JPH07112288A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH07112288A JPH07112288A JP5280573A JP28057393A JPH07112288A JP H07112288 A JPH07112288 A JP H07112288A JP 5280573 A JP5280573 A JP 5280573A JP 28057393 A JP28057393 A JP 28057393A JP H07112288 A JPH07112288 A JP H07112288A
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- processing
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- laser
- laser processing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工精度測定装置を必要とせず、しかも測定
時間の短縮を図る。 【構成】 試料６上の２個の基準パターン間にレーザビ
ームを照射してレーザ加工した後、画像処理装置４によ
り、ＣＣＤカメラ３で得た試料画像信号から基準パター
ンとレーザ加工跡に対応する信号を抽出し、この抽出し
た信号から２個の基準パターン間の距離と、基準パター
ンからレーザ加工跡までの距離とをそれぞれ測定し、そ
れらの測定結果に基づいて加工位置のずれ量を求めるよ
うにしたので、レーザ加工から加工精度測定までの作業
を連続的に実行できる。
時間の短縮を図る。 【構成】 試料６上の２個の基準パターン間にレーザビ
ームを照射してレーザ加工した後、画像処理装置４によ
り、ＣＣＤカメラ３で得た試料画像信号から基準パター
ンとレーザ加工跡に対応する信号を抽出し、この抽出し
た信号から２個の基準パターン間の距離と、基準パター
ンからレーザ加工跡までの距離とをそれぞれ測定し、そ
れらの測定結果に基づいて加工位置のずれ量を求めるよ
うにしたので、レーザ加工から加工精度測定までの作業
を連続的に実行できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工装置に関
し、特に加工精度測定機能を有するレーザ加工装置に関
する。
し、特に加工精度測定機能を有するレーザ加工装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工装置において、レーザ光源か
ら出射されたレーザビームはビームエクスパンダ等によ
り所定のビーム形状に整形され、ダイクロイックミラー
及び対物レンズを介して試料に照射される。
ら出射されたレーザビームはビームエクスパンダ等によ
り所定のビーム形状に整形され、ダイクロイックミラー
及び対物レンズを介して試料に照射される。
【０００３】このとき予め試料に焼き付けられた基準パ
ターン１１１から一定の距離だけ離れたレーザ加工目標
位置１１４にレーザ加工を行う（図３参照）。
ターン１１１から一定の距離だけ離れたレーザ加工目標
位置１１４にレーザ加工を行う（図３参照）。
【０００４】しかし、実際にはレーザ加工目標位置１１
４からずれた位置に加工され、その位置に加工跡１１５
が形成される。
４からずれた位置に加工され、その位置に加工跡１１５
が形成される。
【０００５】そこで、基準パターン１１１に対する加工
跡１１５の位置を測定し、レーザ加工目標位置１１４か
らのずれ（加工精度）を求めていた。
跡１１５の位置を測定し、レーザ加工目標位置１１４か
らのずれ（加工精度）を求めていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方法
では、加工精度を求めるにはレーザ加工装置の他に加工
精度測定装置を必要とし、しかも加工精度を求めるまで
に時間がかかるという問題があった。例えばレーザ加工
終了後、レーザ加工装置のステージから試料を取り上
げ、その試料を加工精度測定装置が設置された場所まで
運び、加工精度測定装置のステージに載せて測定作業を
行うので、レーザ加工終了から加工精度を求めるまでに
相当の時間を費やすことになる。
では、加工精度を求めるにはレーザ加工装置の他に加工
精度測定装置を必要とし、しかも加工精度を求めるまで
に時間がかかるという問題があった。例えばレーザ加工
終了後、レーザ加工装置のステージから試料を取り上
げ、その試料を加工精度測定装置が設置された場所まで
運び、加工精度測定装置のステージに載せて測定作業を
行うので、レーザ加工終了から加工精度を求めるまでに
相当の時間を費やすことになる。
【０００７】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は加工精度測定装置を必要とせず、
しかも測定時間の短縮を図ることができるレーザ加工装
置を提供することである。
たもので、その課題は加工精度測定装置を必要とせず、
しかも測定時間の短縮を図ることができるレーザ加工装
置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明のレーザ加工装置は、所定間隔離
れた少なくとも２個の基準パターン（１１，１２）が表
面に付された試料（６）上の前記基準パターン間の目標
位置（１４）にレーザビームを照射して加工を施すレー
ザ照射手段（５）と、前記試料の表面を撮像して、試料
画像信号を出力する撮像手段（３）と、前記試料画像信
号から前記基準パターンと加工跡（１５）に対応する信
号をそれぞれ抽出し、この抽出した信号の位置から前記
２個の基準パターン間の距離（１６）と、前記基準パタ
ーンから前記加工跡までの距離（１７）とをそれぞれ測
