DE69130854T2

DE69130854T2 - Laserbearbeitungsgerät

Info

Publication number: DE69130854T2
Application number: DE69130854T
Authority: DE
Inventors: Akira Midori-Ku Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Goto; Fumio Kamakura-Shi Kanagawa-Ken Ichikawa; Masaki Kawaski-Shi Kanagawa-Ken Inaba; Hiroshi Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Kohno; Kazuaki Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Masuda; Masayuki Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Nishiwaki; Tsuyoshi Kasukabe-Shi Saitama-Ken Orikasa; Toshio Midori-Ku Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Tsuda; Takashi Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: EP0488033A2; ATE176416T1; EP0488033A3; US5389954A; DE69130854D1; CA2055899A1; EP0488033B1; CA2055899C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laser- Bearbeitungs-Vorrichtung, die die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist und die für eine Loch-Bildungs- Maschine geeignet ist, die einen Laser verwendet, welche Maschine hauptsächlich dafür entwickelt ist, Tinten-Ausstoß- Öffnungen in einem Tintenstrahl-Kopf auszubilden. Eine Laser- Bearbeitungs-Vorrichtung, die die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist, ist aus der US-A-4,758,703 bekannt.
Löcher, die eine vorbestimmte Form und Größe aufweisen, werden in einem Werkstück gebildet unter Verwendung eines Laser-Strahls, und zwar unter Berücksichtigung der hohen Verarbeitungsgenauigkeit des Laser-Strahls. Insbesonders beeinflußt die Verarbeitungsgenauigkeit der Tinten-Ausstoß- Öffnungen eines Tintenstrahl-Kopfes, der in einem Drucker verwendet wird, der mit einem Computer oder einer Textverarbeitung verbunden ist, um Daten auszudrucken (aufzuzeichnen), indem eine Tinte in einem vorbestimmten Muster direkt ausgestoßen wird, eine Tinten-Ausstoß-Menge, eine Ausstoß-Richtung und dergleichen direkt. Aus diesem Grund müssen die Löcher sehr sorgfältig bearbeitet werden.
Der oben beschriebene Tintenstrahl-Kopf wird insbesonders bei einem Aufzeichnungs-Kopf vom Bläschen-Strahl- Typ verwendet, um Tinte auszustoßen, indem Wärmeenergie verwendet wird, und zwar vom Tintenstrahl-Aufzeichnungs- Verfahren. Eine typische Anordnung und ein Prinzip einer Aufzeichnungs-Vorrichtung vom Bläschen-Strahl-Typ sind beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4,723,129, 4,740,796 und dergleichen offenbart, und sie können sowohl auf den sogenannten bedarfsorientierten Typ als auch auf den kontinuierlichen Typ angewendet werden. Ein Tintenstrahl- Aufzeichnungs-Verfahren vom bedarfsorientierten Typ wird in der Folge im Wege eines Beispiels erklärt werden. Elektrothermische Wandler sind in Übereinstimmung mit einem Blatt oder einem Flüssigkeits-Kanal angeordnet, der eine Flüssigkeit (Tinte) enthält und sie werden dazu veranlaßt, eine Wärmeenergie entsprechend von Treiber-Signalen zu erzeugen, wodurch Filmsieden auf einer Wärme-Anwendungs-Fläche eines Aufzeichnungs-Kopfes bewirkt wird. Dementsprechend werden Bläschen, die eine eins zu eins Entsprechung mit den Treiber- Signalen aufweisen, in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet, und es wird die Flüssigkeit (Tinte) in der Form von Flüssigkeits- Tröpfchen von den Ausstoß-Öffnungen ausgestoßen, und zwar durch das Wachstum und das Zusammenziehen der Bläschen.
Das Treiber-Signal, das anzuwenden ist, ist bevorzugt ein Impuls-Signal, wie dies in den US-Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 beschrieben ist. Was die Temperatur-Anstiegs-Rate und die Wärme-Anwendungs-Fläche betrifft, werden bevorzugt die Bedingungen verwendet, die in dem US-Patent Nr. 4,313,124 offenbart sind.
Der Tintenstrahl-Kopf ist aus einer Kombination von Ausstoß-Öffnungen, einem Flüssigkeits-Kanal (einem linearen Flüssigkeits-Kanal oder einem rechtwinkeligen Flüssigkeits- Kanal) und elektrothermischen Wandlern aufgebaut. Zusätzlich zu dieser Anordnung kann ein Wärme-Anwendungs-Abschnitt in einem gebogenen Bereich angeordnet sein, wie dies beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4,558,333 und 4,459,600 offenbart ist. Weiters kann der Tintenstrahl-Kopf folgendermaßen angeordnet sein. Dies bedeutet, daß ein Schlitz, der einer Mehrzahl von elektrothermischen Wandlern gemeinsam ist, als ein Ausstoß- Abschnitt der elektrothermischen Wandler verwendet werden kann, wie dies beispielsweise in der japanischen Patent-Offenlegungs- Schrift Nr. 59-123670 offenbart ist, oder es können Löcher zur Aufnahme von Ausgangs-Wellen von Wärmeenergie in Entsprechung mit einem Ausstoß-Abschnitt gebildet sein, wie dies beispielsweise in der japanischen Patent-Offenlegungs-Schrift Nr. 59-138461 offenbart ist. Es ist festzuhalten, daß jeder Aufzeichnungs-Kopf, der in den oben beschriebenen Druckschriften beschrieben ist, eine Länge gewährleistet, die einer vorbestimmten Breite entspricht, indem eine Mehrzahl von Aufzeichnungs-Köpfen verwendet wird. Es kann jedoch ein einzelner Aufzeichnungs-Kopf verwendet werden, der eine Länge aufweist, die der vorbestimmten Breite entspricht (der Breite des größten Aufzeichnungs-Mediums, das bei der Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungs-Vorrichtung verwendet werden kann).
Der Tintenstrahl-Kopf kann als Kopf vom Chip-Typ angeordnet sein, der an einem Vorrichtungs-Hauptkörper befestigt ist, um elektrische Verbindungen (für die elektrothermischen Wandler) zu erhalten, und der dazu geeignet ist, mit einer Tinte versorgt zu werden, oder als ein Kopf vom Kartuschen-Typ, der als Aufzeichnungs-Kopf selbst vorgesehen ist.
Als ein Bearbeitungs-Verfahren zur Bildung des Tintenstrahl-Kopfes, der in verschiedenen Formen verwendet werden kann, wird eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung vorgeschlagen, um Laser-Licht auf ein Werkstück durch eine Maske zu strahlen, die mit Löchern ausgebildet ist, von denen jedes eine vorbestimmte Form aufweist. Mit dieser Vorrichtung wird Laser-Licht auf eine Maske gestrahlt, die mit einer Mehrzahl von Bereichen von Löchern ausgebildet ist, um so Laser-Strahl-Punkte entsprechend den Löchern, die auf dieser Maske ausgebildet sind, auf ein zu bearbeitendes Werkstück zu strahlen, wodurch Löcher in dem Werkstück gebildet werden.
Diese Maske ist so angeordnet, daß sie dazu geeignet ist, ihre Position fein in der Höhen- und Seiten-Richtung anzupassen, so daß das Laser-Licht, das auszustrahlen ist, alle Löcher der Maske umfaßt. Die Positions-Anpassung wird händisch durchgeführt, und das Anpassungs-Ergebnis wird visuell bestätigt. Die Laser-Licht-Intensität schwankt in Abhängigkeit von den Abstrahlungs-Positionen. Aus diesem Grund haben auch dann, wenn das Laser-Licht durch Löcher abgestrahlt wird, die die gleiche Form haben, die Löcher, die in dem Werkstück gebildet werden, in unerwünschter Weise unterschiedliche Formen, und zwar in Abhängigkeit von den Strahl-Abstrahlungs- Positionen. Daher wird die Positions-Einstellung der Maske durchgeführt, indem tatsächlich ein Werkstück bearbeitet wird, und indem die Zustände der gebildeten Löcher bestätigt werden.
Die oben beschriebene herkömmliche Laser-Bearbeitungs- Vorrichtung leidet jedoch unter den folgenden Problemen und ihre Verbesserung ist erwünscht.
(1) Wenn Laser-Licht auf einen Punkt fokussiert wird, um ein Loch einzeln zu bilden, wird eine sehr lange Zeit benötigt, um ein Werkstück zu bearbeiten, bei dem die Bildung einer großen Anzahl von Löchern erforderlich ist, was zu einer schlechten Bearbeitungs-Effizienz führt.
(2) Insbesonders wird eine sehr lange Zeit dazu verwendet, die genauen Loch-Bildungs-Positionen auf einem Werkstück einzustellen, wodurch die Bearbeitungs-Effizienz in beträchtlicher Weise beeinträchtigt wird.
(3) Die Größe jedes Loches wird stark durch die Laser- Licht-Intensität beeinflußt. Da das Laser-Licht, das von einem Excimer-Laser ausgestrahlt wird, eine nicht gleichmäßige Energieverteilung aufweist, können dann, wenn eine Mehrzahl von Löchern gleichzeitig gebildet wird, indem eine Mehrzahl von Laser-Strahlen, die aus einem Laser-Licht aufgeteilt werden, das von einer Laser-Quelle emittiert wird, projiziert wird, wodurch das Laser-Licht auf die Maske ausgestrahlt wird, auf der eine Mehrzahl von Löchern gebildet sind, die Löcher keine gleichmäßige Größe aufweisen. Als ein Ergebnis können Löcher, die eine gewünschte Form haben, nicht gebildet werden.
(4) Um ein Loch zu bilden, das eine große Querschnitts- Fläche aufweist ohne die Materialien und Formen einer Maske und eines Werkstücks zu verändern, muß die Energie-Dichte des Laser-Lichtes, das auf ein Werkstück W abzustrahlen ist, gesteigert werden.
In den vergangenen Jahren ist eine hohe Präzision, das heißt, eine Genauigkeit in der Größenordnung von Mikrometern bei einem Laser-Verfahren, notwendig geworden. Entsprechend dieser Notwendigkeit müssen sehr kleine Löcher in einer Maske gebildet werden. Als ein Ergebnis müssen ein Werkstück und eine Maske präzise zueinander ausgerichtet werden.
Die Maske muß ausgetauscht werden, wenn die Form eines Werkstücks geändert wird, oder wenn sich die Maske selbst verschlechtert hat. Wenn die Maske ausgetauscht wird, müssen Ausrichtungs-Vorgänge zwischen einem Werkstück und einer Maske durchgeführt werden. Diese Ausrichtungs-Vorgänge müssen folgendermaßen ausgeführt werden. Dies bedeutet, daß ein Werkstück als Versuchsobjekt verarbeitet wird, und die Form des bearbeiteten Abschnitts wird photographiert, und zwar unter Verwendung einer industriellen Fernseh-Vorrichtung. Ein Meßwert eines vorbestimmten Abschnitts, der auf der Basis der Bild- Information als das Ergebnis der Photographie erhalten worden ist, wird mit einem vorbestimmten Einstellwert verglichen.
Aus diesem Grund werden die folgenden Probleme aufgezeigt.
(5) Bei einer herkömmlichen Laser-Bearbeitungs- Vorrichtung wird dann, wenn eine Maske ausgetauscht wird, ein Werkstück tatsächlich bearbeitet, und die Masken-Position wird auf der Basis der Form des bearbeiteten Loches überprüft. Aus diesem Grund benötigt die Einstellung der Masken-Position viel Zeit, was zu einer geringen Produktivität führt.
(6) Eine Maske wird ausgerichtet unter Verwendung der Bild-Information, die erhalten wird unter Verwendung der industriellen Fernseh-Vorrichtung. Da jedoch die industrielle Fernseh-Vorrichtung einen sehr schmalen Beobachtungs-Bereich aufweist, wird viel Zeit benötigt, um einen bearbeiteten Abschnitt in einen Bild-Bereich zu bringen. Als ein Ergebnis wird eine sehr lange Zeit für die Herstellung benötigt, was zu einer Vergrößerung der Herstellungskosten führt.
Bei der oben beschriebenen Laser-Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine wird eine Maske, die beispielsweise aus Nickel gebildet wird und die ein Maskenmuster aufweist, um Laser-Licht, das von einer Laser-Licht-Quelle ausgesendet wird, in Licht-Strahlen umzuwandeln, die den zu bildenden Löchern entsprechen, auf einem Masken-Halter befestigt, der in der optischen Achse des Lasers zwischen der Laser-Licht-Quelle und einem Werkstück angeordnet ist, in dem Löcher zu bilden sind. Die Licht-Strahlen, die durch das Masken-Muster der Maske hindurch treten, werden auf eine Bearbeitungs-Fläche eines Werkstücks gestrahlt, um Löcher zu bilden.
Bei dieser Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine macht das Licht, das durch das Masken-Muster hindurchtritt, 1% oder weniger des gesamten Laser-Lichts aus, und der Großteil des Laser-Lichts wird von der Maske reflektiert oder absorbiert. Als ein Ergebnis wird das absorbierte Laser-Licht in Wärme umgewandelt, und die Wärme bewirkt einen Temperaturanstieg der Maske. Aus diesem Grund ist der Masken- Halter an einem Rahmen der Vorrichtung angebracht und der Temperaturanstieg der Maske wird durch natürliche Kühlung unterdrückt.
Da jedoch der Temperaturanstieg durch natürliche Kühlung in dieser Art unterdrückt wird, stellen sich die folgenden Probleme.
(7) Wenn die Umgebungs-Temperatur (das heißt, die Raum- Temperatur) rund um die Maske erhöht wird, wird die Temperatur der Maske in unerwünschter Weise gesteigert.
(8) Wenn der Temperaturanstieg zufolge der Abstrahlung von Laser-Licht auftritt, kann die Kühlwirkung der Maske nicht erwartet werden. Als ein Ergebnis dehnt sich die Maske aus und das Masken-Muster wird verschlechtert, was die Verarbeitungs- Genauigkeit beeinträchtigt.
Es wird beispielsweise angenommen, daß Nickel als ein Masken-Material, wie oben beschrieben, verwendet wird. Der lineare Ausdehnungs-Koeffizient von Ni ist 1.3 · 10&supmin;&sup5;. Um die Abstands-Genauigkeit der bearbeiteten Löcher in einem Bereich von ±1 um/8.2 mm zu halten, muß eine Änderung der Temperatur der Maske so gesteuert werden, daß sie in einem Bereich von ±10 Grad fällt. Unter Berücksichtigung einer Änderung der Raumtemperatur und des Temperaturanstiegs, der durch die Abstrahlung des Laser-Lichts verursacht wird, ist es jedoch schwierig, eine Änderung der Temperatur der Maske so zu steuern, daß sie innerhalb eines Bereichs von ±10 Grad durch natürliche Kühlung fällt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Berücksichtigung der oben beschriebenen Probleme gemacht und sie hat als erste Aufgabe, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die gleichzeitig eine gewünschte Anzahl von gleichmäßigen Löchern in einem Werkstück bilden kann.
Es ist die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Positionierungs-Ausrichtungs- Verfahren anzugeben, das eine Loch-Bildungs-Bearbeitung mit einer hohen positionsmäßigen Genauigkeit ermöglicht und zwar für ein Werkstück, bei dem es erforderlich ist, eine große Anzahl von Löchern in einem kurzen Zeitraum zu bilden, sowie eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung, um dieses Verfahren auszuführen.
Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung anzugeben, die schnell Masken austauschen kann und eine hohe Produktivität aufweist.
Es ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Maske fixieren kann, die mit einer hohen Genauigkeit ausgerichtet ist, wenn eine Maske ausgetauscht wird.
Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen Temperatur-Anstieg einer Maske unterdrücken kann, um eine hochgenaue Loch-Bildungs-Bearbeitung zu erreichen.
Um die obigen Aufgaben zu erfüllen, sieht die vorliegende Erfindung eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung vor, bei der eine Mehrzahl von Löchern, die jeweils eine vorbestimmte Form aufweisen, in einem Werkstück zufolge der Strahlung von Laser-Licht von einem Laser gebildet werden, umfassend eine Maske, in der eine Mehrzahl von vorbestimmten kleinen Löchern in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Löchern, die in dem Werkstück zu bilden sind, gebildet sind, und die es ermöglicht, daß Laser-Licht von dem Laser durch die kleinen Löcher zu dem Werkstück hindurchtritt, ein optisches Projektions-System, um ein Masken-Bild, das durch die Maske hindurchtritt, auf das Werkstück zu projizieren, ein erstes optische Beleuchtungs-System, um das Werkstück von der Seite des Lasers zu beleuchten, ein zweites optisches Beleuchtungs- System, um das Werkstück von einer Seite des Werkstücks gegenüberliegend von der Seite zu beleuchten, an der der Laser angeordnet ist, wobei der Laser dazu ausgebildet ist, Licht zu emittieren, das eine Wellenlänge in einem Licht-Absorptions- Wellenlängen-Bereich des Werkstücks aufweist, die weiters umfaßt ein Positions-Meß-System zur Messung einer Werkstück- Position, das ein optisches System und zumindest einen Positions-Detektor umfaßt, und das an einer Seite des Werkstücks gegenüberliegend einer Seite angeordnet ist, an der der Laser angeordnet ist, und ein Bewegungs-Mittel, um das Werkstück zu bewegen, und zwar auf der Basis eines Meß- Ergebnisses von dem optischen Meß-System.
Zusätzlich dazu betrifft die vorliegende Erfindung ein Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Positionierungs-Ausrichtungs- Verfahren, das verwendet wird, wenn eine Mehrzahl von Löchern an vorbestimmten Bearbeitungs-Positionen einer Bearbeitungs- Fläche eines Werkstücks gebildet wird, unter Verwendung von Laser-Licht, das eine Wellenlänge in einem Licht-Absorptions- Wellenlängen-Bereich des Werkstücks aufweist, umfassend den Bestrahlungs-Schritt der Umwandlung des Laser-Lichts in gewünschte Lichtstrahlen in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Löchern, die auszubilden sind, und Strahlung der Lichtstrahlen auf die Bearbeitungs-Positionen der Bearbeitungs- Fläche, den Bezugs-Wert-Definitions-Schritt der Definition der mittleren Positionen von zumindest zwei Lichtstrahlen, die auf die Bearbeitungs-Fläche zu strahlen sind, als Positions- Bezugswerte, den Meß-Schritt der Messung der Bearbeitungs- Positionen, die mit den zumindest zwei Lichtstrahlen zu bestrahlen sind, auf der Bearbeitungs-Fläche des Werkstücks, den Berechnungs-Schritt der Berechnung der Positions- Verschiebungs-Ausmaße zwischen den Bearbeitungs-Positionen und den Bezugs-Positionen, in dem die gemessenen Bearbeitungs- Positionen mit den entsprechenden Positions-Bezugswerten verglichen werden, und den Bewegungs-Schritt der Bewegung des Werkstücks auf der Basis der berechneten Positions- Verschiebungs-Ausmaße.
Die bevorzugten Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um insbesonders die vierte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt entsprechend der zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung weiters ein Fixierungs-Mittel, um die Maske zu fixieren. Das Fixierungs- Mittel umfaßt einen Masken-Halter und eine Masken-Presse, die die Maske zwischen sich einklemmt um sie zu halten, eine Mehrzahl von Ausrichtungs-Bezugs-Bohrungen sind in der Maske gebildet, eine Mehrzahl von Bezugs-Stiften, die der Mehrzahl von Bezugs-Bohrungen entsprechen, die in der Maske gebildet sind, sind entweder auf dem Masken-Halter oder der Masken- Presse angeordnet, und eine Mehrzahl von Bezugs-Bohrungen ähnlich der Mehrzahl der Bezugs-Bohrungen, die an der Maske ausgebildet sind, sind am jeweils anderen Bauteil, nämlich dem Masken-Halter und der Masken-Presse ausgebildet.
Da die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Anordnung aufweist, werden die Bezugs-Stifte auf diese Weise dann, wenn die Maske fixiert wird, in die Bezugs- Bohrungen eingeführt, die in der Maske ausgebildet sind, so daß die Maske entweder mit dem Masken-Halter oder mit der Masken- Presse ausgerichtet werden kann, die mit den Bezugs-Stiften ausgestattet ist. Solange daher der Masken-Halter oder die Masken-Presse der/die mit den Bezugs-Stiften ausgestattet ist, in der vorbestimmten Position angeordnet ist, kann ein bearbeiteter Zustand eines Werkstücks unter Verwendung der ausgetauschten Maske schnell überprüft werden, indem eine industrielle Fernseh-Vorrichtung verwendet wird.
Um die fünfte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt, entsprechend der dritten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung, die Löcher in einem Werkstück entsprechend einer gewünschten Musterform bildet, weiters einen Masken-Halter zur Anordnung der Maske auf einer optischen Achse des Laser-Lichts, das von der Laser-Licht- Quelle ausgesendet wird, und zwar einen Masken-Halter, der angeordnet ist, um einen Abschnitt abzudecken, der das Masken- Muster ausschließt, von der Maske auf der Seite der Lichtquelle, eine Masken-Presse, um die Maske auf den Masken- Halter zu fixieren und ein Masken-Kühlungs-Mittel, das in dem Masken-Halter angeordnet ist, um die Maske zu kühlen.
Da auf diese Weise die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung entsprechend der dritten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene Anordnung aufweist, wird Laser- Licht auf ein Werkstück gestrahlt, und zwar durch die Maske, die mit einem Masken-Muster ausgestattet ist, das die gewünschte Form aufweist, um so Löcher in dem Werkstück entsprechend dem Masken-Muster zu bilden. Wenn Laser-Licht auf einen anderen Abschnitt der Maske als das Masken-Muster ausgestrahlt wird, beim Hindurchtreten des Laser-Lichts, dann reflektiert oder absorbiert die Maske das Laser-Licht. Das durch die Maske absorbierte Laser-Licht wird in Wärme umgewandelt, und die Wärme bewirkt einen Temperaturanstieg der Maske. Da jedoch der andere Abschnitt der Maske als das Masken- Muster mit dem Masken-Halter abgedeckt ist, kann die Menge des Laser-Lichts, die auf die Maske abgestrahlt wird, verringert werden, und das Masken-Kühlungs-Mittel, das an dem Masken- Halter vorgesehen ist, kann den Temperaturanstieg der Maske unterdrücken.
Da weiters das Loch-Bildungs-Bearbeitungs- Positionierungs-Ausrichtungs-Verfahren entsprechend dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, werden die Positions-Verschiebungs-Ausmaße zwischen den mittleren Abschnitten von zumindest zwei Licht-Strahlen, die auf eine Bearbeitungs-Fläche eines Werkstücks ausgestrahlt werden, und die Bearbeitungs-Positionen, die mit den Licht-Strahlen auf die Bearbeitungs-Fläche gestrahlt werden, berechnet, und ein Werkstück wird bewegt auf der Basis der berechneten Verschiebungs-Ausmaße, wodurch die Bearbeitungs-Positionen mit den mittleren Positionen der Licht-Strahlen ausgerichtet werden. Da auf diese Weise die Licht-Strahlen, die auf die Bearbeitungs-Fläche des Werkstücks abzustrahlen sind, einer Mehrzahl von Löchern entsprechen, die auszubilden sind, kann eine Mehrzahl von Bearbeitungs-Positionen gleichzeitig ausgerichtet werden.
Um die zweite Aufgabe zu erfüllen, umfaßt, entsprechend der fünften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung, eine Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Löchern an vorbestimmten Bearbeitungs- Positionen der Bearbeitungs-Fläche des Werkstücks zu bilden, zusätzlich ein Speicher-Mittel zur Speicherung der Positions- Bezugs-Werte, die die mittleren Positionen von mindestens zwei Löchern der bearbeiteten Löcher, die in einem bearbeiteten Werkstück gebildet sind, anzeigen, ein optisches Beobachtungs- System, um, wenn die Bearbeitungs-Fläche des nicht bearbeiteten Werkstücks durch das Übertragungs-Beleuchtungs-System beleuchtet ist, das den ersten optischen Beleuchtungs-System entspricht, die Bearbeitungs-Positionen entsprechend der letzten zwei bearbeiteten Löcher zu überwachen und um, wenn zumindest zwei bearbeitete Löcher des bearbeiteten Werkstücks mit dem optischen Reflexions-System beleuchtet sind, das dem zweiten optischen Beleuchtungs-System entspricht, die zumindest zwei bearbeitete Löcher zu überwachen, ein Bild-Verarbeitungs- System, um Positions-Meßwerte zu erhalten, die die Bearbeitungs-Positionen anzeigen, die durch das optische Überwachungs-System überwacht worden sind, und um mittlere Positionen der Löcher zu erhalten, von zumindest zwei bearbeiteten Löchern, überwacht durch das optische Überwachungs-System und ein Steuerungs-System zur Berechnung der Positions-Verschiebungs-Ausmaße, indem die Positions- Meßwerte, die durch das Bild-Verarbeitungs-System erhalten worden sind, mit den entsprechenden Positions-Bezugswerten verglichen werden, die in dem Speicher-Mittel gespeichert sind, indem die Bewegungs-Stufe, die das Bewegungs-Mittel darstellt, auf der Basis der berechneten Positions-Verschiebungs-Ausmaße angetrieben wird, und indem die mittleren Positionen der Löcher gespeichert werden, die durch das Bild-Verarbeitungs-System erhalten worden sind, und zwar in dem Speicher-Mittel als die Positions-Bezugs-Werte.
Da auf diese Weise die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung entsprechend der fünften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Anordnung aufweist, wird Laser-Licht, das von der Laser-Lichtquelle ausgesendet wird, in Laser-Strahlen umgewandelt, die einer Mehrzahl von Löchern entsprechen, die zu bilden sind, und ein nicht bearbeitetes Werkstück wird auf der Basis der Positions-Abweichungs-Ausmaße zwischen den mittleren Positionen von zumindest zwei bearbeiteten Löchern des Werkstücks bewegt, die durch die Laser-Strahlen gebildet worden sind, und durch Bearbeitungs- Positionen auf einem Werkstück entsprechend diesen bearbeiteten Löchern. Dementsprechend kann eine Mehrzahl von Bearbeitungs- Positionen des nicht bearbeiteten Werkstücks gleichzeitig mit den Laser-Strahlen ausgerichtet werden. Da weiters die Laser- Strahlen auf die Bearbeitungs-Fläche des nicht bearbeiteten Werkstücks ausgestrahlt werden, kann eine Mehrzahl von Löchern gleichzeitig gebildet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu nehmen ist, in der gleiche Bezugszeichen, gleiche oder ähnliche Teile über die gesamten Figuren bezeichnen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A und 1B sind jeweils eine Ansicht von oben und eine Ansicht von der Seite, die eine Anordnung einer Laser- Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine zeigen, auf die eine Ausführungsvariante einer Laser-Bearbeitungs-Maschine entsprechend der vorliegenden Erfindung angewendet ist;
Fig. 2A, 2B und 2C sind jeweils eine axonometrische Ansicht, ein Schnitt und eine Vorderansicht, die eine Form eines Werkstücks W nach dem Loch-Bildungs-Vorgang zeigen;
Fig. 3A ist eine Ansicht, die einen optischen Weg eines optischen Beleuchtungs-Systems zeigt;
Fig. 3B ist eine Ansicht von vorne, die eine elliptische Maske des optischen Beleuchtungs-System zeigt;
Fig. 3C ist eine Ansicht, die die Positionen von konkaven und konvexen Zylinder-Linsen des optischen Beleuchtungs-System zeigt;
Fig. 4A und 4B sind jeweils eine Ansicht von vorne und eine seitliche Ansicht, die eine Facetten-Linse des optischen Beleuchtungs-Systems zeigen;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die einen optischen Weg des optischen Beleuchtungs-Systems zeigt;
Fig. 6 ist eine axonometrische Ansicht, die eine Maske zeigt;
Fig. 7A ist eine seitliche Explosions-Darstellung, die einen Fixierungszustand der Maske zeigt;
Fig. 7B ist eine Ansicht von vorne, die die Form der Maske zeigt;
Fig. 7C ist eine Ansicht von vorne, die die Form eines Masken-Halters zeigt;
Fig. 7D ist ein seitlicher Schnitt, der einen Fixierungs-Zustand zeigt, wenn die Maske zwischen dem Masken- Halter und einer Masken-Presse geklemmt ist;
Fig. 7E ist eine Ansicht von vorne, die einen Bildungs- Zustand eines Flüssigkeits-Kanals in dem Masken-Halter zeigt;
Fig. 7F und 7G sind jeweils eine seitliche Ansicht und eine Ansicht von vorne, die eine Anordnung eines Masken- Positions-Einstellungs-Mechanismus zeigen;
Fig. 7H ist ein seitlicher Schnitt, der eine Anordnung eines Masken-Positions-Einstellungs-Mechanismus 32 zeigt, der mit einer zweiten Maske entsprechend einer Abänderung der Ausführungsvariante angeordnet ist, die in der Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine Anordnung einer Bewegungs-Stufe zeigt;
Fig. 9A ist eine seitliche Ansicht, die eine Ausrichtungs-Lehre zeigt;
Fig. 9B ist eine Ansicht von oben, die Vakuum-Bohrungen der Ausrichtungs-Lehre zeigt;
Fig. 9C ist ein Blockdiagramm, das einen Werkstück- Spann-Mechanismus der Ausrichtungs-Lehre zeigt;
Fig. 10 ist eine Ansicht von oben, die einen Anschlag- Mechanismus der Ausrichtungs-Lehre zeigt;
Fig. 11 ist ein Diagramm, das eine Anordnung eines Übertragungs-Beleuchtungs-Systems zeig;
Fig. 12 ist eine Ansicht von oben, die ein Beispiel eines Werkstücks zeigt;
Fig. 13A ist eine Ansicht von oben, die ein optisches Meßsystem zeigt;
Fig. 13B ist ein seitliche Ansicht, die ein Einstellungs-Mittel zeigt;
Fig. 13C ist ein Diagramm, das eine AF-Schaltung des optischen Meßsystems zeigt;
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das einen Nut-Loch- Positions-Meß-Vorgang eines Bild-Verarbeitungs-Systems zeigt;
Fig. 15(a) bis 15(g) sind Ansichten, die Verfahren zur Entfernung der Abbildungen von Kratzern auf einem Bild einer Nut-Bohrung zeigen, die auf einer industriellen Fernseh- Vorrichtung angezeigt wird;
Fig. 16(a) bis 16(d) sind Ansichten, die eine Filter- Verarbeitung des Bild-Verarbeitungs-Systems zur Entfernung von Kratzern zeigen;
Fig. 17 ist ein Schnitt, der einen automatischen Greifer zeigt;
Fig. 18 ist eine Ansicht, die Druck-Punkte zeigt, die durch den Ausstoß einer Tinte von einem Tintenstrahl-Kopf gebildet werden;
Fig. 19A und 19B sind eine axonometrische Ansicht bzw. ein Schnitt, die einen Tintenstrahl-Kopf zeigen;
Fig. 20A ist eine Ansicht von vorne, die Ausstoßöffnungen des Tintenstrahl-Kopfes zeigt;
Fig. 20B ist ein Schnitt, der die Nut-Bohrungen zeigt, die mit den Ausstoß-Öffnungen des Tintenstrahl-Kopfes zusammenhängen;
Fig. 21 ist ein Flußdiagramm, das einen Loch-Positions- Meß-Vorgang des Bild-Verarbeitungs-Systems zeigt;
Fig. 22 ist eine Ansicht, die Bilder von Löchern zeigt, die in der industriellen Fernseh-Vorrichtung angezeigt werden;
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Frequenz der Helligkeits-Wert von Bildpunkten der industriellen Fernseh- Vorrichtung zeigt, wenn die Bilder der Löcher angezeigt werden;
Fig. 24 ist ein Ansicht, die das Binär-Bild eines Lochs zeigt, das durch das Binärmachen eines Bild-Signals gebildet ist;
Fig. 25 ist ein Schnitt, der ein Beispiel eines Lochs zeigt, das durch Laser-Licht gebildet ist;
Fig. 26 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Laser-Leistung und der Loch-Fläche zeigt;
Fig. 27A ist ein Blockdiagramm, das einen Leistungs- Sensor zeigt;
Fig. 27B ist eine Ansicht von vorne, die den Leistungs- Sensor zeigt;
Fig. 27C ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der auf eine Laser-Lichtquelle anzulegenden Spannung und der Laser-Leistung zeigt;
Fig. 28 ist ein Flußdiagramm, das den Loch-Flächen-Meß- Vorgang des Bild-Verarbeitungs-Systems zeigt;
Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, das eine Leistungs-Meß- Vorrichtung zeigt;
Fig. 30 ist ein Diagramm, das eine Beleuchtungs- Verteilung des Laser-Lichts auf eine Maske zeigt;
Fig. 31(a) und 31(b) sind Flußdiagramme, die ein Beispiel eines Betriebs der Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs- Maschine zeigen;
Fig. 32 ist ein Flußdiagramm, das die Werkstück- Zuführungs- und Förder-Vorgänge durch den automatischen Greifer und den Werkstück-Anschlag-Vorgang durch die Ausrichtungs-Lehre zeigt;
Fig. 33 ist ein Flußdiagramm, das einen Masken- Positions-Einstellungs-Ablauf zeigt, wenn eine Maske ausgetauscht wird;
Fig. 34 ist ein Flußdiagramm, das einen Masken- Positions-Einstellungs-Ablauf zeigt, wenn die optische Achse des Lasers verschoben wird;
Fig. 35 ist ein Diagramm, das eine Intensitäts- Verteilung des Laser-Lichts zeigt;
Fig. 36 ist eine Ansicht der zweiten Ausführungsvariante des optischen Beleuchtungs-Systems;
Fig. 37 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Auftreffens des Laser-Lichts auf einer Facetten-Linse eines optischen Beleuchtungs-Systems zeigt; und
Fig. 38 ist eine Ansicht, die die dritte Ausführungsvariante des optischen Beleuchtungs-Systems zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSVARIANTEN

Eine Ausführungsvariante der Laser-Bearbeitungs- Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In dieser Ausführungsvariante wird die vorliegende Erfindung auf eine Laser-Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine angewendet.
Die Fig. 1A und 1B sind eine Ansicht von oben bzw. eine seitliche Ansicht der Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine entsprechend dieser Ausführungsvariante.
Bei der Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine dieser Ausführungsvariante wird ultraviolettes Laser-Licht P, das aus einer Laser-Lichtquelle 10 unter Verwendung eines Excimer-Lasers emittiert wird, auf eine Maske 30 gestrahlt, um das Licht in ein gewünschtes Muster in Übereinstimmung mit den zu bildenden Löchern umzuwandeln. Ein Masken-Bild, das durch die Maske 30 hindurchtritt, wird auf ein Werkstück W, wie etwa einen Tintenstrahl-Kopf, gestrahlt, der so angebracht ist, daß er in einer Richtung rechtwinkelig zu dem Laser-Licht P ausgerichtet ist, wodurch Löcher gebildet werden, die als Tinten-Ausstoß-Öffnungen in dem Werkstück W dienen.
Die Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine dieser Ausführungsvariante umfaßt ein optische Beleuchtungs-System 20, um gleichmäßig das Laser-Licht P, das von der Laser-Lichtquelle 10 emittiert wird, auf die Maske 30 abzustrahlen, einen Masken- Positions-Einstellungs-Mechanismus 32, um die Position der Maske 30 einzustellen, eine Bewegungs-Stufe 120, die eine Ausrichtungs-Lehre 40 umfaßt, an der das Werkstück W angebracht ist, ein optisches Projektions-System 50, um ein Masken-Bild, das durch die Maske 30 hindurchtritt, auf das Werkstück W zu projizieren, ein Durchgangs-Beleuchtungs-System 60, um das Beleuchtungs-Licht auf das Werkstück W von der Seite der Laser- Lichtquelle 10 abzustrahlen, wenn das Werkstück W ausgerichtet ist, und optische Reflexions-Systeme 74 und 84 (siehe Fig. 13A), um Beleuchtungs-Licht von einer Richtung entgegengesetzt zu der des Durchgangs-Beleuchtungs-Systems 60 abzustrahlen.
Optische Meßsysteme 70 und 80, um jeweils optische Bilder, die durch das Abstrahlen von Beleuchtungs-Licht auf das Werkstück W durch das Durchgangs-Belichtungs-System gebildet sind, zu fokussieren und optische Reflexions-Systeme 74 und 84 an zwei industriellen Fernseh-Vorrichtungen (in der Folge als ITV abgekürzt) 71 und 81 sind auf dem Vorrichtungs-Rahmen 90 befestigt. Weiters umfaßt die Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs- Maschine zwei Bild-Bearbeitungs-Systeme 208 und 209, um Bild- Signale von Bildern zu übernehmen, die in den ITV's 71 und 81 fokussiert sind, und um die Signal-Bearbeitung auszuführen, die mit dem Ausrichtungs-Vorgang des Werkstücks W zusammenhängt, sowie ein Steuerungs-System 200, das eine Anzeige 201 aufweist, um den Abstrahl-Vorgang der Laser-Lichtquelle 10 und den Ausrichtungs-Vorgang des Werkstücks W zu steuern.
Der Aufbau des Werkstücks W als ein Objekt, das einem Loch-Bildungs-Vorgang durch die Laser-Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine zu unterziehen ist, wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2C beschrieben werden.
Die Fig. 2A bis 2C sind eine axonometrische Ansicht, ein Schnitt bzw. eine Vorderansicht, die den Aufbau des Werkstücks W nach der Loch-Bildung zeigen.
In dieser Ausführungsvariante ist das Werkstück W dazu bestimmt, einen Tintenstrahl-Kopf zum Ausstoßen von Tinte in einem vorbestimmten Muster in beispielsweise einem Drucker zu bilden. Insbesonders ist das Werkstück W durch ein oberes Glied W&sub2; aufgebaut, in dem 64 oder 128 Nut-Löcher G (die Fig. 2A bis 2C stellen nur vier Nut-Löcher G&sub1;, G&sub2;, G&sub3; und G&sub4; zum Zweck der leichteren Darstellung und Beschreibung dar), die als Tinten- Strömungswege dienen, in der Längsrichtung angeordnet sind, und ein ebenes Glied W&sub3; (dessen hintere Oberfläche als eine Bearbeitungs-Fläche W&sub1; definiert ist), dient als eine Öffnungs- Platte.
Löcher H (die Fig. 2A bis 2C stellen nur vier Löcher H&sub1;, H&sub2;, H&sub3; und H&sub4; zum Zweck der übersichtlichen Darstellung und Beschreibung dar), die in dem Werkstück W zu bilden sind und die als Ausstoß-Öffnungen dienen, werden in dem planaren Glied W&sub3; in einem oder mehreren Bearbeitungs-Vorgängen gebildet, indem Laser-Licht durch die Maske 30 in Übereinstimmung mit den Nut-Löchern G (G&sub1;, G&sub2;, G&sub3; und G&sub4;) hindurchtritt. Zwei Werkstücke W sind auf der Ausrichtungs-Lehre 40 befestigt, so daß die Bearbeitungs-Flächen W1 der planaren Glieder W&sub3; der Laser- Lichtquelle 10 gegenüberliegen. Danach werden diese Werkstücke in Bezug auf das Laser-Licht ausgerichtet.
In der Laser-Öffnungs-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine dieser Ausführungsvariante wird das Werkstück W folgendermaßen ausgerichtet. Dies bedeutet, daß die mittleren Positionen von zwei vorbestimmten Nut-Löchern (z. B. Nut-Löcher an den zwei Enden) dazu gebracht werden, daß sie mit den mittleren Positionen von zwei Löchern zusammenfallen, die diesen zwei Nut-Löchern entsprechen, und zwar aus einer Mehrzahl von Löchern, die auf dem Werkstück W in dem vorangegangenen Bearbeitungsschritt gebildet worden sind. Die mittleren Positionen dieser Löcher und Nut-Löcher werden erhalten, indem die Signal-Bearbeitung der Bild-Signale von Bildern der Löcher und Nut-Löcher durchgeführt wird, die durch die ITV's 71 und 81 in den Bild-Bearbeitungs-Systemen 208 und 209 ausgeführt wird. Die mittleren Positionen der Löcher werden als Bezugswerte in einem RAM 202 (siehe Fig. 1B) gespeichert als ein Speicher- Mittel, und zwar durch das Steuerungs-System 200. In dem Steuerungs-System 200 werden die mittleren Positionen der Nut- Löcher mit den Bezugswerten verglichen, um ein Verschiebungs- Ausmaß des Werkstücks W zu berechnen, und das berechnete Verschiebungs-Ausmaß wird einem Bewegungs-System-Kontroller 206 als ein Bewegungs-Ausmaß zugeführt. Die Bewegungs-Stufe 120 wird durch den Bewegungs-System-Kontroller 206 angesteuert, wodurch die Mittelpunkte der Löcher in dem Werkstück W dazu gebracht werden, mit den Mittelpunkten der Nut-Löcher zusammenzufallen.
In dieser Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine liegt Laser-Licht (200 Hz, 50 W, 28 mm · 6 mm), das von Laser- Lichtquelle 10 ausgestrahlt wird, auf dem optischen Beleuchtungs-System 20 vor, und bestrahlt danach die Maske 30. In dem optischen Beleuchtungs-System 20 wird, wie dies in der Fig. 3A gezeigt ist, das Laser-Licht-Punkt-Muster in ein kreisförmiges Muster umgewandelt, und zwar unter Verwendung einer Kombination einer elliptischen Maske 21, einer konkaven Zylinder-Linse 22 und einer konvexen Zylinder-Linse 23. Bei dieser Umwandlung ist die elliptische Maske 21, die ein Masken- Loch 211 aufweist (Fig. 3B) in dem Mittelpunkt des Laser-Lichts P angeordnet, das so ausgestrahlt wird, daß es ein 28 mm · 6 mm rechtwinkeliges Punkt-Muster aufweist. Das Punkt-Muster des Laser-Lichts P wird durch die elliptische Maske 21 in ein elliptisches Muster umgewandelt. Dabei ist die konkave Zylinder-Linse 22 so angeordnet, daß sie das Laser-Licht in einer Richtung der Schmalseite (6 mm Seite) ausdehnt. Das Laser-Licht wird dann in paralleles Licht P&sub2; umgewandelt, das ein kreisförmiges Punkt-Muster mit einer Punkt-Größe von 28 mm aufweist, und zwar durch die konvexe Zylinder-Linse 23. Diese Umwandlung wird folgendermaßen erreicht. Dies bedeutet, daß die beiden Linsen, nämlich die konkave und die konvexe Zylinder- Linse 22 und 23 in der optischen Achse des Laser-Lichts P angeordnet sind, so daß das Verhältnis f&sub1; : f&sub2;, deren Abstände f&sub1; und f&sub2; von der elliptischen Maske 22 so eingestellt ist, daß f&sub1; : f&sub2; = 6 : 28, wie dies in der Fig. 3C gezeigt ist, um ein Brechungs-Verhältnis der konkaven und konvexen Zylinder-Linsen 22 und 23 von 6. 28 zu erreichen (konkav : konvex).
Das kreisförmige, parallele Licht P2, das die Punkt- Größe von 28 mm aufweist, wird in kreisförmiges, paralleles Licht P&sub3; umgewandelt, das ein Punkt-Größe von 28 mm aufweist, und zwar durch einen Strahl-Kompressor, der durch die Anordnung einer konvexen und einer konkaven Linse 24 und 25 aufgebaut ist, so daß das Verhältnis f&sub3; : f&sub4; ihrer Abstände f&sub3; und f&sub4; von der Brennpunkt-Position auf 28 : 20 festgesetzt ist, so daß sie die gleiche Brennpunkt-Position haben.
Eine Köhler-Beleuchtungs-Facetten-Linse 26, in der sieben konvexe Linsen 261, die einen Durchmesser von 6 mm aufweisen, angeordnet sind, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist, und eine Feld-Linse 27, sind wiederum auf der optischen Achse des parallelen Lichts P&sub3; angeordnet, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist, wodurch das parallele Licht P&sub3; in sieben Strahlen aufgeteilt wird. Die Teilstrahlen beleuchten die Masken-Löcher 31, die an einer 19-mm-Linie ausgerichtet sind, die auf der Maske 30 gebildet ist und die ein Muster eines Lochs aufweisen, daß auszubilden ist, und zwar in einem vorbestimmten Beleuchtungs-Winkel, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist.
Die Maske 30 wird vorbereitet, indem die Masken-Löcher 31 gebildet werden, die einen Durchmesser aufweisen, der vier mal so groß ist wie der des zu bildenden Loches, und zwar in einer 25-um dicken Ni-Platte durch Ätzen.
Die Maske 30 ist auf dem Masken-Positions-Einstellungs- Mechanismus 32 befestigt, während sie zwischen einem Masken- Halter 33 und einer Masken-Presse 34 eingeklemmt ist. Die Position der Maske 30 wird entsprechend einem Befehl eingestellt, der von dem Steuerungs-System 200 über ein Schnittstelle 205 zugeführt wird.
Die Fig. 7A ist eine seitliche Ansicht, die einen schematischen Aufbau der Maske 30 zeigt, und die Fig. 7B ist eine Ansicht der Maske 30 von Fig. 7A von oben.
Wie dies in der Fig. 7B gezeigt ist, ist die Mehrzahl der Masken-Löcher 31, von denen jedes einen Durchmesser von 120 um aufweist, in einer Linie mit dem mittleren Abschnitt der Maske 30 ausgebildet. Zusätzlich zu diesen Löchern sind zwei Bezugs-Löcher 301 in der Maske 30 gebildet. Diese Bezugs-Löcher 301 sind so eingestellt, daß sie als Ausrichtungs-Bezug dienen, wenn die Maske 30 befestigt wird, und sie werden durch Durchgangs-Bohrungen definiert, die jeweils einen Durchmesser von 2 mm aufweisen.
Der Masken-Halter 33, der eine Dicke von 8 mm aufweist, ist auf einer Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 befestigt, die von dem Masken-Positions-Einstellungs-Mechanismus 32 nach oben absteht (wird in der Folge beschrieben). Um nur Lichtstrahlen abzustrahlen, die für die Bildung eines Masken-Bilds auf der Maske 30 notwendig sind, ist, wie dies in der Fig. 7C gezeigt ist, ein Fenster 331 in dem mittleren Abschnitt des Masken-Halters 33 ausgebildet, das so ausgebildet ist, daß es sich entlang der Ausrichtungs-Richtung der Masken-Löcher 31 erstreckt. Da das Laser-Licht P durch das optische Beleuchtungs-System 20 auf der Maske 30 fokussiert ist, ist das Fenster 331 so abgeschrägt, daß es zur Seite der Maske 30 hin schmäler ist. Masken-Ausrichtungs-Bezugs-Stifte 332, die jeweils einen Durchmesser von 2 mm aufweisen, sind auf dem Masken-Halter 33 an Positionen angeordnet, die den Bezugs- Löchern 301 entsprechen, die in der Maske 30 gebildet sind.
Ein Fenster 341 zum Projizieren des Laser-Lichts P, das durch die Masken-Löcher 31 hindurchtritt, auf das Werkstück W, ist in dem mittleren Abschnitt der Masken-Presse 34 gebildet, die eine Dicke von 7 mm aufweist. Bezugs-Löcher 343, die jeweils einen Durchmesser von 2 mm aufweisen, sind auf der Masken-Presse 34 zur Ausrichtung der Maske 30 an Positionen angeordnet, die den Bezugs-Löchern 301 und den Bezugs-Stiften 332 entsprechen.
Die Maske 30 wird ausgerichtet, indem die Bezugs-Stifte 332 in die Bezugs-Löcher 343 über die Bezugs-Löcher 301 eingeführt werden. In diesem Fall muß die Toleranz zwischen dem Bezugs-Stift 332 und dem Bezugs-Loch 301 ±10 um oder weniger betragen. Weiters werden Befestigungs-Schrauben 342 in Befestigungs-Schraub-Bohrungen 333 eingeschraubt, wodurch die Befestigung des Masken-Halters 33 und der Masken-Presse 34 aneinander vollständig durchgeführt wird. Daher kann, wie dies in der Fig. 7D gezeigt ist, die Maske 30 auch befestigt werden.
Die Bezugs-Löcher 301 und 343 und die Bezugs-Stifte 332 brauchen die Maske 30 nur zweidimensional ausrichten, Daher ist die Anzahl dieser Löcher und Stifte nicht begrenzt, solange nur zwei oder mehr Löcher und Stifte vorgesehen sind. In dieser Ausführungsvariante sind die Bezugs-Stifte 332 auf dem Masken- Halter 33 angeordnet, und die Bezugs-Löcher 343 sind in der Masken-Presse 34 angeordnet. Alternativ dazu können die Bezugs- Löcher in dem Masken-Halter 33 angeordnet sein, und die Bezugs- Stifte können in der Masken-Presse 34 angeordnet sein.
In dem Masken-Halter 33, der oben beschrieben ist, ist, wie dies in der Fig. 7E gezeigt ist, ein Strömungs-Weg 334, durch den Kühlwasser zur Kühlung der Maske 30 strömt, in einem gebogenen Zustand über zumindest im wesentlichen dem gesamten Oberflächenbereich, der die Maske 30 berührt, gebildet. In dem Strömungs-Weg 334 wird Kühlwasser, das von einer Kühlwasser- Zufuhrquelle 300 zugeführt wird, wie in Fig. 1A und 1B gezeigt, zugeführt, um von einer Einström-Öffnung 335 zu einer Ausström- Öffnung 336 zu strömen.
Die Maske 30, die zwischen dem Masken-Halter 33 und der Masken-Presse 34 eingeklemmt ist, wie dies in der Fig. 7D gezeigt ist, ist auf der Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 auf einer Seite gegenüberliegend der Laser-Lichtquelle befestigt, wie dies in der Fig. 7F gezeigt ist. Ein Fenster 326 ist, um es zu ermöglichen, daß das Licht-Laser durch es hindurchtritt, in der Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 so ausgebildet, daß es sich in der gleichen Richtung erstreckt, wie das Fenster 331 des Masken-Halters 33. Das Fenster 326 ist so ausgebildet, daß seine Höhe größer ist als die Höhe auf der Seite der Laser-Lichtquelle des Fensters 331 des Masken-Halters 33. Wenn der Masken-Halter 33 auf der Masken-Halter- Ausrichtungs-Lehre 325 befestigt wird, werden diese eingestellt, so daß das Fenster 331 des Masken-Halters 33 in dem mittleren Abschnitt des Fensters 326 der Masken-Halter- Ausrichtungs-Lehre 325 angeordnet ist.
Die Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 steht aufrecht auf dem Masken-Positions-Einstellungs-Mechanismus 32, der aus einer Dreh-Stufe 321, einer X-Stufe 322, einer Z-Stufe 323 und einer Y-Stufe 324 zusammengesetzt ist, so daß die Position der Lehre 325 einstellbar ist. Die Stufen 321 bis 324 werden jeweils durch unabhängige Motoren 321a, 322a, 323a und 324a bewegt, wie dies in der Fig. 7G gezeigt ist. Die Motoren 321a bis 324a werden durch Treiber-Signale betätigt, die über die Schnittstelle 205 von dem Steuerungs-System 200 zugeführt werden (Fig. 1B), das mit den Bild-Verarbeitungs-Systemen 208 und 209 verbunden ist.
Die Dreh-Stufe 321 wird dazu verwendet, die Masken- Position in der Drehrichtung einzustellen, die die optische Achse des Lasers als Mittelpunkt hat. Die X-Stufe 322 wird dazu verwendet, die Position der Maske 30 in der Ausrichtungs- Richtung der Masken-Löcher 31 einzustellen. Die Z-Stufe 323 wird dazu verwendet, die Masken-Position in einer Richtung rechtwinkelig zu der optischen Achse des Lasers und der Ausrichtungs-Richtung der Masken-Löcher 31 einzustellen. Die Y- Stufe 324 wird dazu verwendet, die Masken-Position in der Richtung der optischen Achse des Lasers einzustellen. Mit diesen Stufen werden die Masken-Löcher 31, die in der Maske 30 gebildet sind, so eingestellt, daß sie in der optischen Achse des Lasers liegen.
In dieser Ausführungsvariante kann, wie dies in der Fig. 7H gezeigt ist, eine zweite Maske 327 als eine Licht- Abschirm-Platte, die mit einem Fenster 328 ausgebildet ist, um es dem Laser-Licht zu ermöglichen hindurchzutreten, an dem Masken-Positions-Einstellungs-Mechanismus 32 auf der Seite der Laser-Lichtquelle der Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 angeordnet sein, um von der Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325 getrennt zu sein, wie dies in der Fig. 7H gezeigt ist. In diesem Fall ist die Höhe des Fensters 328, das in der zweiten Maske 327 ausgebildet ist, verringert, so daß sie kleiner ist als die des Fensters 326 der Masken-Halter-Ausrichtungs-Lehre 325, um so die Menge des Laser-Lichts zu verringern, die auf den Masken-Halter 33 abgestrahlt wird, obgleich die Höhe von der Bildungs-Position des Fensters 328 abhängt. Daher kann die Höhe des Fensters 328 im wesentlichen die gleiche sein wie die Höhe auf der Seite der Laser-Lichtquelle, des Fensters 331, des Masken-Halters 33. Da auf diese Weise die Lichtmenge, die auf den Masken-Halter 33 abgestrahlt wird, der die Masken-Halter- Ausrichtungs-Lehre 325 und die Maske 30 berührt, verringert wird, kann der Temperaturanstieg der Maske 30 unterdrückt werden. Die Temperatur der zweiten Maske 327 wird dabei als erhöht betrachtet, da eine größere Lichtmenge auf die zweite Maske 327 abgestrahlt wird als auf den Masken-Halter 33. Da jedoch, wie oben beschrieben, die zweite Maske 327 so angeordnet ist, daß sie von der Masken-Halter-Ausrichtungs- Lehre 325 getrennt ist, wird der Temperaturanstieg der zweiten Maske 327 die Maske 30 nicht beeinflussen.
