JPH10301052A - レーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式 - Google Patents
レーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式Info
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- JPH10301052A JPH10301052A JP9114674A JP11467497A JPH10301052A JP H10301052 A JPH10301052 A JP H10301052A JP 9114674 A JP9114674 A JP 9114674A JP 11467497 A JP11467497 A JP 11467497A JP H10301052 A JPH10301052 A JP H10301052A
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
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- B23K2101/42—Printed circuits
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
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- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ加工装置の位置ずれの補正を高速で行
うことのできる加工位置ずれ補正方式を提供すること。 【解決手段】 補正データを得るに際して、テストワー
クに対するテスト加工を第１のピッチでマトリクス状の
各点に行うようなテストデータを与えて行う。画像処理
装置は、テスト加工後の加工領域を撮像し、マトリクス
状の各点における加工中心位置及び真の加工中心位置か
らのずれ量を計測して、各点毎の計測データを出力す
る。演算処理部は、各点毎の計測データを用いてあらか
じめ定められた補間計算を行い、マトリクス状の各点の
間に第１のピッチより小さい第２のピッチの複数の補間
位置を設定し、これらの補間位置及び前記マトリクス状
の各点における真の加工中心位置を補正データとして補
正データファイルを作成する。
うことのできる加工位置ずれ補正方式を提供すること。 【解決手段】 補正データを得るに際して、テストワー
クに対するテスト加工を第１のピッチでマトリクス状の
各点に行うようなテストデータを与えて行う。画像処理
装置は、テスト加工後の加工領域を撮像し、マトリクス
状の各点における加工中心位置及び真の加工中心位置か
らのずれ量を計測して、各点毎の計測データを出力す
る。演算処理部は、各点毎の計測データを用いてあらか
じめ定められた補間計算を行い、マトリクス状の各点の
間に第１のピッチより小さい第２のピッチの複数の補間
位置を設定し、これらの補間位置及び前記マトリクス状
の各点における真の加工中心位置を補正データとして補
正データファイルを作成する。
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、特に穴あけ加工を主目的とし、その加工位置の位置
ずれ補正を高速で行うと共に、位置決め精度を向上させ
ることができるレーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式
に関する。
し、特に穴あけ加工を主目的とし、その加工位置の位置
ずれ補正を高速で行うと共に、位置決め精度を向上させ
ることができるレーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子装置、例えば携帯電話機、ディジタ
ルビデオカメラ、パーソナルコンピュータのような装置
には、高密度多層配線基板が用いられている。このよう
な高密度多層配線基板の製造に際しては、内層と外層の
基板との間で信号線の導通をとるためにビアホールと呼
ばれる導通用の穴を各層の基板毎に設ける必要がある。
特に、配線の高密度化を達成するためには、ビアホール
の穴の径を極力小さくすることが要求される。
ルビデオカメラ、パーソナルコンピュータのような装置
には、高密度多層配線基板が用いられている。このよう
な高密度多層配線基板の製造に際しては、内層と外層の
基板との間で信号線の導通をとるためにビアホールと呼
ばれる導通用の穴を各層の基板毎に設ける必要がある。
特に、配線の高密度化を達成するためには、ビアホール
の穴の径を極力小さくすることが要求される。
【０００３】また、上記の高密度多層配線基板の製造に
際しては、１枚のワーク（母板）から所定サイズの高密
度多層配線基板用の複数の基板を、いわゆる多面取りす
るために、複数の領域に前記所定サイズの加工領域を設
定したワークが用いられる。そして、前記所定サイズの
加工領域毎にあらかじめ定められた複数位置に穴あけ加
工を行うようにされる。
際しては、１枚のワーク（母板）から所定サイズの高密
度多層配線基板用の複数の基板を、いわゆる多面取りす
るために、複数の領域に前記所定サイズの加工領域を設
定したワークが用いられる。そして、前記所定サイズの
加工領域毎にあらかじめ定められた複数位置に穴あけ加
工を行うようにされる。
【０００４】このような微小径の穴あけ加工を行う装置
として、最近、レーザ加工装置が多く用いられている。
そして、このような穴あけ加工を主目的としたレーザ加
工装置は、ワークを搭載するステージをＸ軸方向、Ｙ軸
方向に水平移動可能な、いわゆるＸ−Ｙステージを備え
たものが一般的である。このレーザ加工装置は、Ｘ−Ｙ
ステージによりワークを移動させることでパルス状のレ
ーザビームによる加工位置を変える。このため、Ｘ−Ｙ
ステージによるポジショニングに時間がかかり、加工速
度に制限がある。便宜上、このレーザ加工装置を第１の
方式と呼ぶ。
として、最近、レーザ加工装置が多く用いられている。
そして、このような穴あけ加工を主目的としたレーザ加
工装置は、ワークを搭載するステージをＸ軸方向、Ｙ軸
方向に水平移動可能な、いわゆるＸ−Ｙステージを備え
たものが一般的である。このレーザ加工装置は、Ｘ−Ｙ
ステージによりワークを移動させることでパルス状のレ
ーザビームによる加工位置を変える。このため、Ｘ−Ｙ
ステージによるポジショニングに時間がかかり、加工速
度に制限がある。便宜上、このレーザ加工装置を第１の
方式と呼ぶ。
【０００５】これに対し、図２に示すように、一対のガ
ルバノスキャナを用いてレーザビームをＸ軸方向、Ｙ軸
方向に振らせることで加工速度の向上を図ったレーザ加
工装置が提供されている。簡単に説明すると、レーザ発
振器から出力されたパルス状のレーザ光を、第１、第２
のガルバノスキャナ４０、５０によりＸ方向、Ｙ方向に
振らせる。第１のガルバノスキャナ４０は、ガルバノ駆
動系４１の駆動軸にスキャンミラー４２を取り付けて成
り、第２のガルバノスキャナ５０は、ガルバノ駆動系５
１の駆動軸にスキャンミラー５２を取り付けて成る。第
１、第２のガルバノスキャナ４０、５０によりＸ方向、
Ｙ方向に振られることで斜めになったレーザ光は、ｆθ
レンズ６０によりワーク７０の加工領域７１に対して垂
直に照射される。加工領域７１のサイズは、通常、一辺
が５０ｍｍ程度の正方形の領域である。
ルバノスキャナを用いてレーザビームをＸ軸方向、Ｙ軸
方向に振らせることで加工速度の向上を図ったレーザ加
工装置が提供されている。簡単に説明すると、レーザ発
振器から出力されたパルス状のレーザ光を、第１、第２
のガルバノスキャナ４０、５０によりＸ方向、Ｙ方向に
振らせる。第１のガルバノスキャナ４０は、ガルバノ駆
動系４１の駆動軸にスキャンミラー４２を取り付けて成
り、第２のガルバノスキャナ５０は、ガルバノ駆動系５
１の駆動軸にスキャンミラー５２を取り付けて成る。第
１、第２のガルバノスキャナ４０、５０によりＸ方向、
Ｙ方向に振られることで斜めになったレーザ光は、ｆθ
レンズ６０によりワーク７０の加工領域７１に対して垂
直に照射される。加工領域７１のサイズは、通常、一辺
が５０ｍｍ程度の正方形の領域である。
【０００６】この種のガルバノスキャナは２００〜４０
０（Ｈｚ）の駆動周波数で応答可能である。なお、ワー
ク７０はＸ−Ｙステージ上に載置されるが、ここではＸ
−Ｙステージ及びその駆動系についての図示、説明は省
略する。また、ガルバノスキャナの上方には、レンズ及
びＣＣＤカメラによりワーク７０の位置決めを行うアラ
イメント系が設けられているが、これも図示、説明は省
略する。便宜上、このレーザ加工装置を第２の方式と呼
ぶ。
０（Ｈｚ）の駆動周波数で応答可能である。なお、ワー
ク７０はＸ−Ｙステージ上に載置されるが、ここではＸ
−Ｙステージ及びその駆動系についての図示、説明は省
略する。また、ガルバノスキャナの上方には、レンズ及
びＣＣＤカメラによりワーク７０の位置決めを行うアラ
イメント系が設けられているが、これも図示、説明は省
略する。便宜上、このレーザ加工装置を第２の方式と呼
ぶ。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この第２の方式では、
ワーク７０上の加工領域７１に対してレーザ光を振らせ
ることで加工を行った後、Ｘ−Ｙステージにより次の加
工領域が直下にくるようにワーク７０を移動させる。こ
のような第２の方式によれば、第１、第２のガルバノス
キャナ４０、５０とＸ−Ｙステージとの組み合わせによ
り、第１の方式に比べて加工速度の向上を図ることがで
きる。
ワーク７０上の加工領域７１に対してレーザ光を振らせ
ることで加工を行った後、Ｘ−Ｙステージにより次の加
工領域が直下にくるようにワーク７０を移動させる。こ
のような第２の方式によれば、第１、第２のガルバノス
キャナ４０、５０とＸ−Ｙステージとの組み合わせによ
り、第１の方式に比べて加工速度の向上を図ることがで
きる。
【０００８】ところで、このようなガルバノスキャナ及
びｆθレンズの組み合わせによるレーザ加工装置では、
２種類の光学系歪みを持つことが避けられない。第１の
光学系歪みは、図３に示すように、スキャンミラーの制
御角と加工位置との関係から生ずるピンクッション歪み
と呼ばれる歪みである。第２の光学系歪みは、図４に示
すように、ｆθレンズを構成している複数のレンズ６１
〜６３が設計値から外れることにより生ずるリニアリテ
ィ歪みと呼ばれる歪みである。
びｆθレンズの組み合わせによるレーザ加工装置では、
２種類の光学系歪みを持つことが避けられない。第１の
光学系歪みは、図３に示すように、スキャンミラーの制
