JPH04339585A - Drilling machine - Google Patents

Drilling machine

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JPH04339585A
JPH04339585A JP3135324A JP13532491A JPH04339585A JP H04339585 A JPH04339585 A JP H04339585A JP 3135324 A JP3135324 A JP 3135324A JP 13532491 A JP13532491 A JP 13532491A JP H04339585 A JPH04339585 A JP H04339585A
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JP
Japan
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workpiece
hole
laser
mask
optical system
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JP3135324A
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Japanese (ja)
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Fumio Ichikawa
市川 文雄
Masayuki Nishiwaki
正行 西脇
Takashi Watanabe
隆 渡辺
Akira Goto
顕 後藤
Kazuaki Masuda
益田 和明
Takeshi Origasa
折笠 剛
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To shorten the time for processing and to execute positioning with high accuracy by projecting a laser beam as a light image of a prescribed shape to a work via the fine hole of a mask, measuring the position of the work, and drilling the work by moving the work. CONSTITUTION:The laser beam P emitted by a laser light source 10 is passed through a mask 30 and is made into a prescribed shape. The work W is irradiated with this beam, by which the work is drilled. The position of the groove of the work W is measured by illuminating the work W with a projecting optical system 50 from the side of the laser light source 10. The hole position of the work W is measured by measuring optical systems 70, 80 from the opposite image of the laser light source 10. Exact positioning is executed by subjecting the data of both to image processing and comparing the data with a computer. Since the drilling is executed via the mask 30, many holes can be simultaneously bored. The work W is processed while the processing position of the work is observed and, therefore, the positioning is executed with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて孔開け
を行なう孔開け加工機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hole punching machine that punches holes using laser light.

【0002】0002

【従来の技術】レーザ光を用いてワークに対して所定形
状、寸法の孔開けを行なうのは主としてその加工精度が
高い点に注目してのことである。特に、コンピューター
やワードプロセッサに附帯する、インクを吐出させるこ
とで記録を行なうプリンタのインク吐出部(以下、「イ
ンクジェットヘッド」という。)のインク吐出口の孔は
、その加工精度がそのまま、インク吐出量、吐出方向な
どに影響するので、この加工には細心の注意が必要であ
る。
2. Description of the Related Art The use of laser light to make holes in a workpiece in a predetermined shape and size is mainly aimed at achieving high processing accuracy. In particular, the ink ejection opening holes of the ink ejection unit (hereinafter referred to as "inkjet head") of printers attached to computers and word processors that perform recording by ejecting ink, have the same processing precision as the ink ejection volume. This processing requires careful attention because it affects the ejection direction, etc.

【0003】なお、上記インクジェットヘッドはインク
ジェット記録方式の中でも、とくに熱エネルギーを利用
してインクを吐出する方式の記録ヘッドに採用されてい
る。そして、上述のような熱エネルギーを利用してイン
クを吐出する記録装置の代表的な構成および原理は、例
えば米国特許第4723129号、同第4740796
号明細書などに開示されており、所謂、オンデマンド型
、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。 この方式は例えばオンデマンド型をあげて説明すると、
液体(インク)が保持されているシートや液路に対応し
て電気熱変換体を配設し、該電気熱変換体に駆動信号に
応じて熱エネルギーを発生させ、記録ヘッドの熱作用面
に膜沸騰を起し、上記駆動信号に一対一で対応した気泡
を液体(インク)内に形成し、この気泡の成長、収縮で
吐出口より液体(インク)を液滴の形で吐出させるので
ある。ここで与える駆動信号は米国特許第446335
9号、同第4345262号明細書に開示されているよ
うなパルス信号が望ましいものである。また、上記熱作
用面の温度上昇率については米国特許第4313124
号明細書に開示された条件が採用されるとよい。
[0003] The above-mentioned inkjet head is particularly employed among inkjet recording systems that eject ink using thermal energy. Typical configurations and principles of recording devices that eject ink using thermal energy as described above are disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 4,723,129 and U.S. Pat.
It is applicable to both the so-called on-demand type and continuous type. This method can be explained using the on-demand type as an example.
An electrothermal transducer is disposed corresponding to the sheet or liquid path in which liquid (ink) is held, and the electrothermal transducer generates thermal energy in response to a drive signal to generate heat on the heat-active surface of the recording head. Film boiling occurs, forming bubbles in the liquid (ink) that correspond one-to-one to the above drive signal, and the growth and contraction of these bubbles causes the liquid (ink) to be ejected from the ejection port in the form of droplets. . The drive signal given here is disclosed in U.S. Patent No. 446335.
A pulse signal such as that disclosed in No. 9, No. 4,345,262 is preferred. Further, regarding the temperature increase rate of the heat acting surface, U.S. Pat. No. 4,313,124
The conditions disclosed in the specification may be adopted.

【0004】上記インクジェットヘッドの構成は、上述
した各明細書に開示されているような吐出口、液路(直
線状液流路又は直角液流路)、電気熱変換体の組合わせ
で成るが、このほかにも、熱作用部が屈曲する領域に配
置されている、例えば米国特許第4558333号、同
第4459600号明細書に開示されている構成であっ
てもよい。更には、上記インクジェットヘッドの構成は
複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気
熱変換体の吐出部とする構成、例えば特開昭59−12
3670号公報所載の構成、あるいは熱エネルギーの出
力波を吸収する開孔を吐出部に対応した構成、例えば特
開昭59−138461号公報所載の構成であってもよ
い。なお、上述した明細書に所載の記録ヘッドは、複数
記録ヘッドを組合わせて所定幅に対応できる長さを確保
しているが、1つの記録ヘッドで所定幅(記録装置が記
録できる最大記録媒体の幅)に対応した長さに構成して
もよい。
[0004] The structure of the above-mentioned inkjet head is composed of a combination of an ejection port, a liquid channel (a straight liquid channel or a right-angled liquid channel), and an electrothermal transducer as disclosed in the above-mentioned specifications. In addition to this, the structure disclosed in, for example, US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600 may be used, in which the heat acting portion is arranged in a bending region. Furthermore, the structure of the inkjet head described above is such that a common slit is used as a discharge part of the electrothermal converters for a plurality of electrothermal converters.
The configuration described in Japanese Patent Application Laid-open No. 3670, or the configuration in which apertures for absorbing output waves of thermal energy correspond to the discharge portions, for example, the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461/1980, may be used. Note that the recording head described in the above-mentioned specification has a length that can correspond to a predetermined width by combining multiple recording heads, but one recording head has a length that can correspond to a predetermined width (the maximum recording that can be recorded by the recording device). The length may correspond to the width of the medium.

【0005】また、上記インクジェットヘッドの構成は
、装置本体に装着されることで電気的(電気熱変換体の
ため)な接続ができ、さらにインクの供給をうける交換
可能なチップタイプあるいは記録ヘッド自体に設けられ
るカートリッジタイプとしてもよい。
[0005] Furthermore, the structure of the above inkjet head is that it can be electrically connected (because of the electrothermal converter) by being attached to the main body of the apparatus, and also has a replaceable chip type that receives ink supply, or the recording head itself. It may also be a cartridge type provided in the.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェットヘッドなどのワークに対してレーザによる孔開
けを行なう場合、下記のような問題点がある。
However, when drilling holes in a workpiece such as an inkjet head using a laser, there are the following problems.

【0007】(1)レーザ光を一点に絞って一個ずつ孔
を開けるのでは時間がかかり、作業能率がわるい。
(1) Focusing the laser beam on one point and drilling holes one by one takes time and reduces work efficiency.

【0008】(2)孔の大きさはレーザ光の強さに大き
く影響するが、エキシマレーザが発するレーザ光はエネ
ルギー分布が均一でないため、前記レーザ光を一点に絞
って開けを行なう場合、孔の大きさが均一にならず希望
する形状の孔が開けられない。
(2) The size of the hole greatly affects the intensity of the laser beam, but since the energy distribution of the laser beam emitted by an excimer laser is not uniform, when drilling by focusing the laser beam on one point, the hole size The size of the hole is not uniform and it is not possible to make a hole of the desired shape.

【0009】(3)マスクやワークの材質、形状を変え
ることなく、孔面積の大きな孔を開けるには、ワークに
照射するレーザのエネルギー密度を大きくしなければな
らない。
(3) In order to open a hole with a large hole area without changing the material or shape of the mask or workpiece, it is necessary to increase the energy density of the laser irradiated to the workpiece.

【0010】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたもので、ワークに対し一時に所望数の
均一な孔を開けることができる孔開け加工機を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional techniques, and an object of the present invention is to provide a hole punching machine that can drill a desired number of uniform holes in a workpiece at the same time. There is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、エキシマレー
ザからの照射によってワークに所定形状の孔を開ける孔
開け加工機において、ワークに開ける孔に対応して所定
の微細孔が形成され、該微細孔を介して前記エキシマレ
ーザからのレーザ光を前記ワーク側へ透過するマスクと
、該マスクの微細孔を介して前記ワークに所定形状の光
像を投影する投影光学系と、ワーク位置を測定して該ワ
ークを移動させる、光学的手段による測定系および移動
系とを具備したものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a hole punching machine for drilling a hole of a predetermined shape in a workpiece by irradiation from an excimer laser, in which a predetermined fine hole is formed corresponding to the hole to be drilled in the workpiece. A mask that transmits laser light from the excimer laser to the workpiece side through a fine hole, a projection optical system that projects a light image of a predetermined shape onto the workpiece through the fine hole of the mask, and measures the position of the workpiece. The apparatus is equipped with a measurement system and a movement system using optical means to move the workpiece.

【0012】上述の孔開け加工機において、投影光学系
がテレセントリック光学系を含んでいるものと、ワーク
を、エキシマレーザ側から照明する照明光学系を有し、
測定系が前記ワークの反エキシマレーザ側に配置されて
いるものと、ワークを、反エキシマレーザ側から照明す
る照明光学系を有するものと、エキシマレーザとマスク
との間のレーザ光路上に、フライアイレンズおよびフィ
ールドレンズを、エキシマレーザ側から順に配置すると
ともに、前記エキシマレーザとフライアイレンズとの間
のレーザ光路上に、前記エキシマレーザが発するレーザ
光を、前記フライアイレンズに合ったビームに整形する
ビーム整形光学系を配置したものと、ビーム整形光学系
は、レーザ光を、そのレーザ光軸とマスクの微細孔の並
び方向とでつくる平面に対して垂直な方向に、フライア
イレンズの列数にあった数のビームに分離する分離光学
系を有するものと、ビーム整形光学系の分離光学系をプ
リズムで構成したものと、ワークがインクを吐出して記
録を行なう記録装置のインク吐出部であり、該ワークに
インク吐出用の孔を開けるものとがある。
[0012] In the above-mentioned hole punching machine, the projection optical system includes a telecentric optical system, and the illumination optical system illuminates the workpiece from the excimer laser side,
One type has a measurement system placed on the side opposite to the excimer laser of the workpiece, one has an illumination optical system that illuminates the workpiece from the side opposite to the excimer laser, and there is a flywheel on the laser optical path between the excimer laser and the mask. An eye lens and a field lens are arranged in order from the excimer laser side, and on a laser optical path between the excimer laser and the fly's eye lens, the laser light emitted by the excimer laser is turned into a beam that matches the fly's eye lens. A beam shaping optical system is arranged to shape the laser beam, and the beam shaping optical system directs the laser beam through a fly-eye lens in a direction perpendicular to the plane formed by the laser optical axis and the direction in which the fine holes of the mask are lined up. One type has a separation optical system that separates the beam into the number of beams corresponding to the number of columns, the other type has a beam shaping optical system with a prism-based separation optical system, and the other type has an ink ejection system that performs recording by ejecting ink from the workpiece. In some cases, holes for ink ejection are made in the workpiece.

【0013】[0013]

【作用】本発明の孔開け加工機は、エキシマレーザが発
したレーザ光をマスクに照射し、該マスクに形成されて
いる微細孔を通過したレーザ光像を、投影光学系を介し
てワークの所定の加工位置に結像させることによって孔
開けを行なうものであり、前記マスクに所望数の微細孔
を形成することにより、同時に複数の孔開けが可能とな
る。また、前記ワークの加工位置とレーザ光像とは、光
学的手段の測定系によって前記ワークを観測しながら、
移動系を駆動して、前記加工位置とレーザ光像とが一致
するように前記ワークを移動させることで位置合わせさ
れる。
[Operation] The hole punching machine of the present invention irradiates a mask with laser light emitted by an excimer laser, and projects the laser light image that passes through the micro holes formed in the mask onto the workpiece through the projection optical system. Holes are drilled by focusing an image on a predetermined processing position, and by forming a desired number of fine holes in the mask, it is possible to drill a plurality of holes at the same time. Further, the processing position of the workpiece and the laser beam image are determined while observing the workpiece with a measurement system of optical means.
Positioning is achieved by driving a moving system to move the workpiece so that the processing position and the laser beam image match.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1および図2は、それぞれ、本発明の孔
開け加工機の一実施例を示す平面図および側面図である
FIGS. 1 and 2 are a plan view and a side view, respectively, showing an embodiment of the hole punching machine of the present invention.

【0016】本実施例の孔開け加工機は、エキシマレー
ザを用いたレーザ光源10が発する紫外光のレーザ光P
を、開けようとする孔に対応して所望の形状にするマス
ク30を通し、該マスク30を通過したマスク像を、前
記レーザ光Pに直交するように位置合わせして装着され
たインクジェットヘッド等のワークWに照射して該ワー
クWにインク吐出口等の孔を開けるものである。
The hole punching machine of this embodiment uses an ultraviolet laser beam P emitted by a laser light source 10 using an excimer laser.
is passed through a mask 30 which is formed into a desired shape corresponding to the hole to be opened, and the mask image that has passed through the mask 30 is aligned so as to be orthogonal to the laser beam P, and an inkjet head or the like is attached to the head. The workpiece W is irradiated with the ink to form a hole such as an ink ejection port in the workpiece W.

【0017】本実施例の孔開け加工機は、レーザ光源1
0が発するレーザ光Pを前記マスク30に一様に照射さ
せるための照明光学系20と、前記マスク30の位置調
整を行なうための位置調整機構32と、前記ワークWが
装着される位置決め治具40を備えた移動系である移動
ステージ120と、前記マスク30を通って出射したマ
スク像を前記ワークWに投影する投影光学系50と、前
記ワークWの位置合わせの際、該ワークWに、前記レー
ザ光源10側から照明光を照射する透過照明系60と、
該透過照明系60とは逆方向(反レーザ光源側)から照
明光を照射する反射光学系74,84(図12の(a)
参照)と、前記透過照明系60および反射光学系74,
84によってワークWに照明光を照射することで形成さ
れる光像を2つのインダストリアルテレビ(以下、「I
TV」と称す。)71,81にそれぞれ結像させる測定
光学系70,80とが装置フレーム90上に載置されて
いる。さらに、前記ITV71,81に結像した像の画
像信号をそれぞれ取込んで前記ワークWの位置合わせに
関する信号処理を行なう2つの画像処理系208,20
9と、レーザ光源10の発光およびワークWの位置合わ
せをコントロールする、表示器201を有する制御系2
00とを備えている。
The hole punching machine of this embodiment has a laser light source 1
an illumination optical system 20 for uniformly irradiating the mask 30 with a laser beam P emitted by the laser beam P; a position adjustment mechanism 32 for adjusting the position of the mask 30; and a positioning jig on which the workpiece W is mounted. 40, a projection optical system 50 that projects a mask image emitted through the mask 30 onto the workpiece W, and a projection optical system 50 that projects the mask image emitted through the mask 30 onto the workpiece W. a transmitted illumination system 60 that irradiates illumination light from the laser light source 10 side;
Reflective optical systems 74 and 84 (FIG. 12(a)
), the transmitted illumination system 60 and the reflective optical system 74,
The optical image formed by irradiating the workpiece W with illumination light by the 84 is displayed on two industrial televisions (hereinafter referred to as
It is called "TV". ) 71 and 81, respectively, are placed on the apparatus frame 90. Furthermore, two image processing systems 208 and 20 each take in image signals of images formed on the ITVs 71 and 81 and perform signal processing related to positioning of the workpiece W.
9, and a control system 2 having a display 201 that controls the light emission of the laser light source 10 and the alignment of the workpiece W.
00.

