JPH1015684A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH1015684A JPH1015684A JP8170946A JP17094696A JPH1015684A JP H1015684 A JPH1015684 A JP H1015684A JP 8170946 A JP8170946 A JP 8170946A JP 17094696 A JP17094696 A JP 17094696A JP H1015684 A JPH1015684 A JP H1015684A
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- laser
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ加工装置により加工される被加工物の
加工側面のテーパー角を設定可能とする。 【解決手段】 レーザ光源2から放出されたレーザビー
ムは、ビーム成形部3により成形された後、マスク4に
形成されている所定のパターンに応じて透過または遮光
される。マスク4を透過したレーザビームは、ダイクロ
イックミラー5により反射され、円板7に入射される。
円板7は、面積の異なる複数の透過部を有しており、制
御部1は、所望のテーパー角に応じて、所定の面積を有
する透過部を選択し、モータ11により、レーザビーム
の光路中に挿入させる。円板7の透過部を透過したレー
ザビームは、照射レンズ系8により、被加工物9の所定
の領域に集光され、その結果、被加工物9が所望のテー
パー角で加工される。
加工側面のテーパー角を設定可能とする。 【解決手段】 レーザ光源2から放出されたレーザビー
ムは、ビーム成形部3により成形された後、マスク4に
形成されている所定のパターンに応じて透過または遮光
される。マスク4を透過したレーザビームは、ダイクロ
イックミラー5により反射され、円板7に入射される。
円板7は、面積の異なる複数の透過部を有しており、制
御部1は、所望のテーパー角に応じて、所定の面積を有
する透過部を選択し、モータ11により、レーザビーム
の光路中に挿入させる。円板7の透過部を透過したレー
ザビームは、照射レンズ系8により、被加工物9の所定
の領域に集光され、その結果、被加工物9が所望のテー
パー角で加工される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置に
関し、特に、レーザビームを照射光学系を介して被加工
物に照射し、被加工物を加工するレーザ加工装置に関す
る。
関し、特に、レーザビームを照射光学系を介して被加工
物に照射し、被加工物を加工するレーザ加工装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のレーザ加工装置は、レーザ光源か
ら放射されたレーザビームを照射光学系を介して被加工
物に照射し、加工処理を行うようになされていた。
ら放射されたレーザビームを照射光学系を介して被加工
物に照射し、加工処理を行うようになされていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のレー
ザ加工装置では、前述の照射光学系の開口数は固定とさ
れていた。従って、被加工物に照射されるレーザビーム
の立体角が一定となるため、加工側面の傾き(テーパー
角)が制御できないという課題があった。
ザ加工装置では、前述の照射光学系の開口数は固定とさ
れていた。従って、被加工物に照射されるレーザビーム
の立体角が一定となるため、加工側面の傾き(テーパー
角)が制御できないという課題があった。
【0004】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、レーザ加工装置により加工される加工側
面のテーパー角を制御可能とし、被加工物に対して多様
な加工を行うことを可能とするものである。
たものであり、レーザ加工装置により加工される加工側
面のテーパー角を制御可能とし、被加工物に対して多様
な加工を行うことを可能とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のレーザ
加工装置は、レーザビームを放出するレーザ光源と、レ
ーザ光源から放出されたレーザビームを被加工物に照射
する照射光学系と、照射光学系の開口数を調節する開口
数調節手段とを備えることを特徴とする。
加工装置は、レーザビームを放出するレーザ光源と、レ
ーザ光源から放出されたレーザビームを被加工物に照射
する照射光学系と、照射光学系の開口数を調節する開口
数調節手段とを備えることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【0007】この図において、制御部1は装置各部の制
御を行うようになされている。レーザ光源2は、制御部
1の制御に応じてレーザビームを放出し、ビーム成形部
3に入射するようになされている。なお、このレーザ光