Die Anordnung der Bewegungs-Lehre 120 zur Einstellung der Position des Werkstücks W wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 8 beschrieben werden.
Das Werkstück W wird auf der Ausrichtungs-Lehre 40 angeordnet und die Ausrichtungs-Lehre 40 wird auf einem Tisch 902 angeordnet. Der Tisch 902 ist auf einer Winkelstufe 903, einer θ-Stufe 904, einer Z-Stufe 905, einer Y-Stufe 906 und einer X-Stufe 907 angeordnet. Diese Stufen werden jeweils durch entsprechende Motoren 903a bis 907a bewegt, und die Motoren 903a bis 907a werden durch das Steuerungs-System 200 in der gleichen Weise angesteuert wie bei der Steuerung des Masken- Positions-Einstellungs-Mechanismus 32, der in der Fig. 7G gezeigt ist.
Daher kann die Bewegungs-Stufe 120, die das Werkstück W in eine beliebige Position bewegen kann, durch diese Stufen 903 bis 907 aufgebaut sein. Insbesonders kann die Bewegungs-Stufe 120 in insgesamt fünf axiale Richtungen bewegt werden, das heißt, die Richtung der optischen Achse des Lasers (Y- Richtung), eine Axial-Richtung (Z-Richtung), rechtwinkelig zu der optischen Achse des Lasers und der Ausrichtungs-Richtung der Löcher, die Ausrichtungs-Richtung (X-Richtung) der Löcher und die Dreh-Richtung (θY-Richtung), die die optische Achse des Lasers als Dreh-Achse aufweist. Die Bewegungs-Stufe 120 wird entsprechend einem Befehl betätigt, der von dem Steuerungs- System 200 über den Bewegungs-System-Kontroller 206 zugeführt wird, um so das Werkstück W auszurichten.
Wie dies oben beschrieben ist, werden von den sieben Lichtstrahlen, die durch das optische Beleuchtungs-System 20 aufgeteilt werden und auf die Maske 30 abgestrahlt werden, Lichtstrahlen, die von der Maske 30 austreten und die eine Form haben, die notwendig zur Bildung eines Loches ist, auf dem Werkstück W fokussiert, und zwar durch eine telezentrische 1/4 Verkleinerungs-Projektions-Linse 51, die das optische Projektions-System 50 bildet, wie es in der Fig. 5 gezeigt ist, wodurch Löcher gebildet werden, die eine notwendige Form aufweisen.
Wie dies in der Fig. 9A gezeigt ist, ist das Werkstück W auf der Ausrichtungs-Lehre 40 befestigt, so daß die Bearbeitungs-Fläche W&sub1; zu der Laser-Lichtquelle 10 geneigt ist.
Die Ausrichtungs-Lehre 40 umfaßt zwei Sätze von zwei Vakuum-Löchern 401, um zwei Werkstücke W zu halten, wie dies in der Fig. 9B gezeigt ist, und sie umfaßt weiters einen Anschlag- Mechanismus, um die Werkstücke W zu fixieren, die durch die Vakuum-Löcher 401 aufgespannt und gehalten sind. In der Ausrichtungs-Lehre 40 wird, wie dies in der Fig. 9C gezeigt ist, ein Ansaug-Vorgang durch eine Saug-Quelle (nicht dargestellt) durchgeführt, indem eine Vakuum-Spule 402 ansprechend auf ein Treiber-Signal betätigt wird, das von dem Steuerungs-System 200 über eine Schnittstelle 204 zugeführt wird, wodurch die zwei Werkstücke W durch jedes der beiden Vakuum-Löcher 401 gespannt und gehalten wird. Die Saugdrücke der Vakuum-Löcher werden stets durch einen Vakuum-Sensor 403 erfaßt, und das Steuerungs-System 200 überwacht die Haltezustände der Werkstücke W auf der Basis der erfaßten Drücke.
Wie dies in den Fig. 9B und 10 gezeigt ist, besitzt die Ausrichtungs-Lehre 40 eine Gesamtheit von fünf Ausrichtungs- Bezügen 404, das heißt, zwei Punkte an der Spann/Halte-Fläche und drei Punkte an den seitlichen Flächen des Werkstücks W. Nachdem die Werkstücke W durch einen automatischen Greifer 100 auf die Ausrichtungs-Lehre 40 gefördert worden sind, werden die Werkstücke W durch Vakuum-Ansaugung gehalten. Wie dies in der Fig. 10 gezeigt ist, liegen die Werkstücke W dann in der Richtung der optischen Achse (einer Richtung eines Pfeils Y in der Fig. 10) des Laser-Lichts P durch zwei Anschlag-Mechanismen 405 und 406 von der Richtung der optischen Achse des Laser- Lichts P an, und danach werden sie in der Loch-Ausrichtungs- Richtung (einer Richtung eines Pfeiles X in der Fig. 10) durch einen Anschlag-Mechanismus 407 von der Loch-Ausrichtungs- Richtung zum Anliegen gebracht, wodurch die zwei Werkstücke W fixiert werden.
Die zwei Anschlag-Mechanismen 405 und 406 entsprechen jeweils den zwei Werkstücken W, die auf der Ausrichtungs-Lehre 40 gehalten werden. Diese Anschlag-Mechanismen 405 und 406 und der Anschlag-Mechanismus 407 in der Loch-Ausrichtungs-Richtung öffnen/schließen jeweils elektromagnetische Ventile 411, 412 und 413 zufolge eines Befehls vom Steuerungs-System 200, wodurch Pneumatik-Zylinder 408, 409 und 410 angetrieben werden.
Nachdem die Werkstücke W durch die Anschlag-Mechanismen 405, 406 und 407 fixiert worden sind, werden die Nut-Positionen der Werkstücke W gemessen.
Die Nut-Positionen werden folgendermaßen gemessen. Dies bedeutet, daß das Durchgangs-Beleuchtungs-Licht Q&sub1; von dem Durchgangs-Beleuchtungs-System 60 auf der Seite der Laser- Lichtquelle 10 auf das Werkstück W abgestrahlt wird, um optische Bilder der Nuten zu bewirken, die durch die ebenen Glieder W&sub3; hindurchtreten, und die optischen Bilder werden durch optische Meßsysteme 70 und 80 auf der Seite gegenüberliegend der Laser-Lichtquelle 10 beobachtet. Das Durchgangs-Beleuchtungs-System 60 besitzt, eine optische Faser 61, um das Durchgangs-Beleuchtungs-Licht Q&sub1; zu dem Werkstück W zu führen und einem 45º-Spiegel 62, wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist, um so das Durchgangs-Beleuchtungs-Licht Q&sub1; auf das Werkstück W abzustrahlen.
Die optische Faser 61 ist so angeordnet, daß Licht, das von ihr austritt, rechtwinkelig zu der optischen Achse des Laser-Lichts P ist. Der 45º-Spiegel ist so angeordnet, daß das Durchgangs-Beleuchtungs-Licht Q&sub1;, das durch die optische Faser 61 geführt wird, in der gleichen Richtung reflektiert wird wie das Laser-Licht P. Weiters ist der 45º-Spiegel 62 an einem Pneumatik-Zylinder 63 angebracht, der in der Dreh-Richtung gehalten ist. Daher kann der 45º-Spiegel 62 in eine Position gebracht werden, in der der Spiegel das Laser-Licht bei der Ausstrahlung des Laser-Lichts nicht abdeckt.
In dem Durchgangs-Beleuchtungs-System 60 wird ein Verschluß 65, der das ausgestrahlte Licht abdeckt, ansprechend auf einen Befehl bewegt, der von dem Steuerungs-System 200 durch die Schnittstelle 204 zugeführt wird, wodurch das Ausgangs-Licht ausgestrahlt wird. Der 45º-Spiegel 62 kann in gleicher Weise bewegt werden, indem der Pneumatik-Zylinder 63 durch eine Vakuum-Spule 64 ansprechend auf einen Befehl von dem Steuerungs-System 200 beaufschlagt wird.
Falls 64 Löcher in dem Werkstück W zu bilden sind, sind die Nuten, die zu beobachten sind, ein zweites Nut-Loch G&sub2; und ein 63stes Nut-Loch G&sub6;&sub3;, die in Einwärts-Richtung von denen (einem ersten Nut-Loch G&sub1; und einem 64sten Nut-Loch G&sub6;&sub4;) an den zwei Enden gelegen sind, wie dies in der Fig. 12 gezeigt ist. Optische Bilder dieser Nut-Löcher werden durch einen Spiegel 66 reflektiert, der zwei Reflexions-Flächen an ihren optischen Wegen aufweist, und sie fallen auf dem optischen Meßsystem 70 und 80 zusammen ohne miteinander zu interferieren, so wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist.
Der Aufbau der optischen Meßsysteme 70 und 80 wird nun beschrieben werden. Wie dies in der Fig. 13A gezeigt ist, sind Objektiv-Linsen 72 und 82 an den Bestimmungspunkten der optischen Bilder angeordnet, die durch den Spiegel 66 reflektiert werden. Die 2/3" ITV's 71 und 81, die eine Auflösung von 500 · 480 Bildpunkten aufweisen und auf denen die optischen Bilder fokussiert werden, sind auf den optischen Achsen der optischen Bilder angeordnet, die durch die Objektiv- Linsen 72 und 82 hindurch gesandt werden. Halbspiegel 73 und 83 sind auf den optischen Achsen der optischen Bilder zwischen den Objektiv-Linsen 72 und 82 und den ITV's 71 und 81 angeordnet. Diese Halbspiegel 73 und 83 reflektieren Licht-Komponenten, die durch die optischen Reflexions-Systeme 74 und 84 erzeugt werden, die auf diesen optischen Reflexions-Wegen zum Spiegel 66 hin angeordnet sind.
Zufolge der Messung der Nut-Positionen des Werkstücks W werden optische Durchgangs-Bilder, die durch die Beleuchtung des Werkstücks W durch das Durchgangs-Beleuchtungs-System 60 gebildet werden, durch den Spiegel 66 reflektiert, und sie werden dann auf die ITV's 71 und 81 durch die Halbspiegel 73 und 83 fokussiert. Zufolge der Messung der Positionen und Flächen der bearbeiteten Löcher (wird später beschrieben werden) werden Licht-Komponenten, die von den optischen Reflexions-Systemen 74 und 84 erzeugt werden, jeweils durch die Halbspiegel 73 und 83 reflektiert und dann durch den Spiegel 66 reflektiert und sie bestrahlen das Werkstück W von der Seite gegenüberliegend der Laser-Lichtquelle. Auf diese Weise werden optische Bilder, die durch das Werkstück W reflektiert werden, durch den Spiegel 66 reflektiert, und sie werden durch die entsprechenden Halbspiegel 73 und 83 fokussiert. Die optischen Reflexions-Systeme 74 und 84 sind jeweils mit Verschlüssen 75 und 85 an ihren Licht-Ausgangs-Abschnitten versehen. Wenn diese Verschlüsse 75 und 85 ansprechend auf einen Befehl bewegt werden, der von dem Steuerungs-System 200 über die Schnittstelle 204 zugeführt wird, treten Ausgangs-Licht- Komponenten zu den Halbspiegeln 73 und 83 aus.
Die oben beschriebenen optischen Meßsystem 70 und 80 sind jeweils auf händisch steuerbaren Positons-Einstellungs- Mechanismen 76 und 86 angeordnet. Wie dies in der Fig. 13B gezeigt ist, umfassen die Einstellungs-Mechanismen 76 und 86 jeweils Bewegungs-Stufen 762 und 862, die dazu verwendet werden die optischen Meßsysteme 70 und 80 in der Richtung der optischen Achse einzustellen, Bewegungs-Stufen 763 und 863, die dazu verwendet werden, die optischen Systeme 70 und 80 in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Ebene einzustellen, die durch die optische Achse des Lasers und die Loch-Ausrichtungs- Richtung definiert ist, und Bewegungs-Stufen 761 und 861, die dazu verwendet werden, die optischen Meßsystem 70 und 80 in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Ebene einzustellen, die durch die Bewegungs-Richtung der Bewegungs-Stufen 762 und 862, und die Bewegungs-Richtung der Bewegungs-Stufen 763 und 863 definiert ist.
Wie dies in der Fig. 13C gezeigt ist, umfassen die optischen Meßsysteme 70 und 80 jeweils Autofokus-Einheiten 77 und 87. Die Autofokus-Einheiten 77 und 87 liefern Stücke von Nut-Positions-Information in der Richtung der optischen Achse des Lasers zum Steuerungs-System 200, um so die Ausrichtungs- Genauigkeit nach der Messung der Nut-Positionen zu verbessern.
In den optischen Meßsystemen 70 und 80 werden die zwei optischen Bilder des zweiten Nut-Lochs G&sub2; und des 63sten Nut- Lochs G&sub6;&sub3; des Werkstücks W, welche Bilder durch den Spiegel 66 reflektiert werden, in den ITV's 71 und 81 mit einer 40fachen Vergrößerung und einer Auflösung von 0.33 um/pel durch die Objektiv-Linsen 72 und 82 der Halbspiegel 73 und 83 fokussiert.
Die zwei Ausgangs-Signale S2 von den ITV's 71 und 81 werden jeweils in die zwei Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 eingegeben, wie dies in der Fig. 1B gezeigt ist. Die Bild- Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 erhalten jeweils die zwei Nut-Positionen.
Der Steuerungs-Ablauf der Nut-Positions-Messung in den Bild-Verarbeitungs-Systemen 208 und 209 wird in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm beschrieben werden, das in der Fig. 14 gezeigt ist. Da die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 jeweils die Nut-Positionen des zweiten Nut-Lochs G&sub2; und des 63sten Nut-Lochs G&sub6;&sub3; durch das gleiche Verfahren und zur gleichen Zeit messen, wird nur das Bild-Verarbeitungs-System 208 in der Folge beschrieben werden.
Ein Bild-Signal eines Bildes des zweiten Nut-Lochs G&sub2;, das auf der ITV 71 des optischen Meßsystems 70 angezeigt wird, wird übernommen (S501). Eine Bild-Information, die in dem RAM übernommen worden ist, ein Bildpunkt, der das i-te ist (0 ≤ i ≤ 499) in der Horizontal-Richtung, und das das j-te (0 ≤ j ≤ 479) in der Vertikal-Richtung ist, wird durch (i, j) ausgedrückt, und seine Bildpunkt-Daten werden durch V(i, j) in einem Bild- Übernahme-Bereich dargestellt, der 500 Bildpunkte in der Horizontal-Richtung und 480 Bildpunkte in der Vertikal-Richtung aufweist. Die Bildpunkt-Daten V(i, j) stellen die Helligkeit dar, und werden durch 8-Bit-Daten repräsentiert, die zwischen 0 und 255 liegen (0: schwarz, 255: weiß).
Die Fig. 15(a) zeigt das Bild des Nut-Lochs G&sub2;, das auf der ITV 71 angezeigt wird. In diesem Bild ist eine Linie, die das Profil des Nut-Lochs G&sub2; darstellt, in schwarz angezeigt. In dem Bild des Nut-Lochs G&sub2; sind Kratzer, die beim Formen des Werkstücks W gebildet worden sein können, ebenfalls angezeigt, und die übernommenen Bild-Signale umfassen auch Komponenten, die die Kratzer repräsentieren. Das Bild-Signal des Nut-Lochs G&sub2; wird einem Filter-Vorgang unterzogen, wodurch die Bilder der Kratzer entfernt werden (S502).
Der Filter-Vorgang wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 16(a) bis 16(d) beschrieben werden. In diesem Filter-Vorgang wird in der Folge ein Fall beschrieben werden, in dem Kratzer-Bilder von einem Original-Bild entfernt werden, das in der Fig. 16(a) gezeigt ist.
Zunächst wird ein Vorgang des Binär-Machens der Helligkeitswerte der Bildpunkte ausgeführt. Insbesonders wird ein Bildpunkt (i, j), der einen Helligkeits-Wert V(i, j) aufweist, der einen vorbestimmten Wert (Unterscheidungs-Wert) übersteigt, so gesetzt, daß V(i, j) = "1" (d. h., weiß), und ein Bildpunkt unterhalb des Unterscheidungs-Werts wird so gesetzt, daß V(i, j) = "0" (d. h., schwarz). Dieser Vorgang wird für alle Bildpunkte ausgeführt. Der Unterscheidungs-Wert wird in einer solchen Art bestimmt, daß der Maximalwert und der Minimalwert von all den Bildpunkt-Daten aufgesucht werden, und daß diese gemittelt werden bevor der Vorgang des Binär-Machens durchgeführt wird.
Dann wird der Filter-Vorgang durchgeführt. Insbesonders werden, um die Bearbeitung für einen Bildpunkt (i, j) durchzuführen, die Helligkeits-Werte bei dem oben beschriebenen Vorgang des Binär-Machens von Bildpunkten innerhalb eines Bereichs von i-2 bis 1+2 und j-2 bis j+2 untersucht, um den Bildpunkt (i, j) als den Mittelpunkt zu haben. Falls zumindest ein Bildpunkt unter den Bildpunkten des untersuchten Bereichs aufgefunden wird, der den Helligkeits-Wert = "1" aufweist, dann wird der Helligkeits-Wert des Bildpunktes (i, j) als V(i, j) = 1 definiert. Andererseits wird nur dann, wenn die Helligkeits- Werte von all den Bildpunkten innerhalb des untersuchten Bereichs "0" sind, der Helligkeits-Wert des Bildpunktes (i, j) als V (i, j) = 0 definiert.
Die Fig. 16(c)und 16(d) zeigen Bildpunkte innerhalb des Bereichs von i-2 bis 1+2 und j-2 bis j+2 für den Bildpunkt (i, j) . Die Fig. 16(c) stellt einen Zustand dar, in dem der Helligkeits-Wert von beispielsweise einem Bildpunkt (i+2, j-2) = "1" ist. Die Fig. 16(d) zeigt einen Zustand, in dem die Helligkeits-Werte von all den Bildpunkten innerhalb des untersuchten Bereichs "0" sind. Daher wird bei der Ausführung des oben beschriebenen Filterungs-Vorgangs der Helligkeits-Wert V(i, j) des Bildpunktes (i, j) so gesetzt, daß er 1 ist in der Fig. 16(c). Andererseits wird der Helligkeits-Wert V(i, j) des Bildpunktes (i, j) so gesetzt, daß er 0 ist in der Fig. 16(d).
Dieser Filterungs-Vorgang wird für Bildpunkte innerhalb eines Bereichs von i = 2 bis 497 und j = 2 bis 477 wiederholt. Andere Bildpunkte werden so gesetzt, daß sie 1 sind. Daher kann ein Kratzer-Bild oder dergleichen, das nicht dadurch ausgedrückt ist, daß alle Bildpunkte innerhalb eines Bereichs von i = 5 Bildpunkte und j = 5 Bildpunkte schwarz sind, gelöscht werden. Als ein Ergebnis kann ein gutes Bild, von dem die Kratzer entfernt sind, von einem Originalbild erhalten werden, wie dies in der Fig. 16(b) gezeigt ist.
