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JP4962508B2 - Laser processing apparatus and pulse signal output method for laser driving in laser processing apparatus - Google Patents
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JP4962508B2 - Laser processing apparatus and pulse signal output method for laser driving in laser processing apparatus - Google Patents

Laser processing apparatus and pulse signal output method for laser driving in laser processing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、平板状の加工対象物をテーブルにセットして回転させ、パルス状のレーザ光を加工対象物に照射するとともに、レーザ光の照射位置をテーブルの半径方向に移動させることにより、加工対象物の表面に渦巻状に加工跡(ピットあるいは反応跡)を形成するレーザ加工装置に関する。また、そのレーザ加工装置において、レーザ光を照射するためにレーザ光源に供給するレーザ駆動用パルス信号の出力方法に関する。 The present invention sets a plate-like workpiece on a table, rotates it, irradiates the workpiece with pulsed laser light, and moves the irradiation position of the laser light in the radial direction of the table. The present invention relates to a laser processing apparatus that forms a processing trace (pit or reaction trace) in a spiral shape on the surface of an object. The present invention also relates to a method for outputting a laser driving pulse signal supplied to a laser light source in order to irradiate a laser beam in the laser processing apparatus.

従来から、平板状の加工対象物をテーブルにセットして回転させ、加工対象物にレーザ光を照射するとともに、レーザ光の照射位置をテーブルの半径方向に移動させることにより、加工対象物の表面を渦巻状にレーザ加工するレーザ加工装置が知られている。加工対象物の表面全体に複数のピットあるいはピットを形成するための反応跡(以下、これらをピットと総称する)を形成する場合、例えば、特許文献1に提案されているように、レーザ光の出射源であるレーザ光源にパルス信号(レーザ駆動用パルス信号)を供給してパルス状のレーザ光を照射する。 Conventionally, a flat workpiece is set on a table and rotated to irradiate the workpiece with laser light, and the laser beam irradiation position is moved in the radial direction of the table to thereby move the surface of the workpiece. There is known a laser processing apparatus that performs laser processing on a spiral . When forming a plurality of pits or reaction traces for forming pits (hereinafter collectively referred to as pits) over the entire surface of the workpiece, for example, as proposed in Patent Document 1, A pulse signal (laser driving pulse signal) is supplied to a laser light source which is an emission source to irradiate a pulsed laser beam.

こうしたパルス状のレーザ光照射によるレーザ加工は、例えば、LEDの基板作成時に使用される。LEDは、基板の上に化学気相成長法によって薄膜を積み重ねて作成されるが、この基板の表面に凹凸を形成することによって、発光層で生じた光に対する外界に取り出せる光の取り出し割合である光取り出し効率を向上させることができる。このため、パルス状のレーザ光照射により、基板に微細なピットを形成して基板表面全体を凹凸状に加工する。   Such laser processing by pulsed laser light irradiation is used, for example, when an LED substrate is formed. An LED is formed by stacking thin films on a substrate by chemical vapor deposition. By forming irregularities on the surface of the substrate, the LED has a light extraction ratio that can be extracted to the outside with respect to the light generated in the light emitting layer. Light extraction efficiency can be improved. For this reason, fine pits are formed on the substrate by pulsed laser light irradiation, and the entire surface of the substrate is processed to be uneven.

LEDの基板上にピットを形成する場合、例えば、レーザ光の照射位置が線速度一定になるようにテーブルの回転を制御するとともに、レーザ駆動用パルス信号の周期を設定されたピット間隔と線速度とから定まる値に固定し、テーブルが1回転するあいだにレーザ光の照射位置が半径方向へ移動する距離をピット間隔と同じ値にすれば、周方向のピット間隔と半径方向のピット間隔とが等しくなり、基板表面全体にわたって均一にピットを配置することができる。   When pits are formed on an LED substrate, for example, the rotation of the table is controlled so that the irradiation position of the laser beam is constant, and the pit interval and linear velocity are set with the period of the pulse signal for laser driving. If the distance that the irradiation position of the laser beam moves in the radial direction during one rotation of the table is set to the same value as the pit interval, the circumferential pit interval and the radial pit interval are And the pits can be arranged uniformly over the entire substrate surface.

特開2007−216263号公報JP 2007-216263 A

しかしながら、この方法では、レーザ光の照射位置が半径方向に変化すると、テーブルが1回転したときのレーザスポットの周方向移動距離も変化するため、微少領域で捉えた場合、図7(a)に示すように、ピットPの間隔は同一であっても、ピットPが正方形の頂点位置(方眼紙の交点位置)となるように配置されない。以下、ピットの配置については、微小領域で捉えた配置をいう。   However, in this method, when the irradiation position of the laser beam changes in the radial direction, the movement distance in the circumferential direction of the laser spot when the table rotates once also changes. As shown in the figure, even if the intervals of the pits P are the same, the pits P are not arranged so as to be at a square vertex position (intersection position of graph paper). Hereinafter, the arrangement of pits refers to an arrangement captured in a minute area.

LEDの基板を作成するメーカーの研究では、ピットの配置によって光取り出し効率が変化することが言われている。そして、図7(a)のようにピットPを配置した場合よりも、図7(b)に示すように、ピットPを正方形の頂点位置となるように配置した場合のほうが光取り出し効率が高くなる傾向にあると言われている。   According to research by manufacturers who produce LED substrates, it is said that the light extraction efficiency varies depending on the arrangement of pits. Then, the light extraction efficiency is higher in the case where the pits P are arranged at the apexes of the square as shown in FIG. 7B than in the case where the pits P are arranged as shown in FIG. It is said that it tends to become.

ピットを正方形の頂点位置となるように配置するためには、テーブルの回転を角速度一定で制御し、レーザ光源に供給するレーザ駆動用パルス信号の周期をテーブルが丁度1回転するタイミングでレーザ駆動用パルス信号の位相が同じになるように設定する方法が考えられる。しかし、この方法ではレーザ光照射位置の半径位置(テーブルの回転中心からの距離)によって線速度が変化するためピットの形状が変化してしまう。また、半径位置によって周方向のピット間隔も変化してしまう。   In order to arrange the pits so as to be at the apex position of the square, the rotation of the table is controlled at a constant angular velocity, and the period of the pulse signal for laser driving supplied to the laser light source is the timing at which the table rotates exactly once. A method of setting the pulse signals to have the same phase is conceivable. However, in this method, the linear velocity changes depending on the radial position of the laser beam irradiation position (distance from the rotation center of the table), so that the pit shape changes. Further, the pit interval in the circumferential direction also changes depending on the radial position.