源2としては、例えば、紫外線レーザ光源などを用い
る。ビーム成形部3は、レーザ光源2から放出されたレ
ーザビームの断面が所定の形状となるように成形する。
御を行うようになされている。レーザ光源2は、制御部
1の制御に応じてレーザビームを放出し、ビーム成形部
3に入射するようになされている。なお、このレーザ光
源2としては、例えば、紫外線レーザ光源などを用い
る。ビーム成形部3は、レーザ光源2から放出されたレ
ーザビームの断面が所定の形状となるように成形する。
【0008】ビーム成形部3から出射されたレーザビー
ムは、マスク4に形成されているパターン応じて、透過
または遮光され、ダイクロイックミラー(Dichroic Mir
ror)5に入射される。ダイクロイックミラー5は、入
射されたレーザビームの大部分を反射し、複数の異なる
面積の透過(開口)部を有する円板7(開口数調節手
段)に入射する。また、レーザビームの残りの部分は、
ダイクロイックミラー5を透過して、エネルギメータ6
に入射する。
ムは、マスク4に形成されているパターン応じて、透過
または遮光され、ダイクロイックミラー(Dichroic Mir
ror)5に入射される。ダイクロイックミラー5は、入
射されたレーザビームの大部分を反射し、複数の異なる
面積の透過(開口)部を有する円板7(開口数調節手
段)に入射する。また、レーザビームの残りの部分は、
ダイクロイックミラー5を透過して、エネルギメータ6
に入射する。
【0009】円板7は、モータ11により回転され、前
述した複数の透過部のうちの何れかがレーザビームの光
路中に配置される。また、モータ11の出力軸(回転
軸)はロータリエンコーダ12に接続されているので、
制御部1は、このロータリーエンコーダ12から出力さ
れる信号に基づいて、モータ11を制御し、所定の透過
部をレーザビームの光路中に配置するようになされてい
る。
述した複数の透過部のうちの何れかがレーザビームの光
路中に配置される。また、モータ11の出力軸(回転
軸)はロータリエンコーダ12に接続されているので、
制御部1は、このロータリーエンコーダ12から出力さ
れる信号に基づいて、モータ11を制御し、所定の透過
部をレーザビームの光路中に配置するようになされてい
る。
【0010】円板7に入射されたレーザビームは、前述
の透過部によりビーム面積が調節され、照射レンズ系8
に出射される。照射レンズ系8は、円板7を介して入射
されたレーザビームを被加工物9の所定の領域に集光す
るようになされている。被加工物9は、ステージ10に
より移動され、照射レンズ系8より照射されるレーザビ
ームに応じて所定の領域が加工されることになる。
の透過部によりビーム面積が調節され、照射レンズ系8
に出射される。照射レンズ系8は、円板7を介して入射
されたレーザビームを被加工物9の所定の領域に集光す
るようになされている。被加工物9は、ステージ10に
より移動され、照射レンズ系8より照射されるレーザビ
ームに応じて所定の領域が加工されることになる。
【0011】なお、このステージ10は、レーザビーム
に対して垂直方向、または水平方向に移動可能とされて
いるとともに、図示せぬ駆動軸を中心として水平平面上
で回転可能とされている。
に対して垂直方向、または水平方向に移動可能とされて
いるとともに、図示せぬ駆動軸を中心として水平平面上
で回転可能とされている。
【0012】エネルギメータ14は、加工を開始する直
前に照射レンズ系8の光軸の位置まで移動された後、照
射レンズ系8から照射されるレーザビームのエネルギを
測定するようになされている。そして、測定されたエネ
ルギの値は、制御部1に供給される。
前に照射レンズ系8の光軸の位置まで移動された後、照
射レンズ系8から照射されるレーザビームのエネルギを
測定するようになされている。そして、測定されたエネ
ルギの値は、制御部1に供給される。
【0013】また、エネルギメータ6は、ダイクロイッ
クミラー5を透過したレーザビームのエネルギを測定す
るようになされている。ダイクロイックミラー5を透過
するレーザビームは、反射されるレーザビームに比べて
僅少であるので、エネルギメータ6より出力される信号
は、エネルギメータ14から出力される信号と同じレベ
ルとなるようにアンプ13により増幅され、制御部1に
供給される。
クミラー5を透過したレーザビームのエネルギを測定す
るようになされている。ダイクロイックミラー5を透過
するレーザビームは、反射されるレーザビームに比べて
僅少であるので、エネルギメータ6より出力される信号
は、エネルギメータ14から出力される信号と同じレベ
ルとなるようにアンプ13により増幅され、制御部1に
供給される。
【0014】観察光源15は、内蔵されているハロゲン
ランプを点灯させる。ハロゲンランプから放出される光
は、所定の波長帯域のみを透過させる図示せぬ光フィル
タを介して出射され、反射ミラー16に入射される。反
射ミラー16は、観察光源15から出射された光を反射
し、ダイクロイックミラー5、円板7、照射レンズ系8
を介して被加工物9に照射する。被加工物9からの反射
光は、照射レンズ系8、円板7、ダイクロイックミラー
5、反射ミラー16を介して、CCD(ChargeCoupled
Device)カメラ17に入射される。
ランプを点灯させる。ハロゲンランプから放出される光
は、所定の波長帯域のみを透過させる図示せぬ光フィル
タを介して出射され、反射ミラー16に入射される。反
射ミラー16は、観察光源15から出射された光を反射
し、ダイクロイックミラー5、円板7、照射レンズ系8
を介して被加工物9に照射する。被加工物9からの反射
光は、照射レンズ系8、円板7、ダイクロイックミラー
5、反射ミラー16を介して、CCD(ChargeCoupled
Device)カメラ17に入射される。
【0015】CCDカメラ17は、被加工物9からの反
射光を画像信号に変換し、画像処理部18(深度計測手
段)に出力する。画像処理部18は、CCDカメラ17
から入力された画像信号をモニタ19に出力すると共
に、画像信号に後述する処理を施し、制御部1に出力す
る。モニタ19は、画像処理部18から出力された画像
信号を表示出力するようになされている。また、制御部
1は、画像処理部18から出力される信号に応じて所定
の処理を実行するようになされている。
射光を画像信号に変換し、画像処理部18(深度計測手
段)に出力する。画像処理部18は、CCDカメラ17
から入力された画像信号をモニタ19に出力すると共
に、画像信号に後述する処理を施し、制御部1に出力す
る。モニタ19は、画像処理部18から出力された画像
信号を表示出力するようになされている。また、制御部
1は、画像処理部18から出力される信号に応じて所定
の処理を実行するようになされている。
【0016】次に、この実施例の動作について説明す
る。
る。
【0017】被加工物9がステージ10上に配置される
と、制御部1は、ステージ10を水平方向に移動させ、
エネルギメータ14が照射レンズ系8の光軸位置に来る
ようにする。そして、制御部1は、レーザ光源2を制御
し、レーザビームを照射させる。照射パターンの面積は
予め分かっているので、制御部1は、エネルギメータ1
4の出力信号の値を照射パターンの面積で除算し、エネ
ルギ密度を計算する。そして、制御部1は、このエネル
ギ密度が所定の値となるように、レーザ光源2を制御す
る。
と、制御部1は、ステージ10を水平方向に移動させ、
エネルギメータ14が照射レンズ系8の光軸位置に来る
ようにする。そして、制御部1は、レーザ光源2を制御
し、レーザビームを照射させる。照射パターンの面積は
予め分かっているので、制御部1は、エネルギメータ1
4の出力信号の値を照射パターンの面積で除算し、エネ
ルギ密度を計算する。そして、制御部1は、このエネル
ギ密度が所定の値となるように、レーザ光源2を制御す
る。
【0018】次に、制御部1は円板7の設定を行う。円
板7は、図2に示すように、モータ11により回転さ
れ、所定の位置で固定されるようになされている。ま
た、モータ11の出力軸(回転軸)には、ロータリーエ
ンコーダ12が接続されているので、制御部1は、この
ロータリーエンコーダ12の出力信号により、円板7の
現在の位置(角度)を検出することができる。
板7は、図2に示すように、モータ11により回転さ
れ、所定の位置で固定されるようになされている。ま
た、モータ11の出力軸(回転軸)には、ロータリーエ
ンコーダ12が接続されているので、制御部1は、この
ロータリーエンコーダ12の出力信号により、円板7の
現在の位置(角度)を検出することができる。
【0019】円板7は、図3に示すように、駆動軸40
を中心として、モータ11により回転される。また、駆
動軸40から半径rだけ離れた位置には、複数の面積の
異なる透過部30乃至34が形成されている。
を中心として、モータ11により回転される。また、駆
動軸40から半径rだけ離れた位置には、複数の面積の
異なる透過部30乃至34が形成されている。
【0020】図2に示すように、ダイクロイックミラー
5から入射されたレーザビームは、光路中に現在挿入さ
れている透過部30乃至34に応じて、その一部が透過
され、照射レンズ系8に入射されることになる。このよ
うな円板7をレーザビームの光路中に挿入することによ
り、透過部30乃至34の面積に応じて照射レンズ系8
の開口数を変化させることができる。
5から入射されたレーザビームは、光路中に現在挿入さ
れている透過部30乃至34に応じて、その一部が透過
され、照射レンズ系8に入射されることになる。このよ
うな円板7をレーザビームの光路中に挿入することによ
り、透過部30乃至34の面積に応じて照射レンズ系8
の開口数を変化させることができる。
【0021】円板7の設定(即ち、開口数の設定)が終
了すると、制御部1は、ステージ10を所定の位置に移
動させるとともに、レーザ光源2を制御し、レーザビー
ムの照射を開始する。
了すると、制御部1は、ステージ10を所定の位置に移
動させるとともに、レーザ光源2を制御し、レーザビー
ムの照射を開始する。
【0022】レーザ光源2から放出されたレーザビーム
は、ビーム成形部3に入射され、ビームの断面が所定の
形状となるように調節された後、マスク4に入射され
る。マスク4は、入射されたレーザビームを、形成しよ
うとするパターンに応じて遮光または透過させ、ダイク
ロイックミラー5に出射する。ダイクロイックミラー5
は、入射されたレーザビームの大部分を反射し、円板7
に入射するとともに、残りの部分を透過させ、エネルギ
メータ6に入射する。
は、ビーム成形部3に入射され、ビームの断面が所定の
形状となるように調節された後、マスク4に入射され
る。マスク4は、入射されたレーザビームを、形成しよ
うとするパターンに応じて遮光または透過させ、ダイク
ロイックミラー5に出射する。ダイクロイックミラー5
は、入射されたレーザビームの大部分を反射し、円板7
に入射するとともに、残りの部分を透過させ、エネルギ
メータ6に入射する。
【0023】エネルギメータ6の出力信号は、アンプ1
3により所定のゲインで増幅された後、制御部1に供給
される。前述のように、アンプ13のゲインは、エネル
ギメータ14の出力信号のレベルと、エネルギメータ6
の出力信号のレベルが同じになるように設定されている
ので、加工中にエネルギメータ6により測定されるエネ
ルギ密度の値が、加工前にエネルギメータ14により測
定されたエネルギ密度の値と同じになるようにレーザ光
源2の出力を制御することにより、加工中のエネルギ密
度を一定に保つことができる。その結果、エネルギ密度
が一定となるので、レーザビームの照射時間を調節する
ことにより、被加工物9の穿孔深度を制御することがで
きる。
3により所定のゲインで増幅された後、制御部1に供給
される。前述のように、アンプ13のゲインは、エネル
ギメータ14の出力信号のレベルと、エネルギメータ6
の出力信号のレベルが同じになるように設定されている
ので、加工中にエネルギメータ6により測定されるエネ
ルギ密度の値が、加工前にエネルギメータ14により測
定されたエネルギ密度の値と同じになるようにレーザ光
源2の出力を制御することにより、加工中のエネルギ密
度を一定に保つことができる。その結果、エネルギ密度
が一定となるので、レーザビームの照射時間を調節する
ことにより、被加工物9の穿孔深度を制御することがで
きる。
【0024】ダイクロイックミラー5により反射された
レーザビームは、円板7の透過部30乃至34の何れか
を透過し、照射レンズ系8に入射される。照射レンズ系
8は、円板7を透過したレーザビームを被加工物9の所
定の領域に集光する。被加工物9のレーザービームが照
射された領域は、光アブレーションを生じ、図4(a)
に示すように穿孔されることになる。その結果、被加工
物9は、マスク4に形成されているパターンに応じて加
工される。
レーザビームは、円板7の透過部30乃至34の何れか
を透過し、照射レンズ系8に入射される。照射レンズ系
8は、円板7を透過したレーザビームを被加工物9の所
定の領域に集光する。被加工物9のレーザービームが照
射された領域は、光アブレーションを生じ、図4(a)
に示すように穿孔されることになる。その結果、被加工
物9は、マスク4に形成されているパターンに応じて加
工される。
【0025】なお、このとき、穿孔された部分の側壁の
テーパー角θ1は、円板7の透過部30乃至34に応じ
て変化する。即ち、透過部の面積が大きい場合は、テー
パー角θ1は大きくなり、逆に、透過部の面積が小さい
場合は、テーパー角θ1は小さくなる。また、穿孔の深
度Z1は、照射されるレーザビームのエネルギに比例す
るので、エネルギ密度が一定である場合、照射時間が長
い程、深度Z1が大きくなる。
テーパー角θ1は、円板7の透過部30乃至34に応じ
て変化する。即ち、透過部の面積が大きい場合は、テー
パー角θ1は大きくなり、逆に、透過部の面積が小さい
場合は、テーパー角θ1は小さくなる。また、穿孔の深
度Z1は、照射されるレーザビームのエネルギに比例す
るので、エネルギ密度が一定である場合、照射時間が長
い程、深度Z1が大きくなる。
【0026】前述のように、穿孔深度Z1は、照射され
るレーザビームのエネルギに比例するので、光路中に挿
入されている円板7の透過部(透過部30乃至34の何
れか)の面積が小さい場合は、大きい場合に比べて被加
工物9上でのレーザビームのエネルギ密度が小さくな
る。その場合、透過部の面積が大きいときと同様の穿孔
深度を得るには、レーザ光源2を制御し、レーザビーム
のエネルギを増加させるか、または、レーザビームの照
射時間を長くする必要がある。また、レーザ光源2がパ
ルス状のレーザビームを放射する場合は、パルス数によ
っても深度Z1を制御することができる。
るレーザビームのエネルギに比例するので、光路中に挿
入されている円板7の透過部(透過部30乃至34の何
れか)の面積が小さい場合は、大きい場合に比べて被加
工物9上でのレーザビームのエネルギ密度が小さくな
る。その場合、透過部の面積が大きいときと同様の穿孔
深度を得るには、レーザ光源2を制御し、レーザビーム
のエネルギを増加させるか、または、レーザビームの照
射時間を長くする必要がある。また、レーザ光源2がパ
ルス状のレーザビームを放射する場合は、パルス数によ
っても深度Z1を制御することができる。
【0027】ハロゲンランプから放射され、図示せぬ光
フィルタを透過した光は、反射ミラー16に出射され
る。反射ミラー16は、入射された光を反射し、ダイク
ロイックミラー5、円板7の透過部(透過部30乃至3
4の何れか)、および照射レンズ系8を介して、被加工
物9に照射する。被加工物9からの反射光は、同様の経
路を経て反射ミラー16に入射される。反射ミラー16
は、入射された光を透過させ、CCDカメラ17に入射
させる。
フィルタを透過した光は、反射ミラー16に出射され
る。反射ミラー16は、入射された光を反射し、ダイク
ロイックミラー5、円板7の透過部(透過部30乃至3
4の何れか)、および照射レンズ系8を介して、被加工
物9に照射する。被加工物9からの反射光は、同様の経
路を経て反射ミラー16に入射される。反射ミラー16
は、入射された光を透過させ、CCDカメラ17に入射
させる。
【0028】CCDカメラ17は、入射された光を画像
信号に変換し、画像処理部18に出力する。画像処理部
18は、CCDカメラ17から出力された画像信号をモ
ニタ19に出力するとともに、画像信号の所定の領域の
輝度の平均値を算出し、制御部1に出力する。
信号に変換し、画像処理部18に出力する。画像処理部
18は、CCDカメラ17から出力された画像信号をモ
ニタ19に出力するとともに、画像信号の所定の領域の
輝度の平均値を算出し、制御部1に出力する。
【0029】図5は、画像処理部18の出力信号に基づ
き、制御部1が被加工物9の穿孔深度を計測する処理の
一例を説明するフローチャートである。
き、制御部1が被加工物9の穿孔深度を計測する処理の
一例を説明するフローチャートである。
【0030】この処理では、CCDカメラ17のフォー
カス位置のずれに基づき、穿孔深度Z1を測定するよう
になされている。即ち、CCDカメラ17のフォーカス
は所定の位置に固定されており、第1回目の加工処理を
実行する前に、ステージ10がZ方向(図の上下方向)
に移動され、被加工物9の加工面にフォーカスが合焦さ
れたときのフォーカス位置(フォーカスポイントfp0)
が測定される。そして、第1回目の加工が終了し、被加
工物9が穿孔されると、その部分は、他の部分(穿孔さ
れていない部分)よりも距離Z1だけCCDカメラ17
から遠ざかることになるので、その部分のフォーカスポ
イントfpを求め、fp0との差を求めることにより、穿
孔深度Z1を算出することができる。
カス位置のずれに基づき、穿孔深度Z1を測定するよう
になされている。即ち、CCDカメラ17のフォーカス
は所定の位置に固定されており、第1回目の加工処理を
実行する前に、ステージ10がZ方向(図の上下方向)
に移動され、被加工物9の加工面にフォーカスが合焦さ
れたときのフォーカス位置(フォーカスポイントfp0)
が測定される。そして、第1回目の加工が終了し、被加
工物9が穿孔されると、その部分は、他の部分(穿孔さ
れていない部分)よりも距離Z1だけCCDカメラ17
から遠ざかることになるので、その部分のフォーカスポ
イントfpを求め、fp0との差を求めることにより、穿
孔深度Z1を算出することができる。
【0031】なお、フォーカスポイントは、次のように
して求める。即ち、画像信号に含まれている輝度信号
は、フォーカスが適正である場合に最大となるので、ス
テージ10をZ方向に移動させ、輝度信号が最大となる
位置を検出することにより、フォーカスポイントを計測
することができる。
して求める。即ち、画像信号に含まれている輝度信号
は、フォーカスが適正である場合に最大となるので、ス
テージ10をZ方向に移動させ、輝度信号が最大となる
位置を検出することにより、フォーカスポイントを計測
することができる。
【0032】この処理が実行されると、ステップS1に
おいて、制御部1は、ステージ10をZ方向(図の上下
方向)における初期位置Z0に移動させる。そして、ス
テップS2に進み、画像処理部18から出力される所定
の領域(穿孔された領域)の輝度の平均値を取得し、図
示せぬメモリに格納する。
おいて、制御部1は、ステージ10をZ方向(図の上下
方向)における初期位置Z0に移動させる。そして、ス
テップS2に進み、画像処理部18から出力される所定
の領域(穿孔された領域)の輝度の平均値を取得し、図
示せぬメモリに格納する。
【0033】ステップS3において、制御部1は、ステ
ージ10をZ方向に距離ΔZだけ移動させる。そして、
ステップS4に進み、制御部1は、観察光源15に所定
の波長帯域の光を照射させ、そのとき画像処理部18か
ら出力される所定の領域の輝度の平均値を取得する。そ
して、ステップS5に進み、メモリに格納されている前
回計測された輝度の平均値と、新たに取得された輝度の
平均値とを比較し、輝度の平均値が増加しているか否か
を判定する。
ージ10をZ方向に距離ΔZだけ移動させる。そして、
ステップS4に進み、制御部1は、観察光源15に所定
の波長帯域の光を照射させ、そのとき画像処理部18か
ら出力される所定の領域の輝度の平均値を取得する。そ
して、ステップS5に進み、メモリに格納されている前
回計測された輝度の平均値と、新たに取得された輝度の
平均値とを比較し、輝度の平均値が増加しているか否か
を判定する。
【0034】その結果、新たに計測された輝度の平均値
が、前回計測された輝度の平均値よりも増加している
(YES)と判定された場合は、ステップS3に戻り同
様の処理を繰り返す。また、新たに計測された輝度の平
均値が、前回計測された輝度の平均値よりも減少してい
るか、または、これらが等しい(NO)と判定された場
合は、ステップS6に進む。
が、前回計測された輝度の平均値よりも増加している
(YES)と判定された場合は、ステップS3に戻り同
様の処理を繰り返す。また、新たに計測された輝度の平
均値が、前回計測された輝度の平均値よりも減少してい
るか、または、これらが等しい(NO)と判定された場
合は、ステップS6に進む。
【0035】ステップS6では、制御部1は、以下の式
により、フォーカスポイントfpを算出する。なお、n
は、ステップS2での測定を含めた測定回数を表してい
る。
により、フォーカスポイントfpを算出する。なお、n
は、ステップS2での測定を含めた測定回数を表してい
る。
【0036】 fp=Z0+(n−2)×ΔZ ・・・(1)
【0037】以上の処理により、フォーカスポイントf
pを求めることができる。
pを求めることができる。
【0038】なお、前述のように、このような処理は、
第1回目の加工処理を実行する前にも実行されるので、
そのときに測定された被加工物9の加工面(加工がなさ
れていない加工面)のフォーカスポイントfp0と、第1
回目の加工処理終了後のフォーカスポイントfpの差を
計算することにより、深度Z1を得る。そして、この深
度Z1が所定の値よりも小さい場合は、加工処理を再度
実行する。
第1回目の加工処理を実行する前にも実行されるので、
そのときに測定された被加工物9の加工面(加工がなさ
れていない加工面)のフォーカスポイントfp0と、第1
回目の加工処理終了後のフォーカスポイントfpの差を
計算することにより、深度Z1を得る。そして、この深
度Z1が所定の値よりも小さい場合は、加工処理を再度
実行する。
【0039】続いて、第2回目の加工処理が実行され
る。
る。
【0040】なお、第2回目の加工処理を実行する前
に、必要があれば、マスク4を交換する。
に、必要があれば、マスク4を交換する。
【0041】第2回目の加工処理が実行されると、制御
部1は、ロータリーエンコーダ12の出力を参照しなが
ら、モータ11を駆動することにより、所望の大きさの
透過部(透過部30乃至34の何れか)をレーザビーム
の光路中に挿入させる。そして、第1回目と同様の処理
を実行することにより、第1回目の処理とは異なるテー
パー角θ2により、被加工物9をアブレーション加工す
ることができる。
部1は、ロータリーエンコーダ12の出力を参照しなが
ら、モータ11を駆動することにより、所望の大きさの
透過部(透過部30乃至34の何れか)をレーザビーム
の光路中に挿入させる。そして、第1回目と同様の処理
を実行することにより、第1回目の処理とは異なるテー
パー角θ2により、被加工物9をアブレーション加工す
ることができる。
【0042】第2回目の加工処理が施された被加工物9
の断面を図4(b)に示す。この図に示すように、被加
工物9は、第1回目の加工処理によりテーパー角θ1で
深度Z1だけ穿孔され、更に、第2回目の加工処理によ
りテーパー角θ2で深度Z2だけ穿孔されることになる。
の断面を図4(b)に示す。この図に示すように、被加
工物9は、第1回目の加工処理によりテーパー角θ1で
深度Z1だけ穿孔され、更に、第2回目の加工処理によ
りテーパー角θ2で深度Z2だけ穿孔されることになる。
【0043】以上のような処理によれば、テーパー角を
変更することが可能となるので、例えば、深度に応じて
テーパー角を変化させるなど、多様な加工を行うことが
可能となる。
変更することが可能となるので、例えば、深度に応じて
テーパー角を変化させるなど、多様な加工を行うことが
可能となる。
【0044】なお、以上の実施例では、紫外線レーザを
用いて加工を行うようにしたが、本発明は、紫外線レー
ザのみに限定されるものではない。例えば、赤外線レー
ザ等を用いることも可能であるが、その場合は、光アブ
レーションを発生させることが困難であるので、シャー
プな加工面を得ることが困難である。光アブレーション
を発生させるためには、400nm以下の波長のレーザ
ビームを使用し、被加工物9の材質に応じて出力を調節
することが望ましい。
用いて加工を行うようにしたが、本発明は、紫外線レー
ザのみに限定されるものではない。例えば、赤外線レー
ザ等を用いることも可能であるが、その場合は、光アブ
レーションを発生させることが困難であるので、シャー
プな加工面を得ることが困難である。光アブレーション
を発生させるためには、400nm以下の波長のレーザ
ビームを使用し、被加工物9の材質に応じて出力を調節
することが望ましい。
【0045】また、以上の実施例では、円板7に形成さ
れた透過部30乃至34により、照射レンズ系8の開口
数を調節するようにしたが、例えば、図6に示すような
構成としてもよい。
れた透過部30乃至34により、照射レンズ系8の開口
数を調節するようにしたが、例えば、図6に示すような
構成としてもよい。
【0046】この図において、8枚の開閉羽根60(開
口数調節手段)は、光軸を中心として回転する円筒型ボ
ディー61に一端で嵌合されており、円筒型ボディー6
1の回転に応じて開口部62の面積が変化するようにな
されている。駆動部63には、モータが内蔵されてお
り、制御部1の制御に応じて、円筒型ボディー61を回
転させ、開口部62の面積を調節するようになされてい
る。
口数調節手段)は、光軸を中心として回転する円筒型ボ
ディー61に一端で嵌合されており、円筒型ボディー6
1の回転に応じて開口部62の面積が変化するようにな
されている。駆動部63には、モータが内蔵されてお
り、制御部1の制御に応じて、円筒型ボディー61を回
転させ、開口部62の面積を調節するようになされてい
る。
【0047】以上のような実施例を、図1に示す円板
7、モータ11、および、ロータリーエンコーダ12と
置換することにより、既述の場合と同様に、照射レンズ
系8の開口数を調節することができる。このような実施
例によれば、照射レンズ8の開口数を連続的に変化させ
ることができるので、被加工物9の加工側面のテーパー
角を自由に設定することが可能となる。
7、モータ11、および、ロータリーエンコーダ12と
置換することにより、既述の場合と同様に、照射レンズ
系8の開口数を調節することができる。このような実施
例によれば、照射レンズ8の開口数を連続的に変化させ
ることができるので、被加工物9の加工側面のテーパー
角を自由に設定することが可能となる。
【0048】また、照射レンズ系8の、例えば、図示せ
ぬ対物レンズを交換可能とすることによっても、照射レ
ンズ系8の開口数を変化させることができる。
ぬ対物レンズを交換可能とすることによっても、照射レ
ンズ系8の開口数を変化させることができる。
【0049】
【発明の効果】請求項1に記載のレーザ加工装置によれ
ば、レーザビームをレーザ光源より放出し、レーザ光源
から放出されたレーザビームを被加工物に照射光学系に
より照射し、照射光学系の開口数を開口数調節手段によ
り調節するようにしたので、被加工物の加工側面のテー
パー角を設定可能とすることができる。
ば、レーザビームをレーザ光源より放出し、レーザ光源
から放出されたレーザビームを被加工物に照射光学系に
より照射し、照射光学系の開口数を開口数調節手段によ
り調節するようにしたので、被加工物の加工側面のテー
パー角を設定可能とすることができる。
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】図1に示すブロック図の円板7、モータ11、
およびロータリーエンコーダ12の拡大図である。
およびロータリーエンコーダ12の拡大図である。
【図3】図1に示す円板7の詳細な構成を示す図であ
る。
る。
【図4】図1に示す実施例により加工された被加工物9
の断面を示す断面図である。
の断面を示す断面図である。
【図5】図1に示す実施例の制御部1で実行される処理
の一例を説明するフローチャートである。
の一例を説明するフローチャートである。
【図6】図2に示す実施例の他の構成の一例を示す図で
ある。
ある。
1 制御部 2 レーザ光源 4 マスク 7 円板(開口数調節手段) 8 照射レンズ系 9 被加工物 10 ステージ 11 モータ 12 ロータリーエンコーダ 15 観察光源 17 CCDカメラ 18 画像処理部(深度計測手段) 60 開閉羽根(開口数調節手段) 61 円筒型ボディー 63 駆動部
Claims (6)
- 【請求項1】 レーザビームを被加工物に照射し、加工
を行うレーザ加工装置において、 前記レーザビームを放出するレーザ光源と、 前記レーザ光源から放出された前記レーザビームを前記
被加工物に照射する照射光学系と、 前記照射光学系の開口数を調節する開口数調節手段とを
備えることを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項2】 前記被加工物の加工深度を計測する深度
計測手段を更に備え、 前記開口数調節手段は、前記深度計測手段の計測結果に
応じて前記開口数を調節することを特徴とする請求項1
に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項3】 前記開口数調節手段は、前記レーザビー
ムを透過させる開口を有し、この開口の面積を変化させ
ることにより前記開口数を調節することを特徴とする請
求項1または2に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項4】 前記開口数調節手段は、前記レーザビー