【0018】ここで、ワークWについて、図3の(a)
,(b),(c)を参照して説明する。
Here, regarding the workpiece W, as shown in FIG. 3(a),
, (b), and (c).

【0019】図3の(a),(b),(c)は、それぞ
れ、孔開けが行なわれたワークWを示す斜視図、断面図
および正面図である。
FIGS. 3(a), 3(b), and 3(c) are a perspective view, a sectional view, and a front view, respectively, showing a workpiece W in which a hole has been drilled.

【0020】本実施例のワークWは、インクジェットヘ
ッドを形成するためのものであり、64個あるいは12
8個の、インク流路となる溝孔G(図3の(a),(b
),(c)においてはG1 ,G2 ,G3 ,G4 
の4個のみ示している。)が長手方向に並列配置された
天部材W2 に対して、オリフィスプレートとなる板状
部材W3(加工面W1 )を一体的に形成したものであ
る。
The work W of this embodiment is for forming an inkjet head, and has 64 or 12 pieces.
8 slots G ((a), (b) in FIG. 3) which become ink flow paths.
), in (c), G1 , G2 , G3 , G4
Only four are shown. ) are arranged in parallel in the longitudinal direction, and a plate-like member W3 (processed surface W1) that becomes an orifice plate is integrally formed with the top member W2.

【0021】該ワークWに形成すべき、吐出口となる孔
H(図3の(a),(b),(c)においてはH1 ,
H2 ,H3 ,H4 の4個のみ示している。)は前
記溝孔G(G1 ,G2 ,G3 ,G4 )に一致す
るようにして、前記マクス30を通過したレーザ光によ
って1回もしくは複数回に分けて前記板状部材W3 に
開けられる。このワークWは位置決め治具40に前記板
状部材W3 の加工面W1 を前記レーザ光源10側に
向けて2個装着され、その後、レーザ光に対する位置合
わせが行なわれる。
Hole H (H1, H1 in FIGS. 3(a), (b), and (c)
Only four, H2, H3, and H4 are shown. ) are opened in the plate-like member W3 once or in multiple times by the laser beam that has passed through the mask 30 so as to coincide with the slots G (G1, G2, G3, G4). Two of the workpieces W are mounted on the positioning jig 40 with the processed surface W1 of the plate member W3 facing the laser light source 10, and then aligned with respect to the laser beam.

【0022】本実施例の孔開け加工機では、ワークWの
位置合わせは、所定の2つの溝孔の中心位置を、以前に
ワークWに開けた孔のうち、前記2つの溝孔に対応する
2つの孔の中心位置に一致させることにより行なう。こ
の孔の中心位置および溝孔の中心位置は前記測定光学系
70,80のITV71,81で観測した、孔の像およ
び溝孔の像の画像信号を、画像処理系208,209に
て信号処理することで求められ、求めた孔の中心位置は
基準値として記憶手段であるRAM202(図2参照)
に、制御系200を介して格納される。また、制御系2
00では、前記画像処理系208,209で求めた溝孔
の中心位置を前記基準値と比較してワークWのずれ量を
算出し、算出したずれ量を移動量として移動系コントロ
ーラ206へ伝え、該移動系コントローラ206を介し
て移動ステージ120を駆動することによってワークW
の孔の中心と溝孔の中心とが一致される。
In the hole punching machine of this embodiment, the workpiece W is aligned by aligning the center positions of two predetermined slots so that they correspond to the two slots among the holes previously drilled in the workpiece W. This is done by aligning the center positions of the two holes. The center position of the hole and the center position of the slot are determined by processing the image signals of the hole image and the slot image observed by the ITVs 71 and 81 of the measurement optical systems 70 and 80 in the image processing systems 208 and 209. The center position of the hole thus determined is stored as a reference value in the RAM 202 (see Figure 2), which is a storage means.
is stored via the control system 200. In addition, control system 2
00, the center position of the slot determined by the image processing systems 208 and 209 is compared with the reference value to calculate the amount of deviation of the workpiece W, and the calculated amount of deviation is transmitted to the movement system controller 206 as the amount of movement. By driving the moving stage 120 via the moving system controller 206, the work W
The center of the hole and the center of the slot are aligned.

【0023】前記孔開け加工機において、レーザ光源1
0から出射したレーザ光束P(200Hz,50W,2
8mm×6mm)は、まず、照明光学系20に入射し、
その後、マスク30を照射する。
[0023] In the hole punching machine, the laser light source 1
Laser beam P (200Hz, 50W, 2
8 mm x 6 mm) first enters the illumination optical system 20,
After that, the mask 30 is irradiated.

【0024】この照明光学系20では、最初に、図4の
(a)に示すように、楕円マスク21、凹シリンドリカ
ルレンズ22および凸シリンドリカルレンズ23の組み
合わせにより円形に変換される。これは、28mm×6
mmの長方形で出射したレーザ光Pの光束の中央に、図
4の(b)に示すようなマスク穴211を備えた楕円マ
スク21を配して前記レーザ光Pを楕円に切り出し、は
じめの凹シリンドリカルレンズ22を、光束の幅の狭い
方向(楕円の短軸方向)に広げるように配置して、凸シ
リンドリカルレンズ23により光束が28mmの円形で
かつ平行光P2 となるように戻す。これは、2枚の凹
,凸のシリンドリカルレンズ22,23を、前記楕円マ
スク21からのそれぞれの距離f1 ,f2 の比f1
 :f2 が、図4の(c)に示すようにf1 :f2
 =6:28となるようにレーザ光Pの光軸上に配置し
て、凹,凸のシリンドリカルレンズ22,23のパワー
の比を6:28(凹:凸)とすることで可能となる。
In this illumination optical system 20, first, as shown in FIG. 4(a), the light is converted into a circular shape by a combination of an elliptical mask 21, a concave cylindrical lens 22, and a convex cylindrical lens 23. This is 28mm x 6
An elliptical mask 21 with a mask hole 211 as shown in FIG. The cylindrical lens 22 is disposed so as to spread the light beam in the narrow direction (the short axis direction of the ellipse), and the convex cylindrical lens 23 returns the light beam to a circular shape of 28 mm and parallel light P2. This means that the two concave and convex cylindrical lenses 22 and 23 are arranged at a ratio f1 of the respective distances f1 and f2 from the elliptical mask 21.
:f2 becomes f1 :f2 as shown in FIG. 4(c).
This is possible by arranging the lens on the optical axis of the laser beam P so that the ratio of concave and convex cylindrical lenses 22 and 23 is 6:28 (concave:convex).

【0025】さらに、前記平行光P2 の光路上に、凸
レンズ24と凹レンズ25を、それらの配置間隔の距離
f3 ,f4 の比f3 :f4 を28:20とし、
焦点の位置が同一となるように配置して構成したビーム
コンプレッサにより、前記28mmの円形の平行光P2
 を20mmの円形の平行光P3 に変換する。この平
行光P3 の形状は、該平行光P3 がつづいて、後述
するフライアイレンズ26に入射するため、該フライア
イレンズ26の形状に合ったものとなっており、上述の
レンズ群21〜25はビーム整形光学系を構成している
Further, on the optical path of the parallel light P2, a convex lens 24 and a concave lens 25 are arranged, and the ratio f3:f4 of the distances f3 and f4 between them is set to 28:20,
The 28 mm circular parallel light P2 is
is converted into a 20 mm circular parallel beam P3. The shape of the parallel light P3 matches the shape of the fly's eye lens 26, which will be described later, since the parallel light P3 continues to enter the fly's eye lens 26, which will be described later. constitutes a beam shaping optical system.

【0026】つぎに、6mmの直径をした7個の凸レン
ズ261を図5の(a),(b)のように配置したケラ
ー照明用のフライアイレンズ26とフィールドレンズ2
7とを、図6に示すように、順に前記平行光P3 の光
軸上に配置して該平行光P3 を7つに分割する。そし
て、分割した光束を、図7に示すように、マスク30に
形成されている19mm直線上にならんだ開ける孔の形
状をしたマスク穴31に一定の角度で照明する。このと
き照明光はケラー照明となり、マスク30には、均一な
強度のレーザ光が照射されることになる。
Next, a fly's eye lens 26 and a field lens 2 for Keller illumination, in which seven convex lenses 261 each having a diameter of 6 mm are arranged as shown in FIGS. 5(a) and 5(b).
7 are sequentially arranged on the optical axis of the parallel light P3, as shown in FIG. 6, and the parallel light P3 is divided into seven parts. Then, as shown in FIG. 7, the divided light beams illuminate a mask hole 31 formed in the mask 30 and having the shape of a 19 mm straight line of holes formed at a constant angle. At this time, the illumination light is Keller illumination, and the mask 30 is irradiated with laser light of uniform intensity.

【0027】マスク30は、25μm厚のNiを使用し
て、開けようとする孔の形状の4倍の大きさのマスク穴
31をエッチングにより加工したものである。
The mask 30 is made by etching a mask hole 31 four times the size of the hole to be made using Ni with a thickness of 25 μm.

【0028】このマスク30は、マスク位置調整機構3
2上の不図示のマスクホルダに固定されており、制御系
200からインターフェース205を介して伝えられる
指示によって位置調整される。
This mask 30 has a mask position adjustment mechanism 3.
It is fixed to a mask holder (not shown) on 2, and its position is adjusted by instructions transmitted from control system 200 via interface 205.

【0029】前述のように、照明光学系20で分割され
てマスク30に照射された光束のうちマスク30を出た
、孔開けに必要な形状をした光束は、投影光学系50を
形成するテレセントリックな4分の1の縮小投影レンズ
51によりワークWに結像され、必要な形状の孔を開け
る。このように投影光学系50にテレセントリックな投
影レンズを用いることにより、被加工物のレーザ光軸方
向への位置ずれによるレーザ光像の倍率の変化を防止す
ることができる。
As described above, among the light beams divided by the illumination optical system 20 and irradiated onto the mask 30, the light beams exiting the mask 30 and having the shape necessary for drilling a hole are telecentric, forming the projection optical system 50. An image is formed on the workpiece W by a 1/4 reduction projection lens 51, and a hole of the required shape is drilled. By using a telecentric projection lens in the projection optical system 50 in this manner, it is possible to prevent a change in the magnification of the laser light image due to positional deviation of the workpiece in the laser optical axis direction.

【0030】ワークWは、図8の(a)に示すように、
前記位置決め治具40上に、加工面W1 を、レーザ光
源10側に傾斜させた状態で装着されている。
As shown in FIG. 8(a), the workpiece W is
It is mounted on the positioning jig 40 with the processing surface W1 inclined toward the laser light source 10 side.

【0031】位置決め治具40は、2個のワークWを保
持するため、図8の(b)に示すような、2つのバキュ
ーム穴401を2組備えているとともに、該バキューム
穴401で吸着保持したワークWを固定するための突き
当て機構(図9参照)を備えている。この位置決め治具
40は、図8の(c)に示すように、制御系200から
インターフェース204を介して伝えられる駆動信号に
よってバキュームソレノイド402を駆動することで不
図示の吸引源による吸引動作が行なわれて、2個のワー
クWを、それぞれ2つずつのバキューム穴401で吸着
保持する。さらに、前記バキューム穴401における吸
引圧力はバキュームセンサ403によって常に検出され
ており、その検出圧力に基づいて、制御系200が前記
ワークWの保持状態を監視している。また、位置決め治
具40は、図8の(b)および図9に示すように、吸引
保持面側の2点とワークWの側面の3点との計5点の位
置決め基準404を備えている。
The positioning jig 40 is equipped with two sets of two vacuum holes 401 as shown in FIG. The abutment mechanism (see FIG. 9) is provided for fixing the workpiece W that has been moved. As shown in FIG. 8C, this positioning jig 40 performs a suction operation using a suction source (not shown) by driving a vacuum solenoid 402 using a drive signal transmitted from the control system 200 via an interface 204. Then, the two workpieces W are sucked and held by two vacuum holes 401, respectively. Further, the suction pressure in the vacuum hole 401 is constantly detected by a vacuum sensor 403, and the control system 200 monitors the holding state of the workpiece W based on the detected pressure. Further, as shown in FIGS. 8(b) and 9, the positioning jig 40 includes five positioning references 404, two points on the suction holding surface side and three points on the side surface of the workpiece W. .

【0032】この位置決め治具40上には、オートハン
ド100によって2個のワークWが搬送供給され、ワー
クWの供給後、バキューム吸着し、図9に示すように、
レーザ光Pの光軸方向から2つの突き当て機構405,
406によりレーザ光Pの光軸方向(矢印Y方向)に突
き当て、その後、孔の並び方向からの突き当て機構40
7により孔の並び方向(矢印X方向)に突き当てて、2
個のワークWを固定する。
Two workpieces W are conveyed and supplied onto this positioning jig 40 by the automatic hand 100, and after being supplied, the workpieces W are vacuum-adsorbed, and as shown in FIG.
Two abutting mechanisms 405 from the optical axis direction of the laser beam P,
406 to abut the laser beam P in the optical axis direction (direction of arrow Y), and then abutment mechanism 40 from the direction in which the holes are arranged.
7 in the direction of the row of holes (arrow X direction), and
Workpieces W are fixed.

【0033】2つの突き当て機構405,406は、位
置決め治具40上で保持した2つのワークWそれぞれに
対応するものである。この突き当て機構405,406
と孔の並び方向からの突き当て機構407は、それぞれ
、制御系200からの指示によって、ソレノイドバルブ
411,412,413を開閉させて、エアシリンダ4
08,409,410を駆動することで動作する。
The two abutment mechanisms 405 and 406 correspond to the two workpieces W held on the positioning jig 40, respectively. This abutment mechanism 405, 406
The abutment mechanism 407 from the direction in which the holes are lined up opens and closes the solenoid valves 411, 412, and 413, respectively, in response to instructions from the control system 200, and the air cylinder 4
It operates by driving 08, 409, and 410.

【0034】また、上述の位置決め治具40が載置され
ている移動ステージ120は、レーザ光軸方向(Y方向
)、レーザ光軸と孔の並び方向に垂直な軸方向(Z方向
)、該軸方向を回転軸とする回転方向(θZ 方向)、
孔の並び方向(X方向)、レーザ光軸を回転軸とする回
転方向(θY 方向)の計5軸について移動が可能であ
り、制御系200から移動系コントローラ206を通し
て伝えられる指示によって動作し、ワークWの位置決め
を行なう。
Furthermore, the moving stage 120 on which the above-mentioned positioning jig 40 is placed can be moved in the laser optical axis direction (Y direction), in the axial direction perpendicular to the laser optical axis and the direction in which the holes are lined up (Z direction), and in the Rotation direction with the axial direction as the rotation axis (θZ direction),
It is movable in a total of five axes: the direction in which the holes are lined up (X direction), and the direction of rotation with the laser optical axis as the rotation axis (θY direction), and operates according to instructions transmitted from the control system 200 through the movement system controller 206. Position the workpiece W.

【0035】上述の突き当て機構405,406,40
7によってワークWを固定した後、ワークWの溝位置の
測定を行なう。
[0035] The above-mentioned abutment mechanisms 405, 406, 40
After the workpiece W is fixed by step 7, the groove position of the workpiece W is measured.

【0036】溝位置の測定は、レーザ光源10側の透過
照明系60からの透過照明光Q1 をワークWに照射し
、それによって生じる溝の光像を、板状部材W3 を透
過させてレーザ光源10と反対側の測定光学系70,8
0にて観測することで行なう。
To measure the groove position, the workpiece W is irradiated with the transmitted illumination light Q1 from the transmitted illumination system 60 on the side of the laser light source 10, and the optical image of the groove generated thereby is transmitted through the plate-like member W3 and is emitted by the laser light source. 10 and the measurement optical system 70, 8 on the opposite side
This is done by observing at 0.

【0037】前記透過照明系60では、透過照明光Q1
 をワークWに照射するため、図10に示すように、該
透過照明光Q1 をワークWへ導く光ファイバ61と4
5°ミラー62とが設けられている。
In the transmitted illumination system 60, transmitted illumination light Q1
In order to irradiate the work W with the transmitted illumination light Q1, as shown in FIG.
A 5° mirror 62 is provided.

【0038】光ファイバ61は、その出射光がレーザ光
Pの光軸と直交するように配置され、また、45°ミラ
ー62は、光ファイバ61によって得られた透過照明光
Q1がレーザ光Pと同一方向に反射されるように配置さ
れている。さらに、45°ミラー62は、回転方向に規
制されたエアシリンダ63に取り付けられて、レーザ発
光時には、該レーザ光を遮断しない位置へ移動可能な構
成となっている。
The optical fiber 61 is arranged so that its emitted light is orthogonal to the optical axis of the laser beam P, and the 45° mirror 62 is arranged so that the transmitted illumination light Q1 obtained by the optical fiber 61 is aligned with the laser beam P. They are arranged so that they are reflected in the same direction. Further, the 45° mirror 62 is attached to an air cylinder 63 whose rotational direction is restricted, and is configured to be movable to a position where it does not block the laser beam when emitting laser light.

【0039】透過照明系60は、制御系200からイン
ターフェース204を介して伝えられる指示によって、
出射光を遮断しているシャッター65を移動させること
で該出射光が出射され、また、45°ミラー62は、同
様に制御系200からの指示によってバキュームソレノ
イド64を介してエアシリンダ63を駆動することで移
動される。
The transmitted illumination system 60 is controlled by instructions transmitted from the control system 200 via the interface 204.
The emitted light is emitted by moving the shutter 65 that blocks the emitted light, and the 45° mirror 62 similarly drives the air cylinder 63 via the vacuum solenoid 64 according to instructions from the control system 200. It is moved by this.

【0040】観測する溝は、ワークWに開けようとする
孔を64個とすると、図11に示すように、両端の溝(
第1番目の溝孔G1 と第64番目の溝孔G64)の1
つ内側の溝である第2番目の溝孔G2 と第63番目の
溝孔G63の2つである。前記透過照明光Q1 によっ
て照射されて生じる前記第2番目の溝孔G2 と第63
番目の溝孔G63の光像は、図10に示すように、それ
らの光路上に配置した、2つの反射面を有するミラー6
6によって、それぞれ、反射されて干渉することなく測
定光学系70,80へ入射する。このように、レーザ光
源側からの照明光によって像を観測することにより、溝
孔の像が浮出して安定した像を得ることができる。
Assuming that there are 64 holes to be drilled in the workpiece W, the grooves to be observed are the grooves at both ends (
1 of the 1st slot G1 and the 64th slot G64)
There are two inner grooves, the second slot G2 and the 63rd slot G63. The second slot G2 and the 63rd slot generated by being irradiated with the transmitted illumination light Q1
As shown in FIG. 10, the optical image of the No.
6, and enter measurement optical systems 70 and 80 without interference. In this way, by observing the image using the illumination light from the laser light source side, the image of the slot stands out and a stable image can be obtained.

【0041】前記測定光学系70,80の構成について
説明すると、図12の(a)に示すように、ミラー66
による光像の反射先に、それぞれ、対物レンズ72,8
2が配置され、さらに、該対物レンズ72,82を通過
した光像の光軸上に、該光像が結像する、500×48
0画素の分解能を持った2/3インチのITV71,8
1が配置されている。また、前記対物レンズ72,82
とITV71,81の間の、前記光像の光軸上には、そ
れぞれ、ハーフミラー73,83が配置されており、該
ハーフミラー73,83によって、それらの反射光路上
に設けられた反射光学系74,84が発生する光を、そ
れぞれ、前記ミラー66側へ反射させる。
The structure of the measurement optical systems 70 and 80 will be explained. As shown in FIG. 12(a), a mirror 66
Objective lenses 72 and 8 are provided at the reflection destinations of the light images, respectively.
2 is arranged, and furthermore, the light image is formed on the optical axis of the light image passing through the objective lenses 72 and 82.
2/3 inch ITV71,8 with 0 pixel resolution
1 is placed. Further, the objective lenses 72, 82
Half mirrors 73 and 83 are disposed on the optical axis of the optical image between the ITVs 71 and 81, respectively, and the half mirrors 73 and 83 allow the reflection optics provided on their reflection optical paths to be The light generated by the systems 74 and 84 is reflected toward the mirror 66, respectively.

【0042】ITV71,81には、ワークWの溝位置
の測定の際、透過照明系60によってワークWを照明す
ることで生じる透過光像が、ミラー66で反射された後
、前記ハーフミラー73,83を透過して結像する。 また、後述する、加工孔の位置および加工孔の面積の測
定の際、前記反射光学系74,84から発せられる光が
、それぞれハーフミラー73,83で反射された後さら
にミラー66によって反射されて、前記ワークWを反レ
ーザ光源側から照射し、それによってワークWから反射
する、前記加工孔の反射光像がミラー66で反射された
後、それぞれハーフミラー73,83を透過して結像す
る。
In the ITVs 71 and 81, when measuring the groove position of the workpiece W, a transmitted light image generated by illuminating the workpiece W with the transmitted illumination system 60 is reflected by the mirror 66, and then reflected by the half mirror 73, 83 and forms an image. Furthermore, when measuring the position of the machined hole and the area of the machined hole, which will be described later, the light emitted from the reflective optical systems 74 and 84 is reflected by the half mirrors 73 and 83, respectively, and then further reflected by the mirror 66. , the workpiece W is irradiated from the side opposite to the laser light source, and the reflected light image of the processed hole is reflected from the workpiece W, and after being reflected by the mirror 66, it is transmitted through the half mirrors 73 and 83 to form an image. .

【0043】反射光学系74,84は、それぞれ、光の
出射部にシャッター75,85が設けられており、該シ
ャッター75,85を、制御系200からインターフェ
ース204(図2参照)を通して伝えられる指示によっ
て移動させることで、出射光がハーフミラー73,83
方向へ発せられる。
The reflective optical systems 74 and 84 are provided with shutters 75 and 85 at the light emitting portions, respectively, and the shutters 75 and 85 are controlled by instructions transmitted from the control system 200 through the interface 204 (see FIG. 2). By moving the emitted light to the half mirrors 73, 83
emitted in the direction.

【0044】上述した測定光学系70,80は、それぞ
れ、手動による位置調整用の調整手段76,86上に載
置されている。
The measurement optical systems 70 and 80 described above are placed on adjustment means 76 and 86 for manual position adjustment, respectively.

【0045】この調整手段76,86は、図12の(b
)に示すように、それぞれ、測定光学系70,80の光
軸方向への調整用である移動ステージ762,862と
、レーザ光軸と孔の並び方向とで形成される平面に対し
て垂直な方向への調整用である移動ステージ763,8
63と、前記移動ステージ762,862の移動方向と
移動ステージ763,863の移動方向とで形成される
平面に対して垂直な方向への調整用である移動ステージ
761,861とを備えたものである。
The adjustment means 76, 86 are shown in FIG. 12 (b).
), moving stages 762 and 862 are used for adjusting the measurement optical systems 70 and 80 in the optical axis direction, respectively, and a plane perpendicular to the plane formed by the laser optical axis and the direction in which the holes are arranged. Moving stages 763, 8 for adjustment in direction
63, and a moving stage 761, 861 for adjustment in a direction perpendicular to a plane formed by the moving direction of the moving stages 762, 862 and the moving direction of the moving stages 763, 863. be.

【0046】また、前記測定光学系70,80は、図1
2の(c)に示すように、それぞれ溝位置測定後の位置
合わせの際の精度を向上させるため、溝のレーザ光軸方
向の位置情報を制御系200へ送出するオートフォーカ
スユニット77,87を備えている。
Furthermore, the measurement optical systems 70 and 80 are shown in FIG.
As shown in FIG. 2(c), in order to improve the precision of positioning after measuring the groove position, autofocus units 77 and 87 are installed to send the position information of the groove in the laser optical axis direction to the control system 200. We are prepared.

【0047】この測定光学系70,80において、ミラ
ー66にて反射した、ワークWの、第2番目の溝孔G2
 と第63番目の溝孔G63の溝の光像は、それぞれ、
対物レンズ72,82とハーフミラー73,83を通過
してITV71,81に40倍の倍率で0.33μm/
画素の分解能で結像される。
In the measuring optical systems 70 and 80, the second slot G2 of the workpiece W reflected by the mirror 66
The optical image of the groove of the 63rd slot G63 is, respectively,
0.33 μm/
Images are formed with pixel resolution.

【0048】そして、ITV71,81の2つの出力信
号S1は、図2において、それぞれ画像処理系208,
209に入力されて該画像処理系208,209にて出
力信号S1に基づいて前記2つの溝位置を求める。
The two output signals S1 of the ITVs 71 and 81 are sent to the image processing systems 208 and 208, respectively, in FIG.
The two groove positions are determined by the image processing systems 208 and 209 based on the output signal S1.

【0049】ここで、画像処理系208,209の溝位
置測定について、図13に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、画像処理系208,209は、同時に
同一の方法で、それぞれ、第2番目の溝孔G2 、第6
3番目の溝孔G63の溝位置を測定するため、一方の画
像処理系208についてのみ説明する。
The groove position measurement by the image processing systems 208 and 209 will now be explained with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the image processing systems 208 and 209 simultaneously process the second slot G2 and the sixth slot G2, respectively, using the same method.
In order to measure the groove position of the third slot G63, only one image processing system 208 will be described.

【0050】まず、測定光学系70のITV71に映さ
れた第2番目の溝孔G2 の像の画像信号をRAM20
2へ取込む(S501)。RAM202に取込まれた画
像情報は、横方向が500画素、縦方向が480画素の
取込エリアにおいて、横方向i(0≦i≦499)番目
、縦方向j(0≦j≦479)番目の画素を(i,j)
で表わし、その画素のデータをV(i,j)で表わす。 このV(i,j)は明るさを示すもので、0〜255の
8ビットのデータで表わされる(0:黒,255:白)
First, the image signal of the image of the second slot G2 projected on the ITV 71 of the measurement optical system 70 is stored in the RAM 20.
2 (S501). The image information captured in the RAM 202 is the i-th (0≦i≦499)-th in the horizontal direction and the j-th (0≦j≦479) in the vertical direction in the capture area of 500 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. The pixels of (i, j)
The data of that pixel is represented by V(i,j). This V(i,j) indicates brightness and is expressed as 8-bit data from 0 to 255 (0: black, 255: white)
.

【0051】図14の(a)にITV71に映された溝
孔G2 の像を示す。この像は、溝孔G2 を示すライ
ンが黒色で表わされる。この溝孔G2 の像には、ワー
クWの成形時に付いたと思われるキズも映されており、
取込んだ画像信号についてもキズを示すものが含まれて
いることになる。そこで、溝孔G2 の画像信号に対し
てフィルタリング処理を施して前記キズの部分を取り除
く(S502)。
FIG. 14(a) shows an image of the slot G2 projected on the ITV 71. In this image, the line indicating the slot G2 is shown in black. This image of slot G2 also shows scratches that appear to have been made during molding of workpiece W.
This means that the captured image signals also include those indicating flaws. Therefore, filtering processing is applied to the image signal of the slot G2 to remove the scratched portion (S502).

【0052】このフィルタリング処理について図15の
(a),(b),(c),(d)を参照して説明する。
This filtering process will be explained with reference to FIGS. 15(a), (b), (c), and (d).

【0053】ここでは、図15の(a)に示すように、
原画像に対してキズを取り除く場合について説明する。
Here, as shown in FIG. 15(a),
A case in which scratches are removed from an original image will be explained.

【0054】始めに、各画素の明るさの2値化の処理を
行なう。画素(i,j)の明るさV(i,j)の値が一
定値(スライスレベル)以上のものをV(i,j)=1
(白)とし、スライスレベル以下のものをV(i,j)
=0(黒)とし、これを全ての画素について行なう。ス
ライスレベルは2値化の処理の前に全ての画素のデータ
V(i,j)の中での最大値と最小値をさがし、この最
大値と最小値の平均の値とする。
First, the brightness of each pixel is binarized. The value of brightness V (i, j) of pixel (i, j) is equal to or higher than a certain value (slice level) as V (i, j) = 1
(white), and those below the slice level are V(i,j)
= 0 (black) and perform this for all pixels. The slice level is determined by finding the maximum and minimum values in all pixel data V (i, j) before the binarization process, and taking the average value of these maximum and minimum values.

【0055】次に、フィルタリング処理を行なう。1個
の画素(i,j)の処理を行なうのに、この画素(i,
j)を中心にi−2からi+2,j−2からj+2の範
囲の画素の中で、前記2値化処理における明るさが1と
なった画素が1つでもあれば画素(i,j)の明るさV
(i,j)=1とし、範囲内の画素全ての明るさが0の
ときにのみV(i,j)=0とする。
Next, filtering processing is performed. To process one pixel (i, j), this pixel (i,
pixel (i, j) if there is even one pixel whose brightness in the binarization process is 1 among the pixels in the range from i-2 to i+2 and from j-2 to j+2 with pixel j) as the center. brightness V
(i, j)=1, and V(i, j)=0 only when the brightness of all pixels within the range is 0.

【0056】ここで、図15の(c),(d)は共に、
画素(i,j)について、i−2からi+2,j−2か
らj+2の範囲の画素を示すものであり、図15の(c
)については画素(i+2,j−2)の明るさが1とな
っており、図15の(d)については範囲内全ての画素
の明るさが0となっている。したがって、この場合図1
5の(c)については画素(i,j)の明るさV(i,
j)は1となり、図15の(d)についてはV(i,j
)は0となる。
Here, both (c) and (d) of FIG.
Regarding the pixel (i, j), it shows the pixels in the range from i-2 to i+2 and from j-2 to j+2, and (c
), the brightness of the pixel (i+2, j-2) is 1, and for (d) in FIG. 15, the brightness of all pixels within the range is 0. Therefore, in this case Figure 1
5(c), the brightness of pixel (i, j) is V(i,
j) becomes 1, and for (d) in FIG. 15, V(i,j
) becomes 0.

【0057】上述の処理を、iが2〜497、Jが2〜
477の範囲の画素それぞれについて行なう。これ以外
の画素は1とする。前述のようなキズ等は、通常、iが
5画素、jが5画素の範囲で全てが黒(0)とならない
ので、前記フィルタリング処理の結果、図15の(b)
に示すような、キズが取り除かれた画像を得ることがで
きる。
The above process is performed when i is 2 to 497 and J is 2 to 497.
This is performed for each pixel in a range of 477. Other pixels are set to 1. The above-mentioned scratches and the like are usually not all black (0) in the range of 5 pixels for i and 5 pixels for j, so as a result of the filtering process,
You can obtain an image with scratches removed, as shown in the image below.

【0058】上述のように、本実施例では、5画素分の
フィルタリングをしているので、5画素以下の画像を取
り除いてしまいことになるが、通常、前記溝孔を示すラ
インは10画素分程度となるので、溝孔を示す画像が取
除かれることはない。フィルタリング処理後の溝孔G2
 の画像を、図14の(b)に示す。
As mentioned above, in this embodiment, since filtering is performed for 5 pixels, images of 5 pixels or less are removed, but normally, the line indicating the slot is for 10 pixels. The images showing the slots are not removed because the images are of a certain extent. Slot G2 after filtering process
The image is shown in FIG. 14(b).

