JPH0623577A - レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置 - Google Patents
レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0623577A JPH0623577A JP4183690A JP18369092A JPH0623577A JP H0623577 A JPH0623577 A JP H0623577A JP 4183690 A JP4183690 A JP 4183690A JP 18369092 A JP18369092 A JP 18369092A JP H0623577 A JPH0623577 A JP H0623577A
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- laser beam
- optical system
- position sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】短時間で高精度の測定を可能にするレーザ加工
機における集光光学系の集光位置検出装置を提供する 【構成】被加工物を載置するＸ−Ｙテーブル２、５と、
Ｚ方向に移動可能な集光光学系１５を備えたレーザ加工
機に、複数の受光素子がマトリックス状に配置され、前
記Ｘ−Ｙテーブル２、５の所定の位置に着脱可能に配置
される位置センサ２１と、この位置センサ２１に向けて
レーザ光１１を照射したとき、位置センサ２１を構成す
る各受光素子２１ｉｊの出力を検出し、レーザ光１１の
集光位置を判別する判別装置２２と、この判別結果に基
づいて、前記Ｘ−Ｙテーブル２、５の座標軸に対する集
光位置のずれ量を算出する制御装置２３とを設けた。
機における集光光学系の集光位置検出装置を提供する 【構成】被加工物を載置するＸ−Ｙテーブル２、５と、
Ｚ方向に移動可能な集光光学系１５を備えたレーザ加工
機に、複数の受光素子がマトリックス状に配置され、前
記Ｘ−Ｙテーブル２、５の所定の位置に着脱可能に配置
される位置センサ２１と、この位置センサ２１に向けて
レーザ光１１を照射したとき、位置センサ２１を構成す
る各受光素子２１ｉｊの出力を検出し、レーザ光１１の
集光位置を判別する判別装置２２と、この判別結果に基
づいて、前記Ｘ−Ｙテーブル２、５の座標軸に対する集
光位置のずれ量を算出する制御装置２３とを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ−Ｙテーブル上に被
加工物を載置して加工するレーザ加工機における集光光
学系の集光位置検出装置に関するものである。
加工物を載置して加工するレーザ加工機における集光光
学系の集光位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板は、配線の細線化、多層化
が進められ、プリント基板に使用される銅箔の厚さも薄
くなってきている。このため、内層と外層を結ぶための
ブラインドホールの加工に、予めドリルで外層の銅箔を
除去して窓穴を形成した後、この窓穴を通してレーザ光
を照射し、プリント基板の絶縁基材を選択的に除去する
目的で、炭酸ガスレーザの使用が提案されている。炭酸
ガスレーザは、そのレーザ光を銅材に照射した場合、銅
箔上に照射痕を残す程度で、銅材を殆ど加工することが
できないため、プリント基板の絶縁基材を選択的に加工
してブラインドホールを形成するのに適している。
が進められ、プリント基板に使用される銅箔の厚さも薄
くなってきている。このため、内層と外層を結ぶための
ブラインドホールの加工に、予めドリルで外層の銅箔を
除去して窓穴を形成した後、この窓穴を通してレーザ光
を照射し、プリント基板の絶縁基材を選択的に除去する
目的で、炭酸ガスレーザの使用が提案されている。炭酸
ガスレーザは、そのレーザ光を銅材に照射した場合、銅
箔上に照射痕を残す程度で、銅材を殆ど加工することが
できないため、プリント基板の絶縁基材を選択的に加工
してブラインドホールを形成するのに適している。
【０００３】プリント基板の配線の細線化にともなって
加工される穴の径も小径化し、前記ブラインドホールの
場合には、直径が０．２ｍｍ以下になっている。このよ
うな小径の穴を精度良く加工するためには、ドリルで加
工された窓穴にレーザ光の照射位置を正確に位置決めし
なければならない。
加工される穴の径も小径化し、前記ブラインドホールの
場合には、直径が０．２ｍｍ以下になっている。このよ
うな小径の穴を精度良く加工するためには、ドリルで加
工された窓穴にレーザ光の照射位置を正確に位置決めし
なければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、ドリルで窓
穴が形成されたプリント基板に、レーザ光を照射した
後、顕微鏡でその照射痕の中心と、窓あなの中心のずれ
量を測定し、その結果に基づいて、レーザ加工機の制御
装置に補正量を登録し、レーザ加工機により、照射位置
を補正しながら加工を行っている。この補正量の設定に
当たっては、レーザ光の照射と測定を何度も繰返し適正
値を求めているが、時間がかかり作業性が悪いだけでな
く、精度も不十分な状態であった。
穴が形成されたプリント基板に、レーザ光を照射した
後、顕微鏡でその照射痕の中心と、窓あなの中心のずれ
量を測定し、その結果に基づいて、レーザ加工機の制御
装置に補正量を登録し、レーザ加工機により、照射位置
を補正しながら加工を行っている。この補正量の設定に
当たっては、レーザ光の照射と測定を何度も繰返し適正
値を求めているが、時間がかかり作業性が悪いだけでな
く、精度も不十分な状態であった。
【０００５】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、短時
間で高精度の測定を可能にするレーザ加工機における集
光光学系の集光位置検出装置を提供することにある。
間で高精度の測定を可能にするレーザ加工機における集
光光学系の集光位置検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、複数の受光素子がマトリックス
状に配置され、Ｘ−Ｙテーブルの所定の位置に着脱可能
に配置される位置センサと、この位置センサに向けてレ
ーザ光を照射したとき、位置センサを構成する各受光素
子の出力を検出し、レーザ光の集光位置を判別する判別
装置と、この判別結果に基づいて、前記Ｘ−Ｙテーブル
の座標軸に対する集光位置のずれ量を算出する演算装置
とを設けた。
め、本発明においては、複数の受光素子がマトリックス
状に配置され、Ｘ−Ｙテーブルの所定の位置に着脱可能
に配置される位置センサと、この位置センサに向けてレ
ーザ光を照射したとき、位置センサを構成する各受光素
子の出力を検出し、レーザ光の集光位置を判別する判別
装置と、この判別結果に基づいて、前記Ｘ−Ｙテーブル
の座標軸に対する集光位置のずれ量を算出する演算装置
とを設けた。
【０００７】
【作用】Ｘ−ＹテーブルのＸ−Ｙ方向の座標軸と位置セ
ンサのＸ−Ｙ方向の座標軸が一致するように位置センサ
をＸ−Ｙテーブルに取り付け、Ｘ−Ｙテーブルを所定の
位置（例えば、Ｘ−Ｙテーブルの原点位置が、集光光学
系と対向するべき位置）へ移動させ、位置センサにレー
ザ光を集光照射する。そして、位置センサを構成する各
受光素子の出力を検出し、どの受光素子がレーザ光を受
光しているかを判別する。レーザ光を受光している受光
素子の位置センサの原点からの座標位置を求めることに
より、レーザ光の集光位置を求める。
ンサのＸ−Ｙ方向の座標軸が一致するように位置センサ
をＸ−Ｙテーブルに取り付け、Ｘ−Ｙテーブルを所定の
位置（例えば、Ｘ−Ｙテーブルの原点位置が、集光光学
系と対向するべき位置）へ移動させ、位置センサにレー
ザ光を集光照射する。そして、位置センサを構成する各
受光素子の出力を検出し、どの受光素子がレーザ光を受
光しているかを判別する。レーザ光を受光している受光
素子の位置センサの原点からの座標位置を求めることに
より、レーザ光の集光位置を求める。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１ないし図３
に基づいて説明する。同図において、１はレーザ加工装
置のベース。２はＸテーブルで、ベース１にＸ方向に移
動可能に支持されている。３はモータで、ベース１に支
持され、ねじ送り機構４を介してＸテーブル２を移動さ
せる。５はＹテーブルで、Ｘテーブル２にＹ方向に移動
可能に支持されている。６はモータで、Ｘテーブル２に
支持され、ねじ送り機構７を介してＹテーブル５を移動
させる。８はレンガなどで形成された収光プレートで、
ブラケット９を介してベース１に取付けられている。
に基づいて説明する。同図において、１はレーザ加工装
置のベース。２はＸテーブルで、ベース１にＸ方向に移
動可能に支持されている。３はモータで、ベース１に支
持され、ねじ送り機構４を介してＸテーブル２を移動さ
せる。５はＹテーブルで、Ｘテーブル２にＹ方向に移動
可能に支持されている。６はモータで、Ｘテーブル２に
支持され、ねじ送り機構７を介してＹテーブル５を移動
させる。８はレンガなどで形成された収光プレートで、
ブラケット９を介してベース１に取付けられている。
【０００９】１０はレーザ発振機で、レーザ加工装置の
コラム（図示せず）に支持されている。１１はレーザ光
で、レーザ発振機１１から発振される。１２は光導管
で、一端がレーザ発振機１０に接続され、他端はレーザ
加工装置の構造部材１３に支持されている。１４は反射
鏡で、光導管１２内に配置されている。１５は集光光学
系で、前記コラムにＺ方向に移動可能に支持されてい
る。１６は対物レンズで、集光光学系１５内に配置され
ている。１７はモータで、前記コラムに支持され、ねじ
送り機構１８を介して集光光学系１５を移動させる。
コラム（図示せず）に支持されている。１１はレーザ光
で、レーザ発振機１１から発振される。１２は光導管
で、一端がレーザ発振機１０に接続され、他端はレーザ
加工装置の構造部材１３に支持されている。１４は反射
鏡で、光導管１２内に配置されている。１５は集光光学
系で、前記コラムにＺ方向に移動可能に支持されてい
る。１６は対物レンズで、集光光学系１５内に配置され
ている。１７はモータで、前記コラムに支持され、ねじ
送り機構１８を介して集光光学系１５を移動させる。
【００１０】２０はビームスプリッタで、集光光学系１
５に着脱可能に配置される。２１は複数の受光素子をマ
トリックス状に配置した位置センサ。この位置センサ２
１は、その中央にある受光素子が前記Ｘテーブル２とＹ
テーブル５の原点位置と一致し、かつ位置センサの座標
軸がＸテーブル２とＹテーブル５の座標軸と一致するよ
うにＹテーブル５に着脱可能に配置される。２２は焦点
位置判別装置で、位置センサ２１に接続されている。２
３は制御装置で、焦点位置判別装置２２から印加される
判別結果に基づいて、焦点位置のずれ量を求める演算部
と、この演算結果に基づいて、Ｘテーブル２とＹテーブ
ル５の移動量を補正する制御部を備えている。 上記の
構成で、集光光学系１５にビームスプリッタ２０を取り
付け、位置センサ２１をＹテーブル５に取り付けた後、
制御装置２３の指令に基づいて、Ｘテーブル２とＹテー
ブル５を移動させ、その原点位置を、レーザ加工装置の
設計上の集光光学系１５の集光位置へ移動させる。この
状態で、レーザ発振機１０を作動させ、レーザ光１１を
発振させる。すると、レーザ光１１は、光導管１２内を
通り、反射鏡１３で反射されて集光光学系１５に入射さ
れ、対物レンズ１６により絞られて、位置センサ２１上
に照射される。このとき、レーザ光１１の一部は、ビー
ムスプリッタ２０によって反射され、収光プレート８に
照射吸収される。
５に着脱可能に配置される。２１は複数の受光素子をマ
トリックス状に配置した位置センサ。この位置センサ２
１は、その中央にある受光素子が前記Ｘテーブル２とＹ
テーブル５の原点位置と一致し、かつ位置センサの座標
軸がＸテーブル２とＹテーブル５の座標軸と一致するよ
うにＹテーブル５に着脱可能に配置される。２２は焦点
位置判別装置で、位置センサ２１に接続されている。２
３は制御装置で、焦点位置判別装置２２から印加される
判別結果に基づいて、焦点位置のずれ量を求める演算部
と、この演算結果に基づいて、Ｘテーブル２とＹテーブ
ル５の移動量を補正する制御部を備えている。 上記の
構成で、集光光学系１５にビームスプリッタ２０を取り
付け、位置センサ２１をＹテーブル５に取り付けた後、
制御装置２３の指令に基づいて、Ｘテーブル２とＹテー
ブル５を移動させ、その原点位置を、レーザ加工装置の
設計上の集光光学系１５の集光位置へ移動させる。この
状態で、レーザ発振機１０を作動させ、レーザ光１１を
発振させる。すると、レーザ光１１は、光導管１２内を
通り、反射鏡１３で反射されて集光光学系１５に入射さ
れ、対物レンズ１６により絞られて、位置センサ２１上
に照射される。このとき、レーザ光１１の一部は、ビー
ムスプリッタ２０によって反射され、収光プレート８に
照射吸収される。
【００１１】焦点位置判別装置２２は、位置センサ２１
を構成する受光素子の出力を、受光素子の配列順にした
がって走査確認し、レーザ光１１を受光している受光素
子の位置を判別する。そして、この位置を制御装置２３
の演算部に印加する。制御装置２３の演算部は、印加さ
れた受光素子の位置から、位置センサ２１の原点位置と
の差を求め、その差を補正量として、制御部に登録す
る。
を構成する受光素子の出力を、受光素子の配列順にした
がって走査確認し、レーザ光１１を受光している受光素
子の位置を判別する。そして、この位置を制御装置２３
の演算部に印加する。制御装置２３の演算部は、印加さ
れた受光素子の位置から、位置センサ２１の原点位置と
の差を求め、その差を補正量として、制御部に登録す
る。
【００１２】前記判別装置２２においては、たとえば、
図２に示すように、レーザ光１１のスポット１１ａを受
光している受光素子２１ｍｎが一つの場合には、その位
置を制御装置２３の演算部に印加し、図３に示すよう
に、レーザ光１１のスポット１１ａを受光している受光
素子２１ｍｍ、２１ｍｎが二つの場合には、それぞれの
位置を制御装置２３の演算部に印加する。
図２に示すように、レーザ光１１のスポット１１ａを受
光している受光素子２１ｍｎが一つの場合には、その位
置を制御装置２３の演算部に印加し、図３に示すよう
に、レーザ光１１のスポット１１ａを受光している受光
素子２１ｍｍ、２１ｍｎが二つの場合には、それぞれの
位置を制御装置２３の演算部に印加する。
【００１３】二つ以上の受光素子２１ｍｍ、２１ｍｎの
位置が印加された場合、制御装置２３の演算装置では、
それぞれＸ方向、Ｙ方向の位置に分け、複数の位置の平
均値を算出し、補正量とする。
位置が印加された場合、制御装置２３の演算装置では、
それぞれＸ方向、Ｙ方向の位置に分け、複数の位置の平
均値を算出し、補正量とする。
【００１４】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、複数
の受光素子がマトリックス状に配置され、Ｘ−Ｙテーブ
ルの所定の位置に着脱可能に配置される位置センサと、
この位置センサに向けてレーザ光を照射したとき、位置
センサを構成する各受光素子の出力を検出し、レーザ光
の集光位置を判別する判別装置と、この判別結果に基づ
いて、前記Ｘ−Ｙテーブルの座標軸に対する集光位置の
ずれ量を算出する演算装置とを設けたので、集光光学系
の集光位置を自動的に測定することができ、作業性を向
上させることができる。また、測定精度を向上させ、短
時間でより正確な位置合わせを行なうことができる。
の受光素子がマトリックス状に配置され、Ｘ−Ｙテーブ
ルの所定の位置に着脱可能に配置される位置センサと、
この位置センサに向けてレーザ光を照射したとき、位置
センサを構成する各受光素子の出力を検出し、レーザ光
の集光位置を判別する判別装置と、この判別結果に基づ
いて、前記Ｘ−Ｙテーブルの座標軸に対する集光位置の
ずれ量を算出する演算装置とを設けたので、集光光学系
の集光位置を自動的に測定することができ、作業性を向
上させることができる。また、測定精度を向上させ、短
時間でより正確な位置合わせを行なうことができる。
【図１】本発明による集光光学系の集光位置検出装置の
一例を示すブロックせん図。
一例を示すブロックせん図。
【図２】単一の受光素子での検出状態を示す拡大図。
【図３】複数の受光素子での検出状態を示す拡大図。
２ Ｘテーブル ５ Ｙテーブル １１ レーザ光 １５ 集光光学系 ２１ 位置センサ ２１ｉｊ 受光素子 ２２ 判別装置 ２３ 制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】被加工物を載置するＸ−Ｙテーブルと、Ｚ
方向に移動可能な集光光学系を備えたレーザ加工機にお
ける集光光学系の集光位置検出装置であって、複数の受
光素子がマトリックス状に配置され、前記Ｘ−Ｙテーブ
ルの所定の位置に着脱可能に配置される位置センサと、
この位置センサに向けてレーザ光を照射したとき、位置
センサを構成する各受光素子の出力を検出し、レーザ光
の集光位置を判別する判別装置と、この判別結果に基づ
いて、前記Ｘ−Ｙテーブルの座標軸に対する集光位置の
ずれ量を算出する演算装置とを設けたことを特徴とする
レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183690A JPH0623577A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4183690A JPH0623577A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623577A true JPH0623577A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16140235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4183690A Withdrawn JPH0623577A (ja) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | レーザ加工機における集光光学系の集光位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623577A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009297726A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Kataoka Seisakusho:Kk | レーザ加工機 |
| JP2011051016A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-03-17 | Toray Eng Co Ltd | マーキング装置及び方法 |
-
1992
- 1992-07-10 JP JP4183690A patent/JPH0623577A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009297726A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Kataoka Seisakusho:Kk | レーザ加工機 |
| JP2011051016A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-03-17 | Toray Eng Co Ltd | マーキング装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |