(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークにレーザ光を照射して前記ワークを加工する加工ヘッドと、
前記ワークを載置し、かつ少なくとも２個のマークを有するテーブルと、
前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変更する駆動装置と、
前記マークを読み取る読取装置と、
前記読取装置が前記マークを読み取ることによって得られた前記マークの位置を用いて前記レーザ光の照射方向を変更する機構と、
を含み、
前記機構は、
前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置の変更に関する補正値を求める処理の段階で前記読取装置によって読み取った前記マークの位置と、前記ワークの加工が開始された後に前記読取装置によって読み取った前記マークの位置とを用いて、前記照射方向を変更することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記補正値を求める処理の段階での前記読取装置による前記マークの読み取りは、前記レーザ加工装置が設置場所に設置された段階で行われ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】
前記テーブルは、
前記ワークが載置される領域の外側に前記マークを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記テーブルは、
前記ワークが載置される面に前記マークを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記マークは、
前記テーブルに着脱されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
ワークにレーザ光を照射して前記ワークを加工する加工ヘッドと、前記ワークを載置し、かつ少なくとも２個のマークを有するテーブルと、前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変更する駆動装置と、前記レーザ光の照射方向を変更する機構と、を含むレーザ加工装置を制御するにあたり、
前記レーザ加工装置が設置場所に設置された段階で、前記マークの位置を求める工程と、
前記マークの位置と、前記レーザ加工装置が設置場所に設置された段階で得られた前記マークの位置とを用いて、前記機構の動作量を求める工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項７】
ワークにレーザ光を照射して前記ワークを加工する加工ヘッドと、前記ワークを載置し、かつ少なくとも２個の第１マークを有するテーブルと、前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変更する駆動装置と、前記レーザ光の照射方向を変更する機構と、を含むレーザ加工装置を制御するにあたり、
前記レーザ加工装置が設置場所に設置された段階で、前記加工ヘッドが、前記テーブルに載置された基板に前記レーザ光を照射して前記基板の表面に複数の第２マークを形成する工程と、
前記第１マークの位置及び複数の前記第２マークの位置を求める工程と、
得られた前記第２マークの位置と、前記第２マークの位置の設計値とのずれから、それぞれの前記設計値の位置での前記機構の動作量を求める工程と、
を含む設定工程を実行し、
前記設定工程の後に前記第１マークの位置を求める工程と、
前記設定工程で得られた、それぞれの前記設計値の位置での前記機構の動作量を、前記設定工程の後に得られた前記第１マークの位置を用いて求める工程と、
を含む補正工程を実行する
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを載置するテーブル及びワークにレーザを照射する加工ヘッドを有するレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザを利用した加工装置が知られている。特許文献１には、加工対象物を担持するテーブルに、テーブルの所定の位置を示す１個の基準点を有するレーザ加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたレーザ加工装置は、テーブル上に設けられた１個の基準点を基準として加工対象者の設置位置の確認及びレーザ加工位置を補正するものであるが、テーブルが移動する際の精度に変化があったことを検出できない。その結果、特許文献１に記載された技術は、レーザ加工装置が設置され、操業が開始された後に、テーブルが移動する際の精度が変化した場合、精度の変化を検出することができず、加工対象物であるワークの加工精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、レーザ加工装置が設置され、操業が開始された後において、ワークを載置するテーブルの移動の精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーザ加工装置は、加工ヘッドと、テーブルと、駆動装置と、読取装置と、機構とを含む。加工ヘッドは、ワークにレーザ光を照射してワークを加工する。テーブルは、ワークを載置し、かつ少なくとも２個のマークを有する。駆動装置は、加工ヘッドとテーブルとの相対位置を変更する。読取装置は、マークを読み取る。機構は、読取装置がマークを読み取ることによって得られたマークの位置を用いてレーザ光の照射方向を補正する。さらに機構は、前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置の変更に関する補正値を求める処理の段階で前記読取装置によって読み取った前記マークの位置と、前記ワークの加工が開始された後に前記読取装置によって読み取った前記マークの位置とを用いて、前記照射方向を変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、レーザ加工装置が設置され、操業が開始された後において、ワークを載置するテーブルの移動の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るレーザ加工装置を示す斜視図
【図２】実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置されたときの処理の一例を示すフローチャート
【図３】実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置されたときにテーブルの送りピッチが計測される状態を示す図
【図４】実施の形態１に係るレーザ加工装置が有するテーブルの送りピッチを計測した結果の一例を示す図
【図５】実施の形態１に係るレーザ加工装置が有する機構の動作量を求めるための処理を説明する図
【図６】実施の形態１に係るレーザ加工装置による基板の加工点と、設計値との関係を示す図
【図７】実施の形態１に係るレーザ加工装置が有する機構の動作量を説明するための図
【図８】実施の形態１に係るレーザ加工装置による基板の加工点の位置における機構の動作量が記述されたデータテーブルの一例を示す図
【図９】実施の形態１に係るレーザ加工装置のテーブルが有するマークの位置の情報が記述されたデータテーブルの一例を示す図
【図１０】実施の形態１において、実マークの位置及び実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離が記述されたデータテーブルの一例を示す図
【図１１】実施の形態１において、実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離を説明するための図
【図１２】実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置場所に設置された後、かつ操業時に実行される処理の一例を示すフローチャート
