JPH11133320A - Optical device, optical working machine using the optical device and method for controlling optical beam irradiation of the machine - Google Patents

Optical device, optical working machine using the optical device and method for controlling optical beam irradiation of the machine

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Publication number
JPH11133320A
JPH11133320A JP9312813A JP31281397A JPH11133320A JP H11133320 A JPH11133320 A JP H11133320A JP 9312813 A JP9312813 A JP 9312813A JP 31281397 A JP31281397 A JP 31281397A JP H11133320 A JPH11133320 A JP H11133320A
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JP
Japan
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mask
image
pattern
optical
light beam
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Pending
Application number
JP9312813A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Sekizawa
紀之 堰澤
Kazuaki Sajiki
一明 桟敷
Yoshiyuki Niwatsukino
義行 庭月野
Hironobu Ishimabuse
広信 石間伏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11133320A publication Critical patent/JPH11133320A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device capable of improving the using efficiency of optical beams, an optical working machine using the optical device and method for controlling the irradiation of optical beams in the machine. SOLUTION: A mask 4 having a prescribed pattern 4a for transmitting an optical beam on its optical axis and an image rotator 2 arranged on the back-and-force position of the mask 4 so as to be rotated around the optical axis and capable of rotating an image of an optical beam in accordance with its rotated angle are used for the optical device. The mask 4 is set up or rotated so that the using efficiency of an optical beam from a light source is improved, the direction of an image transmitted through the pattern 4a is rotated by the rotator 2 to irradiate a work 7 with the image. Or the mask 4 is set up or rotated so that an image of the pattern 4a is turned to a prescribed direction on a prescribed irradiation position of the work 7, an optical beam from the light source is rotated by the rotator 2 so that the using efficiency of the beam is improved in accordance with the mask direction C1 of the mask 4 to irradiate the pattern 4a with the beam and it is also avaiable to irradiate the work 7 with the image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームの利用効
率が高められる光学装置、これを用いた光加工機及びそ
の光ビーム照射制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device capable of improving the utilization efficiency of a light beam, an optical processing machine using the same, and a method of controlling the irradiation of the light beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビーム等の光ビームの光軸に垂直
な断面形状は、通常、例えばレーザの種類やレーザ発振
器の特性などの光源の種類や特性に起因して所定の形状
を有しているものが多い。例えば、エキシマレーザ装置
から出射されるレーザビームの断面は長方形である場合
が多い。そして、この光ビームを所定形状のパターンを
有するマスクを透過させた後に、加工対象のワークに照
射して、マーキング、エッチング、半導体露光、あるい
はアニーリング等を行うようにしている。
2. Description of the Related Art A cross section perpendicular to the optical axis of a light beam such as a laser beam usually has a predetermined shape due to the type and characteristics of a light source such as the type of laser and the characteristics of a laser oscillator. There are many things. For example, the cross section of a laser beam emitted from an excimer laser device is often rectangular. Then, after this light beam is transmitted through a mask having a pattern of a predetermined shape, the light beam is irradiated on a work to be processed, and marking, etching, semiconductor exposure, annealing, or the like is performed.

【0003】例えばエキシマレーザを用いてマーキング
を行う方法は従来から広く使用されており、一般的には
マーキングする図形や文字等が描かれたマスクを用いた
ものが良く知られている。図14はマスクを用いた従来
のマーキング方法の説明図であり、以下同図に基づいて
従来技術を説明する。図示しないレーザ発振器から出射
されたレーザビーム1aはマスク41のパターンを透過
して集光レンズ43に入射し、この集光レンズ43の出
射光は加工ステージ6の上面に設置されたワーク7の表
面に照射される。マスク41は、光軸に直交する方向
(図示でU軸方向)及び光軸に平行な方向(図示でV軸
方法)に移動可能なマスク移動ステージ42の上部に設
置されている。また、集光レンズ43は光軸方向(図示
でZ軸方向)に移動可能なレンズ移動ステージ44に取
り付けられており、加工ステージ6は前記Z軸方向に直
交するX軸方向及びY軸方向にそれぞれ移動可能なX軸
駆動手段8及びY軸駆動手段9により取り付けられてい
る。そして、加工ステージ6を駆動してワーク7を所定
位置に移動させ、マスク4の所定のパターンを透過した
レーザビームを集光レンズ43により縮小又は拡大して
ワーク7の前記所定位置にマーキングするようになって
いる。
For example, a method of performing marking using an excimer laser has been widely used, and a method using a mask on which figures, characters, and the like to be marked are generally well known is well known. FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional marking method using a mask, and the conventional technology will be described below with reference to FIG. The laser beam 1a emitted from a laser oscillator (not shown) passes through the pattern of the mask 41 and enters the condenser lens 43. The light emitted from the condenser lens 43 is emitted from the surface of the work 7 placed on the upper surface of the processing stage 6. Is irradiated. The mask 41 is mounted on an upper part of a mask moving stage 42 that can move in a direction perpendicular to the optical axis (U-axis direction in the drawing) and in a direction parallel to the optical axis (V-axis method in the drawing). The condenser lens 43 is attached to a lens moving stage 44 that can move in the optical axis direction (Z axis direction in the figure), and the processing stage 6 moves in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to the Z axis direction. They are attached by movable X-axis driving means 8 and Y-axis driving means 9, respectively. Then, the processing stage 6 is driven to move the work 7 to a predetermined position, and the laser beam transmitted through the predetermined pattern of the mask 4 is reduced or enlarged by the condenser lens 43 to mark the predetermined position of the work 7. It has become.

【0004】マスク41には例えば図15に示すような
複数のパターン41a,41b,41c,41dが前記
U軸方向に配列されており、これらのパターンにはマー
キングすべき図形、絵柄又は文字等が描かれている。加
工時には、各マーキング位置(前記加工ステージ6の各
移動位置)に対応するパターンが光軸上に来るように前
記マスク移動ステージ42が制御され、このパターンを
透過したレーザビームがワーク7にマーキングされるよ
うになっている。
A plurality of patterns 41a, 41b, 41c, 41d as shown in FIG. 15, for example, are arranged on the mask 41 in the U-axis direction. It is drawn. At the time of processing, the mask moving stage 42 is controlled such that a pattern corresponding to each marking position (each moving position of the processing stage 6) is on the optical axis, and the laser beam transmitted through this pattern is marked on the work 7. It has become so.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにマスク41を用いた従来のマーキング方法におい
ては、マスク41の複数のパターン41a,41b,4
1c,41dの内いずれかを選択したとしても、これに
照射するレーザビームの断面の長手方向は常に一定にな
っており、前記パターンに対してレーザビームの利用効
率が悪いという問題が生じている。すなわち、図16に
示すように、レーザビームが透過するマスク41の開口
部Hの形状が縦長であって、かつ、この長手方向(以後
マスク方向と呼ぶ)C1 がレーザビームの断面の長手方
向C0 に対して光軸の回りに所定角度αだけ回転してい
る場合でも、レーザビームを前記断面の長手方向C0 を
回転させずにそのまま前記開口部Hに照射している。し
たがって、もし仮に、同図に示すように、この開口部H
がレーザビームの断面の範囲内に入らないときには、こ
の開口部Hを全てカバーするように位置をずらして複数
回の照射を行わなければならない。この結果、非常に照
射回数が多くなるので、ワーク7の全照射に要する加工
時間が非常にかかると共に、レーザビームの内利用され
ない無駄な部分が生じるので、レーザビームの利用効率
が非常に悪いという問題がある。
However, in the conventional marking method using the mask 41 as described above, a plurality of patterns 41a, 41b, 4
Even if one of 1c and 41d is selected, the longitudinal direction of the cross section of the laser beam applied to it is always constant, and there is a problem that the efficiency of using the laser beam with respect to the pattern is low. . That is, as shown in FIG. 16, the shape of the opening H of the mask 41 through which the laser beam passes is vertically long, and this longitudinal direction (hereinafter referred to as the mask direction) C1 is the longitudinal direction C0 of the cross section of the laser beam. Even when the laser beam is rotated by a predetermined angle α around the optical axis, the laser beam is irradiated onto the opening H without rotating the longitudinal direction C0 of the cross section. Therefore, if the opening H is formed as shown in FIG.
When the laser beam does not fall within the range of the cross section of the laser beam, it is necessary to perform the irradiation a plurality of times while shifting the position so as to cover the entire opening H. As a result, the number of times of irradiation becomes extremely large, so that the processing time required for the whole irradiation of the work 7 is extremely long, and there is a useless portion of the laser beam which is not used, so that the use efficiency of the laser beam is extremely low. There's a problem.

【0006】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、光ビームの利用効率を高められる光学装
置、これを用いた光加工機及びその光ビーム照射制御方
法を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical device capable of improving the utilization efficiency of a light beam, an optical processing machine using the same, and a light beam irradiation control method therefor. It is an object.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光源か
らの光ビームによる像を所定の照射位置に形成する光学
装置において、光ビームを透過する所定のパターン4a
を光軸上に有するマスク4と、前記光軸を中心に回転可
能に設けられると共に、前記マスク4のパターン4aを
通過した光ビームの像をこの回転した角度に応じて回転
させるイメージローテータ2とを備えた構成としてい
る。
Means for Solving the Problems, Functions and Effects In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an optical device for forming an image by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position. Predetermined pattern 4a transmitting light beam
A mask 4 on the optical axis, and an image rotator 2 provided rotatably about the optical axis and rotating the image of the light beam passing through the pattern 4a of the mask 4 according to the rotated angle. Is provided.