Da in dieser Ausführungsvariante, wie dies oben beschrieben ist, die Filterung für fünf Bildpunkte ausgeführt wird, wird ein Bild, das aus fünf Bildpunkten oder weniger besteht, entfernt. Allgemein wird eine Linie, die ein Nut-Loch repräsentiert, durch etwa zehn Bildpunkte ausgedrückt. Daher wird ein Bild, das das Nut-Loch repräsentiert, nicht entfernt werden. Die Fig. 15(b) zeigt ein Bild des Nut-Lochs G&sub2; nach dem Filterungs-Vorgang.
Die Y-Koordinate eines leeren Auflage-Abschnitts des Nut-Lochs G&sub2;, das heißt, ein Eck-Abschnitt, der durch das obere Glied W&sub2; und das ebene Glied W&sub3; in der Fig. 2A begrenzt ist, wird erhalten (S503). In diesem Fall wird eine Summe Vj von Helligkeits-Werten in Einheiten von Zeilen durch die folgende Gleichung für alle Bildpunkte (500 · 480 Bildpunkte) der ITV 71 erhalten, die das Bild des Nut-Lochs G&sub2; nach dem Filterungs- Vorgang anzeigt.
Vj = V(i, j)
Es wird davon ausgegangen, daß ein 8-Bit-Binär-Code einen höheren Helligkeits-Wert repräsentiert, wenn er größer ist. Das Diagramm von Fig. 15(d) zeigt die Summen Vj der Helligkeits-Wert in Einheiten von Zeilen in Übereinstimmung mit Zeilen. In diesem Diagramm entspricht der Abschnitt minimaler Helligkeit einem Abschnitt der Zeile des leeren Auflage- Abschnitts, der in der Fig. 15(b) gezeigt ist.
Die Fig. 15(e) ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts minimaler Helligkeit in dem Diagramm von Fig. 15(d).
Ein Minimalwert Vmin der Summen der Helligkeits-Werte in Einheiten von Zeilen wird erhalten. Ein vorbestimmter Wert F (z. B., 10) wird zu dem Minimalwert Vmin addiert, und diese Summe wird als der Unterscheidungs-Pegel bestimmt. Die Y-Koordinate entsprechend dem Mittelpunkt zwischen zwei Punkten, die die Kurve kreuzen, wird als eine Position yl des Lehren-Auflage- Abschnitts bestimmt.
Eine Summe der Position yl des Lehren-Auflage- Abschnitts und ein vorbestimmter Wert a wird als Y-Position (Y = yl + a) des Nut-Lochs G&sub2; bestimmt. Dieser Wert a ist vorzugsweise etwa 20 um, falls die Tiefe des Nut-Lochs mit 40 um angenommen wird.
Die Y-Koordinate yl, die als die Position des Lehren- Auflage-Abschnitts bestimmt wird, zeigt den Mittelpunkt der Zeile des Lehren-Auflage-Abschnitts an. Da der Lehre-Auflage- Abschnitt tatsächlich eine Unebenheit in einem vergrößerten Maßstab umfaßt, wird ein vorbestimmter Wert b (in dieser Ausführungsvariante 6.6 um entsprechend 20 Bildpunkte) zu der Y-Koordinate yl addiert, um eine stabile Linie (Y = yl + b) anzunehmen, entsprechend dem Lehren-Auflage-Abschnitt (S505).
Die Fig. 15(f) zeigt die Linie yl + b ausgedrückt durch einen Helligkeits-Wert V(i, y + b). In der Fig. 15(f) treten zwei dunkle Abschnitte (Punkte, die niedrige Helligkeits-Werte aufweisen) auf. Diese zwei dunklen Abschnitte entsprechen den Punkten A und B, in denen die Linie Y = yl + b die Linien kreuzt, die die Nut in der Fig. 15(c) darstellen. Die Fig. 15(g) zeigt eine vergrößerte Ansicht des dunklen Abschnitts.
In der Fig. 15 (g) wird eine X-Koordinate X&sub1; (X&sub2;) entsprechend dem Mittelpunkt zwischen zwei Punkten, das heißt, einem Punkt, in dem sich ein heller Abschnitt in einen dunklen Abschnitt verändert, und einem Punkt, in dem sich ein dunkler Abschnitt in einen hellen Abschnitt verändert, für die zwei dunklen Abschnitte berechnet (S506). Eine X-Koordinate entsprechend dem Mittelpunkt (X = (X&sub1; + X&sub2;)/2) der berechneten Koordinaten X&sub1; und X&sub2; wird als eine X-Position des Nut-Lochs G&sub2; bestimmt (S507).
An der erhaltenen Nut-Position entspricht die X- Richtung der Loch-Ausrichtungs-Richtung (X-Richtung), und die Y-Richtung entspricht einer Richtung (Z-Richtung) rechtwinkelig zu der optischen Achse des Lasers und zu der Loch-Ausrichtungs- Richtung. Auf diese Weise werden die Nut-Positionen der Nut- Löcher G&sub2; und G&sub6;&sub3; gleichzeitig durch die Bild-Verarbeitungs- Systeme 208 und 209 erhalten.
Die Nut-Positionen der Nut-Löcher G&sub2; und G&sub6;&sub3;, die durch die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 erhalten werden, wie dies oben beschrieben worden ist, werden dem Steuerungs-System 200 über ein Kabel S2 (RS232) und eine Schnittstelle 207 zugeführt. Das Steuerungs-System 200 berechnet die Verschiebungs-Ausmaße zwischen den zugeführten Nut-Positions- Daten und den Bezugs-Werten, die im vorhinein in dem RAM 202 gespeichert worden sind.
In diesem Fall werden Berechnungen für drei Achsen durchgeführt, das heißt, für die Loch-Ausrichtungs-Richtung (X- Richtung), eine Richtung (Z-Richtung) rechtwinkelig zu der optischen Achse des Lasers und zu der Loch-Ausrichtungs- Richtung, und eine Bewegungs-Richtung (θY-Richtung), die die optische Achse des Laser-Lichts als eine Dreh-Achse aufweist.
Die Bewegungs-Ausmaße für diese drei Achsen werden durch die folgenden Gleichungen berechnet.
Die Position des zweiten Nut-Lochs G&sub2; in der X- und in der Z-Richtung wird durch (X&sub2;, Z&sub2;) repräsentiert, die Positionen des 63sten Nut-Lochs G&sub6;&sub3; in der X- und in der Y-Richtung werden durch (X&sub6;&sub3;, Z&sub6;&sub3;) repräsentiert, ein Bezugs-Wert entsprechend dem Nut-Loch G&sub2; wird durch (x&sub2;, z&sub2;) repräsentiert, und ein Bezugs- Wert entsprechend dem Nut-Loch G&sub6;&sub3; wird durch (x&sub6;&sub3;, z&sub6;&sub3;) repräsentiert.
Ein Verschiebungs-Ausmaß dZ in der Z-Richtung ist gegeben durch:
dZ = (z&sub6;&sub3; + z&sub2;)/2 - (Z&sub6;&sub3; + Z2)/2
Ein Verschiebungs-Ausmaß dX in der X-Richtung ist gegeben durch:
dX = {(x&sub6;&sub3; - X&sub6;&sub3;) - (x&sub2; - X&sub2;)}/2
Falls der Abstand zwischen den optischen Achsen der Positions-Erfassungs-Mechanismen der optischen Meßsysteme 70 und 80 durch D repräsentiert ist, dann wird der Abstand zwischen den zwei Bezugs-Punkten, die durch die Bezugs-Werte angezeigt sind, durch D + x&sub2; + x&sub6;&sub3; ausgedrückt. Falls X&sub2; » D und x&sub6;&sub3; » D ist, dann ist der Abstand zwischen den zwei Bezugs- Punkten D.
Daher ist ein Verschiebungs-Ausmaß dθY in der θY- Richtung gegeben durch:
Die Verschiebungs-Ausmaße für die drei Achsen, die auf der Basis der oben beschriebenen Gleichungen berechnet werden, werden von dem Steuerungs-System 200 in den Bewegungs-System- Kontroller 206 als die Bewegungs-Ausmaße des Werkstücks W eingegeben. Der Bewegungs-System-Kontroller 206 treibt die Bewegungsstufe 120 über drei Treiber, die den drei Achsen entsprechen, und zwar auf der Basis der berechneten Bewegungs- Ausmaße. In diesem Ausrichtungs-Vorgang wird keine Einstellung für die zwei Achsen ausgeführt, die unterschiedlich zu den drei Achsen sind, das heißt, die Richtung der optischen Achse des Lasers (Y-Richtung) und eine Dreh-Richtung (θZ-Richtung), die als eine Drehachse eine Achse rechtwinkelig zu der optischen Achse des Lasers und zu der Loch-Ausrichtungs-Richtung aufweist, da diese innerhalb der gegebenen Genauigkeit liegen können. Um jedoch die Genauigkeit weiter zu erhöhen, können die Bewegungs-Ausmaße für die obigen zwei Achsen auf der Basis der Unterschiede zwischen Signal-Werten von den Autofokus- Einrichtungen 77 und 78 berechnet werden, die an den optischen Meßsystemen 70 und 80 angebracht sind, und den Bezugs-Werten, die in dem RAM 202 gespeichert sind. Daher können die berechneten Bewegungs-Ausmaße von dem Steuerungs-System 200 in den Bewegungs-System-Kontroller 206 eingegeben werden, und der Bewegungs-System-Kontroller 206 kann die Bewegungs-Stufe 120 über zwei Treiber bewegen, die den zwei Achsen entsprechen, und zwar auf der Basis der Eingangs-Bewegungs-Ausmaße, wodurch das Werkstück in diesen Richtungen eingestellt wird.
Nachdem die Position des Werkstücks W eingestellt worden ist, bewirkt das Steuerungs-System 200, daß die Laser- Lichtquelle 100 Licht für einen vorbestimmten Zeitraum (2 Sekunden) über ein Kabel S3 (RS232) und eine Schnittstelle 203 aussendet. Daher können vorbestimmte Löcher in dem Werkstück W gebildet werden. Danach wird eine Kalibrierung für Loch- Positionen und Loch-Durchmesser durchgeführt, wie später beschrieben werden wird. Die Ausrichtungs-Lehre 40 wird in die Position des zweiten Werkstücks W bewegt, und die Löcher werden in dem zweiten Werkstück W in der gleichen Weise gebildet wie in dem ersten Werkstück W.
Nach der Bearbeitung des zweiten Werkstücks wird die Ausrichtungs-Lehre 40 in die Bearbeitungs-Position des ersten Werkstücks W bewegt. Das Steuerungs-System 200 steuert die Vakuum-Spule 402 an, um den Spannzustand der Werkstücke W zu lösen, und sie gibt ein End-Signal an einen Kontroller 103 für einen automatischen Greifer (AH) über ein Kabel S4 aus.
Der automatische Greifer 100 hat Zufuhr- und Abfuhr- Finger. Zufolge des Empfangs des End-Signals liefert der automatische Greifer 100 die bearbeiteten Werkstücke unter Verwendung der Abfuhr-Finger ab, und danach führt er nicht bearbeitete Werkstücke zu der Ausrichtungs-Lehre 40 der Loch- Bildungs-Bearbeitungs-Maschine zu, und zwar unter Verwendung der Zufuhr-Finger.
Sowohl die Zufuhr- als auch die Förder-Finger des automatischen Greifers 100 dieser Ausführungsvariante besitzen zwei Saug-Anschlüsse 101 und 102, wie dies in der Fig. 17 gezeigt ist, und sie können gleichzeitig zwei Werkstücke zuführen oder fördern.
Da in dem Loch-Bildungs-Vorgang die positionsmäßige Genauigkeit von Löchern, die als Tinten-Ausstoß-Öffnungen dienen, und das Druckverhalten (insbesonders die Schwankung in der Ausstoß-Richtung) eine enge Beziehung untereinander haben, muß das Druck-Verhalten auf einen vorbestimmten Wert gesteuert werden. Zu diesem Zweck muß die positionsmäßige Genauigkeit der gebildeten Löcher in einen vorbestimmten Bereich fallen (z. B. ±2 um).
Als die positionsmäßige Genauigkeit müssen beispielsweise eine Abweichung in einer Richtung (einer Richtung eines Pfeils A) rechtwinkelig zu einer Ebene, die durch die Loch-Ausrichtungs-Richtung und die optische Achse des Lasers bestimmt ist, eine Schwankung in der Loch-Ausrichtungs- Richtung (einer Richtung eines Pfeiles B) und eine Schwankung der Loch-Durchmesser in Betracht gezogen werden, wie dies in der Fig. 18 gezeigt ist. Es ist festzuhalten, daß die Fig. 18 gedruckte Punkte zeigt, die gebildet werden, indem eine Tinte von einem Tintenstrahl-Kopf ausgestoßen wird, der hergestellt wird, indem das Werkstück W nach dem Loch-Bildungs-Vorgang verwendet wird.
Ein Produkt (Tintenstrahl-Kopf), der hergestellt wird unter Verwendung des Werkstücks nach dem Loch-Bildungs-Vorgang wird in der Folge unter Bezugnahme auf die Fig. 19A und 19B, und die Fig. 20A und 20B beschrieben werden.
Die Fig. 19A und 19B sind eine axonometrische Ansicht bzw. ein Längsschnitt, der einen Tintenstrahl-Kopf zeigt, und die Fig. 20A und 20B sind ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt, der einen Abschnitt rund um die Ausstoßöffnungen des Tintenstrahl-Kopfs zeigt.
Wie dies in den Fig. 19A und 19B gezeigt ist, wird der Tintenstrahl-Kopf gebildet, indem das Werkstück W nach dem Loch-Bildungs-Vorgang auf eine Heiz-Platine 143 befestigt wird. Wie dies in den Fig. 20A und 20B gezeigt ist, sind Heiz- Einrichtungen 143n (nur Heiz-Einrichtungen 143&sub1; und 143&sub2; sind dargestellt) gegenüberliegend auf der Heiz-Platine 143 in Entsprechung mit den Nut-Löchern Gn (nur die Löcher G&sub1; und G&sub2; sind dargestellt) des Werkstücks W angeordnet. Das Werkstück W ist auf der Heiz-Platine 143 befestigt, so daß die Nut-Löcher Gn und die Heiz-Einrichtungen 143n zusammenfallen.
Wie dies in den Fig. 19A und 19B gezeigt ist, dienen die Löcher Hn, die in dem Werkstück W gebildet sind, als Ausstoß-Öffnungen 141n, wobei die Nut-Löcher Gn, die mit den Ausstoß-Öffnungen 141n in Verbindung stehen, als Tinten- Strömungswege dienen, und wobei das ebene Glied W&sub3; als eine Öffnungsplatte 142 dient. Eine Tinte I wird in der oberen Platte W&sub2; vorrätig gehalten. Die Heiz-Einrichtungen 143n sind mit einer Drucker-Treiber-Einheit (nicht dargestellt) über Verdrahtungs-Glieder 144n verbunden, wie dies in der Fig. 20B gezeigt ist, wenn der Tintenstrahl-Kopf in eine Druck- Vorrichtung eingebaut wird.
Wenn eine Tinte aus der Tinten-Ausstoß-Öffnung 141&sub1; in diesem Tintenstrahl-Kopf ausgestoßen wird, dann wird die Heiz- Einrichtung 143&sub1; entsprechend einer Treiber-Signal von der Druck-Treiber-Einheit angetrieben, um so die Tinte I in dem Nut-Loch G&sub1; zu erwärmen. Daher wird, wie dies in der Fig. 20B gezeigt ist, ein Bläschen in dem Nut-Loch G&sub1; gebildet, und die Tinte auf der Seite der Ausstoß-Öffnung 141&sub1;, von den Bläschen aus gesehen, wird dazu gebracht, als flüssiges Tröpfchen wegzufliegen. Das gleiche gilt für die anderen Ausstoß- Öffnungen 141n.
Um das Druck-Verhalten des Tintenstrahl-Kopfs auf einen vorbestimmten Wert zu steuern, muß ein Verschiebungs-Ausmaß der relativen positionsmäßigen Beziehung zwischen den Positionen des Laser-Lichts (Maskenbildes), nachdem das Laser-Licht durch die Maske 30 hindurch getreten ist, und den optischen Meß- Systemen 70 und 80 unterdrückt werden. Zu diesem Zweck wird das folgende Kalibrier-Verfahren verwendet. Dies bedeutet, daß die Positionen der gebildeten Löcher gemessen werden, und die gemessenen Positionen werden als Bezugs-Positionen der Nut- Positionen des nächsten Werkstücks W verwendet, das der Loch- Bildung zu unterwerfen ist. Dieses Kalibrier-Verfahren benützt die optischen Meß-System 70 und 80, die optischen Reflexions- Systeme 74 und 84, die an den optischen Meß-Systemen 70 und 80 angebracht sind, und die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209, um die Bild-Verarbeitung der Signale S1 von den ITV's 71 und 81 durchzuführen.
Insbesonders werden nach dem Loch-Bildungs-Vorgang die Verschlüsse 75 und 85, die die Ausgangs-Lichtstrahlen von den optischen Reflexions-Systemen 74 und 84 abschirmen, geöffnet, und die Ausgangs-Lichtstrahlen werden jeweils durch die Halbspiegel 73 und 83 reflektiert, um sich durch die Objektiv- Linsen 72 und 82 fortzupflanzen. Danach werden die Ausgangs- Lichtstrahlen durch den Spiegel 66 reflektiert, um so auf das Werkstück W gestrahlt zu werden. Optische Bilder, die durch das Werkstück W reflektiert werden und die Formen der gebildeten Löcher darstellen, werden auf die ITV's 71 und 81 fokussiert, und Bild-Verarbeitungs-Vorgänge der Signale S1 von den ITV's 71 und 81 werden durch die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 ausgeführt, wodurch die Positionen der gebildeten Löcher berechnet werden. Die berechneten Werte werden zu dem Steuerungs-System 200 über das Kabel S2 und die Schnittstelle 207 weitergeleitet.
Die Loch-Positions-Messung in den Bild-Verarbeitungs- Systemen 208 und 209 wird in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm beschrieben werden, das in der Fig. 21 gezeigt ist. Da die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 gleichzeitig die Loch-Positionen des zweiten Lochs H&sub2; und des 63sten Lochs H&sub6;&sub3; durch das gleiche Verfahren messen, wird nur ein Bild- Verarbeitungs-System 208 in der Folge beschrieben werden.
Ein Bild-Signal eines Bildes des zweiten Lochs H&sub2;, das auf der ITV 71 des optischem Meß-Systems 70 dargestellt wird, wird übernommen (S510). Die Fig. 22 zeigt das Bild des Lochs H&sub2;, das auf der ITV 71 angezeigt ist. Die Helligkeits-Werte aller Bildpunkte auf der ITV 71 werden durch einen 8-Bit Binärcode (0 bis 255) in der gleichen Weise ausgedrückt, wie in der oben beschriebenen Messung der Nut-Positionen, und die Frequenz der Helligkeits-Werte, das heißt, die Anzahl der Bildpunkte, die die gleichen Helligkeits-Werte aufweisen, wird innerhalb eines Bereichs von all den Bildpunkten überprüft (S511). Die Fig. 23 zeigt die Frequenz der Helligkeits-Werte. In der Fig. 23 treten zwei Spitzenwerte auf, die einen dunklen Abschnitt des Lochs H&sub2; und den restlichen hellen Abschnitt repräsentieren. Ein Abschnitt, der einen kleinen Wert aufweist (Vmin), stellt den dunklen Abschnitt des Lochs H&sub2; dar. Maximal- und Minimalwerte Vmax und Vmin der Helligkeits-Werte entsprechend den Spitzenwerten, werden aus diesem Diagramm erhalten (S512). Ein Unterscheidungs-Pegel, um die Bild-Signal binär zu machen (zwischen dunklen und hellen Abschnitten zu unterscheiden), wird auf der Basis der erhaltenen Werte Vmax und Vmin berechnet, indem die folgende Gleichung verwendet wird (S513):
Unterscheidungs-Pegel = Vmin + (Vmax - Vmin) · G
(G: 0,5)