【0059】次に、溝孔G2 のアゴ乗せ部、すなわち
、前述した図3の(a)において、天部材W2 と板状
部材W3 とで形成される角部のラインのY座標を求め
る(S503)。この場合、フィルタリング処理後の溝
孔G2 の像を映したITV71の全画素(500×4
80画素)について、行毎の明るさの和Vj を求める
Next, the Y coordinate of the chin resting part of the slot G2, that is, the line of the corner formed by the top member W2 and the plate member W3 in FIG. ). In this case, all pixels of ITV71 (500 x 4
80 pixels), find the sum Vj of brightness for each row.

【0060】[0060]

【数1】 この行毎の明るさの和Vj を行対応で表わしたものが
図14の(d)のグラフである。このグラフにおいて、
明るさの最低の部分は、図14の(b)に示すアゴ乗せ
部のライン上となる。
##EQU00001## The graph in FIG. 14(d) is a graph showing the sum of brightness Vj for each row in correspondence with the rows. In this graph,
The lowest brightness is on the line of the chin rest shown in FIG. 14(b).

【0061】図14の(d)のグラフにおいて明るさの
最低部分の拡大図を図14の(e)に示す。
FIG. 14(e) shows an enlarged view of the lowest brightness portion of the graph of FIG. 14(d).

【0062】ここで、行毎の明るさの和Vj の中の最
低値Vmin を求め、その最低値Vminに所定の値
F(例えば10)を加え、これをスライスレベルとし前
記グラフと交わる2点の中央に相当するY座標をアゴ乗
せ部の位置ylとする。
[0062] Here, the lowest value Vmin of the sum Vj of brightness for each row is found, a predetermined value F (for example, 10) is added to the lowest value Vmin, and this is set as the slice level, and two points intersect with the above graph. Let the Y coordinate corresponding to the center of the chin be the position yl of the chin rest.

【0063】そして、前記アゴ乗せ部の位置ylに所定
の値aを加えた結果を前記溝孔G2のY位置(Y=yl
+a)とする。aの値は、例えば溝孔の深さを40μm
とすると、20μm程度が良い。
Then, the result of adding a predetermined value a to the position yl of the chin resting portion is determined as the Y position of the slot G2 (Y=yl
+a). The value of a is, for example, if the depth of the slot is 40 μm.
If so, about 20 μm is good.

【0064】前記アゴ乗せ部の位置としたY座標ylは
、該アゴ乗せ部のラインの中央を示すものとなっている
。このアゴ乗せ部は、拡大すると、実際には凹凸がある
ため、前記Y座標ylに所定の値b(本実施例では、2
0画素分6.6μm)を加えて、図14の(c)に示す
ような、アゴ乗せ部に相当する安定したライン(Y=y
l+b)を考える(S505)。
The Y coordinate yl, which is the position of the chin resting portion, indicates the center of the line of the chin resting portion. When this chin rest part is enlarged, it actually has unevenness, so a predetermined value b (in this example, 2
0 pixel (6.6 μm), a stable line (Y = y
l+b) (S505).

【0065】このyl+bのラインの明るさV(i,y
l+b)を表わしたものが、図14の(f)であり、2
つの暗部(明るさの低い点)が表われる。この2つの暗
部は、図14の(c)において、Y=yl+bのライン
が溝を示すラインと交わる点A,Bの部分に相当するも
ので、その暗部の拡大図を図14の(g)に示す。
The brightness of this yl+b line V(i, y
l+b) is shown in (f) of FIG. 14, and 2
Two dark areas (low brightness points) appear. These two dark areas correspond to the points A and B where the line Y=yl+b intersects the line indicating the groove in FIG. 14(c), and an enlarged view of the dark areas is shown in FIG. 14(g). Shown below.

【0066】この図14の(g)において、2つの暗部
について、それぞれ明部から暗部に変化する点に、暗部
から明部に変化する点との2点の中央に相当するX座標
X1,X2 を算出する(S506)。そして、算出し
たX1 ,X2 の中央(X=X1+X2 )/2)に
相当する座標を溝孔G2 のX位置とする(S507)
In (g) of FIG. 14, for the two dark areas, the X coordinates X1, is calculated (S506). Then, the coordinates corresponding to the calculated center of X1 and X2 (X=X1+X2)/2) are set as the X position of the slot G2 (S507)
.

【0067】求めた溝位置において、X位置は孔の並び
方向(X方向)に対応し、Y位置はレーザ光軸と孔の並
び方向とに垂直な方向(Z方向)に対応するものであり
、G2 、G63について、それぞれ、画像処理系20
8,209によって同時に求められる。
In the determined groove position, the X position corresponds to the direction in which the holes are arranged (X direction), and the Y position corresponds to the direction perpendicular to the laser optical axis and the direction in which the holes are arranged (Z direction). , G2, and G63, the image processing system 20
8,209 at the same time.

【0068】上述のようにして画像処理系208,20
9で求めた溝孔G2 ,G63それぞれの溝位置の結果
はケーブルS2(RS232)およびインターフェース
207を通して制御系200に伝えられ、該制御系20
0にて、伝えられた溝位置のデータとあらかじめRAM
202に記憶された基準値とのずれ量を算出する。
Image processing systems 208 and 20 as described above
The results of the groove positions of the slots G2 and G63 obtained in step 9 are transmitted to the control system 200 through the cable S2 (RS232) and the interface 207.
0, the transmitted groove position data and the RAM
The amount of deviation from the reference value stored in 202 is calculated.

【0069】算出内容は、孔の並び方向(X方向)と、
レーザ光軸と孔の並び方向とに垂直な方向(Z方向)と
、レーザ光の光軸を回転軸とする移動方向(θY 方向
)の3軸について算出する。
[0069] The calculation details are as follows:
Calculations are made for three axes: a direction perpendicular to the laser optical axis and the direction in which the holes are lined up (Z direction), and a movement direction (θY direction) with the optical axis of the laser beam as the rotation axis.

【0070】この3軸についての移動量は下記の式によ
って算出される。
The amount of movement about these three axes is calculated by the following formula.

【0071】ここで、第2番目の溝孔G2 の、X方向
およびZ方向の位置を(X2 ,Z2 )、第63番目
の溝孔G63のX方向およびZ方向の位置を(X63,
Z63)とし、溝孔G2 に対応する基準値を、同様に
(x2 ,z2 )、溝孔G63に対応する基準値を(
x63,z63)とすると、Z方向のずれ量dZは、 dZ=(z63−z2 )/2−(Z63−Z2 )/
2X方向のずれ量dXは、 dX={(x63−X63)/2+(x2 −X2 )
}/2となる。
Here, the positions of the second slot G2 in the X and Z directions are (X2, Z2), and the positions of the 63rd slot G63 in the X and Z directions are (X63,
Z63), the reference value corresponding to slot G2 is (x2, z2), and the reference value corresponding to slot G63 is (x2, z2).
x63, z63), the deviation amount dZ in the Z direction is dZ=(z63-z2)/2-(Z63-Z2)/
The amount of deviation dX in the 2X direction is dX={(x63-X63)/2+(x2-X2)
}/2.

【0072】また、前記測定光学系70,80の位置検
出機構の光軸間距離をDとすると、前記基準値が示す2
つの基準点の間の距離は、D+x2 +x63で表わさ
れる。ここでx2 ≫D,x63≫Dとすると、2つの
基準点間の距離はDとなる。
Further, if the distance between the optical axes of the position detection mechanisms of the measurement optical systems 70 and 80 is D, then the reference value indicates 2.
The distance between the two reference points is expressed as D+x2 +x63. Here, if x2≫D, x63≫D, then the distance between the two reference points is D.

【0073】したがって、θY 方向のずれ量dθY 
は、
Therefore, the amount of deviation dθY in the θY direction
teeth,

【0074】[0074]

【数2】 となる。[Math 2] becomes.

【0075】上記各式に基づいて算出した3軸について
のずれ量を、ワークWの移動量として制御系200から
移動系コントローラ206に入力する。移動系コントロ
ーラ206は、前記移動量に基づいて前記3軸に対応す
る3つのドライバを介して移動ステージ120を駆動す
る。この位置決めにおいて、前記3軸以外のレーザ光軸
方向(Y方向)、レーザ光軸と孔の並び方向と垂直な軸
を回転軸とする回転方向(θZ 方向)の2軸について
は、一定の精度のなかに入るので調整は行なわないが、
より精度を上げるために、前記測定光学系70,80に
取り付けられたオートフォーカスユニット77,87の
信号の値とRAM202に格納されている基準値との差
から、前記2軸についての移動量を算出して調整するこ
とも考えられる。この場合、算出した移動量を制御系2
00から移動系コントローラ206に入力し、該移動系
コントローラ206に入力された移動量に基づいて、前
記2軸に対応する2つのドライバを介して移動ステージ
120を移動させる。
The amount of deviation about the three axes calculated based on the above equations is input from the control system 200 to the movement system controller 206 as the amount of movement of the workpiece W. The movement system controller 206 drives the movement stage 120 via three drivers corresponding to the three axes based on the movement amount. In this positioning, two axes other than the three axes mentioned above, the laser optical axis direction (Y direction) and the rotation direction (θZ direction) whose rotational axis is an axis perpendicular to the laser optical axis and the direction in which the holes are lined up, have a certain accuracy. I will not make any adjustments because it will be in the
In order to improve accuracy, the amount of movement about the two axes is calculated from the difference between the signal values of the autofocus units 77 and 87 attached to the measurement optical systems 70 and 80 and the reference value stored in the RAM 202. It is also possible to calculate and adjust it. In this case, the calculated amount of movement is
00 to the movement system controller 206, and based on the movement amount input to the movement system controller 206, the movement stage 120 is moved via the two drivers corresponding to the two axes.

【0076】ワークWの位置調整後、制御系200から
レーザ光源10を、ケーブルS3(RS232)および
インターフェース203を介して一定時間(2秒間)発
光させる。これにより、ワークWには所定の孔が開き、
その後、後述するような孔位置と孔径の校正を行なって
2個目のワークWの位置に位置決め治具40を移動させ
、1個目と同様にして孔開けを行なう。
After adjusting the position of the workpiece W, the control system 200 causes the laser light source 10 to emit light for a certain period of time (2 seconds) via the cable S3 (RS232) and the interface 203. As a result, a predetermined hole is opened in the workpiece W,
Thereafter, the hole position and hole diameter are calibrated as described later, and the positioning jig 40 is moved to the position of the second workpiece W, and the hole is drilled in the same manner as the first workpiece.

【0077】2個目のワークWの加工後、位置決め治具
40を1個目のワークWの加工の位置に移動させて、制
御系200によって、バキュームソレノイド402を駆
動することでワークWの吸着状態を断つとともに、オー
トハンドコントローラ(以下、「AHコントローラ」と
称す。)103にケーブルS4を介して完了信号を送る
After machining the second workpiece W, the positioning jig 40 is moved to the machining position of the first workpiece W, and the control system 200 drives the vacuum solenoid 402 to suck the workpiece W. At the same time, a completion signal is sent to the auto hand controller (hereinafter referred to as "AH controller") 103 via cable S4.

【0078】オートハンド100は供給側と排出側のフ
ィンガーを持っていて、完了信号を受信後、加工済ワー
クを排出側フィンガーで排出し、その後、供給側フィン
ガーによって未加工のワークを孔開け加工機の位置決め
治具40に供給する。
The auto hand 100 has a supply side finger and a discharge side finger, and after receiving a completion signal, discharges the processed workpiece with the discharge side finger, and then drills an unprocessed workpiece with the supply side finger. It is supplied to the positioning jig 40 of the machine.

【0079】本実施例のオートハンド100のフィンガ
ーは、供給側、排出側ともに図16に示すように、2つ
の吸引口101,102を備えており、同時に2個の供
給、排出を行なう。
The finger of the automatic hand 100 of this embodiment is provided with two suction ports 101 and 102 on both the supply side and the discharge side, as shown in FIG. 16, so that two suction ports 101 and 102 can be supplied and discharged at the same time.

【0080】孔開け加工において、インクの吐出口とな
る孔の位置精度と印字性能(特に吐出方向のバラツキ)
は大きく関係し、該印字性能を一定値に抑えるため孔開
け位置精度を一定範囲(例えば±2μm)に入れなけれ
ばならない。
In the hole punching process, the positional accuracy and printing performance of the hole that serves as the ink discharge port (particularly the variation in the discharge direction)
is closely related, and in order to suppress the printing performance to a constant value, the perforation position accuracy must be within a certain range (for example, ±2 μm).

【0081】この位置精度としては、例えば、図17に
示すように、孔の並び方向とレーザ光軸とで形成する平
面に対して垂直な方向(矢示A方向)、孔の並び方向(
矢示B方向)および孔径のバラツキが考えられる。図1
7は、孔開け加工後のワークWを用いて作製したインク
ジェットヘッドからインクを吐出した印字ドットを示し
ている。
For example, as shown in FIG. 17, this positional accuracy is determined by the direction perpendicular to the plane formed by the hole arrangement direction and the laser optical axis (arrow A direction), the hole arrangement direction (
(in the direction of arrow B) and variations in pore diameter are considered. Figure 1
7 shows printed dots produced by ejecting ink from an inkjet head produced using the workpiece W after the hole-drilling process.

【0082】ここで、孔開け加工が終了したワークWを
用いて作製した製品(インクジェットヘッド)について
、図18の(a),(b)および図19の(a),(b
)を参照して説明する。
Here, regarding the product (ink jet head) manufactured using the workpiece W for which the hole-drilling process has been completed, FIGS. 18(a) and (b) and FIGS. 19(a) and (b)
).

【0083】図18の(a),(b)は、それぞれ、前
記インクジェットヘッドを示す斜視図と縦断面図であり
、図19の(a),(b)は、それぞれ、インクジェッ
トヘッドの吐出口近辺を示す縦断面図と横断面図である
FIGS. 18(a) and 18(b) are a perspective view and a longitudinal sectional view showing the inkjet head, respectively, and FIGS. 19(a) and 19(b) are respectively the ejection ports of the inkjet head. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view and a cross-sectional view showing the vicinity.

【0084】このインクジェットヘッドは、図18の(
a),(b)に示すように、孔開け加工が施されたワー
クWを、ヒータボード143上に載置して形成したもの
である。ヒータボード143は、図19の(a),(b
)に示すように、ワークWの溝孔Gn (G1 ,G2
 のみ図示している。)に対応してヒータ143n (
1431 ,1432 のみ図示している。)を並列配
置したものであり、前記ワークWは、前記溝孔Gn と
ヒータ143n をそれぞれ一致するようにして、前記
ヒータボード143上に載置される。また、図18の(
a),(b)に示すように、ワークWに開けられた孔H
n が吐出口141n、該吐出口141n に通ずる溝
孔Gnがインク流路、板状部材W3 がオリフィスプレ
ート142となり、天部材W2 の内部にインクIが蓄
えられる。前記ヒータ143n は、インクジェットヘ
ッドが印字装置に組み込まれた際、図19の(b)に示
すように、それぞれ、配線材144n を介して、不図
示の印字駆動部に接続される。
This inkjet head is shown in FIG.
As shown in a) and (b), a workpiece W that has been subjected to a hole-drilling process is placed on a heater board 143. The heater board 143 is shown in FIGS.
), the slot Gn (G1 , G2
Only shown in the diagram. ) corresponding to the heater 143n (
Only 1431 and 1432 are shown. ) are arranged in parallel, and the workpiece W is placed on the heater board 143 with the slot Gn and the heater 143n aligned with each other. Also, in Figure 18 (
As shown in a) and (b), the hole H drilled in the workpiece W
n is an ejection port 141n, a slot Gn communicating with the ejection port 141n is an ink flow path, a plate-like member W3 is an orifice plate 142, and ink I is stored inside the top member W2. When the inkjet head is installed in a printing device, the heaters 143n are connected to a print drive unit (not shown) through wiring members 144n, respectively, as shown in FIG. 19(b).