【0008】請求項1に記載の発明によると、この光学
装置は、マスクの所定のパターンを透過した光ビームの
像をイメージローテータによって所定の角度に回転させ
ることができる。したがって、この光学装置を用いて、
光源に対して前記パターンを透過する光量が多くなる方
向にマスクを設置し、かつ、このマスクを透過した光ビ
ームの像をイメージローテータによって所望方向に回転
させることによって、光ビームの利用効率を高くできる
と共に、パターンの像をワークの所定位置に所定方向に
向けて形成できるようになる。この結果、光ビームの利
用効率を高めて、光加工等に使用する際に生産性を向上
することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the optical device can rotate the image of the light beam transmitted through the predetermined pattern of the mask to a predetermined angle by the image rotator. Therefore, using this optical device,
A mask is installed in a direction in which the amount of light transmitted through the pattern with respect to the light source increases, and an image of the light beam transmitted through the mask is rotated in a desired direction by an image rotator, thereby increasing the efficiency of use of the light beam. At the same time, an image of the pattern can be formed at a predetermined position on the workpiece in a predetermined direction. As a result, it is possible to improve the use efficiency of the light beam and to improve the productivity when the light beam is used for optical processing or the like.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
光学装置において、前記マスク4は前記光軸を中心に回
転可能に設けられている。
According to a second aspect of the present invention, in the optical device of the first aspect, the mask 4 is provided so as to be rotatable about the optical axis.

【0010】請求項2に記載の発明によると、マスクが
光軸を中心に回転可能に構成されているので、このマス
クに入射される光ビームの利用効率が向上するように、
マスクのパターンの形状に基づいて、マスク方向すなわ
ちパターンの長手方向を回転させることができる。例え
ば、光ビームの断面が長方形の場合には、光ビームの利
用効率を向上させるために、マスク方向を光ビーム断面
の長手方向と一致するように回転させればよい。これに
より、マスク方向がどの方向を向いていても、光ビーム
の利用効率を向上させることができる。この結果、請求
項1記載の発明の効果に加えて、マスクのパターン設計
において制約条件が緩和されて、設計作業が容易とな
る。
According to the second aspect of the present invention, since the mask is configured to be rotatable about the optical axis, the use efficiency of the light beam incident on the mask is improved.
The mask direction, that is, the longitudinal direction of the pattern can be rotated based on the shape of the pattern of the mask. For example, when the cross section of the light beam is rectangular, the mask direction may be rotated so as to coincide with the longitudinal direction of the light beam cross section in order to improve the utilization efficiency of the light beam. Thus, the efficiency of use of the light beam can be improved regardless of the direction of the mask. As a result, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the constraints in the pattern design of the mask are relaxed, and the design work is facilitated.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
記載の光学装置を備え、前記光源からの光ビームの利用
効率が高くなるように前記マスク4のパターン4aを設
置又は回転し、前記イメージローテータ2の回転を制御
してこのパターン4aを透過した像を所定方向に回転
し、ワーク7を加工する光加工機である。
[0011] The invention described in claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
The optical device described above, the pattern 4a of the mask 4 is installed or rotated so as to increase the use efficiency of the light beam from the light source, and the image transmitted through the pattern 4a by controlling the rotation of the image rotator 2 Is an optical processing machine that rotates the workpiece in a predetermined direction to process the work 7.

【0012】請求項3に記載の発明によると、請求項1
又は2記載の光学装置を用いて光加工機を構成し、光ビ
ームの利用効率が高くなるように、すなわちパターンの
長手方向が光ビームの長手方向と一致するように、光ビ
ームの光軸に対してマスクのパターンを設置し、あるい
は回転させ、そして、このパターンの像を入力するイメ
ージローテータの回転を制御して、ワークに前記像が所
定方向を向くように加工することができる。これによっ
て、光加工機の光ビームの利用効率が高くなり、加工時
の生産性を向上できる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 1 of the present invention,
Or, configure an optical processing machine by using the optical device according to 2, so that the utilization efficiency of the light beam is high, that is, so that the longitudinal direction of the pattern matches the longitudinal direction of the light beam, the optical axis of the light beam On the other hand, the pattern of the mask is set or rotated, and the rotation of the image rotator for inputting the image of the pattern is controlled so that the workpiece can be processed so that the image is oriented in a predetermined direction. Thereby, the utilization efficiency of the light beam of the optical processing machine is increased, and the productivity at the time of processing can be improved.

【0013】請求項4に記載の発明は、請求項3記載の
光加工機において、ワーク7の所定照射位置での前記パ
ターン4aの像の予め設定された回転角度に基づいて、
前記イメージローテータ2の回転を制御する制御器10
を備えた構成としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical processing machine according to the third aspect, based on a preset rotation angle of the image of the pattern 4a at a predetermined irradiation position of the workpiece 7.
A controller 10 for controlling the rotation of the image rotator 2
Is provided.

【0014】請求項4に記載の発明によってなる光加工
機は、ワークの所定位置にマスクのパターンの像を照射
する際のこの像の回転角度を前記所定位置毎に対応させ
て予め設定しておき、この設定された所定位置及び回転
角度に基づいて、イメージローテータの回転を制御する
制御器を備えている。したがって、マスク方向が異なる
多種類のマスクを使用して自動的に光加工することがで
きるようになり、光加工機の自動化への対応が容易とな
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical processing machine, when a predetermined pattern on the workpiece is irradiated with the image of the mask pattern, the rotation angle of the image is set in advance in correspondence with each of the predetermined patterns. And a controller for controlling the rotation of the image rotator based on the set predetermined position and rotation angle. Therefore, the optical processing can be automatically performed using various types of masks having different mask directions, and it is easy to respond to automation of the optical processing machine.

【0015】請求項5に記載の発明は、光源からの光ビ
ームによる像を所定の照射位置に形成する光学装置にお
いて、前記光ビームの光軸を中心に回転可能に設けられ
ると共に、前記光ビームをこの回転した角度に応じて回
転させて通過させるイメージローテータ2と、このイメ
ージローテータ2を通過した光ビームを透過する所定の
パターン4aを光軸上に有するマスク4とを備えた構成
としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical device for forming an image by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position, wherein the optical device is provided rotatably around an optical axis of the light beam and the light beam. The image rotator 2 is rotated in accordance with the angle of rotation and passes therethrough, and a mask 4 having a predetermined pattern 4a on the optical axis for transmitting a light beam passing through the image rotator 2 is provided.

【0016】請求項5に記載の発明によると、この光学
装置は、光源からの光ビームをイメージローテータによ
って所定方向に回転させ、この回転させた光ビームをマ
スクの所定のパターンに照射して透過させることができ
る。したがって、この光学装置を用いて、ワークの所定
位置に所定方向でパターンの像を照射するようにマスク
を設置し、このマスクの方向に応じて前記パターンを透
過する光量が多くなる方向に光ビームがマスクに入射す
るように、光源からの光ビームをイメージローテータに
よって回転させることによって、光ビームの利用効率を
高くし、かつ、パターンの像をワークの所定位置に所定
方向に向けて形成できるようになる。この結果、光ビー
ムの利用効率を高めて、光加工等に使用する際に生産性
を向上することが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, in this optical device, a light beam from a light source is rotated in a predetermined direction by an image rotator, and the rotated light beam is irradiated on a predetermined pattern of a mask and transmitted. Can be done. Therefore, using this optical device, a mask is set so as to irradiate a pattern image on a predetermined position of a work in a predetermined direction, and a light beam is transmitted in a direction in which the amount of light transmitted through the pattern increases in accordance with the direction of the mask. By rotating the light beam from the light source by the image rotator so that the light is incident on the mask, the utilization efficiency of the light beam is increased, and an image of the pattern can be formed at a predetermined position on the workpiece in a predetermined direction. become. As a result, it is possible to improve the use efficiency of the light beam and to improve the productivity when the light beam is used for optical processing or the like.

【0017】請求項6に記載の発明は、請求項5記載の
光学装置において、前記マスク4は前記光軸を中心に回
転可能に設けられている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical device of the fifth aspect, the mask 4 is provided so as to be rotatable about the optical axis.

【0018】請求項6に記載の発明によると、マスクが
光軸を中心に回転可能に構成されているので、ワークの
所定の照射位置における前記パターンの像の方向に対応
して、マスク方向すなわちパターンの長手方向を回転さ
せることができる。このとき、光源からの光ビームをイ
メージローテータにより回転させてこのマスクに入射す
る際、光ビームの利用効率が向上するように回転させ
る。例えば、光ビームの断面が長方形の場合には、光ビ
ームの利用効率を向上させるために、マスク方向と光ビ
ーム断面の長手方向とが一致するようにイメージローテ
ータを回転させればよい。これにより、照射位置での像
の方向、つまりマスク方向がどの方向を向いていても、
光ビームの利用効率を向上させて、かつ、ワークの所定
位置に像を形成することができる。この結果、請求項5
記載の発明の効果に加えて、マスクのパターン設計にお
いて制約条件が緩和されて、設計作業が容易となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the mask is configured to be rotatable around the optical axis, the mask direction, that is, the mask direction, that is, the direction of the image of the pattern at a predetermined irradiation position of the workpiece is set. The longitudinal direction of the pattern can be rotated. At this time, when the light beam from the light source is rotated by the image rotator and is incident on the mask, the light beam is rotated so as to improve the utilization efficiency of the light beam. For example, when the cross section of the light beam is rectangular, the image rotator may be rotated so that the mask direction and the longitudinal direction of the cross section of the light beam coincide with each other in order to improve the utilization efficiency of the light beam. Thereby, regardless of the direction of the image at the irradiation position, that is, the direction of the mask,
The utilization efficiency of the light beam can be improved, and an image can be formed at a predetermined position on the work. As a result, claim 5
In addition to the effects of the invention described above, constraints in the mask pattern design are relaxed, and the design work is facilitated.

【0019】請求項7に記載の発明は、請求項5又は6
記載の光学装置において、前記イメージローテータ2を
回転させる角度は、前記マスク4を回転させる角度の1
/2であるようにしている。
The invention described in claim 7 is the fifth or sixth invention.
In the optical device described above, the angle for rotating the image rotator 2 is one of the angles for rotating the mask 4.
/ 2.