Der Unterscheidungs-Pegel, der auf diese Weise erhalten wird, wird mit den Helligkeits-Werten von Bildpunkten verglichen, wodurch die Bild-Signale binär gemacht werden (S514). Daher kann ein Abschnitt des Lochs H&sub2; von dem übrigen Abschnitt unterschieden werden, und das Bild des Lochs H&sub2; kann durch das Binärmachen der Bild-Signale gebildet werden, wie dies in der Fig. 24 gezeigt ist.
In diesem Binär-Bild werden X- und Y-Schwerpunkte folgendermaßen berechnet (S515):
X-Schwerpunkt =
Y-Schwerpunkt =
Die berechneten X- und Y-Schwerpunkte werden jeweils als die Loch-Positionen X und Y des Lochs H&sub2; bestimmt (S517). Die Loch-Positionen der zwei Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3; werden gleichzeitig in der gleichen Art wie bei den Nut-Löchern erhalten. Bei den erhaltenen Nut-Löchern entspricht die Loch- Position X der Loch-Ausrichtungs-Richtung, und die Loch- Position Y entspricht der Richtung rechtwinkelig auf die optische Achse des Lasers und die Loch-Ausrichtungs-Richtung.
Die Positions-Daten der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die auf diese Weise erhalten worden sind, werden an das Steuerungs-System 200 übertragen.
Das Steuerungs-System 200 überschreibt zwei Werte, das heißt, einen Wert entsprechend der Loch-Ausrichtungs-Richtung (X-Richtung) und einen Wert entsprechend der Richtung (Z- Richtung) rechtwinkelig auf die optische Achse des Lasers und die Loch-Ausrichtungs-Richtung, welche Werte zuvor in dem RAM 202 gespeichert worden sind, wobei die Werte die Loch- Positionen als Bezugs-Positionen repräsentieren. In dem oben beschriebenen Ausrichtungs-Vorgang des Werkstücks W für die drei Achsen wird das Werkstück auf der Basis der Unterschiede bewegt, und zwar als Bewegungs-Ausmaße zwischen diesen zwei Werten als Bezugswerte (x, z) und den Werten (X, Z) der Loch- Positionen in der Bildverarbeitung.
Die Flächen der Löcher beeinflussen das Druckverhalten in beträchtlicher Weise (insbesonders die Dichte), und es ist wichtig, eine Abweichung der Flächen und einen Durchschnitts- Wert der Flächen in Hinblick auf das Verhalten konstant zu machen.
Wie dies in der Fig. 25 gezeigt ist, wird ein Loch in dem Werkstück W so gebildet, daß es eine abgeschrägte Form aufweist, so daß ein Durchmesser auf der Eingangsseite des Laser-Lichts (Eingangs-Durchmesser 162) groß ist, und ein Durchmesser auf der Ausgangsseite des Laser-Lichts (Ausgangs- Durchmesser 161) klein ist. Wenn die Leistung des Laser-Lichts gesteigert wird, wird der Abschrägungs-Winkel verringert und der Ausgangs-Durchmesser 161 wird gesteigert während der Eingangs-Durchmesser 162 konstant ist. Als ein Ergebnis wird, wie dies in dem Diagramm der Fig. 26 gezeigt ist, die Lochfläche vergrößert. Das gleiche gilt für einen Fall, in dem die Anzahl der Strahlungs-Pulse auf einen Loch-Bildungs-Vorgang durch Laser-Licht verändert wird.
In dieser Art besitzen der Loch-Durchmesser, die Laser- Leistungs-Dichte und die Anzahl der Strahlungs-Pulse eine enge Beziehung untereinander. Der Excimer-Laser, der als die Laser- Lichtquelle verwendet wird, emittiert Licht, indem er Pulse aussendet. Daher schwankt ein Belichtungs-Ausmaß pro Emission. Zusätzlich dazu wird der Excimer-Laser durch die Gas- Konzentration, die Konzentration von Verunreinigungen und die auf den Laser angelegte Spannung, die Betriebsdauer des optischen Systems durch Verunreinigungen und dergleichen in großem Umfang beeinflußt, was zu einer instabilen Leistung führt.
Wie dies in den Fig. 27A und 27B gezeigt ist, ist ein Leistungs-Sensor 110, der ein Leistungs-Meßgerät 110 umfaßt, das eine Aluminium-Maske 112 aufweist, welche ein Masken-Loch 113 besitzt, das eine vorbestimmte Fläche aufweist, an dem Austritt des Laser-Lichts P angeordnet, und ein Strahl-Teiler 114, der eine Reflexion von einigen % besitzt, ist in dem optischen Weg des Lasers angeordnet, so daß das Laser-Licht auf die Aluminium-Maske 112 gestrahlt werden kann. Zufolge der Laser-Strahlung wird das Licht, das durch den Strahl-Teiler 114 reflektiert wird, durch das Leistungs-Meßgerät 110 über das Masken-Loch 113 der Aluminium-Maske 112 aufgenommen, und das Steuerungs-System 200 ändert die an die Laser-Lichtquelle 10 angelegte Spannung über die Schnittstelle 203 und das Kabel S3, so daß ein Ausgangs-Signal S5 von der Leistungs-Meß-Einrichtung 111, welches Signal die Leistungs-Dichte des Laser-Lichts anzeigt, konstant gehalten werden kann.
Das Ausgangs-Signal S5 der Leistungs-Meß-Einrichtung 111 wird dem Steuerungs-System 200 über einen A/D-Wandler 115 zugeführt. Die Fig. 27C zeigt die Beziehung zwischen der an die Laser-Lichtquelle 10 angelegten Spannung und der Laser- Leistung. Wenn die Laser-Leistung während der Laser- Ausstrahlung bei der Loch-Bildung gemessen wird, kann die Energie-Dichte des Laser-Lichts P konstant gehalten werden. Daher kann eine Schwankung der Lochflächen innerhalb eines vorbestimmten Werts gesteuert werden. Es ist festzuhalten, daß die Leistungs-Meß-Einrichtung 111 entweder eine Meß-Einrichtung vom Typ der Licht-Mengen-Messung oder vom Typ der Wärme-Mengen- Messung umfassen kann.
Was die Lochfläche betrifft, kann weiters die Fläche des gebildeten Lochs gemessen werden, und die an die Laser- Lichtquelle 10 angelegte Spannung kann auf der Basis der gemessenen Fläche gesteuert werden, um so eine konstante Lochfläche zu erhalten. Diese Flächen-Messung verwendet die optischen Meß-Systeme 70 und 80 und die optischen Reflexions- Systeme 74 und 84, die an den optischen Meß-Systemen 70 und 80 angebracht sind, die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 zur Durchführung der Bild-Verarbeitung in Bezug auf die Signale S1 von den ITV's 71 und 81, und das Steuerungs-System 200. Nach dem Loch-Bildungs-Vorgang werden die Verschlüsse, die die Ausgangs-Lichtstrahlen von den optischen Systemen 74 und 84 abschirmen, geöffnet, wodurch das Werkstück W von den Seiten der Objektiv-Linsen 72 und 82 beleuchtet werden.
Optische Bilder, die durch das Werkstück W reflektiert werden, und die die Formen der gebildeten Löcher repräsentieren, werden auf den ITV's 71 und 81 fokussiert, die an den zwei optischen Meß-Systemen 70 und 80 angebracht sind, und Bild-Verarbeitungs-Vorgänge in Bezug auf die Signale S1 von diesen ITV's 71 und 81 werden jeweils durch die Bild- Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 ausgeführt, wodurch die Flächen der gebildeten Löcher berechnet werden. Die berechneten Flächen werden über das Kabel S2 und die Schnittstelle 207 zu dem Steuerungs-System 200 übertragen.
Die Loch-Flächen-Messung der Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 wird in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm beschrieben werden, das in der Fig. 28 gezeigt ist. Da die Bild-Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 gleichzeitig die Lochflächen des zweiten Lochs H&sub2; und des 63sten Lochs H&sub6;&sub3; durch das gleiche Verfahren messen, wird nur das Bild- Verarbeitungs-System 208 in der Folge beschrieben werden.
Um die Startpunkte der Flächen-Messung festzusetzen, werden vorbestimmte Werte e&sub1; und e&sub2; (in dieser Ausführungsvariante Werte entsprechend 100 Bildpunkten) von den Loch-Positionen X und Y subtrahiert, die, wie oben beschrieben, erhalten worden sind (S520, S521, S522). Um einen Meßbereich festzusetzen, wird ein vorbestimmter Wert f (in dieser Ausführungsvariante ein Wert, der 200 Bildpunkten entspricht) jeweils zu den X- und Y-Startpunkten addiert und die Anzahl der Bildpunkte, die einen dunklen Abschnitt in dem Binärpunkt bei der Messung der Loch-Positionen anzeigt, wird innerhalb dieses Bereichs gezählt (S523). Auf diese Weise wird die Anzahl der Bildpunkte des Loch-Abschnitts erhalten und mit einem Wert h multipliziert (in dieser Ausführungsvariante 0,33 um · 0,33 um), der die Fläche von einem Bildpunkt repräsentiert, wodurch die Lochfläche erhalten wird (S524).
Die Lochflächen-Daten der zwei Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die auf diese Weise erhalten worden sind, werden zu dem Steuerungs- System 200 übertragen.
Das Steuerungs-System 200 bestimmt eine an die Laser- Lichtquelle 10 anzulegende Spannung auf der Basis einer vorbestimmten Gleichung unter Verwendung der übertragenen Loch- Flächen-Daten und überträgt diese auf die Laser-Lichtquelle 10 über das Kabel S3 und die Schnittstelle 203. Auf diese Weise wird an die Laser-Lichtquelle 10 angelegte Spannung bei der Bearbeitung des nächsten Werkstücks W bestimmt. Mit diesem Verfahren kann eine gleichmäßige Lochfläche erhalten werden.
Was die Lochfläche betrifft, ist eine Beleuchtungs- Licht-Verteilung auf der Maske 30 bei dem Loch-Bildungs-Vorgang wichtig. Falls die Verteilung schwankt, schwanken die Loch- Durchmesser, was in einem ungleichmäßigen Druck resultiert. Daher ist, wie dies in der Fig. 29 gezeigt ist, ein Strahl- Teiler 191 zwischen der Feld-Linse 27 und der Maske 30 angeordnet, wodurch 10% der gesamten Lichtmenge in einer Richtung rechtwinkelig zu der optischen Achse reflektiert wird. Eine Leistungs-Meß-Vorrichtung 190 ist auf der optischen Achse des reflektierten Lichts angeordnet. In dieser Leistungs-Meß- Vorrichtung 190 ist die Licht-Aufnahmefläche eines Zeilen- Sensors 192 auf der optischen Achse des reflektierten Lichts an einer Stelle entsprechend der Position der Maske 30 angeordnet, und ein Filter 193 zur Abschirmung von gedämpften Licht und sichtbaren Licht ist auf dem optischen Weg des reflektierten Lichts zwischen dem Zeilen-Sensor 192 und dem Strahl-Teiler 191 angeordnet.
Die Leistungs-Meß-Vorrichtung 190 liefert eine Ausgabe von dem Zeilen-Sensor 192, welche Ausgabe eine Beleuchtungs- Lichtmenge anzeigt, die auf die Maske 30 abgestrahlt wird, zu dem Steuerungs-System 200 über einen Verstärker 194 und einen A/D-Wandler 195. Daher wird die Verteilung des Lichts, das auf das erste bis 64ste der Maske 30 abgestrahlt wird, und es wird überprüft, ob die Differenz zwischen dem Max- und Min-Werten innerhalb eines vorbestimmten Wertes fallen, wie dies in der Fig. 30 gezeigt ist. Falls die Differenz außerhalb des vorbestimmten Werts fällt, zeigt das Steuerungs-System 200 eine Abnormalität auf der Anzeige 201 an, wodurch die Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine gestoppt wird.
Eine Reihe von Loch-Bildungs-Vorgängen durch die Laser- Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Maschine dieser Ausführungsvariante wird nun in der Folge unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme beschrieben werden, die in den Fig. 31(a) und 31(b) gezeigt sind.
Falls Werkstücke W, die dem Loch-Bildungs-Vorgang unterzogen werden, auf der Ausrichtungs-Lehre 40 vorliegen, dann werden sie durch den automatischen Greifer 100 gefördert (S530). Zwei, das heißt, das erste und das zweite nicht bearbeitete Werkstück W werden durch den automatischen Greifer auf die Ausrichtungs-Lehre 40 gefördert (S531). Wenn das erste und das zweite Werkstück W auf die Ausrichtungs-Lehre 40 gesetzt worden sind, werden sie durch die Vakuum-Saugwirkung durch die Vakuum-Löcher 401 gehalten, und dann werden sie durch die Anschlag-Mechanismen 405, 406 und 407 fixiert (S532).
Die Vorgänge bis zu den Förder- und Zufuhrvorgängen der Werkstücke W und die Anschlag- und Fixierungsvorgänge der Werkstücke W auf der Ausrichtungs-Lehre 40 werden in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm erklärt werden, das in der Fig. 32 gezeigt ist.
Da der automatische Greifer 100 die zwei Sätze von Fingern umfaßt, das heißt, die Zufuhr- und Förderfinger kann er gleichzeitig die Fördervorgänge von zwei bearbeiteten Werkstücken W und die Zufuhrvorgänge von zwei nicht bearbeiteten Werkstücken W ausführen.
Während die nicht bearbeiteten Werkstücke W, die zuvor auf die Ausrichtungs-Lehre 40 zugeführt worden sind, der Loch- Bildung unterworfen werden, hält der automatische Greifer 100 zwei Werkstücke, das heißt, das erste und das zweite nicht bearbeitete Werkstück W, die als nächste der Loch-Bildung zu unterwerfen sind, durch die Vakuum-Ansaugung unter Verwendung der Zufuhrfinger und befindet sich oberhalb der Ausrichtungs- Lehre 40 in Bereitschaft.
Wenn ein End-Signal durch einen AH-Kontroller 103 bei der Beendigung der Loch-Bildung für die zwei Werkstücke W auf der Ausrichtungs-Lehre 40 eingegeben wird (S580), dann wird der automatische Greifer 100 zu der Position der Werkstücke W auf der Ausrichtungs-Lehre 40 nach unten bewegt (S581). Zu diesem Zeitpunkt werden in der Ausrichtungs-Lehre 40 die Anschlag/Fixierungszustände der bearbeiteten Werkstücke W durch die Anschlag-Mechanismen 405, 406 und 407 gelöst (S582), und die Vakuum-Ansaugung durch die Vakuum-Löcher 401 wird ebenso freigegeben (S584).
Danach halten die Förder-Finger des automatischen Greifers 100 die zwei bearbeiteten Werkstücke W durch Vakuum- Ansaugung (S584). Die Zufuhr-Finger des automatischen Greifers 100 werden dann zu der Werkstück-Zufuhr-Position auf der Ausrichtungs-Lehre 40 bewegt, und der automatische Greifer 100 wird nach unten bewegt (S585, S586). Die Vakuum-Spannzustände des ersten und des zweiten nicht bearbeiteten Werkstücks W durch den automatischen Greifer 100 werden gelöst (S587) und dadurch wird das erste und das zweite Werkstück W zu der Ausrichtungs-Lehre 40 bewegt.
In der Ausrichtungs-Lehre 40 werden das erste und das zweite Werkstück W durch die Vakuum-Ansaugung durch die Vakuum- Löcher 401 gehalten (S588). Weiters wird der Anschlag- Mechanismus 407 angetrieben, um das erste und das zweite Werkstück W von der Richtung der optischen Achse des Lasers in Anschlag zu bringen (S589). Danach werden die Anschlag- Mechanismen 405 und 406, die dem ersten und dem zweiten Werkstück W entsprechen, angetrieben, um die Werkstücke von der Loch-Ausrichtungs-Richtung in Anschlag zu bringen (S590), wodurch das erste und das zweite Werkstück auf die Ausrichtungs-Lehre 40 zugeführt werden.
Für das erste und das zweite Werkstück W, die, wie oben beschrieben, fixiert worden sind, werden die Nut-Positionen der Nut-Löcher G&sub2; und G&sub6;&sub3; des ersten Werkstücks W durch die Bild- Verarbeitungs-Systeme 208 und 209 gemessen (S533), und zwar durch das oben beschriebene Verfahren, das in der Fig. 14 gezeigt ist. Mit der Vollendung der Messung der Nut-Löcher G&sub2; und G&sub6;&sub3; vergleicht das Steuerungs-System 200 die zwei gemessenen Nut-Positionen und Bezugswerte, die die entsprechenden Loch- Positionen repräsentieren, wodurch es bestimmt, ob die Verschiebungs-Ausmaße der Nut-Positionen innerhalb der vorbestimmten Standards liegen (S534, S535). Wenn die Verschiebungs-Ausmaße außerhalb der Standards liegen, wird die Bewegungsstufe 120 durch den Bewegungs-System-Kontroller 206 auf der Basis der Verschiebungs-Ausmaße angetrieben, so daß die Nut-Positionen innerhalb der Standards der Bezugswerte liegen können (S536).
Falls in den Schritten S534 und S535 bestimmt wird, daß die Nut-Positionen außerhalb der Standards liegen, wird die Anzahl von Malen der Ausrichtungs-Vorgänge gezählt, und ein Vorgang in dem Schritt S533 und in den folgenden Schritten wird wiederholt (S537), bis der Zähler-Wert einen vorbestimmten Wert erreicht (in dieser Ausführungsvariante 10). Falls der Zähler- Wert den vorbestimmten Wert (10) übersteigt, wird ein Abnormalität auf der Anzeige 201 angezeigt, und die Laser-Loch- Bildungs-Bearbeitungs-Maschine wird gestoppt. Die Steuerung wartet dann auf einen Neustart-Befehl (S559).
Falls in dem Schritt S535 bestimmt wird, daß die Nut- Positionen innerhalb der Standards liegen, dann wird der Verschluß 65 des Übertragungs-Belichtungs-Systems 60 angetrieben, um das Übertragungs-Beleuchtungs-Licht Q&sub1; abzuschirmen, und der Pneumatik-Zylinder 63 wird angetrieben, um zu bewirken, daß der 45º Spiegel 62 von der Position der optischen Achse des Lasers weggeht (S538, S539). Die Verschlüsse 75 und 85 der optischen Reflexions-Systeme 74 und 84 werden von den optischen Ausgangs-Wegen der optischen Reflexions-Systeme 74 und 84 entfernt (S540). Danach wird die Laser-Lichtquelle 10 dazu gebracht, Licht zu emittieren (S541) und nach dem Verstreichen von zwei Sekunden wird die Licht- Emission gestoppt (S542, S543). Wenn die Licht-Emission gestoppt wird, ist die Loch-Bildung für das erste Werkstück W vollendet.
Um die mittleren Positionen und Flächen der Löcher zu messen, die in dem ersten Werkstück W gebildet sind, wird die Bewegungsstufe 120 um eine Wegstrecke bewegt, die der Dicke des ebenen Glieds W&sub3; entspricht, und zwar zu der Laser-Lichtquelle in der Richtung der optischen Achse des Lasers (Y-Richtung) (S544). Diese Bewegung wird aus dem folgenden Grund durchgeführt. Da die Loch-Positionen der Lochflächen durch die Beleuchtung des ersten Werkstücks W mit den Beleuchtungs- Lichtstrahlen von den optischen Reflexions-Systemen 74 und 84 auf der Seite entgegengesetzt der Laser-Lichtquelle durchgeführt werden, sind die Brennpunkte der Loch-Bilder auf den ITV's 71 und 81 gegenüber den Brennpunkten der Bilder der Nut-Löcher verschoben, die durch die Beleuchtung des ersten Werkstücks W mit dem Durchgangs-Beleuchtungs-Licht Q1 von dem Durchgangs-Beleuchtungs-System 60 gebildet sind, und zwar um einen Abstand entsprechend der Dicke des ebenen Glieds W&sub3;.
Bei der Vollendung der Bewegung der Bewegungsstufe 120 zu der Laser-Lichtquelle werden die mittleren Positionen und Flächen der bearbeiteten Löcher durch die Verfahren gemessen, die in den Fig. 21 und 28 gezeigt sind (S545). Bei der Vollendung der Messung der mittleren Positionen und Flächen werden die Bezugswerte der Loch-Positionen, die in dem RAM 202 gespeichert sind, mit den gemessenen mittleren Positionen der bearbeiteten Löcher und einer Anwendungs-Spannung zum Antrieb der Laser-Lichtquelle 10 überschrieben, die in Übereinstimmung mit den gemessenen Flächen der bearbeiteten Löcher festgesetzt worden ist (S546, S547).
Zu diesem Zeitpunkt sind die Vorgänge für das erste Werkstück W vollendet.
In der Folge wird, um Löcher in dem zweiten Werkstück W zu bilden, die Bewegungsstufe 120 in der Loch-Ausrichtungs- Richtung (X-Richtung) bewegt (S548). Um die Nut-Loch-Positionen des zweiten Werkstücks zu messen, wird danach der Verschluß 65 des Durchgangs-Beleuchtungs-Systems 60 so angetrieben, daß er von der Position auf dem optischen Durchgangs-Beleuchtungs-Weg wegbewegt wird, und der Pneumatik-Zylinder 63 wird so angetrieben, daß er den 45º Spiegel 62 des Durchgangs- Beleuchtungs-Systems 60 auf den optischen Pfad des Lasers bewegt (S549, S550). Weiters wird der Verschluß 75 des optischen Reflexions-Systems 74 so angetrieben, daß er das Ausgangs-Licht von dem optischen Reflexions-System 74 abschirmt (S551). Die Bewegungsstufe 120 wird um einen Abstand bewegt, der der Dicke des ebenen Gliedes W&sub3; in der Richtung der optischen Achse des Lasers (Y-Richtung) entspricht (S552). Danach werden die Positionen der Nut-Löcher G&sub2; und G&sub6;&sub3; gleichzeitig gemessen (S553).
Die gemessenen Nut-Positionen werden mit den Bezugswerten verglichen, die in dem RAM 202 gespeichert sind, um zu bestimmen, ob die Verschiebungs-Ausmaße zwischen ihnen in die vorbestimmten Standards liegen, und zwar in der gleichen Weise wie bei dem ersten Werkstück (S554, S555). Wenn die gemessenen Nut-Positionen außerhalb der Standards liegen, dann wird die Bewegungsstufe 120 bewegt, so daß die Nut-Positionen mit den mittleren Positionen der Löcher zusammenfallen, die durch die Bezugswerte angezeigt sind (S556). Diese Vorgänge (S553 bis S556) werden bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Malen (10 mal) wiederholt, falls die gemessenen Nut-Positionen nicht innerhalb der Standards liegen können (S557). Falls die Anzahl von Malen dieser Vorgänge den vorbestimmten Wert (10 mal) übersteigt, wird eine Abnormalität auf der Anzeige 201 angezeigt (S558), und die Laser-Loch-Bildungs-Bearbeitungs- Maschine wird gestoppt. Die Steuerung wartet dann auf einen Neustart-Befehl (S559).
Falls die gemessenen Positionen innerhalb der Standards der Bezugswerte liegen, dann werden die gleichen Vorgänge (S560 bis S569) wie bei den Vorgängen (S538 bis S547) für das erste Werkstück W ausgeführt, um die Löcher in dem zweiten Werkstück W zu bilden. Die Positionen und Flächen der Löcher werden gemessen, um die Bezugswerte in dem RAM 202 zu überschreiben, welche Werte die Loch-Positionen anzeigen, und eine Anwendungs- Spannung der Laser-Lichtquelle 10 wird in Übereinstimmung mit den Lochflächen festgesetzt.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Vorgänge für das zweite Werkstück W vollendet.
Danach wird die Bearbeitungsstufe 120 in der Loch- Ausrichtungs-Richtung (X-Richtung) bewegt, um das erste Werkstück W in die anfängliche Position zurückzuführen (S570). Der Verschluß 65 des Durchgangs-Beleuchtungs-Systems 60 wird von dem optischen Durchgangs-Beleuchtungs-Weg entfernt, und der Pneumatik-Zylinder 63 wird angetrieben, um den 45º Spiegel 62 zu der optischen Achse des Lasers zu bewegen (S571, S572). Weiters werden die Verschlüsse 75 und 85 der optischen Reflexions-Systeme 74 und 84 angetrieben, um die Ausgangs- Lichtstrahlen von den optischen Reflexions-Systemen 74 und 84 abzuschirmen (S573). In der Folge wird die Bewegungsstufe 120 auf eine Seite entgegengesetzt der Laser-Lichtquelle bewegt, und zwar um einen Abstand, der der Dicke des ebenen Glieds W&sub3; in der Richtung der optischen Achse des Lasers (Y-Richtung) entspricht (S574). Falls nicht bearbeitete Werkstücke W übrig sind, werden die Vorgänge in dem Schritt S530 und den folgenden Schritten wiederholt, um den Loch-Bildungs-Vorgang auszuführen.
Während der Loch-Bildungs-Vorgänge, wie sie oben beschrieben sind, kann die Verteilung des Laser-Lichts, das auf die Masken-Löcher 31 der Maske 30 gestrahlt wird, unter Verwendung der Leistungs-Meß-Vorrichtung 190 gemessen werden (siehe Fig. 29).
Als Bezugswerte, die die Loch-Positionen anzeigen, können Löcher zuvor in einem Versuchs-Glied gebildet werden, das dieselbe Form wie das Werkstück W aufweist, und die mittleren Positionen der Löcher können im vorhinein gemessen und in dem RAM 202 gespeichert werden.
Der Ausrichtungs-Ablauf durch das Steuerungs-System 200, wenn die Maske 30 gewechselt wird, wird in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm beschrieben werden, das in der Fig. 33 gezeigt ist.
Wenn die Maske 30 getauscht wird, bewirkt das Steuerungs-System 200, daß die Laser-Lichtquelle 10 Laser-Licht P emittiert (S601), wodurch Löcher in dem Werkstück W gebildet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Löcher in dem Werkstück W gebildet, das entsprechend der Differenz zwischen den Masken- Positionen vor und nach dem Austausch zu verschieben ist. Aus diesem Grund werden die Positionen der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die auf der linken und auf der rechten Seite des Werkstücks W gebildet sind, wie dies in der Fig. 12 gezeigt ist, in dem Ablauf überprüft, wie dies in der Fig. 21 (S602) gezeigt ist.
Ein horizontales Verschiebungs-Ausmaß des optischen Meß-Systems 80 wird durch Δxr repräsentiert, und ein vertikales Verschiebungs-Ausmaß wird durch Δzr repräsentiert. Ein horizontales Verschiebungs-Ausmaß des optischen Meß-Systems 70 wird durch Δxl repräsentiert, und ein vertikales Verschiebungs- Ausmaß wird durch Δzl repräsentiert. Das Verhältnis des Loch- Abstands auf dem Werkstück W zu dem Loch-Abstand auf der Maske 30 wird durch n repräsentiert, und der Abstand zwischen dem linken und dem rechten Loch auf der Maske 30 wird durch L repräsentiert. Daher ist ein horizontales Positions- Verschiebungs-Ausmaß der Maske 30 gegeben durch:
X = -n · (ΔXr + ΔXl)/2
Ein vertikales Positions-Verschiebungs-Ausmaß der Maske 30 ist gegeben durch:
z = -n · (ΔXr + ΔXl)/2
Ein Positions-Verschiebungs-Ausmaß in der Drehrichtung ist gegeben durch:
θ = -tan&supmin;¹ {n · (Δzr - Δzl)/L}
Es ist festzuhalten, daß das negative Vorzeichen hinzugefügt ist, da ein Bild durch das optische Projektions- System 50 umgekehrt wird, das in der Fig. 1A gezeigt ist.
Wenn der Mittelpunkt der Drehung der Dreh-Stufe 321, die in der Fig. 7G gezeigt ist, dazu gebracht wird, etwa mit dem Mittelpunkt der Lochanordnung zusammenzufallen, die in der Maske 30 gebildet ist, dann können die oben beschriebenen Verschiebungs-Ausamße korrigiert werden, indem die X-Stufe 322, die Y-Stufe 324 und die Dreh-Stufe 321 bewegt werden. Insbesonders wird die X-Achse um n · (Δxr + Δxl)/2 bewegt (S603), die Z-Achse wird um n · (Δzr + Δzl)/2 bewegt (S604), und die θ-Achse wird um tan&supmin;¹ {n · (Δzr - Δzl)/L} bewegt (S605). Auf diese Weise kann die Masken-Position nahezu auf die Position vor dem Austausch korrigiert werden. Die Loch-Positionen können oft außerhalb der Standards liegen, und zwar in Abhängigkeit von der Präzision der Stufen, der Ausrichtungs-Präzision des Masken-Halters 33 und dergleichen, nach einer einzelnen Korrektur. Aus diesem Grund werden, nachdem die Stufen bewegt worden sind, die Positionen der Löcher nochmals überprüft (S606). Danach werden die Überprüfungs-Vorgänge wiederholt, bis die Loch-Positionen innerhalb der Standards liegen.
Der Positions-Einstellungs-Ablauf der Maske 30 durch das Steuerungs-System 200, wenn die Achse des Laser-Lichts P zufolge einer Wartung der Laser-Lichtquelle 10 oder des optischen Projektions-Systems verschoben worden ist, wird nun in der Folge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm, das in der Fig. 34 gezeigt ist, beschrieben werden.
Die Laser-Lichtquelle 10 wird dazu gebracht, das Laser- Licht P zu emittieren, um Löcher in dem Werkstück W zu bilden (S607). Die Flächen der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die an der linken und an der rechten Seite des Werkstücks W gebildet worden sind, werden durch die optischen Meß-Systeme 70 und 80 entsprechend dem Ablauf gemessen, der in dem Flußdiagramm der Fig. 28 gezeigt ist (S608). Die Fig. 26 zeigt die Beziehung zwischen der Intensität des Laser-Lichts und der Fläche eines Lochs, das in dem Werkstück W gebildet ist. Die Fig. 35 zeigt die Energie- Dichte-Verteilung des Laser-Lichts P auf der Maske 30 bei dem Vorgang. Aus diesen Diagrammen kann abgeschätzt werden, daß die Achse des Laser-Lichts P zu einer verschoben ist, die eine größere Fläche aufweist, und zwar von den Löchern H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die an der linken und an der rechten Seite des Werkstücks W gebildet sind.
Daher werden die Lochflächen der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3; miteinander verglichen, um zu überprüfen, ob das Vergleichsergebnis in einen vorbestimmten Bereich fällt (S609). Wenn die Lochflächen in den vorbestimmten Bereich fallen, dann werden die Positionen der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3;, die in dem Werkstück W gebildet sind, danach gespeichert (S610), worauf der Steuerungs-Ablauf endet. Wenn jedoch das Vergleichsergebnis außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, dann wird die Maske 30 um ein vorbestimmtes Ausmaß bewegt (S611). Die oben beschriebenen Vorgänge werden wiederholt, bis das Vergleichsergebnis innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Bei der Ausführung der oben beschriebenen Positions- Einstellung der Maske 30 kann die Position der Maske 30 in dem optischen Weg des Laser-Lichts P ausgerichtet werden, um gut ausgeglichen zu sein. Zu diesem Zeitpunkt wird die Maske 30 auf eine Position gesetzt, die unterschiedlich von der vor der Einstellung ist, und die Positionen der Löcher, die in einem Werkstück W gebildet sind, werden natürlich verschoben. Aus diesem Grund wird nach dem Einstellen der Position der Maske 30 das Werkstück W entsprechend der vorliegenden Positionen der Löcher H&sub2; und H&sub6;&sub3; verschoben, die in dem Schritt S610 in dem Flußdiagramm von Fig. 34 gespeichert worden sind. Daher kann der gleiche Vorgang wie der bevor die Achse des Laser-Lichts P verschoben worden ist, für das Werkstück W durchgeführt werden.
Die oben beschriebene Positions-Einstellung der Maske 30 wird durchgeführt, wenn die Maske ausgetauscht wird oder wenn die optische Achse des Lasers verschoben worden ist. Zusätzlich zu diesen Fällen kann dann, wenn eine Veränderung der Umgebung, die eine positionsmäßige Verschiebung bewirken kann, wie etwa eine Temperaturveränderung oder eine Schwingung, erfaßt worden ist, und wenn das Ausmaß der Veränderung ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt, die Positions-Einstellung automatisch ausgeführt werden. Alternativ dazu kann die Positions-Einstellung natürlich auch in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anordnung der obigen Ausführungsvariante beschränkt, und verschiedene Änderungen und Abänderungen können innerhalb des Geists und des Schutzbereichs der Erfindung ausgeführt werden.
In der obigen Ausführungsvariante werden die Linsen 21 bis 25 in dem optischen Beleuchtungs-System 20 dazu verwendet, Laser-Licht zu der Facetten-Linse 26 zu führen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Das obige optische System kann abgeändert werden, wie dies in der Fig. 36 einer anderen Ausführungsvariante gezeigt ist.
In dieser Ausführungsvariante sind Prismen 311 und 312 zur Aufspaltung des Laser-Lichts P angeordnet, das von einer Laser-Lichtquelle 10 ausgesendet wird, in drei Strahlen in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Ebene, die durch die optische Achse des Lasers und eine Loch-Ausrichtungs-Richtung definiert ist. Die drei Strahlen müssen in einem vorbestimmten Abstand in der Richtung rechtwinkelig zu der Ebene aufgespaltet sein, um so mit der optischen Achse einer Facetten-Linse 26 zusammenfallen. Da die Facetten-Linse 26 aufgebaut ist, indem 6φ Linsen kombiniert werden, wird die optische Achse der Linse 26 um 5,2 mm in der Richtung rechtwinkelig zu der Ebene getrennt. Da das Laser-Licht eine Punktgröße von 6 mm in der Richtung rechtwinkelig zu der Ebene aufweist, kann es in drei Strahlen von 2 mm geteilt werden. Da die Strahlen ursprünglich um 2 mm getrennt sind, müssen die Strahlen weiter um 3,2 mm durch die Prismen 311 und 312 getrennt werden.
In jedem der Prismen 311 und 312 sind die Eingangs- und Ausgangsflächen des Laser-Lichts so ausgebildet, daß sie parallel zueinander sind. Als ein Ergebnis teilen die Prismen 311 und 312 das Laser-Licht in drei Strahlen auf, die einen Strahlabstand von 5,2 mm aufweisen, wenn sie in der Dreh- Richtung gedreht werden, die die Drehachse in der Ausrichtungs- Richtung der Masken-Löcher 31 aufweist. Die Fig. 37 zeigt Strahlen, die auf der Facetten-Linse 26 vorliegen, wenn die oben beschriebenen Prismen 311 und 312 angeordnet sind.
Ein optisches Kompressions-System 330, das eine konvexe und eine konkave Linse 331 und 332 aufweist, um ein Strahlmuster zu komprimieren, kann in der optischen Achse zwischen den Prismen 311 und 312 angeordnet sein, wie dies in der Fig. 38 als eine andere Ausführungsvariante gezeigt ist.
In der obigen Ausführungsvariante ist der als Laser- Lichtquelle 10 verwendete Excimer-Laser geeignet, gepulste Strahlung im ultravioletten Bereich zu erzeugen, und hat den Vorteil einer hohen Energieabgabe, einer guten Monochromatizität und Richtfähigkeit und einer kurzen Pulsfolgefrequenz. Zusätzlich zu diesen Vorteilen kann die Energiedichte des Excimer-Laser erhöht werden, wenn das Laser- Licht durch eine Linse fokussiert wird. Im speziellen kann ein Excimer-Laser-Oszillator kurze Ultraviolettpulse (15 bis 35 ns) durch Anregung und Entladung eines Gasgemisches aus einem Edelgas und einem Halogen erzeugen, wobei oft ein Kr-F-Laser, ein Xe-Cl-Laser, ein Ar-F-Laser und ähnliches angewandt wird. Die Oszillations-Energie dieser Laser beträgt einige 100 mj/Puls und weist eine Wiederholfrequenz von 30 bis 1.000 Hz auf. Wenn daher wenn hochlumineszente, kurze Ultraviolettpulse auf die Oberfläche eines Polymer-Harzes gestrahlt werden, findet ein sogenannter "APD (ABLATIVE PHOTO DECOMPOSITION)"- Prozeß statt. In diesem Prozeß löst sich der bestrahlte Teil auf und wird unter Emission von Plasma augenblicklich - zerstreut. Somit kann der gesamte Lochformungs-Prozeß eines Polymer-Harzes bewerkstelligt werden.
Dieser Vorgang stellt einen klaren Unterschied zu einem Loch-Bildungs-Vorgang dar, der einen anderen Laser verwendet, wie etwa einen CO&sub2;-Laser zur Ausstrahlung von Infrarotstrahlen. Wenn beispielsweise Laser-Licht auf einen Polyimid (PI) Film unter Verwendung eines Excimer-Lasers (Kr-F Laser) ausgestrahlt wird, können Löcher in zufriedenstellender Weise gebildet werden, da die Lichtabsorptions-Wellenlänge des PI-Films in einem UV-Bereich liegt. Wenn jedoch ein herkömmlicher YAG-Laser verwendet wird, dessen Wellenlänge nicht in dem UV-Bereich liegt, dann sind die Kanten der Löcher in unerwünschter Weise aufgerauht. Wenn andererseits ein CO&sub2;-Laser verwendet wird, werden in unerwünschter Weise rund um die Löcher Krater gebildet.
Es ist festzuhalten, daß ein Metall (z. B. SUS) eine nicht durchsichtige Keramik, Silizium und dergleichen, durch die Strahlung von Laser-Licht von einem Excimer-Laser in der Luft nicht beeinflußt werden. Daher können diese Materialien als solche für die Maske 30 verwendet werden.
Die Ergebnisse mit der Laser-Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine unter Verwendung des Excimer-Lasers wird in der Folge beispielhaft erklärt werden.

