(57)【要約】【課題】            高価なレーザ測長器を用いず、ワークの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部の位置検出器を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングする装置を提供すること。【解決手段】        ワーク保持部と、レーザ加工部と、相対移動部と、  ワーク保持部が取り付けられているベース部において、ワークの外縁よりも外側に配置された、ワークに向けて照射するレーザビームの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録された基準マークと、  レーザ加工部と一体的に相対移動し、基準マークの位置を検出するマーク位置検出部とを備え、  マーク位置検出部で検出した基準マークの位置と予め登録された当該基準マークの検出基準位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、  位置ずれ量と相対位置情報に基づいて、レーザビームの加工位置を補正するビーム照射位置補正部を備えたレーザマーキング装置である。【選択図】          図１
2019136705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象となるワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークに向けてレーザビームを照射するレーザ加工部と、
前記ワーク保持部と前記レーザ加工部とを相対移動させる相対移動部と、
前記ワーク保持部が取り付けられているベース部において、前記ワークの外縁よりも外側に配置された、前記ワークに向けて照射するレーザビームの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録された基準マークと、
前記レーザ加工部と一体的に前記相対移動し、前記基準マークの位置を検出するマーク位置検出部とを備え、
前記マーク位置検出部で検出した前記基準マークの位置と予め登録された当該基準マークの検出基準位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
前記位置ずれ量と前記相対位置情報に基づいて、前記レーザビームの加工位置を補正するビーム照射位置補正部を備えたことを特徴とする、レーザマーキング装置。
【請求項２】
前記ベース部の温度を測定するベース部温度測定部と、
前記ベース部の温度に対する前記基準マークの位置ずれ情報が紐付けられた相関情報を登録するベース部温度補正情報登録部とを備え、
前記ビーム照射位置補正部は、前記ベース部の温度と前記相関情報に基づいて、前記ワークに向けて照射する前記レーザビームの照射位置を補正する温度補正計算部を備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載のレーザマーキング装置。
【請求項３】
前記ワークの温度を測定するワーク温度測定部と、
前記ワークの温度に対する当該ワークに予め設定されたマーキング位置のずれ情報が紐付けられた相関関係を登録するワーク温度補正情報登録部とを備え、
前記ビーム照射位置補正部は、前記ワークの温度と前記相関情報に基づいて、当該ワークに向けて照射する前記レーザビームの照射位置を補正する温度補正計算部を備えた
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のレーザマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象となるワークに設定された所定位置にレーザビームを照射し、所定のマーキングパターンを形成する、レーザマーキング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属、樹脂、ガラス、或いはこれらの表面に成膜された薄膜等にレーザビームを照射し、アブレーション（蒸散ともいう）や改質加工により、アライメントマークや識別コードなど、所定のマーキングパターン等を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