【0020】請求項7に記載の発明によると、イメージ
ローテータを通過した像の回転角度は、イメージローテ
ータ自身の回転角度の2倍となることを考慮して、マス
クを回転させる角度の1/2だけイメージローテータを
回転させるように制御することにより、常にマスクの回
転角度に応じてビームの利用効率が大きくなるように照
射を制御することができる。したがって、請求項5又は
6と同様に、この光学装置が光加工に利用される際の生
産性が向上し、またマスク設計時の制約条件を少なくし
て設計が容易となる。
According to the seventh aspect of the present invention, considering that the rotation angle of the image passing through the image rotator is twice the rotation angle of the image rotator itself, it is の of the rotation angle of the mask. By controlling only the image rotator to rotate, it is possible to control the irradiation so that the beam use efficiency is always increased according to the rotation angle of the mask. Therefore, as in the case of the fifth or sixth aspect, the productivity when this optical device is used for optical processing is improved, and the design is facilitated by reducing the constraints when designing the mask.

【0021】請求項8に記載の発明は、請求項5,6又
は7記載の光学装置を備え、ワーク7の所定加工位置で
の像の方向と一致するように前記マスク4のパターン4
aを設置又は回転し、前記光源からの光ビームの利用効
率が高くなるように前記イメージローテータ2の回転を
制御してこのマスク4に照射し、このマスク4のパター
ン4aを透過した像をワーク7に加工する光加工機であ
る。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the optical device according to the fifth, sixth or seventh aspect, wherein the pattern 4 of the mask 4 is aligned with an image direction of the workpiece 7 at a predetermined processing position.
a is set or rotated, the rotation of the image rotator 2 is controlled so that the use efficiency of the light beam from the light source is increased, and the mask 4 is irradiated with the image. 7 is an optical processing machine.

【0022】請求項8に記載の発明によると、請求項
5,6又は7記載の光学装置を用いて光加工機を構成
し、光ビームの利用効率が高くなるように、イメージロ
ーテータを回転し、このイメージローテータの通過光を
マスクに照射する。これによって、ワークの所定位置に
所定の方向でパターンの像を加工するときに、光ビーム
の利用効率を大きくすることができるので、加工時の生
産性を向上できる。
According to an eighth aspect of the present invention, an optical processing machine is configured by using the optical device according to the fifth, sixth or seventh aspect, and the image rotator is rotated so that the light beam utilization efficiency is increased. The light passing through the image rotator is irradiated on the mask. Accordingly, when processing a pattern image at a predetermined position on a workpiece in a predetermined direction, the efficiency of use of the light beam can be increased, so that productivity during processing can be improved.

【0023】請求項9に記載の発明は、請求項8記載の
光加工機において、ワーク7の所定照射位置での前記パ
ターン4aの像の予め設定された回転角度に基づいて、
前記マスク4のパターン4aを設定又は回転させ、この
パターン4aの長手方向に応じて光ビームの利用効率が
高くなるように前記イメージローテータ2の回転を制御
する制御器10を備えた構成としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical processing machine according to the eighth aspect, based on a preset rotation angle of the image of the pattern 4a at a predetermined irradiation position of the workpiece 7.
A configuration is provided that includes a controller 10 that sets or rotates the pattern 4a of the mask 4 and controls the rotation of the image rotator 2 so that the utilization efficiency of the light beam increases in accordance with the longitudinal direction of the pattern 4a.

【0024】請求項9に記載の発明によると、光加工機
の制御器には、ワークの所定位置でのパターンの像の回
転角度がこの所定位置毎に対応させて予め設定されてお
り、この設定された各所定位置と回転角度に基づいて、
マスクの回転、及びイメージローテータの回転を制御し
ている。したがって、パターンの長手方向つまりマスク
方向が異なる多種類のマスクを使用する場合でも、常に
このマスク方向に応じて光ビームの利用効率が高くなる
ようにマスクに光ビームを照射して自動的に光加工する
ことができるようになり、光加工機の自動化への対応が
容易となる。
According to the ninth aspect of the present invention, the rotation angle of the image of the pattern at a predetermined position of the work is preset in the controller of the optical processing machine in correspondence with each of the predetermined positions. Based on each set predetermined position and rotation angle,
The rotation of the mask and the rotation of the image rotator are controlled. Therefore, even when using various types of masks having different longitudinal directions, that is, different mask directions, the mask is automatically irradiated with a light beam so that the use efficiency of the light beam is always increased according to the mask direction. Processing can be performed, and it is easy to respond to automation of the optical processing machine.

【0025】請求項10に記載の発明は、請求項3,
4,8又は9記載の光加工機において、前記加工すべき
像のワーク7への照射位置を移動させる照射位置移動手
段を備えた構成としている。
The invention according to claim 10 is the third invention.
10. The optical processing machine according to 4, 8, or 9, further comprising an irradiation position moving means for moving an irradiation position of the image to be processed onto the work 7.

【0026】請求項10に記載の発明によると、光加工
機は、加工すべき像を照射位置移動手段によりワークの
所定の照射位置に移動させるようにしている。これによ
って、ワークの所望位置に像を加工することができるの
で、多品種のワークに対して光加工することが可能とな
る。したがって、光加工機の生産性を向上できる。
According to the tenth aspect of the present invention, in the optical processing machine, the image to be processed is moved to the predetermined irradiation position of the work by the irradiation position moving means. Thus, an image can be processed at a desired position of the work, so that optical processing can be performed on a wide variety of works. Therefore, the productivity of the optical processing machine can be improved.

【0027】請求項11に記載の発明は、請求項10記
載の光加工機において、前記照射位置移動手段は、前記
ワーク7を移動させて位置決めする加工ステージ6であ
る。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the optical processing machine according to the tenth aspect, the irradiation position moving means is a processing stage 6 for moving and positioning the work 7.

【0028】請求項11に記載の発明によると、ワーク
を載置して移動し位置決めする加工ステージを使用し
て、像のワークへの照射位置を移動しているので、この
照射位置移動が容易となる。したがって、前記請求項1
0記載の発明の効果と同様に、多品種のワークに対して
光加工することが可能となり、生産性が向上する。そし
て、さらに、通常の光学機器等で使われる加工ステージ
の使用により、構成が容易となる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the irradiation position of the image on the work is moved by using the processing stage for placing and moving and positioning the work, so that the movement of the irradiation position is easy. Becomes Therefore, the claim 1
Similarly to the effect of the invention described in No. 0, optical processing can be performed on a wide variety of workpieces, and productivity is improved. Further, the configuration is facilitated by using a processing stage used in ordinary optical equipment and the like.

【0029】請求項12に記載の発明は、請求項10記
載の光加工機において、前記照射位置移動手段は、前記
加工すべき像をワーク7に転写するテレセントリックレ
ンズを光軸に垂直方向に移動させて位置決めする手段で
ある。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the optical processing machine of the tenth aspect, the irradiation position moving means moves a telecentric lens for transferring the image to be processed onto the work 7 in a direction perpendicular to the optical axis. This is the means for positioning.

【0030】請求項12に記載の発明によると、ワーク
に加工すべき像をワークに転写するテレセントリックレ
ンズを光軸に垂直方向に移動し位置決めすることによ
り、像のワークへの照射位置を移動しているので、この
照射位置移動が容易となる。したがって、前記請求項1
0記載の発明の効果と同様に、多品種のワークに対して
光加工することが可能となり、生産性が向上する。そし
て、さらに、通常の光学機器等で使われるテレセントリ
ックレンズの使用により、構成が容易となる。
According to the twelfth aspect, the telecentric lens for transferring the image to be processed on the work to the work is moved and positioned in the direction perpendicular to the optical axis, so that the irradiation position of the image on the work is moved. Therefore, the irradiation position can be easily moved. Therefore, the claim 1
Similarly to the effect of the invention described in No. 0, optical processing can be performed on a wide variety of workpieces, and productivity is improved. Further, the use of a telecentric lens used in an ordinary optical device or the like further facilitates the configuration.

【0031】請求項13に記載の発明は、光源からの光
ビームによるマスク4のパターン4aの像をワーク7の
所定の照射位置に加工する光加工機の光ビーム照射制御
方法において、光ビームの利用効率が高くなるように前
記マスク4のパターン4aを設置又は回転し、このパタ
ーン4aを透過した像の方向をイメージローテータ2に
よって回転させてこの像をワーク7に照射する方法とし
ている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a light beam irradiation control method of an optical processing machine for processing an image of a pattern 4a of a mask 4 by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position on a work 7. The pattern 4a of the mask 4 is set or rotated so that the utilization efficiency is increased, and the direction of the image transmitted through the pattern 4a is rotated by the image rotator 2 to irradiate the image onto the work 7.

【0032】請求項13に記載の発明によると、光源か
らの光ビームの利用効率が高くなるようにマスクを設置
又は回転し、このマスクのパターンを透過した像の方向
をイメージローテータにより回転し、この像をワークに
照射することができる。これにより、前記パターンを透
過する光ビームの量を多くして利用効率を高めると共
に、ワークの所定位置に所定パターンを照射できるよう
になり、光加工時の生産性を向上することができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the mask is installed or rotated so that the utilization efficiency of the light beam from the light source is increased, and the direction of the image transmitted through the mask pattern is rotated by the image rotator. This image can be irradiated on the work. Thus, the amount of the light beam transmitted through the pattern is increased to increase the utilization efficiency, and the predetermined position of the workpiece can be irradiated with the predetermined pattern, so that the productivity at the time of optical processing can be improved.