(Beispiel 1)

In einem Werkstück W, das hier verwendet wird, wurden Nut-Löcher G in einem oberen Glied W&sub2; so gebildet, daß sie einen Abstand von 70,5 um, eine Breite von 4,3 um und eine Höhe von 45 um aufwiesen. Wenn Ausstoß-Öffnungen, die jeweils einen Durchmesser von 31 um aufwiesen, in einem ebenen Glied W&sub3; gebildet wurden, und zwar unter Verwendung von einem INDEX200K (von Lumonix Corp. erhältlich) als Excimer-Laser unter Bedingungen einer Laser-Ausgabe = 250 mj/Puls, einer Wiederholungs-Frequenz = 200 Hz, und einer Schwingungs-Zeit = 2 Sek., wurden die Ergebnisse, die in der unten stehenden Tabelle 1 gezeigt sind, erhalten. Die Dicke des ebenen Glieds W&sub3; war 40 bis 45 um und das Material war Polysulfon. Zum Zweck des Vergleichs ist die Bearbeitungsgenauigkeit einer herkömmlichen Maschine ebenso angeführt. Tabelle 1
Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, kann dann, wenn eine Loch-Bildung unter Verwendung der Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine dieses Beispiels durchgeführt wird, eine Schwankung der Öffnungs-Flächen und der Loch-Formen im Vergleich zu einer herkömmlichen Maschine stark verbessert werden. Diese Tatsache kann auch die Leistungsfähigkeit eines Tintenstrahl-Kopfs, der durch die Laser-Loch-Bildungs- Bearbeitungs-Maschine dieses Beispiels hergestellt wird, stark verbessern. Insbesonders kann das Ausstoß-Ausmaß und die Richtung der Tinten-Tröpfchen gleichmäßig sein und klare Buchstaben und Zeichnungen frei von verschwommenen Stellen können ausgedruckt werden.