そして、リニアステージやガントリーステージなどの位置決め移動機構において、所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするために、棒状部材やテープ状部材に所定間隔でスリットや凹凸等が形成された直線状の位置検出器（リニアエンコーダ、リニアスケールとも言う）を備える構成が周知である。この様な位置検出器は、金属やガラス等で作られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１４０６６号公報
【特許文献２】特開２００９−２２０１２８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、数メートル以上の長尺スケールでは、ガラスによる製作・運搬・取付け等が難しく一般入手困難であり、金属部材からなるものが一般入手可能である。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されている様に、位置検出器として、レーザ測長器を用いる構成も周知であるが、高精度で位置検出できる反面、コスト高になるという課題があった。さらに、ＸＹθ方向の位置ずれを検出しようとすると３つのレーザ測長器を備える必要があり、コスト高がより顕著となる。
【０００７】
そのため、安価で一般入手可能な位置検出器を備えた位置決め移動機構であっても、所望の精度でレーザマーキングによるパターン形成を行いたいという課題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部の位置検出器を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングする装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
加工対象となるワークを保持するワーク保持部と、
ワークに向けてレーザビームを照射するレーザ加工部と、
ワーク保持部とレーザ加工部とを相対移動させる相対移動部と、
ワーク保持部が取り付けられているベース部において、ワークの外縁よりも外側に配置された、ワークに向けて照射するレーザビームの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録された基準マークと、
レーザ加工部と一体的に相対移動し、基準マークの位置を検出するマーク位置検出部とを備え、
マーク位置検出部で検出した基準マークの位置と予め登録された当該基準マークの検出基準位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
位置ずれ量と相対位置情報に基づいて、レーザビームの加工位置を補正するビーム照射位置補正部を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のレーザマーキング装置によれば、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部の位置検出器を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明を具現化する形態のマーキング加工位置、基準マーク等の配置を示す平面図である。
【図４】本発明を具現化する形態の一例における画像図である。
【図５】本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示すブロック図である。
【図６】本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
図２は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。
図１，２には、本発明に係るレーザマーキング装置１の全体構成を示す概略図、要部を示す斜視図がそれぞれ例示されている。
【００１３】
レーザマーキング装置１は、加工対象となるワークＷに設定された所定位置にレーザビームを照射し、所定のマーキングパターンを形成する、レーザマーキング装置に関するものである。具体的には、レーザマーキング装置１は、ワーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４、基準マーク５、マーク位置検出部６、マーキング位置ずれ量算出部７、ビーム照射位置補正部８、制御部ＣＮ等を備えている。より具体的には、ワークＷとして一辺が約３ｍ×約３．５ｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板の表面に薄膜が形成されており、レーザマーキング装置１にて当該薄膜にレーザビームを照射して所定パターンで除去（つまり、レーザマーキング）する例を示す。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特に、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。
【００１４】
ワーク保持部２は、加工対象となるワークＷを保持するものである。
具体的には、ワーク保持部２は、ワークＷを下面側から水平状態を保ちつつ支えるものである。より具体的には、ワーク保持部２は、ワークＷの外縁よりも大きなベース部２０と、ワークＷの外縁を内側に向かって狭持するクランプ機構２１ａ〜ｆを備えている。
【００１５】
ベース部２０は、ワークＷと同程度の線膨張特性を有する部材（例えば、石材やガラス材料、合金など、線膨張係数の違いが数μ／℃程度かそれ以下のもの）で構成されており、装置フレーム１１に取り付けられている。
【００１６】
レーザ加工部３は、ワークＷに向けてレーザビームＢを照射するものである。
具体的には、レーザ加工部３は、所定の加工領域Ｒに向けてレーザビームＢをＸＹ方向に走査移動させながら照射し、所定の加工パターンＭを形成（つまり、レーザマーキング）するものである。より具体的には、レーザ加工部３は、レーザ発振器３０、ガルバノスキャナ３１、Ｆθレンズ３３等を備えている。
【００１７】
レーザ発振器３０は、レーザビームＢを出射するものであり、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいてレーザビームＢの出射／停止（いわゆる、ＯＮ／ＯＦＦ）が制御される。
【００１８】
ガルバノスキャナ３１は、一方向に出射されたレーザビームＢを所定の角度で反射させ、出射方向を変更するものである。ガルバノスキャナ３１は、レーザビームＢ反射させるミラーと、ミラーの角度を変更するアクチュエータを備えており、レーザビームＢの出射方向がＸＹ方向に走査移動できるよう、２つのガルバノスキャナが備えられている。ガルバノスキャナ３１は、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて、それぞれのミラーの角度が制御される。
【００１９】
Ｆθレンズ３３は、ガルバノスキャナ３１で等角度走査されたレーザビームＢを、ワークＷ面上で等速走査させるための光学素子である。
【００２０】
相対移動部４は、ワーク保持部２とレーザ加工部３とを相対移動させるものである。
具体的には、相対移動部４は、ワークＷを保持するワーク保持部２の上方で、レーザ加工部３をＸＹ方向に移動させるものである。より具体的には、相対移動部４は、Ｘ軸スライダー４０と、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂを備えている。
【００２１】
Ｘ軸スライダー４０は、レーザ加工部３をＸ方向に所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするものである。Ｘ軸スライダー４０は、Ｘ方向に延びるガイドレールと、ガイドレールに添って所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりする可動部４１を備えている。さらに、Ｘ軸スライダー４０は、リニアモータや回転モータとボールねじを組み合わせた構成で可動部４１を移動させる構成が例示でき、リニアスケールと呼ばれるエンコーダが備えられている。可動部４１は、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて移動や静止が制御される。そして、レーザ加工部３は、可動部４１に取り付けられている。
【００２２】
Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、Ｘ軸スライダー４０をＹ方向に所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりするものである。Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、Ｙ方向に延びるガイドレールと、その上を所定の速度で移動させたり所定の位置で静止させたりする可動部４４ａ，４４ｂを備えている。さらに、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、リニアモータや回転モータとボールねじを組み合わせた構成で可動部４４ａ，４４ｂを移動させる構成が例示でき、それぞれにリニアスケール（つまり、エンコーダ）が備えられている。可動部４４ａ，４４ｂは、制御部ＣＮから出力される制御信号に基づいて移動や静止が制御される。Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂは、ワーク保持部２の両端に配置されている。そして、Ｘ軸スライダー４０は、ワークＷを跨ぐように、その両端が支柱４２ａ，４２ｂを介して可動部４４ａ，４４ｂに取り付けられている。