【図１３】実施の形態１に係るレーザ加工装置の設置時と操業時とにおける、実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離を説明するための図
【図１４】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルを示す平面図
【図１５】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルを示す平面図
【図１６】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルを示す平面図
【図１７】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルを示す平面図
【図１８】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルが２個のマークを有する場合に、実マークの位置を求める方法を説明するための図
【図１９】実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルが２個のマークを有する場合に、実マークの位置を求める方法を説明するための図
【図２０】実施の形態１に係るレーザ加工装置において、マークの取付構造の変形例を示す図
【図２１】実施の形態１に係るレーザ加工装置において、マークの位置の変形例を示す図
【図２２】実施の形態１に係るレーザ加工装置において、マークの位置の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態に係るレーザ加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。以下に示される実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るレーザ加工装置を示す斜視図である。実施の形態１に係るレーザ加工装置１は、ワークＷにレーザ光ＬＬを照射してワークＷを加工する加工ヘッド４と、ワークＷを載置し、かつ少なくとも２個のマーク３を有するテーブル２と、加工ヘッド４とテーブル２との相対位置を変更する駆動装置１０，２０と、マーク３を読み取る読取装置８と、レーザ光ＬＬの照射方向を変更し、かつ読取装置８がマーク３を読み取ることによって得られたマーク３の位置を用いてレーザ光ＬＬの照射方向を補正する機構４Ｇと、を含む。
【００１１】
加工ヘッド４は、機構４Ｇと、光学系７とを含む。機構４Ｇは、レーザ光ＬＬの照射方向を変更する。加工ヘッド４が有する光学系７は、機構４Ｇから照射されたレーザ光ＬＬをテーブル２のワークＷの表面で結像させるｆθレンズ及びレーザ光ＬＬの焦点を調整する焦点調整機構を含む。機構４Ｇの構造及び動作については後述する。
【００１２】
テーブル２は、ワークＷを載置する第１面２Ｐｓと、第１面２Ｐｓに対向する第２面２Ｐｒと、第１面Ｐｓ及び第２面Ｐｒを接続する側面２ＳＡ，２ＳＢ，２ＳＣ，２ＳＤとを有する。第１面２Ｐｓ及び第２面２Ｐｒの形状は、いずれも長方形である。長方形は、正方形を含む。このため、テーブル２の形状は、直方体となる。
【００１３】
テーブル２は、第１面２Ｐｓの加工領域２ＷＡにワークＷを載置する。加工領域２ＷＡは、第１面２Ｐｓの外縁２ＥＧよりも内側の領域である。加工ヘッド４は、加工領域２ＷＡの外側の物体を加工することはできない。テーブル２は、第１面２Ｐｓ及び第２面２Ｐｒの一辺と平行な方向である第１方向と、第１方向に交差する第２方向との２方向に移動する。第１方向及び第２方向に直交する方向は第３方向である。実施の形態１において、第１方向と第２方向とは直交、すなわち９０度で交差するが、第１方向と第２方向とは９０度以外で交差してもよい。以下において適宜、第１方向をＸ方向、第２方向をＹ方向、第３方向をＺ方向と称する。第１機構５の第１ミラー５Ｍは、レーザ光ＬＬの照射方向を第１方向であるＸ方向に沿って変更し、第２機構６の第２ミラー６Ｍは、レーザ光ＬＬの照射方向を第２方向であるＹ方向に沿って変更する。
【００１４】
テーブル２は、第１面２Ｐｓに第１マークであるマーク３を有する。実施の形態１において、テーブル２は３個のマーク３を有するが、前述した通り、テーブル２は少なくとも２個のマーク３を有していればよい。実施の形態１において、マーク３の形状は円形であるが、これに限定されず、十字形状であってもよい。実施の形態１において、マーク３は、テーブル２に固定されている。このようにすることで、マーク３とテーブル２との位置関係が固定されるので、読取装置８がマーク３を読み取る際の位置ずれを抑制できる。
【００１５】
テーブル２は、第１面２Ｐｓ、すなわちワークＷが載置される面に複数のマーク３を有する。第１面２Ｐｓは１つの平面なので、読取装置８は、読取部を第１面２Ｐｓと対向させていれば、姿勢を変更せずに第１面２Ｐｓのすべてのマーク３を読み取ることができる。
【００１６】
実施の形態１において、加工ヘッド４はレーザ加工装置１の静止系に固定されており、テーブル２が移動する。このため、駆動装置１０，２０は、テーブル２を移動させることによって、加工ヘッド４とテーブル２との相対位置を変更する。実施の形態１において、駆動装置１０は、加工ヘッド４とテーブル２とのＸ方向における相対位置を変更する。駆動装置２０は、加工ヘッド４とテーブル２とのＹ方向における相対位置を変更する。以下において、駆動装置１０を適宜、第１駆動装置１０と称し、駆動装置２０を適宜、第２駆動装置２０と称する。
【００１７】
第１駆動装置１０は、基台１１と、レール１２Ａ，１２Ｂと、案内部材１３Ａ，１３Ｂと、ナット１４と、ねじ１５と、アクチュエータ１６とを含む。基台１１は、レール１２Ａ，１２Ｂ及びアクチュエータ１６が取り付けられて、これらを支持する。レール１２Ａ，１２Ｂは、Ｘ方向に沿って延びている。両方のレール１２Ａ，１２Ｂは、互いに平行に配置される。案内部材１３Ａは、レール１２Ａに取り付けられて、レール１２Ａが延びる方向、すなわちＸ方向に移動する。案内部材１３Ｂは、レール１２Ｂに取り付けられて、レール１２Ｂが延びる方向に移動する。
【００１８】
案内部材１３Ａ，１３Ｂは、第２駆動装置２０の基台２１に取り付けられる。案内部材１３Ａ，１３Ｂはレール１２Ａ，１２Ｂに沿って移動するので、基台２１もレール１２Ａ，１２Ｂに沿って移動する。
【００１９】
ナット１４は、第２駆動装置２０の基台２１に取り付けられる。ねじ１５は、ナット１４にねじ込まれる。実施の形態１において、アクチュエータ１６は電動機である。アクチュエータ１６のシャフトにねじ１５が取り付けられる。ねじ１５が回転することにより、ナット１４がねじ１５の延びる方向に移動するので、ナット１４が取り付けられた基台２１は、ねじ１５の延びる方向に移動する。実施の形態１において、ねじ１５の延びる方向は、レール１２Ａ，１２Ｂが延びる方向と同一のＸ方向なので、基台２１は、ねじ１５が回転すると、レール１２Ａ，１２Ｂに沿って移動する。アクチュエータ１６は、ねじ１５を回転させることにより、基台２１をレール１２Ａ，１２Ｂに沿って移動させる。
【００２０】
アクチュエータ１６は、エンコーダ１７を有している。実施の形態１において、エンコーダ１７はロータリーエンコーダである。エンコーダ１７は、アクチュエータ１６のシャフトの回転角度、すなわちねじ１５の回転角度を検出する。アクチュエータ１６は、第１ドライバ３０Ｘによって制御される。
【００２１】
第２駆動装置２０は、基台２１と、レール２２Ａ，２２Ｂと、案内部材２３Ａ，２３Ｂと、ナット２４と、ねじ２５と、アクチュエータ２６とを含む。基台２１は、レール２２Ａ，２２Ｂ及びアクチュエータ２６が取り付けられて、これらを支持する。レール２２Ａ，２２Ｂは、Ｙ方向に沿って延びている。両方のレール２２Ａ，２２Ｂは、互いに平行に配置される。案内部材２３Ａは、レール２２Ａに取り付けられて、レール２２Ａが延びる方向、すなわちＹ方向に移動する。案内部材２３Ｂは、レール２２Ｂに取り付けられて、レール２２Ｂが延びる方向に移動する。
【００２２】
