される。さ
らに、レーザ光は伝送ミラー９で９０度に光路を同方向
に屈曲させ、集光レンズ１１を介して、加工されるべき
対象物１３へ導かれる。対象物はＸＹテーブル１５上に
置かれ、Ｘ方向またはＹ方向に移動され、所望の加工が
行われる。このレーザ装置に、レーザ光の光路軸のズレ
を矯正するレーザ光オートアラインメント装置１７が設
けられる。
す。この実施例のレーザ装置は、紫外線領域で高出力の
エキシマレーザ装置である。レーザ発振器１からのレー
ザ光は、まず第一の伝送ミラー３で９０度に光路を屈曲
させ、さらに第二の伝送ミラー５で９０度に光路を反対
方向に屈曲させ、マスク７により光路が制限される。さ
らに、レーザ光は伝送ミラー９で９０度に光路を同方向
に屈曲させ、集光レンズ１１を介して、加工されるべき
対象物１３へ導かれる。対象物はＸＹテーブル１５上に
置かれ、Ｘ方向またはＹ方向に移動され、所望の加工が
行われる。このレーザ装置に、レーザ光の光路軸のズレ
を矯正するレーザ光オートアラインメント装置１７が設
けられる。
【００１１】即ち、前記第二の伝送ミラー５として透過
ミラー１９が設けられ、または隣り合う前記第二の伝送
ミラー５と第三の伝送ミラー９の間でマスク７の上流側
に透過ミラー２１が設けられる。これらの透過ミラー１
９、２１によって光路軸から適量が取り出されたレーザ
光を受け可視光に変えるスクリーン２３、２５がそれぞ
れ透過ミラー１９、２１の背後に設けられる。このスク
リーン２３、２５には、例えば蛍光体を塗布したガラス
や蛍光体カラスが採用される。
ミラー１９が設けられ、または隣り合う前記第二の伝送
ミラー５と第三の伝送ミラー９の間でマスク７の上流側
に透過ミラー２１が設けられる。これらの透過ミラー１
９、２１によって光路軸から適量が取り出されたレーザ
光を受け可視光に変えるスクリーン２３、２５がそれぞ
れ透過ミラー１９、２１の背後に設けられる。このスク
リーン２３、２５には、例えば蛍光体を塗布したガラス
や蛍光体カラスが採用される。
【００１２】スクリーン２３、２５の背後には、スクリ
ーン上の可視光として現れたレーザ光の断面を画像とし
て取り込むＣＣＤカメラ２７、２９がそれぞれ設けられ
る。ＣＣＤカメラ２７、２９は、切り替えスイッチャー
３１を介してどちらか一方が切り替え可能に、パソコン
３３側に接続される。パソコン３３側とのこの接続は、
ＣＣＤカメラ２７、２９からのアナログ信号をデジタル
信号に変換するために画像入力ボード（ＡＺ７１１イン
ターフェース製）３５を介して、行われる。パソコン３
３には、取り込まれた画像を画像処理するため操作を行
う操作表示画面としてのＣＲＴ３５を有する。また取り
込まれた画像をリアルタイムで写すためにモニタ３７が
接続される。
ーン上の可視光として現れたレーザ光の断面を画像とし
て取り込むＣＣＤカメラ２７、２９がそれぞれ設けられ
る。ＣＣＤカメラ２７、２９は、切り替えスイッチャー
３１を介してどちらか一方が切り替え可能に、パソコン
３３側に接続される。パソコン３３側とのこの接続は、
ＣＣＤカメラ２７、２９からのアナログ信号をデジタル
信号に変換するために画像入力ボード（ＡＺ７１１イン
ターフェース製）３５を介して、行われる。パソコン３
３には、取り込まれた画像を画像処理するため操作を行
う操作表示画面としてのＣＲＴ３５を有する。また取り
込まれた画像をリアルタイムで写すためにモニタ３７が
接続される。
【００１３】また、パソコン３３で画像処理され、レー
ザ光の断面画像と目標位置とのズレを演算して出力する
ズレ矯正信号を、ＳＲ２３Ｃを介して出力し、このズレ
矯正信号により伝送ミラー３、５の制御を行うための多
軸コントローラ４１が接続される。多軸コントローラ４
１は、伝送ミラー３、５を実際に立体的に揺動し光路軸
のズレを矯正するための揺動装置４３の各モータ４３
Ｘ、４３Ｙ、４５Ｘ、４５Ｙに接続される。
ザ光の断面画像と目標位置とのズレを演算して出力する
ズレ矯正信号を、ＳＲ２３Ｃを介して出力し、このズレ