【0085】このインクジェットヘッドにおいて、吐出
口1411 からインクを吐出させる場合、前記印字駆
動部からの駆動信号によってヒータ143n を駆動し
て、溝孔G1 内のインクIを加熱することで、図19
の(b)のように、該溝孔G1 内に泡を発生させて、
該泡から吐出口1411 側のインクを液滴として飛翔
させる。他の吐出口141n のついても同様である。
In this inkjet head, when ink is ejected from the ejection port 1411, the heater 143n is driven by the drive signal from the print drive section to heat the ink I in the slot G1, as shown in FIG.
As shown in (b), bubbles are generated in the slot G1,
The ink on the ejection port 1411 side is ejected from the bubbles as droplets. The same applies to the other discharge ports 141n.

【0086】このようなインクジェットヘッドの印字性
能を一定値に抑えるために、マスク30を通った後のレ
ーザ光の位置(マスク像)と測定光学系70,80の相
対位置関係のずれ量を抑える必要がある。そのため、開
けた孔位置を測定し、この位置を、次に孔開けを行なう
ワークWの溝位置の基準位置とする校正方法をとる。こ
れには前記測定光学系70,80と、その測定光学系7
0,80にとりつけられた反射光学系74,84と、I
TV71,81からの信号S1の画像処理を行なう画像
処理系208,209と、制御系200とを用いる。
In order to keep the printing performance of such an inkjet head to a constant value, the amount of deviation between the position of the laser beam after passing through the mask 30 (mask image) and the relative positional relationship between the measuring optical systems 70 and 80 is suppressed. There is a need. Therefore, a calibration method is used in which the position of the drilled hole is measured and this position is used as a reference position for the groove position of the workpiece W to be drilled next. This includes the measurement optical systems 70, 80 and the measurement optical system 7.
Reflection optical systems 74, 84 attached to 0, 80, and I
Image processing systems 208 and 209 that perform image processing of signals S1 from TVs 71 and 81 and a control system 200 are used.

【0087】孔開け加工後、反射光学系74,84の出
射光を遮断しているシャッター75,85を開けて、該
出射光を、それぞれハーフミラー73,83で反射させ
て対物レンズ72,82を通した後、ミラー66にて反
射させてワークWに照射させる。そして、ワークWから
反射した、開けた孔の形状を示す光像を、測定光学系7
0,80のITV71,81に結像させ、該ITV71
,81の信号S1を画像処理系208,209にて画像
処理して、前記開けた孔の位置を算出し、算出した値を
ケーブルS2およびインターフェース207を介して制
御系200へ転送する。
After drilling, the shutters 75 and 85 that block the emitted light from the reflective optical systems 74 and 84 are opened, and the emitted light is reflected by the half mirrors 73 and 83, respectively, to the objective lenses 72 and 82. After passing through the light, it is reflected by a mirror 66 and irradiated onto the workpiece W. Then, the optical image reflecting from the workpiece W and showing the shape of the drilled hole is transmitted to the measurement optical system 7.
0.80 ITV71,81, and the ITV71
, 81 are image-processed by image processing systems 208 and 209 to calculate the position of the drilled hole, and the calculated value is transferred to the control system 200 via the cable S2 and the interface 207.

【0088】ここで、画像処理系208,209の孔位
置測定について、図20に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、画像処理系208,209は、同時に
同一の方法で、それぞれ第2番目の孔H2 ,第63番
目の孔H63の孔位置を測定するため、一方の画像処理
系208についてのみ説明する。
Here, hole position measurement by the image processing systems 208 and 209 will be explained along the flowchart shown in FIG. Note that since the image processing systems 208 and 209 simultaneously measure the hole positions of the second hole H2 and the 63rd hole H63, respectively, using the same method, only one of the image processing systems 208 will be described.

【0089】まず、測定光学系70のITV71に映さ
れた第2番目の孔H2 の像の画像信号を取込む(S5
10)。図21に、ITV71に映された孔H2 の像
を示す。このITV71の全画素の明るさを、前述の溝
位置の測定の場合と同様に8ビットのバイナリコード(
0〜255)で表わし、明るさの頻度、すなわち、同じ
明るさの画素の個数を全画素の範囲で調べる(S511
)。 この明るさの頻度を図22に示す。図22においては、
孔H2の暗い部分とそれ以外の明るい部分とを示す2つ
のピーク値が現れ、小さい値(Vmin )の部分が孔
H2 の暗い部分を示しており、このグラフからピーク
値が存在する明るさの最大値Vmax と最小値Vmi
n を求める(S512)。求めたVmax とVmi
n とから、画像信号を2値化(暗部と明部とに区別)
するためのスライスレベルを下記の式によって求める(
S513)。
First, an image signal of the image of the second hole H2 projected on the ITV 71 of the measurement optical system 70 is acquired (S5
10). FIG. 21 shows an image of the hole H2 projected on the ITV 71. The brightness of all pixels of this ITV71 is measured using an 8-bit binary code (
0 to 255), and the frequency of brightness, that is, the number of pixels with the same brightness, is checked in the range of all pixels (S511
). The frequency of this brightness is shown in FIG. In FIG. 22,
Two peak values appear, indicating the dark part of the hole H2 and the other bright parts, and the part with the smaller value (Vmin) indicates the dark part of the hole H2.From this graph, it is possible to determine the brightness at which the peak value exists. Maximum value Vmax and minimum value Vmi
n is calculated (S512). Obtained Vmax and Vmi
Binarize the image signal from n (distinguish into dark and bright areas)
Find the slice level to do this using the formula below (
S513).

【0090】   スライスレベル=Vmin +(Vmax ーVm
in )×G    (G  :  0.5)求めたス
ライスレベルと各画素の明るさとを比較して大小関係を
調べて画像信号を2値化する(S514)。これによっ
て、孔H2 の部分とそれ以外の部分とが区別され、図
23に示すような、画像信号の2値化による孔H2 の
像が形成される。
Slice level = Vmin + (Vmax - Vm
in)×G (G: 0.5) The obtained slice level and the brightness of each pixel are compared to check the magnitude relationship, and the image signal is binarized (S514). As a result, the hole H2 portion and the other portions are distinguished, and an image of the hole H2 is formed by binarizing the image signal as shown in FIG. 23.

【0091】この2値化像において、X重芯とY重芯と
を下記の式によって求める(S515)。
In this binarized image, the X center of gravity and the Y center of gravity are determined by the following equations (S515).

【0092】[0092]

【数3】 そして、求めたX重芯、Y重芯を、それぞれ、孔H2 
の孔位置X、孔位置Yとする(S517)。
[Equation 3] Then, the obtained X center of gravity and Y center of gravity are respectively converted to hole H2.
hole position X and hole position Y (S517).

【0093】この孔位置についても、前記溝孔の場合と
同様に、2つの孔H2 ,孔H63が同時に求められ、
求めた孔位置において、孔位置Xは孔の並び方向に対応
し、孔位置Yは、レーザ光軸と孔の並び方向とに垂直な
方向に対応する。
Regarding this hole position, the two holes H2 and H63 are found at the same time, as in the case of the slot holes,
In the determined hole positions, the hole position X corresponds to the direction in which the holes are arranged, and the hole position Y corresponds to the direction perpendicular to the laser optical axis and the direction in which the holes are arranged.

【0094】このようにして求めた孔H2 ,孔H63
の位置データは制御系200へ転送される。
Hole H2 and hole H63 thus obtained
The position data of is transferred to the control system 200.

【0095】制御系200では、この孔の位置を示す値
を基準の位置として、以前にRAM202上に記憶して
いる、孔の並び方向(X方向)と、レーザ光軸と孔の並
び方向とに垂直な方向(Z方向)と、の2つの値を書き
換え、前述したワークWの3軸についての位置決めの際
、この2つの値を基準値(X,Z)として、画像処理の
溝位置の値(X,Z)との差を移動量として移動させる
The control system 200 uses the value indicating the hole position as a reference position, and uses the hole alignment direction (X direction) and the laser optical axis and hole alignment direction previously stored in the RAM 202. When positioning the workpiece W in the three axes described above, use these two values as reference values (X, Z) to determine the groove position for image processing. The difference from the value (X, Z) is used as the movement amount.

【0096】また、孔の面積は印字性能(特に濃度)に
大きく影響し、この大きさのバラツキと大きさの平均値
を一定にすることは性能上重要である。
Further, the area of the holes greatly affects the printing performance (particularly the density), and it is important for the performance to keep the variation in size and the average value of the size constant.

【0097】ワークWに開けられた孔は、図24に示す
ように、レーザ光の入射側の径(入射径162)が大き
く出射側の径(出射径161)が小さいテーパが形成さ
れる。このテーパは、レーザ光のパワーを上げると小さ
くなり入射径162は一定で出射径161が大きくなっ
て、図25の特性図に示すように、孔面積が大きくなる
。また、レーザ光による、孔開け部分への照射パルス数
を変化させても同様である。
As shown in FIG. 24, the hole drilled in the workpiece W is tapered so that the diameter on the laser beam entrance side (incidence diameter 162) is large and the diameter on the exit side (output diameter 161) is small. This taper becomes smaller as the power of the laser beam is increased, and the exit diameter 161 becomes larger while the incident diameter 162 is constant, and the hole area becomes larger as shown in the characteristic diagram of FIG. Further, the same effect can be obtained by changing the number of laser beam irradiation pulses applied to the perforated portion.

【0098】このように孔の径とレーザパワー密度、照
射パルス数と大きな関係があるが、ここでレーザ光源1
0として使用しているエキシマレーザは、パルス放電に
よるもので、1回毎の光量にバラツキがあり、またレー
ザ内のガス濃度、不純物濃度、印加電圧や光学系の寿命
、汚れ等にも大きく影響をうけるため、パワーが安定し
ない。
As described above, there is a large relationship between the diameter of the hole, the laser power density, and the number of irradiation pulses.
The excimer laser used as 0 uses pulsed discharge, and the amount of light varies each time.It also has a large effect on the gas concentration in the laser, impurity concentration, applied voltage, optical system life, dirt, etc. The power is unstable due to the

【0099】そこで、図26の(a),(b)に示すよ
うに、レーザ光Pの出口に、一定の面積のマスク穴11
3を有するアルミマスク112を持つパワーメータ11
1で構成するパワーセンサ110を配置し、前記アルミ
マスク112にレーザ光が当たるように、途中に数%の
反射率を持つビームスプリッタ114をおく。そして、
レーザ照射時に、ビームスプリッタ114による反射光
をアルミマスク112のマスク穴113を介してパワー
メータ111で受け、該パワーメータ111からの、レ
ーザ光のパワー密度を示す出力信号S5が一定値となる
ように、制御系200によってインターフェース203
およびケーブルS3を介してレーザ光源10への印加電
圧を変化させる。パワーメータ111からの出力信号S
5は、A/D変換器115を通して制御系200へ送ら
れる。
Therefore, as shown in FIGS. 26(a) and 26(b), a mask hole 11 of a certain area is formed at the exit of the laser beam P.
Power meter 11 with aluminum mask 112 with 3
1, and a beam splitter 114 having a reflectance of several percent is placed in the middle so that the laser beam hits the aluminum mask 112. and,
During laser irradiation, the light reflected by the beam splitter 114 is received by the power meter 111 through the mask hole 113 of the aluminum mask 112, so that the output signal S5 indicating the power density of the laser beam from the power meter 111 becomes a constant value. Then, the control system 200 connects the interface 203
And the voltage applied to the laser light source 10 is changed via the cable S3. Output signal S from power meter 111
5 is sent to the control system 200 through the A/D converter 115.

【0100】図26の(c)に、レーザ光源10への印
加電圧とレーザーパワーとの関係の一例を示す。
FIG. 26(c) shows an example of the relationship between the voltage applied to the laser light source 10 and the laser power.

【0101】このように、孔開けの際のレーザ発光中に
レーザパワーを測定して、レーザ光源10への印加電圧
を変化させることで、レーザ光Pのパワー密度を一定に
保つことができ、孔の大きさのバラツキを一定値内に抑
えることが可能になる。前述のパワーメータ111とし
ては光量測定方式のものと熱測定方式のものがある。さ
らに、孔の面積については、開けた孔の面積を測定し、
この面積によりレーザ光源10への印加電圧をコントロ
ールして一定の孔面積にすることも考えられる。
[0101] In this way, by measuring the laser power during laser emission during hole drilling and changing the voltage applied to the laser light source 10, the power density of the laser light P can be kept constant. It becomes possible to suppress variations in hole size within a certain value. The above-mentioned power meter 111 is classified into one using a light amount measurement method and one using a heat measurement method. Furthermore, regarding the area of the hole, measure the area of the hole opened,
It is also possible to control the voltage applied to the laser light source 10 using this area to maintain a constant hole area.

【0102】この場合、前記測定光学系70,80と、
その測定光学系70,80に取り付けられた反射光学系
74,84と、2つの測定光学系70,80のITV7
1,81からの信号を画像処理する画像処理系208,
209と、制御系200とを用いる。
[0102] In this case, the measurement optical systems 70, 80,
Reflection optical systems 74 and 84 attached to the measurement optical systems 70 and 80, and ITV 7 of the two measurement optical systems 70 and 80
an image processing system 208 that performs image processing on signals from 1 and 81;
209 and a control system 200 are used.

【0103】孔開け加工後、反射光学系74,84の出
射光を遮断しているシャッター75,85を開けること
により対物レンズ72,82を通して反レーザ光源側か
らワークWに照射する。そして、ワークWから反射する
、開けた孔の形状を示す光像が前記2つの測定光学系7
0,80に取り付けられたITV71,81に結像し、
該ITV71,81からの信号S1を、それぞれ、画像
処理系208,209にて画像処理する。このとき、前
記開けた孔の面積を算出してその値をケーブルS2およ
びインターフェース207を介して制御系200に転送
する。
After drilling, the shutters 75 and 85 that block the emitted light from the reflective optical systems 74 and 84 are opened to irradiate the workpiece W from the side opposite to the laser light source through the objective lenses 72 and 82. The light image reflecting from the workpiece W and showing the shape of the drilled hole is transmitted to the two measurement optical systems 7.
The image is formed on ITV71,81 attached to 0,80,
Signals S1 from the ITVs 71 and 81 are subjected to image processing in image processing systems 208 and 209, respectively. At this time, the area of the drilled hole is calculated and the value is transferred to the control system 200 via the cable S2 and the interface 207.

【0104】ここで、画像処理系208,209の孔面
積測定について、図27に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、この場合も、画像処理系208,20
9は、同時に、同一の方法で、それぞれ、孔H2 .孔
H63の孔面積を測定するため、一方の画像処理系20
8についてのみ説明する。
[0104] Here, the pore area measurement by the image processing systems 208 and 209 will be explained along the flowchart shown in FIG. Note that in this case as well, the image processing systems 208, 20
9 simultaneously and in the same way respectively holes H2 . In order to measure the hole area of hole H63, one image processing system 20
Only 8 will be explained.

【0105】まず、前述のようにして求めた孔位置X,
Yから、面積測定の開始点を設定するため、所定の値e
1,e2 (本実施例では、共に100画素分)を減算
する。(S520,S521,S522)。つづいて、
測定範囲を設定するため、X開始点とY開始点に、それ
ぞれ、所定の値f(本実施例では200画素分)を加算
し、その範囲内で、前記孔位置測定の際の2値化像につ
いての暗部を示す画素数をカウントする(S523)。 これによって、孔部分の画素数が求められたことになり
、その画素数に1画素の面積を示す値h(本実施例では
0.33μm×0.33μm)を乗ずることで、孔面積
とする(S524)。
First, the hole position X obtained as described above,
From Y, a predetermined value e is used to set the starting point of area measurement.
1 and e2 (in this embodiment, both correspond to 100 pixels) are subtracted. (S520, S521, S522). Continuing,
To set the measurement range, a predetermined value f (200 pixels in this example) is added to the X start point and Y start point, respectively, and within that range, the binarization during hole position measurement is performed. The number of pixels indicating dark areas in the image is counted (S523). As a result, the number of pixels in the hole has been determined, and the hole area is determined by multiplying the number of pixels by the value h (0.33 μm x 0.33 μm in this example) that indicates the area of one pixel. (S524).