案内部材２３Ａ，２３Ｂは、テーブル２に取り付けられる。案内部材２３Ａ，２３Ｂはレール２２Ａ，２２Ｂに沿って移動するので、基台２１もレール２２Ａ，２２Ｂに沿って移動する。
【００２３】
ナット２４は、第２駆動装置２０の基台２１に取り付けられる。ねじ２５は、ナット２４にねじ込まれる。実施の形態１において、アクチュエータ２６は電動機である。アクチュエータ２６のシャフトにねじ２５が取り付けられる。ねじ２５が回転することにより、ナット２４がねじ２５の延びる方向に移動するので、ナット２４が取り付けられたテーブル２は、ねじ２５の延びる方向に移動する。実施の形態１において、ねじ２５の延びる方向は、レール２２Ａ，２２Ｂが延びる方向と同一のＹ方向なので、基台２１は、ねじ２５が回転すると、レール２２Ａ，２２Ｂに沿って移動する。アクチュエータ２６は、ねじ２５を回転させることにより、テーブル２をレール２２Ａ，２２Ｂに沿って移動させる。
【００２４】
アクチュエータ２６は、エンコーダ２７を有している。実施の形態１において、エンコーダ２７はロータリーエンコーダである。エンコーダ２７は、アクチュエータ２６のシャフトの回転角度、すなわちねじ２５の回転角度を検出する。アクチュエータ２６は、第２ドライバ３０Ｙによって制御される。
【００２５】
テーブル２は、第２駆動装置２０を介して第１駆動装置１０に取り付けられる。第１駆動装置１０は、第２駆動装置２０、より具体的には基台２１、アクチュエータ２６、ねじ２５及びナット２４を介してテーブル２をＸ方向に移動させる。第２駆動装置２０は、直接テーブル２をＹ方向に移動させる。テーブル２をＸ方向に移動させるねじ１５の回転角度は、ナット１４の送り量に比例するので、エンコーダ１７の検出値により、テーブル２のＸ方向への移動量が求められる。テーブル２をＹ方向に移動させるねじ２５の回転角度は、ナット２４の送り量に比例するので、エンコーダ２７の検出値により、テーブル２のＹ方向への移動量が求められる。
【００２６】
実施の形態１において、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも一方が、加工ヘッド４とテーブル２との相対位置を変更するが、このようなものに限定されない。加工ヘッド４とテーブル２との相対位置は、テーブル２が静止して加工ヘッド４が移動することによって変更されてもよい。また、加工ヘッド４とテーブル２との相対位置は、テーブル２がＸ方向又はＹ方向のいずれか一方に移動し、加工ヘッド４がテーブル２の移動方向とは異なる方向に移動することによって変更されてもよい。
【００２７】
読取装置８は、テーブル２の第１面２Ｐｓが有するマーク３を読み取る。実施の形態１において、読取装置８は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを撮像素子として備えたカメラであるが、このようなものに限定されない。実施の形態１において、読取装置８は、レーザ加工装置１の静止系に取り付けられている。第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも一方によってテーブル２が移動することにより、読取装置８とテーブル２との相対位置が変化する。
【００２８】
次に、機構４Ｇについて説明する。機構４Ｇは、第１機構５及び第２機構６を有する。第１機構５は、第１ミラー５Ｍ及び第１アクチュエータ５Ａを有する。第１ミラー５Ｍは、レーザ発信装置９から照射されたレーザ光ＬＬを第２機構６に向けて反射する。第１アクチュエータ５Ａは、第１ミラー５Ｍの傾きを変更することにより、第２機構６へ向かうレーザ光ＬＬの照射方向を変更する。第２機構６は、第２ミラー６Ｍ及び第２アクチュエータ６Ａを有する。第２ミラー６Ｍは、第１機構５の第１ミラー５Ｍに反射されたレーザ光ＬＬを、テーブル２に向けて反射する。第２アクチュエータ６Ａは、第２ミラー６Ｍの傾きを変更することにより、テーブル２へ向かうレーザ光ＬＬの照射方向を変更する。
【００２９】
第１機構５の第１ミラー５Ｍは、レーザ光ＬＬの照射方向を第１方向に沿って変更する。第２機構６の第２ミラー６Ｍは、レーザ光ＬＬの照射方向を第２方向に沿って変更する。第１方向と第２方向とは互いに交差、実施の形態１では互いに直交する。実施の形態１において、レーザ光ＬＬは炭酸ガスレーザであるが、種類は限定されない。実施の形態１において、第１アクチュエータ５Ａ及び第２アクチュエータ６Ａは電動機であるが、第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍの傾きを変更できればよく、電動機に限定されない。
【００３０】
機構４Ｇは、読取装置８がテーブル２のマーク３を読み取ることによって得られたマーク３の位置を用いて、レーザ光ＬＬの照射方向を補正する。実施の形態１において、レーザ加工装置１が設置場所に据え付けられた後に、レーザ加工装置１が操業を開始してワークＷの加工に用いられると、レーザ加工装置１のＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方の移動の精度が変化することがある。レーザ加工装置１の操業時に得られたマーク３の位置が、据付け時に得られた情報から変化している場合、レーザ加工装置１のＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方の移動の精度が変化している可能性がある。この場合、機構４Ｇは、レーザ加工装置１が据え付けられた後、かつ生産に用いられているときに得られたマーク３の位置を用いてレーザ光ＬＬの照射方向を補正する。このような機構４Ｇの動作により、レーザ加工装置１は、ワークＷの加工精度の低下を抑制できる。
【００３１】
実施の形態１において、レーザ加工装置１は、制御装置３１によって制御される。制御装置３１は、図１に示されるように、処理部３２と、記憶部３３と、入出力部３４とを含む。処理部３２は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサである。記憶部３３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ハードディスクドライブ、ストレージデバイス又はこれらを組み合わせた記憶装置である。入出力部３４は、制御装置３１と、制御装置３１に接続される外部機器とのインターフェースの役割を果たすインターフェース回路である。
【００３２】
図１に示される第１アクチュエータ５Ａ、第２アクチュエータ６Ａ、読取装置８、レーザ発信装置９、エンコーダ１７，２７、第１ドライバ３０Ｘ、第２ドライバ３０Ｙ、及び入力装置３５は、入出力部３４に接続される。処理部３２は、入出力部３４を介して読取装置８の検出値、エンコーダ１７，２７の検出値、及び入力装置３５から入力された情報を取得する。また、処理部３２は、入出力部３４を介して、第１アクチュエータ５Ａ、第２アクチュエータ６Ａ、レーザ発信装置９、第１ドライバ３０Ｘ、及び第２ドライバ３０Ｙに制御のための信号を送信する。
【００３３】
記憶部３３は、レーザ加工装置１を制御するための処理を制御装置３１が実行するためのコンピュータプログラムを記憶している。処理部３２は、前述したコンピュータプログラムを記憶部３３から読み出して、レーザ加工装置１を制御する。
【００３４】
制御装置３１は、第１ドライバ３０Ｘを介してアクチュエータ１６を制御し、第２ドライバ３０Ｙを介してアクチュエータ２６を制御する。制御装置３１は、エンコーダ１７の検出値及びエンコーダ２７の検出値を用いてアクチュエータ１６及びアクチュエータ２６を制御する。エンコーダ１７の検出値は、アクチュエータ１６のシャフト及びねじ１５の回転角度であり、エンコーダ２７の検出値は、エンコーダ２７の検出値、すなわちアクチュエータ２６のシャフト及びねじ２５の回転角度である。
【００３５】
入力装置３５は、レーザ加工装置１を動作させるための命令及びデータを入力する装置である。入力装置３５は、入力部３５Ｉ及び表示部３５Ｍを有する。実施の形態１において、入力部３５Ｉは、キーボード、ボタン又はタッチパネルであるがこれらに限定されない。表示部３５Ｍは、液晶ディスプレイであるがこれに限定されない。表示部３５Ｍは、制御装置３１の記憶部３３に記憶されている情報及びレーザ加工装置１に発生したエラーの情報を表示することができる。表示部３５Ｍが表示する情報は、これらに限定されない。次に、レーザ加工装置１が設置場所に設置されたときの処理を説明する。
