JPH09141471A - Laser beam processing machine - Google Patents

Laser beam processing machine

Info

Publication number
JPH09141471A
JPH09141471A JP7295650A JP29565095A JPH09141471A JP H09141471 A JPH09141471 A JP H09141471A JP 7295650 A JP7295650 A JP 7295650A JP 29565095 A JP29565095 A JP 29565095A JP H09141471 A JPH09141471 A JP H09141471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
alignment
laser processing
processing apparatus
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7295650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadao Osawa
貞夫 大沢
Hiroyasu Ueno
博康 上野
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.)
Fine Mashiningu Kk
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Fine Mashiningu Kk
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fine Mashiningu Kk, Alps Electric Co Ltd filed Critical Fine Mashiningu Kk
Priority to JP7295650A priority Critical patent/JPH09141471A/en
Publication of JPH09141471A publication Critical patent/JPH09141471A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to execute high-accuracy fine laser beam processing in the case work pieces vary slightly in their shapes with each work piece or the case the work pieces are subjected to high-accuracy fine processing. SOLUTION: This laser beam processing machine has an X-Y table 3 on which the work piece 2 is placed and which is slidable arbitrarily in X-Y directions by a driving mechanism 4, laser beam irradiation sections 5, 6 which irradiate the work piece 2 with the laser beam from a laser oscillator 5 through an optical system 6 to process the work piece and mark detecting sections 7 to 9 which detect the positions of the >=2 alignment marks formed on the work piece 2. These mark detecting sections 7 to 9 successively detect the >=2 alignment marks to make rough adjustment, then successively detect these marks to make fine adjustment. The X-Y table 3 is slid by the driving mechanism 4 in accordance with the results of the detection made by the mark detecting sections 7 to 9 to adjust the alignment until the placing position of the work piece 2 is aligned to the prescribed processing position.

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、レーザー加工装置
に係り、特に、被加工物(ワーク)に設けた少なくとも
2つのアライメントマークを検出し、その検出結果によ
り被加工物のXYテーブル上の載置位置を所定の加工位
置に一致させるアライメント機構を有するレーザー加工
装置におけるアライメント機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly, it detects at least two alignment marks provided on a work (work) and places the work on an XY table according to the detection result. The present invention relates to an alignment mechanism in a laser processing apparatus having an alignment mechanism that matches a placement position with a predetermined processing position.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、レーザー加工装置を用いて被加
工物(ワーク)をレーザー加工する場合には、被加工物
のレーザー加工が行われる前に、被加工物の配置位置と
レーザー加工装置のレーザー光照射部から照射されるレ
ーザー光の照射位置とが一致するように、被加工物をレ
ーザー加工に最適の位置まで配置移行させること、即
ち、被加工物のアライメント調整が行われる。
2. Description of the Related Art Generally, when a laser beam is used to machine an object to be machined, the position of the object to be machined and the laser beam machine to be machined before the laser machining of the object to be machined. The workpiece is placed and moved to an optimum position for laser processing, that is, alignment adjustment of the workpiece is performed so that the irradiation position of the laser light emitted from the laser light irradiation unit coincides.

【0003】ところで、既知のレーザー加工装置におけ
る被加工物のアライメント調整は、被加工物をレーザー
加工する際に用いる被加工物の載置台または被加工物の
載置板等に、アライメントバー等からなる被加工物位置
規制部材を設け、被加工物を載置台または載置板等に載
置させる際に、アライメントバー等からなる被加工物位
置規制部材によってその最適な配置位置を定めるように
しているもので、かかるアライメント調整に一例として
は、米国特許第4,118,730号明細書に開示のも
のがある。
By the way, alignment adjustment of a work piece in a known laser processing apparatus is performed from an alignment bar or the like on a work piece mounting table or a work piece mounting plate used for laser processing the work piece. When the workpiece is placed on a mounting table or a mounting plate, the workpiece position regulating member is formed so that the optimum placement position is determined by the workpiece position regulating member including an alignment bar. An example of such alignment adjustment is disclosed in US Pat. No. 4,118,730.

【0004】そして、前記米国特許第4,118,73
0号明細書に開示のものは、アライメントバー等からな
る被加工物位置規制部材によって被加工物のアライメン
ト調整が行われる他に、ビデオカメラを用いて被加工物
を走査撮影し、その撮像信号によって被加工物の形状を
把握するようにしている。
The above-mentioned US Pat. No. 4,118,73
In the one disclosed in the specification No. 0, the alignment adjustment of the workpiece is performed by the workpiece position restricting member such as an alignment bar, the workpiece is scanned and photographed by using a video camera, and an image pickup signal thereof is obtained. The shape of the work piece is grasped by.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、既知のレー
ザー加工装置における被加工物のアライメント調整は、
被加工物の配置位置をアライメントバー等からなる被加
工物位置規制部材によって行うようにしているものであ
るため、被加工物の形状が被加工物毎に僅かに異なって
いるときや、液晶表示部に用いられるカラーフィルタ等
を製造する場合のように、被加工物に対して高精度微細
加工を行う必要があるとき等においては、被加工物のア
ライメント調整を正確に行うことができず、ひいては、
被加工物のレーザー加工時に高精度微細加工を行うこと
ができないという問題がある。
By the way, alignment adjustment of a workpiece in a known laser processing apparatus is
Since the position of the work piece is controlled by the work piece position restricting member such as an alignment bar, when the shape of the work piece is slightly different for each work piece, the liquid crystal display When it is necessary to perform high-precision micromachining on a workpiece, such as when manufacturing a color filter or the like used for the parts, it is not possible to accurately perform alignment adjustment of the workpiece, By the way,
There is a problem that high-precision fine processing cannot be performed at the time of laser processing of the work piece.