【0106】このようにして求めた2つの孔H2 ,孔
H63の面積のデータは制御系200へ転送される。
The data on the area of the two holes H2 and H63 thus obtained is transferred to the control system 200.

【0107】制御系200では、転送された孔面積デー
タにより一定計算式に基き、レーザ光源10への印加電
圧を決めてケーブルS3およびインターフェース203
を介してレーザ光源10へ転送する。これにより、次の
ワークWを加工する際のレーザ光源10への印加電圧が
決定する。この方法でも、孔面積を一定にすることが可
能である。
[0107] The control system 200 determines the voltage to be applied to the laser light source 10 based on a fixed calculation formula using the transferred hole area data, and applies the voltage to the cable S3 and the interface 203.
is transferred to the laser light source 10 via. This determines the voltage applied to the laser light source 10 when processing the next workpiece W. This method also makes it possible to keep the pore area constant.

【0108】また、孔の面積については、孔開け加工の
際のマスク30の照明光のエネルギー分布が重要で、そ
の分布にバラツキがあると孔径がバラツキ、印字にムラ
を生じる。
Regarding the area of the hole, the energy distribution of the illumination light of the mask 30 during the hole-drilling process is important, and if there is variation in the distribution, the hole diameter will vary and uneven printing will occur.

【0109】そこで、図28に示すように、フィールド
レンズ27とマスク30の間にビームスプリッタ191
をおき、光軸に対し垂直に、光量の数%を反射させる。 そして、この反射光の光軸上でマスク30の位置と等価
の位置に、ラインセンサ192の受光面をおき、さらに
、該ラインセンサ192とハーフミラー191との間の
前記反射光の光軸上に減光および可視光をカットするフ
ィルタ193を入れたパワー測定器190を配置する。 このパワー測定器190から、マスク30に当っている
照明光量に相当する前記ラインセンサ192の出力を、
増幅器194およびA/D変換器195を介して制御系
200に伝え、マスク30の第1番目の孔から第64番
目の孔に当っている光の分布を測定し、図29に示すよ
うなMAX値とMIN値の差が一定値に入っていること
を確認する。もし一定値に入っていないときは制御系2
00が異常の発生を表示器201に表示して、孔開け加
工機を停止させる。これにより、マスク30に照射され
るレーザ光のエネルギー分布を許容範囲内に抑えること
ができる。
Therefore, as shown in FIG. 28, a beam splitter 191 is installed between the field lens 27 and the mask 30.
to reflect several percent of the amount of light perpendicular to the optical axis. Then, the light receiving surface of the line sensor 192 is placed at a position equivalent to the position of the mask 30 on the optical axis of this reflected light, and further on the optical axis of the reflected light between the line sensor 192 and the half mirror 191. A power measuring device 190 containing a filter 193 for attenuating light and cutting visible light is disposed. From this power measuring device 190, the output of the line sensor 192 corresponding to the amount of illumination light hitting the mask 30 is measured.
It is transmitted to the control system 200 via the amplifier 194 and the A/D converter 195, and the distribution of light hitting the 1st hole to the 64th hole of the mask 30 is measured, and the MAX as shown in FIG. Check that the difference between the value and the MIN value is within a certain value. If the value is not within a certain value, control system 2
00 indicates the occurrence of an abnormality on the display 201 and stops the hole punching machine. Thereby, the energy distribution of the laser light irradiated onto the mask 30 can be suppressed within an allowable range.

【0110】次に、本実施例のレーザ孔開け加工機によ
る一連の孔開け動作について、図30および図31に示
すフローチャートに沿って説明する。
Next, a series of drilling operations performed by the laser drilling machine of this embodiment will be explained with reference to the flowcharts shown in FIGS. 30 and 31.

【0111】まず、位置決め治具40上に孔開け加工済
のワークWがあればオートハンド100によって排出し
(S530)、新たに未加工の第1,第2の2つのワー
クWをオートハンド100によって前記位置決め治具4
0上に供給する(S531)。第1,第2の2つのワー
クWが位置決め治具40上に装着されると、バキューム
穴401によってそれぞれバキューム吸引した後、突き
当て機構405,406,407によって突き当て固定
する(S532)。
First, if there is a workpiece W that has been drilled on the positioning jig 40, it is ejected by the autohand 100 (S530), and two new unprocessed first and second workpieces W are transferred to the autohand 100. According to the positioning jig 4
0 (S531). When the first and second two works W are mounted on the positioning jig 40, they are each vacuum-suctioned by the vacuum holes 401, and then abutted and fixed by the abutting mechanisms 405, 406, and 407 (S532).

【0112】ここで、上述のステップS530〜S53
2におけるワークWの排出、供給と該ワークWの位置決
め治具40上での突き当て固定までの操作を、図32に
示すフローチャートに沿って詳細に説明する。
[0112] Here, the above steps S530 to S53
2, the operations from discharging and supplying the workpiece W to abutting and fixing the workpiece W on the positioning jig 40 will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

【0113】オートハンド100は、前述したように、
供給側と排出側の2つのフィンガーを備えているため、
加工済の2つのワークWの排出と未加工の2つのワーク
Wの供給を同時に行なう。
[0113] As mentioned above, the auto hand 100 has the following functions.
Equipped with two fingers, one on the supply side and one on the discharge side,
The two processed workpieces W are discharged and the two unprocessed workpieces W are supplied at the same time.

【0114】まず、以前に、位置決め治具40上に供給
した2つの未加工ワークWについての孔開けが行なわれ
ている間、前記オートハンド100は、次に孔開けを行
なおうとする未加工の第1,第2の2つのワークWを供
給側フィンガーでバキューム吸着により保持して、前記
位置決め治具40の上方で待機している。
First, while drilling is being performed on the two unprocessed workpieces W previously supplied onto the positioning jig 40, the auto hand 100 moves the unprocessed workpiece W to be drilled next. The first and second two works W are held by the supply side fingers by vacuum suction and are waiting above the positioning jig 40.

【0115】そして、位置決め治具40上の2つのワー
クWに対する孔開けが終了して、AHコントローラ10
3を介して完了信号が入力されると(S580)、前記
オートハンド100は位置決め治具40のワークWの位
置まで下降する(S581)。このとき、位置決め治具
40においては、突き当て機構405,406,407
による加工済ワークWの突き当て固定を解除するととも
に(S582)、バキューム穴401を介したバキュー
ム吸引を解除する(583)。その後、オートハンド1
00の排出側フィンガーのバキューム吸引によって2つ
の加工済ワークWをバキューム吸着する(S584)。 つづいて、オートハンド100の供給側フィンガーを位
置決め治具40のワーク供給位置へ移動させて該オート
ハンド100を下降させる(S585,S586)。そ
して、オートハンド100による未加工の第1,第2の
ワークWのバキューム吸引を解除して(S587)、該
第1,第2のワークWを位置決め治具40へ渡す。位置
決め治具40では、バキューム穴401を介して第1,
第2のワークWをそれぞれバキューム吸着し(S588
)、さらに、突き当て機構405,406を駆動してレ
ーザ光軸方向からの第1,第2の2つのワークWの突き
当てを行ない(S589)、その後、突き当て機構40
7を駆動して孔の並び方向から第1,第2のワークWの
突き当てを行なって(S590)、位置決め治具40上
に供給された第1,第2のワークWを固定する。
[0115] Then, after completing the drilling of the two works W on the positioning jig 40, the AH controller 10
3 (S580), the automatic hand 100 descends to the position of the workpiece W on the positioning jig 40 (S581). At this time, in the positioning jig 40, the abutment mechanisms 405, 406, 407
The abutting fixation of the processed workpiece W is released (S582), and the vacuum suction via the vacuum hole 401 is released (583). After that, auto hand 1
The two processed workpieces W are vacuum-suctioned by the discharge-side finger 00 (S584). Subsequently, the supply side finger of the automatic hand 100 is moved to the workpiece supply position of the positioning jig 40, and the automatic hand 100 is lowered (S585, S586). Then, the vacuum suction of the unprocessed first and second workpieces W by the autohand 100 is released (S587), and the first and second workpieces W are transferred to the positioning jig 40. In the positioning jig 40, the first,
The second work W is vacuum-adsorbed (S588
), the abutment mechanisms 405 and 406 are further driven to abut the first and second two works W from the laser optical axis direction (S589), and then the abutment mechanisms 40
7 is driven to abut the first and second works W from the direction in which the holes are lined up (S590), and the first and second works W supplied onto the positioning jig 40 are fixed.

【0116】上述のようにして固定された第1,第2の
2つのワークWに対し、まず、第1のワークWについて
、前述の図13に示した方法で画像処理系208,20
9による溝孔G2 ,G63の測定が終了すると、制御
系200によって、測定した2つの溝位置とそれらに対
応する孔位置を示す基準値との比較が行なわれて、溝位
置のずれ量が所定の規格内か否かを判断する(S534
,S535)。規格内に入っていなければ、前記ずれ量
に基づき移動系コントローラ206を介して移動ステー
ジ120を駆動して溝位置が前記基準値の規格内に入る
ように移動させる(S536)。前記ステップS534
,S535での判断において、溝位置が規格から外れて
いた場合、その回数をカウントしておき、その回数が所
定の回数(本実施例では10回とする)に達するまでは
、ステップS533以降の操作を繰返す(S537)。 所定回数(10回)を越えた場合は、表示器201にて
異常の発生を表示して(S558)孔開け加工機を停止
させ、リスタートの指示を待つ(S559)。
First, with respect to the first and second workpieces W fixed as described above, the first workpiece W is processed by the image processing systems 208 and 20 using the method shown in FIG.
When the measurement of the slots G2 and G63 by 9 is completed, the control system 200 compares the two measured groove positions with a reference value indicating the corresponding hole position, and determines the deviation amount of the groove positions to a predetermined value. (S534)
, S535). If it is not within the standard, the moving stage 120 is driven via the moving system controller 206 based on the amount of deviation to move the groove position so that it falls within the standard of the reference value (S536). Said step S534
, S535, if the groove position deviates from the standard, count the number of times, and perform the steps from S533 onwards until the number reaches a predetermined number (10 times in this embodiment). The operation is repeated (S537). If the predetermined number of times (10 times) has been exceeded, the occurrence of an abnormality is displayed on the display 201 (S558), the drilling machine is stopped, and a restart instruction is awaited (S559).

【0117】前記ステップS535の判断にて溝位置が
規格内にあると判定された場合、透過照明系60のシャ
ッター65を駆動して透過照明光Q1 を遮断するとと
もに、エアシリンダ63を駆動して45°ミラー62を
レーザ光軸上から退避させ(S536,S539)、さ
らに反射光学系74,84のシャッター75,85を、
駆動して該反射光学系74,84の出射光路上から除去
する(S540)。その後、レーザ光源10を発光させ
(S541)、2秒後、発光を停止させる(S542,
S543)。このとき、第1のワークWについての孔開
けは終了したことになる。
If it is determined in step S535 that the groove position is within the standard, the shutter 65 of the transmitted illumination system 60 is driven to block the transmitted illumination light Q1, and the air cylinder 63 is driven. The 45° mirror 62 is retracted from the laser optical axis (S536, S539), and the shutters 75, 85 of the reflective optical systems 74, 84 are
It is driven and removed from the output optical path of the reflective optical systems 74 and 84 (S540). After that, the laser light source 10 is caused to emit light (S541), and after 2 seconds, the light emission is stopped (S542,
S543). At this time, the drilling of the first workpiece W has been completed.

【0118】そして、第1のワークWに開けた孔の中心
位置および面積を測定するため、移動ステージ120を
レーザ光軸方向(Y方向)へ板状部材W3の厚さ分レー
ザ光軸側へ移動させる(S544)。
[0118] Then, in order to measure the center position and area of the hole drilled in the first workpiece W, the movable stage 120 is moved in the laser optical axis direction (Y direction) toward the laser optical axis side by the thickness of the plate member W3. It is moved (S544).

【0119】この移動は、孔位置および孔面積の測定を
、前述したように、反レーザ光源側の反射光学系74,
84からの照明光によって第1のワークWを照明するこ
とで行なうため、該照明光によって生ずる孔の像のIT
V71,81に対する焦点が、前記溝孔位置の測定の際
の、透過照明系60によって第1のワークWを照明する
ことで生じる溝孔の像の焦点と、板状部材W3 の厚さ
分ずれるからである。
This movement allows measurement of the hole position and hole area using the reflective optical system 74 on the side opposite to the laser light source, as described above.
Since this is carried out by illuminating the first workpiece W with illumination light from 84, the IT of the hole image produced by the illumination light is
The focus of V71, 81 is shifted by the thickness of the plate member W3 from the focus of the image of the slot created by illuminating the first workpiece W with the transmitted illumination system 60 when measuring the slot position. It is from.

【0120】この移動ステージ120によるレーザ光源
側への移動が完了した後、前述の図20および図27に
示した方法によって加工孔の中心位置および面積を測定
する(S545)。この両者の測定が終了すると、RA
M202に格納されている孔位置の基準値を、今回測定
した加工孔の中心位置を示す値に書換えるとともに、測
定した加工孔面積の大小に応じて、レーザ光源10の駆
動用の印加電圧を設定する(S546,S547)。
After the movement of the moving stage 120 toward the laser light source is completed, the center position and area of the processed hole are measured by the method shown in FIGS. 20 and 27 described above (S545). When both measurements are completed, the RA
The reference value of the hole position stored in M202 is rewritten to a value indicating the center position of the processed hole measured this time, and the applied voltage for driving the laser light source 10 is changed depending on the size of the measured hole area. settings (S546, S547).

【0121】この時点で第1のワークWについての操作
は終了したことになる。
[0121] At this point, the operation on the first workpiece W has been completed.

【0122】つづいて、第2のワークWについて孔を開
けるため、移動ステージ120を孔の並び方向(X方向
)に移動させて前記第2のワークWをレーザ光軸上に配
置させる(S548)。その後、第2のワークWの溝孔
位置を測定するために、透過照明系60のシャッター6
5を、駆動して透過照明光路上から除去するとともに、
エアシリンダ63を駆動して透過照明系60の45°ミ
ラー62をレーザ光軸上に移動させ(S549,S55
0)、さらに、前記反射光学系74のシャッター75を
駆動して該反射光学系74の出射光を遮断させる(S5
51)。そして、移動ステージ120を、レーザ光軸方
向(Y方向)に板状部材W3 の厚さ分レーザ光源側へ
移動させた後(S552)、同様にして溝孔G1 ,G
63の位置を測定する(S553)。
[0122] Next, in order to drill a hole in the second workpiece W, the moving stage 120 is moved in the direction in which the holes are lined up (X direction) and the second workpiece W is placed on the laser optical axis (S548). . After that, in order to measure the slot position of the second work W, the shutter 6 of the transmitted illumination system 60 is
5 from the transmitted illumination optical path, and
Drive the air cylinder 63 to move the 45° mirror 62 of the transmitted illumination system 60 onto the laser optical axis (S549, S55
0), further, the shutter 75 of the reflective optical system 74 is driven to block the light emitted from the reflective optical system 74 (S5
51). After moving the moving stage 120 in the laser optical axis direction (Y direction) toward the laser light source by the thickness of the plate member W3 (S552), the grooves G1 and G are moved in the same manner.
63 position is measured (S553).