【0033】請求項14に記載の発明は、光源からの光
ビームによるマスク4のパターン4aの像をワーク7の
所定の照射位置に加工する光加工機の光ビーム照射制御
方法において、前記マスク4のパターン4aの像が前記
ワーク7の所定照射位置で所定方向を向くように前記マ
スク4を設置又は回転し、このパターン4aの長手方向
に応じて前記光源からの光ビームの利用効率が高くなる
ようにこの光ビームをイメージローテータ2によって回
転させて前記パターン4aに照射し、この像をワーク7
に照射する方法としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a light beam irradiation control method of an optical processing machine for processing an image of a pattern 4a of a mask 4 by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position of a work 7. The mask 4 is installed or rotated so that the image of the pattern 4a is directed in a predetermined direction at a predetermined irradiation position of the work 7, and the utilization efficiency of the light beam from the light source increases according to the longitudinal direction of the pattern 4a. The light beam is rotated by the image rotator 2 to irradiate the pattern 4a as described above.
Irradiation method.

【0034】請求項14に記載の発明によると、マスク
のパターンの長手方向つまりマスク方向をワークに加工
すべき像の方向に応じて回転し、このマスク方向に対応
させてイメージローテータを回転して光源からの光ビー
ムを回転し、パターンを透過する光ビームの量が多くな
るようにしてワークに照射している。これにより、光源
からの光ビームの利用効率を高めると共に、ワークの所
定位置に所定パターンを照射できるようになり、光加工
時の生産性を向上することができる。
According to the present invention, the longitudinal direction of the mask pattern, that is, the mask direction is rotated in accordance with the direction of the image to be processed on the workpiece, and the image rotator is rotated in accordance with the mask direction. The light beam from the light source is rotated to irradiate the work such that the amount of the light beam transmitted through the pattern is increased. Thus, the use efficiency of the light beam from the light source can be increased, and a predetermined pattern on the workpiece can be irradiated with the predetermined pattern, so that the productivity at the time of optical processing can be improved.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に、実施形態を図面を参照し
て詳細に説明する。図1は第1実施形態に係わる光加工
機の要部構成図を示しており、ここでは、レーザマーカ
のようなレーザ加工機を例にとって説明する。なお、本
発明に係わる装置は、レーザエッチングやアニ−リング
等にも適用可能である。レーザ発振器1は、例えばエキ
シマレーザ発振器のように所定の断面形状のレーザビー
ム1aを出射する発振器からなり、このレーザビーム1
aをイメージローテータ2の入射面2aに入射する。イ
メージローテータ2は、この入射したレーザビーム1a
を光軸を中心に所定の回転角度に回転させるための光学
素子であり、出射面2bから出射したレーザビーム1b
をマスク4に照射している。マスク4は、例えばマーキ
ングすべき図形や文字等が描かれ、かつ、この描かれた
図形等の部分のみがレーザビーム1bを透過するパター
ン4aを有しており、このパターン4aは例えば開口
部、又は液晶マスク等による透過素子などから構成され
ている。このパターン4aを透過したレーザビーム1c
はテレセントリックレンズ等からなる集光レンズ5によ
り縮小又は拡大され、加工ステージ6の上面に設置され
たワーク7に照射される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an optical processing machine according to the first embodiment. Here, a laser processing machine such as a laser marker will be described as an example. The apparatus according to the present invention is also applicable to laser etching, annealing, and the like. The laser oscillator 1 includes an oscillator such as an excimer laser oscillator that emits a laser beam 1a having a predetermined sectional shape.
a is incident on the incident surface 2 a of the image rotator 2. The image rotator 2 receives the incident laser beam 1a.
Is an optical element for rotating the laser beam at a predetermined rotation angle about the optical axis, and the laser beam 1b emitted from the emission surface 2b
Is irradiated on the mask 4. The mask 4 has a pattern 4a on which, for example, a figure or a character to be marked is drawn, and only the drawn figure or the like has a pattern 4a that transmits the laser beam 1b. Alternatively, it is constituted by a transmissive element using a liquid crystal mask or the like. The laser beam 1c transmitted through the pattern 4a
Is reduced or enlarged by a condenser lens 5 composed of a telecentric lens or the like, and is irradiated on a work 7 installed on an upper surface of a processing stage 6.

【0036】加工ステージ6は直交する2軸(図示のX
軸,Y軸)方向に移動可能に設けられており、X軸駆動
手段8及びY軸駆動手段9により各軸が駆動される。こ
のX軸駆動手段8及びY軸駆動手段9はそれぞれX軸サ
ーボモータ8a及びY軸サーボモータ9aを有してお
り、これらのサーボモータの回転が例えばボールスクリ
ューとナット等からなる伝達機構により各軸方向に伝達
され、上記加工ステージ6が駆動されるようになってい
る。なお、上記X軸サーボモータ8aやY軸サーボモー
タ9aは、例えばステッピングモータ等により構成して
もよい。
The processing stage 6 has two orthogonal axes (X shown in the drawing).
(Axis, Y axis), and each axis is driven by an X axis driving means 8 and a Y axis driving means 9. The X-axis driving means 8 and the Y-axis driving means 9 have an X-axis servo motor 8a and a Y-axis servo motor 9a, respectively, and the rotation of these servo motors is controlled by a transmission mechanism including, for example, a ball screw and a nut. It is transmitted in the axial direction, and the processing stage 6 is driven. The X-axis servo motor 8a and the Y-axis servo motor 9a may be constituted by, for example, a stepping motor.

【0037】前記イメージローテータ2は、例えば図2
に示されるような像回転プリズム等から構成されてお
り、入射面2aと出射面2bはこの像回転プリズムの長
手方向に対して互いに反対方向に所定角度β傾斜してお
り、また反射面2cはこの長手方向に平行で、かつ、入
射面2a及び出射面2bと前記所定角度βと同一角度で
交差している。ここで、入射面2aから入射したレーザ
ビームは反射面2cで反射して出射面2bから出射され
るので、入射面2aから入射した像が上下方向(ここで
は、反射面2cに垂直な方向)の位置関係が反転した像
となって出射面2bから出射されるようになっている。
そして、このイメージローテータ2が回転すると、出射
される像はこの回転した角度の2倍回転するようになっ
ている。
The image rotator 2 is, for example, shown in FIG.
The entrance surface 2a and the exit surface 2b are inclined at a predetermined angle β in directions opposite to each other with respect to the longitudinal direction of the image rotation prism, and the reflection surface 2c is It is parallel to the longitudinal direction and intersects the incident surface 2a and the exit surface 2b at the same angle as the predetermined angle β. Here, since the laser beam incident from the incident surface 2a is reflected by the reflecting surface 2c and is emitted from the emitting surface 2b, the image incident from the incident surface 2a moves vertically (here, a direction perpendicular to the reflecting surface 2c). Are emitted from the emission surface 2b as an image in which the positional relationship is inverted.
When the image rotator 2 rotates, the emitted image rotates twice as much as the rotated angle.

【0038】イメージローテータ2は、回転可能に設け
られた円板状の第1の回転ステージ3の中央部に貫通し
て取り付けられており、この回転ステージ3の回転軸は
イメージローテータ2の長手方向に平行になっている。
また、この第1の回転ステージ3の外周面にはギア16
bが取着されており、このギア16bは例えばステッピ
ングモータからなる第1の回転モータ15の出力軸に取
着されたギア16aと噛み合っている。そして、前記イ
メージローテータ2はこの第1の回転モータ15の回転
によって前記回転軸を中心に回転されるようになってい
る。
The image rotator 2 is mounted so as to penetrate the center of a first rotatable disk-shaped rotary stage 3, and the rotation axis of the rotary stage 3 is in the longitudinal direction of the image rotator 2. It is parallel to.
A gear 16 is provided on the outer peripheral surface of the first rotary stage 3.
The gear 16b is engaged with a gear 16a attached to the output shaft of the first rotary motor 15 composed of, for example, a stepping motor. The image rotator 2 is rotated about the rotation axis by the rotation of the first rotation motor 15.

【0039】回転角度入力手段11は、マスク4のマス
ク方向C1 をレーザビーム1aの断面の長手方向(以
後、基準位置と言う)に対する回転角度として設定する
ものである。図3はこのマスク方向C1 と基準位置C0
との関係を表しており、同図において、照射されるべき
パターン4aのマスク方向C1 に対応する基準位置C0
からの回転角度θがこの回転角度入力手段11により設
定される。この回転角度入力手段11は、例えば回転角
度θの数値データを入力するテンキー、及び入力データ
の書き込み指令を与える書き込みスイッチ等から構成し
てもよいし、一般的なキーボードにより構成してもよ
い。あるいは、例えば、本レーザ加工機の作業を管理す
る他の管理制御装置からデータ通信等を介して上記設定
データを入力するように構成することもできる。
The rotation angle input means 11 sets the mask direction C1 of the mask 4 as a rotation angle with respect to the longitudinal direction of the cross section of the laser beam 1a (hereinafter referred to as a reference position). FIG. 3 shows the mask direction C1 and the reference position C0.
In the figure, the reference position C0 corresponding to the mask direction C1 of the pattern 4a to be irradiated is shown.
Is set by the rotation angle input means 11. The rotation angle input means 11 may be composed of, for example, a numeric keypad for inputting numerical data of the rotation angle θ, a write switch for giving a command to write the input data, or a general keyboard. Alternatively, for example, the configuration data may be input from another management control device that manages the operation of the laser processing machine via data communication or the like.

【0040】なお、レーザ発振器1から出射されるレー
ザビーム1aの光軸に垂直な断面形状が通常は180度
回転すると元の形状と重なる(例えばエキシマレーザの
場合は長方形)であることを考慮すると、上記回転角度
θの設定範囲は基準位置C0を中心にして少なくとも±
90°以上であればよい。したがって、この場合には、
第1の回転ステージ3の回転可能範囲は回転角度θの設
定範囲の1/2、すなわち±45°以上であればよく、
これ以上の回転角度の制御機構は不要となる。
Considering that the cross section perpendicular to the optical axis of the laser beam 1a emitted from the laser oscillator 1 usually overlaps the original shape when rotated by 180 degrees (for example, a rectangle in the case of an excimer laser). The setting range of the rotation angle θ is at least ±
The angle may be 90 ° or more. Therefore, in this case,
The rotatable range of the first rotary stage 3 may be 1 / of the set range of the rotation angle θ, that is, ± 45 ° or more.
No further control mechanism for the rotation angle is required.