【0006】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、被加工物毎にその形状が僅かに異なってい
る場合や被加工物を高精度微細加工を行う場合等に、高
精度微細レーザー加工を行うことが可能なレーザー加工
装置におけるアライメント機構を提供することにある。
The present invention solves the above problems,
The purpose is an alignment mechanism in a laser processing apparatus capable of performing high-precision fine laser processing when the shape of each work is slightly different or when performing high-precision fine processing of the work. To provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、被加工物が載置され、駆動機構によりX
(横軸)方向とY(縦軸)方向に任意に摺動可能なXY
テーブルと、レーザー発振器から導出されたレーザー光
を光学系を通して前記被加工物に照射し、前記被加工物
をレーザー加工するレーザー光照射部とを有するととも
に、前記被加工物に設けられた少なくとも2つのアライ
メントマークの位置を順次粗調整検出を行った後で順次
微調整検出を行うマーク検出部とを備え、前記マーク検
出部の検出結果に基づいて前記駆動機構により前記XY
テーブルを摺動させ、前記被加工物の載置位置を所定の
加工位置に一致させるアライメント機構を備えている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is designed so that a work piece is placed and X is driven by a drive mechanism.
XY that can slide freely in the (horizontal axis) direction and the Y (vertical axis) direction
A table and a laser light irradiating unit for irradiating the workpiece with a laser beam derived from a laser oscillator through an optical system to perform laser processing on the workpiece, and at least 2 provided on the workpiece. A mark detection unit that sequentially performs fine adjustment detection after sequentially performing coarse adjustment detection of the positions of the two alignment marks, and the drive mechanism performs the XY adjustment based on the detection result of the mark detection unit.
It is provided with an alignment mechanism that slides the table to match the mounting position of the workpiece with a predetermined processing position.

【0008】そして、前記機構においては、被加工物に
少なくとも2つのアライメントマークを設けており、マ
ーク検出部によってこれらのアライメントマークの位置
の粗調整検出とそれに続く微調整検出を行い、その検出
結果に基づいて被加工物の載置位置を所定の加工位置に
一致するようにアライメント調整を行っているので、被
加工物の形状が被加工物毎に僅かに異なっているときで
あっても、もしくは、液晶表示部に用いられるカラーフ
ィルタ等を製造する場合のように、被加工物の高精度微
細レーザー加工を行うときであっても、被加工物に設け
てある少なくとも2つのアライメントマークを検出でき
れば、被加工物のXYテーブル上の載置位置を所定のレ
ーザー加工位置に一致するようにアライメント調整する
ことが可能になる。
In the above mechanism, the workpiece is provided with at least two alignment marks, and the mark detection unit performs coarse adjustment detection of the positions of these alignment marks and subsequent fine adjustment detection. Since the alignment is adjusted so that the placement position of the work piece matches the predetermined processing position based on, even when the shape of the work piece is slightly different for each work piece, Alternatively, at least two alignment marks provided on the workpiece are detected even when performing high-precision fine laser processing of the workpiece as in the case of manufacturing a color filter used in a liquid crystal display unit. If possible, it becomes possible to perform alignment adjustment so that the placement position of the workpiece on the XY table matches the predetermined laser processing position.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0010】図1は、本発明のアライメント機構を備え
たレーザー加工装置を示す構成図であって、図1(a)
は側面図、図1(b)は上面図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a laser processing apparatus provided with an alignment mechanism of the present invention.
Is a side view, and FIG. 1B is a top view.

【0011】図1(a)、(b)に示されるように、レ
ーザー加工装置1は、主として、被加工物(ワーク)2
と、被加工物2を載置し、縦横方向に摺動可能なXYテ
ーブル3と、XYテーブル3を摺動させるリニアモータ
からなる駆動機構4と、レーザー光を発生するレーザー
発振器5と、2つの集光レンズ6(1)、6(2)や光
学シャッタ(図示なし)や反射鏡(図示なし)等を内蔵
し、レーザー発振器5が発生したレーザー光を被加工物
2に間歇的に照射する光学系6と、粗調整用CCDカメ
ラ7と、微調整用CCDカメラ8と、反射鏡(図示な
し)等を内蔵する鏡筒9と、除振足10(1)付きの定
盤10とからなっている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the laser processing apparatus 1 mainly includes a workpiece 2 to be processed.
An XY table 3 on which the workpiece 2 is placed and slidable in the vertical and horizontal directions, a drive mechanism 4 including a linear motor for sliding the XY table 3, a laser oscillator 5 for generating a laser beam, and 2 The two condensing lenses 6 (1) and 6 (2), an optical shutter (not shown), a reflecting mirror (not shown), etc. are built in, and the laser beam generated by the laser oscillator 5 is intermittently applied to the workpiece 2. An optical system 6, a coarse adjustment CCD camera 7, a fine adjustment CCD camera 8, a lens barrel 9 containing a reflecting mirror (not shown) and the like, and a surface plate 10 with an anti-vibration foot 10 (1). It consists of