【００２３】
なお、上述のリニアスケールは、テープ状の金属部材の表面に所定ピッチで凹凸パターン形成された、一般入手可能なものが例示できる。
【００２４】
レーザ加工部３の各部は、レーザ加工ヘッドＬＨと呼ばれる筐体内の所定位置に配置されており、レーザ加工ヘッドＬＨの下部の開口部からレーザビームＢがワークＷに向けて照射される。
【００２５】
基準マーク５は、ワーク保持部２を構成するベース部２０において、ワークＷの外縁よりも外側に配置されたものであり、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの加工位置との相対位置情報が紐付けて登録されたものである。
【００２６】
相対位置情報は、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢのパターン情報及び位置情報を基準マークの位置情報等を含み、これらの相対位置が紐付けて登録されており、レシピ情報とも呼ばれる。
【００２７】
図３は、本発明を具現化する形態のマーキング加工位置、基準マーク等の配置を示す平面図である。図３には、本発明に係るレーザマーキング装置１において加工される一つの品種における、ワークＷに対するレーザビームＢの加工パターンＭの加工位置Ｍ１〜Ｍ８や、基準マーク５を構成する基準マーク板５１〜５６等の配置が図示されている。図示されたワークＷの位置は、ワーク保持部２のクランプ機構２１ａ〜２１ｆで狭持された状態を示している。なお、破線で示す領域Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれレーザ加工部３で一度にレーザマーキングできる領域（つまり、加工領域）である。
【００２８】
具体的には、基準マーク５は、レーザマーキング装置１が設置されている雰囲気の温度変化により生じる、ワーク保持部２とレーザ加工部３との水平方向（つまり、Ｘ方向およびＹ方向）の相対位置のずれを検出するためのものである。より具体的には、基準マーク５は、一辺が数ｍｍの十字、矩形、円形などのマークが刻印された基準マーク板５１〜５６が例示でき、基準マーク板５１〜５６は、ワーク保持部２のベース部２０上に固定配置されている。なお、これら基準マーク板５１〜５６のそれぞれの位置関係は、ワークＷにマーキングするレーザビームＢの加工位置Ｍとの相対関係が紐付けされている。
【００２９】
マーク位置検出部６は、レーザ加工部３と一体的に相対移動し、基準マーク５の位置を検出するものである。
具体的には、マーク位置検出部６は、基準マーク５を撮像する撮像カメラ６０ａ，６０ｂと、撮像した画像に含まれる基準マーク５の位置を検出する画像処理装置６１を備えている。
【００３０】
より具体的には、撮像カメラ６０ａ，６０ｂは、レーザ加工ヘッドＬＨの所定位置（例えば、レーザ加工部３の例えばＦθレンズ３３の近傍）に配置されており、Ｘ軸スライダー４０の可動部４１の相対移動によりレーザ加工部３と一体的に相対移動する。なお、撮像カメラ６０ａ，６０ｂは、を総じて、レーザ加工ヘッドＬＨとも言う。
【００３１】
図４は、本発明を具現化する形態の一例における画像図である。図４には、本発明に係るレーザマーキング装置１において、基準マーク５を撮像した撮像カメラ６０ａの画像が図示されている。
【００３２】
画像処理装置６１は、撮像カメラ６０ａ，６０ｂの視野ＦＶ内に含まれている基準マーク５の輪郭位置や重心位置を画像処理にて検出し、視野ＦＶ内の基準マーク５が撮像されている位置を実際の検出位置Ｃｘ，Ｃｙとして出力する機能を有している。なお、検出位置Ｃｘ，Ｃｙは、視野ＦＶの原点ＯＧを基準にした長さやピクセル値等で表すことができる。
【００３３】
図５は、本発明を具現化する形態の一例におけるブロック図である。図５には、本発明に係るレーザマーキング装置１のマーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４を構成する各部と、制御部ＣＮとが接続されている様子が図示されている。
【００３４】
制御部ＣＮは、マーク保持部２、レーザ加工部３、相対移動部４ならびに各部の機器を制御するものある。
具体的には、制御部ＣＮは、下述の様な役割を担っている。
・クランプ機構２１ａ〜ｆの開閉動作を制御し、ワークＷの外縁を狭持／開放を切り替える。