【0041】制御器10は、例えばマイクロコンピュー
タ等を主体としたコンピュータ装置で構成されている。
制御器10は、前記回転角度入力手段11から前記マス
ク方向C1 の回転角度θの設定データを入力し、この設
定データに基づいて第1の回転モータ15への回転指令
値を演算して出力し、イメージローテータ2を前記マス
ク方向C1 の回転角度θの1/2に相当する角度だけ回
転させる。また制御器10は、X軸駆動手段8及びY軸
駆動手段9への駆動指令値を演算して出力し、加工ステ
ージ6を照射すべき所定位置に位置決めするように制御
を行う。
The controller 10 is composed of a computer device mainly composed of a microcomputer or the like.
The controller 10 inputs setting data of the rotation angle θ in the mask direction C1 from the rotation angle input means 11, calculates a rotation command value to the first rotation motor 15 based on the setting data, and outputs the command. The image rotator 2 is rotated by an angle corresponding to 1/2 of the rotation angle .theta. In the mask direction C1. Further, the controller 10 calculates and outputs drive command values to the X-axis driving means 8 and the Y-axis driving means 9, and performs control so as to position the processing stage 6 at a predetermined position to be irradiated.

【0042】図4〜図6は、それぞれ第1実施形態に係
わるマスク4のパターン4aの実施例を示している。図
4はマスク方向C1 が基準位置C0 に一致している場合
(つまり、マスク方向C1 が0°)を表し、図4はマス
ク方向C1 が90°、図5はマスク方向C1 が所定角度
θである場合を示している。これらの図に示すように、
マスク4上の各パターン4aはそれぞれの図形又は文字
等や加工目的に応じて所定のマスク方向C1 で描かれて
いる。そして、レーザビーム1aの長手方向をこのマス
ク方向C1 に向けたときに、レーザビーム1aの断面の
中にそれぞれのパターン4aが完全に入るようにしてい
る。
FIGS. 4 to 6 show examples of the pattern 4a of the mask 4 according to the first embodiment. 4 shows a case where the mask direction C1 coincides with the reference position C0 (that is, the mask direction C1 is 0 °). FIG. 4 shows that the mask direction C1 is 90 °, and FIG. 5 shows that the mask direction C1 is at a predetermined angle θ. There is a case. As shown in these figures,
Each pattern 4a on the mask 4 is drawn in a predetermined mask direction C1 according to each figure or character or the purpose of processing. When the longitudinal direction of the laser beam 1a is oriented in the mask direction C1, each pattern 4a is completely inserted into the cross section of the laser beam 1a.

【0043】つぎに、本実施形態における作用を説明す
る。作業者は加工対象のワーク7に応じたマスク4を所
定位置に設置し、このマスク4のパターン4aに対応す
るマスク方向C1 の回転角度θ(前記図4〜図6に示し
た各角度)を回転角度入力手段11によって設定する。
この後加工開始すると、制御器10は、第1の回転ステ
ージ3が前記回転角度θの設定データの1/2だけ回転
するように第1の回転モータ15の回転指令値(パルス
モータの場合は、回転パルス数)を演算して出力する。
これにより、イメージローテータ2から出射されたレー
ザビーム1bの断面の長手方向が上記設定された回転角
度θを向くようになる。そして、制御器10は、X軸駆
動手段8及びY軸駆動手段9への駆動指令値を演算して
出力し、加工ステージ6を照射すべき所定位置に位置決
めして加工を行う。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The operator places the mask 4 at a predetermined position in accordance with the work 7 to be processed, and sets the rotation angle θ (each angle shown in FIGS. 4 to 6) in the mask direction C1 corresponding to the pattern 4a of the mask 4. It is set by the rotation angle input means 11.
When machining is started thereafter, the controller 10 controls the rotation command value of the first rotation motor 15 (for a pulse motor, , The number of rotation pulses).
As a result, the longitudinal direction of the cross section of the laser beam 1b emitted from the image rotator 2 is directed to the set rotation angle θ. Then, the controller 10 calculates and outputs a drive command value to the X-axis driving means 8 and the Y-axis driving means 9, and performs processing by positioning the processing stage 6 at a predetermined position to be irradiated.

【0044】このようにして、各マスク4のマスク方向
C1 に応じてイメージローテータ2を回転させてレーザ
ビーム1aの断面の長手方向を回転させる。これによっ
て、レーザビーム1aの内利用しない部分が少なくな
り、全体としてレーザビーム1aを効率的に利用するこ
とが可能となる。また、これにより、レーザビーム1a
の照射回数が減少するので、レーザ加工機の稼働率が高
まり、生産性が向上する。
As described above, the image rotator 2 is rotated in accordance with the mask direction C1 of each mask 4 to rotate the longitudinal direction of the cross section of the laser beam 1a. As a result, the unused portion of the laser beam 1a is reduced, and the laser beam 1a can be efficiently used as a whole. This also allows the laser beam 1a
Since the number of times of irradiation is reduced, the operating rate of the laser processing machine is increased, and the productivity is improved.

【0045】なお、本実施形態においては、回転角度入
力手段11により入力した回転角度θの設定データに基
づいて、制御器10が第1の回転ステージ3を所定角度
に自動的に制御するようにしているが、これに限定され
ずに、例えば作業者が手動で第1の回転ステージ3をマ
スク方向C1 に応じた所定角度に回転できるようにして
もよい。
In this embodiment, the controller 10 automatically controls the first rotating stage 3 to a predetermined angle based on the setting data of the rotating angle θ inputted by the rotating angle input means 11. However, the present invention is not limited to this. For example, an operator may be able to manually rotate the first rotary stage 3 at a predetermined angle in accordance with the mask direction C1.

【0046】つぎに、図7〜図11に基づいて第2実施
形態を説明する。図7は、本実施形態に係わるレーザ加
工機の構成図を示している。同図において、図1と同一
の構成部品には同じ符号を付けてここでの説明を省く。
レーザ発振器1から出射されたレーザビーム1aは、第
1の回転モータ15により回転自在に駆動される第1の
回転ステージ3に取り付けられたイメージローテータ2
を経由して、第2の回転ステージ14の回転軸上に取り
付けられたマスク4に照射される。このマスク4のパタ
ーン4aを透過したレーザビーム1cは集光レンズ5に
より縮小又は拡大され、加工ステージ6の上面に設置さ
れたワーク7に照射される。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a configuration diagram of a laser processing machine according to the present embodiment. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
An image rotator 2 attached to a first rotary stage 3 rotatably driven by a first rotary motor 15 emits a laser beam 1a emitted from a laser oscillator 1.
Is applied to the mask 4 attached on the rotation axis of the second rotation stage 14. The laser beam 1c transmitted through the pattern 4a of the mask 4 is reduced or enlarged by the condenser lens 5, and is irradiated on the work 7 installed on the upper surface of the processing stage 6.

【0047】前記第2の回転ステージ14の回転軸近傍
には中空部が設けられており、マスク4を透過したレー
ザビーム1cはこの中空部を通って集光レンズ5に到達
できるようになっている。そして、第2の回転ステージ
14の外周面にはギア18bが取着されており、このギ
ア18bは例えばステッピングモータからなる第2の回
転モータ17の出力軸に取着されたギア18aと噛み合
っている。そして、前記マスク4はこの第2の回転モー
タ17の回転によって、ギア18a及びギア18bを介
してレーザビーム1bの光軸を中心に回転されるように
なっている。
A hollow portion is provided near the rotation axis of the second rotary stage 14, so that the laser beam 1c transmitted through the mask 4 can reach the condenser lens 5 through the hollow portion. I have. A gear 18b is attached to the outer peripheral surface of the second rotary stage 14, and this gear 18b meshes with a gear 18a attached to the output shaft of a second rotary motor 17 composed of, for example, a stepping motor. I have. The mask 4 is rotated around the optical axis of the laser beam 1b via the gears 18a and 18b by the rotation of the second rotary motor 17.

【0048】加工プログラム記憶手段12には、加工目
的やマスク4のパターン4aの形状に対応した所定のシ
ーケンスで第1の回転ステージ3、第2の回転ステージ
14及び加工ステージ6を制御するための処理手順を表
す加工プログラムが、加工開始前に予め記憶されてい
る。この加工プログラム記憶手段12に記憶させる方法
は、例えば、一般的なキーボードや図示しない専用の加
工プログラム入力スイッチ等によって入力してもよい
し、あるいは、ディジタルカセットテープやフロッピー
ディスク等のように抜き差し可能で、かつ、読み書き可
能な外部メモリ、又は通信等を用いて入力してもよい。
また、この加工プログラムは例えば図8に示すような内
容により設定されており、同図において、加工点番号に
対応する各加工ステップでの加工ステージ6の位置座標
(X、Y座標)と、この位置でのマスク4のマスク方向
C1 とによって表されているものとする。
The processing program storage means 12 stores the first rotation stage 3, the second rotation stage 14, and the processing stage 6 in a predetermined sequence corresponding to the processing purpose and the shape of the pattern 4a of the mask 4. A machining program representing a processing procedure is stored in advance before machining is started. The method of storing the machining program in the machining program storage means 12 may be input, for example, by a general keyboard or a dedicated machining program input switch (not shown), or may be inserted and removed like a digital cassette tape or a floppy disk. Alternatively, the input may be made using a readable / writable external memory, communication, or the like.
The processing program is set according to the contents shown in FIG. 8, for example. In FIG. 8, the position coordinates (X, Y coordinates) of the processing stage 6 at each processing step corresponding to the processing point number, and And the mask direction C1 of the mask 4 at the position.

