JP2008196980A - 照射位置検出装置及びその位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来よりも簡便にレーザビームの照射位置及び／又は繰り返し位置精度を取得することのできる照射位置検出装置及びその位置検出方法を提供することを課題とする。
【解決手段】レーザ光源１１から出射されたレーザビームをＹ軸方向に偏光させる第１のガルバノミラー２６と、第１のガルバノミラー２６により偏光されたレーザビームをＸ軸方向に偏向させる第２のガルバノミラー３１とを備えたガルバノミラー装置１４により偏向されたレーザビームの照射位置を検出する照射位置検出装置１０であって、ガルバノミラー装置１４により偏向されたレーザビームを平面部材１６の上面１６Ａに照射した際に形成されるレーザ照射領域Ａにレーザビームの照射位置を検出する少なくとも１つの受光手段を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、照射位置検出装置及びその位置検出方法に係り、特にガルバノミラー装置により偏光されたレーザビームの照射位置及び／又は繰り返し位置精度をガルバノミラー装置単体で評価することのできる照射位置検出装置及びその位置検出方法に関する。

従来のレーザ加工装置の中には、ガルバノミラーを用いてレーザビームをスキャンするレーザ加工装置がある。このようなレーザ加工装置を用いて被対象物を精度よく加工するためには、被対象物の表面に実際に照射されるレーザビームの照射位置（以下、「照射位置」とする）や、レーザビームが照射されるべき被対象物上の所定の位置（以下、「所定の位置」とする）に対する照射位置の位置ずれの有無や、所定の位置にレーザビームを複数回照射した際のレーザビームの繰り返し位置精度等を把握する必要がある。

レーザビームの照射位置の検出、及び照射位置の位置ずれの有無を検出可能なレーザ加工装置として、図１に示すようなレーザ加工装置１００がある。

図１は、従来のレーザ加工装置の概略構成図である。図１を参照するに、従来のレーザ加工装置１００は、レーザ発振器１０１と、ガルバノミラー装置１０２と、ステージ１０６と、ｆθレンズ１０７と、制御手段１０８と、位置確認板１１１と、アンプ１１２と、位置検出部１１３とを有する。

レーザ発振器１０１は、制御手段１０８と接続されており、制御手段１０８から送信される制御信号に基づいて、レーザビームをガルバノミラー装置１０２に出射する。

ガルバノミラー装置１０２は、Ｙ軸方向スキャン手段１０３と、Ｘ軸方向スキャン手段１０４とを有する。Ｙ軸方向スキャン手段１０３は、第１のガルバノミラー１１６と、支持体１１７と、ガルバノ駆動手段１１８とを有する。第１のガルバノミラー１１６は、支持体１１７を介して、ガルバノ駆動手段１１８に支持されている。第１のガルバノミラー１１６は、Ｚ軸周りに回転可能な構成とされている。第１のガルバノミラー１１６は、レーザ発振器１０１から出射されたレーザビームを受光すると共に、受光したレーザビームをＹ軸方向に偏向させるためのものである。

支持体１１７は、その一方の端部が第１のガルバノミラー１１６と接続されており、他方の端部がガルバノ駆動手段１１８と接続されている。支持体１１７は、第１のガルバノミラー１１６を回転可能に支持するためのものである。ガルバノ駆動手段１１８は、支持体１１７と接続されると共に、制御手段１０８と電気的に接続されている。ガルバノ駆動手段１１８は、制御手段１０８から送信される制御信号に基づいて、第１のガルバノミラー１１６をθ_Z方向（Ｚ軸を回転軸とする回転方向）に回転させるためのものである。

Ｘ軸方向スキャン手段１０４は、第２のガルバノミラー１２１と、支持体１２２と、ガルバノ駆動手段１２３とを有する。第２のガルバノミラー１２１は、支持体１２２を介して、ガルバノ駆動手段１２３に支持されている。第２のガルバノミラー１２１は、θ_y方向（Ｙ軸を回転軸とする回転方向）に回転可能な構成とされている。第２のガルバノミラー１２１は、第１のガルバノミラー１１６により偏向されたレーザビームを受光すると共に、受光したレーザビームをＸ軸方向に偏向させるためのものである。

支持体１２２は、その一方の端部が第２のガルバノミラー１２１と接続されており、他方の端部がガルバノ駆動手段１２３と接続されている。支持体１２２は、第２のガルバノミラー１２１を回転可能に支持するためのものである。ガルバノ駆動手段１２３は、支持体１２２と接続されると共に、制御手段１０８と電気的に接続されている。ガルバノ駆動手段１２３は、制御手段１０８から送信される制御信号に基づいて、第２のガルバノミラー１２１をθ_y方向（Ｙ軸を回転軸とする回転方向）に回転させるためのものである。

ステージ１０６は、第２のガルバノミラー１２１の下方に配置されている。ステージ１０６は、レーザビームにより加工される被対象物を載置するためのものである。

ｆθレンズ１０７は、第２のガルバノミラー１２１とステージ１０６との間に配置されている。ｆθレンズ１０７は、被対象物の表面にレーザビームを集光するためのレンズである。

制御手段１０８は、レーザ発振器１０１及びガルバノ駆動手段１１８，２２３と電気的に接続されている。制御手段１０８は、レーザ発振器１０１及びガルバノ駆動手段１１８，２２３に対して制御信号を送信する。制御手段１０８は、レーザ加工装置１００の制御全般を行うためのものである。

位置確認板１１１は、平面部材１２６と、複数の受光素子１２７とを有する。平面部材１２６は、ステージ１０６上に載置されている。受光素子１２７は、ガルバノミラー装置１０２により偏向されたレーザビームが照射可能な領域Ｍに対応する部分の平面部材１２６に格子状に配置されている。受光素子１２７は、レーザビームのスポット径と略等しい大きさとされている。平面部材１２６に配設する受光素子１２７の数は、例えば、２５個以上とすることができる。複数の受光素子１２７は、アンプ１１２と電気的に接続されている。受光素子１２７は、光電変換した電気信号をアンプ１１２に送信するためのものである。