・レーザ発振器３０から出射するレーザビームＢのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
・ガルバノスキャナ３１の角度を制御し、レーザビームＢの照射方向を制御する。
・Ｘ軸スライダー４０、Ｙ軸スライダー４３ａ，４３ｂを制御し、ワークＷとレーザ加工部３との相対位置を制御する。
・マーク位置検出部６から出力された基準マークの位置を位置ずれ量算出部７に出力し、位置ずれ量算出部７で算出された位置ずれ量をビーム照射位置補正部８に出力し、レーザビームの加工位置に対する補正量をフィードバックしてガルバノスキャナ３１の角度を制御する。
【００３５】
より具体的には、制御部ＣＮは、コンピュータやプログラマブルロジックコントローラ（つまり、ハードウェア）と、その実行プログラム（つまり、ソフトウェア）で構成されている。さらに、制御部ＣＮは、機能ブロックの一部として、本発明に係る位置ずれ量算出部７とビーム照射位置補正部８を備えている。
【００３６】
マーキング位置ずれ量算出部７は、マーク位置検出部６で検出した基準マーク５の位置Ｃｘ，Ｃｙと予め登録された当該基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙとの位置ずれ量δｘ，δｙを算出するものである。
【００３７】
具体的には、基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙは、レーザマーキングの加工情報（いわゆる、レシピ情報）の構成要素として予め登録されている。そして、位置ずれ量は、基準マーク５の検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙに対するＸ方向およびＹ方向の位置ずれ量δｘ，δｙとして算出される。なお、レーザマーキングを行うために所定の位置を目指してレーザ加工部３を相対移動させ実際に静止した位置が、Ｘ方向およびＹ方向共に予め規定された静止位置と同じであれば（位置決め静止位置に誤差が無ければ）、位置ずれ量δｘ，δｙはそれぞれ「０」となる。実際には、相対移動させるとスケール誤差の影響でＸ方向および／またはＹ方向に規定位置から少しずれたところに静止するので、位置ずれ量δｘ，δｙが算出される。なお、位置ずれ量δｘ，δｙには、位置ずれの距離のみならず、方向を示す符号「＋」「−」が含まれる。
【００３８】
より具体的には、制御部ＣＮの動作指令に基づいて、ワークＷに対するレーザ加工部３およびマーク位置検出部３が相対移動され、静止した位置で基準マーク５の位置が検出され、その後、マーキング位置ずれ量算出部７にて、予め登録された当該基準マーク５の基準位置に対する位置ずれ量が算出される。
【００３９】
ビーム照射位置補正部８は、位置ずれ量と相対位置情報に基づいて、レーザビームＢの加工位置を補正するものである。
具体的には、ビーム照射位置補正部８は、相対位置情報に含まれたマーキング加工位置の登録座標データに、マーキング位置ずれ量算出部７で算出された位置ずれ量δｘ，δｙを加算して、実際にワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置が補正されるようガルバノスキャナ３１の角度を制御する。
【００４０】
図６は、本発明を具現化する形態の一例におけるフロー図である。図６には、本発明に係るレーザマーキング装置１を用いてワークＷにレーザマーキングを行うフローが示されている。
【００４１】
マーキング位置ずれ量算出部７、ビーム照射位置補正部８ならびに制御部ＣＮは、下述の様なシーケンスで各部が動作するように実行プログラムが登録されている。
ワークＷをワーク保持部２のベース部２０に載置し、保持する（ステップｓ１０）。
ワークＷに対してレーザ加工部３を相対移動させ、予め登録された基準マーク５の検出基準位置を目指して静止させる（ステップｓ１１）。
撮像カメラ６０ａ（または６０ｂ）で基準マーク５を撮像し、カメラ視野ＦＶ内の基準マーク５の位置を検出する（ステップｓ１２）。
マーク位置検出部６で検出された基準マーク５の位置（つまり、現在位置Ｃｘ，Ｃｙ）と、予め登録された当該基準マークの検出基準位置Ｒｘ，Ｒｙとの位置ずれ量δｘ，δｙを算出する（ステップｓ１３）。
そして、算出した位置ずれ量δｘ，δｙと、相対位置情報に基づいて、レーザビームＢの加工位置を補正し（ステップｓ１４）、レーザマーキングを行う（ステップｓ１５）。
