專利名稱：激光加工設(shè)備、加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法以及計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光加工設(shè)備、 一種加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法以及一 種計(jì)算機(jī)程序，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種當(dāng)激光加工設(shè)備產(chǎn)生用來(lái) 控制激光加工的加工數(shù)據(jù)時(shí)使用戶在待加工物品上指定加工位置的 改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
圖20是示出了傳統(tǒng)激光加工設(shè)備101的示意結(jié)構(gòu)的視圖。用于 根據(jù)用戶操作來(lái)產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1以及利用激光 光束L照射工件ff的激光標(biāo)記器2構(gòu)成了激光加工設(shè)備101。激光標(biāo) 記器2進(jìn)一步由用于在作為待加工物品的工件W上掃描激光光束L 的標(biāo)記器頭21以及用于根據(jù)來(lái)自加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的加工數(shù)據(jù)對(duì) 標(biāo)記器頭21執(zhí)行操作控制的標(biāo)記器控制器22構(gòu)成。在利用加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1來(lái)產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)時(shí)，用戶需要把工 件W上將被激光光束L照射的加工位置指明為由標(biāo)記器頭21產(chǎn)生的 激光光束L的掃描角度。然而，用戶的目的是在工件W上的指定部分 上執(zhí)行激光加工，并且精確地指定與所指明的部分相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記器頭 21的掃描角度并不容易。因此，在傳統(tǒng)的加工設(shè)備中，實(shí)際地執(zhí)行工件W的激光加工、 以視覺(jué)方式檢查加工結(jié)果、以及精細(xì)地調(diào)整加工位置的任務(wù)重復(fù)進(jìn) 行。也就是說(shuō)，加工位置是通過(guò)試錯(cuò)方式來(lái)指定的，因此創(chuàng)建加工數(shù) 據(jù)時(shí)的工作效率并不令人滿意。一種用于利用可見(jiàn)光束照射工件W的設(shè)備被認(rèn)為是一種不存在 這些問(wèn)題的激光加工設(shè)備。圖21是示出了現(xiàn)有技術(shù)中的改進(jìn)的激光 加工設(shè)備的一個(gè)示例的視圖，其中示出了激光標(biāo)記器2的結(jié)構(gòu)。激光 振蕩部分211所產(chǎn)生的激光光束依次通過(guò)擴(kuò)束器212、聚光器213、 半反射鏡214以及掃描部分215，隨后激光光束照射工件W。激光光 束L的掃描角度由掃描部分215控制。光源217所產(chǎn)生的可見(jiàn)光束通 過(guò)半反射鏡214并與激光光束的光路結(jié)合，此后與激光光束完全一 樣，可見(jiàn)光束通過(guò)掃描部分215并照射工件W。在該激光加工設(shè)備中，用可見(jiàn)光通過(guò)激光光束的光路照射工件 W，可以很容易地指出工件W上的實(shí)際位置和標(biāo)記器頭21的掃描角度 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。也就是說(shuō)，可見(jiàn)光束的光斑與工件W上將要執(zhí)行激 光加工的指定部分重合，從而能獲得該點(diǎn)處的標(biāo)記器頭21的掃描角 度。與需要進(jìn)行試錯(cuò)的設(shè)備相比較而言，采用可見(jiàn)光束的激光加工 設(shè)備在創(chuàng)建加工數(shù)據(jù)時(shí)的工作效率大大提高。然而，需要執(zhí)行這樣的 任務(wù)，S卩，通過(guò)在以視覺(jué)方式檢査工件W上的可見(jiàn)光斑點(diǎn)的同時(shí)改變 掃描角度來(lái)使得可見(jiàn)光斑點(diǎn)與工件W上所指明的位置處于同一位置； 并且需要進(jìn)一步改進(jìn)工作效率。此外，光斑直徑造成的誤差以及以視 覺(jué)方式進(jìn)行檢查造成的誤差是不可避免的，因此，對(duì)加工位置的精度 的提高有限。因此，考慮利用照相機(jī)對(duì)工件W拍照，并且利用所拍攝的圖像 來(lái)指定加工位置。例如，如果可以在所拍攝的圖像上指定加工位置， 那么就可以直接指定工件W上將進(jìn)行激光加工的具體部分，從而認(rèn)為 可用性較高。但是，在從照相機(jī)輸出的拍攝圖像中，激光光束的掃描 區(qū)域的中間部分的失真相對(duì)較小，但是由于光學(xué)系統(tǒng)等的光程差和色 差，會(huì)在邊緣部分出現(xiàn)不容忽視的失真。例如，圖22示出了掃描區(qū) 域的中間部分的拍攝圖像，其失真相對(duì)較小。圖23是掃描區(qū)域的邊 緣部分的拍攝圖像，其中發(fā)現(xiàn)了較大失真。此外，在一張拍攝圖像中 也能發(fā)現(xiàn)失真的差異，即使在掃描區(qū)域中部的拍攝圖像中，該拍攝圖 像的邊緣部分也比中部的失真更大。所以，即使在拍攝圖像上指定了 位置，也不能很精確地指定與相關(guān)位置相對(duì)應(yīng)的掃描角度。已經(jīng)提出了在激光加工設(shè)備中安裝用于對(duì)工件W拍照的照相機(jī) (例如，日本未審查專利公開(kāi)No. 1-162591和日本未審查專利公開(kāi) No. 6-79479)。日本未審查專利公開(kāi)No. 1-162591中描述的激光加工
設(shè)備包括一個(gè)利用激光束的光路的照相機(jī)，其中利用該照相機(jī)拍攝參 考光束而不是工件W,并且根據(jù)拍攝圖像上的參考位置和拍攝圖像上 的參考光束位置的移動(dòng)量來(lái)獲取光束掃描器的校正量。也就是說(shuō)，照 相機(jī)用于對(duì)光束掃描器的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，而不是用來(lái)獲取用于在用戶 所希望的工件W上的特定部分進(jìn)行激光加工的掃描角度。日本未審查專利公開(kāi)No. 6-79479中描述的激光加工設(shè)備利用照 相機(jī)對(duì)工件W進(jìn)行拍攝，根據(jù)所拍攝圖像獲取相對(duì)于正常工件W位置 的偏移和斜度，并且對(duì)事先給出的激光光束的掃描角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。也 就是，在正常位置布置工件W時(shí)的激光光束掃描角度是已知的，并且 在已知的掃描角度的基礎(chǔ)上根據(jù)工件的位移來(lái)對(duì)掃描角度進(jìn)行自動(dòng) 精調(diào)。所以，沒(méi)有獲取與工件W上用戶希望執(zhí)行激光掃描的特定位置 相對(duì)應(yīng)的加工角度。發(fā)明內(nèi)容如上所述，在創(chuàng)建用于激光光束的掃描控制的加工數(shù)據(jù)時(shí)，用 戶需要將物品上待加工的加工位置指定為激光加工設(shè)備的掃描角度， 并且指定這種加工位置的任務(wù)并不簡(jiǎn)單。并且，在傳統(tǒng)方法中，加工 位置的精確度的提高是有限的。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種激光加工設(shè)備，其能夠快 速且容易地創(chuàng)建用于激光光束的掃描控制的加工數(shù)據(jù)。另一個(gè)目的是 提供一種能夠創(chuàng)建高精度加工數(shù)據(jù)的激光加工設(shè)備。另一個(gè)目的是提供一種加工數(shù)據(jù)的產(chǎn)生方法，其能夠快速且容 易地創(chuàng)建用于激光光束的掃描控制的加工數(shù)據(jù)，或者能夠創(chuàng)建高精度 的加工數(shù)據(jù)。又一個(gè)目的是提供一種計(jì)算機(jī)程序，用于使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生 加工數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的激光加工設(shè)備涉及這樣一種激光加工設(shè)備，其包 括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激光光束源以及用于根據(jù)加工圖案用激光光 束的光軸進(jìn)行二維掃描的掃描部分，并且該激光加工設(shè)備在位于激光 光束掃描區(qū)域中的待加工物品上執(zhí)行激光加工，該激光加工設(shè)備還具 有以下結(jié)構(gòu)。光加工設(shè)備被構(gòu)建成包括用于顯示與掃描 區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維設(shè)置平面的設(shè)置顯示部分；用于在所 述設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中加工圖案的布置的圖案布置指定部分； 用于控制所述掃描部分以便使得激光光束的光軸基本上重合于掃描 區(qū)域中對(duì)應(yīng)于加工圖案參考點(diǎn)的位置的掃描控制部分；布置在掃描部 分的激光光束源一側(cè)的拍攝部分，該拍攝部分包括與激光光束的光軸 基本同軸的光接收軸，所述拍攝部分用于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的待加 工物品的至少一部分，其中激光光束的光軸基本上重合于參考點(diǎn)；以 及用于顯示由拍攝部分所拍攝的拍攝圖像以及所述拍攝圖像上的光 接收軸的位置的拍攝圖像顯示部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，用戶可利用圖案布置指定部分將加工圖案布置在 設(shè)置平面上，并且可以利用設(shè)置顯示部分檢查布置狀態(tài)。掃描控制部 分控制掃描部分以使得激光光束的光軸基本上重合于對(duì)應(yīng)于加工圖 案參考點(diǎn)的位置，并且在這種情況下，拍攝部分所拍攝的拍攝圖像與 光接收軸的位置一起被顯示在拍攝圖像顯示部分上。拍攝部分的光接收軸與激光光束的光軸基本同軸，并且拍攝圖 像上的光接收軸的位置對(duì)應(yīng)于設(shè)置平面上所指定的參考點(diǎn)。也就是 說(shuō)，通過(guò)將設(shè)置平面上的參考點(diǎn)的位置指定為加工位置來(lái)利用激光光 束照射由光接收軸所指出的工件的位置。隨后，用戶可以檢査加工圖 案和待加工物品之間的位置關(guān)系。例如，可以通過(guò)在觀看拍攝圖像顯 示部分的同時(shí)在設(shè)置平面上確定加工圖案的布置來(lái)快速且容易地指 定待加工物品上的加工位置。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第二方面的激光加工設(shè)備，其 中在所述設(shè)置平面上顯示用于對(duì)所述加工圖案的布置進(jìn)行指定的加 工區(qū)域；并且所述參考點(diǎn)是所述加工區(qū)域的特征點(diǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可 以針對(duì)加工區(qū)域的特征點(diǎn)來(lái)在拍攝圖像上檢査與加工區(qū)域的特征點(diǎn) 相對(duì)應(yīng)的待加工物品上的位置。因此，可以在設(shè)置平面上容易且精確 地布置加工圖案。例如，直角三角形、圓形、扇形、直線形、圓弧、 圓點(diǎn)等可被用作加工圖案，并且頂點(diǎn)、重心、圓心、側(cè)邊中點(diǎn)等可被 用作特征點(diǎn)。