【0123】測定した溝位置については、前記第1のワ
ークWの場合と同様にRAM202に格納されている基
準値と比較してそれらのずれ量が所定の規格内に入って
いるか否かを判断する(S554,S55)。測定した
溝位置が規格内に入っていなければ、同様に該溝位置が
基準値の示す孔の中心位置に一致するように移動ステー
ジ120を移動させる(S556)。この操作(S55
3〜S556)は、測定した溝位置が前記規格内に入ら
なけらば所定回数(10回)まで繰返されるが(S55
7)、その回数(10回)を越えると、表示器201に
異常の発生を表示し(S558)、孔開け加工機を停止
してリスタートの指示を待つ(S559)。
[0123] As in the case of the first workpiece W, the measured groove positions are compared with the reference values stored in the RAM 202 to determine whether or not the amount of deviation is within a predetermined standard. (S554, S55). If the measured groove position is not within the standard, the moving stage 120 is similarly moved so that the groove position coincides with the center position of the hole indicated by the reference value (S556). This operation (S55
3 to S556) are repeated up to a predetermined number of times (10 times) if the measured groove position does not fall within the specifications (S55
7) If the number of times (10 times) is exceeded, the occurrence of an abnormality is displayed on the display 201 (S558), and the drilling machine is stopped and waits for a restart instruction (S559).

【0124】測定した溝位置が基準値の規格内であれば
、前記第1のワークWの場合の操作(S538〜S54
7)と同一の操作(S560〜S569)を行なって、
第2のワークWへ孔を開け、その孔の位置および面積を
測定して、孔位置を示す、RAM202内の基準値を書
換えるとともに、レーザ光源10に対する印加電圧を前
記孔の面積に応じて設定する。
If the measured groove position is within the standard value, the operations for the first workpiece W (S538 to S54) are performed.
Perform the same operations as in 7) (S560 to S569),
A hole is made in the second workpiece W, the position and area of the hole are measured, and the reference value in the RAM 202 indicating the hole position is rewritten, and the voltage applied to the laser light source 10 is changed according to the area of the hole. Set.

【0125】この時点で、第2のワークWに対する操作
は終了したことになる。
[0125] At this point, the operation on the second workpiece W has been completed.

【0126】その後、移動ステージ120の孔の並び方
向(X方向)へ移動させて第1のワークWを最初の位置
へ戻す(S570)。そして、透過照明系60のシャッ
ター65を透過照明光路上から除去するとともに、エア
シリンダ63を駆動して45°ミラー62をレーザ光軸
上に移動させ(S571,S572)、さらに、反射光
学系74,84のシャッター75,85を駆動して該反
射光学系74,84の出射光を遮断させる(S573)
。つづいて、移動ステージ120をレーザ光軸方向(Y
方向)に板状部材W3 の厚さ分レーザ光源側へ移動さ
せた後(S574)、未加工のワークWがあれば、前述
したステップS530以降の操作を繰返して孔開け加工
を行なう。
[0126] Thereafter, the first workpiece W is returned to the initial position by moving the moving stage 120 in the direction in which the holes are lined up (X direction) (S570). Then, the shutter 65 of the transmitted illumination system 60 is removed from the transmitted illumination optical path, and the air cylinder 63 is driven to move the 45° mirror 62 onto the laser optical axis (S571, S572). , 84 are driven to block the light emitted from the reflective optical systems 74, 84 (S573).
. Next, move the moving stage 120 in the direction of the laser optical axis (Y
direction) toward the laser light source by the thickness of the plate-like member W3 (S574), and if there is an unprocessed workpiece W, the operations from step S530 described above are repeated to perform hole-drilling.

【0127】上述の孔開け動作中に、前記パワー測定器
190(図28参照)を用いて、マスク30のマスク穴
31に対して照射されているレーザ光の分布を測定して
もよい。
During the above-described hole-drilling operation, the distribution of the laser beam irradiated onto the mask hole 31 of the mask 30 may be measured using the power measuring device 190 (see FIG. 28).

【0128】また、孔位置を示す基準値については、ワ
ークWと同一形状のダミー部材に、予め孔を開け、その
孔の中心位置を測定してその測定値を前記基準値として
RAM202内に予め格納してもよい。
Regarding the reference value indicating the hole position, a hole is drilled in advance in a dummy member having the same shape as the workpiece W, the center position of the hole is measured, and the measured value is stored in advance in the RAM 202 as the reference value. May be stored.

【0129】前述した実施例でレーザ光源10として用
いたエキシマレーザは、紫外光を発振できるレーザであ
り、高強度のエネルギーを出力でき、単色性に優れ、指
向性がよく、短パルス発振ができるだけでなく、レンズ
で集光することによりエネルギー密度を大きくできる利
点がある。すなわち、エキシマレーザ発振器は希ガスと
ハロゲンの混合気体を放電励起することで、短パルス(
15〜35ns)の紫外光を発振でき、Kr−F,Xe
−Cl,Ar−Fレーザなどがよく用いられる。これら
の発振エネルギーは数100mj/パルス、パルスの繰
返し周波数30〜1000Hzである。このような、高
輝度の短パルス紫外光をポリマー樹脂の表面に照射する
と、照射部分が瞬間的にプラズマ発光と衝撃音を伴って
分解、飛散する、所謂“ABLATIVE PHOTO
DE COMPOSITION(APD) ”過程を生
じ、これによってポリマー樹脂の孔開け加工ができるの
である。これは、他のレーザ、例えば赤外線であるCO
2 レーザによる孔開けの場合と、明らかな差を生じる
。例えば、ポリイミド(PI)フィルムにエキシマレー
ザ(KrFレーザ)を用いたレーザ光を照射するとPI
フィルムの光吸収波長がUV領域にあるため、きれいな
孔を開けることができるが、UV領域にない従来のYA
Gレーザでは孔のエッジが荒れ、CO2 レーザでは孔
の周囲にクレータができるのである。
The excimer laser used as the laser light source 10 in the above embodiment is a laser capable of oscillating ultraviolet light, capable of outputting high-intensity energy, having excellent monochromaticity, good directivity, and capable of short pulse oscillation. Instead, there is the advantage that the energy density can be increased by focusing the light with a lens. In other words, an excimer laser oscillator generates a short pulse (
It can oscillate ultraviolet light of 15 to 35 ns), and Kr-F, Xe
-Cl, Ar-F lasers, etc. are often used. These oscillation energies are several 100 mj/pulse, and the pulse repetition frequency is 30 to 1000 Hz. When such high-intensity, short-pulse ultraviolet light is irradiated onto the surface of a polymer resin, the irradiated area instantaneously decomposes and scatters with plasma emission and an impact sound, creating a so-called "ABLATIVE PHOTO".
DE COMPOSITION (APD) ” process, which allows for the drilling of polymer resins.
2. There is a clear difference from laser drilling. For example, when a polyimide (PI) film is irradiated with laser light using an excimer laser (KrF laser), the PI
Since the light absorption wavelength of the film is in the UV region, it is possible to make clean holes, but conventional YA, which is not in the UV region,
With the G laser, the edges of the hole become rough, and with the CO2 laser, craters are formed around the hole.

【0130】なお、SUSなどの金属、不透明なセラミ
ックス、Siなどは大気の雰囲気において、エキシマレ
ーザのレーザ光を照射されても影響をうけないことから
、上述のマスク30の材料として適用できる。
[0130] Metals such as SUS, opaque ceramics, Si, etc. are not affected by excimer laser light irradiation in the atmosphere, and therefore can be used as the material for the mask 30 described above.

【0131】次に実際に、このようなエキシマレーザを
用いた孔開け加工機における実績を例示する。 (実例1)ここで使用したワークWは、天部材W2 に
幅43μm、高さ45μmの溝孔Gが70.5μmピッ
チで形成されており、板状部材W3 に径31μmφの
吐出口(オリフィス)を形成するに当り、エキシマレー
ザにINDEX200K(ルモニクス社製)を用いて、
レーザ出力250mJ/パルス、繰返し周波数200H
z、発振時間2秒で加工した時、下記の表1のような成
績を得ている。なお、この時の板状部材W3 の厚さは
40〜45μm、材質はポリサルフォンである。また、
比較のため、従来例との加工精度の差を明らかにした(
表1参照)。
[0131] Next, actual results in a hole-drilling machine using such an excimer laser will be exemplified. (Example 1) The workpiece W used here has slots G with a width of 43 μm and a height of 45 μm formed at a pitch of 70.5 μm in the top member W2, and a discharge port (orifice) with a diameter of 31 μmφ in the plate member W3. When forming, using INDEX200K (manufactured by Lumonics) as an excimer laser,
Laser output 250mJ/pulse, repetition frequency 200H
z, when processing with an oscillation time of 2 seconds, the results shown in Table 1 below were obtained. Note that the thickness of the plate member W3 at this time is 40 to 45 μm, and the material is polysulfone. Also,
For comparison, we clarified the difference in machining accuracy with the conventional example (
(see Table 1).

【0132】[0132]

【表1】 表1から明らかなように、本例の孔開け加工機を用いて
孔開けを実施した場合、オリフィス面積のバラツキ、形
状の形態は、従来に比べて相当向上している。これは当
然、本例の孔開け加工機によって作られたインクジェッ
トヘッドの性能をも向上させることになる。すなわち、
液滴の吐出量および吐出方向が均一となり、文字、図形
などが鮮明で、形崩れしないのである。
[Table 1] As is clear from Table 1, when holes are drilled using the hole punching machine of this example, the variation in orifice area and the shape of the orifice are considerably improved compared to the conventional method. Naturally, this also improves the performance of the inkjet head produced by the hole punching machine of this example. That is,
The amount and direction of droplet ejection is uniform, and characters, graphics, etc. are clear and do not lose their shape.

【0133】前述した実施例における照明光学系20の
ビーム整形光学系を形成するレンズ群21〜25(図4
の(a)参照)は、レーザ光源を、フライアイレンズ2
6の形状に合わせて該フライアイレンズ26全体に均一
に照射するためのものであるが、フライアイレンズ26
全体に照射する必要はなく、必要な場所に直線状に照射
すれば良い。
Lens groups 21 to 25 forming the beam shaping optical system of the illumination optical system 20 in the embodiment described above (FIG. 4)
(see (a)), the laser light source is connected to the fly-eye lens 2.
This is for uniformly irradiating the entire fly-eye lens 26 according to the shape of the fly-eye lens 26.
It is not necessary to irradiate the entire area, just irradiate the necessary areas in a straight line.

【0134】その場合のビーム整形光学系の一例を図3
3に示す。
An example of the beam shaping optical system in that case is shown in FIG.
Shown in 3.

【0135】図33に示すビーム整形光学系は、レーザ
光源10から出射するレーザ光Pを、そのレーザ光軸と
孔の並び方向とでつくる平面に対し垂直な方向に3本の
ビームに分ける分離光学系として、プリズム311,3
12を、前記レーザ光軸部(レーザ光Pの中央部)に空
隙を設けてフライアイレンズ26の前段に配置したもの
である。このような配置にすることによりプリズム31
1,312をそれぞれ透過する2つのビームと前記空隙
を通過するビームとの3本に分けられる。
The beam shaping optical system shown in FIG. 33 divides the laser beam P emitted from the laser light source 10 into three beams in a direction perpendicular to the plane formed by the laser optical axis and the direction in which the holes are arranged. As an optical system, prisms 311,3
12 is arranged in front of the fly's eye lens 26 with a gap provided in the laser optical axis portion (center portion of the laser beam P). With this arrangement, the prism 31
The beam is divided into three beams: two beams that each pass through 1,312, and a beam that passes through the gap.

【0136】この3本のビームはフライアイレンズ26
の光軸にあるように、前記平面に対して垂直な方向に所
定の間隔で分けられなければならない。
[0136] These three beams are connected to the fly eye lens 26.
must be separated by a predetermined interval in a direction perpendicular to the plane, such that the optical axis of

【0137】フライアイレンズ26は、前述のように6
φのレンズを組合わせているので、その光軸の間隔は前
記平面に対して垂直な方向に5.2mm離れている。光
束の幅はその方向に6mmなので、2mmずつ3本に分
ける。 もともとビーム間は2mm離れているので、プリズム3
11,312により3.2mmビームを離さなければな
らない。
[0137] The fly eye lens 26 has 6 lenses as described above.
Since lenses of φ are combined, the distance between their optical axes is 5.2 mm in the direction perpendicular to the plane. Since the width of the light beam is 6 mm in that direction, it is divided into three beams of 2 mm each. Originally, the beams are 2mm apart, so prism 3
11,312 must separate the beams by 3.2 mm.

【0138】上述のプリズム311,312は、レーザ
光の入射面と出射面が平行なものであり、該入射面およ
び出射面はマスク穴31の並び方向に回転軸をもつ回転
方向に回転されて、前記3本のビーム間隔が5.2mm
となるように、前記レーザ光軸に対して所定の傾きを有
している。また、プリズム311,312の互いに対向
する側面(前記空隙に対する面)はレーザ光軸に平行で
ある。
The prisms 311 and 312 described above have a plane of incidence and a plane of emission parallel to each other, and the plane of incidence and plane of emission are rotated in a direction of rotation with the axis of rotation in the direction in which the mask holes 31 are lined up. , the distance between the three beams is 5.2 mm
It has a predetermined inclination with respect to the laser optical axis so that. Further, side surfaces of the prisms 311 and 312 that face each other (surfaces facing the gap) are parallel to the laser optical axis.

【0139】さらに、ここでは、前記プリズム311,
312の間を空隙にしたが、ガラス板等を用いて、プリ
ズム311,312を貼り合わせた構成としてもよい。
Furthermore, here, the prism 311,
Although a gap is formed between the prisms 312, the prisms 311 and 312 may be bonded together using a glass plate or the like.

【0140】上述のようにプリズム311,312を設
けた場合のフライアイレンズ26に入射するビームを図
34に示す。
FIG. 34 shows a beam incident on the fly's eye lens 26 when the prisms 311 and 312 are provided as described above.

【0141】このような構成にすることにより、レーザ
出力を250mJ/パルス、レーザ光束を28mm×6
mmの長方形とし、そのレーザ光束を28mm×2mm
の3本に分割したとき、分割した各レーザ光束のエネル
ギー密度は250mJ/(2.8×0.6cm)=14
9mJ/cm2となる。これに対し、上述のプリズム3
11,312を使用しない場合、フライアイレンズ26
に対し20mm×20mmに拡大したレーザ光束を照射
したことと同等になり、この時のエネルギー密度は、2
50mJ/(2×2cm)=63mJ/cm2である。 したがって、上述のようにプリズム311,312を用
いた分離光学系を設けることにより、約2.4倍のエネ
ルギー密度の向上となる。このような構成は、開ける孔
がほぼ直線上に並んでいる等マスクに照射する光束の縦
横比が大きく異なっている場合に有効である。このよう
に、レーザ光をフライアイレンズ26の必要な場所のみ
に照射することで、照射するレーザ光のエネルギー密度
を増すことが可能となる。
[0141] With this configuration, the laser output is 250 mJ/pulse and the laser beam is 28 mm x 6.
mm rectangle, and its laser beam is 28 mm x 2 mm.
When divided into three beams, the energy density of each divided laser beam is 250 mJ/(2.8 x 0.6 cm) = 14
It becomes 9mJ/cm2. On the other hand, the prism 3 mentioned above
If 11,312 is not used, fly eye lens 26
It is equivalent to irradiating a laser beam expanded to 20 mm x 20 mm, and the energy density at this time is 2
50mJ/(2×2cm)=63mJ/cm2. Therefore, by providing the separation optical system using the prisms 311 and 312 as described above, the energy density can be improved by about 2.4 times. Such a configuration is effective when the aspect ratios of the light beams irradiating the mask are significantly different, such as when the holes are arranged substantially in a straight line. In this way, by irradiating the laser beam only to necessary locations on the fly's eye lens 26, it is possible to increase the energy density of the irradiated laser beam.

【0142】また、前記プリズム311,312とレー
ザ光源10との間の光軸上に、図35に示すような、凸
レンズ331および凹レンズ332からなる、ビーム形
状を圧縮するための圧縮光学系330を配置してもかま
わない。
Furthermore, on the optical axis between the prisms 311, 312 and the laser light source 10, a compression optical system 330 for compressing the beam shape is provided, as shown in FIG. 35, consisting of a convex lens 331 and a concave lens 332. It doesn't matter if you place it.

【0143】[0143]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記のような効果を奏する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is constructed as described above, it produces the following effects.

【0144】(1)マスクを介して形成したレーザ光像
によって孔開けを行なうので、同時に多数の孔を開ける
ことができ、加工時間が短縮される。また、マスクを取
換えることによって、形状の異なる孔開けが可能となり
作業の単純化がなされる。
(1) Since holes are drilled using a laser beam image formed through a mask, a large number of holes can be drilled at the same time, reducing processing time. Furthermore, by changing the mask, it becomes possible to make holes of different shapes, which simplifies the work.

【0145】(2)測定系により被加工物の加工位置を
観測しながら、移動系によって前記被加工物を移動させ
ることができるので、高精度な位置合わせが可能となり
、孔開け位置のバラツキがなくなる。
(2) Since the workpiece can be moved by the movement system while observing the machining position of the workpiece by the measurement system, highly accurate positioning is possible and variations in the drilling position can be reduced. It disappears.

【0146】(3)投影光学系にテレセントリック光学
系を用いることにより、被加工物のレーザ光軸方向への
位置ずれに対するレーザ光像の倍率変化が防止されるの
で、常に均一な孔を開けることが可能となる。
(3) By using a telecentric optical system for the projection optical system, changes in the magnification of the laser light image due to positional deviation of the workpiece in the direction of the laser optical axis are prevented, so uniform holes can always be drilled. becomes possible.

【0147】(4)レーザ光を、フライアイレンズおよ
びフィールドレンズを通してマスクに照射することによ
り、マスクへの照明光はエネルギー分布が均一で高密度
なレーザ光となるので、加工時間の短縮化および孔形状
の均一化がより向上する。
(4) By irradiating the mask with laser light through the fly-eye lens and field lens, the illumination light onto the mask becomes a high-density laser light with uniform energy distribution, which reduces processing time and The uniformity of the pore shape is further improved.

【0148】(5)ビーム整形光学系に、光束を、フラ
イアイレンズの列数に合った数のビームに分離する分離
光学系を設けることにより、マスクに照射されるレーザ
光のエネルギー密度が向上し、同じマスクを使用した場
合でも孔面積を大きくすることが可能となる。
(5) By providing the beam shaping optical system with a separation optical system that separates the light beam into a number of beams that match the number of rows of fly-eye lenses, the energy density of the laser light irradiated onto the mask is improved. However, even when using the same mask, it is possible to increase the hole area.

【0149】(6)本発明の孔開け加工機によって、イ
ンクを吐出して記録を行なう記録装置の吐出部のインク
吐出用の孔を開けた場合、インク吐出量および吐出方向
が均一となり、文字、図形等が鮮明で形崩れせず高精度
な記録が可能となる。
(6) When the hole punching machine of the present invention is used to make ink ejection holes in the ejection section of a recording device that performs printing by ejecting ink, the amount and direction of ink ejection will be uniform, and characters will be , it is possible to record figures etc. clearly and with high precision without losing their shape.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の孔開け加工機の一実施例を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a hole punching machine of the present invention.

【図2】図1に示す孔開け加工機の側面図である。FIG. 2 is a side view of the hole punching machine shown in FIG. 1;

【図3】孔開け加工後のワークWの一例を示す図であり
、(a),(b),(c)はそれぞれ、斜視図、断面図
および正面図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a work W after drilling, and (a), (b), and (c) are a perspective view, a sectional view, and a front view, respectively.

【図4】照明光学系の一例を示す図であり、(a)はそ
の光路を示す図、(b)は楕円マスクを示す図、(c)
は凹,凸シリンドリカルレンズの配置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an illumination optical system, in which (a) is a diagram showing its optical path, (b) is a diagram showing an elliptical mask, and (c) is a diagram showing an elliptical mask.
is a diagram showing the arrangement of concave and convex cylindrical lenses.

【図5】照明光学系のフライアイレンズの一例を示す図
であり、(a)は正面図、(b)は側面図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a fly-eye lens of the illumination optical system, with (a) being a front view and (b) being a side view.

【図6】照明光学系によるマスクへの照明光路の一例を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an illumination optical path to a mask by an illumination optical system.

【図7】マスクの一例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a mask.

【図8】位置決め治具の一例を示す図であり、(a)は
側面図、(b)はバキューム穴を示す平面図、(c)は
ワーク吸着機構を示すブロック図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a positioning jig, in which (a) is a side view, (b) is a plan view showing a vacuum hole, and (c) is a block diagram showing a work suction mechanism.

【図9】位置決め治具の突き当て機構の一例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a butting mechanism of a positioning jig.

【図10】透過照明系の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a transmitted illumination system.

【図11】ワークWの一例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an example of a work W. FIG.

【図12】測定光学系の一例を示す図であり、(a)は
平面図、(b)は調整手段を示す側面図、(c)はAF
回路を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a measurement optical system, in which (a) is a plan view, (b) is a side view showing an adjustment means, and (c) is an AF
It is a diagram showing a circuit.

【図13】画像処理系の溝位置測定の動作の一例を示す
フローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the groove position measurement operation of the image processing system.

【図14】(a),(b),(c)はインダストリアル
テレビに映した溝孔の像の一例を示す図であり、(d)
,(e),(f),(g)は溝孔の像の明るさを示す特
性図である。
[Fig. 14] (a), (b), and (c) are diagrams showing an example of an image of a slot projected on an industrial television, and (d)
, (e), (f), and (g) are characteristic diagrams showing the brightness of the image of the slot.

【図15】画像処理系におけるフィルタリング処理を説
明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining filtering processing in the image processing system.

【図16】オートハンドの一例を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing an example of an automatic hand.

【図17】インクジェットヘッドからインクを吐出して
形成した印字ドットの一例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an example of printed dots formed by ejecting ink from an inkjet head.

【図18】インクジェットヘッドの一例を示す図であり
、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of an inkjet head, in which (a) is a perspective view and (b) is a cross-sectional view.

【図19】インクジェットヘッドのインク吐出部の一例
を示す図であり、(a)は吐出口を示す正面図、(b)
は吐出口に通ずる溝孔を示す断面図である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of an ink ejection part of an inkjet head, in which (a) is a front view showing the ejection port, and (b)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a slot leading to a discharge port.

【図20】画像処理系の孔位置測定の動作の一例を示す
フローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart showing an example of the hole position measurement operation of the image processing system.

【図21】インダストリアルテレビに映した孔の像の一
例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing an example of an image of a hole projected on an industrial television.

【図22】インダストリアルテレビに映した孔の像の明
るさの頻度を示す特性図である。
FIG. 22 is a characteristic diagram showing the frequency of brightness of a hole image projected on an industrial television.

【図23】画像信号の2値化によって形成された孔の像
を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing an image of a hole formed by binarizing an image signal.

【図24】レーザ光によって開けた孔の一例を示す断面
図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing an example of a hole made by a laser beam.

【図25】レーザパワーと孔面積との関係を示す特性図
である。
FIG. 25 is a characteristic diagram showing the relationship between laser power and hole area.

【図26】レーザ光のパワーを測定するためのパワーセ
ンサーの一例を示す図であり、(a)はブロック図、(
b)は正面図、(c)はレーザ光源への印加電圧とレー
ザパワーとの関係を示す特性図である。
FIG. 26 is a diagram showing an example of a power sensor for measuring the power of laser light, in which (a) is a block diagram;
(b) is a front view, and (c) is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage applied to the laser light source and the laser power.

【図27】画像処理系の孔面積測定の動作の一例を示す
フローチャートである。
FIG. 27 is a flowchart showing an example of the operation of measuring the pore area of the image processing system.

【図28】レーザ光のパワーを測定するためのパワー測
定器の他の例を示すブロック図である。
FIG. 28 is a block diagram showing another example of a power measuring device for measuring the power of laser light.

【図29】マスクに対するレーザ光の照明分布を示す特
性図である。
FIG. 29 is a characteristic diagram showing the illumination distribution of laser light on a mask.

【図30】本発明の孔開け加工機の動作(前半)の一例
を示すフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing an example of the operation (first half) of the hole punching machine of the present invention.

【図31】本発明の孔開け加工機の動作(後半)の一例
を示すフローチャートである。
FIG. 31 is a flowchart showing an example of the operation (second half) of the hole punching machine of the present invention.

【図32】オートハンドによるワークの供給、排出およ
び位置決め治具による突き当て動作の一例を示すフロー
チャートである。
FIG. 32 is a flowchart illustrating an example of workpiece supply and discharge by the automatic hand and abutment operation by the positioning jig.

【図33】照明光学系の第2実施例を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing a second embodiment of the illumination optical system.

【図34】照明光学系のフライアイレンズに入射するレ
ーザ光の一例を示す正面図である。
FIG. 34 is a front view showing an example of laser light incident on the fly's eye lens of the illumination optical system.

【図35】照明光学系の第3実施例を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing a third example of the illumination optical system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10    レーザ光源 20    照明光学系 21    楕円マスク 22    凹シリンドリカルレンズ 23    凸シリンドリカルレンズ 24,261    凸レンズ 25    凹レンズ 26    フライアイレンズ 27    フィールドレンズ 30    マスク 31,113,211    マスク穴32    マ
スク位置調整機構 40    位置決め治具 50    投影光学系 51    縮小投影レンズ 60    透過照明系 61    光ファイバ 62    45°ミラー 63,64,408,409,410    エアーシ
リンダ 65,75,85    シャッター 66    ミラー 70,80    測定光学系 71,81    インダストリアルテレビ72,82
    対物レンズ 73,83    ハーフミラー 74,84    反射光学系 76,86    調整手段 77,87    オートフォーカスユニット90  
  装置フレーム 100    オートハンド 101,102    吸引口 103    オートハンドコントローラ110   
 パワーセンサ 111    パワーメータ 112    アルミマスク 114,191    ビームスプリッタ115,19
5    A/D変換器 120,761,762,763,861,862,8
63    移動ステージ 141    吐出口 142    オリフィスプレート 143    ヒータボード 144    配線材 161    出射径 162    入射径 190    パワー測定器 192    ラインセンサ 193    フィルタ 194    増幅器 200    制御系 201    表示器 202    RAM 203,204,205,207    インターフェ
ース206    移動系コントローラ 208,209    画像処理系 311,312    プリズム 401    バキューム穴 402    バキュームソレノイド 403    バキュームセンサ 404    位置決め基準
10 Laser light source 20 Illumination optical system 21 Elliptical mask 22 Concave cylindrical lens 23 Convex cylindrical lens 24, 261 Convex lens 25 Concave lens 26 Fly's eye lens 27 Field lens 30 Mask 31, 113, 211 Mask hole 32 Mask position adjustment mechanism 40 Positioning jig 50 Projection optical system 51 Reduction projection lens 60 Transmission illumination system 61 Optical fiber 62 45° mirror 63, 64, 408, 409, 410 Air cylinder 65, 75, 85 Shutter 66 Mirror 70, 80 Measurement optical system 71, 81 Industrial television 72, 82
Objective lenses 73, 83 Half mirrors 74, 84 Reflective optical systems 76, 86 Adjustment means 77, 87 Autofocus unit 90
Device frame 100 Auto hands 101, 102 Suction port 103 Auto hand controller 110
Power sensor 111 Power meter 112 Aluminum mask 114, 191 Beam splitter 115, 19
5 A/D converter 120, 761, 762, 763, 861, 862, 8
63 Movement stage 141 Discharge port 142 Orifice plate 143 Heater board 144 Wiring material 161 Output diameter 162 Input diameter 190 Power measuring device 192 Line sensor 193 Filter 194 Amplifier 200 Control system 201 Display 202 RAM 203, 204, 205, 207 Interface 206 Movement System controllers 208, 209 Image processing systems 311, 312 Prism 401 Vacuum hole 402 Vacuum solenoid 403 Vacuum sensor 404 Positioning reference

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エキシマレーザからの照射によってワ
ークに所定形状の孔を開ける孔開け加工機において、ワ
ークに開ける孔に対応して所定の微細孔が形成され、該
微細孔を介して前記エキシマレーザからのレーザ光を前
記ワーク側へ透過するマスクと、該マスクの微細孔を介
して前記ワークに所定形状の光像を投影する投影光学系
と、ワーク位置を測定して該ワークを移動させる、光学
的手段による測定系および移動系とを具備していること
を特徴とする孔開け加工機。
1. A drilling machine that makes a hole of a predetermined shape in a workpiece by irradiation from an excimer laser, in which a predetermined fine hole is formed corresponding to the hole to be drilled in the workpiece, and the excimer laser beam passes through the fine hole. a mask that transmits laser light from the mask to the workpiece side; a projection optical system that projects an optical image of a predetermined shape onto the workpiece through microscopic holes in the mask; and a projection optical system that measures the position of the workpiece and moves the workpiece. A hole punching machine characterized by being equipped with a measuring system and a moving system using optical means.
【請求項2】  投影光学系がテレセントリック光学系
を含んでいることを特徴とする請求項1記載の孔開け加
工機。
2. The drilling machine according to claim 1, wherein the projection optical system includes a telecentric optical system.
【請求項3】  ワークを、エキシマレーザ側から照明
する照明光学系を有し、測定系が前記ワークの反エキシ
マレーザ側に配置されていることを特徴とする請求項1
あるいは2記載の孔開け加工機。
3. The method according to claim 1, further comprising an illumination optical system for illuminating the workpiece from the excimer laser side, and a measurement system disposed on the side of the workpiece opposite to the excimer laser.
Or the hole punching machine described in 2.
【請求項4】  ワークを、反エキシマレーザ側から照
明する照明光学系を有することを特徴とする請求項3記
載の孔開け加工機。
4. The drilling machine according to claim 3, further comprising an illumination optical system that illuminates the workpiece from the side opposite to the excimer laser.
【請求項5】  エキシマレーザとマスクとの間のレー
ザ光路上に、フライアイレンズおよびフィールドレンズ
を、エキシマレーザ側から順に配置するとともに、前記
エキシマレーザとフライアイレンズとの間のレーザ光路
上に、前記エキシマレーザが発するレーザ光を、前記フ
ライアイレンズに合ったビームに整形するビーム整形光
学系を配置したことを特徴とする請求項1,2,3ある
いは4記載の孔開け加工機。
5. A fly-eye lens and a field lens are arranged in order from the excimer laser side on the laser optical path between the excimer laser and the mask, and on the laser optical path between the excimer laser and the fly-eye lens. 5. The drilling machine according to claim 1, further comprising a beam shaping optical system for shaping the laser light emitted by the excimer laser into a beam that matches the fly's eye lens.
【請求項6】  ビーム整形光学系は、レーザ光を、そ
のレーザ光軸とマスクの微細孔の並び方向とでつくる平
面に対して垂直な方向に、フライアイレンズの列数にあ
った数のビームに分離する分離光学系を有することを特
徴とする請求項5記載の孔開け加工機。
6. The beam shaping optical system directs the laser beam in a direction perpendicular to the plane formed by the laser optical axis and the direction in which the fine holes of the mask are arranged, in a number corresponding to the number of rows of fly-eye lenses. 6. The drilling machine according to claim 5, further comprising a separation optical system that separates the beam into beams.
【請求項7】  ビーム整形光学系の分離光学系をプリ
ズムで構成したことを特徴とする請求項6記載の孔開け
加工機。
7. The hole punching machine according to claim 6, wherein the separation optical system of the beam shaping optical system is constituted by a prism.
【請求項8】  ワークがインクを吐出して記録を行な
う記録装置のインク吐出部であり、該ワークにインク吐
出用の孔を開けることを特徴とする請求項1,2,3,
4,5,6あるいは7記載の孔開け加工機。
8. The workpiece of claim 1, 2, 3, or 3, wherein the workpiece is an inkjet section of a recording device that performs recording by discharging ink, and the workpiece is provided with holes for inkjet.
The hole punching machine according to 4, 5, 6 or 7.
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