御角と加工位置との関係から生ずるピンクッション歪み
と呼ばれる歪みである。第２の光学系歪みは、図４に示
すように、ｆθレンズを構成している複数のレンズ６１
〜６３が設計値から外れることにより生ずるリニアリテ
ィ歪みと呼ばれる歪みである。
【０００９】実際の加工時には、図５に示すように、上
記の第１、第２の歪みが合成された合成歪みが現れる。
そして、このような合成歪みにより、ワーク７０上の加
工領域７１における加工点に位置ずれが生じてしまう。
記の第１、第２の歪みが合成された合成歪みが現れる。
そして、このような合成歪みにより、ワーク７０上の加
工領域７１における加工点に位置ずれが生じてしまう。
【００１０】このような位置ずれを補正するために、従
来はティーチング方式と呼ばれる補正方式が採用されて
いる。これは、最初に実際にレーザ加工を行い、画像処
理装置を用いて複数の加工位置毎にそのずれ量を計測
し、次回からのレーザ加工では計測したずれ量に基づい
て加工位置毎に補正を行ったうえで加工を行う方式であ
る。
来はティーチング方式と呼ばれる補正方式が採用されて
いる。これは、最初に実際にレーザ加工を行い、画像処
理装置を用いて複数の加工位置毎にそのずれ量を計測
し、次回からのレーザ加工では計測したずれ量に基づい
て加工位置毎に補正を行ったうえで加工を行う方式であ
る。
【００１１】しかし、このようなティーチング方式によ
る補正方式では、例えば１ｍｍピッチで一辺が５０ｍｍ
の正方形の加工領域に加工を行う場合、ずれ量の計測に
１時間程度の時間が必要である。しかも、画像処理装置
による計測誤差もそのまま位置ずれ量として計測される
ので、２０μｍ程度までの補正精度しか得られないとい
う問題点もある。
る補正方式では、例えば１ｍｍピッチで一辺が５０ｍｍ
の正方形の加工領域に加工を行う場合、ずれ量の計測に
１時間程度の時間が必要である。しかも、画像処理装置
による計測誤差もそのまま位置ずれ量として計測される
ので、２０μｍ程度までの補正精度しか得られないとい
う問題点もある。
【００１２】そこで、本発明の課題は、上記第２の方式
によるレーザ加工装置の位置ずれの補正を高速で行うこ
とのできる加工位置ずれ補正方式を提供することにあ
る。
によるレーザ加工装置の位置ずれの補正を高速で行うこ
とのできる加工位置ずれ補正方式を提供することにあ
る。
【００１３】本発明の他の課題は、上記第２の方式によ
るレーザ加工装置の加工位置決め精度を向上させること
のできる加工位置ずれ補正方式を提供することにある。
るレーザ加工装置の加工位置決め精度を向上させること
のできる加工位置ずれ補正方式を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明による加工位置ず
れ補正方式は、レーザ発振器からのパルス状のレーザ光
を、ワーク面上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に振らせ
るための一対のガルバノスキャナと、該一対のガルバノ
スキャナからのレーザ光を前記ワーク面に対して垂直に
照射するためのｆθレンズと、前記ワークに対する加工
後の加工領域を撮像してあらかじめ定められた画像処理
を行う画像処理手段と、該画像処理手段による画像処理
データを用いてあらかじめ定められた補正演算を行い補
正データを得るための演算処理手段とを備え、前記補正
データを得るに際しては、テスト用のワークに対するテ
スト加工を第１のピッチでマトリクス状の各点に行うよ
うなテストデータを与えて行い、前記画像処理手段は、
該テスト加工後の加工領域を撮像し、前記マトリクス状
の各点における加工中心位置及び真の加工中心位置から
のずれ量を計測して、各点毎の計測データを前記画像処
理データとして出力し、前記演算処理手段は、前記各点
毎の計測データを用いてあらかじめ定められた補間計算
を行い、前記マトリクス状の各点の間に前記第１のピッ
チより小さい第２のピッチの複数の補間位置を設定し、
これらの補間位置及び前記マトリクス状の各点における
真の加工中心位置を補正データとして補正データファイ
ルを作成する処理を行い、以後の実際のレーザ加工にお
いては、前記補正データファイルを参照して加工すべき
位置の補正を行ったうえでレーザ加工を行うことを特徴
とする。
れ補正方式は、レーザ発振器からのパルス状のレーザ光
を、ワーク面上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に振らせ
るための一対のガルバノスキャナと、該一対のガルバノ
スキャナからのレーザ光を前記ワーク面に対して垂直に
照射するためのｆθレンズと、前記ワークに対する加工
後の加工領域を撮像してあらかじめ定められた画像処理
を行う画像処理手段と、該画像処理手段による画像処理
データを用いてあらかじめ定められた補正演算を行い補
正データを得るための演算処理手段とを備え、前記補正
データを得るに際しては、テスト用のワークに対するテ
スト加工を第１のピッチでマトリクス状の各点に行うよ
うなテストデータを与えて行い、前記画像処理手段は、
該テスト加工後の加工領域を撮像し、前記マトリクス状
の各点における加工中心位置及び真の加工中心位置から
のずれ量を計測して、各点毎の計測データを前記画像処
理データとして出力し、前記演算処理手段は、前記各点
毎の計測データを用いてあらかじめ定められた補間計算