また、テーブルの回転を線速度一定で制御し、レーザ駆動用パルス信号をテーブルの回転に同期させて変調させる方法も考えられるが、この方法では回路構成が複雑になるためコストアップを招くことになる。また、レーザ光照射位置の半径位置によって周方向のピット間隔が変化してしまう。   A method of controlling the rotation of the table at a constant linear velocity and modulating the laser driving pulse signal in synchronization with the rotation of the table is also conceivable, but this method increases the cost because the circuit configuration is complicated. Become. Further, the pit interval in the circumferential direction changes depending on the radial position of the laser light irradiation position.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、加工対象物の加工領域全体にわたってピットを適正配置で形成できるようにしたレーザ加工装置およびレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号出力方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to address the above-described problem, and provides a laser processing apparatus and a pulse signal output method for driving a laser in the laser processing apparatus capable of forming pits in an appropriate arrangement over the entire processing region of a processing target. It is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、平板状の加工対象物をセットするためのテーブルと、前記テーブルを回転させる回転手段と、前記テーブルにセットされて回転する加工対象物にレーザ光を照射するためのレーザ光源を有する加工ヘッドと、前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変化させることにより、前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置を前記テーブルの半径方向に移動させる半径方向照射位置移動手段と、前記レーザ光源にレーザ駆動用パルス信号を出力して前記レーザ光源からレーザ光を断続的に出射させ、前記加工対象物の表面に加工跡を所定間隔で形成するレーザ駆動手段と、前記テーブルの回転中心から前記レーザ光の照射位置までの距離を表す半径位置を検出する半径位置検出手段と、前記テーブルが所定角度だけ回転するたびに回転検出信号を出力する回転信号出力手段と、前記半径位置検出手段により検出される半径位置と、前記回転信号出力手段により出力される回転検出信号とに基づいて、前記レーザ光の照射位置における線速度が一定の設定速度となるように前記回転手段の回転速度を制御する回転速度制御手段とを備えたレーザ加工装置において、
前記テーブルが回転して予め設定した基準回転位置に到達するたびに前記基準回転位置を検出する基準回転位置検出手段と、前記加工対象物に形成する加工跡の周方向間隔を設定する周方向間隔設定手段と、前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記レーザ光の照射軌跡における隣接する内側の周と外側の周とで同一にするとともに、前記基準回転位置から次の基準回転位置が検出されるまでのあいだとなるレーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に基づいて、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出する周方向間隔補正手段と、前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記周方向間隔補正手段により算出された補正周方向間隔と前記一定の線速度とに基づいて前記レーザ駆動用パルス信号の周期を算出するパルス周期算出手段と、前記算出された周期のレーザ駆動用パルス信号を出力するためのパルス信号情報を記憶するパルス信号情報記憶手段と、レーザ加工時に、前記パルス信号情報記憶手段に記憶されたパルス信号情報にしたがって前記レーザ光の照射位置移動区間に応じた周期で前記レーザ駆動手段からレーザ駆動用パルス信号を出力させるレーザ駆動制御手段とを備えたことにある。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a table for setting a flat plate-like workpiece, a rotating means for rotating the table, and a workpiece on the workpiece set and rotated on the table are rotated. A radius that moves the irradiation position of the laser beam on the object to be processed in the radial direction of the table by changing a relative position between the machining head having a laser light source for irradiating light and the machining head and the table. Direction irradiation position moving means and laser driving for outputting a laser driving pulse signal to the laser light source, intermittently emitting laser light from the laser light source, and forming processing marks on the surface of the processing object at predetermined intervals Means, a radial position detecting means for detecting a radial position representing a distance from a rotation center of the table to an irradiation position of the laser beam, and the table. Based on a rotation signal output means for outputting a rotation detection signal each time the rod rotates by a predetermined angle, a radial position detected by the radial position detection means, and a rotation detection signal output by the rotation signal output means. A laser processing apparatus comprising: a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the rotation means so that the linear velocity at the irradiation position of the laser light is a constant set speed;
Reference rotation position detecting means for detecting the reference rotation position every time the table rotates and reaches a preset reference rotation position, and a circumferential interval for setting a circumferential interval between machining marks formed on the workpiece. The setting means and the number of circumferential directions of the processing trace formed when the table rotates once are made the same in the inner and outer circumferences adjacent to each other in the laser beam irradiation locus, and the reference rotation For each laser beam irradiation position movement interval from the position until the next reference rotation position is detected, the circumferential interval is set based on the movement distance of the laser beam irradiation position in the irradiation position movement interval A circumferential interval correction unit that calculates a corrected circumferential interval by correcting a circumferential interval of the machining trace set by the unit, and the circumferential interval correction for each irradiation position movement section of the laser beam A pulse period calculating means for calculating a period of the laser driving pulse signal based on the corrected circumferential interval calculated by the stage and the constant linear velocity, and outputting the laser driving pulse signal of the calculated period Pulse signal information storage means for storing pulse signal information for driving, and at the time of laser processing, the laser drive at a cycle according to the irradiation position movement section of the laser light according to the pulse signal information stored in the pulse signal information storage means And a laser drive control means for outputting a laser drive pulse signal from the means.

本発明のレーザ加工装置は、レーザ光源を有する加工ヘッドを備えており、加工対象物をテーブルにセット(固定)した状態でテーブルを回転させ、回転する加工対象物の表面にレーザ光を照射してレーザ加工する。レーザ光の照射位置は、半径方向照射位置移動手段によりテーブルの半径方向にも移動する。従って、加工対象物におけるレーザ光の照射軌跡は、渦巻状となる。レーザ光源は、レーザ駆動手段から出力されるレーザ駆動用パルス信号により作動して、レーザ駆動用パルス信号と同期したレーザ光を断続的に出射する。従って、加工対象物の表面には、所定間隔で加工跡が形成される。加工跡とは、ピット(凹部)、あるいは、現像液等による後処理によりピットが形成される反応跡を意味する。 The laser processing apparatus of the present invention includes a processing head having a laser light source, rotates the table in a state where the processing object is set (fixed) on the table, and irradiates the surface of the rotating processing object with laser light. Laser processing. The irradiation position of the laser beam is also moved in the radial direction of the table by the radial direction irradiation position moving means. Therefore, the irradiation locus of the laser beam on the object to be processed has a spiral shape . The laser light source is operated by a laser driving pulse signal output from the laser driving means, and intermittently emits laser light synchronized with the laser driving pulse signal. Therefore, processing marks are formed on the surface of the processing object at predetermined intervals. The processing trace means a pit (concave portion) or a reaction trace in which a pit is formed by post-processing with a developer or the like.

レーザ加工中においては、半径位置検出手段がテーブルの回転中心からレーザ光の照射位置までの距離を表す半径位置を検出し、回転信号出力手段がテーブルが所定角度(微小設定角度)だけ回転するたびに回転検出信号を出力する。この回転検出信号から、テーブルが回転した角度を検出することができる。回転速度制御手段は、半径位置と回転検出信号とに基づいて、レーザ光の照射位置における線速度が一定の設定速度となるように回転手段の回転速度を制御する。   During laser processing, the radial position detection means detects a radial position representing the distance from the rotation center of the table to the irradiation position of the laser beam, and the rotation signal output means rotates the table by a predetermined angle (a minute set angle). The rotation detection signal is output to. The rotation angle of the table can be detected from this rotation detection signal. The rotation speed control unit controls the rotation speed of the rotation unit based on the radial position and the rotation detection signal so that the linear velocity at the irradiation position of the laser light becomes a constant set speed.

本発明のレーザ加工装置においては、テーブルの基準回転位置が予め設定されており、テーブルが回転して基準回転位置に到達したことが基準回転位置検出手段により検出される。レーザ加工を行うにあたっては、予め加工跡の周方向間隔を設定する必要があり、周方向間隔設定手段により加工跡の周方向間隔が設定される。例えば、作業者が入力装置を使って周方向間隔情報を入力し、その情報を記憶することで周方向間隔が設定される。   In the laser processing apparatus of the present invention, the reference rotation position of the table is set in advance, and the reference rotation position detecting means detects that the table has rotated and reached the reference rotation position. In performing laser processing, it is necessary to set the circumferential interval of the machining trace in advance, and the circumferential interval of the machining trace is set by the circumferential interval setting means. For example, an operator inputs circumferential interval information using an input device, and the circumferential interval is set by storing the information.