除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第三方面的激光加工設(shè)備，所 述加工區(qū)域是矩形區(qū)域，并且所述參考點(diǎn)是所述矩形區(qū)域的一個(gè)頂 點(diǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)加工區(qū)域是矩形區(qū)域時(shí)，可以容易而精確地布置 加工圖案。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第四方面的激光加工設(shè)備，所 述設(shè)置顯示部分在所述設(shè)置平面上顯示所述參考點(diǎn)的位置。根據(jù)該結(jié) 構(gòu)，用戶可以在設(shè)置平面上識(shí)別出參考點(diǎn)的位置。例如，所顯示的加 工區(qū)域具有指示外部邊緣的線，其中，如果參考點(diǎn)是外部邊緣的點(diǎn)， 那么其顏色和顏色深淺不同于線，或者經(jīng)過(guò)參考點(diǎn)的線的類型是不同 的，從而以視覺(jué)可識(shí)別的方式顯示參考點(diǎn)。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第五方面的激光加工設(shè)備，與 所述拍攝部分的光接收軸相對(duì)應(yīng)的位置基本上是所述拍攝圖像顯示 部分所顯示的拍攝圖像的中間。光接收軸不是必須基本上處于拍攝圖 像的中間，只是該結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步提高可使用性。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第六方面的激光加工設(shè)備，所 述拍攝部分包括二維成像元件，其中大量光接收元件排列在所述二維 成像元件中以使得所述光接收軸基本處于中間。例如，拍攝部分不是 必須為二維成像元件，它可以是一維成像元件，只是該結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一 步提高可使用性。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第七方面的激光加工設(shè)備，所 述拍攝圖像是所述待加工物品的至少一部分的放大圖像。根據(jù)該結(jié) 構(gòu)，可以在觀看放大圖像的同時(shí)對(duì)準(zhǔn)加工圖案，并且可以以眼睛所不 能實(shí)現(xiàn)的較高精度進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第八方面的激光加工設(shè)備，掃 描控制部分控制所述掃描部分，并且所述拍攝部分根據(jù)操作進(jìn)行拍 攝。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在執(zhí)行用戶操作時(shí)，在拍攝圖像上可以實(shí)時(shí)反映該 操作。因此，用戶可以在觀看拍攝圖像的同時(shí)執(zhí)行各種操作。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第九方面的激光加工設(shè)備，當(dāng) 所述加工圖案的指定布置改變時(shí)，所述掃描控制部分控制所述掃描部 分，并且所述拍攝部分進(jìn)行拍攝。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在改變加工圖案的布
置時(shí)，在拍攝圖像上可以實(shí)時(shí)反映該變換。因此，用戶可以在觀看拍 攝圖像的同時(shí)調(diào)節(jié)加工圖案的布置。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第十方面的激光加工設(shè)備，所 述設(shè)置平面中布置著多個(gè)加工圖案；并且，當(dāng)指定所述加工圖案之一 時(shí)，所述掃描控制部分控制所述掃描部分，并且所述拍攝部分進(jìn)行拍 攝。除了上述結(jié)構(gòu)之外，本發(fā)明第十一方面的激光加工設(shè)備被構(gòu)建 成進(jìn)一步包括參考點(diǎn)指定部分，用于將所述設(shè)置平面上的參考點(diǎn)指定 為關(guān)于所述加工圖案的相對(duì)位置。除了上述結(jié)構(gòu)之外，本發(fā)明第十二方面的激光加工設(shè)備被構(gòu)成 成進(jìn)一步包括加工圖案指定部分，用于指定加工圖案。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第十三方面的激光加工設(shè)備， 所述加工位置指定部分在所述設(shè)置平面上平行移動(dòng)所述加工圖案。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第十四方面的激光加工設(shè)備， 所述加工位置指定部分以不同于所述參考點(diǎn)的預(yù)定點(diǎn)作為旋轉(zhuǎn)中心 來(lái)在所述設(shè)置平面上旋轉(zhuǎn)所述加工圖案。除了上述結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)本發(fā)明第十五方面的激光加工設(shè)備， 所述掃描控制部分通過(guò)執(zhí)行包括對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鏡像在內(nèi)的坐 標(biāo)系變換處理來(lái)由所述參考點(diǎn)在設(shè)置平面中的位置獲取在掃描區(qū)域 中的位置；并且所述拍攝圖像顯示部分顯示一個(gè)與對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 或鏡像相對(duì)應(yīng)的變換處理之后的拍攝圖像。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，加工圖案在 設(shè)置平面上的移動(dòng)方向可與拍攝圖像上光接收軸的移動(dòng)方向相一致。根據(jù)本發(fā)明第十六方面的激光加工方法涉及一種加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生 方法，該方法用于產(chǎn)生在激光加工設(shè)備中用于控制激光加工的加工數(shù) 據(jù)，所述激光加工設(shè)備包括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激光光束源以及用于 根據(jù)加工圖案用激光光束的光軸進(jìn)行二維掃描的掃描部分，該激光加 工設(shè)備在位于激光光束的掃描區(qū)域中的待加工物品上執(zhí)行激光加工， 所述激光加工設(shè)備還包括拍攝部分，該拍攝部分被布置在掃描部分的 激光光束源一側(cè)，該拍攝部分包括與激光光束的光軸基本同軸的光接 收軸，所述拍攝部分用于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的待加工物品的至少一
部分，其中激光光束的光軸基本上重合于參考點(diǎn)，所述激光加工設(shè)備 還包括用于顯示由拍攝部分所拍攝的拍攝圖像以及所述拍攝圖像上 的光接收軸的位置的拍攝圖像顯示部分，所述方法包括以下步驟設(shè) 置及顯示步驟，顯示與掃描區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維設(shè)置平 面；圖案布置指定步驟，在設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中的加工圖案的 布置；參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生用來(lái)控制掃描部分以使得激光光 束的光軸基本上重合于掃描區(qū)域中與加工圖案的參考點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位 置的參考掃描數(shù)據(jù)；以及加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，根據(jù)布置在設(shè)置平面上 的加工圖案產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明第十七方面的計(jì)算機(jī)程序涉及一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí) 行加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的計(jì)算機(jī)程序，該加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法用于產(chǎn)生在 激光加工設(shè)備中用于控制激光加工的加工數(shù)據(jù)，所述激光加工設(shè)備包 括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激光光束源以及用于根據(jù)加工圖案用激光光 束的光軸進(jìn)行二維掃描的掃描部分，該激光加工設(shè)備在位于激光光束 的掃描區(qū)域中的待加工物品上執(zhí)行激光加工，所述激光加工設(shè)備還包 括拍攝部分，該拍攝部分被布置在掃描部分的激光光束源一側(cè)，該拍 攝部分包括與激光光束的光軸基本同軸的光接收軸，所述拍攝部分用 于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的待加工物品的至少一部分，其中激光光束的 光軸基本上重合于參考點(diǎn)，所述激光加工設(shè)備還包括用于顯示由拍攝 部分所拍攝的拍攝圖像以及所述拍攝圖像上的光接收軸的位置的拍 攝圖像顯示部分，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟設(shè)置及顯 示步驟，顯示與掃描區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維設(shè)置平面；圖案 布置指定步驟，在設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中的加工圖案的布置；參 考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生用來(lái)控制掃描部分以使得激光光束的光軸 基本上重合于掃描區(qū)域中對(duì)應(yīng)于加工圖案參考點(diǎn)的位置的參考掃描 數(shù)據(jù)；以及加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，根據(jù)布置在設(shè)置平面上的加工圖案產(chǎn) 生加工數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，提供了能夠快速且容易地創(chuàng)建用于對(duì)激光光束進(jìn) 行掃描控制的加工數(shù)據(jù)的激光加工設(shè)備。此外，提供了能夠以較高精 度創(chuàng)建加工數(shù)據(jù)的激光加工設(shè)備。