アンプ１１２は、位置検出部１１３及び複数の受光素子１２７と電気的に接続されている。アンプ１１２は、受光素子１２７から送信された電気信号を増幅させると共に、増幅させた電気信号を位置検出部１１３に送信するためのものである。

位置検出部１１３は、アンプ１１２と電気的に接続されている。位置検出部１１３は、アンプ１１２から送信される電気信号に基づき、レーザビームの照射位置を検出すると共に、レーザビームが照射された受光素子１２７上の位置に基づいて照射位置の位置ずれの有無を検出する。

上記構成とされたレーザ加工装置では、全ての受光素子１２７にレーザビームを照射して照射位置の検出、及び照射位置の位置ずれの有無を検出する（例えば、特許文献１参照。）。

レーザビームの繰り返し位置精度を測定する方法としては、ステージ１０６上に載置された被対象物をレーザビームで実際に加工して測定する方法（図２及び図３参照）がある。

図２及び図３は、従来のレーザビームの繰り返し位置精度の測定方法を説明するための図である。

図２及び図３を参照して、従来のレーザビームの繰り返し位置精度の測定方法について説明する。まず、図２に示すように、ステージ１０６上に載置された被対象物１３０上の所定の位置Ｎに、レーザ発振器１０１から出射された１パルスのレーザビームを照射して被対象物１３０に加工痕１３１−１を形成する。続いて、加工痕１３１−１のＸ軸方向の直径Ｒ_xとＹ軸方向の直径Ｒ_yとを測定する。

次に、図３に示すように、被対象物１３０上の所定の位置Ｎに、１パルスのレーザビームを複数回（図３の場合は４回）照射して、被対象物１３０に加工痕１３１−２〜１３１−５を形成する。続いて、加工痕１３１−１〜１３１−５のＸ軸方向の幅Ｗ_xとＹ軸方向の直径Ｗ_yとを測定する。

その後、上記測定した幅Ｗ_x及び直径Ｒ_xの数値を下記（１）式に入力することでレーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｓ_xを求め、上記測定した幅Ｗ_y及び直径Ｒ_yの数値を下記（２）式に入力することでレーザビームのＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｓ_yを求める。

Ｓ_x＝±（Ｗ_x−Ｒ_x）／２・・・（１）
Ｓ_y＝±（Ｗ_y−Ｒ_y）／２・・・（２）
特開２００１−３３４３７６号公報

しかしながら、先に説明した従来技術では、ガルバノミラー装置１０２をレーザ加工装置１００に組み込んだ状態で、レーザビームの照射位置及びレーザビームの繰り返し位置精度を取得していたため、簡便にレーザビームの照射位置及び／又は繰り返し位置精度Ｓ_x，Ｓ_yを取得することが困難であるという問題があった。

また、ガルバノミラー装置１０２の調整不足や不具合があった場合（繰り返し位置精度Ｓ_x，Ｓ_yがスペック値を満たしていない場合）には、レーザ加工装置１００からガルバノミラー装置１０２を取り外して、ガルバノミラー装置１０２の検査及び調整を行い、再度、調整後のガルバノミラー装置１０２をレーザ加工装置１００内に組み込んだ後、レーザビームの照射位置及びレーザビームの繰り返し位置精度Ｓ_x，Ｓ_yを取得する必要があった。

このため、ガルバノミラー装置１０２の調整不足や不具合があった場合には、レーザビームの照射位置及び／又はレーザビームの繰り返し位置精度Ｓ_x，Ｓ_yを取得する工程が煩雑になり、多くの時間を要するという問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、従来よりも容易にレーザビームの照射位置及び／又は繰り返し位置精度を取得することのできる照射位置検出装置及びその位置検出方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、レーザ光源から出射されたレーザビームを第１の方向に偏光させる第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーにより偏光されたレーザビームを前記第１の方向と直交する第２の方向に偏向させる第２のガルバノミラーとを備えたガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームの照射位置を検出する照射位置検出装置であって、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所に、前記照射位置を検出する受光手段を設けたことを特徴とする照射位置検出装置が提供される。

本発明によれば、ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所に照射位置を検出する受光手段を設けることにより、例えば、２５個の受光素子にレーザビームを照射して照射位置を検出する従来のレーザ加工装置と比較して、容易にレーザビームの照射位置を検出することができる。また、ガルバノミラー装置に調整不足や不具合があった場合にガルバノミラー装置の検査及び調整を容易に行うことができる。

さらに、前記受光手段としてＣＣＤカメラ、又はある所定領域の同一平面上に配列された複数の受光素子を用いてもよい。これにより、受光手段に照射されたレーザビームの照射位置を検出することができる。

さらに、前記レーザ光源と前記第２のガルバノミラーとの間に、前記レーザビームを減衰させる減衰手段を設けてもよい。このような減衰手段を設けることにより、レーザ光源から照射されるレーザビームを減衰させることが可能となるため、レーザビームにより受光手段が破損することを防止できる。

さらに、前記第２のガルバノミラーから前記受光手段までの距離を、前記第２のガルバノミラーから前記レーザビームにより実際に加工される被対象物までの距離と略等しくしてもよい。これにより、実際に被対象物を加工するレーザ加工装置の構成条件と近い状態で、レーザビームの照射位置を検出することができる。

さらに、前記第２のガルバノミラーと前記受光手段との間に、前記被対象物を加工する際に用いられるｆθレンズを配置してもよい。これにより、実際に被対象物を加工するレーザ加工装置の構成条件と略同じ状態で、レーザビームの照射位置を検出することが可能となるので、検出したレーザビームの照射位置をレーザ加工装置に容易に適用することができる。