を行い、前記マトリクス状の各点の間に前記第１のピッ
チより小さい第２のピッチの複数の補間位置を設定し、
これらの補間位置及び前記マトリクス状の各点における
真の加工中心位置を補正データとして補正データファイ
ルを作成する処理を行い、以後の実際のレーザ加工にお
いては、前記補正データファイルを参照して加工すべき
位置の補正を行ったうえでレーザ加工を行うことを特徴
とする。
【００１５】なお、前記加工位置ずれ補正は、前記一対
のガルバノスキャナにおけるピンクッション歪みに起因
する加工位置ずれと、前記ｆθレンズにおけるリニアリ
ティ歪みに起因する加工位置ずれとを補正するためのも
のである。
のガルバノスキャナにおけるピンクッション歪みに起因
する加工位置ずれと、前記ｆθレンズにおけるリニアリ
ティ歪みに起因する加工位置ずれとを補正するためのも
のである。
【００１６】前記演算処理手段は、前記演算処理手段
は、Ｂ型スプライン補間計算により、はじめに前記マト
リクス状の各点の間であってＸ軸方向及びＹ軸方向上に
複数の補間位置を一次算出点として設定し、次に、設定
された一次算出点の間であってＸ方向及びＹ軸方向に複
数の補間位置を二次算出点として設定することにより、
前記第１のピッチよりも小さい前記第２のピッチでマト
リクス状に補間位置が設定されることを特徴とする。
は、Ｂ型スプライン補間計算により、はじめに前記マト
リクス状の各点の間であってＸ軸方向及びＹ軸方向上に
複数の補間位置を一次算出点として設定し、次に、設定
された一次算出点の間であってＸ方向及びＹ軸方向に複
数の補間位置を二次算出点として設定することにより、
前記第１のピッチよりも小さい前記第２のピッチでマト
リクス状に補間位置が設定されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態について説明する。本発明は、前述したピンクッシ
ョン歪みとリニアリティ歪みとを補正するための補正方
式であり、図２において説明した一対のガルバノスキャ
ナとｆθレンズとを用いたレーザ加工装置に適用され
る。また、本発明は、実際の加工時ではなく、実際の加
工を始める前に、テストワーク、例えばエポキシ樹脂や
ポリイミド等のワークに対してテスト加工を行ったうえ
で１回だけ実行される。レーザ発振器としては、炭酸ガ
スレーザ発振器、ＹＡＧ高調波レーザ発振器、エキシマ
レーザ発振器等を使用する。
形態について説明する。本発明は、前述したピンクッシ
ョン歪みとリニアリティ歪みとを補正するための補正方
式であり、図２において説明した一対のガルバノスキャ
ナとｆθレンズとを用いたレーザ加工装置に適用され
る。また、本発明は、実際の加工時ではなく、実際の加
工を始める前に、テストワーク、例えばエポキシ樹脂や
ポリイミド等のワークに対してテスト加工を行ったうえ
で１回だけ実行される。レーザ発振器としては、炭酸ガ
スレーザ発振器、ＹＡＧ高調波レーザ発振器、エキシマ
レーザ発振器等を使用する。
【００１８】本発明では、テストワークに対する加工後
の加工領域を撮像してあらかじめ定められた画像処理を
行う画像処理装置と、この画像処理装置による画像処理
データを用いてあらかじめ定められた補正演算を行い、
補正データを得るための演算処理部とを備えている。な
お、演算処理部は、レーザ加工装置全体を制御する、例
えばパーソナルコンピュータで実現することができる。
の加工領域を撮像してあらかじめ定められた画像処理を
行う画像処理装置と、この画像処理装置による画像処理
データを用いてあらかじめ定められた補正演算を行い、
補正データを得るための演算処理部とを備えている。な
お、演算処理部は、レーザ加工装置全体を制御する、例
えばパーソナルコンピュータで実現することができる。
【００１９】簡単に言えば、前記補正データを得るに際
しては、テストワークに対する加工を第１のピッチでマ
トリクス状の各点に行うようなテストデータを与えてテ
スト加工を行う。画像処理装置は、このテスト加工によ
る加工後の加工領域を撮像し、前記マトリクス状の各点
における加工中心位置及び真の加工中心位置からのずれ
量を計測して、各点毎の計測データを画像処理データと
して出力する。一方、演算処理部は、前記各点毎の計測
データを用いてあらかじめ定められた補間計算を行い、
前記マトリクス状の各点の間に前記第１のピッチより小
さい第２のピッチの複数の補間位置を設定し、これらの
補間位置及び前記マトリクス状の各点における真の加工
中心位置を補正データとして補正データファイルを作成
する処理を行う。この補正データファイルを作成してか
ら、以後の実際のレーザ加工において、補正データファ
イルを参照して加工すべき位置の補正を行ったうえでレ
ーザ加工を行う。
しては、テストワークに対する加工を第１のピッチでマ
トリクス状の各点に行うようなテストデータを与えてテ
スト加工を行う。画像処理装置は、このテスト加工によ
る加工後の加工領域を撮像し、前記マトリクス状の各点
における加工中心位置及び真の加工中心位置からのずれ
量を計測して、各点毎の計測データを画像処理データと
して出力する。一方、演算処理部は、前記各点毎の計測
データを用いてあらかじめ定められた補間計算を行い、
前記マトリクス状の各点の間に前記第１のピッチより小
さい第２のピッチの複数の補間位置を設定し、これらの
補間位置及び前記マトリクス状の各点における真の加工
中心位置を補正データとして補正データファイルを作成
する処理を行う。この補正データファイルを作成してか
ら、以後の実際のレーザ加工において、補正データファ
イルを参照して加工すべき位置の補正を行ったうえでレ
ーザ加工を行う。
【００２０】以下に詳しく説明する。補正に際しては、
テストワークをＸ−Ｙステージ上にセットし、図１
（ａ）に示すように、このテストワークに直径０．１ｍ
ｍ程度の穴あけ加工を第１の一定ピッチ、例えば、３ｍ
ｍでマトリクス状に行うように加工データを与えてテス
ト加工を行う。このテスト加工の間、Ｘ−Ｙステージは
固定されている。図１（ａ）において、白い丸は加工さ
れた穴を示すが、前述したピンクッション歪みとリニア
リティ歪みとにより、真の加工点からずれを生じている
ものとする。
テストワークをＸ−Ｙステージ上にセットし、図１
（ａ）に示すように、このテストワークに直径０．１ｍ
ｍ程度の穴あけ加工を第１の一定ピッチ、例えば、３ｍ
ｍでマトリクス状に行うように加工データを与えてテス
ト加工を行う。このテスト加工の間、Ｘ−Ｙステージは
固定されている。図１（ａ）において、白い丸は加工さ
れた穴を示すが、前述したピンクッション歪みとリニア
リティ歪みとにより、真の加工点からずれを生じている
ものとする。
【００２１】テスト加工終了後、Ｘ−Ｙステージを移動
させて、画像処理装置によりテストワークの加工領域を
撮像する。画像処理装置では、テスト加工用のデータ、
すなわち加工位置を示すデータを受けると共に、得られ
た画像に周知の画像処理を行い、加工された穴の中心位
置を加工点毎に検出し、加工位置を示すデータを用いて
本来の位置、すなわち真の位置からのずれ量を計測す
る。
させて、画像処理装置によりテストワークの加工領域を
撮像する。画像処理装置では、テスト加工用のデータ、
すなわち加工位置を示すデータを受けると共に、得られ
た画像に周知の画像処理を行い、加工された穴の中心位
置を加工点毎に検出し、加工位置を示すデータを用いて
本来の位置、すなわち真の位置からのずれ量を計測す
る。
【００２２】演算処理部では、画像処理装置で得られた
計測データを用いて以下の補間計算を行う。計測データ
として、Ｎ個のデータ（ｘ0 ，ｙ0 ），（ｘ1 ，
ｙ1 ），（ｘ2 ，ｙ2 ），…，（ｘN-1 ，ｙN-1 ）があ
るものとする。
計測データを用いて以下の補間計算を行う。計測データ
として、Ｎ個のデータ（ｘ0 ，ｙ0 ），（ｘ1 ，
ｙ1 ），（ｘ2 ，ｙ2 ），…，（ｘN-1 ，ｙN-1 ）があ
るものとする。
【００２３】演算処理部は、はじめに、Ｂ型スプライン
補間計算により、マトリクス状の各加工点を通るライン
をスプライン補間し、各加工点の間であってＸ軸方向及
びＹ軸方向に複数の補間位置を一次算出点として設定す
る。これを図１（ｂ）に黒い丸で示す。次に、演算処理
部は、Ｂ型スプライン補間計算により、マトリクス状の
各加工点以外の点を通るラインをＸ軸方向とＹ軸方向と
からスプライン補間し、一次算出点の間であってＸ軸方
向及びＹ軸方向に複数の補間位置を二次算出点として設
定する。これを図１（ｃ）に黒い丸で示す。
補間計算により、マトリクス状の各加工点を通るライン
をスプライン補間し、各加工点の間であってＸ軸方向及
びＹ軸方向に複数の補間位置を一次算出点として設定す
る。これを図１（ｂ）に黒い丸で示す。次に、演算処理
部は、Ｂ型スプライン補間計算により、マトリクス状の
各加工点以外の点を通るラインをＸ軸方向とＹ軸方向と
からスプライン補間し、一次算出点の間であってＸ軸方
向及びＹ軸方向に複数の補間位置を二次算出点として設
定する。これを図１（ｃ）に黒い丸で示す。
【００２４】このようにして、図１（ａ）のマトリクス
状の各点の第１のピッチよりも小さい第２のピッチでマ
トリクス状に補間位置が設定される。
状の各点の第１のピッチよりも小さい第２のピッチでマ
トリクス状に補間位置が設定される。
【００２５】このようなＢ型スプライン補間計算により
補間位置を設定するために、演算処理部は、以下の数式
１を用いて上記Ｎ個のデータを通る補正曲線を算出す
る。
補間位置を設定するために、演算処理部は、以下の数式
１を用いて上記Ｎ個のデータを通る補正曲線を算出す
る。
【００２６】
【数１】
【００２７】なお、Ｂi,k (x) の漸化式は、以下の数式
２により表される。
２により表される。
【００２８】
【数２】
【００２９】演算処理部は、上記のようにして得た第２
のピッチのすべての点の位置データを補正データとして
補正データファイルを作成して記憶装置に格納する。こ
の補正データファイルによる補正データは、以後に行わ
れる実際の加工位置を示すために入力される加工データ
を補正するために用いられる。すなわち、加工データは
Ｘ−Ｙ座標系で表されており、演算処理部は、実際の加
工位置を示すための加工データが入力されると、補正デ
ータファイルを参照して各加工点の位置を示す加工デー
タに補正データに基づく補正を加えて、補正したデータ
に基づいて一対のガルバノスキャナの角度制御を行う。
のピッチのすべての点の位置データを補正データとして
補正データファイルを作成して記憶装置に格納する。こ
の補正データファイルによる補正データは、以後に行わ
れる実際の加工位置を示すために入力される加工データ
を補正するために用いられる。すなわち、加工データは
Ｘ−Ｙ座標系で表されており、演算処理部は、実際の加