【００３６】
図２は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置されたときの処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、本実施形態に係るレーザ加工方法の設定工程を含む。図３は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置されたときにテーブルの送りピッチが計測される状態を示す図である。図４は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が有するテーブルの送りピッチを計測した結果の一例を示す図である。
【００３７】
レーザ加工装置１は、製造元から出荷されると、製造現場に搬入される。製造現場に搬入されたレーザ加工装置１は、設置場所に設置され、据え付けられる。レーザ加工装置１は、設置場所に設置され、据え付けられると、ステップＳ１０１において、テーブル２のＸ方向及びＹ方向の送りピッチが計測される。実施の形態１において、送りピッチは、ねじ１５又はねじ２５の単位回転量あたりにおけるテーブル２の移動量である。
【００３８】
より具体的には、Ｘ方向の送りピッチは、図１に示されるテーブル２をＸ方向に移動させるねじ１５、すなわちアクチュエータ１６のシャフトが１回転したときに、テーブル２がＸ方向に移動した距離である。Ｙ方向の送りピッチは、図１に示されるテーブル２をＹ方向に移動させるねじ２５、すなわちアクチュエータ２６のシャフトが１回転したときに、テーブル２がＹ方向に移動した距離である。送りピッチはこれらに限定されず、ねじ１５又はねじ２５の回転角度１度あたりにおけるテーブル２の移動量であってもよいし、エンコーダ１７，２７の１パルスあたりにおけるテーブル２の移動量であってもよい。
【００３９】
Ｘ方向におけるテーブル２の移動量は、図３に示される非接触式の測長器３６Ｘが計測する。Ｙ方向におけるテーブル２の移動量は、図３に示される非接触式の測長器３６Ｙが計測する。測長器３６Ｘ，３６Ｙは、レーザ計測器が用いられるが、これに限定されるものではない。測長器３６Ｘ，３６Ｙは、図１に示される制御装置３１の入出力部３４に接続される。Ｘ方向における送りピッチを計測する場合、制御装置３１は、第１ドライバ３０Ｘを介してアクチュエータ１６のシャフトを回転させながら、エンコーダ１７の検出値及び測長器３６Ｘの検出値を取得する。制御装置３１は、Ｙ方向における送りピッチを計測する場合、第２ドライバ３０Ｙを介してアクチュエータ２６のシャフトを回転させながら、エンコーダ２７の検出値及び測長器３６Ｙの検出値を取得する。
【００４０】
図４は、Ｘ方向の送りピッチが計測された結果の一例を示している。図４に示される結果は、エンコーダ１７の検出値Ｅｘｒと、測長器３６Ｘの検出値ＸＰｒとが対応付けられている。図４に示される例において、エンコーダ１７の検出値Ｅｘｒはパルス数であり、測長器３６Ｘの検出値ＸＰｒは長さである。検出値ＸＰｒの単位はｍｍであるとする。図４に示される例において、アクチュエータ１６のシャフト、すなわちねじ１５が１回転すると、エンコーダ１７の検出値Ｅｘｒは１０００パルスであるとする。図４中の符号Ｎは、ねじ１５が回転した数を示している。図４に示される例では、ねじ１５がｋ回転したときの各回転におけるエンコーダ１７の検出値Ｅｘｒと、測長器３６Ｘの検出値ＸＰｒとが示されている。ｋは、１以上の整数である。
【００４１】
図４に示される例において、レーザ加工装置１は、ねじ１５が１回転すると、テーブル２はＸ方向に１０ｍｍ移動するように設計されているものとする。すなわち、レーザ加工装置１は、Ｘ方向の送りピッチが１０ｍｍに設計されている。
【００４２】
図４に示される結果は、ねじ１５の１回転あたりにおけるＸ方向の送りピッチがばらついていることを示している。このばらつきは、レーザ加工装置１の製造における誤差及び設置場所の影響によるものである。制御装置３１は、ステップＳ１０２において、送りピッチの計測結果に基づき、テーブル２の移動に関する補正値を求める。次においては、制御装置３１が、Ｘ方向の送りピッチの計測結果に基づき、Ｘ方向におけるテーブル２の移動に関する補正値を求める例が説明される。補正値は、Ｘ方向の送りピッチを設計値とするために必要なねじ１５の回転量とすることができる。
【００４３】
図４に示される例では、ねじ１５の２回転目において、送りピッチは設計値に対して０．１５ｍｍ不足している。このため、処理部３２は、ねじ１５の２回転目は０．１５ｍｍ、エンコーダ１７の検出値Ｅｘｒでは１５パルス分、ねじ１５を多く回転させる。この場合、補正値Ｅｘｒｃは、エンコーダ１７のパルスで１０１５パルスとなる。
【００４４】
図４に示される例では、ねじ１５のｋ回転目において、送りピッチは設計値に対して０．１２ｍｍ余分である。このため、処理部３２は、ねじ１５のｋ回転目は０．１２ｍｍ、エンコーダ１７の検出値Ｅｘｒでは１２パルス分、ねじ１５を少なく回転させる。この場合、補正値Ｅｘｒｃは、エンコーダ１７のパルスで９８８パルスとなる。
【００４５】
制御装置３１は、ねじ１５の各回転において補正値Ｅｘｒｃを求め、記憶部３３に記憶させる。制御装置３１は、テーブル２をＸ方向に移動させる場合、記憶部３３から補正値Ｅｘｒｃを読み出す。そして、制御装置３１は、テーブル２の送り量がその指令値となるように、読み出した補正値Ｅｘｒｃを用いてアクチュエータ１６を制御する。
【００４６】
Ｙ方向におけるテーブル２の移動に関する補正値も、Ｘ方向と同様に求められる。実施の形態１では、制御装置３１がテーブル２の移動に関する補正値を求めたが、制御装置３１とは異なる装置が補正値を求めて、制御装置３１の記憶部３３に記憶させてもよい。
【００４７】
テーブル２の移動に関する補正値が得られたら、ステップＳ１０３において、レーザ加工装置１は、テーブル２の第１面２Ｐｓに載置された基板を加工する。この加工は、図１に示される機構４Ｇの動作量を求めるために必要な処理である。
【００４８】
図５は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が有する機構の動作量を求めるための処理を説明する図である。図６は、実施の形態１に係るレーザ加工装置による基板の加工点と、設計値との関係を示す図である。
【００４９】
ステップＳ１０３において、制御装置３１は、加工ヘッド４を制御する。加工ヘッド４は、制御装置３１からの命令を受けて、テーブル２の第１面２Ｐｓに載置された基板ＳＢにレーザ光ＬＬを照射して、基板ＳＢの表面に第２マークであるマークＤＴを形成する。制御装置３１は、加工ヘッド４がマークＤＴを基板ＳＢの表面に形成する毎に、図１に示されるアクチュエータ１６，２６を制御して、テーブル２をＸ方向及びＹ方向の少なくとも一方に、予め定められた大きさだけ移動させ、加工ヘッド４によるマークＤＴの形成を繰り返す。このとき、レーザ加工装置１が基板ＳＢの表面に格子状に複数のマークＤＴを形成する場合、制御装置３１は、ステップＳ１０２で得られた補正値を用いて、アクチュエータ１６，２６を制御する。このようにして、制御装置３１は、図５に示されるように、基板ＳＢの表面に、格子状に複数のマークＤＴを形成する。
【００５０】
図６は、基板ＳＢの表面に格子状に形成された複数のマークＤＴのうち一部を示している。加工ヘッド４によって形成されたマークＤＴは、マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒ３３の９個である。以下において、これらを適宜、実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒ３３と称する。これらを区別する必要がない場合、実マークＤＴｒと称する。符号ＤＴｄ１１，ＤＴｄ１２，・・・ＤＴｄ３３は、マークＤＴの本来の位置、すなわち設計値の位置を示す。以下において、マークＤＴの設計値の位置を適宜、設計位置ＤＴｄ１１，ＤＴｄ１２，・・・ＤＴｄ３３と称する。これらを区別する必要がない場合、設計位置ＤＴｄと称する。