レーザ光の照射軌跡における隣接する内側の周と外側の周とにおいて加工跡を適正位置関係に配置するには、テーブルが1回転したときに形成される加工跡の周方向の数を隣接する内側の周と外側の周とで同一にする必要がある。この場合、レーザ光の照射軌跡は渦巻状となるため、内側の周と外側の周とでは周長が異なる。そこで、周方向間隔補正手段は、基準回転位置から次の基準回転位置が検出されるまでのあいだとなるレーザ光の照射位置移動区間毎に、照射位置移動区間におけるレーザ光の照射位置の移動距離に基づいて、周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正する。この周方向間隔の補正により、周長の違いに応じた加工跡の周方向間隔を設定することができる。 In order to arrange the processing traces in an appropriate positional relationship between the inner circumference and the outer circumference adjacent to each other in the laser beam irradiation trajectory, the number of circumferential directions of the machining traces formed when the table rotates once is adjacent to the inner circumference. Must be the same on the outer circumference and the outer circumference. In this case, the irradiation trajectory of the laser beam has a spiral shape, and therefore the circumference is different between the inner circumference and the outer circumference. Therefore, the circumferential interval correction means moves the irradiation position of the laser light irradiation position in the irradiation position movement section for each irradiation position movement section of the laser light from the reference rotation position until the next reference rotation position is detected. Based on the above, the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means is corrected. By correcting the circumferential interval, it is possible to set the circumferential interval of the machining trace according to the difference in the circumferential length.

そして、パルス周期算出手段が、レーザ光の照射位置移動区間毎に、周方向間隔補正手段により算出された補正周方向間隔と、回転速度制御手段により制御される線速度(一定)とに基づいてレーザ駆動用パルス信号の周期を算出し、パルス信号情報記憶手段が、算出された周期のレーザ駆動用パルス信号を出力するためのパルス信号情報を記憶する。尚、パルス信号の周期と周波数とは互いに逆数であることから、周期を算出するとは、周波数を算出することも含むものである。   Then, the pulse period calculation means is based on the corrected circumferential interval calculated by the circumferential interval correction means and the linear velocity (constant) controlled by the rotation speed control means for each irradiation position movement section of the laser beam. The period of the laser driving pulse signal is calculated, and the pulse signal information storage means stores pulse signal information for outputting the laser driving pulse signal of the calculated period. Since the cycle and frequency of the pulse signal are reciprocal, calculating the cycle includes calculating the frequency.

こうしてパルス信号情報が記憶された後に、レーザ加工が行われる。または、今後レーザ加工を行う領域のパルス信号情報を記憶しながらレーザ加工が行われる。レーザ加工時においては、レーザ駆動制御手段が、パルス信号情報記憶手段に記憶されたパルス信号情報にしたがってレーザ光の照射位置移動区間に応じた周期でレーザ駆動手段からレーザ駆動用パルス信号を出力させる。例えば、レーザ駆動制御手段は、基準回転位置が検出されるたびにレーザ光の照射位置移動区間に対応したパルス信号情報で特定される周期のパルス信号をレーザ駆動手段に出力する。そして、レーザ駆動手段は、入力したパルス信号をレーザ駆動用パルス信号に変換してレーザ光源に出力する。   After the pulse signal information is stored in this way, laser processing is performed. Alternatively, laser processing is performed while storing pulse signal information of a region where laser processing will be performed in the future. At the time of laser processing, the laser drive control means causes the laser drive means to output a laser drive pulse signal at a cycle according to the irradiation position movement section of the laser light in accordance with the pulse signal information stored in the pulse signal information storage means. . For example, the laser drive control means outputs, to the laser drive means, a pulse signal having a period specified by the pulse signal information corresponding to the laser light irradiation position movement section every time the reference rotation position is detected. Then, the laser driving means converts the input pulse signal into a laser driving pulse signal and outputs it to the laser light source.

この結果、レーザ光の照射軌跡における隣接する内側の周と外側の周とで、加工跡の配置を適正な関係に維持することができる。従って、加工対象物の加工領域全体にわたって加工跡を均等配置することができる。例えば、加工跡を正方形の頂点位置となるように配置したり、千鳥状に配置したりすることができる。これにより、例えば、本発明のレーザ加工装置を使ってLEDの基板に凹凸を形成した場合には、光取り出し効率の高いLEDを製造することができる。   As a result, the arrangement of the processing traces can be maintained in an appropriate relationship between the adjacent inner circumference and outer circumference in the laser beam irradiation locus. Therefore, the processing traces can be evenly arranged over the entire processing region of the processing object. For example, the processing marks can be arranged so as to be at the apex position of the square, or can be arranged in a staggered manner. Thereby, for example, when unevenness is formed on the substrate of the LED using the laser processing apparatus of the present invention, an LED with high light extraction efficiency can be manufactured.

本発明の他の特徴は、前記周方向間隔補正手段は、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔と、前記周方向間隔を補正した補正周方向間隔との差が許容値を超える場合には、前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記差が許容値内に入るように変更することにある。   Another feature of the present invention is that the circumferential interval correction unit allows a difference between a circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting unit and a corrected circumferential interval corrected for the circumferential interval. When the value exceeds the value, the number in the circumferential direction of the machining marks formed when the table rotates once is changed so that the difference falls within an allowable value.

レーザ光の照射位置を半径方向に移動させていくと、テーブルが1回転したときのレーザ光の照射軌跡の周長が徐々に変化していくため、テーブルが1回転したときに形成される加工跡の周方向の数を同一にした場合には、予め設定された加工跡の周方向間隔と、補正した補正周方向間隔との差が徐々に大きくなる。そこで、この発明においては、周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔と、周方向間隔を補正した補正周方向間隔との差が許容値を超える場合には、当該照射位置移動区間から、テーブルが1回転したときに形成される加工跡の周方向の数を、前記差が許容値内に入るように変更する。これにより、予め設定された加工跡の周方向間隔からの差を許容範囲に維持することができる。   When the irradiation position of the laser beam is moved in the radial direction, the circumferential length of the irradiation path of the laser beam when the table rotates once changes gradually, so that the process formed when the table rotates once. When the number of traces in the circumferential direction is the same, the difference between the preset circumferential interval of the machining trace and the corrected corrected circumferential interval gradually increases. Therefore, in the present invention, when the difference between the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means and the corrected circumferential interval obtained by correcting the circumferential interval exceeds an allowable value, the irradiation position movement is performed. From the section, the number of machining traces formed when the table rotates once is changed so that the difference falls within the allowable value. Thereby, the difference from the circumferential direction space | interval of the preset processing trace can be maintained in an allowable range.

尚、加工跡の周方向の数を変更したときには、その変更時でのレーザ光の照射軌跡における隣接する周において、加工跡を適正な関係に配置できないが、レーザ加工は、レーザ光の照射位置の半径位置に対して、テーブルが1回転したときに移動する半径位置の変化量が極めて少ないように設定されるため、レーザ光の照射位置の半径位置の変化に対するレーザ光の照射軌跡の周長の変化は極めて少ない。このため、加工跡の周方向の数を変更する頻度は少なく、加工対象物の加工領域全体としてみれば加工跡を適正配置に形成できるものである。   When the number of machining traces in the circumferential direction is changed, the machining traces cannot be placed in an appropriate relationship in the adjacent circumference of the laser beam irradiation locus at the time of the change. Since the amount of change in the radial position that moves when the table rotates once with respect to the radial position of the laser beam is set to be extremely small, the circumference of the laser beam irradiation locus with respect to the change in the radial position of the laser beam irradiation position There is very little change. For this reason, the frequency of changing the number of processing marks in the circumferential direction is low, and the processing marks can be formed in an appropriate arrangement when viewed as the entire processing region of the processing object.

本発明の他の特徴は、前記周方向間隔補正手段は、前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離を前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出することにある。   Another feature of the present invention is that the circumferential interval correction unit is configured to determine, for each irradiation position movement section of the laser beam, a movement distance of the irradiation position of the laser beam in the irradiation position movement section by the circumferential interval setting unit. The purpose is to calculate a corrected circumferential interval by correcting the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means so that no remainder is generated when dividing by the circumferential interval of the set machining trace. .