定し、それらの測定結果に基づいて前記加工された位置
の前記目標位置からのずれ量（１８）を求める画像処理
手段（４）とを備えている。
め請求項１記載の発明のレーザ加工装置は、所定間隔離
れた少なくとも２個の基準パターン（１１，１２）が表
面に付された試料（６）上の前記基準パターン間の目標
位置（１４）にレーザビームを照射して加工を施すレー
ザ照射手段（５）と、前記試料の表面を撮像して、試料
画像信号を出力する撮像手段（３）と、前記試料画像信
号から前記基準パターンと加工跡（１５）に対応する信
号をそれぞれ抽出し、この抽出した信号の位置から前記
２個の基準パターン間の距離（１６）と、前記基準パタ
ーンから前記加工跡までの距離（１７）とをそれぞれ測
定し、それらの測定結果に基づいて前記加工された位置
の前記目標位置からのずれ量（１８）を求める画像処理
手段（４）とを備えている。
【０００９】また、請求項２記載の発明のレーザ加工装
置は、前記画像処理手段で求めた前記ずれ量に基づいて
前記レーザビームの前記試料に対する照射位置を補正す
る補正手段（２）を備えている。
置は、前記画像処理手段で求めた前記ずれ量に基づいて
前記レーザビームの前記試料に対する照射位置を補正す
る補正手段（２）を備えている。
【００１０】
【作用】試料上の２個の基準パターン間にレーザビーム
を照射してレーザ加工した後、画像処理手段により、撮
像手段で得た試料画像信号から基準パターンと加工跡に
対応する信号をそれぞれ抽出し、この抽出した信号から
２個の基準パターン間の距離と、基準パターンから加工
跡までの距離とをそれぞれ測定し、それらの測定結果に
基づいて加工位置のずれ量を求めるようにしたので、レ
ーザ加工から加工精度測定までの作業を連続的に実行で
きる。
を照射してレーザ加工した後、画像処理手段により、撮
像手段で得た試料画像信号から基準パターンと加工跡に
対応する信号をそれぞれ抽出し、この抽出した信号から
２個の基準パターン間の距離と、基準パターンから加工
跡までの距離とをそれぞれ測定し、それらの測定結果に
基づいて加工位置のずれ量を求めるようにしたので、レ
ーザ加工から加工精度測定までの作業を連続的に実行で
きる。
【００１１】また、補正手段を付加して画像処理手段で
求めた前記ずれ量に基づいて加工位置を補正するように
すれば、加工精度を上げることができるとともに、レー
ザ加工、加工精度測定及び加工位置補正までの一連の作
業を連続的に実行することができる。
求めた前記ずれ量に基づいて加工位置を補正するように
すれば、加工精度を上げることができるとともに、レー
ザ加工、加工精度測定及び加工位置補正までの一連の作
業を連続的に実行することができる。
【００１２】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１３】図１はこの発明の一実施例に係るレーザ加
工装置の全体構成図、図２（ａ）は試料表面の基準パタ
ーンと実際のレーザ加工跡とを示す図、図２（ｂ）は基
準パターンと実際のレーザ加工跡を撮像して得られた画
像信号を微分した信号を示す図である。
工装置の全体構成図、図２（ａ）は試料表面の基準パタ
ーンと実際のレーザ加工跡とを示す図、図２（ｂ）は基
準パターンと実際のレーザ加工跡を撮像して得られた画
像信号を微分した信号を示す図である。
【００１４】試料６はＸＹＺ方向に移動可能なステージ
７上に載置され、試料６の上方には対物レンズ５及びダ
イクロイックミラー８が配置されている。レーザ光源１
から出射されたレーザ光Ｌ1 は、所定の大きさに整形さ
れ、ダイクロイックミラー８及び対物レンズ５を介して
試料６に照射される。
７上に載置され、試料６の上方には対物レンズ５及びダ
イクロイックミラー８が配置されている。レーザ光源１
から出射されたレーザ光Ｌ1 は、所定の大きさに整形さ
れ、ダイクロイックミラー８及び対物レンズ５を介して
試料６に照射される。
【００１５】ダイクロイックミラー８の上方には反射ミ
ラー９が配置され、照明光源１０からの照明光Ｌ2 は、
反射ミラー９、ダイクロイックミラー８及び対物レンズ
５を介して試料６に照射される。
ラー９が配置され、照明光源１０からの照明光Ｌ2 は、
反射ミラー９、ダイクロイックミラー８及び対物レンズ
５を介して試料６に照射される。
【００１６】反射ミラー９の上方にはＣＣＤカメラ３が
配置され、試料６の表面で反射した照明光Ｌ3 はＣＣＤ
カメラ３に入射する。ＣＣＤカメラ３で得られた画像信
号は加工位置のずれ量を求めるための画像処理装置４に
入力する。
配置され、試料６の表面で反射した照明光Ｌ3 はＣＣＤ
カメラ３に入射する。ＣＣＤカメラ３で得られた画像信
号は加工位置のずれ量を求めるための画像処理装置４に
入力する。
【００１７】レーザ光源１及びステージ７にはＸＹＺ位
置制御装置２が接続されている。ＸＹＺ位置制御装置２
には試料６の加工位置データを記憶する図示しないメモ
リが接続され、ＸＹＺ位置制御装置２はメモリからの加
工位置データに基づいて位置制御信号をステージ７に送
り、ステージ７の位置決めを行う。
置制御装置２が接続されている。ＸＹＺ位置制御装置２
には試料６の加工位置データを記憶する図示しないメモ
リが接続され、ＸＹＺ位置制御装置２はメモリからの加
工位置データに基づいて位置制御信号をステージ７に送
り、ステージ７の位置決めを行う。
【００１８】レーザ加工を行うには、予め試料６に２本
の基準パターン１１，１２を焼き付けておく。基準パタ
ーン１１，１２間の距離は既知である。
の基準パターン１１，１２を焼き付けておく。基準パタ
ーン１１，１２間の距離は既知である。
【００１９】図２（ａ）に示すように、基準パターン１
１，１２の中央をレーザ加工目標位置１４としてレーザ
加工を行う。
１，１２の中央をレーザ加工目標位置１４としてレーザ