并且，提供了能夠快速且容易地創(chuàng)建用于對(duì)激光光束進(jìn)行掃描 控制的加工數(shù)據(jù)并且能夠以較高精度創(chuàng)建加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生 方法。此外，提供了一種用于致使計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工數(shù)據(jù)的產(chǎn)生的計(jì)算 機(jī)程序。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的示 意結(jié)構(gòu)的示例視圖；圖2是示出了圖1中的激光標(biāo)記器2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示例的框圖， 其中示出了標(biāo)記器頭21和標(biāo)記器控制器22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖3是示出了標(biāo)記器頭21內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4是示出了顯示在拍攝圖像監(jiān)控器3上的拍攝圖像的一個(gè)示 例的視圖；圖5是示出了由加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1顯示的設(shè)置屏幕10的一個(gè) 示例的視圖；圖6示出了在選擇了用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)布置指定區(qū)域12 中的顯示示例；圖7是示出了在圖6的情況中拍攝圖像監(jiān)控器3的顯示示例的視圖；圖8示出了在選擇了用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)布置指定區(qū)域12 中的顯示示例；圖9是示出了在圖8的情況中拍攝圖像監(jiān)控器3的顯示示例的視圖；圖IO示出了在圖6至圖9所示的加工圖案的位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào) 節(jié)之后執(zhí)行激光加工的結(jié)果；圖ll是示出了加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的主要部分的一種結(jié)構(gòu)示例 的框圖；圖12是示出了設(shè)置平面和掃描區(qū)域的通用坐標(biāo)系的說(shuō)明圖； 圖13是構(gòu)成了根據(jù)第二實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的加工數(shù)據(jù) 產(chǎn)生裝置1的主要部分的一種結(jié)構(gòu)示例的框圖； 圖H是由圖13的坐標(biāo)系變換部分135、 136進(jìn)行的坐標(biāo)系變換 處理的一個(gè)示例的說(shuō)明圖；圖15是示出了構(gòu)成了根據(jù)第二實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的激光標(biāo)記器2的一種結(jié)構(gòu)示例的框圖；圖16示出了由圖15的坐標(biāo)系變換部分225進(jìn)行的坐標(biāo)系變換 處理的一個(gè)示例；圖17示出了當(dāng)加工圖案為圓弧形時(shí)的加工目標(biāo)120的一個(gè)示例；圖18示出了當(dāng)加工圖案為直線形時(shí)的加工目標(biāo)120的一個(gè)示例；圖19示出了當(dāng)加工圖案為排列在圓弧形中的字符串時(shí)的加工目 標(biāo)120的一個(gè)示例；圖20是示出了傳統(tǒng)激光加工設(shè)備101的示意結(jié)構(gòu)的視圖；圖21是示出了現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)的激光加工設(shè)備的一個(gè)示例的視 圖，其中示出了激光標(biāo)記器2的結(jié)構(gòu)；圖22是示出了掃描區(qū)域的中部的拍攝圖像的一個(gè)示例的視圖；以及圖23是示出了掃描區(qū)域的邊緣部分的拍攝圖像的一個(gè)示例的視圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的示 意結(jié)構(gòu)示例的視圖。由用于產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1、用 于利用激光光束L照射工件W的激光標(biāo)記器2、以及用于顯示激光標(biāo) 記器2所拍攝的工件W的拍攝圖像的拍攝圖像監(jiān)控器3構(gòu)成了激光加 工設(shè)備100。激光標(biāo)記器2進(jìn)一步由用于掃描激光光束L的標(biāo)記器頭 21以及用于根據(jù)來(lái)自加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的加工數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行對(duì)標(biāo)記 器頭21的操作控制的標(biāo)記器控制器22構(gòu)成。在傳統(tǒng)的激光加工設(shè)備中，在通過(guò)觀察工件W來(lái)檢查加工圖案
是否形成在用戶所希望的工件W的特定部分上的同時(shí)，產(chǎn)生了加工數(shù) 據(jù)。另一方面，在根據(jù)本實(shí)施例的激光加工設(shè)備100中，布置了用于 顯示工件W的拍攝圖像的拍攝圖像監(jiān)控器3，并且通過(guò)協(xié)同地操作加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1和拍攝圖像監(jiān)控器3來(lái)快速且容易地產(chǎn)生用于執(zhí)行所希望的激光加工的加工數(shù)據(jù)。此外，與傳統(tǒng)的激光加工設(shè)備相比較 而言，可以以令人滿意的精度來(lái)指定加工位置。下文中將描述這種激光加工設(shè)備100的細(xì)節(jié)。 (激光標(biāo)記器2)圖2是示出了圖1中的激光標(biāo)記器2的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示例的框圖， 其中示出了標(biāo)記器頭21和標(biāo)記器控制器22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。標(biāo)記器頭 21由激光振蕩部分211、擴(kuò)束器212、聚光器部分213、半反射鏡214、 掃描部分215以及照相機(jī)216構(gòu)成。激光振蕩部分211是一個(gè)激光光束產(chǎn)生部分，其包括激光催化 劑(laser catalyst)(未示出)，并且通過(guò)利用從標(biāo)記器控制器 22提供來(lái)的激光激發(fā)光束來(lái)激發(fā)激光介質(zhì)從而產(chǎn)生激光光束。激光 振蕩部分211還包括Q開(kāi)關(guān)(未示出)，并執(zhí)行脈沖振蕩以便通過(guò)Q 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通/關(guān)斷來(lái)間歇性地輸出激光光束。激光振蕩部分211所產(chǎn)生 的激光光束依次經(jīng)過(guò)擴(kuò)束器212、聚光器部分213、半反射鏡214、 以及掃描部分215，隨后激光光束照射工件W。擴(kuò)束器212包括布置在激光光束的光軸上的兩個(gè)透鏡。擴(kuò)束器 212通過(guò)改變兩個(gè)透鏡的相對(duì)距離來(lái)改變光軸方向上的激光光束L的 聚光位置。聚光器部分213包括用于將激光光束L聚集在工件W的表面上 的聚光器透鏡。構(gòu)成擴(kuò)束器212的透鏡可能還被用作聚光器透鏡，在 這種情況下，不需要單獨(dú)地布置聚光器部分213。在該示例中，聚光 器部分213被布置在擴(kuò)束器212和半反射鏡214之間，但也可以將聚 光器部分213布置在其它位置，例如掃描部分215的下游側(cè)(工件W掃描部分215是一種二維掃描部分，其由一對(duì)檢流計(jì)反射鏡25a 和25b、分別用于將檢流計(jì)反射鏡25a和25b保持在轉(zhuǎn)軸(turningaxis)上的檢流計(jì)電動(dòng)機(jī)26a和26b、以及用于對(duì)檢流計(jì)電動(dòng)機(jī)26a 和26b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的掃描控制部分27構(gòu)成。進(jìn)入掃描部分215的 激光光束被這對(duì)檢流計(jì)反射鏡25a和25b順序地反射，隨后朝向工件 W輸出。對(duì)每個(gè)檢流計(jì)電動(dòng)機(jī)26a、 26b進(jìn)行布置以使得轉(zhuǎn)軸彼此垂直， 其中通過(guò)控制附在各個(gè)轉(zhuǎn)軸上的檢流計(jì)反射鏡25a、 25b的角度來(lái)執(zhí) 行使掃描平面內(nèi)的激光光束的聚光位置改變的二維掃描。假設(shè)掃描平 面中彼此垂直的方向?yàn)閄方向和Y方向，根據(jù)檢流計(jì)反射鏡25a的角 度來(lái)在X方向上掃描激光光束，根據(jù)另一個(gè)檢流計(jì)反射鏡25b的角度 來(lái)在Y方向上掃描激光光束。掃描平面被定義為垂直于標(biāo)記器頭21 的參考軸的平面。參考軸是當(dāng)檢流計(jì)反射鏡25a、 25b的角度被設(shè)置 為預(yù)定參考角度時(shí)從掃描部分215輸出的激光光束的光軸。照相機(jī)216是用于使工件W成像的成像裝置，其包括成像元件 28和成像透鏡29。成像元件28是一種二維成像元件，其中以二維方 式排列著諸如CCD (電荷耦合器件)、CMO (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 之類的光接收元件，其中通過(guò)拍攝工件W而獲取的二維圖像被作為拍 攝圖像輸出至標(biāo)記器控制器22。進(jìn)入標(biāo)記器頭21的工件W的反射光 在相反的方向上順著激光光束的光路傳播，其中至少一部分通過(guò)半反 射鏡214并到達(dá)照相機(jī)216。照相機(jī)216接收到發(fā)送來(lái)的光從而拍攝 工件W。通過(guò)將照相機(jī)216布置成使成像透鏡29的光軸與激光光束的光 軸相一致，來(lái)使照相機(jī)216的光接收軸重合于工件W上激光光束的焦 點(diǎn)位置。也就是說(shuō)，照相機(jī)216的光接收軸與激光光軸在掃描部分 215的上游側(cè)上(即，在激光光束的光路上，相對(duì)于掃描部分215， 與工件W相反的側(cè)上)分離。因此，不管掃描部分215在XY方向上 的掃描如何，工件W上的激光光束的二維聚光位置總是與照相機(jī)216 的光接收軸重合，并且照相機(jī)216可拍攝包括激光光束L的聚光位置 在內(nèi)的工件W的表面圖像。照相機(jī)216僅需要能夠拍攝工件W的至少一個(gè)部分，而不需要 能夠同時(shí)拍攝整個(gè)工件W，并且不需要能夠同時(shí)拍攝激光光束L的整