この発明によれば、テーブルの回転中心を起点とした直線上に加工跡を配置することができるため、微小領域で捉えた場合、加工跡を正方形あるいは長方形の頂点位置となるように配置することができる。この場合、テーブルが1回転するあいだに、周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔あるいは補正された補正周方向間隔と同じ距離だけレーザ光の照射位置がテーブルの半径方向に移動するように半径方向照射位置移動手段を制御する半径方向移動制御手段を設けることにより、加工跡を正方形の頂点位置となるように配置することができる。   According to the present invention, since the processing trace can be arranged on a straight line starting from the rotation center of the table, the processing trace is arranged to be a square or rectangular vertex position when captured in a minute region. Can do. In this case, during one rotation of the table, the irradiation position of the laser beam moves in the radial direction of the table by the same distance as the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means or the corrected corrected circumferential interval. Thus, by providing the radial direction movement control means for controlling the radial direction irradiation position moving means, it is possible to arrange the processing traces so as to be the vertex positions of the square.

本発明の他の特徴は、前記レーザ駆動制御手段は、前記基準回転位置が検出された時点から、前記レーザ駆動用パルス信号のローレベルの時間幅よりも短い設定時間だけ経過した後に、ローレベルからハイレベルに変化するレーザ駆動用パルス信号を出力するようにレーザ駆動手段を制御することにある。   Another feature of the present invention is that the laser drive control means has a low level after a set time shorter than a low level time width of the laser drive pulse signal has elapsed since the reference rotational position was detected. The laser driving means is controlled to output a laser driving pulse signal that changes from high to low.

本発明におけるレーザ駆動用パルス信号は、レーザ光の照射位置移動区間に応じた周期で出力されるものであるため、基準回転位置が検出されるたびに新たな周期のものに切り替わる。この基準回転位置が検出されたとき、その直後から新たな周期のレーザ駆動用パルス信号をハイレベルから出力した場合には、テーブルの回転ジッタの影響が加工跡形状に現れることがある。例えば、テーブルの回転ジッタの影響で、基準回転位置が検出される直前においてレーザ駆動用パルス信号がハイレベルとなっている場合には、基準回転位置が検出されたときに新たな周期のレーザ駆動用パルス信号をハイレベルで出力すると、基準回転位置を跨いでハイレベルの期間が連続してしまい加工跡の形状が崩れる。   Since the laser driving pulse signal in the present invention is output at a cycle corresponding to the irradiation position moving section of the laser beam, the pulse signal for the laser driving is switched to a new cycle every time the reference rotation position is detected. When this reference rotation position is detected, if a laser drive pulse signal having a new period is output from a high level immediately after that, the influence of the rotation jitter of the table may appear in the machining trace shape. For example, if the pulse signal for laser drive is at a high level immediately before the reference rotation position is detected due to the effect of table rotation jitter, laser drive with a new period is detected when the reference rotation position is detected. When the pulse signal for output is output at a high level, the high level period continues across the reference rotation position, and the shape of the machining trace is destroyed.

そこで本発明においては、レーザ駆動制御手段は、基準回転位置が検出された時点から、レーザ駆動用パルス信号のローレベルの時間幅よりも短い設定時間だけ経過した後に、ローレベルからハイレベルに変化するレーザ駆動用パルス信号を出力するようにレーザ駆動手段を制御するため、回転ジッタにより加工跡形状が崩れることを防止できる。   Therefore, in the present invention, the laser drive control means changes from the low level to the high level after a set time shorter than the low level time width of the laser drive pulse signal has elapsed since the reference rotational position was detected. Since the laser driving means is controlled so as to output the laser driving pulse signal to be outputted, it is possible to prevent the shape of the machining trace from being damaged by the rotational jitter.

本発明の他の特徴は、前記基準回転位置検出手段は、前記テーブルの1回転において複数設定された基準回転位置を検出することにある。   Another feature of the present invention resides in that the reference rotation position detection means detects a plurality of reference rotation positions set in one rotation of the table.

本発明においては、基準回転位置がテーブルの1回転において複数設定されているため、回転ジッタの影響が抑制され、加工跡を一層精度良い配置で形成することができる。   In the present invention, since a plurality of reference rotation positions are set for one rotation of the table, the influence of rotation jitter is suppressed, and processing traces can be formed with a more accurate arrangement.

本発明の他の特徴は、前記基準回転位置検出手段は、前記テーブルの1回転において基準回転位置を1回検出し、前記周方向間隔補正手段は、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に前記設定された加工跡の周方向間隔の2分の1の距離を加算した距離を、前記設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出し、前記レーザ駆動制御手段は、前記基準回転位置が検出されたときに、1回おきに、前記レーザ駆動用パルス信号の出力を開始するタイミングを、前記算出されたパルス信号の周期の2分の1だけずらすように前記レーザ駆動手段を制御することにある。   In another feature of the present invention, the reference rotation position detecting unit detects a reference rotation position once in one rotation of the table, and the circumferential interval correction unit is configured to irradiate the laser beam in the irradiation position moving section. In order not to generate a remainder when a distance obtained by adding a distance that is a half of the circumferential distance of the set machining trace to the movement distance of the position is divided by the circumferential interval of the set machining trace, A corrected circumferential interval obtained by correcting the circumferential interval of the set machining trace is calculated, and the laser drive control means is configured to detect the laser drive pulse signal every other time when the reference rotation position is detected. Is to control the laser driving means so as to shift the timing of starting the output of ½ by one half of the calculated period of the pulse signal.

本発明によれば、レーザ光の照射軌跡における隣接する周の加工跡の中間位置に加工跡を形成することができる。従って、加工対象物の表面に加工跡を千鳥状に配置することができる。この場合、テーブルが1回転するあいだに、周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔あるいは補正された補正周方向間隔に(√3)/2を乗じた距離だけレーザ光の照射位置がテーブルの半径方向に移動するように半径方向照射位置移動手段を制御する半径方向移動制御手段を設けることにより、隣り合った加工跡の間隔がすべて均等な千鳥状に配置することができる。   According to the present invention, a processing trace can be formed at an intermediate position between adjacent processing traces in a laser beam irradiation trace. Therefore, the processing marks can be arranged in a staggered pattern on the surface of the processing object. In this case, during one rotation of the table, the laser beam is irradiated by a distance obtained by multiplying the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means or the corrected corrected circumferential interval by (√3) / 2. By providing the radial movement control means for controlling the radial irradiation position moving means so that the position moves in the radial direction of the table, it is possible to arrange the intervals between adjacent processing traces in a uniform staggered pattern.

更に、本発明の実施にあたっては、レーザ加工装置の発明に限定されることなく、レーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法の発明としても実施し得るものである。   Furthermore, the implementation of the present invention is not limited to the invention of the laser processing apparatus, but can also be implemented as an invention of a method for outputting a pulse signal for driving a laser in the laser processing apparatus.

実施形態に係るレーザ加工装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a laser processing apparatus according to an embodiment. パルス信号作成ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a pulse signal creation routine. レーザ加工制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a laser processing control routine. パルス信号出力制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a pulse signal output control routine. 半径位置ごとのピット数と補正周方向ピット間隔とを表す表である。It is a table | surface showing the number of pits for every radial position, and correction | amendment circumferential direction pit space | interval. パルス信号とピットとの関係を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the relationship between a pulse signal and a pit. 加工対象物に形成されるピットの配置を表す配置図である。It is an arrangement drawing showing arrangement of a pit formed in a processing object. 加工対象物に形成されるピットの配置を表す配置図である。It is an arrangement drawing showing arrangement of a pit formed in a processing object. パルス信号とピットとの関係を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the relationship between a pulse signal and a pit. 変形例としてのパルス信号出力制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the pulse signal output control routine as a modification.