【0012】この場合、レーザー発振器5及び光学系6
はレーザー光照射部を構成し、粗調整用CCDカメラ7
と微調整用CCDカメラ8それに鏡筒9はマーク検出部
を構成している。被加工物2は、例えば、液晶表示部に
用いられるカラーフィルタであって、このカラーフィル
タの両端部にはそれぞれ1つづつのアライメントマーク
11(1つだけ図示されている)が設けられている。駆
動機構4は、横(X)軸方向リニアモータヨーク4X
(1)と一対の横(X)軸方向レール4X(2)及び2
つの縦(Y)軸方向リニアモータヨーク4Y(1)と2
対の縦(Y)軸方向レール4Y(2)を備えているもの
である。
In this case, the laser oscillator 5 and the optical system 6
Is a laser light irradiation unit, and a CCD camera 7 for coarse adjustment
The fine adjustment CCD camera 8 and the lens barrel 9 constitute a mark detection unit. The workpiece 2 is, for example, a color filter used in a liquid crystal display unit, and one alignment mark 11 (only one is shown) is provided at each end of the color filter. The drive mechanism 4 is a horizontal (X) axis direction linear motor yoke 4X.
(1) and a pair of lateral (X) axial rails 4X (2) and 2
Two vertical (Y) axis direction linear motor yokes 4Y (1) and 2
It is provided with a pair of vertical (Y) axial direction rails 4Y (2).

【0013】そして、XYテーブル3は、駆動機構4の
駆動によって、横(X)軸方向及び縦(Y)軸方向に適
宜移動し、XYテーブル3上に載置された被加工物2も
XYテーブル3の移動に伴って横(X)軸方向及び縦
(Y)軸方向に移動する。レーザー光照射部は、レーザ
ー発振器5が発生したレーザー光を光学系6を介して被
加工物2に照射し、被加工物2をレーザー加工する。こ
の場合、被加工物2に照射されるレーザー光は光学系6
に内蔵の図示されない光学シャッタによって断続され、
被加工物2にはレーザー光が間歇的に照射される。マー
ク検出部は、被加工物2、例えば、カラーフィルタに設
けられているアライメントマーク11の位置を、鏡筒1
0を通して粗調整用CCDカメラ7及び微調整用CCD
カメラ8で写し出し、その位置座標を示す検出出力を発
生する。この場合、それぞれのアライメントマーク11
に対して、始めに、粗調整用CCDカメラ7による位置
検出が行われ、その後、微調整用CCDカメラ8による
位置検出が行われる。
Then, the XY table 3 is appropriately moved in the horizontal (X) axis direction and the vertical (Y) axis direction by the drive of the drive mechanism 4, and the workpiece 2 placed on the XY table 3 is also XY. As the table 3 moves, the table 3 moves in the horizontal (X) axis direction and the vertical (Y) axis direction. The laser light irradiation unit irradiates the workpiece 2 with the laser light generated by the laser oscillator 5 through the optical system 6, and laser-processes the workpiece 2. In this case, the laser beam applied to the workpiece 2 is the optical system 6
Is interrupted by an optical shutter (not shown) built into the
The workpiece 2 is intermittently irradiated with laser light. The mark detection unit determines the position of the alignment mark 11 provided on the workpiece 2, for example, the color filter, from the lens barrel 1
0 through coarse adjustment CCD camera 7 and fine adjustment CCD
The image is picked up by the camera 8 and a detection output indicating the position coordinates is generated. In this case, each alignment mark 11
On the other hand, first, position detection is performed by the coarse adjustment CCD camera 7, and then position detection is performed by the fine adjustment CCD camera 8.

【0014】次に、図2は、図1に図示のレーザー加工
装置におけるアライメントマーク検出部を示す構成図で
あって、図2(a)はその斜視図、図2(b)は断面図
であり、図1(a)、(b)に示された構成要素と同じ
構成要素については同じ符号を付けている。
Next, FIG. 2 is a constitutional view showing an alignment mark detecting portion in the laser processing apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2 (a) is a perspective view thereof, and FIG. 2 (b) is a sectional view thereof. The same components as those shown in FIGS. 1A and 1B are designated by the same reference numerals.

【0015】図2(a)、(b)に示されるように、鏡
筒9は内部に2つの反射鏡9(1)、9(2)が縦列配
置され、これらの反射鏡9(1)、9(2)に対向して
粗調整用CCDカメラ7及び微調整用CCDカメラ8が
それぞれ配置される。鏡筒9の先端部には位置調整板1
2が配置され、この位置調整板12に対物レンズ13が
取付けられるとともに、高さ(Z)方向位置調整用モー
タ14が連結される。鏡筒9の基部には照明光を供給す
る光ファイバー9(3)が接続され、鏡筒9の側面には
高さ方向位置調整用モータ14が取付けられる。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the lens barrel 9 has two reflecting mirrors 9 (1), 9 (2) arranged in tandem therein, and these reflecting mirrors 9 (1). , 9 (2), a coarse adjustment CCD camera 7 and a fine adjustment CCD camera 8 are arranged respectively. The position adjusting plate 1 is provided at the tip of the lens barrel 9.
2 is arranged, the objective lens 13 is attached to the position adjusting plate 12, and the height (Z) direction position adjusting motor 14 is connected. An optical fiber 9 (3) for supplying illumination light is connected to the base of the lens barrel 9, and a height direction position adjusting motor 14 is attached to the side surface of the lens barrel 9.