【００５１】
図６に示されるように、設計位置ＤＴｄと、実マークＤＴｒの位置とは異なることがある。これは、レーザ加工装置１の製造における誤差及び設置場所の影響によるものである。レーザ加工装置１は、加工ヘッド４が有する機構４Ｇによってレーザ光ＬＬの照射方向を変更することで、設計位置ＤＴｄと、実マークＤＴｒの位置とのずれを補正する。
【００５２】
図７は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が有する機構の動作量を説明するための図である。図７は、機構４Ｇ、より具体的には第２機構６が有する第２ミラー６Ｍと、第２ミラー６Ｍから基板ＳＢの表面ＳＢｐに照射されるレーザ光ＬＬの位置Ｐ１，Ｐ２とを示している。第２ミラー６Ｍの姿勢がＢＳで示される状態であるときに、第２ミラー６Ｍから基板ＳＢの表面ＳＢｐに照射されるレーザ光ＬＬの位置が位置Ｐ１である。第２ミラー６Ｍの姿勢がＶＰで示される状態であるときに、第２ミラー６Ｍから基板ＳＢの表面ＳＢｐに照射されるレーザ光ＬＬの位置が位置Ｐ２である。
【００５３】
第２ミラー６Ｍの姿勢がＢＳで示される状態からＶＰで示される状態に変化すると、基板ＳＢの表面ＳＢｐに照射されるレーザ光ＬＬの位置は、位置Ｐ１から位置Ｐ２に変化する。第２ミラー６Ｍの姿勢ＶＰの状態は、レーザ光ＬＬが第２ミラー６Ｍで反射される位置を中心として、第２ミラー６Ｍが、姿勢ＢＳの状態から角度θｙだけ傾いた状態である。第２機構６は、第２ミラー６Ｍの姿勢を変更することにより、基板ＳＢの表面ＳＢｐに照射されるレーザ光ＬＬの位置を変更することができる。
【００５４】
第１機構５の第１ミラー５Ｍからのレーザ光ＬＬが、第２ミラー６Ｍで反射される位置から基板ＳＢの表面ＳＢｐまでの距離をＬｚとする。レーザ光ＬＬが第２ミラー６Ｍで反射される位置から基板ＳＢの表面ＳＢｐまでの距離Ｌｚは、第２ミラー６Ｍの姿勢によっては変化しない。第２ミラー６Ｍが姿勢ＶＰである場合、位置Ｐ１と位置Ｐ２との距離ΔＹは、角度θｙを用いて、式（１）で求めることができる。距離ΔＹは、Ｙ方向における距離である。角度θｙは、式（２）で求めることができる。
ΔＹ＝Ｌｚ×ｔａｎθｙ・・（１）
θｙ＝ｔａｎ−１（ΔＹ／Ｌｚ）・・（２）
【００５５】
このように、第２機構６は、第２ミラー６Ｍの角度θｙを変更することにより、Ｙ方向において基板ＳＢ又はワークＷにレーザ光ＬＬが照射される位置を変更することができる。第１機構５も第２機構６と同様に、第１ミラー５Ｍの角度θｘを変更することにより、Ｘ方向において基板ＳＢ又はワークＷにレーザ光ＬＬが照射される位置を変更することができる。
【００５６】
具体的には、第１機構５の第１ミラー５Ｍがレーザ光ＬＬを反射する位置と、第２ミラー６Ｍがレーザ光ＬＬを反射する位置との距離をＬｙとする。第１ミラー５Ｍが第１の位置から第２の位置に傾いたときの角度をθｘとする。第１の位置から第２の位置に傾いた場合に、基板ＳＢ又はワークＷの表面に照射されるレーザ光ＬＬがＸ方向に移動した距離をΔＸとする。この場合、距離ΔＸは、角度θｘを用いて、式（３）で求めることができる。角度θｘは、式（４）で求めることができる。
ΔＸ＝Ｌｙ×ｔａｎθｘ・・（３）
θｘ＝ｔａｎ−１（ΔＸ／Ｌｙ）・・（４）
【００５７】
このように、機構４Ｇは、第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２ミラー６Ｍの角度θｙの少なくとも一方を変更することで、基板ＳＢ又はワークＷの表面に照射されるレーザ光ＬＬの位置を変更することができる。ΔＸを、図６に示される設計位置ＤＴｄと実マークＤＴｒの位置との、Ｘ方向におけるずれとし、ΔＹを、図６に示される設計位置ＤＴｄと実マークＤＴｒの位置との、Ｙ方向におけるずれとする。距離Ｌｙ，Ｌｚは既知なので、ΔＸ，ΔＹ、距離Ｌｙ，Ｌｚから、第１機構５の第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２機構６の第２ミラー６Ｍの角度θｙが得られる。
【００５８】
制御装置３１は、ステップＳ１０４において、基板ＳＢに形成された実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒ３３を読取装置８に読み取らせる。このとき、制御装置３１は、テーブル２が有するマーク３Ａ，３Ｂ，３Ｃを読取装置８に読み取らせる。制御装置３１は、読取装置８が実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒ３３及びマーク３Ａ，３Ｂ，３Ｃを読み取ったときのＸ方向における位置及びＹ方向における位置を、エンコーダ１７，２７の検出値から求める。エンコーダ１７，２７の検出値から得られたＸ方向における位置及びＹ方向における位置が、実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒ３３の位置である。設計位置ＤＴｄ１１，ＤＴｄ１２，・・・ＤＴｄ３３は、レーザ加工装置１の設計情報から予め求められる。実施の形態１においては、レーザ加工装置１の読取装置８がマーク３及び実マークＤＴｒを読み込むがこれに限定されない。制御装置３１は、レーザ加工装置１が備える読取装置８以外の装置にマーク３及び実マークＤＴｒを読み込ませ、結果を取得してもよい。
【００５９】
ステップＳ１０５において、制御装置３１は、設計位置ＤＴｄ及び実マークＤＴｒの位置から、両者のＸ方向におけるずれΔＸ及びＹ方向におけるずれΔＹを求める。制御装置３１は、得られたずれΔＸ及びΔＹから、第１機構５の第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２機構６の第２ミラー６Ｍの角度θｙを求める。この角度θｘ，θｙが、設計位置ＤＴｄでの機構４Ｇの動作量、すなわち機構４Ｇが有する第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍの動作量となる。機構４Ｇは、得られた角度θｘ，θｙを用いて第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍを動作させて、ワークＷに照射されたレーザ光ＬＬの位置が設計位置ＤＴｄとなるように、レーザ光ＬＬの照射方向を変更する。
【００６０】
図８は、実施の形態１に係るレーザ加工装置による基板の加工点の位置における機構の動作量が記述されたデータテーブルの一例を示す図である。制御装置３１は、それぞれの設計位置ＤＴｄ及びそれぞれの実マークＤＴｒの位置から、両者のＸ方向におけるずれΔＸ及びＹ方向におけるずれΔＹを求め、得られたずれΔＸ及びΔＹから、それぞれの設計位置ＤＴｄにおける第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２ミラー６Ｍの角度θｙを求める。制御装置３１は、それぞれの設計位置ＤＴｄと、求めた第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２ミラー６Ｍの角度θｙとから、データテーブルＴＢＧを作成し、記憶部３３に記憶させる。
【００６１】
データテーブルＴＢＧは、それぞれの設計位置ＤＴｄ１１，ＤＴｄ１２，・・・ＤＴｄ３３に対する第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２ミラー６Ｍの角度θｙが対応付けられて記述されている。実施の形態１において、データテーブルＴＢＧは、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個の合計ｍ×ｎ個の設計位置ＤＴｄについての角度θｘ，θｙを有している。ｍ，ｎは、それぞれ２以上の整数である。
【００６２】