その後、別の場所にもレーザ加工するか（つまり、別の場所へ相対移動するか）どうかを判定する（ステップｓ１６）。別の場所にもレーザ加工するのであれば、上述のステップｓ１２〜ｓ１７を繰り返し、そうでなければ、ワークＷの保持を解除（ステップｓ１７）し、ワークＷを外部に払い出す。
【００４２】
本発明に係るレーザマーキング装置１は、この様な構成をしているため、レーザ加工ヘッドＬＨの相対移動後の位置決め静止位置が予め想定された位置から少しずれたとしても、位置ずれ量δｘ，δｙを算出して、実際に照射するレーザビームＢの加工位置を補正することができる。
【００４３】
そのため、本発明を適用すれば、高価なレーザ測長器を用いるまでもなく、ワークＷの熱膨張係数とは異なる材質で相対移動部４の位置検出器（つまり、エンコーダ）を構成しても、所望の位置精度でレーザマーキングすることができる。
【００４４】
［別の形態］
なお上述では、レーザマーキング装置１の構成として、ワーク保持部２を構成するベース部２０が、ワークＷと同程度の線膨張特性を有する部材（例えば、数μ／℃違う程度のもの）である例を示した。一方、レーザマーキング装置１の装置全体を覆うカバーや、ワークＷを局所的に隔離するチャンバーの有無、レーザマーキング装置１を所定範囲の温度に保つ機構等については言及しなかったが、レーザマーキング装置１が設置される雰囲気全体やワーク保持部２は、一定温度に温調されることが好ましい。
【００４５】
例えば、レーザマーキング装置１が設置されている雰囲気が、３〜５℃の範囲で温調されていれば、熱膨張による誤差は、５〜１５μ／℃程度のくり返し位置精度で加工パターンＭをレーザマーキングすることができるからである。
【００４６】
しかし、上述よりも温度の変動が大きい場合や、温度の変動が小さいがより高精度の位置決めをしたい場合には、下述の様な形態とすることが好ましい。具体的には、上述のレーザマーキング装置１に、ベース部２０の温度補正をする構成、ワークＷの温度補正をする構成、またはこれらを組み合わせた構成をさらに備えた形態とする。
【００４７】
＜ベース部の温度補正をする形態について＞
この形態は、上述のレーザマーキング装置１の構成に加え、ベース部温度測定部、ベース部温度補正情報登録部を備えている。
【００４８】
ベース部温度測定部は、ベース部２０の温度を測定するものである。
具体的には、ベース部２０のある１箇所の温度を代表温度や、ベース部２０の複数箇所の温度を測定して平均した温度を、ベース部２０の温度とする。
【００４９】
ベース部温度補正情報登録部は、ベース部２０の温度に対する基準マーク５の位置ずれ情報が紐付けられた相関情報を登録するものである。
【００５０】
ビーム照射位置補正部７は、上述の構成に加え、ベース部の温度と相関情報に基づいて、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置を補正する温度補正計算部を備える。
【００５１】
このような形態であれば、ベース部２０の温度変化により基準マーク５間の距離の伸縮を考慮してレーザビームの加工位置を補正することができ、より高精度でワークＷにレーザマーキングすることができる。
【００５２】
＜ワークＷの温度補正をする形態について＞
この形態は、上述のレーザマーキング装置１の構成に加え、ワーク温度測定部、ワーク温度補正情報登録部を備えている。
【００５３】
ワーク温度測定部は、ワークの温度を測定するものである。
具体的には、ワークＷのある１箇所の温度を代表温度や、ワークＷの複数箇所の温度を測定して平均した温度を、ワークＷの温度とする。
【００５４】
ワーク温度補正情報登録部は、ワークＷの温度に対する当該ワークに予め設定されたマーキング位置のずれ情報が紐付けられた相関関係を登録するものである。
【００５５】
ビーム照射位置補正部７は、上述の構成に加え、ワークＷの温度と相関情報に基づいて、ワークＷに向けて照射するレーザビームＢの照射位置を補正する温度補正計算部を備えている。
【００５６】
このような形態であれば、上流装置から搬入されてきたワークＷの温度が、ベース部２０の温度と異なっていても、ワークＷの伸縮を考慮してレーザビームの加工位置を補正することができ、より高精度でワークＷにレーザマーキングすることができる。
【００５７】
［変形例］
上述では、相対移動部４のＸ軸スライダー４０とＹ軸スライダー４３ａ，４３ｂに、リニアスケールと呼ばれるエンコーダを備えた構成（いわゆるフルクローズド制御）を例示したが、回転モータとボールねじにより可動部可動部４１，４４ａ，４４ｂを移動させる形態にあっては、リニアスケールを用いる構成に限定されず、回転モータに取り付けられたロータリエンコーダを用いて移動および静止の制御を行っても良い。この構成は、いわゆるセミクローズド制御と呼ばれ、ボールねじの熱膨張による誤差等が含まれてしまい、リニアスケールを用いた構成と比較して送りピッチの寸法精度が悪くなりやすい。しかし、本発明を適用することで、この様な構成でも、位置ずれ量を補正して所望の精度でレーザマーキングすることができる。