【0016】そして、駆動機構4の駆動により、XYテ
ーブル3を適宜移動させて、対物レンズ13に、被加工
物2、例えば、液晶表示部に用いられるカラーフィルタ
に設けられたアライメントマーク11を対向させ、同時
に、高さ方向位置調整用モータ14を調整し、対物レン
ズ13のアライメントマーク11に対する高さを調整し
た後、光ファイバー9(3)から供給された照明光を、
鏡筒9内にある2つの反射鏡9(1)、9(2)及び位
置調整板12に取付けられている対物レンズ13を通し
てアライメントマーク11に投射する。このとき、照明
光により照明されたアライメントマーク11の像を、対
物レンズ13及び2つの反射鏡9(1)、9(2)を通
して粗調整用CCDカメラ7に、対物レンズ13及び反
射鏡9(2)を通して微調整用CCDカメラ8にそれぞ
れ伝送し、粗調整用CCDカメラ7及び微調整用CCD
カメラ8で写し出し、アライメントマーク11の粗調整
及び微調整を行う。この場合、アライメントマーク11
の粗調整及び微調整は、粗調整用CCDカメラ7及び微
調整用CCDカメラ8で写し出された画像中のアライメ
ントマーク11の重心位置の計測によって行われる。
Then, by driving the driving mechanism 4, the XY table 3 is appropriately moved so that the object lens 13 faces the workpiece 2, for example, the alignment mark 11 provided on the color filter used in the liquid crystal display section. At the same time, after adjusting the height direction position adjusting motor 14 to adjust the height of the objective lens 13 with respect to the alignment mark 11, the illumination light supplied from the optical fiber 9 (3) is changed to
The light is projected onto the alignment mark 11 through the two reflecting mirrors 9 (1) and 9 (2) in the lens barrel 9 and the objective lens 13 attached to the position adjusting plate 12. At this time, the image of the alignment mark 11 illuminated by the illumination light is passed through the objective lens 13 and the two reflecting mirrors 9 (1) and 9 (2) to the coarse adjustment CCD camera 7, and the objective lens 13 and the reflecting mirror 9 ( 2) is transmitted to the CCD camera 8 for fine adjustment through the CCD camera 7 for coarse adjustment and the CCD for fine adjustment.
The image is projected by the camera 8, and the alignment mark 11 is roughly and finely adjusted. In this case, the alignment mark 11
The coarse adjustment and the fine adjustment are performed by measuring the barycentric position of the alignment mark 11 in the images projected by the coarse adjustment CCD camera 7 and the fine adjustment CCD camera 8.

【0017】続いて、図3は、本発明のアライメント機
構を備えたレーザー加工装置において、アライメント調
整及びそれに続くレーザー加工を実施する際の動作過程
を示すフローチャートである。
Next, FIG. 3 is a flow chart showing an operation process when carrying out alignment adjustment and subsequent laser processing in the laser processing apparatus having the alignment mechanism of the present invention.

【0018】図3に図示のフローチャートを用い、本発
明のレーザー加工装置で行われるアライメント調整及び
それに続くレーザー加工の各動作について説明する。
Each operation of alignment adjustment and subsequent laser processing performed by the laser processing apparatus of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0019】まず、ステップS1において、レーザー加
工装置1の各部を初期化する。
First, in step S1, each part of the laser processing apparatus 1 is initialized.

【0020】次に、ステップS2において、原点位置座
標を画像処理によって計測して、XYテーブル3におけ
る物理的な原点位置座標とアライメント調整光学系にお
ける原点位置座標との相関を求める。
Next, in step S2, the origin position coordinates are measured by image processing to find the correlation between the physical origin position coordinates in the XY table 3 and the origin position coordinates in the alignment adjustment optical system.

【0021】続く、ステップS3において、レーザー加
工装置1を自動運転するか、自動運転にしないかの設定
を行う。そして、自動運転に設定する(Y)場合は次の
ステップS4に移行し、自動運転に設定しない(N)場
合はこの一連のフローチャートを終了する。
Then, in step S3, it is set whether the laser processing apparatus 1 is automatically operated or not. When the automatic operation is set (Y), the process proceeds to the next step S4, and when the automatic operation is not set (N), the series of flowcharts is ended.

【0022】次いで、ステップS4において、リニアモ
ータからなる駆動機構4を駆動し、XYテーブル3を被
加工物2を載置できる位置(ワークロード位置)まで移
行する。
Next, in step S4, the drive mechanism 4 composed of a linear motor is driven to move the XY table 3 to a position (workload position) where the workpiece 2 can be placed.

【0023】続いて、ステップS5において、XYテー
ブル3上に被加工物2を載置(ワークロード)する。
Subsequently, in step S5, the workpiece 2 is placed (workload) on the XY table 3.

【0024】次に、ステップS6において、駆動機構4
を駆動し、被加工物2に設けられている1つ(第1)の
アライメントマーク11がマーク検出部を構成する鏡筒
9の下側にある対物レンズ13の位置と略一致するよう
に、XYテーブル3を移行する。
Next, in step S6, the drive mechanism 4
Is driven so that the one (first) alignment mark 11 provided on the workpiece 2 substantially coincides with the position of the objective lens 13 below the lens barrel 9 constituting the mark detection unit. The XY table 3 is transferred.

【0025】この後、ステップS7において、第1のア
ライメントマーク11を光ファイバー9(3)からの照
明光により照明した状態で、第1のアライメントマーク
11を粗調整用CCDカメラ7で写し出し、写し出した
画像の重心位置を計測することにより、第1のアライメ
ントマーク11を用いた粗調整を実行する。
After that, in step S7, the first alignment mark 11 is projected by the coarse adjustment CCD camera 7 in a state where the first alignment mark 11 is illuminated by the illumination light from the optical fiber 9 (3). Rough adjustment using the first alignment mark 11 is performed by measuring the position of the center of gravity of the image.

