(57)【要約】【課題】遮蔽マスクを用いずとも複雑なパターンを好適に形成することのできるレーザ加工機を提供する。【解決手段】複数本の加工ノズル３の移動を制御する移動機構制御コントローラとは別に、各加工ノズル３からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラ８を設けた。加工ノズル制御コントローラ８は、リニアスケール３３、３４から出力される信号を移動機構制御コントローラを介さず直接に受信する位置信号受信部と、加工ノズル８の加工対象物に対する相対位置と各加工ノズル３毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、位置信号受信部３３、３４で受信した信号に基づき、パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して各加工ノズル３からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部とを備える。【選択図】図１１
2012066280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物に向けてレーザ光を照射可能な複数本の加工ノズルと、
前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に移動させるための移動機構と、
前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置を検出するための位置検出機構と、
前記移動機構を制御する移動機構制御コントローラとは別に設けられ、前記複数本の加工ノズルの各々からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラとを具備するレーザ加工機であって、
前記加工ノズル制御コントローラが、
前記位置検出機構から出力される信号を前記移動機構制御コントローラを介さずに受信する位置信号受信部と、
前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置と、各加工ノズル毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、
前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記各加工ノズルからのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部と
を備えているレーザ加工機。
【請求項２】
加工対象物に向けて複数種類のレーザ光を照射可能な加工ノズルと、
前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に移動させるための移動機構と、
前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置を検出するための位置検出機構と、
前記移動機構を制御する移動機構制御コントローラとは別に設けられ、前記加工ノズルからの複数種類のレーザ光の出射を種類別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラとを具備するレーザ加工機であって、
前記加工ノズル制御コントローラが、
前記位置検出機構から出力される信号を前記移動機構制御コントローラを介さずに受信する位置信号受信部と、
前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置と、各種類毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、
前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記加工ノズルからの各種類のレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部と
を備えているレーザ加工機。
【請求項３】
前記移動機構が、前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に搬送するリニアモータ台車であり、
前記位置検出機構が、前記リニアモータ台車に付設したリニアスケールを用いるものである請求項１または２記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記位置検出機構が、フォトセンサを用いるものである請求項１または２記載のレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の製造工程における、薄膜のレーザスクライブまたはアブレーションを実施するレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のレーザ加工機は、基板の被加工面に製膜した単層または積層の薄膜にレーザ光を照射して除去加工することを主務とする。一般に、レーザ加工機（例えば、下記特許文献を参照）は、基板の被加工面に向けてレーザ光を照射可能な複数本の加工ノズルと、これら加工ノズルを基板に対して移動させる、または基板を加工ノズルに対して移動させるための移動機構とを具備してなる。
【０００３】
レーザ加工機を使用してパターニングを行う際、被加工面に形成するパターン形状に対応した遮蔽マスクを基板と加工ノズルとの間に介在させて、レーザ光を遮蔽することがしばしば行われる。しかしながら、被加工面における狭い領域に多数の溝を並行して切削しなければならない場合等には問題が生じ得る。例えば、ある溝は一貫して連続しているが、そのすぐ隣の溝は断続的であり（溝を断絶させる箇所にはレーザ光を照射してはならない）、さらにその隣の溝は一貫して連続しているというパターンを形成しようとしても、このようなパターン形状に対応した遮蔽マスクを設置することは事実上困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００９−１６０４４２号明細書
【特許文献２】特許第４２３１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に鑑みてなされた本発明は、遮蔽マスクを用いずとも複雑なパターンを好適に形成することのできるレーザ加工機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、加工対象物に向けてレーザ光を照射可能な複数本の加工ノズルと、前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に移動させるための移動機構と、前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置を検出するための位置検出機構と、前記移動機構を制御する移動機構制御コントローラとは別に設けられ、前記複数本の加工ノズルの各々からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラとを具備してなり、前記加工ノズル制御コントローラが、前記位置検出機構から出力される信号を前記移動機構制御コントローラを介さずに受信する位置信号受信部と、前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置と、各加工ノズル毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記各加工ノズルからのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部とを備えているレーザ加工機を構成した。
【０００７】
本発明に係るレーザ加工機は、パターン情報記憶部に記憶しているパターン形状に応じ、各加工ノズルから出射するレーザ光を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、特に、加工ノズル制御コントローラが、位置検出機構から出力される信号を移動機構制御コントローラを介さずに直接受信するようにしていることから、加工ノズルの相対移動に対するレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦの遅延が少なくなる。これにより、被加工面におけるレーザ光を照射すべき箇所のみに確実にレーザ光を照射することが可能となる。
【０００８】
波長、出力パワー、出力モード、レーザ径、投影形状等が相異なる複数種類のレーザ光を用いたパターニングを実施したければ、加工対象物に向けて複数種類のレーザ光を照射可能な加工ノズルと、前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に移動させるための移動機構と、前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置を検出するための位置検出機構と、前記移動機構を制御する移動機構制御コントローラとは別に設けられ、前記加工ノズルからの複数種類のレーザ光の出射を種類別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラとを具備してなり、前記加工ノズル制御コントローラが、前記位置検出機構から出力される信号を前記移動機構制御コントローラを介さずに受信する位置信号受信部と、前記加工ノズルの前記加工対象物に対する相対位置と、各種類毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記加工ノズルからの各種類のレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部とを備えているレーザ加工機とすればよい。
【０００９】
前記移動機構が、前記加工ノズルを前記加工対象物に対し相対的に搬送するリニアモータ台車であるならば、前記位置検出機構を、前記リニアモータ台車に付設したリニアスケール（または、リニアエンコーダ）を用いるものとすることが好ましい。
【００１０】
前記位置検出機構を、フォトセンサを用いたものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、遮蔽マスクを用いずとも複雑なパターンを好適に形成できるレーザ加工機が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態のレーザ加工機を示す全体斜視図。
【図２】同レーザ加工機の加工ノズル、支持機構及び集塵ノズルを示す分解斜視図。
【図３】同レーザ加工機の集塵ノズルをオミットした分解斜視図。
【図４】同レーザ加工機の集塵ノズル及び集塵接続機構を示す部分斜視図。
【図５】同レーザ加工機の加工ノズル及び移動機構を示す正面図。
【図６】同レーザ加工機の集塵ノズルを示す正面図。
【図７】同レーザ加工機の集塵接続機構を示す正断面図。
【図８】同レーザ加工機の集塵接続機構を示す側断面図。
【図９】同レーザ加工機の集塵ノズルの吸引口をレーザ光照射部位の直上に位置づけている状態を示す部分側断面図。
【図１０】同レーザ加工機の移動機構、移動機構制御コントローラ及び加工ノズル制御コントローラの関係を示す図。
【図１１】同レーザ加工機の加工ノズル制御コントローラの構成を示す図。
【図１２】同レーザ加工機がパターニングするパターン形状を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本実施形態のレーザ加工機１は、薄膜太陽電池の製造工程において使用されるものであり、加工対象物であるガラス基板９の被加工面である上表面に製膜される薄膜（例えば、透明導電膜、光電変換膜、裏面電極膜等）にレーザ光を照射して、当該薄膜を分断する分離溝等のパターニングを行うものである。
【００１４】
説明の簡明化のため、加工ノズル３及び集塵ノズル５が薄膜に分離溝を形成するべく往復走行する方向（Ｙ軸方向）を前後方向、加工ノズル３及び集塵ノズル５がピッチ送りする方向（Ｘ軸方向）を左右方向と定義して記述する。図１ないし図４に示すように、本実施形態のレーザ加工機１は、架台７、支持機構４及び保定機構２を備えた本体と、支持機構４の下方に配置した加工ノズル３と、支持機構４の上方に吊設した集塵ノズル５とを具備する。
【００１５】
支持機構４は、レーザ加工機１に搬入した基板９を支持するものであり、台枠を主体とする。台枠４は、架台７に固設した本体フレーム７１により、加工ノズル３やＸＹステージ３２等と衝突しない高さに持ち上げてある。この台枠４は、前後方向に拡張し上下に貫通した複数の開口窓４１を左右方向に複数配列した形状をなす。開口窓４１の個数は、加工ノズル３の本数に等しい。加工ノズル３から出射するレーザ光は、この開口窓４１を通過する。台枠４の開口窓４１の周縁部には、自由に回転することのできる転動体４２を多数、前後左右に散開させて設けている。転動体４２は、例えばいわゆるボールベアである。搬入した基板９は、これら転動体４２の上に載せ置かれる。
【００１６】
台枠４は、その前後端部に設けたレール機構４３を介して、左右方向に移動可能としてある。台枠４と本体フレーム７１との間には、台枠４の左右方向の移動を惹起するねじ送り機構４４を介設している。ねじ送り機構４４は、ピッチ送り用モータ４５により駆動されて、台枠４を左右方向にピッチ送り移動させる。
【００１７】
保定機構２は、レーザ加工時に基板９を動かないよう保定するものであり、支持機構４の傍らに設けた保定用押付板を主体とする。保定用押付板２は、左右に対をなし、台枠４よりも外側方、台枠４（の転動体４２）の上面に臨む高さの位置に所在している。保定用押付板２は、本体フレーム７１に固定した左右のプレート７２上に取り付けている。これら保定用押付板２は、エアシリンダで駆動されて左右方向に接近または離間し、基板９の側端面に当接して左右から基板９を挟持する。なお、保定用押付板２に替えて、あるいは保定用押付板２とともに、クランプや吸盤等を採用してもよい。
【００１８】
図３及び図５に示すように、加工ノズル３は、ＸＹステージ３２に支持させている。ＸＹステージ３２は、前後方向に延伸するＹ軸レール３２１と、Ｙ軸レール３２１に案内されて前後方向に走行するとともに左右方向に拡張してその上部にＸ軸レール３２３を設けているＸ軸ユニット３２２と、Ｘ軸レール３２３に案内されて左右方向にピッチ送り移動する台車３２４とを備えてなる。Ｘ軸ユニット３２２、台車３２４はともに、リニアサーボ可動子を駆動源とするリニアモータ台車である。本実施形態では、Ｘ軸ユニット３２２に複数基の台車３２４を配し、各台車３２４にそれぞれ加工ノズル３を搭載している。これらＸ軸ユニット３２２、台車３２４はそれぞれ、加工ノズル３を基板９に対して相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させる移動機構を構成する。
【００１９】
ＸＹステージ３２には、リニアスケール３３、３４が付帯する。Ｘ軸リニアスケール３３は、加工ノズル３のＸ軸方向の位置を検出するための位置検出機構、Ｙ軸リニアスケール３４は、加工ノズル３のＹ軸方向の位置を検出するための位置検出機構である。Ｘ軸リニアスケール３３は、例えば、各ノズル３を支持する台車３２４にそれぞれ設けた磁気センサヘッドと、Ｘ軸ユニット３２２に設けた磁気格子縞を目盛りとした磁気式リボンスケールとを要素とする。そして、磁気センサヘッドでリボンスケールの目盛りを読み取ることにより、各台車３２４ひいては各ノズル３のＸ軸方向位置を検知してその位置を指し示す信号を出力する。同様に、Ｙ軸リニアスケール３４も、Ｘ軸ユニット３２２に設けた磁気センサヘッドと、Ｙ軸レール３２１に沿って設けた磁気式リボンスケールとを要素とし、Ｘ軸ユニット３２２ひいてはノズル３のＹ軸方向位置を検知してその位置を指し示す信号を出力する。
【００２０】
加工ノズル３は、複数種類のレーザ光、例えば波長１０６４ｎｍの赤外レーザビームや、波長５３２ｎｍの緑色レーザビーム等を薄膜に照射する。各加工ノズル３にはそれぞれ、レーザ発振器（図示せず）から供給される複数種類のレーザ光を導く複数本の光ファイバ３１を接続している。レーザ発振器から供給されるレーザ光は、光ファイバ３１を通じて加工ノズル３に導入され、加工ノズル３内の集光レンズ等の光学系を経て、ノズル上部の出射端から鉛直上方に出射する。
【００２１】
集塵ノズル５は、薄膜をパターニングすることで発生する粉塵を吸引するために存在する。図６に示すように、集塵ノズル５は、基板９の被加工面に近接する下向きに開口した吸引口５１１を有している。より詳しく述べると、集塵ノズル５は、複数個のノズル部材５１を溶接等により左右方向に連接してなる。各ノズル部材５１の下部は、下方に向かうにつれて左右方向には拡開しているが、前後方向には徐々に絞られている。ノズル部材５１の下端において、吸引口５１１を形成する対向した前後壁の下端からは、互いに離反するように屈折したリップ５１２が前後に突出している。リップ５１２は、このリップ５１２の下面と基板９の被加工面との間隙に吸引口５１１方面に流れる気流を作り出す作用を営み、粉塵の吸引性能を向上させる。左右方向に並べ連ねたノズル部材５１は、総体として、左右方向に拡張した細長穴様の吸引口５１１を形作る。この吸引口５１１総体の左右方向の寸法は、基板９の幅寸に略等しいか、それよりも大きい。
【００２２】
各ノズル部材５１の中途には、それぞれエアダンパ（または、流量制御弁）５１３を設けている。エアダンパ５１３は、ノズル部材５１の内部を流通する風量を手動で調節できるものである。各ノズル部材５１の上部は、左右方向に伸長した単一の集合管５２に連結している。集合管５２は、その中央部位が上方に突出したコネクタ５２１となっている。コネクタ５２１は、粉塵の吸出口であり、このコネクタ５２１を介して集塵機（図示せず）に接続する。集合管５２の内空、特に上下方向の内寸は、中央部位が最も大きく、その左右に隣接した部位ではより小さく、左右両端部位では最も小さい。これは、各ノズル部材５１の吸引口５１１近傍において生じる吸込気流の流速または吸引圧力の大きさを揃えるためである。各ノズル部材５１毎にエアダンパ５１３を設けているのも、同趣旨である。
【００２３】
集塵ノズル５と集塵機との間には、集塵接続機構６が介在する。図４、図７及び図８に示すように、集塵接続機構６は、前後方向に沿って離間した一対のローラ６１と、これらローラ６１間に配置され前後方向に沿って延伸するとともに同方向に拡張した開口を有するチャンバ６２と、ローラ６１に巻き掛けられてチャンバ６２の開口を閉塞するとともに一部に貫通孔６３１を穿っているベルト６３と、一端が集塵ノズル５のコネクタ５２１に接合し他端がベルト６３の貫通孔６３１に接合しているダクト６４とを備える。
【００２４】
本実施形態にあって、チャンバ６２は、上方に開口した長尺な箱状の部材であり、上方に開口している。チャンバ６２の左右の側壁６２１の上端部６２２は、互いに相寄るように屈曲して内側方に延出しており、チャンバ６２の開口幅をやや狭めている。これら屈曲片６２２の上面には、滑り部材６２３を装着している。滑り部材６２３は、例えば硬質樹脂製の薄板材で、ベルト６３との摩擦を軽減する役割を担う。前方のローラ６１はチャンバ６２の前壁６２５の前方に所在し、後方のローラ６１はチャンバ６２の後壁６２６の後方に所在しており、これらローラ６１を回動可能に軸支する軸受６２８をチャンバ６２の前後端に固設している。また、チャンバ６２の左右の側壁６２１は、チャンバ６２の底壁６２７を越えて下方に垂下し、その下端部６２４もまた互いに相寄るように屈曲して内側方に延出している。
【００２５】
ベルト６３は、例えばスチールベルトであり、前後のローラ６１に巻き掛けられてチャンバ６２を包む無限軌道となる。この無限軌道の上部では、ベルト６３は滑り部材６２３に当接して上方からチャンバ６２の開口を遮蔽する。無限軌道の下部では、ベルト６３はチャンバ６２の底壁６２７と下方の屈曲片６２４との間の空間を通過する。貫通孔６３１は、無限軌道の上部に穿ち設ける。チャンバ６２、ローラ６１及びベルト６３は、台枠４よりも外側方に配置する。
【００２６】
チャンバ６２の所定部位（図示例では、チャンバ６２の前方部位における外側壁６２１）には、粉塵の吸出口を設けており、この吸出口にホース６５を接続し、ホース６５を集塵機に接続する。従って、集塵ノズル５の吸引口５１１から吸引した粉塵は、ダクト６４及びチャンバ６２の内空を通過し、ホース６５を経由して集塵機に至ることとなる。集塵機の吸引によってチャンバ６２内は負圧となり、ベルト６３がチャンバ６２の上方の屈曲片６２２に吸い付いて開口を好適に閉塞する。
【００２７】
集塵ノズル５及びダクト６４は、加工ノズル３に追随して前後方向に往復走行可能である。集塵ノズル５等をする吊持する構造体は、プレート７２の四隅から立ち上がる支柱７３と、各支柱７３の上端部間を接続する側ビーム７４、前ビーム７５及び後ビーム７６とを要素とする。上述したチャンバ６２は、その前部を前ビーム７５に固定し、その後部を後ビーム７６に固定している。集塵ノズル５及びダクト６４は、左右方向に延伸した横架フレーム５３に担持させる。横架フレーム５３の左端部は、台車５３１を介して左側ビーム７４に設けた搬送レールに支持させ、横架フレーム５３の右端部は、やはり台車５３２を介してチャンバ６２に設けた搬送レールに支持させる。これにより、横架フレーム５３は、左側ビーム７４及びチャンバ６２に沿って前後方向に走行可能となる。また、横架フレーム５３の右端部は、ダクト６４とともにベルト６３の貫通孔６３１近傍部位に取り付いている。
【００２８】
本実施形態では、ベルト６３が、横架フレーム５３ひいては集塵ノズル５の走行駆動機構を兼ねている。即ち、ベルト６３を巻き掛けているローラ６１の一方（図示例では、前方のローラ６１）をサーボモータ６６にて回動駆動するようにしており、ローラ６１の回動に従動してベルト６３が前後に運動し、このベルト６３の運動を以て横架フレーム５３等を前後方向に往復走行させる。但し、横架フレーム５３の左方または右方の台車５３１、５３２をリニアモータ可動子とし、この台車５３１、５３２を駆動源として集塵ノズル５を走行駆動することも考えられる。
【００２９】
レーザ加工を実行するにあたっては、まず、薄膜を製膜した被加工面を上にした基板９を前方から搬入する。即ち、搬送用クランパ（図示せず）で基板９の側縁をクランプしつつ搬送ユニット（図示せず）を駆動して、基板９を台枠４上に送り込み、台枠４に載置する。次いで、保定用押付板２を基板９の両側端面に押し付けて基板９を両側から挟持し、架台７に対して基板９を保定する。
【００３０】
しかる後、加工ノズル３を所要の加工部位に移動させてレーザ光を上向きに発射し、基板９を透過させて被加工面にある薄膜に照射する。具体的には、Ｘ軸ユニット３２２を前後方向に走行させながらパルスレーザを連続的に照射して、前後方向に延伸した分離溝を薄膜に形成する。同時に、横架フレーム５３を前後方向に走行させることで集塵ノズル５をＸ軸ユニット３２２に追随させ、図９に示すように、吸引口５１１を恒常的にレーザ光の照射部位Ｌの直上に位置づける。その上で、集塵機を運転して、照射部位Ｌから発生する粉塵の集塵を行う。
【００３１】
また、加工ノズル３を搭載した台車３２４を左右方向にピッチ送り移動させ、分離溝の形成位置を遷移させる。同時に、レーザ光軸が台枠４に干渉しないよう、台車３２４に連動して台枠４をも左右方向に移動させる。このとき、基板９を支える台枠４が基板９に対して相対的に変位することになるが、基板９の下面と台枠４の上面との間に転動体４２が介在しておりこれが回転するため、台枠４の移動は妨げられない。なお、リニアモータ台車３２４による加工ノズル３のピッチ送りは瞬間的である一方、ねじ送り機構４４による台枠４のピッチ送りは加工ノズル３の走行中を含めて略等速運動であるが、レーザ光軸は常時開口窓４１内にある。
【００３２】
台車３２４及び台枠４をともに左右方向に移動させながらパルスレーザを連続的に照射し、左右方向に延伸した溝を薄膜に形成することも可能である。
【００３３】
レーザ加工が完了したら、基板９を後方に搬出する。即ち、保定用押付板２による基板９の保定を解除し、搬送用クランパで基板９の側縁をクランプしつつ搬送ユニットを駆動して、基板９を台枠４上から送り出す。
【００３４】
しかして、本実施形態では、図１０に示すように、各加工ノズル３から出射するレーザ光をノズル３毎に、またレーザ光の種類（ここでは、波長）毎に、個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラ８を、移動機構３２２、３２４を制御する移動機構制御コントローラ０とは別個に設けている。
【００３５】
加工ノズル制御コントローラ８は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、またはプログラマブルコントローラ等を主体とする。図１１に示すように、加工ノズル制御コントローラ８は、プロセッサ８１、メモリ８２、Ｉ／Ｏインタフェース８３、８４等を有し、これらが連携動作するものである。メモリ８２は、主記憶デバイスの他、フラッシュメモリやハードディスクドライブといった補助記憶デバイスも含まれる。
【００３６】
加工ノズル制御コントローラ８が実行するべきプログラムは、メモリ８２に記憶されており、プログラム実行の際にプロセッサ８１によって解読される。そして、加工ノズル制御コントローラ８は、プログラムに従い、位置信号受信部、パターン情報記憶部及び照射制御部としての機能を発揮する。
【００３７】
位置信号受信部は、Ｘ軸リニアスケール３３及びＹ軸リニアスケール３４が出力する信号をＩ／Ｏインタフェース８３を介して受信する。その際、信号を移動機構制御コントローラから間接的に受け取るのではなく、リニアスケール３３、３４から移動機構制御コントローラに向けて送出される信号をインターセプトする形で直接的に受信する。
【００３８】
パターン情報記憶部は、各加工ノズル３の基板９に対するＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置と、各ノズル３毎及び／または各種類毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を、メモリ８２の所要の記憶領域に記憶する。パターン情報記憶部に記憶するこの情報は、基板９の被加工面（の薄膜）に形成するべきパターンを定義したものであって、制御プログラムが参照するデータであることもあれば、プログラム（または、スクリプト）の形でプログラム内に記述されていることもある。図１２に、基板９の被加工面に形成するべきパターンの例を示す。図示例では、第一ノズル３が切削形成する溝９１１、９１２、９１３、第二ノズル３が切削形成する溝９２１、９２２、９２３、第三ノズル３が切削形成する溝９３１、９３２、９３３……が互いに近接しながら平行に並んで延伸している。被加工面における、溝９１１、９１２、９１３、９２１、９２２、９２３、９３１、９３２、９３３を切削する箇所の直下（ＸＹ座標）に到達したノズル３からは、その瞬間にレーザ光を出射していなければならない（出射ＯＮ）。逆に、溝９１１、９１２、９１３、９２１、９２２、９２３、９３１、９３２、９３３を切削しない箇所の直下（ＸＹ座標）に到達したノズル３からは、その瞬間にレーザ光を出射していてはならない（出射ＯＦＦ）。また、溝９１１、９２１、９３１は波長５３２ｎｍのレーザ光を照射して切削するものであるので、これら溝９１１、９２１、９３１の切削箇所の直下（ＸＹ座標）に到達したノズル３からは波長５３２ｎｍのレーザ光を出射ＯＮし、波長１０６４ｎｍのレーザ光を出射ＯＦＦする。翻って、溝９１２、９１３、９２２、９２３、９３２、９３３は波長１０６４ｎｍのレーザ光を照射して切削するものであるので、これら溝９１２、９１３、９２２、９２３、９３２、９３３の切削箇所の直下（ＸＹ座標）に到達したノズル３からは波長１０６４ｎｍのレーザ光を出射ＯＮし、波長５３２ｎｍのレーザ光を出射ＯＦＦする。
【００３９】
照射制御部は、各加工ノズル３及び／または各種類のレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する。照射制御部は、位置信号受信部で受信した信号に基づいて各ノズル３の現在位置を知得した上で、パターン情報記憶部に記憶している情報に対応した、レーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦを切り換える制御信号を、各ノズル３に向けてＩ／Ｏインタフェース８４を介して送信する。そして、その制御信号により、例えば各ノズル３に内蔵のマイクロミラーその他の光学素子を操作する等して、各ノズル３からの各種レーザ光の出射を制御する。
【００４０】
因みに、移動機構制御コントローラ０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、またはプログラマブルコントローラ等を主体とする。そして、リニアスケール３３、３４の出力信号を受けた上で、ＸＹステージ３２の作動、集塵ノズル５の搬送用台車５３１、５３２の作動、集塵接続機構６のサーボモータ６６の作動、支持機構４のピッチ送り用モータ４５の作動、集塵機の作動等を一括して制御する。
【００４１】
本実施形態によれば、加工対象物９に向けてレーザ光を照射可能な複数本の加工ノズル３と、前記加工ノズル３を前記加工対象物９に対し相対的に移動させるための移動機構３２２、３２４と、前記加工ノズル３の前記加工対象物９に対する相対位置を検出するための位置検出機構３３、３４と、前記移動機構３２２、３２４を制御する移動機構制御コントローラ０とは別に設けられ、前記複数本の加工ノズル３の各々からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラ８とを具備してなり、前記加工ノズル制御コントローラ８が、前記位置検出機構３３、３４から出力される信号を前記移動機構制御コントローラ０を介さずに受信する位置信号受信部と、前記加工ノズル３の前記加工対象物９に対する相対位置と、各加工ノズル３毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記各加工ノズル３からのレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部とを備えているレーザ加工機１を構成したため、パターン情報記憶部に記憶しているパターン形状に応じ、各加工ノズル３から出射するレーザ光を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御できる。さらに、加工ノズル制御コントローラ８が、位置検出機構３３、３４から出力される信号を移動機構制御コントローラ０を介さずに直接受信するようにしていることから、加工ノズルの相対移動に対するレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦの遅延が少なくなる。従って、被加工面におけるレーザ光を照射すべき箇所のみに確実にレーザ光を照射することが可能となる。
【００４２】
並びに、加工対象物９に向けて複数種類のレーザ光を照射可能な加工ノズル３と、前記加工ノズル３を前記加工対象物９に対し相対的に移動させるための移動機構３２２、３２４と、前記加工ノズル３の前記加工対象物９に対する相対位置を検出するための位置検出機構３３、３４と、前記移動機構３２２、３２４を制御する移動機構制御コントローラ０とは別に設けられ、前記加工ノズル３からの複数種類のレーザ光の出射を種類別にＯＮ／ＯＦＦ制御するための専用の加工ノズル制御コントローラ８とを具備してなり、前記加工ノズル制御コントローラ８が、前記位置検出機構３３、３４から出力される信号を前記移動機構制御コントローラ０を介さずに受信する位置信号受信部と、前記加工ノズル３の前記加工対象物９に対する相対位置と、各種類毎のレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦとの関係を規定する情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記位置信号受信部で受信した信号に基づき、前記パターン情報記憶部に記憶している情報に対応して、前記加工ノズル３からの各種類のレーザ光の出射を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御する照射制御部とを備えているレーザ加工機１を構成したため、パターン情報記憶部に記憶しているパターン形状に応じ、加工ノズル３から出射する各種レーザ光を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御できる。さらに、加工ノズル制御コントローラ８が、位置検出機構３３、３４から出力される信号を移動機構制御コントローラ０を介さずに直接受信するようにしていることから、加工ノズルの相対移動に対するレーザ光の出射のＯＮ／ＯＦＦの遅延が少なくなる。従って、被加工面におけるレーザ光を照射すべき箇所のみに確実に所望の種類のレーザ光を照射することが可能となる。
【００４３】
前記移動機構３２２、３２４が、前記加工ノズル３を前記加工対象物９に対し相対的に搬送するリニアモータ台車３２２、３２４であり、前記位置検出機構３３、３４を、前記リニアモータ台車３２２、３２４に付設したリニアスケール３３、３４を用いるものとしているため、元来リニアモータ台車３２２、３２４の位置フィードバック制御のために存在しているリニアスケール３３、３４をそのまま利用可能であり、余計なコスト増を招かない。
【００４４】
なお、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、リニアスケール３３、３４は、フォトセンサを用いた光学式のものであっても構わない。この場合のＸ軸リニアスケール３３は、各ノズル３を支持する台車３２４にそれぞれ設けた光源と、Ｘ軸ユニット３２２に所定ピッチで設けた光透過孔と、各光透過孔の下に配したフォトセンサとを要素とし、台車３２４に設けた光源からの光を光透過光を介してフォトセンサで受光それぞれ検知することにより、各台車３２４ひいては各ノズル３のＸ軸方向位置を検知してその位置を指し示す信号を出力する。同様に、Ｙ軸リニアスケール３４も、Ｘ軸ユニット３２２に設けた光源と、Ｙ軸レール３２１に沿って所定ピッチで設けた光透過孔と、光透過孔の下に配したフォトセンサとを要素とし、Ｘ軸ユニット３２２ひいてはノズル３のＹ軸方向位置を検知してその位置を指し示す信号を出力する。
【００４５】
また、リニアスケール３３、３４以外の既知の位置検出機構を採用することも許容される。
【００４６】
上記実施形態における加工機１は、加工時に加工ノズル３を加工対象物９に対して移動させる態様のものであったが、加工時に加工対象物を加工ノズルに対して移動させる態様の加工機に、本発明の思想を適用することも当然に可能である。
【００４７】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、例えば太陽電池パネル、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の製造工程における、薄膜のレーザスクライブまたはアブレーションを実施する加工機として利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…レーザ加工機
３…加工ノズル
３２２、３２４…移動機構
３３、３４…位置検出機構
８…加工ノズル制御コントローラ
９…加工対象物
０…移動機構制御コントローラ
【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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