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、実施形態に係るレーザ加工装置1の概略システム構成図である。このレーザ加工装置1は、平板状の加工対象物OBを固定支持する支持部材としてのテーブル21と、加工対象物OBに向けてレーザ光を照射して加工対象物OBをレーザ加工する加工ヘッド30とを備えている。加工対象物OBは、加工ヘッド30から照射されたレーザ光により、表面にナノ単位の超微細ピットが無数に形成されてLEDの基板として使用される。テーブル21は、円盤状に形成されていて、スピンドルモータ22およびフィードモータ23によって駆動される。加工ヘッド30は、装置本体に固定されたヘッド支持フレーム(図示略)により固定されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a laser processing apparatus 1 according to the embodiment. The laser processing apparatus 1 includes a table 21 as a support member that fixes and supports a flat plate-shaped object OB, and a processing head 30 that irradiates a laser beam toward the object OB and laser-processes the object OB. And. The processing object OB is used as an LED substrate by forming innumerable nano-sized ultra-fine pits on the surface by the laser light emitted from the processing head 30. The table 21 is formed in a disk shape and is driven by a spindle motor 22 and a feed motor 23. The processing head 30 is fixed by a head support frame (not shown) fixed to the apparatus main body.

スピンドルモータ22は、その回転により、回転軸22bを介してテーブル21を回転駆動する。スピンドルモータ22内には、同モータ22すなわちテーブル21の回転を検出して、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ22aが組み込まれている。この回転信号は、テーブル21の回転位置が一つの基準回転位置に来るごとに発生されるインデックス信号と、テーブル21が所定の微少角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に切り替えるパルス列信号とからなる。インデックス信号は、テーブル21の基準回転位置の検出に使用される。パルス列信号は、テーブルの回転した角度を検出するために使用され、回転方向を識別するために互いにπ/2だけ位相のずれたA相信号とB相信号とで構成される。このパルス列信号は、本発明の回転検出信号に相当する。以下、エンコーダ22aが出力するパルス列信号を回転検出用パルス列信号と呼ぶ。   The spindle motor 22 rotationally drives the table 21 through the rotation shaft 22b by the rotation. The spindle motor 22 incorporates an encoder 22a that detects the rotation of the motor 22, that is, the table 21, and outputs a rotation signal representing the rotation. This rotation signal includes an index signal generated every time the rotation position of the table 21 reaches one reference rotation position, and a pulse train that alternately switches between a high level and a low level every time the table 21 rotates by a predetermined minute angle. Signal. The index signal is used to detect the reference rotational position of the table 21. The pulse train signal is used to detect the rotation angle of the table, and is composed of an A-phase signal and a B-phase signal that are out of phase with each other by π / 2 in order to identify the rotation direction. This pulse train signal corresponds to the rotation detection signal of the present invention. Hereinafter, the pulse train signal output from the encoder 22a is referred to as a rotation detection pulse train signal.

インデックス信号は、パルス信号供給装置50とコントローラ90に供給され、回転検出用パルス列信号は、スピンドルモータ制御回路53に供給される。スピンドルモータ制御回路53は、コントローラ90からの回転速度指示により作動開始し、エンコーダ22aから出力される回転検出用パルス列信号の単位時間あたりのパルス数によりスピンドルモータ22の回転速度を計算し、計算した回転速度がコントローラ90によって指示された回転速度に等しくなるようにスピンドルモータ22の回転を制御する。   The index signal is supplied to the pulse signal supply device 50 and the controller 90, and the rotation detection pulse train signal is supplied to the spindle motor control circuit 53. The spindle motor control circuit 53 starts to operate in response to a rotation speed instruction from the controller 90, calculates the rotation speed of the spindle motor 22 based on the number of pulses per unit time of the rotation detection pulse train signal output from the encoder 22a, and calculates The rotation of the spindle motor 22 is controlled so that the rotation speed becomes equal to the rotation speed instructed by the controller 90.

フィードモータ23は、スクリューロッド24を回転させて、テーブル21を半径方向に駆動する。スクリューロッド24は、その一端にてフィードモータ23の回転軸に一体回転するように連結され、その他端に支持部材25に固着されたナット(図示しない)に螺合している。支持部材25は、スピンドルモータ22を固定支持するとともに、テーブル21の半径方向への移動のみが許容されている。従って、フィードモータ23が回転すると、スピンドルモータ22、テーブル21および支持部材25は、スクリューロッド24およびナットからなる送りネジ機構20によりテーブル21の径方向に変位する。テーブル21の移動方向は、テーブル21の回転中心の移動軌跡を表す直線が、加工ヘッド30の照射位置を通るように設定されている。   The feed motor 23 rotates the screw rod 24 to drive the table 21 in the radial direction. The screw rod 24 is connected to one end of the screw rod 24 so as to rotate integrally with the rotation shaft of the feed motor 23, and is screwed to a nut (not shown) fixed to the support member 25 at the other end. The support member 25 fixedly supports the spindle motor 22 and is only allowed to move in the radial direction of the table 21. Therefore, when the feed motor 23 rotates, the spindle motor 22, the table 21, and the support member 25 are displaced in the radial direction of the table 21 by the feed screw mechanism 20 including the screw rod 24 and the nut. The movement direction of the table 21 is set so that a straight line representing the movement locus of the rotation center of the table 21 passes through the irradiation position of the processing head 30.

フィードモータ23内にも、フィードモータ23の回転を検出して、前記エンコーダ22aと同様な回転検出用パルス列信号を出力するエンコーダ23aが組み込まれている。エンコーダ23aから出力される回転検出用パルス列信号は、フィードモータ制御回路54と半径位置検出回路52とに出力される。半径位置検出回路52は、エンコーダ23aからの回転検出用パルス列信号のパルス数をフィードモータ23の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からレーザ光が照射されるテーブル21の半径方向への送り位置(以下、半径位置と呼ぶ)を検出し、半径位置を表す信号をコントローラ90に出力する。尚、半径位置検出回路52におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ90の指示によって行われる。   Also incorporated in the feed motor 23 is an encoder 23a that detects the rotation of the feed motor 23 and outputs a rotation detection pulse train signal similar to the encoder 22a. The rotation detection pulse train signal output from the encoder 23 a is output to the feed motor control circuit 54 and the radial position detection circuit 52. The radial position detection circuit 52 counts up or down the number of pulses of the rotation detection pulse train signal from the encoder 23a according to the rotation direction of the feed motor 23, and the radial direction of the table 21 to which the laser beam is irradiated from the count value. A feed position (hereinafter referred to as a radial position) is detected, and a signal representing the radial position is output to the controller 90. The initial setting of the count value in the radial position detection circuit 52 is performed by an instruction from the controller 90 when the power is turned on.

すなわち、コントローラ90は、電源投入時に、フィードモータ制御回路54に支持部材25の初期位置への移動及び半径位置検出回路52に初期設定を指示する。この指示により、フィードモータ制御回路54は、フィードモータ23を回転させて支持部材25を初期位置に移動させる。この初期位置は、フィードモータ23によって駆動される支持部材25の駆動限界位置である。半径位置検出回路52は、この支持部材25の移動中、エンコーダ23aからの回転検出用パルス列信号を入力し続けている。そして、支持部材25が初期位置まで達してフィードモータ23の回転が停止すると、半径位置検出回路52はエンコーダ23aからの回転検出用パルス列信号の入力停止を検出して、カウント値を「0」にリセットする。このとき、半径位置検出回路52は、フィードモータ制御回路54に出力停止のための信号を出力し、これにより、フィードモータ制御回路54はフィードモータ23への駆動信号の出力を停止する。その後に、フィードモータ23が駆動された際には、半径位置検出回路52は、回転検出用パルス列信号のパルス数をフィードモータ23の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンし、そのカウント値に基づいてテーブル21の半径方向への送り位置である半径位置を算出し、半径位置を表す信号をフィードモータ制御回路54およびコントローラ90に出力し続ける。   That is, the controller 90 instructs the feed motor control circuit 54 to move the support member 25 to the initial position and the radial position detection circuit 52 when the power is turned on. In response to this instruction, the feed motor control circuit 54 rotates the feed motor 23 to move the support member 25 to the initial position. This initial position is a drive limit position of the support member 25 driven by the feed motor 23. The radial position detection circuit 52 continues to input the rotation detection pulse train signal from the encoder 23a while the support member 25 is moving. When the support member 25 reaches the initial position and the rotation of the feed motor 23 stops, the radial position detection circuit 52 detects the stop of the rotation detection pulse train signal from the encoder 23a and sets the count value to “0”. Reset. At this time, the radial position detection circuit 52 outputs a signal for stopping the output to the feed motor control circuit 54, whereby the feed motor control circuit 54 stops outputting the drive signal to the feed motor 23. Thereafter, when the feed motor 23 is driven, the radial position detection circuit 52 counts up or down the number of pulses of the rotation detection pulse train signal according to the rotation direction of the feed motor 23, and based on the count value. Then, the radial position which is the feed position of the table 21 in the radial direction is calculated, and a signal representing the radial position is continuously output to the feed motor control circuit 54 and the controller 90.

フィードモータ制御回路54は、コントローラ90の指示により、フィードモータ23を駆動制御して、レーザ光の照射位置をテーブル21の指定半径位置へ移動させたり、テーブル21を半径方向に指定速度で移動させたりする。具体的には、フィードモータ制御回路54は、コントローラ90によって指定される半径位置へのレーザ光の照射位置の移動が指示されたときには、半径位置検出回路52によって検出される半径位置を用いてフィードモータ23の回転を制御し、検出される半径位置がコントローラ90から指定された半径位置に等しくなるまでフィードモータ23を回転させる。またフィードモータ制御回路54は、コントローラ90によって指定される移動速度でレーザ光の照射位置をテーブル21の半径方向に移動させることが指示されたときには、エンコーダ23aの出力する回転検出用パルス列信号からテーブル21の半径方向の移動速度を計算して、計算された移動速度がコントローラ90によって指定された移動速度と等しくなるようにフィードモータ23の回転を制御する。   The feed motor control circuit 54 drives and controls the feed motor 23 according to an instruction from the controller 90 to move the irradiation position of the laser beam to a designated radial position of the table 21 or move the table 21 in the radial direction at a designated speed. Or Specifically, the feed motor control circuit 54 feeds using the radial position detected by the radial position detection circuit 52 when the movement of the irradiation position of the laser beam to the radial position designated by the controller 90 is instructed. The rotation of the motor 23 is controlled, and the feed motor 23 is rotated until the detected radial position becomes equal to the radial position designated by the controller 90. When the feed motor control circuit 54 is instructed to move the irradiation position of the laser beam in the radial direction of the table 21 at the moving speed designated by the controller 90, the feed motor control circuit 54 determines the table from the rotation detection pulse train signal output from the encoder 23a. The movement speed in the radial direction 21 is calculated, and the rotation of the feed motor 23 is controlled so that the calculated movement speed becomes equal to the movement speed designated by the controller 90.

次に、加工ヘッド30について説明する。加工ヘッド30は、レーザ光源31を備え、レーザ光源31から出射されたレーザ光を加工対象物OBに向けて照射するとともに、その反射光を受光する構成となっている。加工ヘッド30は、レーザ光源31、コリメートレンズ32、偏光ビームスプリッタ33、1/4波長板34、対物レンズ35、集光レンズ36、シリンドリカルレンズ37、フォトディテクタ38、フォーカスアクチュエータ39などを備えている。レーザ光源31から出射したレーザ光は、コリメートレンズ32、偏光ビームスプリッタ33、1/4波長板34、対物レンズ35を通過して加工対象物OBの表面で集光する。また、加工対象物OBの表面に集光したレーザ光は、加工対象物OBの表面で反射する。加工対象物OBの表面で反射した反射光は、対物レンズ35、1/4波長板34を通過し、偏光ビームスプリッタ33に入射し、偏光ビームスプリッタ33によって反射されて集光レンズ36に入射する。集光レンズ36は、偏光ビームスプリッタ33による反射光をシリンドリカルレンズ37を介してフォトディテクタ38に集光する。   Next, the processing head 30 will be described. The processing head 30 includes a laser light source 31 and is configured to irradiate laser light emitted from the laser light source 31 toward the processing object OB and to receive the reflected light. The processing head 30 includes a laser light source 31, a collimating lens 32, a polarizing beam splitter 33, a quarter wavelength plate 34, an objective lens 35, a condenser lens 36, a cylindrical lens 37, a photodetector 38, a focus actuator 39, and the like. The laser light emitted from the laser light source 31 passes through the collimating lens 32, the polarizing beam splitter 33, the quarter wavelength plate 34, and the objective lens 35 and is condensed on the surface of the object OB to be processed. Further, the laser beam condensed on the surface of the processing object OB is reflected on the surface of the processing object OB. The reflected light reflected from the surface of the workpiece OB passes through the objective lens 35 and the quarter-wave plate 34, enters the polarization beam splitter 33, is reflected by the polarization beam splitter 33, and enters the condenser lens 36. . The condensing lens 36 condenses the light reflected by the polarization beam splitter 33 on the photodetector 38 via the cylindrical lens 37.

レーザ光源31は、レーザ駆動回路70によって駆動される。レーザ駆動回路70は、コントローラ90からの指令により作動を開始し、パルス信号供給装置50からパルス信号を入力した場合には、入力したパルス信号と同じ周期、同じデューティ比のパルス列波形のレーザ駆動信号をレーザ光源31に出力する。このパルス列波形のレーザ駆動信号は、本発明におけるレーザ駆動用パルス信号に相当する。従って、レーザ光源31は、このレーザ駆動信号により、パルス信号供給装置50から出力されるパルス信号と同じ周期、同じデューティ比でレーザ光を断続的に出射する。また、レーザ駆動回路70は、パルス信号供給装置50から直流信号を入力した場合には、連続したレーザ駆動信号をレーザ光源31に出力する。従って、レーザ光源31は、このレーザ駆動信号により、レーザ光を連続的に出射する。   The laser light source 31 is driven by a laser driving circuit 70. The laser drive circuit 70 starts to operate in response to a command from the controller 90. When a pulse signal is input from the pulse signal supply device 50, the laser drive signal having a pulse train waveform having the same cycle and the same duty ratio as the input pulse signal. Is output to the laser light source 31. The laser drive signal having this pulse train waveform corresponds to the laser drive pulse signal in the present invention. Therefore, the laser light source 31 intermittently emits laser light with the same cycle and the same duty ratio as the pulse signal output from the pulse signal supply device 50 by this laser drive signal. The laser drive circuit 70 outputs a continuous laser drive signal to the laser light source 31 when a DC signal is input from the pulse signal supply device 50. Accordingly, the laser light source 31 continuously emits laser light in response to this laser drive signal.

レーザ駆動回路70は、パルス信号供給装置50からパルス信号を入力した場合は、加工用強度に設定されたレーザ駆動信号を出力し、パルス信号供給装置50から直流信号を入力した場合は、非加工用強度に設定されたレーザ駆動信号を出力する。加工用強度とは、レーザ光源31から出射されるレーザ光の加工対象物OBの表面への照射によって加工対象物OBの表面を加工(ピットの形成、あるいは、現像液等の後処理によりピットが形成される反応跡の形成)でき、かつ、フォーカスサーボ制御を可能とする強度を意味する。これに対して、非加工用強度とは、レーザ光源31から出射されるレーザ光の加工対象物OBの表面への照射によって加工対象物OBの表面が変化しなく(レーザ加工されない)、かつ、フォーカスサーボ制御を可能とする強度を意味する。この非加工用強度のレーザ光照射は、後述するフォーカスサーボを開始するときに行われる。   When a pulse signal is input from the pulse signal supply device 50, the laser drive circuit 70 outputs a laser drive signal set to the processing intensity, and when a DC signal is input from the pulse signal supply device 50, the laser drive circuit 70 is not processed. Outputs a laser drive signal set to a desired intensity. The processing intensity means that the surface of the workpiece OB is processed by irradiating the surface of the workpiece OB with a laser beam emitted from the laser light source 31 (pits are formed by pit formation or post-processing such as a developing solution). (Reaction traces formed) and the intensity that enables focus servo control. On the other hand, the non-processing intensity means that the surface of the processing object OB is not changed by the irradiation of the laser light emitted from the laser light source 31 onto the surface of the processing object OB (the laser processing is not performed), and It means the strength that enables focus servo control. This non-processing intensity laser beam irradiation is performed when focus servo described later is started.

パルス信号供給装置50は、レーザ駆動回路70に出力するパルス信号の情報を記憶するためのメモリ50aを内蔵している。パルス信号供給装置50は、レーザ加工を行うに際し、前もってコントローラ90からパルス信号の周期T(周波数であってもよい)とデューティ比Dyとを入力し、入力した順に周期Tとデューティ比Dyとから設定されるパルス信号情報を作成してメモリ50aに記憶する。このパルス信号情報とは、レーザ駆動回路70に出力するパルス信号(周期Tでデューティ比Dyのパルス信号)を生成できる情報であればよく、ハイレベルとローレベルの時間幅情報等で構成することができる。パルス信号供給装置50は、レーザ加工時において、コントローラ90からパルス信号出力指令を入力すると、後述する制御処理によりメモリ50aに記憶したパルス信号情報に基づいてパルス信号を生成しレーザ駆動回路70に出力する。また、コントローラ90から直流信号出力指令を入力すると、レーザ駆動回路70に直流信号を出力する。   The pulse signal supply device 50 has a built-in memory 50a for storing information of a pulse signal output to the laser driving circuit 70. When performing laser processing, the pulse signal supply device 50 inputs a pulse signal cycle T (may be a frequency) and a duty ratio Dy from the controller 90 in advance, and from the cycle T and the duty ratio Dy in the input order. The set pulse signal information is created and stored in the memory 50a. The pulse signal information only needs to be information that can generate a pulse signal (pulse signal with a cycle ratio T and a duty ratio Dy) to be output to the laser drive circuit 70. The pulse signal information includes high-level and low-level time width information and the like. Can do. When a pulse signal output command is input from the controller 90 during laser processing, the pulse signal supply device 50 generates a pulse signal based on pulse signal information stored in the memory 50a by a control process described later, and outputs the pulse signal to the laser drive circuit 70. To do. Further, when a DC signal output command is input from the controller 90, a DC signal is output to the laser driving circuit 70.

次に、レーザ光のフォーカスサーボについて説明する。レーザ光の加工対象物OBの表面からの反射光は、フォトディテクタ38に受光される。フォトディテクタ38は、分割線で区切られた4つの同一正方形状の受光素子からなる4分割受光素子にて構成され、時計回りに配置された受光領域A,B,C,Dに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号(a,b,c,d)として出力する。フォトディテクタ38は、4つの受光素子が配置された中央に反射光が集光するように固定されている。   Next, laser beam focus servo will be described. Reflected light from the surface of the workpiece OB of the laser light is received by the photodetector 38. The photodetector 38 is composed of four divided light receiving elements made up of four identical square light receiving elements separated by a dividing line, and the intensity of light incident on the light receiving areas A, B, C, and D arranged in the clockwise direction. A detection signal having a magnitude proportional to is output as a light reception signal (a, b, c, d). The photodetector 38 is fixed so that the reflected light is collected at the center where the four light receiving elements are arranged.

フォトディテクタ38から出力される受光信号(a,b,c,d)は、HF信号増幅回路61に入力される。HF信号増幅回路61は、受光信号(a,b,c,d)をそれぞれ増幅してフォーカスエラー信号生成回路62に出力する。フォーカスエラー信号生成回路62は、増幅された受光信号(a’,b’,c’,d’)を使って演算によりフォーカスエラー信号を生成する。本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いているため、(a’+c’)−(b’+d’)の演算を行い、この演算結果をフォーカスエラー信号としてフォーカスサーボ回路63に出力する。フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)は、レーザ光の焦点位置の加工対象物OBの表面からのずれ量を表している。   The received light signals (a, b, c, d) output from the photodetector 38 are input to the HF signal amplifier circuit 61. The HF signal amplification circuit 61 amplifies the received light signals (a, b, c, d) and outputs the amplified signals to the focus error signal generation circuit 62. The focus error signal generation circuit 62 generates a focus error signal by calculation using the amplified light reception signals (a ′, b ′, c ′, d ′). In this embodiment, since the focus servo control by the astigmatism method is used, the calculation of (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) is performed, and the calculation result is used as a focus error signal, and the focus servo circuit 63 Output to. The focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) represents the amount of deviation of the focal position of the laser beam from the surface of the workpiece OB.

フォーカスサーボ回路63は、コントローラ90により作動制御され、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路64に出力する。ドライブ回路64は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ39を駆動制御して、対物レンズ35をレーザ光の光軸方向に変位させる。この場合、フォーカスエラー信号(a’+c’)−(b’+d’)の値が常に一定値(例えば、ゼロ)となるようにフォーカスサーボ信号を生成することにより、加工対象物OBの表面にレーザ光を集光させ続けることができる。   The focus servo circuit 63 is controlled in operation by the controller 90, generates a focus servo signal based on the focus error signal, and outputs the focus servo signal to the drive circuit 64. The drive circuit 64 controls the focus actuator 39 according to the focus servo signal to displace the objective lens 35 in the optical axis direction of the laser light. In this case, by generating a focus servo signal so that the value of the focus error signal (a ′ + c ′) − (b ′ + d ′) is always a constant value (for example, zero), the surface of the object OB is processed. The laser beam can be continuously collected.

コントローラ90は、CPU、ROM、RAMを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ90には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置91と、作業者に対して検査結果や作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置92とが接続されている。   The controller 90 is an electronic control device including a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, a storage device such as a hard disk and a nonvolatile memory, an input / output interface, and the like. Connected to the controller 90 are an input device 91 for an operator to instruct various parameters, processing, and the like, and a display device 92 for visually informing the operator of inspection results, operating conditions, and the like. .

レーザ加工を行うに際して、作業者は、入力装置91を使ってレーザ加工条件として次の値を入力する。尚、入力装置91からの入力に代えて、コントローラ90のメモリ内に記憶した値を読み出すようにしてもよい。
線速度:F
初期半径位置:Rf
周方向ピット間隔:Bwt
半径方向ピット間隔:Bwr
終了半径位置:Re
デューティ比:Dy
When performing laser processing, the operator uses the input device 91 to input the following values as laser processing conditions. Instead of the input from the input device 91, a value stored in the memory of the controller 90 may be read out.
Linear velocity: F
Initial radius position: Rf
Circumferential pit interval: Bwt
Radial pit interval: Bwr
End radius position: Re
Duty ratio: Dy