個(gè)掃描部分。此外，希望在照相機(jī)216中布置變焦透鏡，以便按照用 戶指定的放大倍數(shù)來(lái)拍攝工件W，并輸出放大的圖像。此外，照相機(jī)216可能是一種用于在需要時(shí)產(chǎn)生靜止圖像的靜像照相機(jī)(still camera)，但是更希望它是一種通過(guò)周期性地進(jìn)行拍攝來(lái)產(chǎn)生移動(dòng)圖 像的攝影機(jī)。標(biāo)記器控制器22由激發(fā)光產(chǎn)生部分221、電源222、控制部分 223以及符號(hào)結(jié)合部分224構(gòu)成。來(lái)自電源222的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)激發(fā)光 產(chǎn)生部分221供電，激發(fā)光產(chǎn)生部分221產(chǎn)生激光激發(fā)光束。通過(guò)光 纖纜將激光激發(fā)光束發(fā)送至標(biāo)記器頭21的激光振蕩部分211。控制 部分223根據(jù)來(lái)自加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的控制數(shù)據(jù)來(lái)控制激發(fā)光產(chǎn)生 部分221以及標(biāo)記器頭21的激光振蕩部分211、擴(kuò)束器212、掃描部 分215和照相機(jī)216。符號(hào)結(jié)合部分224將表示照相機(jī)216的光接收 軸的位置的符號(hào)與標(biāo)記器頭21的照相機(jī)216所拍攝的拍攝圖像相結(jié) 合，并且將結(jié)合成的圖像輸出至拍攝圖像監(jiān)控器3。圖3是示出了標(biāo)記器頭21內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖。在該附圖中，示 出了圖2中的激光振蕩部分211、擴(kuò)束器212、半反射鏡214、掃描 部分215和照相機(jī)216,并且示出了固定反射鏡217和218。圖2中 的聚光器部分213與擴(kuò)束器212整體合并。從激光振蕩部分211發(fā)射的激光光束被固定反射鏡217以90° 反射并進(jìn)入擴(kuò)束器212，在擴(kuò)束器212中調(diào)節(jié)了束直徑之后，光線被 半反射鏡214以90°反射并進(jìn)入掃描部分215。進(jìn)入掃描部分215 的激光光束依次被一對(duì)檢流計(jì)反射鏡反射，并且該激光光束照射工件 W。另一方面，照相機(jī)216使其光接收軸被固定反射鏡218反射以 到達(dá)半反射鏡214，其中經(jīng)過(guò)半反射鏡傳播的光接收軸并入激光光束 的光路以便與被半反射鏡214反射的激光光束的光軸同軸。于是，如 果分別轉(zhuǎn)動(dòng)這對(duì)檢流計(jì)反射鏡并且用激光光束的光軸進(jìn)行二維掃描， 那么照相機(jī)216的光接收軸被類似地二維掃描，從而激光光束的光軸 與照相機(jī)216的光接收軸保持同軸。 (拍攝圖像監(jiān)控器3)
圖4是示出了顯示在拍攝圖像監(jiān)控器3上的拍攝圖像的一個(gè)示例的視圖。拍攝圖像監(jiān)控器3上顯示了激光標(biāo)記器2的照相機(jī)216 的拍攝圖像以及表示照相機(jī)216的光接收軸的光接收軸符號(hào)30。此 處，拍攝圖像上重疊并顯示了包括兩個(gè)正交直線30a、 30b的交叉符 號(hào)，位于拍攝圖像中間的交叉符號(hào)的交叉點(diǎn)示出了照相機(jī)216的光接 收軸的位置。希望光接收軸的位置基本處于拍攝圖像的中間，但是并 不要求必須處于中間，而是僅僅需要存在于拍攝圖像中。 (加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的設(shè)置屏幕10)圖5是示出了由加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1顯示的設(shè)置屏幕10的一個(gè) 示例的視圖。設(shè)置屏幕IO包括圖案指定區(qū)域11和布置指定區(qū)域12。 用戶在査看設(shè)置屏幕10的同時(shí)操作鼠標(biāo)或鍵盤(pán)以便指定加工信息。 加工信息包括加工圖案以及掃描區(qū)域中的加工圖案的位置和斜度。加 工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1根據(jù)這些加工信息來(lái)產(chǎn)生掃描部分215的控制數(shù) 據(jù)，并且在激光加工之前將包括控制數(shù)據(jù)在內(nèi)的加工數(shù)據(jù)發(fā)送至激光 標(biāo)記器2。圖案指定區(qū)域ii是用戶用來(lái)指定加工圖案的屏幕區(qū)域。加工圖案是激光光束L的軌跡所畫(huà)出來(lái)的形狀的信息。在本實(shí)施例中，假設(shè) XY平面上的二維圖案被指定為加工圖案。在該附圖中，示出了字符 被選為加工圖案類型的情況。在這樣的情況下，用戶點(diǎn)擊并選擇字符 輸入欄110，并將諸如"ABC"之類的字符串輸入至字符輸入欄110 以指定包括字符串的加工圖案。布置指定區(qū)域12是用于指定工件W上的加工圖案的布置的屏幕 區(qū)域，它被布置在設(shè)置屏幕10的左側(cè)。布置指定區(qū)域12中顯示了一 個(gè)設(shè)置平面，用戶可以利用鼠標(biāo)等來(lái)任意地布置代表加工圖案"ABC" 的加工目標(biāo)120。在本實(shí)施例中，假設(shè)可以在設(shè)置平面上的任何位置 以任何斜度布置加工目標(biāo)120?？梢园凑丈鲜龇绞酵ㄟ^(guò)確定加工目標(biāo) 120在設(shè)置平面上的位置和斜度來(lái)產(chǎn)生在激光加工中變得必不可少 的掃描部分215的控制數(shù)據(jù)?？梢栽诓贾弥付▍^(qū)域12中布置兩個(gè)或者更多的加工目標(biāo)120。 如果布置了兩個(gè)或者更多的加工目標(biāo)120，這些加工目標(biāo)120之一是 編輯對(duì)象，用戶通過(guò)對(duì)加工目標(biāo)120進(jìn)行點(diǎn)擊操作來(lái)進(jìn)行選擇。在圖示的布置指定區(qū)域12中示出了將被編輯的加工目標(biāo)120以及將不被 編輯的加工目標(biāo)120'。設(shè)置平面是與激光光束L的二維掃描區(qū)域(掃描平面)相對(duì)應(yīng) 的平面，其對(duì)應(yīng)于從標(biāo)記器頭21側(cè)往工件W看時(shí)的二維平面。也就 是說(shuō)，布置指定區(qū)域12中顯示了定義為正交坐標(biāo)的設(shè)置平面，其中 標(biāo)記器頭21的X方向和Y方向作為坐標(biāo)軸，并且設(shè)置平面中的任意 位置與掃描部分215的掃描平面中的位置一一對(duì)應(yīng)。用戶無(wú)法僅僅通 過(guò)查看布置指定區(qū)域12就知道工件W上的哪個(gè)位置對(duì)應(yīng)于設(shè)置平面 的各個(gè)位置。加工目標(biāo)120由加工區(qū)域121、加工圖案122以及參考柄123 構(gòu)成。加工區(qū)域121是示出了設(shè)置平面中的加工圖案122的位置和斜 度的符號(hào)，加工圖案122被布置在以加工區(qū)域作為參考的設(shè)置平面 上。圖中以示例的方式示出了其中加工區(qū)域121為矩形并且加工圖案 122布置在該矩形中的情況，但是加工區(qū)域121并不限于矩形，并且 加工圖案122僅需要以加工區(qū)域121作為參考來(lái)布置，而不需要布置 在加工區(qū)域121中。參考柄123是布置在加工區(qū)域121的特征點(diǎn)處的符號(hào)，其中一 個(gè)加工區(qū)域121布置了兩個(gè)或更多的參考柄123。用戶可以將鼠標(biāo)光 標(biāo)MC與參考柄123之一對(duì)齊并點(diǎn)擊鼠標(biāo)光標(biāo)MC，以選擇參考柄123 作為參考點(diǎn)。附圖中示出了一個(gè)示例，其中為矩形的四個(gè)頂點(diǎn)以及對(duì) 角線的交點(diǎn)布置了參考柄123，并且所有的五個(gè)參考柄123都布置在 一個(gè)加工區(qū)域121中。當(dāng)將參考柄123之一選為參考點(diǎn)時(shí)，從加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1向 激光標(biāo)記器2輸出控制數(shù)據(jù)，并且激光標(biāo)記器2的掃描部分215使激 光光軸重合于掃描區(qū)域中對(duì)應(yīng)于參考點(diǎn)的位置。此后，掃描部分215 實(shí)時(shí)地執(zhí)行掃描控制，以便使得所選擇的參考點(diǎn)一直與激光光軸保持 重合。也就是說(shuō)，當(dāng)用戶利用被選為參考點(diǎn)的某個(gè)參考柄123來(lái)移動(dòng) 設(shè)置平面上的加工區(qū)域121、改變斜度、或者選擇不同的參考柄123 作為參考點(diǎn)時(shí)，掃描部分215移動(dòng)激光光軸，并且總是根據(jù)該操作來(lái)
協(xié)同地操作參考點(diǎn)以及激光光軸。例如，當(dāng)用戶在選擇了參考點(diǎn)之后在布置指定區(qū)域12中沿著X方向(Y方向)移動(dòng)加工目標(biāo)120時(shí)，激光光軸也在掃描區(qū)域中沿著 X方向(Y方向)移動(dòng)。因此，顯示在拍攝圖像監(jiān)控器3上的圖像同 樣變成光接收軸沿著X方向(Y方向)移動(dòng)時(shí)的拍攝圖像?？稍谂臄z 圖像監(jiān)控器3上觀看工件W的拍攝圖像，其中通過(guò)按照這種方式指定 布置指定區(qū)域12中的參考點(diǎn)來(lái)使得激光光軸重合于掃描區(qū)域中對(duì)應(yīng) 于參考點(diǎn)的位置。在此，用戶可通過(guò)拍攝圖像上的光接收軸符號(hào)30所指出的位置 來(lái)檢查工件W上激光光束聚光的位置。也就是說(shuō)，可通過(guò)顯示在拍攝 圖像監(jiān)控器3上的拍攝圖像來(lái)檢査與加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中的設(shè)置平 面的位置(參考點(diǎn))相對(duì)應(yīng)的工件W上的位置。通過(guò)在觀看拍攝圖像 監(jiān)控器3的同時(shí)移動(dòng)加工目標(biāo)120或者改變其斜度來(lái)在工件W的希望 位置上以希望的斜度布置加工圖案。此外，與其中通過(guò)在拍攝圖像監(jiān) 控器3上顯示工件W的放大圖像來(lái)以視覺(jué)方式檢査工件W的傳統(tǒng)的激 光加工設(shè)備相比，可以在工件W上以較高精度指定加工位置。 (利用拍攝圖像監(jiān)控器3進(jìn)行的位置調(diào)節(jié))圖6示出了在選擇了用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)布置指定區(qū)域12 中的顯示示例。當(dāng)參考柄123被選作參考點(diǎn)124時(shí)，它被選作用于位 置調(diào)節(jié)或用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)124。如果被指定為用于位置調(diào)節(jié)的 參考點(diǎn)124，則可在設(shè)置平面中平行移動(dòng)加工目標(biāo)120。如果被指定 為用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)124，則可讓加工目標(biāo)120在以預(yù)定旋轉(zhuǎn)軸 作為中心點(diǎn)的設(shè)置平面中旋轉(zhuǎn)。附圖中示出了其中用戶選擇加工目標(biāo)120的左下角處的參考柄 123作為布置指定區(qū)域12中用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)124的情況。在 這種情況下，表示了以參考點(diǎn)124為中心的矩形區(qū)域的拍攝區(qū)域符號(hào) 125被顯示在布置指定區(qū)域12中。照相機(jī)216對(duì)拍攝區(qū)域符號(hào)125 進(jìn)行拍攝，拍攝區(qū)域符號(hào)125在設(shè)置平面上代表了將在拍攝圖像監(jiān)控 器3上顯示的工件W上的區(qū)域。在該狀態(tài)下，用戶可以通過(guò)利用鼠標(biāo)拖曳加工目標(biāo)120來(lái)在設(shè)