【0049】ここで、本実施形態における加工目的が、
図9に示すような曲線状のマーキングを行うことである
ものとし、マスク4のパターン4aが図10に示すよう
な長方形で表されるものとする。このとき、加工ステー
ジ6の位置を制御することにより、パターン4aを透過
したレーザビーム1cが照射位置31,32,33等に
順次移動すると共に、第1の回転ステージ3及び第2の
回転ステージ14の回転角度を制御することにより、マ
スク方向C1 が前記各照射位置31,32,33に対応
した回転角度θ1 ,θ2 ,θ3 になる。なお、前実施形
態で述べたように、第1の回転ステージ3の回転角度
(つまりイメージローテータ2の回転角度)は第2の回
転ステージ14の回転角度(つまりマスク方向C1 の回
転角度)の1/2となるように制御される。このような
場合において、各照射位置31,32,33が前記図8
の各加工点番号(つまり加工ステップに相当する)にお
ける加工ステージ6の位置に対応し、また各回転角度θ
1 ,θ2 ,θ3 が各位置でのマスク4のマスク方向C1
に対応するように、前記加工プログラムが予め作成され
ているものとする。
Here, the processing purpose in this embodiment is as follows.
It is assumed that a curved marking as shown in FIG. 9 is performed, and the pattern 4a of the mask 4 is represented by a rectangle as shown in FIG. At this time, by controlling the position of the processing stage 6, the laser beam 1 c transmitted through the pattern 4 a sequentially moves to the irradiation positions 31, 32, 33, etc., and the first rotary stage 3 and the second rotary stage 14. Is controlled, the mask direction C1 becomes the rotation angles .theta.1, .theta.2, .theta.3 corresponding to the respective irradiation positions 31, 32, 33. As described in the previous embodiment, the rotation angle of the first rotation stage 3 (that is, the rotation angle of the image rotator 2) is one of the rotation angle of the second rotation stage 14 (that is, the rotation angle in the mask direction C1). / 2. In such a case, each of the irradiation positions 31, 32, and 33 corresponds to the position shown in FIG.
Corresponds to the position of the processing stage 6 at each processing point number (that is, corresponds to a processing step), and each rotation angle θ
1, θ2 and θ3 are the mask directions C1 of the mask 4 at each position.
It is assumed that the machining program is created in advance so as to correspond to.

【0050】図11は本実施形態に係わる上記加工シー
ケンス処理のフローチャート例を示しており、同図に基
づいて本実施形態における処理手順を説明する。ここ
で、各処理ステップの番号はSを付して表し、加工点番
号nに対応する加工ステージ6の位置座標を(Xn,Y
n)とし、また、この位置でのマスク方向C1 の回転角
度θnとする。まず、S1で、制御器10は加工プログ
ラム記憶手段12から加工対象のワーク7に対応する加
工プログラムを読み出し、この加工プログラムに従って
加工開始する。そして、S2において、加工点番号nを
初期化する(通常は、n=0とする)。この後、S3
で、X軸駆動手段8及びY軸駆動手段9へ駆動指令を出
力して加工ステージ6を位置決めし、加工点番号nに対
応する加工位置(Xn,Yn)へワーク7を移動させ
る。つぎに、S4で、第2の回転モータ17を介して第
2の回転ステージ14を制御し、マスク4を加工点番号
nに対応する回転角度θnに回転させると共に、S5
で、第1の回転モータ15を介して第1の回転ステージ
3を制御し、イメージローテータ2をこの回転角度θn
の1/2の角度に回転させる。この後、S6で、Qスイ
ッチ(図示せず)を制御してレーザビーム1cをワーク
7に照射する。つぎに、S7で、加工点番号nが加工プ
ログラム内の最大設定値N以上となったか否かをチェッ
クし、最大設定値N以上でないときは加工が終了してな
いと判断して、S8でnを1だけインクリメントした
後、前記S3に戻って以上の処理を繰り返る。また、最
大設定値N以上になったときは、S9で加工終了する。
FIG. 11 shows an example of a flowchart of the processing sequence processing according to the present embodiment, and the processing procedure in the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the number of each processing step is represented by adding S, and the position coordinates of the processing stage 6 corresponding to the processing point number n are represented by (Xn, Y
n), and the rotation angle θn in the mask direction C1 at this position. First, in S1, the controller 10 reads a machining program corresponding to the workpiece 7 to be machined from the machining program storage means 12, and starts machining according to the machining program. Then, in S2, the processing point number n is initialized (normally, n = 0). After this, S3
Then, a drive command is output to the X-axis driving means 8 and the Y-axis driving means 9 to position the processing stage 6, and the work 7 is moved to the processing position (Xn, Yn) corresponding to the processing point number n. Next, in step S4, the second rotation stage 14 is controlled via the second rotation motor 17 to rotate the mask 4 to the rotation angle θn corresponding to the processing point number n, and in step S5
Then, the first rotation stage 3 is controlled via the first rotation motor 15 and the image rotator 2 is rotated by the rotation angle θn.
Rotate to 1/2 of the angle. Thereafter, in step S6, the work 7 is irradiated with the laser beam 1c by controlling the Q switch (not shown). Next, in S7, it is checked whether or not the machining point number n has become equal to or greater than the maximum set value N in the machining program. After n is incremented by 1, the process returns to S3 to repeat the above processing. On the other hand, when it becomes equal to or more than the maximum set value N, the processing is ended in S9.

【0051】このようにして、ワーク7の加工プログラ
ムに従って、各加工点位置にワーク7を自動的に移動さ
せると共に、各加工点位置でのレーザビームの像の方向
にマスク方向C1 が一致するようにマスク4を回転さ
せ、かつ、このマスク方向C1に対応してイメージロー
テータ2を回転させることによって、レーザ加工を自動
的に行うことができる。このとき、各マスク4のマスク
方向C1 に応じてイメージローテータ2を回転させるの
で、レーザビーム1aのエネルギーの内で加工に寄与し
ない無駄なエネルギーの分を少なくすることができ、全
体としてレーザビーム1aを効率的に使用することが可
能となる。また、前実施形態と同様に、これによってレ
ーザビーム1aの照射回数が減少するので、レーザ加工
機の稼働率が高まり、生産性が向上する。
In this way, the work 7 is automatically moved to each processing point position according to the processing program of the work 7, and the mask direction C1 matches the direction of the image of the laser beam at each processing point position. By rotating the mask 4 and the image rotator 2 corresponding to the mask direction C1, laser processing can be performed automatically. At this time, since the image rotator 2 is rotated in accordance with the mask direction C1 of each mask 4, unnecessary energy that does not contribute to the processing among the energy of the laser beam 1a can be reduced, and the laser beam 1a as a whole can be reduced. Can be used efficiently. Further, similarly to the previous embodiment, the number of times of irradiation of the laser beam 1a is reduced, so that the operation rate of the laser processing machine is increased, and the productivity is improved.

【0052】次に、図12に基づいて、第3実施形態を
説明する。図12は本実施形態に係わるレーザ加工機の
構成図を示しており、本実施形態では前記第2実施形態
におけるイメージローテータ2及びマスク4の回転を同
一モータにより回転させるようにした例を示している。
なお、同図において前記図7に示した構成部品と同一の
構成には同じ符号を付して、以下での説明を省く。ギア
16a及びギア18aは共に同一の回転用モータの出力
軸に連結軸19を介して取着されている。この回転用モ
ータとしては例えばステッピングモータが用いられ、本
実施形態ではイメージローテータ2を回転させる第1の
回転モータ15を兼用した例で示しているが、マスク4
を回転させる第2の回転モータ17を兼用してもよい。
前述のように、イメージローテータ2の回転角度はマス
ク4のマスク方向C1 の回転角度に対して1/2としな
ければならないので、ギア16a,16bの減速比Ri
と、ギア18a,18bの減速比Rm とは以下の数1の
ような関係式を満たすように構成されている。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a configuration diagram of a laser processing machine according to the present embodiment. In this embodiment, an example is shown in which the rotation of the image rotator 2 and the mask 4 in the second embodiment is rotated by the same motor. I have.
7, the same components as those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The gear 16a and the gear 18a are both attached to the output shaft of the same rotation motor via a connection shaft 19. As this rotation motor, for example, a stepping motor is used. In the present embodiment, an example is shown in which the first rotation motor 15 for rotating the image rotator 2 is also used.
May be used also as the second rotation motor 17 for rotating the motor.
As described above, since the rotation angle of the image rotator 2 must be に 対 し て of the rotation angle of the mask 4 in the mask direction C1, the reduction ratio Ri of the gears 16a and 16b is required.
And the reduction ratio Rm of the gears 18a and 18b are configured to satisfy the following relational expression.

【数1】Ri /Rm =2ここで、Ri はギア16bの歯
数/ギア16aの歯数を表し、Rm はギア18bの歯数
/ギア18aの歯数を表す。
Ri / Rm = 2 where Ri represents the number of teeth of the gear 16b / the number of teeth of the gear 16a, and Rm represents the number of teeth of the gear 18b / the number of teeth of the gear 18a.