工位置を示すための加工データが入力されると、補正デ
ータファイルを参照して各加工点の位置を示す加工デー
タに補正データに基づく補正を加えて、補正したデータ
に基づいて一対のガルバノスキャナの角度制御を行う。
【００３０】加工データに対する補正は、図６を参照し
て、例えば加工データとしてＡ点の座標データが与えら
れた場合、この加工データに対する補正量は、Ｘ軸成分
ΔＸ、Ｙ軸成分ΔＹについて以下の数式３、４を用いて
算出される。
て、例えば加工データとしてＡ点の座標データが与えら
れた場合、この加工データに対する補正量は、Ｘ軸成分
ΔＸ、Ｙ軸成分ΔＹについて以下の数式３、４を用いて
算出される。
【００３１】
【数３】
【００３２】
【数４】
【００３３】なお、図６中の白丸は、第２のピッチの補
間位置を示す。
間位置を示す。
【００３４】本形態による補正方式では、例えば５ｍｍ
ピッチでのテスト加工で、一辺が５０ｍｍ程度の加工領
域に対する補正が可能であり、補正に要する時間は５分
程度で済む。しかも、補間位置を含む複数の点から補正
曲線を算出するので、計測誤差があってもこの誤差はフ
ィルタリングされ、補正精度は１０μｍ程度まで向上す
る。
ピッチでのテスト加工で、一辺が５０ｍｍ程度の加工領
域に対する補正が可能であり、補正に要する時間は５分
程度で済む。しかも、補間位置を含む複数の点から補正
曲線を算出するので、計測誤差があってもこの誤差はフ
ィルタリングされ、補正精度は１０μｍ程度まで向上す
る。
【００３５】なお、本発明は、プリント基板への穴あけ
加工の他に、グリーンシート等のセラミックス素材への
穴あけあるいはマーキング加工や、電子部品へのマーキ
ング加工を行うレーザ加工装置にも適用可能である。
加工の他に、グリーンシート等のセラミックス素材への
穴あけあるいはマーキング加工や、電子部品へのマーキ
ング加工を行うレーザ加工装置にも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば補正に要する時間が従来のティーチング方式に比べて
大幅に短縮され、また補正精度を向上させることができ
る。
ば補正に要する時間が従来のティーチング方式に比べて
大幅に短縮され、また補正精度を向上させることができ
る。
【００３７】ができる。
【図１】本発明による加工位置ずれ補正方式を説明する
ための図である。
ための図である。
【図２】本発明が適用されるレーザ加工装置のうち、ガ
ルバノスキャナとｆθレンズの作用を説明するための図
である。
ルバノスキャナとｆθレンズの作用を説明するための図
である。
【図３】ガルバノスキャナによるピンクッション歪みを
説明するための図である。
説明するための図である。
【図４】ｆθレンズによるリニアリティ歪みを説明する
ための図である。
ための図である。
【図５】図３のピンクッション歪みと図４のリニアリテ
ィ歪みとの合成歪みを説明するための図である。
ィ歪みとの合成歪みを説明するための図である。
【図６】本発明による加工データに対する補正を説明す
るための図である。
るための図である。
４０ 第１のガルバノスキャナ ４１、５１ ガルバノ駆動系 ４２、５２ スキャンミラー ５０ 第２のガルバノスキャナ ６０ ｆθレンズ ７０ ワーク ７１ 加工領域
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ発振器からのパルス状のレーザ光
を、ワーク面上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に振らせ
るための一対のガルバノスキャナと、 該一対のガルバノスキャナからのレーザ光を前記ワーク
面に対して垂直に照射するためのｆθレンズと、 前記ワークに対する加工後の加工領域を撮像してあらか
じめ定められた画像処理を行う画像処理手段と、 該画像処理手段による画像処理データを用いてあらかじ
め定められた補正演算を行い補正データを得るための演
算処理手段とを備え、 前記補正データを得るに際しては、テスト用のワークに
対するテスト加工を第１のピッチでマトリクス状の各点
に行うようなテストデータを与えて行い、 前記画像処理手段は、該テスト加工後の加工領域を撮像
し、前記マトリクス状の各点における加工中心位置及び
真の加工中心位置からのずれ量を計測して、各点毎の計
測データを前記画像処理データとして出力し、 前記演算処理手段は、前記各点毎の計測データを用いて
あらかじめ定められた補間計算を行い、前記マトリクス
状の各点の間に前記第１のピッチより小さい第２のピッ
チの複数の補間位置を設定し、これらの補間位置及び前
記マトリクス状の各点における真の加工中心位置を補正
データとして補正データファイルを作成する処理を行
い、 以後の実際のレーザ加工においては、前記補正データフ
ァイルを参照して加工すべき位置の補正を行ったうえで
レーザ加工を行うことを特徴とするレーザ加工装置の加
工位置ずれ補正方式。 - 【請求項２】 請求項１記載の加工位置ずれ補正方式に
おいて、前記加工位置ずれ補正は、前記一対のガルバノ
スキャナにおけるピンクッション歪みに起因する加工位
置ずれと、前記ｆθレンズにおけるリニアリティ歪みに
起因する加工位置ずれとを補正するためのものであるこ
とを特徴とするレーザ加工装置の加工位置ずれ補正方
式。 - 【請求項３】 請求項１あるいは２記載の加工位置ずれ