【0026】次に、ステップS8において、再び駆動機
構4を駆動し、被加工物2に設けられている他の1つ
(第2)のアライメントマーク11が同じく鏡筒9の下
側にある対物レンズ13の位置と略一致するように、X
Yテーブル3を移行する。
Next, in step S8, the drive mechanism 4 is driven again, and the other one (second) alignment mark 11 provided on the workpiece 2 is also located below the lens barrel 9. X so that it almost coincides with the position of the lens 13.
Y table 3 is transferred.

【0027】続いて、ステップS9において、第2のア
ライメントマーク11を光ファイバー9(3)からの照
明光により照明した状態で、第2のアライメントマーク
11を粗調整用CCDカメラ7で再度写し出し、写し出
した画像の重心位置を計測することにより、第2のアラ
イメントマーク11を用いた粗調整を実行する。
Then, in step S9, the second alignment mark 11 is illuminated again by the illumination light from the optical fiber 9 (3), and the second alignment mark 11 is again imaged by the coarse adjustment CCD camera 7 and then imaged. By measuring the position of the center of gravity of the image, rough adjustment using the second alignment mark 11 is performed.

【0028】ここで、ステップS10において、レーザ
ー加工装置1の画像処理条件をこれまでの条件と異なる
条件に変更する。新たな画像処理条件は、光ファイバー
9(3)からの照明光の強度を増大し、高さ方向位置調
整用モータ14を駆動して、被加工物2の表面から対物
レンズ13までの間隔が所定の値になるように調整し、
微調整用CCDカメラ8を用いた精密画像処理を実行す
るように変更する。
Here, in step S10, the image processing conditions of the laser processing apparatus 1 are changed to conditions different from the above-mentioned conditions. The new image processing condition is that the intensity of the illumination light from the optical fiber 9 (3) is increased, the height direction position adjusting motor 14 is driven, and the distance from the surface of the workpiece 2 to the objective lens 13 is predetermined. Adjust to the value of
It is changed so as to execute precision image processing using the fine adjustment CCD camera 8.

【0029】次に、ステップS11において、駆動機構
4を駆動し、被加工物2に設けられている第2のアライ
メントマーク11が鏡筒9の下側にある対物レンズ13
の位置に一致するように、XYテーブル3を僅かに移行
する。
Next, in step S11, the drive mechanism 4 is driven, and the second alignment mark 11 provided on the workpiece 2 is located below the lens barrel 9 of the objective lens 13.
The XY table 3 is slightly moved so as to match the position of.

【0030】この後、ステップS12において、第2の
アライメントマーク11を光ファイバー9(3)からの
照明光により照明した状態で、第2のアライメントマー
ク11を微調整用CCDカメラ8で写し出し、写し出し
た画像の重心位置を計測することにより、第2のアライ
メントマーク11を用いた微調整を実行する。
After that, in step S12, the second alignment mark 11 is projected by the fine adjustment CCD camera 8 while being illuminated by the illumination light from the optical fiber 9 (3). By measuring the position of the center of gravity of the image, fine adjustment using the second alignment mark 11 is performed.

【0031】続いて、ステップS13において、再び駆
動機構4を駆動し、被加工物2に設けられている第1の
アライメントマーク11が鏡筒9の下側にある対物レン
ズ13の位置と一致するように、XYテーブル3を移行
する。
Subsequently, in step S13, the drive mechanism 4 is driven again, and the first alignment mark 11 provided on the workpiece 2 coincides with the position of the objective lens 13 below the lens barrel 9. Thus, the XY table 3 is moved.

【0032】次に、ステップS14において、第1のア
ライメントマーク11を光ファイバー9(3)からの照
明光により照明した状態で、第1のアライメントマーク
11を粗調整用CCDカメラ7で写し出し、写し出した
画像の重心位置を計測することにより、第1のアライメ
ントマーク11を用いた微調整を実行する。
Next, in step S14, the first alignment mark 11 is projected by the coarse adjustment CCD camera 7 while being illuminated by the illumination light from the optical fiber 9 (3). By measuring the barycentric position of the image, fine adjustment using the first alignment mark 11 is performed.

【0033】これらの調整が行われた後、ステップS1
5において、第1のアライメントマーク11を用いた微
調整により求めた座標位置と、第2のアライメントマー
ク11を用いた微調整により求めた座標位置とに基づい
て、被加工物2における直交座標(XY座標)系とXY
テーブル3における物理的直交座標(XY座標)系との
間の角度ずれθ及び位置ずれΔx、Δyを計算する。
After these adjustments have been made, step S1
5, based on the coordinate position obtained by the fine adjustment using the first alignment mark 11 and the coordinate position obtained by the fine adjustment using the second alignment mark 11, the orthogonal coordinate ( XY system) and XY
The angle deviation θ and the positional deviations Δx and Δy from the physical rectangular coordinate (XY coordinate) system in the table 3 are calculated.

【0034】この後、ステップS16において、駆動機
構4及び角度調整機構(図示なし)をそれぞれ駆動し、
前述のな角度ずれθ及び位置ずれΔx、Δyをなくすよ
うに、XYテーブル3を若干回動し、かつ、若干移行す
る。
Thereafter, in step S16, the drive mechanism 4 and the angle adjusting mechanism (not shown) are driven,
The XY table 3 is slightly rotated and slightly moved so as to eliminate the above-mentioned angular deviation θ and positional deviations Δx and Δy.