置平面上平行地移動(dòng)加工目標(biāo)120。換句話說(shuō)，在保持斜度恒定的同 時(shí)可以僅僅改變位置。如果按照上述方式在設(shè)置平面上移動(dòng)加工目標(biāo)120，那么拍攝區(qū)域符號(hào)125同樣據(jù)此移動(dòng)，并且顯示在拍攝圖像監(jiān) 控器3上的拍攝圖像也變成利用根據(jù)符號(hào)的移動(dòng)而在工件W上移動(dòng)的 照相機(jī)216的光接收軸來(lái)拍攝的圖像。圖7是示出了在圖6的情況中拍攝圖像監(jiān)控器3的顯示示例的 視圖。如果在加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中選擇了用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn) 124,則在拍攝圖像監(jiān)控器3上顯示與圖6的拍攝區(qū)域符號(hào)125所指 示的設(shè)置平面上的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的工件W的圖像。用戶通過(guò)在觀看拍攝 圖像監(jiān)控器3的同時(shí)移動(dòng)設(shè)置平面上的加工目標(biāo)120來(lái)使光接收軸與 拍攝圖像上工件W的希望位置重合。于是，可將參考點(diǎn)移動(dòng)至設(shè)置平 面上的與工件W的希望位置相對(duì)應(yīng)的位置處。在該附圖中，裝有半導(dǎo)體器件的印刷基板被假設(shè)作為工件W，并 且顯示了利用照相機(jī)216拍攝的工件W的拍攝圖像。示出了其中用戶 使得以光接收軸符號(hào)30指示的光接收軸重合于半導(dǎo)體器件封裝左下 角的附近的情況。照相機(jī)216的光接收軸總是與工件W上的激光光軸相一致，因 此可以看出，設(shè)置平面上的參考點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件的封裝的 左下角。用戶由此可以簡(jiǎn)單地通過(guò)在觀看拍攝圖像監(jiān)控器3的同時(shí)在 設(shè)置平面上移動(dòng)加工目標(biāo)120來(lái)找出設(shè)置平面上與工件W上的任意位 置相對(duì)應(yīng)的位置，并且因此可以快速而容易地執(zhí)行加工目標(biāo)120的位 置調(diào)節(jié)。此外，如果拍攝圖像是放大的圖像，那么可以以較高精度進(jìn) 行調(diào)節(jié)。(利用拍攝圖像監(jiān)控器3進(jìn)行的斜度調(diào)節(jié))圖8示出了在選擇了用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)布置指定區(qū)域12 中的顯示示例。在附圖中，示出了用戶選擇加工目標(biāo)120的右下角處 的參考柄123作為布置指定區(qū)域12中的用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)124 的情況。在這種情況下，用戶可以通過(guò)利用鼠標(biāo)拖曳加工目標(biāo)120來(lái)在 設(shè)置平面中旋轉(zhuǎn)但是不能平行移動(dòng)加工目標(biāo)120。除了這方面以外，
加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的操作完全與選擇了用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí) 一樣。旋轉(zhuǎn)的中心點(diǎn)為除了諸如將被旋轉(zhuǎn)的加工目標(biāo)120的重心之類 的用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)以外的任意點(diǎn)。在該示例中，可以利用在此 之前指定的用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)(即，加工目標(biāo)的左下角)作為旋 轉(zhuǎn)中心點(diǎn)來(lái)旋轉(zhuǎn)加工目標(biāo)120。圖9是示出了在圖8的情況中拍攝圖像監(jiān)控器3的顯示示例的 視圖。如果在加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中選擇了用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn) 124，則在拍攝圖像監(jiān)控器3上顯示與圖8的拍攝區(qū)域符號(hào)125所指 示的設(shè)置平面上的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的工件W的圖像，這類似于選擇了用于 位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)的情況(圖7)。用戶在觀看拍攝圖像監(jiān)控器3 的同時(shí)旋轉(zhuǎn)加工目標(biāo)120，從而在檢查工件W的位置關(guān)系的同時(shí)調(diào)節(jié) 設(shè)置平面上的加工目標(biāo)120的斜度。此處，拍攝屏幕上的光接收軸的位置是與設(shè)置平面上的用于斜 度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置，但是光接收軸可能響應(yīng)于用戶操作而 自由地在拍攝屏幕上移動(dòng)。在這種情況下，光接收軸的移動(dòng)方向在加 工目標(biāo)120上反映為斜度，而移動(dòng)距離則不反映。圖中示出了其中用戶執(zhí)行鼠標(biāo)操作來(lái)使得光接收軸重合在拍攝 屏幕上的半導(dǎo)體封裝右下角附近的情況。于是可在設(shè)置平面中使得加 工目標(biāo)120傾斜，從而使得加工目標(biāo)120的下側(cè)變得與封裝的下側(cè)平 行。這樣用戶可以快速且容易地執(zhí)行加工目標(biāo)120的斜度調(diào)節(jié)，這 是因?yàn)?，可以?jiǎn)單地通過(guò)在觀看拍攝圖像監(jiān)控器3的同時(shí)在設(shè)置平面 上旋轉(zhuǎn)加工目標(biāo)120，來(lái)找出與工件W上的任意斜度相對(duì)應(yīng)的設(shè)置平 面上的斜度。此外，如果拍攝圖像為放大的圖像，則可以以較高精度 執(zhí)行調(diào)節(jié)。圖IO示出了在圖6至圖9所示的加工圖案的位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào) 節(jié)之后執(zhí)行激光加工的結(jié)果。在執(zhí)行了位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)工 件W進(jìn)行激光加工。也就是說(shuō)，通過(guò)使用根據(jù)本實(shí)施例的激光加工設(shè) 備100,可以通過(guò)簡(jiǎn)單地在觀看拍攝圖像監(jiān)控器3的同時(shí)操作加工數(shù) 據(jù)產(chǎn)生裝置1來(lái)精確地指定加工圖案的工件W上的位置和斜度。 (加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的結(jié)構(gòu)) 圖11是示出了加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的主要部分的一種結(jié)構(gòu)示例 的框圖。操作輸入部分130、加工數(shù)據(jù)編輯部分131、屏幕顯示部分132、加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分133以及參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分134構(gòu)成了 加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1。加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1是用于根據(jù)用戶操作產(chǎn)生 加工數(shù)據(jù)并在進(jìn)行激光加工之前將加工數(shù)據(jù)傳送給標(biāo)記器控制器22 的裝置。并且，根據(jù)本實(shí)施例的加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1還向標(biāo)記器控制 器22傳送用于在加工數(shù)據(jù)的編輯過(guò)程中使得激光光軸重合于用戶所 指定的參考點(diǎn)的參考掃描數(shù)據(jù)。操作輸入部分130是包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等在內(nèi)的操作輸入部分。 用戶通過(guò)利用操作輸入部分130執(zhí)行諸如在設(shè)置屏幕10上選擇菜單、 將字符輸入至輸入欄、選擇并拖曳目標(biāo)之類的操作來(lái)指定用于產(chǎn)生加 工數(shù)據(jù)的各種信息。屏幕顯示部分132是用于顯示圖5的設(shè)置屏幕10的顯示裝置， 可以使用CRT、液晶顯示裝置等。設(shè)置屏幕10是基于加工信息存儲(chǔ) 部分144中的加工信息以及參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145中的參考點(diǎn)信息 而產(chǎn)生的。加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分133根據(jù)加工信息存儲(chǔ)部分144中的加工信 息來(lái)產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)，并且將加工數(shù)據(jù)發(fā)送至標(biāo)記器控制器22。加工 數(shù)據(jù)是指定了激光標(biāo)記器2的加工內(nèi)容的控制數(shù)據(jù)，其包括用于控制 掃描部分215的掃描數(shù)據(jù)。