【００５８】
上述では、ワーク保持部２として、ワークＷの外縁よりも大きなベース部２０と、ワークＷの外縁を内側に向かって狭持するクランプ機構２１ａ〜ｆを備えた構成を例示した。
【００５９】
この様な構成であれば、ワークＷのアライメントを行いつつ保持姿勢に移行でき、速やかな保持動作を比較的単純な構成で具現化することが出来る。このとき、ワークＷは予め想定した位置に対して数百μｍ以内の位置決め精度でアライメントを行うことができるので、観察カメラ６０ａ，６０ｂは、広視野ないし等倍率で観察する構成とすることができる。
【００６０】
一方、ワークＷが大きく、メカニカルなアライメントによる姿勢矯正が難しい場合や、さらに高精度で位置決め補正を行う必要がある場合には、下述の様な構成とすることが好ましい。具体的には、ワークＷを載置する載置テーブルと、載置テーブルをＸＹ方向に移動およびＺ方向を回転中心とするθ方向に回転させるＸＹθステージ２５を備え、ベース部２０にこれらを配置する構成である。そして、載置テーブル設けられた溝や孔に接続した負圧吸引などでワークＷの下面を保持した後、ワークＷの外縁の位置を撮像カメラ２６で観察し、観察画像内のワークＷ外縁位置を画像処理装置等により検出する。この場合、ベース部２０の上面とワークＷとが同一平面に配置されないので、ワークＷと基準マーク板５１〜５６とが同一平面に配置されるよう、ベース部２０に所定の高さの支柱を配置し、その上に基準マーク板５１〜５６を固定配置しても良い。或いは、観察カメラ６０ａ，６０ｂの作動距離を適宜選択し、ベース部２０の上面に固定配置された基準マーク板５１〜５３，５４〜５６にピントが合う様に構成しても良い。
【００６１】
［変形例］
上述では、レーザ加工部３がＸ軸スライダーに１つ備えられ、基準マーク検出部６を構成する撮像カメラ６０ａ，６０ｂがレーザ加工部３と一体的に移動する構成（つまり、１ヘッド２カメラ）を示した。
【００６２】
本発明を具現化する上で、レーザ加工部３と基準マーク検出部６とは、この様な構成に限らず、レーザビームＢの加工領域Ｒ１〜Ｒ６と撮像カメラ６０ａ（または６０ｂ）の撮像範囲ＦＶと、基準マーク５（５１〜５６）の配置等との関係で、レーザ加工部３と一体的に相対移動する撮像カメラが１つだけの構成（つまり、１ヘッド１カメラ）であっても良いし、必要に応じて増やした構成（つまり、１ヘッドマルチカメラ）であっても良い。
【００６３】
本発明を具現化する上で、レーザ加工部３が、Ｘ軸スライダーに２つ備えられた構成（つまり、２ヘッド）であっても良い。この場合、レーザマーキング装置は、ワークＷの左方にある加工位置Ｍ１〜Ｍ４を加工するレーザ加工部には、基準マーク５１〜５３を撮像するために加工領域の左方を撮像する撮像カメラ６０ａを備え、ワークＷの右方にある加工位置Ｍ５〜Ｍ８を加工するレーザ加工部には、基準マーク５４〜５６を撮像するために加工領域の右方を撮像する撮像カメラ６０ｂを備えた構成（つまり、２ヘッドにカメラ１つずつ）とする。
【符号の説明】
【００６４】
１  レーザマーキング装置
２  ワーク保持部
３  レーザ加工部
４  相対移動部
５  基準マーク
６  マーク位置検出部
７  位置ずれ量算出部
８  ビーム照射位置補正部
ＣＮ  制御部
ＬＨ  レーザ加工ヘッド
Ｗ  ワーク（ガラス基板など）
Ｂ  レーザビーム
Ｍ  加工パターン
Ｍ１〜Ｍ８  加工位置
１１  装置フレーム
２１  位置決めガイドピン
２５  ＸＹθステージ
２６  撮像カメラ（エッジ検出用）
３０  レーザ発振器
３１  ガルバノスキャナ
３３  Ｆθレンズ
４０  Ｘ軸スライダー
４１  可動部（Ｘ軸）
４２ａ，４２ｂ  支柱
４３ａ，４３ｂ  Ｙ軸スライダー
４４ａ，４４ｂ  可動部（Ｙ軸）
５１〜５６      基準マーク板
６０ａ，６０ｂ  撮像カメラ
δｘ，δｙ  位置ずれ量（Ｘ方向，Ｙ方向）
Ｒ、Ｒ１〜Ｒ６  加工領域
ＦＶ  視野（撮像カメラ）
Ｃｘ，Ｃｙ  実際の検出位置
Ｒｘ，Ｒｙ  検出基準位置
【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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