【0035】次いで、ステップS17において、レーザ
ー加工装置1は、ステップS16で行われたXYテーブ
ル3の回動による角度ずれθの補正及びXYテーブル3
の移動による位置ずれΔx、Δyの補正によって、これ
ら角度ずれθ及び位置ずれΔx、Δyが補正された否か
を判定する。そして、これら角度ずれθ及び位置ずれΔ
x、Δyが補正されたと判定した(Y)ときは次のステ
ップS18に移行し、一方、これら角度ずれθ及び位置
ずれΔx、Δyが未だ完全に補正されていないと判定し
た(N)ときは前述のステップS11に戻り、ステップ
S11以降の処理を繰り返し実行する。
Next, in step S17, the laser processing apparatus 1 corrects the angular deviation θ due to the rotation of the XY table 3 performed in step S16 and corrects the XY table 3.
It is determined whether or not the angular deviation θ and the positional deviations Δx and Δy have been corrected by correcting the positional deviations Δx and Δy due to the movement of. Then, the angular deviation θ and the positional deviation Δ
When it is determined that x and Δy have been corrected (Y), the process proceeds to the next step S18, while when it is determined that these angular deviation θ and positional deviations Δx and Δy have not been completely corrected (N), The process returns to step S11 described above, and the processes after step S11 are repeatedly executed.

【0036】続く、ステップS18において、レーザー
加工装置1は、制御系がレーザー加工直交座標系に移行
する。
In step S18, the control system of the laser processing apparatus 1 shifts to the laser processing orthogonal coordinate system.

【0037】この後、ステップS19において、レーザ
ー光照射部にある集光レンズ6(1)、6(2)から被
加工物2の加工点に投射されるレーザー光が加工点でオ
ートフォーカスするように、レーザー光照射部の光学系
6を調整する。
After that, in step S19, the laser light projected from the condenser lenses 6 (1) and 6 (2) in the laser light irradiation portion to the processing point of the workpiece 2 is automatically focused at the processing point. Then, the optical system 6 of the laser light irradiation section is adjusted.

【0038】続く、ステップS20において、駆動機構
4を駆動し、被加工物2の加工開始点が集光レンズ6
(1)、6(2)の真下になるようにXYテーブル3を
移行する。
Then, in step S20, the driving mechanism 4 is driven so that the processing start point of the workpiece 2 is the condenser lens 6.
The XY table 3 is moved so as to be directly below (1) and 6 (2).

【0039】次いで、ステップS21において、レーザ
ー光照射部の光学系6内にある光学シャッタ(図示な
し)を開く。
Then, in step S21, an optical shutter (not shown) in the optical system 6 of the laser light irradiation section is opened.

【0040】次に、ステップS22において、レーザー
加工装置1のモーションコントローラ(図示なし)の内
部メモリに予め記憶されているモーションプログラムを
順次読み出す。
Next, in step S22, the motion programs previously stored in the internal memory of the motion controller (not shown) of the laser processing apparatus 1 are sequentially read.

【0041】このとき、ステップS23において、モー
ションコントローラから読み出されたモーションプログ
ラムを実行する。モーションプログラムの実行時におい
ては、駆動機構4の駆動により、集光レンズ6(1)、
6(2)の真下に順次被加工物2の加工点がくるように
XYテーブル3を移行し、XYテーブル3を移行する度
毎に、レーザー光照射部から間歇的にレーザー光を被加
工物2の加工点に投射し、モーションプログラムにした
がったレーザー加工が実行される。
At this time, in step S23, the motion program read from the motion controller is executed. When the motion program is executed, the condensing lens 6 (1),
6 (2), the XY table 3 is moved so that the processing points of the work piece 2 are sequentially located underneath, and each time the XY table 3 is moved, the laser light is intermittently emitted from the laser light irradiation unit. Laser processing is performed according to the motion program by projecting onto the processing points of 2.

【0042】モーションプログラムが完全に実行された
後、ステップS24において、光学系6内にある光学シ
ャッタを閉じる。
After the motion program is completely executed, the optical shutter in the optical system 6 is closed in step S24.

【0043】ここで、ステップS25において、レーザ
ー加工装置1は、レーザー加工直交座標系からアライメ
ント直交座標系に復帰する。
Here, in step S25, the laser processing apparatus 1 returns from the laser processing orthogonal coordinate system to the alignment orthogonal coordinate system.

【0044】この後、ステップS26において、駆動機
構4を駆動し、XYテーブル3上の被加工物2を取り出
す位置(ワークアンロード位置)まで移行する。
Thereafter, in step S26, the drive mechanism 4 is driven to move to a position (workload unloading position) for taking out the workpiece 2 on the XY table 3.

【0045】続く、ステップS27において、XYテー
ブル3上に被加工物2を取り出す。
Then, in step S27, the workpiece 2 is taken out on the XY table 3.

【0046】このとき、レーザー加工装置1において、
別の被加工物2のレーザー加工を行う必要があるとき
は、前述のステップS4に戻ってステップS4以降の処
理を再び実行し、一方、他の被加工物2のレーザー加工
を行う必要がないときは、この一連のフローチャートに
よる処理を終了する。
At this time, in the laser processing apparatus 1,
When it is necessary to perform laser processing on another workpiece 2, it is not necessary to perform laser processing on another workpiece 2 by returning to step S4 and performing the processing after step S4 again. At this time, the processing according to this series of flowcharts is ended.