Wirkung der Erfindung

Da die vorliegende Erfindung die oben beschriebene Anordnung aufweist, können die folgenden Wirkungen zur Verfügung gestellt werden. In der Vorrichtung, die in dem Patentanspruch 1 beschrieben ist, kann die Positions- Einstellung einer Maske ausgeführt werden, ohne einen händischen Vorgang zu benötigen. Daher kann eine Einstellungs- Zeit, wenn eine Maske ausgetauscht wird, oder wenn die Masken- Position neuerlich eingestellt werden muß, stark verringert werden, was zu einer hohen Produktivität führt.

Claims

1. Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung, bei der eine Mehrzahl von Löchern (H), die jeweils eine vorbestimmte Form aufweisen, in einem Werkstück (W) zufolge der Strahlung von Laser-Licht von einem Laser (10) gebildet werden, umfassend:

eine Maske (30), in der eine Mehrzahl von vorbestimmten kleinen Löchern (31) in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Löchern, die in dem Werkstück zu bilden sind, gebildet sind, und die es ermöglicht, daß Laser-Licht von dem Laser durch die kleinen Löcher zu dem Werkstück hindurchtritt;

ein optisches Projektions-System (50), um ein Masken- Bild, das durch die Maske (30) hindurchtritt, auf das Werkstück (W) zu projizieren;

ein erstes optische Beleuchtungs-System (60), um das Werkstück (W) von der Seite des Lasers (10) zu beleuchten;

ein zweites optisches Beleuchtungs-System (74, 84), um das Werkstück (W) von einer Seite des Werkstücks gegenüberliegend von der Seite zu beleuchten, an der der Laser (10) angeordnet ist,

wobei der Laser (10) dazu ausgebildet ist, Licht zu emittieren, das eine Wellenlänge in einem Licht-Absorptions- Wellenlängen-Bereich des Werkstücks (W) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt

ein Positions-Meß-System (70, 80) zur Messung einer Werkstück-Position, das ein optisches System (72, 82) und zumindest einen Positions-Detektor (71, 81) umfaßt, und das an einer Seite des Werkstücks (W) gegenüberliegend einer Seite angeordnet ist, an der der Laser (10) angeordnet ist; und

ein Bewegungs-Mittel (120), um das Werkstück (W) zu bewegen, und zwar auf der Basis eines Meß-Ergebnisses von dem optischen Meß-System (70, 80).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Positions-Meß- System (70, 80) das erste Licht erfaßt, das von dem ersten optischen Beleuchtungs-System (60) ausgestrahlt wird und das Werkstück (W) durchtrennt, sowie das zweite Licht, das von dem zweiten optischen Beleuchtungs-System (74, 84) ausgestrahlt wird, und durch das Werkstück (W) reflektiert wird, wenn sich das Werkstück (W) in einer Werkstück-Bearbeitungs-Position befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das optische Projektions-System (50) ein telezentrisches, optisches System (51) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend:

eine Facetten-Linse (26) und eine Feld-Linse (27), die in dieser Reihenfolge von der Seite des Lasers (10) in einem optischen Weg des Lasers zwischen dem Laser (10) und der Maske (30) angeordnet sind; und

ein optisches Strahl-Formungs-System, das in dem optischen Weg des Lasers zwischen dem Laser und der Facetten- Linse (26) angeordnet ist, um das Laser-Licht zu formen, das von dem Laser ausgestrahlt worden ist, und zwar in Strahlen, die für die Facetten-Linse (26) geeignet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das optische Strahl-Formungs-System ein optisches Aufteilungs-System zur Aufteilung des Laser-Lichts in Strahlen umfaßt, entsprechend der Anzahl von Bereichen der Facetten- Linse (26) in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Ebene, die durch die optische Achse des Lasers und eine Ausrichtungs- Richtung der kleinen Löcher der Maske (30) definiert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das optische Aufteilungs-System des optischen Strahl-Formungs-Systems ein Prisma umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend: ein Fixierungs-Mittel (33, 34) zur Fixierung der Maske (30).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei

das Fixierungs-Mittel einen Masken-Halter (33) und eine Masken-Presse (34) umfaßt, die die Maske (30) zwischen ihnen einklemmen, um die Maske zu halten,

eine Mehrzahl von Ausrichtungs-Bezugs-Löchern (301), die in der Maske (30) gebildet sind,

eine Mehrzahl von Bezugs-Stiften (332) entsprechend der Mehrzahl von Bezugs-Löchern (301), die in der Maske (30) gebildet sind, auf einem Bauteil, nämlich dem Masken-Halter (33) oder der Masken-Presse (34), angeordnet sind, und

eine Mehrzahl von Bezugs-Löchern (334) ähnlich der Mehrzahl von Bezugs-Löchern (301), die auf der Maske (30) gebildet sind, in dem anderen Bauteil, nämlich dem Masken- Halter (33) bzw. der Masken-Presse (34) ausgebildet sind.

9. Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei

der Masken-Halter (33) so angeordnet ist, daß er einen Abschnitt mit Ausnahme des Masken-Musters der Maske auf der Seite der Lichtquelle abdeckt; und

die weiters ein Masken-Kühlungs-Mittel (334) umfaßt, das in dem Masken-Halter angeordnet ist, um die Maske zu kühlen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Masken-Kühlungs-Mittel einen Strömungsweg (334) umfaßt, der in dem Masken-Halter ausgebildet ist und durch den Kühlwasser zur Kühlung der Maske strömt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, die weiters umfaßt: eine Licht-Abschirm-Platte (327), die in der optischen Achse des Lasers zwischen der Laser-Lichtquelle (10) und dem Masken-Halter (33) angeordnet ist, und die mit einem Fenster (325) ausgebildet ist, um das Laser-Licht auf das Masken-Muster der Maske (30) zu strahlen.

12. Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, weiters umfassend:

ein Speicher-Mittel (202), um Positions-Bezugswerte zu speichern, die mittlere Positionen von zumindest zwei Löchern (H) , der bearbeiteten Löcher anzeigen, die in einem bearbeiteten Werkstück (W) gebildet sind; wobei

das Bewegungs-Mittel eine Bewegungs-Stufe (120) ist;

der Laser (10) Laser-Licht auf eine Bearbeitungs-Fläche eines Werkstücks (W) ausstrahlt, das auf der Bewegungs-Stufe (120) befestigt ist;

das erste optische Beleuchtungs-System ein Durchgangs- Beleuchtungs-System (60) ist, um die Bearbeitungs-Fläche eines nicht bearbeiteten Werkstücks (W) von einer Seite des Lasers (10) her zu beleuchten;

das zweite Beleuchtungs-System ein optisches Reflexions-System (74, 84) ist, um die zumindest zwei bearbeiteten Löcher des bearbeiteten Werkstücks (W) von einer Seite gegenüberliegend einer Seite zu beleuchten, an der der Laser (10) angeordnet ist;

wobei das optische Meß-System (70, 80) zur Messung einer Werkstück-Position umfaßt:

ein optische Beobachtungs-System (71, 81; 73, 83), um dann, wenn die Bearbeitungs-Fläche des nicht bearbeiteten Werkstücks durch das Durchgangs-Beleuchtungs-System (60) beleuchtet wird, die Bearbeitungs-Positionen entsprechend den zumindest zwei bearbeiteten Löchern (H) zu überwachen, und um dann, wenn die zumindest zwei bearbeiteten Löcher des bearbeiteten Werkstücks (W) durch das optische Reflexions- System (74, 84) beleuchtet werden, die zumindest zwei bearbeitete Löcher (H) zu überwachen; und

ein Bild-Verarbeitungs-System (208, 209), um Positions- Meßwerte zu erhalten, die die Bearbeitungs-Positionen anzeigen, die durch das optische Überwachungs-System (71, 81; 73, 83) überwacht worden sind, und um mittlere Loch-Positionen der zumindestens zwei bearbeiteten Löcher zu erhalten, die durch das optische Überwachungs-System überwacht werden;

wobei die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung weiters umfaßt:

ein Steuerungs-System (200) zur Berechnung der Positions-Verschiebungs-Ausmaße, in dem die Positions-Meßwerte, die durch das Bild-Verarbeitungs-System erhalten worden sind, mit den entsprechenden Positions-Bezugswerten verglichen werden, die in dem Speicher-Mittel (202) gespeichert sind, um die Bewegungs-Stufe (120) auf der Basis der berechneten Positions-Verschiebungs-Ausmaße anzutreiben, und um die mittleren Loch-Positionen zu speichern, die durch das Bild- Verarbeitungs-System erhalten worden sind, und zwar in dem Speicher-Mittel (202) als Positions-Bezugswerte.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei

das Werkstück (W) ein Tinten-Ausstoß-Abschnitt einer Aufzeichnungs-Vorrichtung ist, um die Aufzeichnung durch den Ausstoß einer Tinte auszuführen, und

die Laser-Bearbeitungs-Vorrichtung gleichzeitig eine Mehrzahl von Löchern (H) durch den Laser ausbildet, um Tinte in dem Werkstück (W) auszustoßen.

14. Loch-Bildungs-Bearbeitungs-Positionierungs- Ausrichtungs-Verfahren, das verwendet wird, wenn eine Mehrzahl von Löchern (H) an vorbestimmten Bearbeitungs-Positionen einer Bearbeitungs-Fläche eines Werkstücks (W) gebildet wird, unter Verwendung von Laser-Licht, das eine Wellenlänge in einem Licht-Absorptions-Wellenlängen-Bereich des Werkstücks (W) aufweist, umfassend:

den Bestrahlungs-Schritt der Umwandlung des Laser- Lichts in gewünschte Lichtstrahlen in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Löchern (H), die auszubilden sind, und Strahlung der Lichtstrahlen auf die Bearbeitungs-Positionen der Bearbeitungs-Fläche;

den Bezugs-Wert-Definitions-Schritt der Definition der mittleren Positionen von zumindest zwei Lichtstrahlen, die auf die Bearbeitungs-Fläche zu strahlen sind, als Positions- Bezugswerte;

den Meß-Schritt der Messung der Bearbeitungs- Positionen, die mit den zumindest zwei Lichtstrahlen zu bestrahlen sind, auf der Bearbeitungs-Fläche des Werkstücks (W);

den Berechnungs-Schritt der Berechnung der Positions- Verschiebungs-Ausmaße zwischen den Bearbeitungs-Positionen und den Bezugs-Positionen, in dem die gemessenen Bearbeitungs- Positionen mit den entsprechenden Positions-Bezugswerten verglichen werden; und

den Bewegungs-Schritt der Bewegung des Werkstücks auf der Basis der berechneten Positions-Verschiebungs-Ausmaße.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Bezugswert-Definitions-Schritt den Schritt der Definition der Positions-Bezugwerte umfaßt, die die mittleren Positionen, der zumindest zwei Lichtstrahlen anzeigt, auf der Basis der mittleren Positionen der Löcher, die durch die zumindest zwei Lichtstrahlen gebildet sind.