加工を行う。
【００２０】実際上はレーザ加工目標位置１４からずれ
た位置が加工され、試料６にレーザ加工跡１５が形成さ
れる。
た位置が加工され、試料６にレーザ加工跡１５が形成さ
れる。
【００２１】画像処理装置４ではＣＣＤカメラ３で得た
試料画像信号から基準パターン１１，１２とレーザ加工
跡１５に対応する信号を画像処理により抽出する（図２
（ｂ）参照）。
試料画像信号から基準パターン１１，１２とレーザ加工
跡１５に対応する信号を画像処理により抽出する（図２
（ｂ）参照）。
【００２２】抽出した信号より基準パターン１１，１２
の間隔１６を画像上の画素数で測定する。基準パターン
１１，１２の間隔１６は既知であるから、その間隔１６
から１画素に対する試料６上の距離を計算する。この値
は画像上の画素数から試料６上の距離に換算するときに
使用する。
の間隔１６を画像上の画素数で測定する。基準パターン
１１，１２の間隔１６は既知であるから、その間隔１６
から１画素に対する試料６上の距離を計算する。この値
は画像上の画素数から試料６上の距離に換算するときに
使用する。
【００２３】抽出した信号より基準パターン１１からレ
ーザ加工跡１５までの間隔１７を測定する。レーザ加工
目標位置１４は、基準パターン１１，１２の中央である
ので、間隔１６の１／２と間隔１７との差からレーザ加
工目標位置１４からのずれ量１８は求まる。このずれ量
１８により加工精度が求まる。
ーザ加工跡１５までの間隔１７を測定する。レーザ加工
目標位置１４は、基準パターン１１，１２の中央である
ので、間隔１６の１／２と間隔１７との差からレーザ加
工目標位置１４からのずれ量１８は求まる。このずれ量
１８により加工精度が求まる。
【００２４】この実施例のレーザ加工装置によれば、画
像処理装置４により、ＣＣＤカメラ３で得た試料画像信
号から基準パターン１１，１２とレーザ加工跡１５に対
応する信号を抽出し、この抽出した信号から基準パター
ン１１，１２間の距離と、基準パターン１１から加工跡
１５までの距離とをそれぞれ測定し、それらの測定結果
に基づいて加工位置のずれ量１８を求めるようにしたの
で、加工精度測定の際に専用の加工精度測定装置を必要
とせず、しかもレーザ加工から加工精度測定までの作業
を連続的に実行でき、加工精度測定時間の短縮を図るこ
とができる。
像処理装置４により、ＣＣＤカメラ３で得た試料画像信
号から基準パターン１１，１２とレーザ加工跡１５に対
応する信号を抽出し、この抽出した信号から基準パター
ン１１，１２間の距離と、基準パターン１１から加工跡
１５までの距離とをそれぞれ測定し、それらの測定結果
に基づいて加工位置のずれ量１８を求めるようにしたの
で、加工精度測定の際に専用の加工精度測定装置を必要
とせず、しかもレーザ加工から加工精度測定までの作業
を連続的に実行でき、加工精度測定時間の短縮を図るこ
とができる。
【００２５】前述の実施例ではＣＣＤカメラ３に画像処
理装置４を接続し、画像処理装置４でずれ量１８を求め
て加工精度測定時間の短縮を図るようにしたが、図１の
実施例の変形例として、画像処理装置４で得た計測結果
をＸＹＺ位置制御装置２に送り、加工時にＸＹＺ位置制
御装置２によりステージ７を移動させて加工位置の補正
するようにしてもよい。このようにすれば加工精度を上
げることができるとともに、レーザ加工、加工精度測定
及び加工位置補正の一連の作業を連続的に実行すること
ができ、作業時間を一層短縮することができる。
理装置４を接続し、画像処理装置４でずれ量１８を求め
て加工精度測定時間の短縮を図るようにしたが、図１の
実施例の変形例として、画像処理装置４で得た計測結果
をＸＹＺ位置制御装置２に送り、加工時にＸＹＺ位置制
御装置２によりステージ７を移動させて加工位置の補正
するようにしてもよい。このようにすれば加工精度を上
げることができるとともに、レーザ加工、加工精度測定
及び加工位置補正の一連の作業を連続的に実行すること
ができ、作業時間を一層短縮することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明のレーザ加
工装置によれば、加工精度測定の際に専用の加工精度測
定装置を必要とせず、しかも加工精度測定時間の短縮を
図ることができる。
工装置によれば、加工精度測定の際に専用の加工精度測
定装置を必要とせず、しかも加工精度測定時間の短縮を
図ることができる。
【００２７】また、補正手段を付加して画像処理手段で
求めた加工位置のずれ量に基づいて加工位置を補正する
ようにすれば、加工精度を向上させることができるとと
もに、レーザ加工、加工精度測定及び加工位置補正まで
の一連の作業を連続的に実行することができ、作業時間
を一層短縮することができる。
求めた加工位置のずれ量に基づいて加工位置を補正する
ようにすれば、加工精度を向上させることができるとと
もに、レーザ加工、加工精度測定及び加工位置補正まで
の一連の作業を連続的に実行することができ、作業時間
を一層短縮することができる。
【図１】図１はこの発明の一実施例に係るレーザ加工装
置の全体構成図である。
置の全体構成図である。
【図２】図２は図１のレーザ加工装置による加工精度測
定における基準パターンとレーザ加工跡とを説明するた
めの図である。
定における基準パターンとレーザ加工跡とを説明するた
めの図である。
【図３】図３は従来の加工精度測定における基準パター
ンとレーザ加工跡とを説明するための図である。
ンとレーザ加工跡とを説明するための図である。
１ レーザ光源 ２ 位置制御装置 ３ ＣＣＤカメラ ４ 画像処理装置 ５ 対物レンズ ６ 試料 ７ ステージ ８ ダイクロイックミラー １１，１２ 基準パターン １５ レーザ加工跡 １６ 基準パターン間の距離 １７ 基準パターンからレーザ加工跡までの距離 １８ 加工位置のずれ量