【0047】ところで、被加工物2に設けられるアライ
メントマーク11は、被加工物2の両側にそれぞれ1つ
づつ設けることが好ましく、その形状は小さい丸形であ
ることが好ましい。しかしながら、アライメントマーク
11を設ける位置は、被加工物2における離間した個所
であれば、その両側に設ける必要はなく、その数も、複
数であれば、必ずしも2つである必要もない。アライメ
ントマーク11の形状も、小さい丸形に限られず、小さ
い3角形や4角形であってもよい。
By the way, it is preferable that one alignment mark 11 is provided on each of the two sides of the workpiece 2 and that the shape of the alignment mark 11 is a small round shape. However, the positions where the alignment marks 11 are provided do not have to be provided on both sides of the work piece 2 as long as they are spaced apart from each other, and the number thereof does not have to be two if it is plural. The shape of the alignment mark 11 is not limited to a small round shape, and may be a small triangle or a square.

【0048】また、被加工物2は、液晶表示部に用いら
れるカラーフィルタである場合に限られるものではな
く、高精度微細レーザー加工を行うものであれば、他の
ものでもよいことは勿論である。
The workpiece 2 is not limited to the color filter used in the liquid crystal display section, and it is needless to say that the workpiece 2 may be another one as long as it can perform high precision fine laser processing. is there.

【0049】さらに、駆動機構4は、リニアモータを用
いることが好ましいが、XYテーブル3を高速度で高精
密に移動させることができるものであれば、他のもので
あってもよい。
Further, the drive mechanism 4 is preferably a linear motor, but may be any other drive mechanism as long as it can move the XY table 3 at high speed and with high precision.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、被加工物2に少なくとも2つのアライメントマー
ク11を設け、マーク検出部7乃至9によってこれらの
アライメントマーク11の位置の粗調整検出とそれに続
く微調整検出とを行い、その検出結果に基づいて被加工
物2の載置位置を所定の加工位置に一致するようにアラ
イメント調整を行っているので、被加工物2の形状が被
加工物2毎に僅かに異なっているときや、液晶表示部に
用いられるカラーフィルタ等を製造する場合のように、
被加工物2の高精度微細レーザー加工を行うとき等であ
っても、被加工物2に設けてある少なくとも2つのアラ
イメントマーク11を検出できれば、被加工物2のXY
テーブル3上の載置位置を所定のレーザー加工位置に一
致するようにアライメント調整できるという効果があ
る。
As described in detail above, according to the present invention, at least two alignment marks 11 are provided on the workpiece 2 and the positions of these alignment marks 11 are roughly adjusted by the mark detection units 7 to 9. Since the detection and the subsequent fine adjustment detection are performed, and the alignment is adjusted based on the detection result so that the placement position of the workpiece 2 matches the predetermined processing position, the shape of the workpiece 2 is As in the case of slightly different for each work piece 2 or when manufacturing a color filter or the like used in a liquid crystal display unit,
Even when performing high-precision fine laser processing of the workpiece 2, if at least two alignment marks 11 provided on the workpiece 2 can be detected, the XY of the workpiece 2 is detected.
There is an effect that the placement position on the table 3 can be adjusted so as to match the predetermined laser processing position.

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

【図1】本発明のアライメント機構を備えたレーザー加
工装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a laser processing apparatus provided with an alignment mechanism of the present invention.

【図2】図1に図示のレーザー加工装置におけるマーク
検出部を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a mark detection unit in the laser processing apparatus shown in FIG.

【図3】本発明のアライメント機構を備えたレーザー加
工装置において、アライメント調整及びそれに続くレー
ザー加工を実施する際の動作過程を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation process when carrying out alignment adjustment and subsequent laser processing in the laser processing apparatus provided with the alignment mechanism of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザー加工装置 2 被加工物(ワーク) 3 XYテーブル 4 駆動機構 4X(1) 横軸方向リニアモータヨーク 4X(2) 横軸方向レール 4Y(1) 縦軸方向リニアモータヨーク 4Y(2) 縦軸方向レール 5 レーザー発振器 6 光学系 6(1)、6(2) 集光レンズ 7 粗調整用CCDカメラ 8 微調整用CCDカメラ 9 鏡筒 9(1)、9(2) 反射鏡 9(3) 光ファイバー 10 定盤 10(1) 除振足 11 アライメントマーク 12 位置調整板 13 対物レンズ 14 高さ方向位置調整用モータ 1 Laser Processing Device 2 Workpiece 3 XY Table 4 Drive Mechanism 4X (1) Horizontal Axis Linear Motor Yoke 4X (2) Horizontal Axis Rail 4Y (1) Vertical Axis Linear Motor Yoke 4Y (2) Vertical Axial rail 5 Laser oscillator 6 Optical system 6 (1), 6 (2) Condensing lens 7 CCD camera for coarse adjustment 8 CCD camera for fine adjustment 9 Lens barrel 9 (1), 9 (2) Reflector 9 (3 ) Optical fiber 10 Surface plate 10 (1) Anti-vibration foot 11 Alignment mark 12 Position adjustment plate 13 Objective lens 14 Height direction position adjustment motor