ムを透過させる複数の面積の異なる開口を有し、これら
複数の開口の何れかを選択することにより前記開口数を
調節することを特徴とする請求項1または2に記載のレ
ーザ加工装置。 - 【請求項5】 前記レーザ光源から放出される前記レー
ザビームは、前記被加工物が光アブレーションを生ずる
ように調節されていることを特徴とする請求項1乃至4
の何れかに記載のレーザ加工装置。 - 【請求項6】 前記レーザ光源は、400nm以下の波
長光を発生させることを特徴とする請求項1乃至5の何
れかに記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8170946A JPH1015684A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8170946A JPH1015684A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1015684A true JPH1015684A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15914314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8170946A Withdrawn JPH1015684A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1015684A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6420676B2 (en) | 1996-10-01 | 2002-07-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for machining wiring board with laser beam and device for same |
CN109079343A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-25 | 东莞阿李自动化股份有限公司 | 极耳加工方法 |
WO2020090074A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
WO2020090962A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP8170946A patent/JPH1015684A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6420676B2 (en) | 1996-10-01 | 2002-07-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for machining wiring board with laser beam and device for same |
CN109079343A (zh) * | 2018-10-08 | 2018-12-25 | 东莞阿李自动化股份有限公司 | 极耳加工方法 |
WO2020090074A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
WO2020090962A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
WO2020090961A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
WO2020090075A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
CN112930242A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-06-08 | 株式会社尼康 | 加工***以及加工方法 |
JPWO2020090962A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-09-24 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
JPWO2020090075A1 (ja) * | 2018-10-31 | 2021-09-24 | 株式会社ニコン | 加工システム、及び、加工方法 |
CN112930242B (zh) * | 2018-10-31 | 2023-09-29 | 株式会社尼康 | 加工***以及加工方法 |
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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: 20030902 |