さらに、前記レーザ光源と前記第１のガルバノミラーとの間に、前記レーザ光源から出射されたレーザビームの光軸方向に対して移動可能な構成とされた集光用レンズを設けてもよい。これにより、実際に被対象物を加工するレーザ加工装置の構成条件と略同じ状態で、レーザビームの照射位置を検出することが可能となるので、検出したレーザビームの照射位置をレーザ加工装置に容易に適用することができる。

さらに、予め入力された前記受光手段上の前記所定の位置に関する第１のデータに基づいて、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを前記受光手段上に複数回照射して前記レーザビームの照射位置に関する第２のデータを複数取得した場合に、複数の前記第２のデータに基づいて、前記複数の第２のデータ毎に前記レーザビームの中心位置を算出し、複数の前記中心位置を平均化して前記レーザビームの平均照射位置を算出する平均照射位置演算手段を設けてもよい。これにより、平均化された照射位置（平均照射位置）を求めることができる。

さらに、前記複数の中心位置に基づいて、前記受光手段に対する前記レーザビームの繰り返し位置精度を算出する繰り返し位置精度演算手段を設けてもよい。これにより、レーザビームの繰り返し位置精度を求めることができる。

さらに、前記レーザ照射領域の略中心部に前記受光手段をさらに設けてもよい。これにより、レーザ照射領域の略中心部におけるレーザビームの繰り返し位置精度を取得することができる。

本発明の他の観点によれば、レーザ光源から出射されたレーザビームを第１の方向に偏光させる第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーにより偏光されたレーザビームを前記第１の方向と直交する第２の方向に偏向させる第２のガルバノミラーとを備えたガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームの照射位置を検出する照射位置検出装置の位置検出方法であって、前記照射位置検出装置は、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所に前記レーザビームの照射位置を検出する受光手段を有しており、予め入力された前記受光手段上の前記所定の位置に関する第１のデータに基づいて、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを前記受光手段上に複数回照射して前記レーザビームの照射位置に関する第２のデータを複数取得する第２のデータ取得工程と、複数の前記第２のデータに基づいて、前記複数の第２のデータ毎に前記レーザビームの中心位置を算出することにより、複数の前記中心位置を取得する中心位置取得工程と、前記複数の中心位置を平均することにより、前記レーザビームの平均照射位置を取得する平均照射位置取得工程と、を含むことを特徴とする照射位置検出装置の位置検出方法が提供される。

本発明によれば、ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所にレーザビームの照射位置を検出する受光手段を配置すると共に、予め入力された受光手段上の所定の位置に関する第１のデータに基づいて、ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを受光手段上に複数回照射してレーザビームの照射位置に関する第２のデータを複数取得し、次いで、複数の第２のデータに基づいて、複数の第２のデータ毎にレーザビームの中心位置を算出して複数の中間位置を取得し、その後、複数の中心位置を平均してレーザビームの平均照射位置を取得することにより、例えば、２５個の受光素子にレーザビームを照射して照射位置を検出する従来の検出方法と比較して、容易にレーザビームの照射位置を検出することができる。

さらに、前記複数の中心位置に基づいて、前記受光手段に対する前記レーザビームの繰り返し位置精度を算出する繰り返し位置精度取得工程をさらに設けてもよい。これにより、レーザビームの繰り返し位置精度を取得することができる。

本発明によれば、従来よりも容易にレーザビームの照射位置及び／又は繰り返し位置精度を取得することができる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。

図４を参照するに、第１の実施の形態の照射位置検出装置１０は、レーザ光源１１と、減衰手段１２と、転写光学系１３と、ガルバノミラー装置１４と、制御手段１５と、平面部材１６と、受光手段１７−１〜１７−３と、平均照射位置演算手段１９と、繰り返し位置精度演算手段２１とを有する。

レーザ光源１１は、制御手段１５と電気的に接続されている。レーザ光源１１は、制御手段１５から送信される制御信号に基づいて、所定のタイミング（具体的には、レーザ光源１１からのレーザビームがガルバノミラー装置１４による偏光により受光手段１７−１〜１７−３のいずれかに照射されるタイミング）で、所定の強さのパルス状のレーザビームを出射するためのものである。レーザ光源１１としては、例えば、レーザ発信器等を用いることができる。また、レーザ光源１１が出射するレーザビームとしては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等を用いることができる。また、Ｈｅ−Ｎｅレーザの出力は、例えば、０．５ｍＷとすることができる。

減衰手段１２は、レーザ光源１１と対向するように配置されている。減衰手段１２は、レーザ光源１１から出力されたレーザビームの強度を減衰させるためのものである。減衰手段１２としては、例えば、ウェッジ、ＮＤフィルター、ロータリーアッテネータ、バリアブルアッテネータ等を用いることができる。Ｈｅ−Ｎｅレーザの出力が０．５ｍＷの場合、減衰手段１２としては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザの強度を１／１００００００〜１／４００００に減衰させることの可能なものを用いるとよい。Ｈｅ−Ｎｅレーザの強度を１／１０００００程度に減衰させたい場合、減衰手段１２は、例えば、透過率１％のＮＤフィルタ２枚と、透過率１０％のＮＤフィルタ１枚とから構成することができる。また、Ｈｅ−Ｎｅレーザの強度を１／４００００程度に減衰させたい場合、減衰手段１２は、例えば、透過率１％のＮＤフィルタ２枚と、透過率２５％のＮＤフィルタ１枚とから構成することができる。

このような減衰手段１２を設けることにより、レーザ光源１１から出射されたレーザビームの強度を減衰させることが可能となるため、レーザビームにより受光手段１７−１〜１７−３が破損することを防止できる。

転写光学系１３は、減衰手段１２とガルバノミラー装置１４との間に配置されている。転写光学系１３は、減衰手段１２により減衰させられたレーザビームの形状をガルバノミラー装置１４に転写するためのものである。転写光学系１３としては、例えば、コリメーション光学系を用いることができる。

ガルバノミラー装置１４は、Ｙ軸方向スキャン手段２３と、Ｘ軸方向スキャン手段２４とを有する。Ｙ軸方向スキャン手段２３は、第１のガルバノミラー２６と、支持体２７と、ガルバノ駆動手段２８とを有する。第１のガルバノミラー２６６は、支持体２７を介して、ガルバノ駆動手段２８に支持されている。第１のガルバノミラー２６は、Ｚ軸周りに回転可能な構成とされている。第１のガルバノミラー２６は、転写光学系１３により転写されたレーザビームを受光すると共に、受光したレーザビームをＹ軸方向（第１の方向）に偏向させるためのミラーである。

支持体２７は、一方の端部が第１のガルバノミラー２６と接続されており、他方の端部がガルバノ駆動手段２８と接続されている。支持体２７は、第１のガルバノミラー２６を回転可能に支持するためのものである。ガルバノ駆動手段２８は、支持体２７と接続されると共に、制御手段１５と電気的に接続されている。ガルバノ駆動手段２８は、制御手段１５から送信される制御信号に基づいて、支持体２７を介して、第１のガルバノミラー２６をθ_z方向（Ｚ軸を回転軸とする回転方向）に回転させるためのものである。

Ｘ軸方向スキャン手段２４は、第２のガルバノミラー３１と、支持体３２と、ガルバノ駆動手段３３とを有する。第２のガルバノミラー３１は、支持体３２を介して、ガルバノ駆動手段３３に支持されている。第２のガルバノミラー３１は、θ_y方向（Ｙ軸を回転軸とする回転方向）に回転可能な構成とされている。第２のガルバノミラー３１は、第１のガルバノミラー２６により偏向されたレーザビームを受光すると共に、受光したレーザビームをＸ軸方向（第２の方向）に偏向させるためのミラーである。

支持体３２は、一方の端部が第２のガルバノミラー３１と接続されており、他方の端部がガルバノ駆動手段３３と接続されている。支持体３２は、第２のガルバノミラー３１を回転可能に支持するためのものである。ガルバノ駆動手段３３は、支持体３２と接続されると共に、制御手段１５と電気的に接続されている。ガルバノ駆動手段３３は、制御手段１５から送信される制御信号に基づいて、第２のガルバノミラー３１をθ_y方向（Ｙ軸を回転軸とする回転方向）に回転させるためのものである。

制御手段１５は、レーザ光源１１及びガルバノ駆動手段２８，３３と電気的に接続されている。制御手段１５は、レーザ光源１１及びガルバノ駆動手段２８，３３のそれぞれに対して制御信号を送信する。制御手段１５は、照射位置検出装置１０の制御全般を行うためのものである。

平面部材１６は、第２のガルバノミラー３１の下方に配置されている。平面部材１６は、受光手段１７−１〜１７−３を配設するためのものである。平面部材１６は、その上面１６Ａ（所定の平面）上にガルバノミラー装置１４により偏光されたレーザビームを照射した際に形成されるレーザ照射領域Ａを有する。レーザ照射領域Ａは、平面視四角形とされている。レーザ照射領域Ａの角部Ａ１〜Ａ４は、第１及び第２のガルバノミラー２６，３１の振り角が最大になったときにレーザビームが照射される位置である。また、レーザ照射領域Ａの面積は、レーザ加工装置が加工する被対象物の上面の面積と比較して小さい。レーザ照射領域ＡのＸ軸方向の１辺の長さ、及びレーザ照射領域ＡのＹ軸方向の１辺の長さは、例えば、１２８０ｍｍとすることができる。なお、平面部材１６は、例えば、レーザビームを吸収しない材質（例えば、耐熱性樹脂）やステンレス等からなる。

受光手段１７−１は、レーザ照射領域Ａの角部Ａ１に対応する部分の平面部材１６に配置されている。受光手段１７−２は、角部Ａ１と対向するレーザ照射領域Ａの角部Ａ３に対応する部分の平面部材１６に配置されている。受光手段１７−３は、レーザ照射領域Ａの略中心部に対応する部分の平面部材１６に配置されている。受光手段１７−１〜１７−３の上面１７−１Ａ〜１７−３Ａは、平面部材１６の上面１６Ａと略面一とされている。受光手段１７−１〜１７−３は、ガルバノミラー装置１４により偏光されたレーザビームの照射位置（この場合、具体的にはレーザビームが照射された領域）を検出するためのものである。

受光手段１７−１〜１７−３としては、例えば、ＣＣＤカメラ、又はある所定領域の同一平面上に配列された複数の受光素子を用いることができる。ＣＣＤカメラとしては、例えば、Ｘ軸方向に配列されたピクセル数が７３６、Ｙ軸方向に配列されたピクセル数が４８４、Ｘ軸方向の分解能が４．８μｍ／ｐｉｘｅｌ、Ｙ軸方向の分解能が５．５μｍ／ｐｉｘｅｌ、Ｘ軸方向の幅が３．５ｍｍ、Ｙ軸方向の幅が２．７ｍｍのものを用いることができる。また、受光素子としては、例えば、受光センサを用いることができる。

このように、レーザ照射領域Ａの対向する角部Ａ１，Ａ３に、ガルバノミラー装置１４により偏光されたレーザビームの照射位置を検出する受光手段１７−１，１７−２を設けることにより、２５個の受光素子１２７にレーザビームを照射して照射位置を検出する図１に示すような従来のレーザ加工装置１００と比較して、簡便にレーザビームの照射位置を検出することができる。

また、従来のレーザ加工装置１００では、ガルバノミラー装置１０２に不具合があってレーザビームの照射位置の精度が十分でない場合、レーザ加工装置１００からガルバノミラー装置１０２を取り外して、ガルバノミラー装置１０２の調整を行い、その後、レーザ加工装置１００にガルバノミラー装置１０２を取り付けて、再度、レーザビームの照射位置の検出を行う必要があったが、本実施の形態では、レーザ加工装置からガルバノミラー装置１４を取り外す必要がないため、ガルバノミラー装置１４の調整を容易に行うことができる。

また、角部Ａ１，Ａ３に配置された受光素子１７−１，１７−２の他に、レーザ照射領域Ａの略中心部に受光手段１７−３を設けることで、レーザ照射領域Ａの対向する２つの角部Ａ１，Ａ３における繰り返し位置精度（後述する繰り返し位置精度演算手段２１により取得される位置精度）のみでなく、レーザ照射領域Ａの略中心部における繰り返し位置精度を求めることが可能となる。

さらに、第２のガルバノミラー３１から受光手段１７−１〜１７−３の上面１７−１Ａ〜１７−３Ａまでの距離は、第２のガルバノミラー３１からレーザビームにより実際に加工される被対象物（図示せず）の上面までの距離と略等しくなるように設定するとよい。

これにより、第２のガルバノミラー３１からレーザビームにより実際に加工される被対象物までの距離を考慮したレーザビームの照射位置を検出することができる。

受光手段１７−１〜１７−３は、平均照射位置演算手段１９と電気的に接続されている。受光手段１７−１〜１７−３は、予め入力された受光手段１７−１〜１７−３上の所定の位置に関する第１のデータＥ１〜Ｅ３に基づいて、第２のガルバノミラー３１により偏光されたレーザビームが照射された際、照射位置に関する第２のデータを平均照射位置演算手段１９に送信する。なお、第１のデータＥ１は受光手段１７−１の所定の位置に関するデータであり、第２のデータＥ２は受光手段１７−２の所定の位置に関するデータであり、第３のデータＥ３は受光手段１７−３の所定の位置に関するデータである。

実際には、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して平均化された照射位置（以下、「平均照射位置」とする）を取得するために、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して複数回（例えば、７回）、パルス状のレーザビームを照射し、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して複数個（例えば、７個）の第２のデータを取得し、これら複数個の第２のデータを平均照射位置演算手段１９に送信する。なお、以下の説明では、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して７回、パルス状のレーザビームを照射した場合を例に挙げて説明する。このとき、受光手段１７−１により取得される第２のデータを第２のデータＢ１〜Ｂ７、受光手段１７−２により取得される第２のデータを第２のデータＣ１〜Ｃ７、受光手段１７−３により取得される第２のデータを第２のデータＤ１〜Ｄ７とする。

また、受光手段１７−１〜１７−３としてＣＣＤカメラを用いる場合、Ｈｅ−Ｎｅレーザの出力Ｇ及び受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの照射位置の面積Ｓは、Ｇ／ＳがＣＣＤカメラの最低感度入力信号値よりも大きく、かつＣＣＤカメラの飽和入力信号値よりも小さくなるように設定するとよい。

具体的には、ＣＣＤカメラの飽和入力信号値が０．０００５ｍＷ／ｃｍ^２のときに０．５ｍＷ出力のＨｅ−Ｎｅレーザをφ２ｍｍの円形スポットに照射する場合、パワー密度は０．５ｍＷ／（０．１ｃｍ×０．１ｃｍ×３．１４）＝１５．９２ｍＷ／ｃｍ^２となり飽和する。この場合、おおよそ４×１０^−５の減衰が必要となる。

平均照射位置演算手段１９は、受光手段１７−１〜１７−３及び繰り返し位置精度演算手段２１と電気的に接続されている。平均照射位置演算手段１９は、受光手段１７−１が取得した第２のデータＢ１〜Ｂ７に基づいて、受光手段１７−１に照射されたレーザビームの中心位置に関する中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７を算出すると共に、受光手段１７−２が取得した第２のデータＣ１〜Ｃ７に基づいて、受光手段１７−２に照射されたレーザビームの中心位置に関する中心位置データＣｃ１〜Ｃｃ７を算出する。また、平均照射位置演算手段１９は、受光手段１７−３が取得した第２のデータＤ１〜Ｄ７に基づいて、受光手段１７−３に照射されたレーザビームの中心位置に関する中心位置データＤｃ１〜Ｄｃ７を算出する。なお、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７は、（x，y）で表すことのできる座標データである。

さらに、平均照射位置演算手段１９は、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を平均化することにより、平均照射位置Ｂａ（中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７を平均化したもの）と、平均照射位置Ｃａ（中心位置データＣｃ１〜Ｃｃ７を平均化したもの）と、平均照射位置Ｄａ（中心位置データＤｃ１〜Ｄｃ７を平均化したもの）とを算出する。

さらに、平均照射位置演算手段１９は、算出した中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を繰り返し位置精度演算手段２１に送信する。

このように、受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を算出すると共に、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を平均化する平均照射位置演算手段１９を設けることにより、受光手段１７−１〜１７−３毎に平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃを取得することができる。

繰り返し位置精度演算手段２１は、平均照射位置演算手段１９と電気的に接続されている。繰り返し位置精度演算手段２１は、平均照射位置演算手段１９から送信された中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７に基づいて、レーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３と、レーザビームのＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３とを算出する。

図５は、本実施の形態の照射位置検出装置による繰り返し位置精度の求め方を説明するための図である。図５において、７つの円は、受光手段１７−１に照射されたレーザビームの照射位置（レーザビームが照射された領域）を示している。

具体的には、図５に示すように、受光手段１７−１上におけるレーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１は、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７のＸ座標の最大値Ｘ_ＢＭＡＸ（この場合、中心位置データＢｃ６のＸ座標値）からＸ座標の最小値Ｘ_ＢＭＩＮ（この場合、中心位置データＢｃ３のＸ座標値）を引くことで求めることができる。また、受光手段１７−１上におけるレーザビームのＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１は、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７のＹ座標の最大値Ｙ_ＢＭＡＸ（この場合、中心位置データＢｃ２のＹ座標値）からＹ座標の最小値Ｙ_ＢＭＩＮ（この場合、中心位置データＢｃ４のＹ座標値）を引くことで求めることができる。

受光手段１７−２，１７−３上におけるレーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x２，Ｊ_x３は、上記説明したＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１の算出方法と同様な手法により求めることができる。また、受光手段１７−２，１７−３上におけるレーザビームのＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y２，Ｊ_y３は、上記説明したＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１の算出方法と同様な手法により求めることができる。

このような繰り返し位置精度演算手段２１を設けることにより、平均照射位置演算手段１９から送信された中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７に基づいて、各受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３及びＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得することができる。この繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３は、ガルバノミラー装置１４の性能が十分であるか否かを判断するための数値となる。また、ガルバノミラー装置１４の性能が十分であるか否かを判断（ガルバノミラー装置１４の調整が必要か否かの判断）するための繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３のスペック値は、例えば、３０μｍ以下とすることができる。

本実施の形態の照射位置検出装置によれば、例えば、レーザ照射領域Ａの対向する角部Ａ１，Ａ３及びレーザ照射領域Ａの略中央部にレーザビームの照射位置を検出する受光手段１７−１〜１７−３を設けることにより、２５個の受光素子１２７にレーザビームを照射して照射位置を検出する従来のレーザ加工装置１００と比較して、簡便に受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの照射位置を検出することができる。

また、上記構成に、レーザビームの中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７及び受光手段１７−１〜１７−３上における平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃを算出する平均照射位置演算手段１９と、受光手段１７−１〜１７−３上におけるＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３及びＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３を算出する繰り返し位置精度演算手段２１とを設けることにより、従来のレーザ加工装置１００と比較して、簡便にＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３及びＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得することができる。

さらに、ガルバノミラー装置１４に不具合があってレーザビームの照射位置の精度が十分でない場合、ガルバノミラー装置１４の調整を容易に行うことができる。

また、第２のガルバノミラー３１から受光手段１７−１〜１７−３の上面１７−１Ａ〜１７−３Ａまでの距離を、第２のガルバノミラー３１からレーザビームにより実際に加工される被対象物（図示せず）の上面までの距離と略等しくすることにより、第２のガルバノミラー３１からレーザビームにより実際に加工される被対象物までの距離を考慮したレーザビームの照射位置を検出することができる。

なお、本実施の形態では、レーザビームの照射位置を検出する受光手段として３つの受光手段１７−１〜１７−３を設けた場合を例に挙げて説明したが、レーザビームの照射位置を検出する受光手段は、レーザ照射領域Ａに少なくとも１つ設ければよい。レーザ照射領域Ａに１つの受光手段（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）のみを設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、上記１つの受光手段の配置位置は、レーザ照射領域Ａ内であればどこでもよい。さらに、３つ以上の受光素子（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）をレーザ照射領域Ａに設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、レーザビームの強度を減衰させる減衰手段１２を設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば、φ１ｍｍ以上のスポットに集光したレーザビームを計測するにおいて、出力が０．１μＷ以下のレーザポインター等の光源を使用する場合で、かつＣＣＤの飽和入力信号値が２．５μＷ／ｃｍ^２以上のものを使用する場合は、減衰手段１２を設けなくてもよい。

また、本実施の形態では、受光手段１７−１〜１７−３の上面１７−１Ａ〜１７−３Ａと平面部材１６の上面１６Ａとを面一にした場合を例に挙げて説明したが、受光手段１７−１〜１７−３は、第２のガルバノミラー３１と受光手段１７−１〜１７−３の上面との距離が第２のガルバノミラー３１からレーザビームにより加工される被対象物までの距離と略等しくなるように配置すればよい。つまり、受光手段１７−１〜１７−３の上面１７−１Ａ〜１７−３Ａと平面部材１６の上面１６Ａとが面一でなくてもよい。

さらに、減衰手段１２と転写光学系１３との間にマスクを別途設けることで、受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの形状を矩形にすることができる。

図６は、本実施の形態の照射位置検出装置の位置検出方法を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して７回、パルス状のレーザビームを照射した場合を例に挙げて、本実施の形態の照射位置検出装置１０の位置検出方法について説明する。

図６に示す処理が開始されると、Ｓ０１の処理では、予め入力された受光手段１７−１〜１７−３上の所定の位置に関する第１のデータＥ１〜Ｅ３に基づいて、受光手段１７−１〜１７−３のそれぞれに対して７回、パルス状のレーザビームを照射して、第２のデータＢ１〜Ｂ７，Ｃ１〜Ｃ７，Ｄ１〜Ｄ７を取得する（第２のデータ取得工程）。受光手段１７−１〜１７−３は、取得した第２のデータＢ１〜Ｂ７，Ｃ１〜Ｃ７，Ｄ１〜Ｄ７を平均照射位置演算手段１９に送信する。

次に、Ｓ０２の処理では、平均照射位置演算手段１９が、第２のデータＢ１〜Ｂ７，Ｃ１〜Ｃ７，Ｄ１〜Ｄ７に基づいて、受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を算出する（中心位置データ取得工程）。

次に、Ｓ０３の処理では、平均照射位置演算手段１９が、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を平均化して、受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃを算出する（平均照射位置取得工程）。平均照射位置演算手段１９は、取得した中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７を繰り返し位置精度演算手段２１に送信する。

次に、Ｓ０４の処理では、中心位置データＢｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７に基づく、繰り返し位置精度演算手段２１の演算処理により、各受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームのＸ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３及びＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得する。