補正方式において、前記演算処理手段は、Ｂ型スプライ
ン補間計算により、はじめに前記マトリクス状の各点の
間であってＸ軸方向及びＹ軸方向に複数の補間位置を一
次算出点として設定し、次に、設定された一次算出点の
間であってＸ軸方向及びＹ軸方向に複数の補間位置を二
次算出点として設定することにより、前記第１のピッチ
よりも小さい前記第２のピッチでマトリクス状に補間位
置が設定されることを特徴とするレーザ加工装置の加工
位置ずれ補正方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114674A JPH10301052A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | レーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式 |
| CN98101803A CN1200315A (zh) | 1997-05-02 | 1998-04-29 | 加工位置校正装置 |
| KR1019980015444A KR19980086670A (ko) | 1997-05-02 | 1998-04-30 | 가공위치 보정장치 |
| TW087106766A TW353143B (en) | 1997-05-02 | 1998-05-01 | Working position correcting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114674A JPH10301052A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | レーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10301052A true JPH10301052A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14643784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9114674A Pending JPH10301052A (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | レーザ加工装置の加工位置ずれ補正方式 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10301052A (ja) |
| KR (1) | KR19980086670A (ja) |
| CN (1) | CN1200315A (ja) |
| TW (1) | TW353143B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263810A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sunx Ltd | レーザ加工方法、並びにレーザ加工装置 |
| US7378632B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image pickup apparatus using the same |
| JP2009066641A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Murata Mfg Co Ltd | レーザ加工におけるレーザ照射位置の補正方法 |
| US7820940B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-10-26 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Laser engraving mechanism and engraving method of using the same |
| KR101103926B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2012-01-12 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 레이저 가공 장치 |
| JP2016087660A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| DE112008003863B4 (de) * | 2008-05-16 | 2017-04-13 | Harmonic Drive Systems Inc. | Verfahren zum Erzeugen eines Antriebsmusters für ein Galvano-Scannersystem |
| JP2022073644A (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-17 | 本田技研工業株式会社 | 加工方法及び加工装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6586707B2 (en) * | 2000-10-26 | 2003-07-01 | Xsil Technology Limited | Control of laser machining |