Claims (2)
- 【請求項１】 所定間隔離れた少なくとも２個の基準パ
ターンが表面に付された試料上の前記基準パターン間の
目標位置にレーザビームを照射して加工を施すレーザ照
射手段と、 前記試料の表面を撮像して、試料画像信号を出力する撮
像手段と、 前記試料画像信号から前記基準パターンと加工跡に対応
する信号をそれぞれ抽出し、この抽出した信号の位置か
ら前記２個の基準パターン間の距離と、前記基準パター
ンから前記加工跡までの距離とをそれぞれ測定し、それ
らの測定結果に基づいて前記加工された位置の前記目標
位置からのずれ量を求める画像処理手段とを備えている
ことを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】 前記画像処理手段で求めた前記ずれ量に
基づいて前記レーザビームの前記試料に対する照射位置
を補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求
項１記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280573A JPH07112288A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280573A JPH07112288A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112288A true JPH07112288A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17626919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280573A Withdrawn JPH07112288A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112288A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009006339A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| WO2009032226A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-12 | Caterpillar Inc. | Laser machining calibration method by machining a reference mark laser machining calibration method by machining a reference mark on a workpiece and measuring the offset of this reference mark with a reference point |
| US8304691B2 (en) * | 2005-06-23 | 2012-11-06 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Determining a focal position of a laser |
| WO2026116811A1 (ko) * | 2024-11-27 | 2026-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 장치의 포커스 조절 장치 및 레이저 장치의 포커스 조절 시스템 |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP5280573A patent/JPH07112288A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8304691B2 (en) * | 2005-06-23 | 2012-11-06 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Determining a focal position of a laser |
| JP2009006339A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| WO2009032226A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-12 | Caterpillar Inc. | Laser machining calibration method by machining a reference mark laser machining calibration method by machining a reference mark on a workpiece and measuring the offset of this reference mark with a reference point |
| US9302345B2 (en) | 2007-08-31 | 2016-04-05 | Caterpillar Inc. | Laser machining calibration method |
| WO2026116811A1 (ko) * | 2024-11-27 | 2026-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 장치의 포커스 조절 장치 및 레이저 장치의 포커스 조절 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |