激光加工设备、加工数据产生方法以及计算机程序的制作方法

专利名称：激光加工设备、加工数据产生方法以及计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光加工设备、 一种加工数据产生方法以及一 种计算机程序，具体地说，本发明涉及一种当激光加工设备产生用来 控制激光加工的加工数据时使用户在待加工物品上指定加工位置的 改进方法。
背景技术：
图20是示出了传统激光加工设备101的示意结构的视图。用于 根据用户操作来产生加工数据的加工数据产生装置1以及利用激光 光束L照射工件ff的激光标记器2构成了激光加工设备101。激光标 记器2进一步由用于在作为待加工物品的工件W上扫描激光光束L 的标记器头21以及用于根据来自加工数据产生装置1的加工数据对 标记器头21执行操作控制的标记器控制器22构成。在利用加工数据产生装置1来产生加工数据时，用户需要把工 件W上将被激光光束L照射的加工位置指明为由标记器头21产生的 激光光束L的扫描角度。然而，用户的目的是在工件W上的指定部分 上执行激光加工，并且精确地指定与所指明的部分相对应的标记器头 21的扫描角度并不容易。因此，在传统的加工设备中，实际地执行工件W的激光加工、 以视觉方式检查加工结果、以及精细地调整加工位置的任务重复进 行。也就是说，加工位置是通过试错方式来指定的，因此创建加工数 据时的工作效率并不令人满意。一种用于利用可见光束照射工件W的设备被认为是一种不存在 这些问题的激光加工设备。图21是示出了现有技术中的改进的激光 加工设备的一个示例的视图，其中示出了激光标记器2的结构。激光 振荡部分211所产生的激光光束依次通过扩束器212、聚光器213、 半反射镜214以及扫描部分215，随后激光光束照射工件W。激光光 束L的扫描角度由扫描部分215控制。光源217所产生的可见光束通 过半反射镜214并与激光光束的光路结合，此后与激光光束完全一 样，可见光束通过扫描部分215并照射工件W。在该激光加工设备中，用可见光通过激光光束的光路照射工件 W，可以很容易地指出工件W上的实际位置和标记器头21的扫描角度 之间的对应关系。也就是说，可见光束的光斑与工件W上将要执行激 光加工的指定部分重合，从而能获得该点处的标记器头21的扫描角 度。与需要进行试错的设备相比较而言，采用可见光束的激光加工 设备在创建加工数据时的工作效率大大提高。然而，需要执行这样的 任务，S卩，通过在以视觉方式检査工件W上的可见光斑点的同时改变 扫描角度来使得可见光斑点与工件W上所指明的位置处于同一位置； 并且需要进一步改进工作效率。此外，光斑直径造成的误差以及以视 觉方式进行检查造成的误差是不可避免的，因此，对加工位置的精度 的提高有限。因此，考虑利用照相机对工件W拍照，并且利用所拍摄的图像 来指定加工位置。例如，如果可以在所拍摄的图像上指定加工位置， 那么就可以直接指定工件W上将进行激光加工的具体部分，从而认为 可用性较高。但是，在从照相机输出的拍摄图像中，激光光束的扫描 区域的中间部分的失真相对较小，但是由于光学系统等的光程差和色 差，会在边缘部分出现不容忽视的失真。例如，图22示出了扫描区 域的中间部分的拍摄图像，其失真相对较小。图23是扫描区域的边 缘部分的拍摄图像，其中发现了较大失真。此外，在一张拍摄图像中 也能发现失真的差异，即使在扫描区域中部的拍摄图像中，该拍摄图 像的边缘部分也比中部的失真更大。所以，即使在拍摄图像上指定了 位置，也不能很精确地指定与相关位置相对应的扫描角度。已经提出了在激光加工设备中安装用于对工件W拍照的照相机 (例如，日本未审查专利公开No. 1-162591和日本未审查专利公开 No. 6-79479)。日本未审查专利公开No. 1-162591中描述的激光加工
设备包括一个利用激光束的光路的照相机，其中利用该照相机拍摄参 考光束而不是工件W,并且根据拍摄图像上的参考位置和拍摄图像上 的参考光束位置的移动量来获取光束扫描器的校正量。也就是说，照 相机用于对光束扫描器的误差进行补偿，而不是用来获取用于在用户 所希望的工件W上的特定部分进行激光加工的扫描角度。日本未审查专利公开No. 6-79479中描述的激光加工设备利用照 相机对工件W进行拍摄，根据所拍摄图像获取相对于正常工件W位置 的偏移和斜度，并且对事先给出的激光光束的扫描角度进行调节。也 就是，在正常位置布置工件W时的激光光束扫描角度是已知的，并且 在已知的扫描角度的基础上根据工件的位移来对扫描角度进行自动 精调。所以，没有获取与工件W上用户希望执行激光扫描的特定位置 相对应的加工角度。发明内容如上所述，在创建用于激光光束的扫描控制的加工数据时，用 户需要将物品上待加工的加工位置指定为激光加工设备的扫描角度， 并且指定这种加工位置的任务并不简单。并且，在传统方法中，加工 位置的精确度的提高是有限的。为此，本发明的一个目的是提供一种激光加工设备，其能够快 速且容易地创建用于激光光束的扫描控制的加工数据。另一个目的是 提供一种能够创建高精度加工数据的激光加工设备。另一个目的是提供一种加工数据的产生方法，其能够快速且容 易地创建用于激光光束的扫描控制的加工数据，或者能够创建高精度 的加工数据。又一个目的是提供一种计算机程序，用于使计算机产生 加工数据。根据本发明的激光加工设备涉及这样一种激光加工设备，其包 括用来产生激光光束的激光光束源以及用于根据加工图案用激光光 束的光轴进行二维扫描的扫描部分，并且该激光加工设备在位于激光 光束扫描区域中的待加工物品上执行激光加工，该激光加工设备还具 有以下结构。光加工设备被构建成包括用于显示与扫描 区域以及加工图案相对应的二维设置平面的设置显示部分；用于在所 述设置平面上指定扫描区域中加工图案的布置的图案布置指定部分； 用于控制所述扫描部分以便使得激光光束的光轴基本上重合于扫描 区域中对应于加工图案参考点的位置的扫描控制部分；布置在扫描部 分的激光光束源一侧的拍摄部分，该拍摄部分包括与激光光束的光轴 基本同轴的光接收轴，所述拍摄部分用于拍摄包括参考点在内的待加 工物品的至少一部分，其中激光光束的光轴基本上重合于参考点；以 及用于显示由拍摄部分所拍摄的拍摄图像以及所述拍摄图像上的光 接收轴的位置的拍摄图像显示部分。根据该结构，用户可利用图案布置指定部分将加工图案布置在 设置平面上，并且可以利用设置显示部分检查布置状态。扫描控制部 分控制扫描部分以使得激光光束的光轴基本上重合于对应于加工图 案参考点的位置，并且在这种情况下，拍摄部分所拍摄的拍摄图像与 光接收轴的位置一起被显示在拍摄图像显示部分上。拍摄部分的光接收轴与激光光束的光轴基本同轴，并且拍摄图 像上的光接收轴的位置对应于设置平面上所指定的参考点。也就是 说，通过将设置平面上的参考点的位置指定为加工位置来利用激光光 束照射由光接收轴所指出的工件的位置。随后，用户可以检査加工图 案和待加工物品之间的位置关系。例如，可以通过在观看拍摄图像显 示部分的同时在设置平面上确定加工图案的布置来快速且容易地指 定待加工物品上的加工位置。除了上述结构之外，根据本发明第二方面的激光加工设备，其 中在所述设置平面上显示用于对所述加工图案的布置进行指定的加 工区域；并且所述参考点是所述加工区域的特征点。根据该结构，可 以针对加工区域的特征点来在拍摄图像上检査与加工区域的特征点 相对应的待加工物品上的位置。因此，可以在设置平面上容易且精确 地布置加工图案。例如，直角三角形、圆形、扇形、直线形、圆弧、 圆点等可被用作加工图案，并且顶点、重心、圆心、侧边中点等可被 用作特征点。
除了上述结构之外，根据本发明第三方面的激光加工设备，所 述加工区域是矩形区域，并且所述参考点是所述矩形区域的一个顶 点。根据该结构，当加工区域是矩形区域时，可以容易而精确地布置 加工图案。除了上述结构之外，根据本发明第四方面的激光加工设备，所 述设置显示部分在所述设置平面上显示所述参考点的位置。根据该结 构，用户可以在设置平面上识别出参考点的位置。例如，所显示的加 工区域具有指示外部边缘的线，其中，如果参考点是外部边缘的点， 那么其颜色和颜色深浅不同于线，或者经过参考点的线的类型是不同 的，从而以视觉可识别的方式显示参考点。除了上述结构之外，根据本发明第五方面的激光加工设备，与 所述拍摄部分的光接收轴相对应的位置基本上是所述拍摄图像显示 部分所显示的拍摄图像的中间。光接收轴不是必须基本上处于拍摄图 像的中间，只是该结构可以进一步提高可使用性。除了上述结构之外，根据本发明第六方面的激光加工设备，所 述拍摄部分包括二维成像元件，其中大量光接收元件排列在所述二维 成像元件中以使得所述光接收轴基本处于中间。例如，拍摄部分不是 必须为二维成像元件，它可以是一维成像元件，只是该结构可以进一 步提高可使用性。除了上述结构之外，根据本发明第七方面的激光加工设备，所 述拍摄图像是所述待加工物品的至少一部分的放大图像。根据该结 构，可以在观看放大图像的同时对准加工图案，并且可以以眼睛所不 能实现的较高精度进行对准。除了上述结构之外，根据本发明第八方面的激光加工设备，扫 描控制部分控制所述扫描部分，并且所述拍摄部分根据操作进行拍 摄。根据该结构，在执行用户操作时，在拍摄图像上可以实时反映该 操作。因此，用户可以在观看拍摄图像的同时执行各种操作。除了上述结构之外，根据本发明第九方面的激光加工设备，当 所述加工图案的指定布置改变时，所述扫描控制部分控制所述扫描部 分，并且所述拍摄部分进行拍摄。根据该结构，在改变加工图案的布
置时，在拍摄图像上可以实时反映该变换。因此，用户可以在观看拍 摄图像的同时调节加工图案的布置。除了上述结构之外，根据本发明第十方面的激光加工设备，所 述设置平面中布置着多个加工图案；并且，当指定所述加工图案之一 时，所述扫描控制部分控制所述扫描部分，并且所述拍摄部分进行拍 摄。除了上述结构之外，本发明第十一方面的激光加工设备被构建 成进一步包括参考点指定部分，用于将所述设置平面上的参考点指定 为关于所述加工图案的相对位置。除了上述结构之外，本发明第十二方面的激光加工设备被构成 成进一步包括加工图案指定部分，用于指定加工图案。除了上述结构之外，根据本发明第十三方面的激光加工设备， 所述加工位置指定部分在所述设置平面上平行移动所述加工图案。除了上述结构之外，根据本发明第十四方面的激光加工设备， 所述加工位置指定部分以不同于所述参考点的预定点作为旋转中心 来在所述设置平面上旋转所述加工图案。除了上述结构之外，根据本发明第十五方面的激光加工设备， 所述扫描控制部分通过执行包括对坐标系进行旋转或镜像在内的坐 标系变换处理来由所述参考点在设置平面中的位置获取在扫描区域 中的位置；并且所述拍摄图像显示部分显示一个与对坐标系进行旋转 或镜像相对应的变换处理之后的拍摄图像。根据该结构，加工图案在 设置平面上的移动方向可与拍摄图像上光接收轴的移动方向相一致。根据本发明第十六方面的激光加工方法涉及一种加工数据产生 方法，该方法用于产生在激光加工设备中用于控制激光加工的加工数 据，所述激光加工设备包括用来产生激光光束的激光光束源以及用于 根据加工图案用激光光束的光轴进行二维扫描的扫描部分，该激光加 工设备在位于激光光束的扫描区域中的待加工物品上执行激光加工， 所述激光加工设备还包括拍摄部分，该拍摄部分被布置在扫描部分的 激光光束源一侧，该拍摄部分包括与激光光束的光轴基本同轴的光接 收轴，所述拍摄部分用于拍摄包括参考点在内的待加工物品的至少一
部分，其中激光光束的光轴基本上重合于参考点，所述激光加工设备 还包括用于显示由拍摄部分所拍摄的拍摄图像以及所述拍摄图像上 的光接收轴的位置的拍摄图像显示部分，所述方法包括以下步骤设 置及显示步骤，显示与扫描区域以及加工图案相对应的二维设置平 面；图案布置指定步骤，在设置平面上指定扫描区域中的加工图案的 布置；参考扫描数据产生步骤，产生用来控制扫描部分以使得激光光 束的光轴基本上重合于扫描区域中与加工图案的参考点相对应的位 置的参考扫描数据；以及加工数据产生步骤，根据布置在设置平面上 的加工图案产生加工数据。根据本发明第十七方面的计算机程序涉及一种用于使计算机执 行加工数据产生方法的计算机程序，该加工数据产生方法用于产生在 激光加工设备中用于控制激光加工的加工数据，所述激光加工设备包 括用来产生激光光束的激光光束源以及用于根据加工图案用激光光 束的光轴进行二维扫描的扫描部分，该激光加工设备在位于激光光束 的扫描区域中的待加工物品上执行激光加工，所述激光加工设备还包 括拍摄部分，该拍摄部分被布置在扫描部分的激光光束源一侧，该拍 摄部分包括与激光光束的光轴基本同轴的光接收轴，所述拍摄部分用 于拍摄包括参考点在内的待加工物品的至少一部分，其中激光光束的 光轴基本上重合于参考点，所述激光加工设备还包括用于显示由拍摄 部分所拍摄的拍摄图像以及所述拍摄图像上的光接收轴的位置的拍 摄图像显示部分，所述计算机程序使计算机执行以下步骤设置及显 示步骤，显示与扫描区域以及加工图案相对应的二维设置平面；图案 布置指定步骤，在设置平面上指定扫描区域中的加工图案的布置；参 考扫描数据产生步骤，产生用来控制扫描部分以使得激光光束的光轴 基本上重合于扫描区域中对应于加工图案参考点的位置的参考扫描 数据；以及加工数据产生步骤，根据布置在设置平面上的加工图案产 生加工数据。根据本发明，提供了能够快速且容易地创建用于对激光光束进 行扫描控制的加工数据的激光加工设备。此外，提供了能够以较高精 度创建加工数据的激光加工设备。
并且，提供了能够快速且容易地创建用于对激光光束进行扫描 控制的加工数据并且能够以较高精度创建加工数据的加工数据产生 方法。此外，提供了一种用于致使计算机进行加工数据的产生的计算 机程序。


图1是示出了根据本发明第一实施例的激光加工设备100的示 意结构的示例视图；图2是示出了图1中的激光标记器2的详细结构示例的框图， 其中示出了标记器头21和标记器控制器22的内部结构；图3是示出了标记器头21内部结构的透视图；图4是示出了显示在拍摄图像监控器3上的拍摄图像的一个示 例的视图；图5是示出了由加工数据产生装置1显示的设置屏幕10的一个 示例的视图；图6示出了在选择了用于位置调节的参考点时布置指定区域12 中的显示示例；图7是示出了在图6的情况中拍摄图像监控器3的显示示例的视图；图8示出了在选择了用于斜度调节的参考点时布置指定区域12 中的显示示例；图9是示出了在图8的情况中拍摄图像监控器3的显示示例的视图；图IO示出了在图6至图9所示的加工图案的位置调节和斜度调 节之后执行激光加工的结果；图ll是示出了加工数据产生装置1的主要部分的一种结构示例 的框图；图12是示出了设置平面和扫描区域的通用坐标系的说明图； 图13是构成了根据第二实施例的激光加工设备100的加工数据 产生装置1的主要部分的一种结构示例的框图； 图H是由图13的坐标系变换部分135、 136进行的坐标系变换 处理的一个示例的说明图；图15是示出了构成了根据第二实施例的激光加工设备100的激光标记器2的一种结构示例的框图；图16示出了由图15的坐标系变换部分225进行的坐标系变换 处理的一个示例；图17示出了当加工图案为圆弧形时的加工目标120的一个示例；图18示出了当加工图案为直线形时的加工目标120的一个示例；图19示出了当加工图案为排列在圆弧形中的字符串时的加工目 标120的一个示例；图20是示出了传统激光加工设备101的示意结构的视图；图21是示出了现有技术的改进的激光加工设备的一个示例的视 图，其中示出了激光标记器2的结构；图22是示出了扫描区域的中部的拍摄图像的一个示例的视图；以及图23是示出了扫描区域的边缘部分的拍摄图像的一个示例的视图。
具体实施方式
第一实施例图1是示出了根据本发明第一实施例的激光加工设备100的示 意结构示例的视图。由用于产生加工数据的加工数据产生装置1、用 于利用激光光束L照射工件W的激光标记器2、以及用于显示激光标 记器2所拍摄的工件W的拍摄图像的拍摄图像监控器3构成了激光加 工设备100。激光标记器2进一步由用于扫描激光光束L的标记器头 21以及用于根据来自加工数据产生装置1的加工数据来执行对标记 器头21的操作控制的标记器控制器22构成。在传统的激光加工设备中，在通过观察工件W来检查加工图案
是否形成在用户所希望的工件W的特定部分上的同时，产生了加工数 据。另一方面，在根据本实施例的激光加工设备100中，布置了用于 显示工件W的拍摄图像的拍摄图像监控器3，并且通过协同地操作加工数据产生装置1和拍摄图像监控器3来快速且容易地产生用于执行所希望的激光加工的加工数据。此外，与传统的激光加工设备相比较 而言，可以以令人满意的精度来指定加工位置。下文中将描述这种激光加工设备100的细节。 (激光标记器2)图2是示出了图1中的激光标记器2的详细结构示例的框图， 其中示出了标记器头21和标记器控制器22的内部结构。标记器头 21由激光振荡部分211、扩束器212、聚光器部分213、半反射镜214、 扫描部分215以及照相机216构成。激光振荡部分211是一个激光光束产生部分，其包括激光催化 剂(laser catalyst)(未示出)，并且通过利用从标记器控制器 22提供来的激光激发光束来激发激光介质从而产生激光光束。激光 振荡部分211还包括Q开关(未示出)，并执行脉冲振荡以便通过Q 开关导通/关断来间歇性地输出激光光束。激光振荡部分211所产生 的激光光束依次经过扩束器212、聚光器部分213、半反射镜214、 以及扫描部分215，随后激光光束照射工件W。扩束器212包括布置在激光光束的光轴上的两个透镜。扩束器 212通过改变两个透镜的相对距离来改变光轴方向上的激光光束L的 聚光位置。聚光器部分213包括用于将激光光束L聚集在工件W的表面上 的聚光器透镜。构成扩束器212的透镜可能还被用作聚光器透镜，在 这种情况下，不需要单独地布置聚光器部分213。在该示例中，聚光 器部分213被布置在扩束器212和半反射镜214之间，但也可以将聚 光器部分213布置在其它位置，例如扫描部分215的下游侧(工件W扫描部分215是一种二维扫描部分，其由一对检流计反射镜25a 和25b、分别用于将检流计反射镜25a和25b保持在转轴(turningaxis)上的检流计电动机26a和26b、以及用于对检流计电动机26a 和26b进行驱动控制的扫描控制部分27构成。进入扫描部分215的 激光光束被这对检流计反射镜25a和25b顺序地反射，随后朝向工件 W输出。对每个检流计电动机26a、 26b进行布置以使得转轴彼此垂直， 其中通过控制附在各个转轴上的检流计反射镜25a、 25b的角度来执 行使扫描平面内的激光光束的聚光位置改变的二维扫描。假设扫描平 面中彼此垂直的方向为X方向和Y方向，根据检流计反射镜25a的角 度来在X方向上扫描激光光束，根据另一个检流计反射镜25b的角度 来在Y方向上扫描激光光束。扫描平面被定义为垂直于标记器头21 的参考轴的平面。参考轴是当检流计反射镜25a、 25b的角度被设置 为预定参考角度时从扫描部分215输出的激光光束的光轴。照相机216是用于使工件W成像的成像装置，其包括成像元件 28和成像透镜29。成像元件28是一种二维成像元件，其中以二维方 式排列着诸如CCD (电荷耦合器件)、CMO (互补金属氧化物半导体) 之类的光接收元件，其中通过拍摄工件W而获取的二维图像被作为拍 摄图像输出至标记器控制器22。进入标记器头21的工件W的反射光 在相反的方向上顺着激光光束的光路传播，其中至少一部分通过半反 射镜214并到达照相机216。照相机216接收到发送来的光从而拍摄 工件W。通过将照相机216布置成使成像透镜29的光轴与激光光束的光 轴相一致，来使照相机216的光接收轴重合于工件W上激光光束的焦 点位置。也就是说，照相机216的光接收轴与激光光轴在扫描部分 215的上游侧上(即，在激光光束的光路上，相对于扫描部分215， 与工件W相反的侧上)分离。因此，不管扫描部分215在XY方向上 的扫描如何，工件W上的激光光束的二维聚光位置总是与照相机216 的光接收轴重合，并且照相机216可拍摄包括激光光束L的聚光位置 在内的工件W的表面图像。照相机216仅需要能够拍摄工件W的至少一个部分，而不需要 能够同时拍摄整个工件W，并且不需要能够同时拍摄激光光束L的整
个扫描部分。此外，希望在照相机216中布置变焦透镜，以便按照用 户指定的放大倍数来拍摄工件W，并输出放大的图像。此外，照相机216可能是一种用于在需要时产生静止图像的静像照相机(still camera)，但是更希望它是一种通过周期性地进行拍摄来产生移动图 像的摄影机。标记器控制器22由激发光产生部分221、电源222、控制部分 223以及符号结合部分224构成。来自电源222的驱动电压对激发光 产生部分221供电，激发光产生部分221产生激光激发光束。通过光 纤缆将激光激发光束发送至标记器头21的激光振荡部分211。控制 部分223根据来自加工数据产生装置1的控制数据来控制激发光产生 部分221以及标记器头21的激光振荡部分211、扩束器212、扫描部 分215和照相机216。符号结合部分224将表示照相机216的光接收 轴的位置的符号与标记器头21的照相机216所拍摄的拍摄图像相结 合，并且将结合成的图像输出至拍摄图像监控器3。图3是示出了标记器头21内部结构的透视图。在该附图中，示 出了图2中的激光振荡部分211、扩束器212、半反射镜214、扫描 部分215和照相机216,并且示出了固定反射镜217和218。图2中 的聚光器部分213与扩束器212整体合并。从激光振荡部分211发射的激光光束被固定反射镜217以90° 反射并进入扩束器212，在扩束器212中调节了束直径之后，光线被 半反射镜214以90°反射并进入扫描部分215。进入扫描部分215 的激光光束依次被一对检流计反射镜反射，并且该激光光束照射工件 W。另一方面，照相机216使其光接收轴被固定反射镜218反射以 到达半反射镜214，其中经过半反射镜传播的光接收轴并入激光光束 的光路以便与被半反射镜214反射的激光光束的光轴同轴。于是，如 果分别转动这对检流计反射镜并且用激光光束的光轴进行二维扫描， 那么照相机216的光接收轴被类似地二维扫描，从而激光光束的光轴 与照相机216的光接收轴保持同轴。 (拍摄图像监控器3)
图4是示出了显示在拍摄图像监控器3上的拍摄图像的一个示例的视图。拍摄图像监控器3上显示了激光标记器2的照相机216 的拍摄图像以及表示照相机216的光接收轴的光接收轴符号30。此 处，拍摄图像上重叠并显示了包括两个正交直线30a、 30b的交叉符 号，位于拍摄图像中间的交叉符号的交叉点示出了照相机216的光接 收轴的位置。希望光接收轴的位置基本处于拍摄图像的中间，但是并 不要求必须处于中间，而是仅仅需要存在于拍摄图像中。 (加工数据产生装置1的设置屏幕10)图5是示出了由加工数据产生装置1显示的设置屏幕10的一个 示例的视图。设置屏幕IO包括图案指定区域11和布置指定区域12。 用户在査看设置屏幕10的同时操作鼠标或键盘以便指定加工信息。 加工信息包括加工图案以及扫描区域中的加工图案的位置和斜度。加 工数据产生装置1根据这些加工信息来产生扫描部分215的控制数 据，并且在激光加工之前将包括控制数据在内的加工数据发送至激光 标记器2。图案指定区域ii是用户用来指定加工图案的屏幕区域。加工图案是激光光束L的轨迹所画出来的形状的信息。在本实施例中，假设 XY平面上的二维图案被指定为加工图案。在该附图中，示出了字符 被选为加工图案类型的情况。在这样的情况下，用户点击并选择字符 输入栏110，并将诸如"ABC"之类的字符串输入至字符输入栏110 以指定包括字符串的加工图案。布置指定区域12是用于指定工件W上的加工图案的布置的屏幕 区域，它被布置在设置屏幕10的左侧。布置指定区域12中显示了一 个设置平面，用户可以利用鼠标等来任意地布置代表加工图案"ABC" 的加工目标120。在本实施例中，假设可以在设置平面上的任何位置 以任何斜度布置加工目标120。可以按照上述方式通过确定加工目标 120在设置平面上的位置和斜度来产生在激光加工中变得必不可少 的扫描部分215的控制数据。可以在布置指定区域12中布置两个或者更多的加工目标120。 如果布置了两个或者更多的加工目标120，这些加工目标120之一是 编辑对象，用户通过对加工目标120进行点击操作来进行选择。在图示的布置指定区域12中示出了将被编辑的加工目标120以及将不被 编辑的加工目标120'。设置平面是与激光光束L的二维扫描区域(扫描平面)相对应 的平面，其对应于从标记器头21侧往工件W看时的二维平面。也就 是说，布置指定区域12中显示了定义为正交坐标的设置平面，其中 标记器头21的X方向和Y方向作为坐标轴，并且设置平面中的任意 位置与扫描部分215的扫描平面中的位置一一对应。用户无法仅仅通 过查看布置指定区域12就知道工件W上的哪个位置对应于设置平面 的各个位置。加工目标120由加工区域121、加工图案122以及参考柄123 构成。加工区域121是示出了设置平面中的加工图案122的位置和斜 度的符号，加工图案122被布置在以加工区域作为参考的设置平面 上。图中以示例的方式示出了其中加工区域121为矩形并且加工图案 122布置在该矩形中的情况，但是加工区域121并不限于矩形，并且 加工图案122仅需要以加工区域121作为参考来布置，而不需要布置 在加工区域121中。参考柄123是布置在加工区域121的特征点处的符号，其中一 个加工区域121布置了两个或更多的参考柄123。用户可以将鼠标光 标MC与参考柄123之一对齐并点击鼠标光标MC，以选择参考柄123 作为参考点。附图中示出了一个示例，其中为矩形的四个顶点以及对 角线的交点布置了参考柄123，并且所有的五个参考柄123都布置在 一个加工区域121中。当将参考柄123之一选为参考点时，从加工数据产生装置1向 激光标记器2输出控制数据，并且激光标记器2的扫描部分215使激 光光轴重合于扫描区域中对应于参考点的位置。此后，扫描部分215 实时地执行扫描控制，以便使得所选择的参考点一直与激光光轴保持 重合。也就是说，当用户利用被选为参考点的某个参考柄123来移动 设置平面上的加工区域121、改变斜度、或者选择不同的参考柄123 作为参考点时，扫描部分215移动激光光轴，并且总是根据该操作来
协同地操作参考点以及激光光轴。例如，当用户在选择了参考点之后在布置指定区域12中沿着X方向(Y方向)移动加工目标120时，激光光轴也在扫描区域中沿着 X方向(Y方向)移动。因此，显示在拍摄图像监控器3上的图像同 样变成光接收轴沿着X方向(Y方向)移动时的拍摄图像。可在拍摄 图像监控器3上观看工件W的拍摄图像，其中通过按照这种方式指定 布置指定区域12中的参考点来使得激光光轴重合于扫描区域中对应 于参考点的位置。在此，用户可通过拍摄图像上的光接收轴符号30所指出的位置 来检查工件W上激光光束聚光的位置。也就是说，可通过显示在拍摄 图像监控器3上的拍摄图像来检査与加工数据产生装置1中的设置平 面的位置(参考点)相对应的工件W上的位置。通过在观看拍摄图像 监控器3的同时移动加工目标120或者改变其斜度来在工件W的希望 位置上以希望的斜度布置加工图案。此外，与其中通过在拍摄图像监 控器3上显示工件W的放大图像来以视觉方式检査工件W的传统的激 光加工设备相比，可以在工件W上以较高精度指定加工位置。 (利用拍摄图像监控器3进行的位置调节)图6示出了在选择了用于位置调节的参考点时布置指定区域12 中的显示示例。当参考柄123被选作参考点124时，它被选作用于位 置调节或用于斜度调节的参考点124。如果被指定为用于位置调节的 参考点124，则可在设置平面中平行移动加工目标120。如果被指定 为用于斜度调节的参考点124，则可让加工目标120在以预定旋转轴 作为中心点的设置平面中旋转。附图中示出了其中用户选择加工目标120的左下角处的参考柄 123作为布置指定区域12中用于位置调节的参考点124的情况。在 这种情况下，表示了以参考点124为中心的矩形区域的拍摄区域符号 125被显示在布置指定区域12中。照相机216对拍摄区域符号125 进行拍摄，拍摄区域符号125在设置平面上代表了将在拍摄图像监控 器3上显示的工件W上的区域。在该状态下，用户可以通过利用鼠标拖曳加工目标120来在设
置平面上平行地移动加工目标120。换句话说，在保持斜度恒定的同 时可以仅仅改变位置。如果按照上述方式在设置平面上移动加工目标120，那么拍摄区域符号125同样据此移动，并且显示在拍摄图像监 控器3上的拍摄图像也变成利用根据符号的移动而在工件W上移动的 照相机216的光接收轴来拍摄的图像。图7是示出了在图6的情况中拍摄图像监控器3的显示示例的 视图。如果在加工数据产生装置1中选择了用于位置调节的参考点 124,则在拍摄图像监控器3上显示与图6的拍摄区域符号125所指 示的设置平面上的区域相对应的工件W的图像。用户通过在观看拍摄 图像监控器3的同时移动设置平面上的加工目标120来使光接收轴与 拍摄图像上工件W的希望位置重合。于是，可将参考点移动至设置平 面上的与工件W的希望位置相对应的位置处。在该附图中，装有半导体器件的印刷基板被假设作为工件W，并 且显示了利用照相机216拍摄的工件W的拍摄图像。示出了其中用户 使得以光接收轴符号30指示的光接收轴重合于半导体器件封装左下 角的附近的情况。照相机216的光接收轴总是与工件W上的激光光轴相一致，因 此可以看出，设置平面上的参考点的位置对应于半导体器件的封装的 左下角。用户由此可以简单地通过在观看拍摄图像监控器3的同时在 设置平面上移动加工目标120来找出设置平面上与工件W上的任意位 置相对应的位置，并且因此可以快速而容易地执行加工目标120的位 置调节。此外，如果拍摄图像是放大的图像，那么可以以较高精度进 行调节。(利用拍摄图像监控器3进行的斜度调节)图8示出了在选择了用于斜度调节的参考点时布置指定区域12 中的显示示例。在附图中，示出了用户选择加工目标120的右下角处 的参考柄123作为布置指定区域12中的用于斜度调节的参考点124 的情况。在这种情况下，用户可以通过利用鼠标拖曳加工目标120来在 设置平面中旋转但是不能平行移动加工目标120。除了这方面以外，
加工数据产生装置1的操作完全与选择了用于位置调节的参考点时 一样。旋转的中心点为除了诸如将被旋转的加工目标120的重心之类 的用于斜度调节的参考点以外的任意点。在该示例中，可以利用在此 之前指定的用于位置调节的参考点(即，加工目标的左下角)作为旋 转中心点来旋转加工目标120。图9是示出了在图8的情况中拍摄图像监控器3的显示示例的 视图。如果在加工数据产生装置1中选择了用于斜度调节的参考点 124，则在拍摄图像监控器3上显示与图8的拍摄区域符号125所指 示的设置平面上的区域相对应的工件W的图像，这类似于选择了用于 位置调节的参考点时的情况(图7)。用户在观看拍摄图像监控器3 的同时旋转加工目标120，从而在检查工件W的位置关系的同时调节 设置平面上的加工目标120的斜度。此处，拍摄屏幕上的光接收轴的位置是与设置平面上的用于斜 度调节的参考点相对应的位置，但是光接收轴可能响应于用户操作而 自由地在拍摄屏幕上移动。在这种情况下，光接收轴的移动方向在加 工目标120上反映为斜度，而移动距离则不反映。图中示出了其中用户执行鼠标操作来使得光接收轴重合在拍摄 屏幕上的半导体封装右下角附近的情况。于是可在设置平面中使得加 工目标120倾斜，从而使得加工目标120的下侧变得与封装的下侧平 行。这样用户可以快速且容易地执行加工目标120的斜度调节，这 是因为，可以简单地通过在观看拍摄图像监控器3的同时在设置平面 上旋转加工目标120，来找出与工件W上的任意斜度相对应的设置平 面上的斜度。此外，如果拍摄图像为放大的图像，则可以以较高精度 执行调节。图IO示出了在图6至图9所示的加工图案的位置调节和斜度调 节之后执行激光加工的结果。在执行了位置调节和斜度调节时，对工 件W进行激光加工。也就是说，通过使用根据本实施例的激光加工设 备100,可以通过简单地在观看拍摄图像监控器3的同时操作加工数 据产生装置1来精确地指定加工图案的工件W上的位置和斜度。 (加工数据产生装置1的结构) 图11是示出了加工数据产生装置1的主要部分的一种结构示例 的框图。操作输入部分130、加工数据编辑部分131、屏幕显示部分132、加工数据产生部分133以及参考扫描数据产生部分134构成了 加工数据产生装置1。加工数据产生装置1是用于根据用户操作产生 加工数据并在进行激光加工之前将加工数据传送给标记器控制器22 的装置。并且，根据本实施例的加工数据产生装置1还向标记器控制 器22传送用于在加工数据的编辑过程中使得激光光轴重合于用户所 指定的参考点的参考扫描数据。操作输入部分130是包括键盘、鼠标等在内的操作输入部分。 用户通过利用操作输入部分130执行诸如在设置屏幕10上选择菜单、 将字符输入至输入栏、选择并拖曳目标之类的操作来指定用于产生加 工数据的各种信息。屏幕显示部分132是用于显示图5的设置屏幕10的显示装置， 可以使用CRT、液晶显示装置等。设置屏幕10是基于加工信息存储 部分144中的加工信息以及参考点信息存储部分145中的参考点信息 而产生的。加工数据产生部分133根据加工信息存储部分144中的加工信 息来产生加工数据，并且将加工数据发送至标记器控制器22。加工 数据是指定了激光标记器2的加工内容的控制数据，其包括用于控制 扫描部分215的扫描数据。在编辑完加工数据之后并且在激光标记器 2开始激光加工之前，加工数据被发送至标记器控制器22。参考扫描数据产生部分134基于参考点信息存储部分145中的 参考点信息产生扫描数据，并且将扫描数据发送到标记器控制器22 作为参考扫描数据。参考扫描数据是用于控制扫描部分215以便使得 激光光轴与参考点重合以执行加工图案的位置调节或斜度调节的扫 描数据。在加工图案的编辑过程中或者在选择参考点的过程中，参考 扫描数据被反复地发送至标记器控制器22。希望发送的时期为较短 的时期，从而使得扫描部分215能够实时地追随参考点124的移动。加工数据产生部分133和参考扫描数据产生部分134都执行将 　设置平面上的位置转换成扫描区域中的位置的处理，其中设置平面上 同一位置被转换成扫描区域中的同一位置，而不管是采用什么方法来 进行转换的。加工数据编辑部分131是用于创建和编辑加工数据的处理部分，其包括加工图案指定部分140、位置调节部分141、斜度调节部分142、 参考点选择部分143、加工信息存储部分144以及参考点信息存储部 分145。加工数据编辑部分131不仅产生加工数据，而且对用于在加 工数据编辑期间显示设置屏幕10的屏幕显示部分132执行显示控制。加工图案指定部分140是用于将激光光束的轨迹所画出来的形 状指定为加工图案的加工部分，其根据用户针对设置屏幕10的图案 指定区域11的操作来指定加工图案，并且将加工图案存储在加工信 息存储部分144。参考点选择部分143是一种用于指定参考点的加工部分，其根 据用户在设置屏幕10的布置指定区域12中选择参考柄123中的一个 这一操作来将参考柄123选为参考点124。当选择了一个新的参考点 时，新参考点的位置信息被存储在参考点信息存储部分145中。位置调节部分141是一种用于调节加工图案位置的加工部分， 在选择了用于位置调节的参考点时，其根据用户操作来执行在设置平 面上平行地移动加工目标120这一处理。移动之后加工图案的位置信 息被存储在加工信息存储部分144中。与加工目标120的移动一起移 动的参考点124的位置信息被存储在参考点信息存储部分145中。斜度调节部分142是一种用于调节加工图案的斜度的加工部分， 在选择了用于斜度调节的参考点时，其根据用户操作来执行在设置平 面上旋转加工目标120这一处理。旋转之后加工图案的斜度信息被存 储在加工信息存储部分144中。与加工目标120的旋转一起移动的参 考点124的位置信息被存储在参考点信息存储部分145中。加工信息存储部分144是一种用于对加工图案以及产生加工图 案的位置、斜度等的加工数据所必需的加工信息进行存储的存储部 分。参考点信息存储部分145是一种用于存储用户所选择的参考点在 设置平面上的位置的存储部分。
在根据本实施例的激光加工设备100中，布置在设置平面上的加工目标120的参考点124被用户选择，并且控制激光标记器2的扫 描部分215使得激光光轴与扫描区域中对应于参考点124的位置重 合。照相机216的光接收轴与激光光轴相一致，并且拍摄图像显示在 拍摄图像监控器3上，拍摄图像监控器3上存在表示光接收轴位置的 光接收轴符号30。通过使用这种激光加工设备100，与设置平面上的参考点124 相对应的工件W上的位置可被确切地理解为拍摄图像上光接收轴的 位置。因此，可以通过在查看拍摄图像监控器3的同时移动或旋转加 工目标120来容易且快速地产生用于在工件W的期望位置形成具有期 望斜度的加工图案的加工数据。此外，可以以高精度调节加工图案的位置和斜度，而这是无法 在通过现有技术的借助在拍摄图像监控器3上以放大的方式显示工 件W的至少一部分来对工件W进行视觉检査这一调节任务中实现的。第二实施例在第一实施例中，已经描述了其中对加工数据产生装置1的设 置平面进行定义的坐标系与对激光标记器2的扫描区域进行定义的 坐标系相一致的示例。在本实施例中将描述这样一种情况，其中加工 数据产生装置1的设置平面的坐标系与激光标记器2的扫描区域的坐 标系不同，并且坐标系变换处理包括旋转及镜像。图12是示出了设置平面和扫描区域的坐标系的一个示例的说明 图，其中图12A示出了扫描区域的坐标系，图12B中示出了设置屏幕 10上显示的设置平面的坐标系。设置平面和扫描区域由正交坐标表 示，该坐标中，与X方向相对应的X轴和与Y方向相对应的Y轴彼此 正交。设置平面和扫描区域彼此关联，以便获取其中显示在加工数据 产生装置1上的设置平面与从标记器头21看工件W时的扫描区域完 全一致的坐标系，从而使得用户可以容易而直观地理解。但是，如果扫描区域的坐标系是通过对设置平面的坐标系进行 旋转或者镜像而获取的坐标系，那么用户可以更容易而直观地理解， 并且创建加工数据这一任务可能会更有效。例如，即使在对在工件W
上旋转的字符进行印制时，创建效率也可能比未旋转字符被显示为设 置屏幕IO上的加工图案时要高。此外，在通过激光加工来形成时， 或者在透明主体的背面(视觉识别侧的相对侧上的面)上印制图案时， 如果在设置屏幕10上显示了未镜像的加工数据，那么创建效率有时 可能更高。如果设置平面和扫描平面的坐标系不同，则需要对加工数据产生装置1中产生的且被发送至激光标记器2的扫描部分215的控制数据执行从设置平面到扫描平面的坐标系变换。(坐标系变换部分135、 136)图13是构成了根据第二实施例的激光加工设备100的加工数据 产生装置1的主要部分的一种结构示例的框图。与图11的装置(第 一实施例)相比较而言，加工数据产生装置1的不同点在于包括了坐 标系变换部分135和136。激光加工设备100的基本结构以及加工数 据产生装置1的其他结构与第一实施例相同，因此将不会进行重复描 述。坐标系变换部分135对加工数据产生部分133所产生的加工数 据执行用户所指定的坐标系变换，并且将其发送至标记器控制器22。 坐标系变换部分136对参考扫描数据产生部分134所产生的参考扫描 数据执行用户所指定的坐标系变换，并且将其发送至标记器控制器 22。坐标系变换部分135和136所执行的处理是相同的坐标系变换处 理，只是处理对象不同而已。图14是由图13的坐标系变换部分135、 136进行的坐标系变换 处理的一个示例的说明图。图14A中示出了没有执行坐标系变换时的 加工图案"F"，图14B至图14H示出了坐标系变换之后的加工图案。 也就是说，坐标系变换部分135、 136在图14A的加工信息的基础上 产生图14A至图14H的加工信息之一。坐标系变换部分135、 136中执行的坐标系变换包括镜像处理和 /或旋转处理。镜像处理是一种以Y轴为对称轴来使图像翻转的处理。 旋转处理是一种以坐标原点为中心点旋转90度的n倍(n为1到3 的整数)的处理。也就是说，在坐标系变换部分135、 136中执行包变换处理之一。图14B至图14D中示出了使加工图案"F"向右旋转90度、180 度、和270度的结果。图14E中示出了使图14A中的加工图案"F" 关于Y轴镜像的结果。图14F至图14H中示出了使图14E中的加工图 案向右旋转90度、180度、和270度的结果。在加工数据产生装置1中执行这样的坐标系变换时，设置屏幕 10中的参考点124的运动方向与拍摄图像监控器3上显示的光接收 轴的运动方向不一致，用户变得很难进行直观理解。例如，当坐标系 变换部分136正在执行图14B所示的向右旋转90度时，如果加工目 标120被移动至布置指定区域12的左边，那么光接收轴将在拍摄图 像监控器3中向上移动。在执行图14E所示的镜像处理时，如果加工 目标120被移动至布置指定区域12的左边，那么光接收轴将在拍摄 图像监控器3中向右移动。在这种状况下，位置调节和斜度调节的任 务变得困难。在本实施例的激光加工设备100中，通过对拍摄图像执行与坐 标系变换部分135、 136类似的坐标系变换，并且在拍摄图像监控器 3显示变换后的图像，从而提高了位置调节和斜度调节的可使用性。 (坐标系变换部分225)图15是示出了构成了根据第二实施例的激光加工设备100的激 光标记器2的一种结构示例的框图。该激光加工设备100与图2中的 设备不同在于，标记器控制器22包括坐标系变换部分225。其它结 构与第一实施例相同。坐标系变换部分225执行对拍摄图像进行旋转或镜像的坐标系 变换。该坐标系变换处理是一种与加工数据产生装置1的坐标系变换 部分136所执行的坐标系变换相对应的处理。例如，当坐标系变换部 分136正在执行图14B所示的向右旋转90度处理时，坐标系变换部 分225同样将拍摄图像向右旋转90度。当坐标系变换部分136正在 执行图14E所示的镜像处理时，坐标系变换部分225同样使拍摄图像 关于Y轴镜像。按照这样的方式变换后的拍摄图像被显示在拍摄图像 监控器3上。
图16示出了由图15的坐标系变换部分225迸行的坐标系变换 处理的一个示例。在图16A到图16H中示出了当坐标系变换部分136 正在执行图14A至图14H分别示出的坐标系变换处理时在拍摄图像监 控器3上显示的拍摄图像。图16A是在未执行坐标系变换时的拍摄图像。图16B至图16D 是使拍摄图案向右旋转90度、180度、和270度之后的图案。图16E 是使拍摄图案关于Y轴镜像之后的图案。图16F至图16H是使图16E 中的镜像后的加工图案进一步向右旋转90度、180度、和270度之 后的图案。在根据本实施例的激光加工设备100中，坐标系变换部分225 被布置在标记器控制器22中，该坐标系变换部分225对拍摄图像执 行与坐标系变换部分136相类似的坐标系变换。因此，布置指定区域 12中加工目标120的移动可与拍摄图像监控器3上显示的拍摄图像 上的光接收轴的移动相一致。因此，用户可以很容易地进行直观理解， 并且可以提高位置调节和斜度调节的工作效率。在本实施例中描述了加工数据产生装置1中的坐标系变换部分 135和136执行包括对坐标系进行旋转和镜像在内的坐标系变换处理 的情况，但是该坐标系变换部分135和136也可执行对扫描平面以及 加工平面进行相对倾斜的处理。但是，相应的处理并不是坐标系变换 部分225中的坐标系变换处理所必然要求的。也就是说，如果扫描部 分215的XY方向所定义的扫描平面以及工件W上的加工平面是倾斜 的而不是平行的，则在坐标系变换部分135和136中执行斜度调整， 以便设置平面中的加工图案与从前面看设置平面时的加工图案是一 致的。该斜度调整对应于这样的处理，即，使X方向上的长度变为 cos6x倍并且使Y方向上的长度变为cos9y倍，其中0x是加工平面和 扫描平面所形成的关于X轴的角度(即在YX平面上)，ey是加工平 面和扫描平面所形成的关于Y轴的角度(即在XZ平面上)。对拍摄 图像监控器3上的拍摄图像执行这种斜度调整的影响等效于针对拍 摄图像的X方向和Y方向改变显示倍数，因此不会限制用户的直观理 解。
上面描述的每个实施例中描述的都是这样的情况，其中加工数 据产生装置i在布置指定区域12上显示的加工目标120是矩形加工 区域121，并且在四个顶角及重心提供了参考柄123;但是本发明并 不限于这样的情况。图17至19是示出了加工目标120的另一示例的视图。图17示 出了当加工图案为圆弧形时的加工目标120的一个示例。该加工目标 120包括圆弧形加工图案122以及三个参考柄123。在这样的情况下， 加工区域121与加工图案122相一致。参考柄123被布置在加工图案 122两端和圆弧的圆心。图18示出了当加工图案为直线形时的加工目标120的一个示 例。加工目标120包括直线形加工图案122和两个参考柄123。在这 样的情况下，加工区域121与加工图案122相一致。参考柄123被布 置在加工图案122两端。图19示出了当加工图案为排列在圆弧形中的字符串时的加工目 标120的一个示例。加工目标120包括被具有不同半径的同心圆弧和 半径包围的加工区域121、以及其中字符串排列在圆弧形中的加工图 案122、以及五个参考柄123。构成加工图案122的每个字符均沿着 圆弧排列，从而圆弧的中点是向下的并且包含在加工区域之中。参考 柄123被布置在两个圆弧的两端以及这两个圆弧的圆心。在两种情况的任一情况中，参考柄123都布置在加工区域121 或加工图案的特征位置处。因此，通过选择参考柄123之一作为参考 点124，可以迅速且容易地执行位置调节和斜度调节。可将任意位置 指定为参考点，而无需布置参考柄123或者额外地布置123作为加工 区域121上的相对位置。也就是说，参考点可能布置在加工目标120 的加工区域121的内部、边缘或外部中一个地方，只要它是在与加工 目标120保持固有的位置关系的同时与加工目标120协同地移动的点 就可以。在上述实施例中已经描述了在加工数据的编辑期间使激光光轴 重合于用户在设置平面上所指定参考点的情况，但是本发明并不限于 使激光光轴与参考点完全重合的情况。参考点和激光光轴之间的偏移
在就对激光加工设备所要求的工件W的加工精度而言可以忽略的程 度内是可以容忍的。因此，激光光轴仅仅需要基本上重合于扫描区域 中对应于参考点的位置。在上述实施例中描述了使照相机216的光接收轴与激光光轴相 一致的情况，但是本发明并不限于使这些轴完全一致。光接收轴与激 光光轴之间的偏移在就对激光加工设备所要求的工件W的加工精度而言可以忽略的程度内是可以容忍的。因此，照相机216的光接收轴仅仅需要基本上与激光光轴同轴。在上述实施例中描述了其中加工数据产生装置1和拍摄图像监控器3为分别连接至标记器控制器22的分立装置的情况，但是本发 明并不限于这样的情况。加工数据产生装置1可对设置屏幕10进行 划分以显示拍摄图像。在上述实施例中描述了用于在二维XY平面进行加工的激光加工 设备，但是本发明并不限于此。例如，可以认识到，本发明还可用来 在具有用来在Z方向上扫描激光光束的焦点位置的扫描部分的三维 激光加工设备中指定关于XY平面的加工位置。
权利要求
1. 一种激光加工设备，其包括用来产生激光光束的激光光束源以及用于根据加工图案用激光光束的光轴进行二维扫描的扫描部分，该激光加工设备在位于激光光束的扫描区域中的待加工物品上执行激光加工，所述激光加工设备包括设置显示部分，用于显示与扫描区域以及加工图案相对应的二维设置平面；图案布置指定部分，用于在所述设置平面上指定扫描区域中的加工图案的布置；扫描控制部分，用于控制所述扫描部分，以便使得激光光束的光轴基本上重合于扫描区域中对应于加工图案参考点的位置；拍摄部分，其被布置在扫描部分的激光光束源一侧，该拍摄部分包括与激光光束的光轴基本同轴的光接收轴，所述拍摄部分用于拍摄包括参考点在内的待加工物品的至少一部分，其中激光光束的光轴基本上重合于参考点；以及拍摄图像显示部分，用于显示由拍摄部分所拍摄的拍摄图像以及所述拍摄图像上的光接收轴的位置。
2. 如权利要求1所述的激光加工设备，其中在所述设置平面上显示用于对所述加工图案的布置进行指定的 加工区域；并且所述参考点是所述加工区域的特征点。
3. 如权利要求2所述的激光加工设备，其中所述加工区域是矩 形区域，并且所述参考点是所述矩形区域的一个顶点。
4. 如权利要求1所述的激光加工设备，其中所述设置显示部分 在所述设置平面上显示所述参考点的位置。
5. 如权利要求l所述的激光加工设备，其中与所述拍摄部分的 光接收轴相对应的位置基本上是拍摄图像显示部分所显示的拍摄图 像的中间。
6. 如权利要求5所述的激光加工设备，其中所述拍摄部分包括 二维成像元件，其中大量光接收元件排列在所述二维成像元件中以使 得所述光接收轴基本处于中间。
7. 如权利要求l所述的激光加工设备，其中所述拍摄图像是待 加工物品的至少一部分的放大图像。
8. 如权利要求l所述的激光加工设备，其中所述扫描控制部分 控制扫描部分，并且所述拍摄部分根据操作进行拍摄。
9. 如权利要求8所述的激光加工设备，其中，当所述加工图案 的指定布置改变时，所述扫描控制部分控制扫描部分，并且所述拍摄 部分进行拍摄。
10. 如权利要求8所述的激光加工设备，其中 在所述设置平面中布置着多个加工图案；并且 当指定所述加工图案之一时，所述扫描控制部分控制扫描部分，并且所述拍摄部分进行拍摄。
11. 如权利要求1所述的激光加工设备，进一步包括参考点指 定部分，用于在设置平面上将参考点指定为关于加工图案的相对位 置。
12. 如权利要求1所述的激光加工设备，进一步包括加工图案 指定部分，用于指定加工图案。
13. 如权利要求1所述的激光加工设备，其中所述加工位置指 定部分在所述设置平面上平行移动所述加工图案。
14. 如权利要求1所述的激光加工设备，其中所述加工位置指定部分以不同于所述参考点的预定点作为旋转中心来在所述设置平 面上旋转所述加工图案。
15. 如权利要求1所述的激光加工设备，其中 所述扫描控制部分通过执行包括对坐标系进行旋转或镜像在内的坐标系变换处理来根据参考点在设置平面中的位置获取扫描区域 中的位置；并且所述拍摄图像显示部分显示对坐标系进行旋转或镜像的相应变 换处理之后的拍摄图像。
16. —种加工数据产生方法，用于产生在激光加工设备中控制 激光加工的加工数据，所述激光加工设备包括用来产生激光光束的激 光光束源以及用于根据加工图案用激光光束的光轴进行二维扫描的 扫描部分，该激光加工设备在位于激光光束的扫描区域中的待加工物 品上执行激光加工，所述激光加工设备还包括拍摄部分，该拍摄部分 被布置在扫描部分的激光光束源一侧，该拍摄部分包括与激光光束的 光轴基本同轴的光接收轴，所述拍摄部分用于拍摄包括参考点在内的 待加工物品的至少一部分，其中激光光束的光轴基本上重合于参考 点，所述激光加工设备还包括用于显示由拍摄部分所拍摄的拍摄图像 以及所述拍摄图像上的光接收轴的位置的拍摄图像显示部分，所述方 法包括以下步骤设置及显示步骤，显示与扫描区域以及加工图案相对应的二维 设置平面；图案布置指定步骤，在设置平面上指定扫描区域中的加工图案 的布置；参考扫描数据产生步骤，产生参考扫描数据，该参考扫描数据 用来控制扫描部分以使得激光光束的光轴基本上重合于扫描区域中 对应于加工图案参考点的位置；以及加工数据产生步骤，根据布置在设置平面上的加工图案产生加 工数据。
17. —种用于使计算机执行加工数据产生方法的计算机程序， 该加工数据产生方法用于产生在激光加工设备中控制激光加工的加 工数据，所述激光加工设备包括用来产生激光光束的激光光束源以及 用于根据加工图案用激光光束的光轴进行二维扫描的扫描部分，该激 光加工设备在位于激光光束的扫描区域中的待加工物品上执行激光 加工，所述激光加工设备还包括拍摄部分，该拍摄部分被布置在扫描 部分的激光光束源一侧，该拍摄部分包括与激光光束的光轴基本同轴 的光接收轴，所述拍摄部分用于拍摄包括参考点在内的待加工物品的 至少一部分，其中激光光束的光轴基本上重合于参考点，所述激光加 工设备还包括用于显示由拍摄部分所拍摄的拍摄图像以及所述拍摄 图像上的光接收轴的位置的拍摄图像显示部分，所述计算机程序使计 算机执行以下步骤设置及显示步骤，显示与扫描区域以及加工图案相对应的二维 设置平面；图案布置指定步骤，在设置平面上指定扫描区域中的加工图案的布置；参考扫描数据产生步骤，产生参考扫描数据，该参考扫描数据 用来控制扫描部分以使得激光光束的光轴基本上重合于扫描区域中 对应于加工图案参考点的位置；以及加工数据产生步骤，根据布置在设置平面上的加工图案产生加 工数据。
全文摘要
本发明涉及一种激光加工设备、一种加工数据产生方法以及一种计算机程序，旨在快速且容易地创建用于对激光光束进行扫描控制的加工数据，以及高精度地创建用于激光加工设备的加工数据。与激光标记器的扫描区域相对应的设置平面被显示在加工数据产生装置上。用户操作加工数据产生装置在设置平面上布置加工图案。在此，标记器头使激光光束(L)的光轴重合于对应加工图案参考点的位置，并且利用照相机拍摄工件(W)，该照相机的光接收轴与激光光束(L)的光轴同轴。拍摄图像监控器显示拍摄图像以及表示照相机光接收轴位置的符号。
文档编号B23K26/04GK101396767SQ200810168309
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者井高护, 山川英树, 竹内彰雄 申请人:株式会社其恩斯