次に、Ｓ０５の処理では、Ｘ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３及びＹ軸方向の繰り返し位置精度Ｊ_y１〜Ｊ_y３が、予め入力されたＸ軸方向及びＹ軸方向の繰り返し位置精度のスペック値（例えば、３０μｍ以下）を満たしているかの判定が行われる。この判定は、繰り返し位置精度演算手段２１が行う。Ｓ０５において、繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３がスペック値を満たしていないと判定された場合（Ｎｏの場合）、処理はＳ０６の処理に進む。Ｓ０６の処理では、ガルバノミラー装置１４の調整が行われる。この際、ガルバノミラー装置１４はレーザ加工装置に組み込まれていないため、ガルバノミラー装置１４の調整を容易に行うことができる。Ｓ０６の処理が終了すると、Ｓ０１の処理に戻る。また、Ｓ０５の処理において、繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３がスペック値を満たしていると判定された場合（Ｙｅｓの場合）、図６に示す全ての処理が終了する。

本実施の形態の照射位置検出装置の位置検出方法によれば、レーザ照射領域Ａの対向する角部Ａ１，Ａ３及びレーザ照射領域Ａの略中央部にレーザビームの照射位置を検出する受光手段１７−１〜１７−３を設けて、レーザビームの平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃ及び繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３を求めることにより、従来のレーザ加工装置１００と比較して、簡便に受光手段１７−１〜１７−３上におけるレーザビームの平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃ及び繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得することができる。

また、ガルバノミラー装置１４に不具合があってレーザビームの繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３が十分でない場合、ガルバノミラー装置１４の調整を容易に行うことができる。

なお、本実施の形態では、レーザビームの照射位置を検出する受光手段として３つの受光手段１７−１〜１７−３を設けた場合を例に挙げて説明したが、レーザビームの照射位置を検出する受光手段は、レーザ照射領域Ａに少なくとも１つ設ければよい。レーザ照射領域Ａに１つの受光手段（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）のみを設けた場合も本実施の形態の位置検出方法と同様な効果を得ることができる。また、上記１つの受光手段の配置位置は、レーザ照射領域Ａ内であればどこでもよい。さらに、３つ以上の受光素子（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）をレーザ照射領域Ａに設けた場合も本実施の形態の位置検出方法と同様な効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。なお、図７において、第１の実施の形態の照射位置検出装置１０と同一構成部分には同一符号を付すものとする。

図７を参照するに、第２の実施の形態の照射位置検出装置６０は、第１の実施の形態の照射位置検出装置１０の構成に、さらにｆθレンズ６１を設けた以外は照射位置検出装置１０と同様に構成されている。

ｆθレンズ６１は、第２のガルバノミラー３１と受光手段１７−１〜１７−３との間に設けられている。ｆθレンズ６１は、受光手段１７−１〜１７−３上に照射されたレーザビームのビーム径が所定の大きさとなるような位置に配置されている。ｆθレンズ６１は、被対象物を加工する際に用いられるレンズである。ｆθレンズ６１としては、レーザ加工装置に設けられているｆθレンズを用いることができる。

本実施の形態の照射位置検出装置によれば、第２のガルバノミラー３１と受光手段１７−１〜１７−３との間に被対象物を加工する際に用いられるｆθレンズ６１を設けることにより、ガルバノミラー装置１４をレーザ加工装置に取り付けることなく、実際に被対象物を加工する際のレーザビームの照射位置を検出することができる。

また、本実施の形態の照射位置検出装置６０は、第１の実施の形態で説明した図６に示すフローチャートと同様な処理を行うことにより、レーザビームの平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃ及び繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得することができる。

なお、本実施の形態では、レーザビームの照射位置を検出する受光手段として３つの受光手段１７−１〜１７−３を設けた場合を例に挙げて説明したが、レーザビームの照射位置を検出する受光手段は、レーザ照射領域Ａに少なくとも１つ設ければよい。レーザ照射領域Ａに１つの受光手段（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）のみを設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、上記１つの受光手段の配置位置は、レーザ照射領域Ａ内であればどこでもよい。さらに、３つ以上の受光素子（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）をレーザ照射領域Ａに設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。なお、図８において、第２の実施の形態の照射位置検出装置６０と同一構成部分には同一符号を付すものとする。

図８を参照するに、第３の実施の形態の照射位置検出装置７０は、第２の実施の形態の照射位置検出装置６０に設けられたｆθレンズ６１の代わりに、集光レンズ７１、支持体７２、及び駆動装置７３を設けた以外は照射位置検出装置６０と同様に構成されている。

集光レンズ７１は、転写光学系１３と第１のガルバノミラー２６との間に配置されている。集光レンズ７１は、支持体７２と接続されている。

支持体７２は、その一方の端部が集光レンズ７１と接続されており、他方の端部が駆動装置７３と接続されている。駆動装置７３は、支持体７２と接続されている。駆動装置７３は、支持体７２を介して、レーザ光源１１から出射されたレーザビームの光軸方向に集光レンズ７１を移動させるためのものである。駆動装置７３は、集光レンズ７１を移動させることで、受光手段１７−１〜１７−３に照射されるレーザビームのビーム径の大きさを調整する。

このような構成とされた第３の実施の形態の照射位置検出装置７０は、第２の実施の形態の照射位置検出装置６０と同様な効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、転写光学系１３と第１のガルバノミラー２６との間に集光レンズ７１を配置した場合を例に挙げて説明したが、集光レンズ７１を配置する位置は、レーザ光源１１と第１のガルバノミラー２６との間であればどこでもよい。

また、本実施の形態の照射位置検出装置７０は、第１の実施の形態で説明した図６に示すフローチャートと同様な処理を行うことにより、レーザビームの平均照射位置Ｂａ〜Ｂｃ及び繰り返し位置精度Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３を取得することができる。