| JP5219623B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2013-06-26 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工制御装置およびレーザ加工装置 |
| CN101508055B (zh) * | 2009-03-10 | 2012-04-25 | 深圳众为兴技术股份有限公司 | 一种激光加工校正方法 |
| CN104266570B (zh) * | 2014-08-15 | 2017-02-15 | 上海理工大学 | 圆盘式多工位机床的工位轴心精度测量及调整方法 |
| CN106881525B (zh) * | 2015-12-15 | 2019-06-18 | 新代科技股份有限公司 | 激光加工控制***及其控制方法 |
| CN108803011A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-11-13 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种图像矫正方法及光纤扫描成像设备 |
| CN110064851B (zh) * | 2019-05-29 | 2020-04-28 | 佛山市宏石激光技术有限公司 | 一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法 |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP9114674A patent/JPH10301052A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-29 CN CN98101803A patent/CN1200315A/zh active Pending
- 1998-04-30 KR KR1019980015444A patent/KR19980086670A/ko active IP Right Grant
- 1998-05-01 TW TW087106766A patent/TW353143B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263810A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sunx Ltd | レーザ加工方法、並びにレーザ加工装置 |
| US7378632B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image pickup apparatus using the same |
| US7820940B2 (en) * | 2006-12-29 | 2010-10-26 | Shenzhen Futaihong Precision Industry Co., Ltd. | Laser engraving mechanism and engraving method of using the same |
| JP2009066641A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Murata Mfg Co Ltd | レーザ加工におけるレーザ照射位置の補正方法 |
| DE112008003863B4 (de) * | 2008-05-16 | 2017-04-13 | Harmonic Drive Systems Inc. | Verfahren zum Erzeugen eines Antriebsmusters für ein Galvano-Scannersystem |
| KR101103926B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2012-01-12 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 레이저 가공 장치 |
| JP2016087660A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | ビアメカニクス株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| JP2022073644A (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-17 | 本田技研工業株式会社 | 加工方法及び加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW353143B (en) | 1999-02-21 |
| CN1200315A (zh) | 1998-12-02 |
| KR19980086670A (ko) | 1998-12-05 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041208 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050302 |