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物が載置され、駆動機構によりX
(横軸)方向とY(縦軸)方向に任意に摺動可能なXY
テーブルと、レーザー発振器から導出されたレーザー光
を光学系を通して前記被加工物に照射し、前記被加工物
をレーザー加工するレーザー光照射部とを有するととも
に、前記被加工物に設けられた少なくとも2つのアライ
メントマークの位置を順次粗調整検出を行った後で順次
微調整検出を行うマーク検出部とを備え、前記マーク検
出部の検出結果に基づいて前記駆動機構により前記XY
テーブルを摺動させ、前記被加工物の載置位置を所定の
加工位置に一致させるアライメント機構を有することを
特徴とするレーザー加工装置。
1. A work piece is placed and X is driven by a drive mechanism.
XY that can slide freely in the (horizontal axis) direction and the Y (vertical axis) direction
A table and a laser light irradiating unit for irradiating the workpiece with a laser beam derived from a laser oscillator through an optical system to perform laser processing on the workpiece, and at least 2 provided on the workpiece. A mark detection unit that sequentially performs fine adjustment detection after sequentially performing coarse adjustment detection of the positions of the two alignment marks, and the drive mechanism performs the XY adjustment based on the detection result of the mark detection unit.
A laser processing apparatus comprising: an alignment mechanism that slides a table to match a mounting position of the workpiece with a predetermined processing position.
【請求項2】 前記マーク検出部は、前記アライメント
マークの位置のZ(高さ)方向調整部を備えていること
を特徴とする請求項1記載のレーザー加工装置。
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the mark detection unit includes a Z (height) direction adjustment unit for adjusting the position of the alignment mark.
【請求項3】 前記アライメントマークは、前記被加工
物の両側部に1つづつ設けられていることを特徴とする
請求項1記載のレーザー加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the alignment marks are provided one on each side of the workpiece.
【請求項4】 前記マーク検出部は、前記アライメント
マークに対向する対物レンズを備え該対物レンズを通っ
た前記アライメントマークからの反射光を案内する鏡筒
と、前記鏡筒に案内された前記アライメントマークから
の反射光を入光させる粗調整用カメラ及び微調整用カメ
ラを備えていることを特徴とする請求項1または2記載
のレーザー加工装置。
4. The lens barrel that includes an objective lens facing the alignment mark, guides the reflected light from the alignment mark passing through the objective lens, and the alignment lens guided by the lens barrel. 3. The laser processing apparatus according to claim 1, further comprising a coarse adjustment camera and a fine adjustment camera that allow reflected light from the mark to enter.
【請求項5】 前記アライメントマークの位置のZ(高
さ)方向調整部は、前記対物レンズを前記鏡筒に対して
接近離反させるモータ機構からなることを特徴とする請
求項2記載のレーザー加工装置。
5. The laser processing according to claim 2, wherein the Z (height) direction adjusting unit for adjusting the position of the alignment mark comprises a motor mechanism for moving the objective lens toward and away from the lens barrel. apparatus.
【請求項6】 前記駆動機構は、リニアモータを備えて
いることを特徴とする請求項1記載のレーザー加工装
置。
6. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the drive mechanism includes a linear motor.
【請求項7】 前記被加工物は、液晶表示部に用いられ
るカラーフィルタであることを特徴とする請求項1乃至
6のいずれかに記載のレーザー加工装置。
7. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the object to be processed is a color filter used in a liquid crystal display section.
JP7295650A 1995-11-14 1995-11-14 Laser beam processing machine Pending JPH09141471A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7295650A JPH09141471A (en) 1995-11-14 1995-11-14 Laser beam processing machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7295650A JPH09141471A (en) 1995-11-14 1995-11-14 Laser beam processing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09141471A true JPH09141471A (en) 1997-06-03

Family

ID=17823400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7295650A Pending JPH09141471A (en) 1995-11-14 1995-11-14 Laser beam processing machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09141471A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109767890A (en) * 2019-03-06 2019-05-17 深圳市杰普特光电股份有限公司 Calibration method and device, resistance repair method and resistance repair machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109767890A (en) * 2019-03-06 2019-05-17 深圳市杰普特光电股份有限公司 Calibration method and device, resistance repair method and resistance repair machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI658664B (en) Laser processing device
US5347363A (en) External lead shape measurement apparatus for measuring lead shape of semiconductor package by using stereoscopic vision
JP2000346618A (en) Method and apparatus for precise alignment for rectangular beam
TWI908739B (en) Position adjustment method and position adjustment device
JP2022167452A (en) LASER PROCESSING APPARATUS ADJUSTMENT METHOD AND LASER PROCESSING APPARATUS
JP3180194B2 (en) Laser processing machine
JPS58181005A (en) Automatically focusing and measuring apparatus and method
JP7355629B2 (en) How to adjust laser processing equipment
JPH07297119A (en) Position detection method
JP2004243383A (en) Laser beam machine, and laser beam machining method
JP2000121902A (en) Lens system optical axis adjustment method and lens system optical axis adjustment device
JPH1123952A (en) Automatic focusing device and laser beam machining device using the same
JP2003294419A (en) Micro size measuring device
JPH09141471A (en) Laser beam processing machine
JP4615238B2 (en) Laser processing equipment
JPH10216976A (en) Laser processing device and alignment device
KR20160107992A (en) Laser Marking Apparatus
JPH09141459A (en) Laser machining device
JPH08323489A (en) Laser beam machine
JP3865459B2 (en) Semiconductor device mounting equipment
JP2886223B2 (en) Large plate processing method and equipment
JPH10314967A (en) Device and method for laser beam machining
JPH09250912A (en) Pattern measuring device
JP2861671B2 (en) Overlay accuracy measuring device
JPH09168881A (en) Laser processing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010403