矯正信号により伝送ミラー３、５の制御を行うための多
軸コントローラ４１が接続される。多軸コントローラ４
１は、伝送ミラー３、５を実際に立体的に揺動し光路軸
のズレを矯正するための揺動装置４３の各モータ４３
Ｘ、４３Ｙ、４５Ｘ、４５Ｙに接続される。
【００１４】以下、この実施例の作用を図２、図３を中
心に説明する。
心に説明する。
【００１５】レーザ光４６は、レーザ発振器１から複数
枚の伝送ミラー３、５、９で伝送され、対象物１３へ導
かれるが、途中で一部が透過ミラー１９、２１によって
光路から分岐され取り出される。取り出されたレーザ光
４６は、スクリーン２３、２５に受けられ、可視光に変
えられる。スクリーンの背面上には、可視光によりレー
ザ光４６の断面が現れる。このレーザ光４６の断面は、
ＣＣＤカメラ２７、２９によって画像として取り込まれ
る。
枚の伝送ミラー３、５、９で伝送され、対象物１３へ導
かれるが、途中で一部が透過ミラー１９、２１によって
光路から分岐され取り出される。取り出されたレーザ光
４６は、スクリーン２３、２５に受けられ、可視光に変
えられる。スクリーンの背面上には、可視光によりレー
ザ光４６の断面が現れる。このレーザ光４６の断面は、
ＣＣＤカメラ２７、２９によって画像として取り込まれ
る。
【００１６】取り込まれた画像は、切り替えスイッチャ
ー３１により、まず光路上流側のＣＣＤカメラ２７のも
のがパソコン３３に取り込まれる。このパソコン３３で
画像処理技術が用いられ、目標位置とのズレが演算され
る。
ー３１により、まず光路上流側のＣＣＤカメラ２７のも
のがパソコン３３に取り込まれる。このパソコン３３で
画像処理技術が用いられ、目標位置とのズレが演算され
る。
【００１７】このとき使用されうる画像処理技術には種
々のものがあり、可能であればいずれのものでもよい。
この実施例では、一例として先ず窓枠内画素係数法とよ
ばれるものを採用して説明する。即ち、図２に示すよう
に、レーザ光の断面画像４５が表される画面には、目標
位置４７を示す十字を有する枠４９が設けられる。レー
ザ光の断面画像４５が目標位置４７の近傍にいるときに
は、図３に示すように断面画像４５と十字を有する枠４
９とで、ＡからＨの８つの領域が形成される。
々のものがあり、可能であればいずれのものでもよい。
この実施例では、一例として先ず窓枠内画素係数法とよ
ばれるものを採用して説明する。即ち、図２に示すよう
に、レーザ光の断面画像４５が表される画面には、目標
位置４７を示す十字を有する枠４９が設けられる。レー
ザ光の断面画像４５が目標位置４７の近傍にいるときに
は、図３に示すように断面画像４５と十字を有する枠４
９とで、ＡからＨの８つの領域が形成される。
【００１８】これらの領域の内、Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇはしー
ザ光を受け白くなり、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｈは黒く見える。そ
して、これら８つの領域Ａ（黒）、Ｂ（白）、Ｃ
（白）、Ｄ（黒）、Ｅ（黒）、Ｆ（白）、Ｇ（白）、Ｈ
（黒）中の画素数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを計
算する（ＳＩ）。断面画像４５が目標位置４７に例えば
水平方向で一致すればａとｄ、ｂとｃは同数である。ま
たは、ｅとｈ、ｆとｇは同数である。同様に、垂直方向
で一致すればａとｅ、ｂとｆは同数である。または、ｄ
とｈ、ｃとｇは同数である。従つて、これらの画素数が
同数となるように制御を行えば目的とする位置制御が可
能となる。
ザ光を受け白くなり、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｈは黒く見える。そ
して、これら８つの領域Ａ（黒）、Ｂ（白）、Ｃ
（白）、Ｄ（黒）、Ｅ（黒）、Ｆ（白）、Ｇ（白）、Ｈ
（黒）中の画素数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを計
算する（ＳＩ）。断面画像４５が目標位置４７に例えば
水平方向で一致すればａとｄ、ｂとｃは同数である。ま
たは、ｅとｈ、ｆとｇは同数である。同様に、垂直方向
で一致すればａとｅ、ｂとｆは同数である。または、ｄ
とｈ、ｃとｇは同数である。従つて、これらの画素数が
同数となるように制御を行えば目的とする位置制御が可
能となる。
【００１９】そこで、次の式によりＦ１またはＦ２、Ｆ
３またはＦ４を計算する（Ｓ２）。
３またはＦ４を計算する（Ｓ２）。
【００２０】
【数１】
【００２１】
【数２】
【００２２】
【数３】
【００２３】
【数４】これらＦ１またはＦ２、Ｆ３またはＦ４に基づ
く信号を、ズレ矯正信号として出力する。このズレ矯正
信号をもとに、多軸コントローラ４１が働く。まず、Ｆ
１またはＦ２が０に近づく方向へ、揺動装置のモータ４
３Ｙを用いて、伝送ミラー３の回動角度の水平方向への
補正を行う（Ｓ６）。Ｆ１またはＦ２が十分に０に近く
なれば（Ｓ７）、水平方向の補正を終了する（Ｓ８）。
次に、Ｆ３またはＦ４が０に近づく方向へ、揺動装置の
モータ４３Ｙを用いて、伝送ミラー３の回動角度の垂直
方向への補正を行つ（Ｓ９）。Ｆ１またはＦ２が十分に
０に近くなれば（Ｓ１０）、垂直方向の補正を終了する
（Ｓ１１）。このようにしてモータ４３Ｘ、４３Ｙが伝
送ミラー３を例えばＸ軸およびＹ軸回りに揺動させ、伝
送ミラー３に関する光路軸のズレを矯正する。
く信号を、ズレ矯正信号として出力する。このズレ矯正
信号をもとに、多軸コントローラ４１が働く。まず、Ｆ
１またはＦ２が０に近づく方向へ、揺動装置のモータ４
３Ｙを用いて、伝送ミラー３の回動角度の水平方向への
補正を行う（Ｓ６）。Ｆ１またはＦ２が十分に０に近く
なれば（Ｓ７）、水平方向の補正を終了する（Ｓ８）。
次に、Ｆ３またはＦ４が０に近づく方向へ、揺動装置の
モータ４３Ｙを用いて、伝送ミラー３の回動角度の垂直
方向への補正を行つ（Ｓ９）。Ｆ１またはＦ２が十分に
０に近くなれば（Ｓ１０）、垂直方向の補正を終了する
（Ｓ１１）。このようにしてモータ４３Ｘ、４３Ｙが伝
送ミラー３を例えばＸ軸およびＹ軸回りに揺動させ、伝
送ミラー３に関する光路軸のズレを矯正する。
【００２４】また、レーザ光の断面画像４５が目標位置
４７の近傍にいないときには、断面画像４５と十字を有
する枠４９とで、８つの領域が形成されないので、補助
的に別の方法を用意する。即ち、８つの領域が形成され
ない時は、領域Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇの少なくともいづれかの
画素数が０になる（Ｓ３）。そのときは、次の式のベク
トルＶを考え、ベクトルＶの大きさを計算する（Ｓ
４）。
４７の近傍にいないときには、断面画像４５と十字を有
する枠４９とで、８つの領域が形成されないので、補助
的に別の方法を用意する。即ち、８つの領域が形成され
ない時は、領域Ｂ、Ｃ、Ｆ、Ｇの少なくともいづれかの
画素数が０になる（Ｓ３）。そのときは、次の式のベク
トルＶを考え、ベクトルＶの大きさを計算する（Ｓ
４）。
【００２５】
【数５】
【００２６】
【数６】そして、Ｖの大きさが０となる方向、即ち小さ
くなる方向へ補正を行う（Ｓ５）。この補助的な方法に
より、断面画像４５が目標位置４７の近傍に位置するよ
うになった後に、前記方法（Ｓ６）〜（Ｓ１１）により
補正を行い、伝送ミラー３に関する光路軸のズレを矯正
する。
くなる方向へ補正を行う（Ｓ５）。この補助的な方法に
より、断面画像４５が目標位置４７の近傍に位置するよ
うになった後に、前記方法（Ｓ６）〜（Ｓ１１）により
補正を行い、伝送ミラー３に関する光路軸のズレを矯正
する。
【００２７】また、伝送ミラー３に関する光路軸のズレ
を矯正した後に、今度は切り替えスイッチャー３１でＣ
ＣＤカメラ２７からＣＣＤカメラ２９へ切り替え、同様
にして伝送ミラー５に関する光路軸のズレを矯正する
（Ｓ６）〜（Ｓ１１）。
を矯正した後に、今度は切り替えスイッチャー３１でＣ
ＣＤカメラ２７からＣＣＤカメラ２９へ切り替え、同様
にして伝送ミラー５に関する光路軸のズレを矯正する
（Ｓ６）〜（Ｓ１１）。
【００２８】このようにして対象物１３に対するレーザ
光４６の光路軸は矯正される。
光４６の光路軸は矯正される。
【００２９】以上のように、この実施例によれば、レー
ザ光４６を可視光に変えられるスクリーン２３、２５を
用いることで、レーザ光４６の光軸のズレを画像処理技
術を利用して演算できることとなり、したがって、多軸
コントローラ４１を介して、自動的にモータ４３Ｘ、４
３Ｙが伝送ミラー３を揺動し、４５Ｘ、４５Ｙが伝送ミ
ラー５を揺動し、伝送ミラー３、５の角度を補正できる
ので、光路軸のズレを短時間、容易且つ安全に矯正する
できる。
ザ光４６を可視光に変えられるスクリーン２３、２５を
用いることで、レーザ光４６の光軸のズレを画像処理技
術を利用して演算できることとなり、したがって、多軸
コントローラ４１を介して、自動的にモータ４３Ｘ、４
３Ｙが伝送ミラー３を揺動し、４５Ｘ、４５Ｙが伝送ミ
ラー５を揺動し、伝送ミラー３、５の角度を補正できる
ので、光路軸のズレを短時間、容易且つ安全に矯正する
できる。
【００３０】または、画像処理による発光強度を二次元
または三次元のビームプロファイルとして表示して、こ
のプロファイルが所望のプロファイルになるように制御
して位置制御を行なうことも可能である。
または三次元のビームプロファイルとして表示して、こ
のプロファイルが所望のプロファイルになるように制御
して位置制御を行なうことも可能である。
【００３１】また、モニタ３７でレーザ光の断面画像を
観測しつつ矯正作業が行われるので、ズレ量の限界値の
設定、即ちＦ１またはＦ２、Ｆ３またはＦ４がどれだけ
０に近づけば十分に「０」に近いと判断させるのかなど
の設定は、マスク７ごとに、つまり加工条件ごとに設定
できる。
観測しつつ矯正作業が行われるので、ズレ量の限界値の
設定、即ちＦ１またはＦ２、Ｆ３またはＦ４がどれだけ
０に近づけば十分に「０」に近いと判断させるのかなど
の設定は、マスク７ごとに、つまり加工条件ごとに設定
できる。
【００３２】また、この実施例のレーザ光オートアライ
ンメント装置１７は、レーザ装置の運転が行われている
間も、連続して機能し、矯正し続けられる。よって、レ
ーザ装置を光路軸の矯正作業のために停止するという必
要がなく、運転を長時間連続して行うことができる。
ンメント装置１７は、レーザ装置の運転が行われている
間も、連続して機能し、矯正し続けられる。よって、レ
ーザ装置を光路軸の矯正作業のために停止するという必
要がなく、運転を長時間連続して行うことができる。
【００３３】なお、以上の実施例では、スクリーン２
３、２５と、ＣＣＤカメラ２７、２９は別体のものとし
たが、別の実施例では両者が一体となったものも使用で
きる。例えば、蛍光体ガラスファイバーを束ねたものの
端部にＣＣＤカメラを一体的に取り付けたものなどであ
る。
３、２５と、ＣＣＤカメラ２７、２９は別体のものとし
たが、別の実施例では両者が一体となったものも使用で
きる。例えば、蛍光体ガラスファイバーを束ねたものの
端部にＣＣＤカメラを一体的に取り付けたものなどであ
る。
【００３４】また、以上の実施例では、伝送ミラーを揺
動させる揺動装置は、モータ４３Ｘ、４３Ｙ、４５Ｘ、
４５Ｙを備えたものであったが、他の実施例では他のア
クチュエータを備えたものであってもよい。
動させる揺動装置は、モータ４３Ｘ、４３Ｙ、４５Ｘ、
４５Ｙを備えたものであったが、他の実施例では他のア
クチュエータを備えたものであってもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レーザ光を可視光に変えられるスクリーンを用いる
ことで、レーザ光の光軸のズレを画像処理技術を利用し
て演算できることとなり、したがって、多軸コントロー