在編輯完加工數(shù)據(jù)之后并且在激光標(biāo)記器 2開(kāi)始激光加工之前，加工數(shù)據(jù)被發(fā)送至標(biāo)記器控制器22。參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分134基于參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145中的 參考點(diǎn)信息產(chǎn)生掃描數(shù)據(jù)，并且將掃描數(shù)據(jù)發(fā)送到標(biāo)記器控制器22 作為參考掃描數(shù)據(jù)。參考掃描數(shù)據(jù)是用于控制掃描部分215以便使得 激光光軸與參考點(diǎn)重合以執(zhí)行加工圖案的位置調(diào)節(jié)或斜度調(diào)節(jié)的掃 描數(shù)據(jù)。在加工圖案的編輯過(guò)程中或者在選擇參考點(diǎn)的過(guò)程中，參考 掃描數(shù)據(jù)被反復(fù)地發(fā)送至標(biāo)記器控制器22。希望發(fā)送的時(shí)期為較短 的時(shí)期，從而使得掃描部分215能夠?qū)崟r(shí)地追隨參考點(diǎn)124的移動(dòng)。加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分133和參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分134都執(zhí)行將 　設(shè)置平面上的位置轉(zhuǎn)換成掃描區(qū)域中的位置的處理，其中設(shè)置平面上 同一位置被轉(zhuǎn)換成掃描區(qū)域中的同一位置，而不管是采用什么方法來(lái) 進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。加工數(shù)據(jù)編輯部分131是用于創(chuàng)建和編輯加工數(shù)據(jù)的處理部分，其包括加工圖案指定部分140、位置調(diào)節(jié)部分141、斜度調(diào)節(jié)部分142、 參考點(diǎn)選擇部分143、加工信息存儲(chǔ)部分144以及參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部 分145。加工數(shù)據(jù)編輯部分131不僅產(chǎn)生加工數(shù)據(jù)，而且對(duì)用于在加 工數(shù)據(jù)編輯期間顯示設(shè)置屏幕10的屏幕顯示部分132執(zhí)行顯示控制。加工圖案指定部分140是用于將激光光束的軌跡所畫(huà)出來(lái)的形 狀指定為加工圖案的加工部分，其根據(jù)用戶針對(duì)設(shè)置屏幕10的圖案 指定區(qū)域11的操作來(lái)指定加工圖案，并且將加工圖案存儲(chǔ)在加工信 息存儲(chǔ)部分144。參考點(diǎn)選擇部分143是一種用于指定參考點(diǎn)的加工部分，其根 據(jù)用戶在設(shè)置屏幕10的布置指定區(qū)域12中選擇參考柄123中的一個(gè) 這一操作來(lái)將參考柄123選為參考點(diǎn)124。當(dāng)選擇了一個(gè)新的參考點(diǎn) 時(shí)，新參考點(diǎn)的位置信息被存儲(chǔ)在參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145中。位置調(diào)節(jié)部分141是一種用于調(diào)節(jié)加工圖案位置的加工部分， 在選擇了用于位置調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)，其根據(jù)用戶操作來(lái)執(zhí)行在設(shè)置平 面上平行地移動(dòng)加工目標(biāo)120這一處理。移動(dòng)之后加工圖案的位置信 息被存儲(chǔ)在加工信息存儲(chǔ)部分144中。與加工目標(biāo)120的移動(dòng)一起移 動(dòng)的參考點(diǎn)124的位置信息被存儲(chǔ)在參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145中。斜度調(diào)節(jié)部分142是一種用于調(diào)節(jié)加工圖案的斜度的加工部分， 在選擇了用于斜度調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)時(shí)，其根據(jù)用戶操作來(lái)執(zhí)行在設(shè)置平 面上旋轉(zhuǎn)加工目標(biāo)120這一處理。旋轉(zhuǎn)之后加工圖案的斜度信息被存 儲(chǔ)在加工信息存儲(chǔ)部分144中。與加工目標(biāo)120的旋轉(zhuǎn)一起移動(dòng)的參 考點(diǎn)124的位置信息被存儲(chǔ)在參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145中。加工信息存儲(chǔ)部分144是一種用于對(duì)加工圖案以及產(chǎn)生加工圖 案的位置、斜度等的加工數(shù)據(jù)所必需的加工信息進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)部 分。參考點(diǎn)信息存儲(chǔ)部分145是一種用于存儲(chǔ)用戶所選擇的參考點(diǎn)在 設(shè)置平面上的位置的存儲(chǔ)部分。
在根據(jù)本實(shí)施例的激光加工設(shè)備100中，布置在設(shè)置平面上的加工目標(biāo)120的參考點(diǎn)124被用戶選擇，并且控制激光標(biāo)記器2的掃 描部分215使得激光光軸與掃描區(qū)域中對(duì)應(yīng)于參考點(diǎn)124的位置重 合。照相機(jī)216的光接收軸與激光光軸相一致，并且拍攝圖像顯示在 拍攝圖像監(jiān)控器3上，拍攝圖像監(jiān)控器3上存在表示光接收軸位置的 光接收軸符號(hào)30。通過(guò)使用這種激光加工設(shè)備100，與設(shè)置平面上的參考點(diǎn)124 相對(duì)應(yīng)的工件W上的位置可被確切地理解為拍攝圖像上光接收軸的 位置。因此，可以通過(guò)在查看拍攝圖像監(jiān)控器3的同時(shí)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)加 工目標(biāo)120來(lái)容易且快速地產(chǎn)生用于在工件W的期望位置形成具有期 望斜度的加工圖案的加工數(shù)據(jù)。此外，可以以高精度調(diào)節(jié)加工圖案的位置和斜度，而這是無(wú)法 在通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的借助在拍攝圖像監(jiān)控器3上以放大的方式顯示工 件W的至少一部分來(lái)對(duì)工件W進(jìn)行視覺(jué)檢査這一調(diào)節(jié)任務(wù)中實(shí)現(xiàn)的。第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中，已經(jīng)描述了其中對(duì)加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的設(shè) 置平面進(jìn)行定義的坐標(biāo)系與對(duì)激光標(biāo)記器2的掃描區(qū)域進(jìn)行定義的 坐標(biāo)系相一致的示例。在本實(shí)施例中將描述這樣一種情況，其中加工 數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的設(shè)置平面的坐標(biāo)系與激光標(biāo)記器2的掃描區(qū)域的坐 標(biāo)系不同，并且坐標(biāo)系變換處理包括旋轉(zhuǎn)及鏡像。圖12是示出了設(shè)置平面和掃描區(qū)域的坐標(biāo)系的一個(gè)示例的說(shuō)明 圖，其中圖12A示出了掃描區(qū)域的坐標(biāo)系，圖12B中示出了設(shè)置屏幕 10上顯示的設(shè)置平面的坐標(biāo)系。設(shè)置平面和掃描區(qū)域由正交坐標(biāo)表 示，該坐標(biāo)中，與X方向相對(duì)應(yīng)的X軸和與Y方向相對(duì)應(yīng)的Y軸彼此 正交。設(shè)置平面和掃描區(qū)域彼此關(guān)聯(lián)，以便獲取其中顯示在加工數(shù)據(jù) 產(chǎn)生裝置1上的設(shè)置平面與從標(biāo)記器頭21看工件W時(shí)的掃描區(qū)域完 全一致的坐標(biāo)系，從而使得用戶可以容易而直觀地理解。但是，如果掃描區(qū)域的坐標(biāo)系是通過(guò)對(duì)設(shè)置平面的坐標(biāo)系進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)或者鏡像而獲取的坐標(biāo)系，那么用戶可以更容易而直觀地理解， 并且創(chuàng)建加工數(shù)據(jù)這一任務(wù)可能會(huì)更有效。例如，即使在對(duì)在工件W
上旋轉(zhuǎn)的字符進(jìn)行印制時(shí)，創(chuàng)建效率也可能比未旋轉(zhuǎn)字符被顯示為設(shè) 置屏幕IO上的加工圖案時(shí)要高。此外，在通過(guò)激光加工來(lái)形成時(shí)， 或者在透明主體的背面(視覺(jué)識(shí)別側(cè)的相對(duì)側(cè)上的面)上印制圖案時(shí)， 如果在設(shè)置屏幕10上顯示了未鏡像的加工數(shù)據(jù)，那么創(chuàng)建效率有時(shí) 可能更高。如果設(shè)置平面和掃描平面的坐標(biāo)系不同，則需要對(duì)加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中產(chǎn)生的且被發(fā)送至激光標(biāo)記器2的掃描部分215的控制數(shù)據(jù)執(zhí)行從設(shè)置平面到掃描平面的坐標(biāo)系變換。(坐標(biāo)系變換部分135、 136)圖13是構(gòu)成了根據(jù)第二實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的加工數(shù)據(jù) 產(chǎn)生裝置1的主要部分的一種結(jié)構(gòu)示例的框圖。與圖11的裝置(第 一實(shí)施例)相比較而言，加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的不同點(diǎn)在于包括了坐 標(biāo)系變換部分135和136。激光加工設(shè)備100的基本結(jié)構(gòu)以及加工數(shù) 據(jù)產(chǎn)生裝置1的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，因此將不會(huì)進(jìn)行重復(fù)描 述。坐標(biāo)系變換部分135對(duì)加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分133所產(chǎn)生的加工數(shù) 據(jù)執(zhí)行用戶所指定的坐標(biāo)系變換，并且將其發(fā)送至標(biāo)記器控制器22。 坐標(biāo)系變換部分136對(duì)參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分134所產(chǎn)生的參考掃描 數(shù)據(jù)執(zhí)行用戶所指定的坐標(biāo)系變換，并且將其發(fā)送至標(biāo)記器控制器 22。坐標(biāo)系變換部分135和136所執(zhí)行的處理是相同的坐標(biāo)系變換處 理，只是處理對(duì)象不同而已。圖14是由圖13的坐標(biāo)系變換部分135、 136進(jìn)行的坐標(biāo)系變換 處理的一個(gè)示例的說(shuō)明圖。圖14A中示出了沒(méi)有執(zhí)行坐標(biāo)系變換時(shí)的 加工圖案"F"，圖14B至圖14H示出了坐標(biāo)系變換之后的加工圖案。 也就是說(shuō)，坐標(biāo)系變換部分135、 136在圖14A的加工信息的基礎(chǔ)上 產(chǎn)生圖14A至圖14H的加工信息之一。坐標(biāo)系變換部分135、 136中執(zhí)行的坐標(biāo)系變換包括鏡像處理和 /或旋轉(zhuǎn)處理。鏡像處理是一種以Y軸為對(duì)稱軸來(lái)使圖像翻轉(zhuǎn)的處理。 旋轉(zhuǎn)處理是一種以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90度的n倍(n為1到3 的整數(shù))的處理。也就是說(shuō)，在坐標(biāo)系變換部分135、 136中執(zhí)行包變換處理之一。圖14B至圖14D中示出了使加工圖案"F"向右旋轉(zhuǎn)90度、180 度、和270度的結(jié)果。圖14E中示出了使圖14A中的加工圖案"F" 關(guān)于Y軸鏡像的結(jié)果。圖14F至圖14H中示出了使圖14E中的加工圖 案向右旋轉(zhuǎn)90度、180度、和270度的結(jié)果。在加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中執(zhí)行這樣的坐標(biāo)系變換時(shí)，設(shè)置屏幕 10中的參考點(diǎn)124的運(yùn)動(dòng)方向與拍攝圖像監(jiān)控器3上顯示的光接收 軸的運(yùn)動(dòng)方向不一致，用戶變得很難進(jìn)行直觀理解。例如，當(dāng)坐標(biāo)系 變換部分136正在執(zhí)行圖14B所示的向右旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，如果加工目 標(biāo)120被移動(dòng)至布置指定區(qū)域12的左邊，那么光接收軸將在拍攝圖 像監(jiān)控器3中向上移動(dòng)。在執(zhí)行圖14E所示的鏡像處理時(shí)，如果加工 目標(biāo)120被移動(dòng)至布置指定區(qū)域12的左邊，那么光接收軸將在拍攝 圖像監(jiān)控器3中向右移動(dòng)。在這種狀況下，位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào)節(jié)的任 務(wù)變得困難。在本實(shí)施例的激光加工設(shè)備100中，通過(guò)對(duì)拍攝圖像執(zhí)行與坐 標(biāo)系變換部分135、 136類似的坐標(biāo)系變換，并且在拍攝圖像監(jiān)控器 3顯示變換后的圖像，從而提高了位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào)節(jié)的可使用性。 (坐標(biāo)系變換部分225)圖15是示出了構(gòu)成了根據(jù)第二實(shí)施例的激光加工設(shè)備100的激 光標(biāo)記器2的一種結(jié)構(gòu)示例的框圖。該激光加工設(shè)備100與圖2中的 設(shè)備不同在于，標(biāo)記器控制器22包括坐標(biāo)系變換部分225。其它結(jié) 構(gòu)與第一實(shí)施例相同。坐標(biāo)系變換部分225執(zhí)行對(duì)拍攝圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鏡像的坐標(biāo)系 變換。該坐標(biāo)系變換處理是一種與加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1的坐標(biāo)系變換 部分136所執(zhí)行的坐標(biāo)系變換相對(duì)應(yīng)的處理。例如，當(dāng)坐標(biāo)系變換部 分136正在執(zhí)行圖14B所示的向右旋轉(zhuǎn)90度處理時(shí)，坐標(biāo)系變換部 分225同樣將拍攝圖像向右旋轉(zhuǎn)90度。當(dāng)坐標(biāo)系變換部分136正在 執(zhí)行圖14E所示的鏡像處理時(shí)，坐標(biāo)系變換部分225同樣使拍攝圖像 關(guān)于Y軸鏡像。按照這樣的方式變換后的拍攝圖像被顯示在拍攝圖像 監(jiān)控器3上。
圖16示出了由圖15的坐標(biāo)系變換部分225迸行的坐標(biāo)系變換 處理的一個(gè)示例。在圖16A到圖16H中示出了當(dāng)坐標(biāo)系變換部分136 正在執(zhí)行圖14A至圖14H分別示出的坐標(biāo)系變換處理時(shí)在拍攝圖像監(jiān) 控器3上顯示的拍攝圖像。圖16A是在未執(zhí)行坐標(biāo)系變換時(shí)的拍攝圖像。圖16B至圖16D 是使拍攝圖案向右旋轉(zhuǎn)90度、180度、和270度之后的圖案。圖16E 是使拍攝圖案關(guān)于Y軸鏡像之后的圖案。圖16F至圖16H是使圖16E 中的鏡像后的加工圖案進(jìn)一步向右旋轉(zhuǎn)90度、180度、和270度之 后的圖案。在根據(jù)本實(shí)施例的激光加工設(shè)備100中，坐標(biāo)系變換部分225 被布置在標(biāo)記器控制器22中，該坐標(biāo)系變換部分225對(duì)拍攝圖像執(zhí) 行與坐標(biāo)系變換部分136相類似的坐標(biāo)系變換。因此，布置指定區(qū)域 12中加工目標(biāo)120的移動(dòng)可與拍攝圖像監(jiān)控器3上顯示的拍攝圖像 上的光接收軸的移動(dòng)相一致。因此，用戶可以很容易地進(jìn)行直觀理解， 并且可以提高位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào)節(jié)的工作效率。在本實(shí)施例中描述了加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1中的坐標(biāo)系變換部分 135和136執(zhí)行包括對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和鏡像在內(nèi)的坐標(biāo)系變換處理 的情況，但是該坐標(biāo)系變換部分135和136也可執(zhí)行對(duì)掃描平面以及 加工平面進(jìn)行相對(duì)傾斜的處理。但是，相應(yīng)的處理并不是坐標(biāo)系變換 部分225中的坐標(biāo)系變換處理所必然要求的。也就是說(shuō)，如果掃描部 分215的XY方向所定義的掃描平面以及工件W上的加工平面是傾斜 的而不是平行的，則在坐標(biāo)系變換部分135和136中執(zhí)行斜度調(diào)整， 以便設(shè)置平面中的加工圖案與從前面看設(shè)置平面時(shí)的加工圖案是一 致的。該斜度調(diào)整對(duì)應(yīng)于這樣的處理，即，使X方向上的長(zhǎng)度變?yōu)?cos6x倍并且使Y方向上的長(zhǎng)度變?yōu)閏os9y倍，其中0x是加工平面和 掃描平面所形成的關(guān)于X軸的角度(即在YX平面上)，ey是加工平 面和掃描平面所形成的關(guān)于Y軸的角度(即在XZ平面上)。對(duì)拍攝 圖像監(jiān)控器3上的拍攝圖像執(zhí)行這種斜度調(diào)整的影響等效于針對(duì)拍 攝圖像的X方向和Y方向改變顯示倍數(shù)，因此不會(huì)限制用戶的直觀理 解。
上面描述的每個(gè)實(shí)施例中描述的都是這樣的情況，其中加工數(shù) 據(jù)產(chǎn)生裝置i在布置指定區(qū)域12上顯示的加工目標(biāo)120是矩形加工 區(qū)域121，并且在四個(gè)頂角及重心提供了參考柄123;但是本發(fā)明并 不限于這樣的情況。圖17至19是示出了加工目標(biāo)120的另一示例的視圖。圖17示 出了當(dāng)加工圖案為圓弧形時(shí)的加工目標(biāo)120的一個(gè)示例。該加工目標(biāo) 120包括圓弧形加工圖案122以及三個(gè)參考柄123。在這樣的情況下， 加工區(qū)域121與加工圖案122相一致。參考柄123被布置在加工圖案 122兩端和圓弧的圓心。圖18示出了當(dāng)加工圖案為直線形時(shí)的加工目標(biāo)120的一個(gè)示 例。加工目標(biāo)120包括直線形加工圖案122和兩個(gè)參考柄123。在這 樣的情況下，加工區(qū)域121與加工圖案122相一致。參考柄123被布 置在加工圖案122兩端。圖19示出了當(dāng)加工圖案為排列在圓弧形中的字符串時(shí)的加工目 標(biāo)120的一個(gè)示例。加工目標(biāo)120包括被具有不同半徑的同心圓弧和 半徑包圍的加工區(qū)域121、以及其中字符串排列在圓弧形中的加工圖 案122、以及五個(gè)參考柄123。構(gòu)成加工圖案122的每個(gè)字符均沿著 圓弧排列，從而圓弧的中點(diǎn)是向下的并且包含在加工區(qū)域之中。參考 柄123被布置在兩個(gè)圓弧的兩端以及這兩個(gè)圓弧的圓心。在兩種情況的任一情況中，參考柄123都布置在加工區(qū)域121 或加工圖案的特征位置處。因此，通過(guò)選擇參考柄123之一作為參考 點(diǎn)124，可以迅速且容易地執(zhí)行位置調(diào)節(jié)和斜度調(diào)節(jié)?？蓪⑷我馕恢?指定為參考點(diǎn)，而無(wú)需布置參考柄123或者額外地布置123作為加工 區(qū)域121上的相對(duì)位置。也就是說(shuō)，參考點(diǎn)可能布置在加工目標(biāo)120 的加工區(qū)域121的內(nèi)部、邊緣或外部中一個(gè)地方，只要它是在與加工 目標(biāo)120保持固有的位置關(guān)系的同時(shí)與加工目標(biāo)120協(xié)同地移動(dòng)的點(diǎn) 就可以。在上述實(shí)施例中已經(jīng)描述了在加工數(shù)據(jù)的編輯期間使激光光軸 重合于用戶在設(shè)置平面上所指定參考點(diǎn)的情況，但是本發(fā)明并不限于 使激光光軸與參考點(diǎn)完全重合的情況。參考點(diǎn)和激光光軸之間的偏移
在就對(duì)激光加工設(shè)備所要求的工件W的加工精度而言可以忽略的程 度內(nèi)是可以容忍的。因此，激光光軸僅僅需要基本上重合于掃描區(qū)域 中對(duì)應(yīng)于參考點(diǎn)的位置。在上述實(shí)施例中描述了使照相機(jī)216的光接收軸與激光光軸相 一致的情況，但是本發(fā)明并不限于使這些軸完全一致。光接收軸與激 光光軸之間的偏移在就對(duì)激光加工設(shè)備所要求的工件W的加工精度而言可以忽略的程度內(nèi)是可以容忍的。因此，照相機(jī)216的光接收軸僅僅需要基本上與激光光軸同軸。在上述實(shí)施例中描述了其中加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1和拍攝圖像監(jiān)控器3為分別連接至標(biāo)記器控制器22的分立裝置的情況，但是本發(fā) 明并不限于這樣的情況。加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置1可對(duì)設(shè)置屏幕10進(jìn)行 劃分以顯示拍攝圖像。在上述實(shí)施例中描述了用于在二維XY平面進(jìn)行加工的激光加工 設(shè)備，但是本發(fā)明并不限于此。例如，可以認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明還可用來(lái) 在具有用來(lái)在Z方向上掃描激光光束的焦點(diǎn)位置的掃描部分的三維 激光加工設(shè)備中指定關(guān)于XY平面的加工位置。