【0053】このような構成においては、制御器10
は、マスク方向C1 の回転角度θに対応してマスク4を
回転させるように第1の回転モータ15を制御すること
により、同時にイメージローテータ2を回転角度θ/2
に制御することができる。よって、制御器10はイメー
ジローテータ2又はマスク4のいずれか一方の回転制御
処理のみを行えばよいので、加工シーケンス制御時の演
算負荷が減少する。このときの処理手順は、前記図11
に示したフローチャートと基本的に同様となる。ただ
し、同図におけるS4又はS5の処理を省くことができ
る。これによって、前記第2実施形態と同様の作用及び
効果が得られると共に、制御処理が簡略化される。
In such a configuration, the controller 10
Controls the first rotation motor 15 so as to rotate the mask 4 in accordance with the rotation angle θ in the mask direction C1, thereby simultaneously rotating the image rotator 2 by the rotation angle θ / 2.
Can be controlled. Therefore, since the controller 10 has to perform only the rotation control processing of one of the image rotator 2 and the mask 4, the calculation load during the processing sequence control is reduced. The processing procedure at this time is as shown in FIG.
Is basically the same as the flowchart shown in FIG. However, the processing of S4 or S5 in the figure can be omitted. Thus, the same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained, and the control processing is simplified.

【0054】以上説明したように、レーザビームの光軸
に垂直な断面の長手方向がマスク4のマスク方向C1 と
等しくなるように、また、マスク4のパターン4aの像
を所定方向に向けてワーク7に照射できるように、レー
ザビームに対するマスク4とイメージローテータ2の回
転角度を制御するようにしている。したがって、レーザ
ビームの内、加工に利用されない部分が少なくなり、レ
ーザビームのエネルギーを利用可能な範囲内で最大限に
利用することができる。この結果、レーザビームのエネ
ルギーを効率的に利用することが可能となると共に、レ
ーザビームのワーク7への照射回数が減少するので、レ
ーザ加工機の稼働率が高まり、生産性の向上が図れる。
As described above, the work is performed so that the longitudinal direction of the cross section perpendicular to the optical axis of the laser beam is equal to the mask direction C1 of the mask 4 and the image of the pattern 4a of the mask 4 is oriented in a predetermined direction. 7, the rotation angles of the mask 4 and the image rotator 2 with respect to the laser beam are controlled. Therefore, the portion of the laser beam that is not used for processing is reduced, and the energy of the laser beam can be maximized within the usable range. As a result, the energy of the laser beam can be used efficiently, and the number of times of irradiating the laser beam to the work 7 is reduced, so that the operation rate of the laser processing machine is increased and the productivity is improved.

【0055】また、制御器10によって、ワーク7の所
定照射位置での加工すべき像の方向に対応して、マスク
4及び/又はイメージローテータ2の回転角度を予め設
定しておき、この設定された回転角度に基づいて自動的
にマスク4及びイメージローテータ2の回転を制御す
る。したがって、マスク方向(パターン4aの長手方
向)が異なる多種類のマスク4を使用して自動的に光加
工することができるようになり、光加工機の自動化への
対応が容易となる。そして、上述のように前記マスク方
向C1 がどの方向を向いていても、レーザビームの利用
効率を向上させることができる。これによって、マスク
4のパターン設計時にマスク方向を任意にできるので、
設計上の制約条件が緩和されて、設計作業が容易とな
る。
The rotation angle of the mask 4 and / or the image rotator 2 is set in advance by the controller 10 in accordance with the direction of the image to be processed at the predetermined irradiation position of the work 7. The rotation of the mask 4 and the image rotator 2 is automatically controlled based on the rotation angle. Therefore, optical processing can be automatically performed using various types of masks 4 having different mask directions (longitudinal direction of the pattern 4a), and it is easy to respond to automation of the optical processing machine. As described above, the efficiency of use of the laser beam can be improved regardless of the direction of the mask direction C1. This allows the mask direction to be set arbitrarily when designing the pattern of the mask 4.
The design constraints are eased and the design work is facilitated.

【0056】なお、以上の実施形態においては、本発明
に係わる主要な光学装置を構成するマスク4とイメージ
ローテータ2の位置関係を、レーザ発振器1からのレー
ザビーム1aをイメージローテータ2が入射して回転さ
せた後にマスク4に照射するようにしているが、この位
置を逆にしてもよい。すなわち、レーザ発振器1からの
レーザビーム1aをマスク4に照射すると共に、このマ
スク4のマスク方向C1 が前記レーザビーム1aの断面
の長手方向と一致するようにマスク4を設置又は回転し
て、光源からのレーザビーム1aの利用効率を高め、そ
してこのマスク4を透過したレーザビームを、イメージ
ローテータ2により回転させてワークに照射するように
してもよい。この場合、前記図8に示した加工プログラ
ムの各加工位置におけるマスク方向には、イメージロー
テータ2の回転角度が設定されるようにすればよい。
In the above embodiment, the positional relationship between the mask 4 and the image rotator 2 which constitute the main optical device according to the present invention is described with reference to the case where the image rotator 2 receives the laser beam 1 a from the laser oscillator 1. Although the mask 4 is irradiated after being rotated, this position may be reversed. That is, the laser beam 1a from the laser oscillator 1 is applied to the mask 4, and the mask 4 is set or rotated so that the mask direction C1 of the mask 4 coincides with the longitudinal direction of the cross section of the laser beam 1a. The use efficiency of the laser beam 1a from the laser beam may be increased, and the laser beam transmitted through the mask 4 may be rotated by the image rotator 2 to irradiate the workpiece. In this case, the rotation angle of the image rotator 2 may be set in the mask direction at each processing position in the processing program shown in FIG.

【0057】また、上記実施形態で説明したイメージロ
ーテータ2はこれに限定されるものではなく、例えば図
13に示したような3枚のミラーを用いたイメージロー
テータ2であってもよい。このイメージローテータ2
は、入射側の上部にミラー21を、出射側の上部にミラ
ー23を備え、また中央下部に下面に平行にミラー22
を備えている。ミラー21及びミラー23はミラー22
に対して同一の角度βで、かつ、反対側に向けて傾斜さ
せている。これにより、ミラー21に入射した像は図示
で上下方向が逆になってミラー23から出射される。そ
して、このようなイメージローテータ2を長手方向に所
定の角度θ0 回転させることにより、前記同様に、出射
側の像は入射側の像に対してこの角度θ0 の2倍回転す
る。
The image rotator 2 described in the above embodiment is not limited to this, and may be, for example, an image rotator 2 using three mirrors as shown in FIG. This image rotator 2
Is provided with a mirror 21 at the upper part on the incident side and a mirror 23 at the upper part on the output side, and a mirror 22
It has. Mirror 21 and mirror 23 are mirror 22
At the same angle β and toward the opposite side. Thus, the image incident on the mirror 21 is emitted from the mirror 23 with the up-down direction being reversed in the figure. Then, by rotating such an image rotator 2 in the longitudinal direction by a predetermined angle θ0, the image on the emission side is rotated twice the angle θ0 with respect to the image on the incident side in the same manner as described above.

【0058】また、加工すべき像のワーク7への照射位
置を移動させる照射位置移動手段として、上記実施形態
では、ワーク7を載置して光軸に垂直方向に移動し位置
決め可能に設けられた加工ステージ6を用いた例を示し
ているが、これに限定されない。例えば、テレセントリ
ックレンズからなる集光レンズ5を光軸に垂直方向に移
動して位置決め可能な手段(図示せず)によって、照射
位置移動手段を構成してもよい。この照射位置移動手段
も、上記加工ステージ6と同様に、例えば直交2軸ステ
ージと駆動モータとを備えて構成することができる。こ
の場合、上記加工ステージ6を使用した場合と同様に、
テレセントリックレンズは通常の光学機器に広く使用さ
れているので、構成が容易となる。
Further, in the above embodiment, the irradiation position moving means for moving the irradiation position of the image to be processed onto the work 7 is provided so as to be able to place the work 7 and move in the direction perpendicular to the optical axis to be positioned. Although the example using the processing stage 6 is shown, the present invention is not limited to this. For example, the irradiation position moving means may be constituted by means (not shown) capable of moving the condensing lens 5 composed of a telecentric lens in a direction perpendicular to the optical axis and positioning. The irradiation position moving means can be configured to include, for example, a two-axis orthogonal stage and a drive motor, similarly to the processing stage 6. In this case, similar to the case where the processing stage 6 is used,
Since the telecentric lens is widely used in ordinary optical equipment, the configuration is easy.

【0059】さらに、光ビームの光源としては、エキシ
マレーザ発振器に限定されず、光ビームの断面の形状が
長方形や楕円形等のように方向性を有しているものであ
れば、他の光源であってもよい。そして、本発明に係わ
る光学装置を用いた光加工機ととしては、エキシマレー
ザ加工機を例にとって説明しているが、これに限定され
ず、他の光源からの上記のような方向性を有する光ビー
ムにより光加工する加工機においても同様の作用及び効
果を得ることができる。
Further, the light source of the light beam is not limited to an excimer laser oscillator, and other light sources may be used as long as the light beam has a directional shape such as a rectangle or an ellipse. It may be. And, as the optical processing machine using the optical device according to the present invention, an excimer laser processing machine has been described as an example, but is not limited thereto, and has the above-described directionality from another light source. The same operation and effect can be obtained in a processing machine that performs optical processing using a light beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係わる光加工機の一例
の構成図を示す。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of an optical processing machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係わるイメージローテータの一実施例
を示す。
FIG. 2 shows an embodiment of an image rotator according to the present invention.

【図3】本発明に係わるマスク方向と基準位置との関係
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a mask direction and a reference position according to the present invention.

【図4】本発明に係わるマスク方向とレーザビームとの
関係例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship example between a mask direction and a laser beam according to the present invention.

【図5】本発明に係わるマスク方向とレーザビームとの
関係例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship example between a mask direction and a laser beam according to the present invention.

【図6】本発明に係わるマスク方向とレーザビームとの
関係例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a relationship example between a mask direction and a laser beam according to the present invention.