さらに、本実施の形態では、レーザビームの照射位置を検出する受光手段として３つの受光手段１７−１〜１７−３を設けた場合を例に挙げて説明したが、レーザビームの照射位置を検出する受光手段は、レーザ照射領域Ａに少なくとも１つ設ければよい。レーザ照射領域Ａに１つの受光手段（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）のみを設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、上記１つの受光手段の配置位置は、レーザ照射領域Ａ内であればどこでもよい。さらに、３つ以上の受光素子（受光手段１７−１〜１７−３同様な構成とされた受光手段）をレーザ照射領域Ａに設けた場合も本実施の形態と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、第１乃至第３の実施の形態の照射位置検出装置１０，６０，７０では、第１及び第２のガルバノミラー２６，３１によりレーザビームを偏光させた場合を例に挙げて説明したが、第１及び第２のガルバノミラー２６，３１の代わりにポリゴンミラーを用いてレーザビームを反射させてもよい。

従来のレーザ加工装置の概略構成図である。 従来のレーザビームの繰り返し位置精度の測定方法を説明するための図（その１）である。 従来のレーザビームの繰り返し位置精度の測定方法を説明するための図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。 本実施の形態の照射位置検出装置による繰り返し位置精度の求め方を説明するための図である。 本実施の形態の照射位置検出装置の位置検出方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る照射位置検出装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１０，６０，７０ 照射位置検出装置
１１ レーザ光源
１２ 減衰手段
１３ 転写光学系
１４ ガルバノミラー装置
１５ 制御手段
１６ 平面部材
１６Ａ，１７−１Ａ〜１７−３Ａ 上面
１７−１〜１７−３ 受光手段
１９ 平均照射位置演算手段
２１ 繰り返し位置精度演算手段
２３ Ｙ軸方向スキャン手段
２４ Ｘ軸方向スキャン手段
２６ 第１のガルバノミラー
２７，３２，７２ 支持体
２８，３３ ガルバノ駆動手段
３１ 第２のガルバノミラー
６１ ｆθレンズ
７１ 集光レンズ
７３ 駆動装置
Ａ レーザ照射領域
Ａ１〜Ａ４ 角部
Ｂ１〜Ｂ７，Ｃ１〜Ｃ７，Ｄ１〜Ｄ７ 第２のデータ
Ｂａ〜Ｂｃ 平均照射位置
Ｂｃ１〜Ｂｃ７，Ｃｃ１〜Ｃｃ７，Ｄｃ１〜Ｄｃ７ 中心位置データ
Ｅ１〜Ｅ３ 第１のデータ
Ｊ_x１〜Ｊ_x３，Ｊ_y１〜Ｊ_y３ 繰り返し位置精度

Claims (11)

1. レーザ光源から出射されたレーザビームを第１の方向に偏光させる第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーにより偏光されたレーザビームを前記第１の方向と直交する第２の方向に偏向させる第２のガルバノミラーとを備えたガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームの照射位置を検出する照射位置検出装置であって、
   前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所に、前記照射位置を検出する受光手段を設けたことを特徴とする照射位置検出装置。
2. 前記受光手段は、ＣＣＤカメラ、又はある所定領域の同一平面上に配列された複数の受光素子であることを特徴とする請求項１記載の照射位置検出装置。
3. 前記レーザ光源と前記第２のガルバノミラーとの間に、前記レーザビームを減衰させる減衰手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の照射位置検出装置。
4. 前記第２のガルバノミラーから前記受光手段までの距離を、前記第２のガルバノミラーから前記レーザビームにより実際に加工される被対象物までの距離と略等しくしたことを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか一項記載の照射位置検出装置。
5. 前記第２のガルバノミラーと前記受光手段との間に、前記被対象物を加工する際に用いられるｆθレンズを配置したことを特徴とする請求項４記載の照射位置検出装置。
6. 前記レーザ光源と前記第１のガルバノミラーとの間に、前記レーザ光源から出射されたレーザビームの光軸方向に対して移動可能な構成とされた集光用レンズを設けたことを特徴とする請求項４記載の照射位置検出装置。
7. 予め入力された前記受光手段上の前記所定の位置に関する第１のデータに基づいて、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを前記受光手段上に複数回照射して前記レーザビームの照射位置に関する第２のデータを複数取得した場合に、複数の前記第２のデータに基づいて、前記複数の第２のデータ毎に前記レーザビームの中心位置を算出し、複数の前記中心位置を平均化して前記レーザビームの平均照射位置を算出する平均照射位置演算手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか一項記載の照射位置検出装置。
8. 前記複数の中心位置に基づいて、前記レーザビームの繰り返し位置精度を算出する繰り返し位置精度演算手段を設けたことを特徴とする請求項７記載の照射位置検出装置。
9. 前記レーザ照射領域の略中心部に前記受光手段をさらに設けたことを特徴とする請求項１ないし８のうち、いずれか一項記載の照射位置検出装置。
10. レーザ光源から出射されたレーザビームを第１の方向に偏光させる第１のガルバノミラーと、前記第１のガルバノミラーにより偏光されたレーザビームを前記第１の方向と直交する第２の方向に偏向させる第２のガルバノミラーとを備えたガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームの照射位置を検出する照射位置検出装置の位置検出方法であって、
    前記照射位置検出装置は、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを所定の平面上に照射した際に形成されるレーザ照射領域の少なくとも一箇所に前記レーザビームの照射位置を検出する受光手段を有しており、
    予め入力された前記受光手段上の前記所定の位置に関する第１のデータに基づいて、前記ガルバノミラー装置により偏向されたレーザビームを前記受光手段上に複数回照射して前記レーザビームの照射位置に関する第２のデータを複数取得する第２のデータ取得工程と、
    複数の前記第２のデータに基づいて、前記複数の第２のデータ毎に前記レーザビームの中心位置を算出することにより、複数の前記中心位置を取得する中心位置取得工程と、
    前記複数の中心位置を平均することにより、前記レーザビームの平均照射位置を取得する平均照射位置取得工程と、を含むことを特徴とする照射位置検出装置の位置検出方法。
11. 前記複数の中心位置に基づいて、前記レーザビームの繰り返し位置精度を算出する繰り返し位置精度取得工程をさらに設けたことを特徴とする請求項１０記載の照射位置検出装置の位置検出方法。

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