前述したステップＳ１０３、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５は、実施の形態１に係るレーザ加工方法の設定工程に対応する。実施の形態１において、制御装置３１がデータテーブルＴＢＧを作成して記憶部３３に記憶させるが、制御装置３１とは異なる装置がデータテーブルＴＢＧを作成して、制御装置３１の記憶部３３に記憶させてもよい。
【００６３】
図９は、実施の形態１に係るレーザ加工装置のテーブルが有するマークの位置の情報が記述されたデータテーブルの一例を示す図である。ステップＳ１０４において求められたマーク３の位置（Ｘｂ，Ｙｂ）は、データテーブルＴＢＦに記述される。このように、マーク３の位置は、レーザ加工装置１が設置場所に設置された段階得られる。マーク３Ａの位置は（Ｘｂ１，Ｙｂ１）であり、マーク３Ｂの位置は（Ｘｂ２，Ｙｂ２）であり、マーク３Ｃの位置は（Ｘｂ３，Ｙｂ３）である。実施の形態１において、データテーブルＴＢＦは、制御装置３１が作成して記憶部３３に記憶させるが、制御装置３１とは異なる装置がデータテーブルＴＢＦを作成して、制御装置３１の記憶部３３に記憶させてもよい。
【００６４】
図１０は、実施の形態１において、実マークの位置及び実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離が記述されたデータテーブルの一例を示す図である。図１１は、実施の形態１において、実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離を説明するための図である。データテーブルＴＢＲは、位置（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），・・・（Ｘｍ，Ｙｎ）、及び距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣが記述されている。位置（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），・・・（Ｘｍ，Ｙｎ）は、図５に示される基板ＳＢに形成された実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎの位置である。距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣは、実マークＤＴｒと、テーブル２が有するそれぞれのマーク３Ａ，３Ｂ，３Ｃとの距離である。距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣは、それぞれの実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎ毎に求められる。
【００６５】
実マークＤＴｒｍｎについて、距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣは、それぞれ式（５）、式（６）、式（７）のようになる。
ΔＬＡ＝√｛（Ｘｂ１−Ｘｍ）２＋（Ｙｂ１−Ｙｎ）２｝・・（５）
ΔＬＢ＝√｛（Ｘｂ２−Ｘｍ）２＋（Ｙｂ２−Ｙｎ）２｝・・（６）
ΔＬＣ＝√｛（Ｘｂ３−Ｘｍ）２＋（Ｙｂ３−Ｙｎ）２｝・・（７）
【００６６】
実施の形態１において、データテーブルＴＢＲは、制御装置３１が作成して記憶部３３に記憶させるが、制御装置３１とは異なる装置がデータテーブルＴＢＲを作成して、制御装置３１の記憶部３３に記憶させてもよい。
【００６７】
図１２は、実施の形態１に係るレーザ加工装置が設置場所に設置された後、かつ操業時に実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、実施の形態１に係るレーザ加工装置の設置時と操業時とにおける、実マークの位置とテーブルが有するマークとの距離を説明するための図である。操業時に実行される処理は、実施の形態１に係るレーザ加工方法における補正工程を含む。補正工程は、レーザ加工装置１が設置場所に設置された後、かつレーザ加工装置１の操業が開始、すなわちレーザ加工装置１によるワークＷの加工が開始された後に実行される。
【００６８】
図１に示されるレーザ加工装置１がワークＷを加工するにあたり、ステップＳ２０１において、制御装置３１は、読取装置８が、テーブル２が有する複数のマーク３を読み取るタイミングか否かを判定する。複数のマーク３を計測するタイミングは特に限定されるものではないが、レーザ加工装置１のワークＷを交換するタイミングが例示される。
【００６９】
複数のマーク３を読み取るタイミングでない場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、制御装置３１は、レーザ加工方法の補正工程を終了させる。複数のマーク３を読み取るタイミングである場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２において、制御装置３１は、読取装置８に、テーブル２が有する複数のマーク３を読み取らせる。制御装置３１は、読取装置８がマーク３を読み取ったときのエンコーダ１７，２７の検出値を取得する。そして、制御装置３１は、マーク３のＸ方向における位置及びＹ方向における位置を求める。以下において、ステップＳ２０２の読み取り結果から得られたマーク３Ａの位置を（Ｘａ１，Ｙａ１）、マーク３Ｂの位置を（Ｘａ２，Ｙａ２）、マーク３Ｃの位置を（Ｘａ３，Ｙａ３）とする。
【００７０】
次に、制御装置３１は、記憶部３３からデータテーブルＴＢＦを読み出し、レーザ加工装置１の設置時に取得したマーク３Ａの位置（Ｘｂ１，Ｙｂ１）、マーク３Ｂの位置（Ｘｂ２，Ｙｂ２）、及びマーク３Ｃの位置（Ｘｂ３，Ｙｂ３）を取得する。レーザ加工装置１が設置された後に設置面のレベルが変化したような場合、テーブル２の移動の精度は設置時と比較して変化することがある。この変化は、マーク３の位置の変化に現れる。
【００７１】
ステップＳ２０３において、制御装置３１は、レーザ加工装置１の設置後、レーザ加工装置１の加工が開始された後に取得したマーク３の位置が、レーザ加工装置１の設置時におけるマーク３の位置から変化した量を求める。マーク３の位置が変化した量は、それぞれのマーク３Ａ，３Ｂ，３ＣのＸ方向における位置の差分及びＹ方向における位置の差分であってもよいし、ステップＳ２０２で取得されたマーク３の位置と設置時におけるマーク３の位置との距離であってもよい。
【００７２】
マーク３の位置が変化した量が閾値未満である場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）、制御装置３１は、レーザ加工方法の補正工程を終了させる。マーク３の位置が変化した量が閾値以上である場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、制御装置３１は、ステップＳ２０４を実行する。実施の形態１において、閾値は、テーブル２の移動の精度の許容値とする。
【００７３】
マーク３の位置が変化した量が閾値以上である場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、テーブル２の移動の精度が許容できなくなっている可能性がある。この場合、レーザ加工装置１が設置されたときに求められた機構４Ｇの動作量では、設計位置ＤＴｄにレーザ光ＬＬを照射できない可能性がある。このため、制御装置３１は、ステップＳ２０４において、機構４Ｇの動作量を求める。
【００７４】
実施の形態１において、制御装置３１は、ステップＳ２０２の読み取り結果から得られたマーク３の位置と、設定工程で得られた実マークＤＴｒの位置との距離を用いて、レーザ加工装置１の操業が開始された後の実マークＤＴｒの位置を求める。制御装置３１は、レーザ加工装置１の操業が開始された後の実マークＤＴｒの位置から、機構４Ｇの動作量を求める。
【００７５】