【図7】本発明の第2実施形態に係わるレーザ加工機の
構成図を示す。
FIG. 7 shows a configuration diagram of a laser processing machine according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施形態に係わる加工プログラム
例を示す。
FIG. 8 shows an example of a machining program according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施形態に係わるレーザ加工機の
マーキング軌跡例を示す。
FIG. 9 shows an example of a marking trajectory of a laser beam machine according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施形態に係わるマスクのパタ
ーン例を示す。
FIG. 10 shows a pattern example of a mask according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施形態に係わる加工シーケン
ス処理のフローチャート例を示す。
FIG. 11 shows an example of a flowchart of a machining sequence process according to the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3実施形態に係わるレーザ加工機
の構成図を示す。
FIG. 12 shows a configuration diagram of a laser processing machine according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明に係わるイメージローテータの他例を
示す。
FIG. 13 shows another example of the image rotator according to the present invention.

【図14】従来技術に係わるマスクを用いたレーザ加工
機の例を示す。
FIG. 14 shows an example of a laser processing machine using a mask according to the related art.

【図15】従来技術に係わるマスクの説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a mask according to a conventional technique.

【図16】従来技術に係わるレーザビームとマスクとの
関係の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a relationship between a laser beam and a mask according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発振器 1a,1b,1c レーザビーム 2 イメージローテータ 4 マスク 4a パターン 5 集光レンズ 6 加工ステージ 7 ワーク 10 制御器 11 回転角度入力手段 12 加工プログラム記憶手段 C1 マスク方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser oscillator 1a, 1b, 1c Laser beam 2 Image rotator 4 Mask 4a Pattern 5 Condensing lens 6 Processing stage 7 Work 10 Controller 11 Rotation angle input means 12 Processing program storage means C1 Mask direction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01S 3/101 H01L 21/30 502Z (72)発明者 石間伏 広信 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01S 3/101 H01L 21/30 502Z (72) Inventor Hironobu Ishima 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Komatsu Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光ビームによる像を所定の照
射位置に形成する光学装置において、 光ビームを透過する所定のパターン(4a)を光軸上に有す
るマスク(4) と、 前記光軸を中心に回転可能に設けられると共に、前記マ
スク(4) のパターン(4a)を通過した光ビームの像をこの
回転した角度に応じて回転させるイメージローテータ
(2) とを備えたことを特徴とする光学装置。
An optical device for forming an image by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position, comprising: a mask (4) having a predetermined pattern (4a) transmitting the light beam on an optical axis; And an image rotator that is rotatably provided around the center and rotates the image of the light beam that has passed through the pattern (4a) of the mask (4) according to the rotated angle.
(2) An optical device comprising:
【請求項2】 請求項1記載の光学装置において、 前記マスク(4) は前記光軸を中心に回転可能に設けられ
たことを特徴とする光学装置。
2. The optical device according to claim 1, wherein the mask is provided so as to be rotatable about the optical axis.
【請求項3】 請求項1又は2記載の光学装置を備え、
前記光源からの光ビームの利用効率が高くなるように前
記マスク(4) のパターン(4a)を設置又は回転し、前記イ
メージローテータ(2) の回転を制御してこのパターン(4
a)を透過した像を所定方向に回転し、ワーク(7) を加工
することを特徴とする光加工機。
3. An optical device according to claim 1, further comprising:
The pattern (4a) of the mask (4) is installed or rotated so that the utilization efficiency of the light beam from the light source is increased, and the pattern (4) is controlled by controlling the rotation of the image rotator (2).
An optical processing machine characterized in that an image transmitted through a) is rotated in a predetermined direction to process a work (7).
【請求項4】 請求項3記載の光加工機において、 ワーク(7) の所定照射位置での前記パターン(4a)の像の
予め設定された回転角度に基づいて、前記イメージロー
テータ(2) の回転を制御する制御器(10)を備えたことを
特徴とする光加工機。
4. The optical processing machine according to claim 3, wherein the image rotator is set on the basis of a preset rotation angle of the image of the pattern at a predetermined irradiation position of the workpiece. An optical processing machine comprising a controller (10) for controlling rotation.
【請求項5】 光源からの光ビームによる像を所定の照
射位置に形成する光学装置において、 前記光ビームの光軸を中心に回転可能に設けられると共
に、前記光ビームをこの回転した角度に応じて回転させ
て通過させるイメージローテータ(2) と、 このイメージローテータ(2) を通過した光ビームを透過
する所定のパターン(4a)を光軸上に有するマスク(4) と
を備えたことを特徴とする光学装置。
5. An optical device for forming an image by a light beam from a light source at a predetermined irradiation position, wherein the optical device is provided rotatably about an optical axis of the light beam, and the light beam is rotated in accordance with the rotated angle. An image rotator (2) for rotating and passing the same, and a mask (4) having on the optical axis a predetermined pattern (4a) for transmitting a light beam passing through the image rotator (2). Optical device.
【請求項6】 請求項5記載の光学装置において、 前記マスク(4) は前記光軸を中心に回転可能に設けられ
たことを特徴とする光学装置。
6. The optical device according to claim 5, wherein the mask is provided so as to be rotatable about the optical axis.
【請求項7】 請求項5又は6記載の光学装置におい
て、 前記イメージローテータ(2) を回転させる角度は、前記
マスク(4) を回転させる角度の1/2であることを特徴
とする光学装置。
7. The optical device according to claim 5, wherein an angle at which the image rotator is rotated is の of an angle at which the mask is rotated. .
【請求項8】 請求項5,6又は7記載の光学装置を備
え、ワーク(7) の所定加工位置での像の方向と一致する
ように前記マスク(4) のパターン(4a)を設置又は回転
し、前記光源からの光ビームの利用効率が高くなるよう
に前記イメージローテータ(2) の回転を制御してこのマ
スク(4) に照射し、このマスク(4) のパターン(4a)を透
過した像をワーク(7) に加工することを特徴とする光加
工機。
8. An optical device according to claim 5, wherein the pattern (4a) of the mask (4) is set or aligned so as to coincide with the image direction at a predetermined processing position of the work (7). The mask (4) is rotated by controlling the rotation of the image rotator (2) so that the use efficiency of the light beam from the light source is increased, and is transmitted through the pattern (4a) of the mask (4). An optical processing machine characterized in that a processed image is processed into a work (7).
【請求項9】 請求項8記載の光加工機において、 ワーク(7) の所定照射位置での前記パターン(4a)の像の
予め設定された回転角度に基づいて、前記マスク(4) の
パターン(4a)を設定又は回転させ、このパターン(4a)の
長手方向に応じて光ビームの利用効率が高くなるように
前記イメージローテータ(2) の回転を制御する制御器(1
0)を備えたことを特徴とする光加工機。
9. The pattern of the mask (4) according to claim 8, based on a preset rotation angle of an image of the pattern (4a) at a predetermined irradiation position of the workpiece (7). A controller (1) for setting or rotating (4a) and controlling the rotation of the image rotator (2) so as to increase the light beam use efficiency in accordance with the longitudinal direction of the pattern (4a).
An optical processing machine comprising (0).
【請求項10】 請求項3,4,8又は9記載の光加工
機において、前記加工すべき像のワーク(7) への照射位
置を移動させる照射位置移動手段を備えたことを特徴と
する光加工機。
10. An optical processing machine according to claim 3, further comprising an irradiation position moving means for moving an irradiation position of the image to be processed onto the work (7). Optical processing machine.
【請求項11】 請求項10記載の光加工機において、 前記照射位置移動手段は、前記ワーク(7) を移動し位置
決めする加工ステージ(6) であることを特徴とする光加
工機。
11. The optical processing machine according to claim 10, wherein the irradiation position moving means is a processing stage (6) for moving and positioning the work (7).
【請求項12】 請求項10記載の光加工機において、 前記照射位置移動手段は、前記加工すべき像をワーク
(7) に転写するテレセントリックレンズを光軸に垂直方
向に移動させて位置決めする手段であることを特徴とす
る光加工機。
12. The optical processing machine according to claim 10, wherein the irradiation position moving means converts the image to be processed into a workpiece.
(7) An optical processing machine, characterized in that the optical processing machine is means for positioning by moving the telecentric lens to be transferred to the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis.
【請求項13】 光源からの光ビームによるマスク(4)
のパターン(4a)の像をワーク(7) の所定の照射位置に加
工する光加工機の光ビーム照射制御方法において、 光ビームの利用効率が高くなるように前記マスク(4) の
パターン(4a)を設置又は回転し、このパターン(4a)を透
過した像の方向をイメージローテータ(2) によって回転
させてこの像をワーク(7) に照射することを特徴とする
光ビーム照射制御方法。
13. A mask (4) formed by a light beam from a light source.
In the light beam irradiation control method of the optical processing machine for processing the image of the pattern (4a) at a predetermined irradiation position of the work (7), the pattern (4a) ) Is installed or rotated, and the direction of the image transmitted through the pattern (4a) is rotated by the image rotator (2) to irradiate the image onto the work (7).
【請求項14】 光源からの光ビームによるマスク(4)
のパターン(4a)の像をワーク(7) の所定の照射位置に加
工する光加工機の光ビーム照射制御方法において、 前記マスク(4) のパターン(4a)の像が前記ワーク(7) の
所定照射位置で所定方向を向くように前記マスク(4) を
設置又は回転し、このパターン(4a)の長手方向に応じて
前記光源からの光ビームの利用効率が高くなるようにこ
の光ビームをイメージローテータ(2) によって回転させ
て前記パターン(4a)に照射し、この像をワーク(7) に照
射することを特徴とする光ビーム照射制御方法。
14. A mask (4) using a light beam from a light source.
In the light beam irradiation control method of the optical processing machine for processing the image of the pattern (4a) in a predetermined irradiation position of the work (7), the image of the pattern (4a) of the mask (4) is The mask (4) is installed or rotated so as to face a predetermined direction at a predetermined irradiation position, and the light beam is applied such that the use efficiency of the light beam from the light source increases according to the longitudinal direction of the pattern (4a). A light beam irradiation control method characterized by irradiating the pattern (4a) with rotation by an image rotator (2) and irradiating the image to a work (7).
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