ラを介して、自動的に揺動装置が伝送ミラーを揺動し、
伝送ミラーの角度を補正できるので、光路軸のズレを短
時間で、容易且つ安全に、矯正するできる。
ば、レーザ光を可視光に変えられるスクリーンを用いる
ことで、レーザ光の光軸のズレを画像処理技術を利用し
て演算できることとなり、したがって、多軸コントロー
ラを介して、自動的に揺動装置が伝送ミラーを揺動し、
伝送ミラーの角度を補正できるので、光路軸のズレを短
時間で、容易且つ安全に、矯正するできる。
【図１】この発明の実施例に係る装置の全体ブロック図
である。
である。
【図２】図１の制御方法を説明するための図である。
【図３】図１の制御フロー図である。
１ レーザ発振器 ３、５、９ 伝送ミラー １３ 対象物 １７ レーザ光オートアラインメント装置 １９、２１ 透過ミラー ２３、２５ スクリーン ２７、２９ ＣＣＤカメラ ３３ パソコン（演算手段） ４１ 多軸コントローラ ４３Ｘ、４３Ｙ、４５Ｘ、４５Ｙ モータ（揺動装置） ４６ レーザ光
Claims (1)
- 【請求項１】紫外線レーザ発振器からの紫外線レーザ光
を複数枚の伝送ミラーで伝送して対象物へ導く紫外線レ
ーザ装置に設けられ、上記レーザ光の光路軸のズレを矯
正する紫外線レーザ光オートアラインメント装置であっ
て、上記レーザ発振器からの紫外線レーザ光の光路を屈
曲させる第一の伝送ミラーと、該第一の伝送ミラーから
の紫外線レーザ光の光路を屈曲させると共に紫外線レー
ザ光の一部を分岐させて光路から取り出す透過ミラーよ
りなる第二の伝送ミラーと、該第二の伝送ミラーからの
紫外線レーザ光の光路を屈曲させて上記対象物に導く第
三の伝送ミラーと、上記第二の伝送ミラーと第三の伝送
ミラーとの間に設けられ、紫外線レーザ光の一部を光路
から分岐させて取り出す透過ミラーと、上記第二の伝送
ミラー及び透過ミラーの背後にそれぞれ設けられ、取り
出されたレーサ光を受けてこれを可視光に変える、蛍光
体を塗布したガラスあるいは蛍光体ガラスよりなるスク
リーンと、各スクリーンの背後にそれぞれ設けられ、ス
クリーン上に可視光として現れた紫外線レーザ光の断面
を画像として取り込むＣＣＤカメラと、両ＣＣＤカメラ
に切り替えスイッチャーを介して切り替え自在に接続さ
れ、取り込まれた画像を画像処理技術により処理し、目
標位置とのズレを演算してズレ矯正信号を出力するパソ
コンと、該パソコンに接続され、上記ズレ矯正信号をも
とに上記第一の伝送ミラー及び第二の伝送ミラーを立体
的に揺動させるための多軸コントローラと、該多軸コン
トローラに接続され、上記第一の伝送ミラー及び第二の
伝送ミラーを実際に立体的に揺動して光路軸のズレを矯
正する揺動装置とを備え、上記パソコンには、上記画像
処理をするための操作を行う操作表示面面と、上記ＣＣ
Ｄカメラによって取り込まれた画像をリアルタイムで写
すモニタとが接続されていることを特徴とする紫外線レ
ーサ光オートアラインメント装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6263123A JP2732225B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | レーザ光オートアラインメント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6263123A JP2732225B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | レーザ光オートアラインメント装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103881A JPH08103881A (ja) | 1996-04-23 |