權(quán)利要求
1. 一種激光加工設(shè)備，其包括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激光光束源以及用于根據(jù)加工圖案用激光光束的光軸進(jìn)行二維掃描的掃描部分，該激光加工設(shè)備在位于激光光束的掃描區(qū)域中的待加工物品上執(zhí)行激光加工，所述激光加工設(shè)備包括設(shè)置顯示部分，用于顯示與掃描區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維設(shè)置平面；圖案布置指定部分，用于在所述設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中的加工圖案的布置；掃描控制部分，用于控制所述掃描部分，以便使得激光光束的光軸基本上重合于掃描區(qū)域中對(duì)應(yīng)于加工圖案參考點(diǎn)的位置；拍攝部分，其被布置在掃描部分的激光光束源一側(cè)，該拍攝部分包括與激光光束的光軸基本同軸的光接收軸，所述拍攝部分用于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的待加工物品的至少一部分，其中激光光束的光軸基本上重合于參考點(diǎn)；以及拍攝圖像顯示部分，用于顯示由拍攝部分所拍攝的拍攝圖像以及所述拍攝圖像上的光接收軸的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，其中在所述設(shè)置平面上顯示用于對(duì)所述加工圖案的布置進(jìn)行指定的 加工區(qū)域；并且所述參考點(diǎn)是所述加工區(qū)域的特征點(diǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的激光加工設(shè)備，其中所述加工區(qū)域是矩 形區(qū)域，并且所述參考點(diǎn)是所述矩形區(qū)域的一個(gè)頂點(diǎn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，其中所述設(shè)置顯示部分 在所述設(shè)置平面上顯示所述參考點(diǎn)的位置。
5. 如權(quán)利要求l所述的激光加工設(shè)備，其中與所述拍攝部分的 光接收軸相對(duì)應(yīng)的位置基本上是拍攝圖像顯示部分所顯示的拍攝圖 像的中間。
6. 如權(quán)利要求5所述的激光加工設(shè)備，其中所述拍攝部分包括 二維成像元件，其中大量光接收元件排列在所述二維成像元件中以使 得所述光接收軸基本處于中間。
7. 如權(quán)利要求l所述的激光加工設(shè)備，其中所述拍攝圖像是待 加工物品的至少一部分的放大圖像。
8. 如權(quán)利要求l所述的激光加工設(shè)備，其中所述掃描控制部分 控制掃描部分，并且所述拍攝部分根據(jù)操作進(jìn)行拍攝。
9. 如權(quán)利要求8所述的激光加工設(shè)備，其中，當(dāng)所述加工圖案 的指定布置改變時(shí)，所述掃描控制部分控制掃描部分，并且所述拍攝 部分進(jìn)行拍攝。
10. 如權(quán)利要求8所述的激光加工設(shè)備，其中 在所述設(shè)置平面中布置著多個(gè)加工圖案；并且 當(dāng)指定所述加工圖案之一時(shí)，所述掃描控制部分控制掃描部分，并且所述拍攝部分進(jìn)行拍攝。
11. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，進(jìn)一步包括參考點(diǎn)指 定部分，用于在設(shè)置平面上將參考點(diǎn)指定為關(guān)于加工圖案的相對(duì)位 置。
12. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，進(jìn)一步包括加工圖案 指定部分，用于指定加工圖案。
13. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，其中所述加工位置指 定部分在所述設(shè)置平面上平行移動(dòng)所述加工圖案。
14. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，其中所述加工位置指定部分以不同于所述參考點(diǎn)的預(yù)定點(diǎn)作為旋轉(zhuǎn)中心來(lái)在所述設(shè)置平 面上旋轉(zhuǎn)所述加工圖案。
15. 如權(quán)利要求1所述的激光加工設(shè)備，其中 所述掃描控制部分通過(guò)執(zhí)行包括對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鏡像在內(nèi)的坐標(biāo)系變換處理來(lái)根據(jù)參考點(diǎn)在設(shè)置平面中的位置獲取掃描區(qū)域 中的位置；并且所述拍攝圖像顯示部分顯示對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鏡像的相應(yīng)變 換處理之后的拍攝圖像。
16. —種加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法，用于產(chǎn)生在激光加工設(shè)備中控制 激光加工的加工數(shù)據(jù)，所述激光加工設(shè)備包括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激 光光束源以及用于根據(jù)加工圖案用激光光束的光軸進(jìn)行二維掃描的 掃描部分，該激光加工設(shè)備在位于激光光束的掃描區(qū)域中的待加工物 品上執(zhí)行激光加工，所述激光加工設(shè)備還包括拍攝部分，該拍攝部分 被布置在掃描部分的激光光束源一側(cè)，該拍攝部分包括與激光光束的 光軸基本同軸的光接收軸，所述拍攝部分用于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的 待加工物品的至少一部分，其中激光光束的光軸基本上重合于參考 點(diǎn)，所述激光加工設(shè)備還包括用于顯示由拍攝部分所拍攝的拍攝圖像 以及所述拍攝圖像上的光接收軸的位置的拍攝圖像顯示部分，所述方 法包括以下步驟設(shè)置及顯示步驟，顯示與掃描區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維 設(shè)置平面；圖案布置指定步驟，在設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中的加工圖案 的布置；參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生參考掃描數(shù)據(jù)，該參考掃描數(shù)據(jù) 用來(lái)控制掃描部分以使得激光光束的光軸基本上重合于掃描區(qū)域中 對(duì)應(yīng)于加工圖案參考點(diǎn)的位置；以及加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，根據(jù)布置在設(shè)置平面上的加工圖案產(chǎn)生加 工數(shù)據(jù)。
17. —種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的計(jì)算機(jī)程序， 該加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法用于產(chǎn)生在激光加工設(shè)備中控制激光加工的加 工數(shù)據(jù)，所述激光加工設(shè)備包括用來(lái)產(chǎn)生激光光束的激光光束源以及 用于根據(jù)加工圖案用激光光束的光軸進(jìn)行二維掃描的掃描部分，該激 光加工設(shè)備在位于激光光束的掃描區(qū)域中的待加工物品上執(zhí)行激光 加工，所述激光加工設(shè)備還包括拍攝部分，該拍攝部分被布置在掃描 部分的激光光束源一側(cè)，該拍攝部分包括與激光光束的光軸基本同軸 的光接收軸，所述拍攝部分用于拍攝包括參考點(diǎn)在內(nèi)的待加工物品的 至少一部分，其中激光光束的光軸基本上重合于參考點(diǎn)，所述激光加 工設(shè)備還包括用于顯示由拍攝部分所拍攝的拍攝圖像以及所述拍攝 圖像上的光接收軸的位置的拍攝圖像顯示部分，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì) 算機(jī)執(zhí)行以下步驟設(shè)置及顯示步驟，顯示與掃描區(qū)域以及加工圖案相對(duì)應(yīng)的二維 設(shè)置平面；圖案布置指定步驟，在設(shè)置平面上指定掃描區(qū)域中的加工圖案的布置；參考掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，產(chǎn)生參考掃描數(shù)據(jù)，該參考掃描數(shù)據(jù) 用來(lái)控制掃描部分以使得激光光束的光軸基本上重合于掃描區(qū)域中 對(duì)應(yīng)于加工圖案參考點(diǎn)的位置；以及加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟，根據(jù)布置在設(shè)置平面上的加工圖案產(chǎn)生加 工數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光加工設(shè)備、一種加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法以及一種計(jì)算機(jī)程序，旨在快速且容易地創(chuàng)建用于對(duì)激光光束進(jìn)行掃描控制的加工數(shù)據(jù)，以及高精度地創(chuàng)建用于激光加工設(shè)備的加工數(shù)據(jù)。與激光標(biāo)記器的掃描區(qū)域相對(duì)應(yīng)的設(shè)置平面被顯示在加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置上。用戶操作加工數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置在設(shè)置平面上布置加工圖案。在此，標(biāo)記器頭使激光光束(L)的光軸重合于對(duì)應(yīng)加工圖案參考點(diǎn)的位置，并且利用照相機(jī)拍攝工件(W)，該照相機(jī)的光接收軸與激光光束(L)的光軸同軸。拍攝圖像監(jiān)控器顯示拍攝圖像以及表示照相機(jī)光接收軸位置的符號(hào)。
文檔編號(hào)B23K26/04GK101396767SQ200810168309
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者井高護(hù), 山川英樹(shù), 竹內(nèi)彰雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社其恩斯