制御装置３１は、記憶部３３に記憶されているデータテーブルＴＢＲを記憶部３３から、それぞれの実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎに対応した距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣを取得する。制御装置３１は、レーザ加工装置１の加工が開始された後のマーク３Ａの位置（Ｘａ１，Ｙａ１）、マーク３Ｂの位置（Ｘａ２，Ｙａ２）、及びマーク３Ｃの位置（Ｘａ３，Ｙａ３）と、操業後におけるそれぞれの実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎの位置（ＸＡ１，ＹＡ１），（ＸＡ２，ＹＡ２），・・・（ＸＡｍ，ＹＡｎ）との距離を求める。操業後におけるそれぞれの実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎの位置（ＸＡ１，ＹＡ１），（ＸＡ２，ＹＡ２），・・・（ＸＡｍ，ＹＡｎ）は、未知数である。次の説明では、操業後の実マークＤＴｒｍｎを例とする。
【００７６】
マーク３Ａの位置（Ｘａ１，Ｙａ１）と、操業後における実マークＤＴｒｍｎの位置（Ｘａｍ，Ｙａｎ）との距離ΔＬＡａは式（８）で求められる。マーク３Ａの位置（Ｘａ１，Ｙａ１）と実マークＤＴｒｍｎの位置（Ｘｍ，Ｙｎ）との距離ΔＬＢａは式（９）で求められる。マーク３Ａの位置（Ｘａ１，Ｙａ１）と実マークＤＴｒｍｎの位置（Ｘｍ，Ｙｎ）との距離ΔＬＣａは式（１０）で求められる。
ΔＬＡａ＝√｛（Ｘａ１−ＸＡｍ）２＋（Ｙａ１−ＹＡｎ）２｝・・（８）
ΔＬＢａ＝√｛（Ｘａ２−ＸＡｍ）２＋（Ｙａ２−ＹＡｎ）２｝・・（９）
ΔＬＣａ＝√｛（Ｘａ３−ＸＡｍ）２＋（Ｙａ３−ＹＡｎ）２｝・・（１０）
【００７７】
制御装置３１は、レーザ加工装置１の操業が開始された後のマーク３Ａの位置を用いて求められた距離ΔＬＡａ，ΔＬＢａ，ΔＬＣａの比率が、レーザ加工装置１の設置時において求められた距離ΔＬＡ，ΔＬＢ，ΔＬＣの比率と同一になるという条件で、実マークＤＴｒｍｎの位置（Ｘｍ，Ｙｎ）を決定する。すなわち、制御装置３１は、式（１１）が成立する条件で、実マークＤＴｒｍｎのＸ座標であるＸｍ及びＹ座標であるＹｎを求める。
ΔＬＡａ：ΔＬＢａ：ΔＬＣａ＝ΔＬＡ：ΔＬＢ：ΔＬＣ・・（１１）
【００７８】
制御装置３１は、式（８）から式（１１）を用いて、操業後におけるすべての実マークＤＴｒ１１，ＤＴｒ１２，・・・ＤＴｒｍｎの位置（Ｘａ１，Ｙａ１），（Ｘａ２，Ｙａ２），・・・（Ｘａｍ，Ｙａｎ）を求める。制御装置３１は、操業後における実マークＤＴｒの位置と、それぞれの実マークＤＴｒに対応する設計位置ＤＴｄとの位置から、両者のＸ方向におけるずれΔＸ及びＹ方向におけるずれΔＹを求める。制御装置３１は、得られたずれΔＸ及びΔＹから、第１機構５の第１ミラー５Ｍの角度θｘ及び第２機構６の第２ミラー６Ｍの角度θｙを求める。この角度θｘ，θｙが、レーザ加工装置１の加工が開始された後の補正工程によって得られた、設計位置ＤＴｄでの機構４Ｇの動作量、すなわち機構４Ｇが有する第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍの動作量となる。前述したステップＳ２０２及びステップＳ２０４は、実施の形態１に係るレーザ加工方法の補正工程に対応する。
【００７９】
機構４Ｇは、ステップＳ２０４で得られた動作量、すなわち角度θｘ，θｙを用いて第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍを動作させて、ワークＷに照射されたレーザ光ＬＬの位置が設計位置ＤＴｄとなるように、レーザ光ＬＬの照射方向を変更する。このようにすることで、レーザ加工装置１は、マーク３の位置が変化した量が閾値以上である場合であっても、ワークＷに照射されるレーザ光ＬＬの位置と、設計位置ＤＴｄとのずれを低減できる。その結果、レーザ加工装置１は、設置場所に設置され、操業が開始された後において、ワークＷを載置するテーブル２の移動の精度の低下を抑制できるので、ワークＷの加工精度の低下を抑制できる。レーザ加工装置１の補正工程に要する時間は、読取装置８がマーク３を読み取る時間、及び読み取りによって得られたマーク３の位置を用いて機構４Ｇの動作量を求める時間である。このため、補正工程に要する時間は、サービスマンによるメンテナンスに要する時間と比較して大幅に短いので、レーザ加工装置１は補正工程の回数を多くすることができる。その結果、レーザ加工装置１は、テーブル２の移動の精度を設置時の状態に維持しやすくなるので、設置時におけるワークＷの加工精度を維持しやすくなる。
【００８０】
レーザ加工装置１は、レーザ光ＬＬの照射によりテーブル２の温度が上昇し、変形又は移動の精度が変化する可能性がある。レーザ加工装置１は、操業が開始された後に得たマーク３の位置を用いて、ワークＷに照射されたレーザ光ＬＬの位置が設計位置ＤＴｄとなるように第１ミラー５Ｍ及び第２ミラー６Ｍを動作させる。このため、テーブル２が温度によって変形したり、温度によってテーブル２の移動の精度が変化したりした場合であっても、レーザ加工装置１は、テーブル２の変形の影響及びテーブル２の移動の精度の低下を抑制できるので、ワークＷの加工精度の低下を抑制できる。
【００８１】
レーザ加工装置１の補正工程は、ワークＷの交換のような加工の空き時間で行われるので、レーザ加工装置１が製造できない時間を低減できる。図１に示されるテーブル２の加工領域２ＷＡの外側にマーク３が配置されることにより、テーブル２にワークＷが載置されている状態でもレーザ加工装置１の補正工程を実現できる。このため、レーザ加工装置１は、加工中に補正工程を実行することができるので、製造できない時間をさらに低減できる。
【００８２】
レーザ加工装置１が設置され、レーザ加工装置１による操業が開始された後にテーブル２の移動の精度が変化することがある。レーザ加工装置１は、操業の開始により製品の製造が開始された後でも、テーブル２が有する複数のマーク３の位置を用いて、ワークＷに照射されるレーザ光ＬＬの位置が設計位置ＤＴｄとなるように、機構４Ｇの動作量を求めることができる。このため、レーザ加工装置１は、操業が開始された後にテーブル２の移動の精度が変化した場合でも、サービスマンによるメンテナンスを受けなくてもワークＷの加工精度の低下を抑制できる。その結果、サービスマンによるメンテナンスの時間を削減できるという利点もある。
【００８３】
マークの数の変形例．
図１４から図１７は、実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルを示す平面図である。図１４に示されるレーザ加工装置１ａが有するテーブル２ａは、加工領域２ＷＡａの外側に４個のマーク３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを有する。図１５に示されるレーザ加工装置１ｂが有するテーブル２ｂは、加工領域２ＷＡｂの外側に４個以上のマーク３を有する。図１５に示されるレーザ加工装置１ｂは、補正工程において、実マークＤＴｒ１１の周辺に存在する３個のマーク３Ａから機構４Ｇの動作量を求め、実マークＤＴｒｍｎの周辺に存在する３個のマーク３Ｃから機構４Ｇの動作量を求める。
【００８４】
図１６に示されるレーザ加工装置１ｃが有するテーブル２ｃは、４個以上のマーク３を有し、さらに加工領域２ＷＡｃ内にもマーク３を有する。図１６に示されるレーザ加工装置１ｃは、補正工程において、実マークＤＴｒ１１の周辺に存在する３個のマーク３Ａから機構４Ｇの動作量を求め、実マークＤＴｒｍｎの周辺に存在する３個のマーク３Ｉから機構４Ｇの動作量を求める。変形例において、テーブル２ｃは、加工領域２ＷＡの内側と外側との両方にマーク３を有するが、加工領域２ＷＡの内側のみにマーク３を有してもよい。
【００８５】
テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃが有するマーク３の数が増加することにより、マーク３の数が少ない場合と比較して、レーザ加工装置１，１ａ，１ｂ，１ｃは、テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃの移動の精度の変化をより小さい範囲で検出できる。すなわち、レーザ加工装置１，１ａ，１ｂ，１ｃは、マーク３の数が増加することにより、テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃの移動の精度の変化を検出する分解能が高くなるので、テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃの移動の精度の低下を抑制する効果は大きくなる。レーザ加工装置１，１ａ，１ｂ，１ｃは、読取装置８がマーク３を読み取る時間の増加及びマーク３が配置される領域が許容できる範囲で、多くのマークを有することができる。
【００８６】
テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃが有する複数のマーク３は、少なくとも２方向に沿って配列される。複数のマークが配列される２方向は交差していればよく、直交していなくてもよい。
【００８７】
図１７に示されるレーザ加工装置１ｄが有するテーブル２ｄは、２個のマーク３Ａ，３Ｂを有している。２個のマーク３Ａ，３Ｂは、Ｘ方向沿って配列されているが、Ｙ方向に沿って配列されていてもよい。
【００８８】
図１８及び図１９は、実施の形態１の変形例に係るレーザ加工装置のテーブルが２個のマークを有する場合に、実マークの位置を求める方法を説明するための図である。テーブル２ｄが２個のマーク３Ａ，３Ｂを有する場合、レーザ加工装置１ｄの設置時において、マーク３Ａの位置が（Ｘｂ１，Ｙｂ１）、マーク３Ｂの位置が（Ｘｂ２，Ｙｂ２）であるとする。レーザ加工装置１ｄの設置後、かつ操業が開始された後において、マーク３Ａの位置は（Ｘａ１，Ｙａ１）、マーク３Ｂの位置は（Ｘａ２，Ｙａ２）であるとする。レーザ加工装置１ｄの設置時から操業が開始された後の間に、実マークＤＴｒｍｎが移動したとする。移動後における実マークＤＴｒを、符号ＤＴａｍｎで表す。以下において、移動後における実マークＤＴｒを、適宜、移動後実マークＤＴａｍｎと称する。図１８中の距離ΔＬＡはマーク３Ａと実マークＤＴｒｍｎとの距離であり、距離ΔＬＢはマーク３Ｂと実マークＤＴｒｍｎとの距離である。
【００８９】
レーザ加工装置１ｄの設置時から操業が開始された後の間において、マーク３Ａ，３Ｂ及び実マークＤＴｒｍｎは移動するが、そのときのベクトルをＶＡ，ＶＢ及びＶＤとする。移動後実マークＤＴａｍｎの位置、すなわちベクトルＶＤの終点ＥＤは、ベクトルＶＡの始点ＳとベクトルＶＢの始点Ｓとを一致させたとき、両者の終点ＥＡ，ＥＢを結ぶ線上に存在する。ベクトルＶＤの終点ＥＤは、ベクトルＶＡの終点ＥＡとベクトルＶＢの終点ＥＢとの距離を、ΔＬＡ：ΔＬＢの比率で分割する位置となる。このような条件で、移動後実マークＤＴａｍｎの位置が決定される。
【００９０】
このように、実施の形態１において、テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、少なくとも２個のマーク３を有していればよいが、３個のマーク３により、２方向の変化はより確実に検出されるので好ましい。
【００９１】
マークの取付構造の変形例．
図２０は、実施の形態１に係るレーザ加工装置において、マークの取付構造の変形例を示す図である。レーザ加工装置１ｅが有するテーブル２ｅは、第１面２Ｐｓに複数の穴２Ｈを有する。マーク３ｅは、穴２Ｈに取り付けられる。また、穴２Ｈに取り付けられたマーク３ｅは、穴２Ｈから取り外される。このように、マーク３ｅは、テーブル２ｅに着脱される。補正工程が実行されない場合、マーク３ｅはテーブル２ｅから取り外され、保管されることが可能になるので、レーザ加工装置１ｅの加工時に汚れにくくなるという利点がある。
【００９２】
マークの位置の変形例．
図２１及び図２２は、実施の形態１に係るレーザ加工装置において、マークの位置の変形例を示す図である。図２１に示されるレーザ加工装置１ｆのテーブル２ｆは、側面２ＳＡ，２ＳＢ，２ＳＣ，２ＳＤにマーク３を有する。図２２に示されるレーザ加工装置１ｇのテーブル２ｇは、第２面２Ｐｒにマーク３を有する。このように、マーク３は、テーブル２ｆ，２ｇの第１面２Ｐｓ以外に設けられていてもよい。テーブル２ｆが、側面２ＳＡ，２ＳＢ，２ＳＣ，２ＳＤにマーク３を有することにより、読取装置８は、Ｚ方向におけるテーブル２ｆの変形も検出できる。また、レーザ加工装置１ｆ，１ｇは、設置環境によって、第１面２Ｐｓと対向する位置に読取装置８を配置できない場合であっても、テーブル２ｆ，２ｇの第１面２Ｐｓ以外にマーク３が設けられることにより、読取装置８によるマーク３の読み取りを実現できることがある。このため、レーザ加工装置１ｆ，１ｇは、配置の自由度が向上するという利点がある。
【００９３】
実施の形態１及び変形例では、Ｘ方向及びＹ方向におけるテーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇの移動の精度の低下を抑制したが、Ｚ方向におけるテーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇの変形も抑制されてもよい。この場合、レーザ加工装置１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇの制御装置３１は、マーク３及び実マークＤＴｒのＸ方向及びＹ方向における位置に加え、Ｚ方向における位置も取得する。そして、制御装置３１は、取得した、マーク３及び実マークＤＴｒのＺ方向における位置を用いて、操業が開始された後における実マークＤＴｒのＺ方向における位置を求める。この場合、制御装置３１は、前述したように、操業開始の前後において、複数のマーク３の位置と実マークＤＴｒの位置とから得られた複数の距離の比率が同一になるという条件で、操業が開始された後における実マークＤＴｒのＺ方向における位置を求める。
【００９４】
制御装置３１は、操業が開始された後における実マークＤＴｒのＺ方向における位置を用いて、ワークＷの表面にレーザ光ＬＬが結蔵するように、加工ヘッド４が有する光学系７の焦点調整機構を制御する。このような処理により、制御装置３１は、テーブル２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇにＺ方向の変形が発生した場合でも、前述した変形に起因する影響を低減できるので、Ｚ方向においてもワークＷの加工精度の低下を抑制できる。
【００９５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ  レーザ加工装置、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ  テーブル、２ＷＡ，２ＷＡｃ  加工領域、２Ｈ  穴、２Ｐｓ  第１面、２Ｐｒ  第２面、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  マーク、４  加工ヘッド、４Ｇ  機構、５  第１機構、６  第２機構、７  光学系、８  読取装置、９  レーザ発信装置、１０  第１駆動装置（駆動装置）、２０  第２駆動装置（駆動装置）、３１  制御装置、３２  処理部、３３  記憶部、３４  入出力部、ＬＬ  レーザ光、Ｗ  ワーク。
【要約】
レーザ加工装置（１）は、ワーク（Ｗ）にレーザ光（ＬＬ）を照射して前記ワーク（Ｗ）を加工する加工ヘッド（４）と、前記ワーク（Ｗ）を載置し、かつ少なくとも２個のマーク（３，３Ａ〜３Ｃ）を有するテーブル（２，２ａ〜２ｇ）と、前記加工ヘッド（４）と前記テーブル（２，２ａ〜２ｇ）との相対位置を変更する駆動装置（１０，２０）と、前記マーク（３，３Ａ〜３Ｃ）を読み取る読取装置（８）と、前記読取装置（８）が前記マーク（３，３Ａ〜３Ｃ）を読み取ることによって得られた前記マーク（３，３Ａ〜３Ｃ）の位置を用いて前記レーザ光（ＬＬ）の照射方向を補正する機構（４Ｇ）と、を含む。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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