| JP2732225B2 true JP2732225B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=17385148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6263123A Expired - Fee Related JP2732225B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | レーザ光オートアラインメント装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732225B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP6030299B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2016-11-24 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
| JP5931537B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2016-06-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | レーザの光軸アライメント方法およびそれを用いたレーザ加工装置 |
| JP6739431B2 (ja) | 2014-12-05 | 2020-08-12 | コンバージェント デンタル， インコーポレイテッド | レーザビームの整合のためのシステムおよび方法 |
| CN104972232B (zh) * | 2015-06-26 | 2017-03-01 | 吉林大学 | 将旋转台式激光直写装置的转轴与直写光轴对准的对准组件和方法 |
| JP6799470B2 (ja) * | 2017-01-24 | 2020-12-16 | 株式会社ディスコ | スポット形状検出装置 |
| KR102202898B1 (ko) * | 2018-04-27 | 2021-01-15 | (주)엔피에스 | 레이저 장치 |
| JP7418169B2 (ja) * | 2019-08-27 | 2024-01-19 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
| JP7278178B2 (ja) * | 2019-09-05 | 2023-05-19 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置の光軸確認方法 |
| CN112692428A (zh) * | 2019-10-23 | 2021-04-23 | Nps株式会社 | 激光装置 |
| CN113210853B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-02-28 | 广东原点智能技术有限公司 | 一种光路校正系统及其校正方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695174B2 (ja) * | 1986-05-30 | 1994-11-24 | 株式会社東芝 | 光情報記録装置 |
| JP2837554B2 (ja) * | 1991-04-02 | 1998-12-16 | 株式会社日立製作所 | レーザ加工装置 |
| JP3162458B2 (ja) * | 1992-02-17 | 2001-04-25 | レーザー濃縮技術研究組合 | 自動アライメント調整装置 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP6263123A patent/JP2732225B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08103881A (ja) | 1996-04-23 |
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