本実施形態のレーザ加工装置1においては、後述するように、加工対象物OBをセットしたテーブル21を回転させながら半径方向に送り移動させている状態で、加工ヘッド30のレーザ光源31からレーザ光を断続的に照射することにより加工対象物OBの表面に複数の超微細ピットを渦巻状に加工形成していくものである。従って、線速度Fは、レーザスポット(照射位置)が加工対象物OBの表面を円周方向に移動する速度である。また、初期半径位置Rfは、レーザ加工を開始するときのレーザスポットのテーブル21の回転中心からの距離である。周方向ピット間隔Bwtは、円周方向にピットを形成する間隔である。半径方向ピット間隔Bwrは、微細ピットの半径方向の間隔、つまり、レーザスポットが加工対象物OB表面を1周分だけ移動したときのレーザスポットの半径方向移動量である。また、終了半径位置Reは、レーザ加工を終了するときのレーザスポットのテーブル21の回転中心からの距離である。また、デューティ比Dyは、パルス信号供給装置50からレーザ駆動回路70に出力するパルス信号のデューティ比である。 In the laser processing apparatus 1 of the present embodiment, as will be described later, the laser beam is emitted from the laser light source 31 of the processing head 30 in a state where the table 21 on which the processing object OB is set is rotated and moved in the radial direction. Are formed by spirally forming a plurality of ultrafine pits on the surface of the workpiece OB. Therefore, the linear velocity F is a velocity at which the laser spot (irradiation position) moves on the surface of the workpiece OB in the circumferential direction. The initial radius position Rf is the distance from the rotation center of the table 21 of the laser spot when laser processing is started. The circumferential pit interval Bwt is an interval for forming pits in the circumferential direction. The radial pit interval Bwr is the distance between the fine pits in the radial direction, that is, the amount of movement of the laser spot in the radial direction when the laser spot moves on the surface of the workpiece OB by one round. The end radius position Re is a distance from the rotation center of the table 21 of the laser spot when the laser processing is ended. The duty ratio Dy is a duty ratio of a pulse signal output from the pulse signal supply device 50 to the laser driving circuit 70.

作業者は、レーザ加工条件を入力すると、続いて、入力装置91を使って、コントローラ90に対してパルス信号作成ルーチンの開始を指示する。図2は、パルス信号作成ルーチンを表すフローチャートである。このパルス信号作成ルーチンは、コントローラ90のROM内に制御プログラムとして記憶されており、ステップS100にて開始される。   When the operator inputs the laser processing conditions, the operator uses the input device 91 to instruct the controller 90 to start a pulse signal creation routine. FIG. 2 is a flowchart showing a pulse signal creation routine. This pulse signal generation routine is stored as a control program in the ROM of the controller 90, and is started in step S100.

パルス信号作成ルーチンが開始されると、コントローラ90は、ステップS102において、変数nの値を「0」にセットする。続いて、ステップS104において、次式により整数値Nを計算する。
N=INT[2π・{Rf+(n+1/2)・Bwr}/Bwt]
ここでINT[ ]は、[ ]内の計算式の解の小数点以下を切り捨てた数値を意味するものとする。従って、この整数値Nは、2π・{Rf+(n+1/2)・Bwr}/Bwtの小数点以下を切り捨てた数値である。つまり、ステップS104においては、テーブル21が1回転するあいだに、レーザスポット(照射位置)が加工対象物OBの表面を移動する距離を周方向ピット間隔Bwtで除算し、その解の小数点以下を切り捨てた整数値を求める処理である。これにより、テーブル21が1回転するあいだに加工対象物OBに形成すべきピット数(または、ピットの間隔の数)が求められる。ここで、半径方向ピット間隔Bwrに(n+1/2)を乗じているのは、レーザスポットが加工対象物OBの表面を渦巻状に移動するためである。つまり、テーブル21が1回転してレーザスポットの半径位置がRf+n・BwrからRf+(n+1)・Bwrになるまでにレーザスポットの移動する距離は、その中間半径位置における円周長2π・{Rf+(n+1/2)・Bwrに相当するからである。以下、整数値Nをピット数Nと呼ぶ。
When the pulse signal generation routine is started, the controller 90 sets the value of the variable n to “0” in step S102. Subsequently, in step S104, an integer value N is calculated by the following equation.
N = INT [2π · {Rf + (n + ½) · Bwr} / Bwt]
Here, INT [] means a numerical value obtained by rounding down the decimal point of the solution of the calculation formula in []. Therefore, this integer value N is a numerical value obtained by rounding down the decimal part of 2π · {Rf + (n + ½) · Bwr} / Bwt. That is, in step S104, while the table 21 rotates once, the distance that the laser spot (irradiation position) moves on the surface of the workpiece OB is divided by the circumferential pit interval Bwt, and the decimal part of the solution is rounded down. This is a process for obtaining the integer value. Thus, the number of pits (or the number of pit intervals) to be formed on the workpiece OB during one rotation of the table 21 is obtained. Here, the reason why the radial pit interval Bwr is multiplied by (n + 1/2) is that the laser spot moves spirally on the surface of the workpiece OB. That is, the distance that the laser spot moves until the table 21 rotates once and the radial position of the laser spot changes from Rf + n · Bwr to Rf + (n + 1) · Bwr is the circumferential length 2π · {Rf + ( This is because it corresponds to (n + 1/2) · Bwr. Hereinafter, the integer value N is referred to as the pit number N.

続いて、コントローラ90は、ステップS106において、次式により周方向ピット間隔Bwt(n)を計算する。
Bwt(n)=2π・{Rf+(n+1/2)・Bwr}/N
この計算は、テーブル21が1回転するあいだのレーザスポットの移動距離をピット数Nで除算した円周方向のピット間隔Bwt(n)を取得するものである。つまり、作業者が入力した周方向ピット間隔Bwtを補正した周方向ピット間隔Bwt(n)を算出する。これにより、テーブル21が1回転するあいだのレーザスポットの移動距離をピット間隔Bwt(n)で除算したとき余りが無い(無視できるほど小さい)ようになり、テーブル21が丁度1回転した位置でパルス信号波形の位相が同じになる。以下、この周方向ピット間隔Bwt(n)を補正周方向ピット間隔Bwt(n)と呼ぶ。
Subsequently, in step S106, the controller 90 calculates the circumferential pit interval Bwt (n) by the following equation.
Bwt (n) = 2π · {Rf + (n + ½) · Bwr} / N
This calculation is to obtain a circumferential pit interval Bwt (n) obtained by dividing the moving distance of the laser spot during one rotation of the table 21 by the number of pits N. That is, the circumferential pit interval Bwt (n) obtained by correcting the circumferential pit interval Bwt input by the operator is calculated. As a result, when the distance of movement of the laser spot during one rotation of the table 21 is divided by the pit interval Bwt (n), there is no remainder (so small that it can be ignored). The phase of the signal waveform is the same. Hereinafter, this circumferential pit interval Bwt (n) is referred to as a corrected circumferential pit interval Bwt (n).

続いて、コントローラ90は、ステップS108において、作業者が入力設定した周方向ピット間隔Bwtと、ステップS106により計算した補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差が許容限界内に収まっているか否かを判断する。ここでは、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差の絶対値|Bwt−Bwt(n)|を周方向ピット間隔Bwtで除算して得られた値が許容値Dよりも小さいか否かを判断する。   Subsequently, in step S108, the controller 90 determines whether or not the difference between the circumferential pit interval Bwt input and set by the operator and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) calculated in step S106 is within an allowable limit. Determine whether. Here, the value obtained by dividing the absolute value | Bwt−Bwt (n) | of the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) by the circumferential pit interval Bwt is an allowable value D. Or less.

ピット数Nが設定された直後においては、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差が許容限界内に収まっているため、ステップS108の判断は「Yes」となり、コントローラ90は、その処理をステップS110に進める。コントローラ90は、ステップS110において、補正周方向ピット間隔Bwt(n)を線速度Fで除算することによりパルス信号周期T(n)を求める。続いて、コントローラ90は、ステップS112において、パルス信号供給装置50に対して、パルス信号周期T(n)と作業者が入力設定したデューティ比Dyとを出力する。これにより、パルス信号供給装置50は、パルス信号周期T(n)とデューティ比Dyとに基づいて、パルス信号P(n)を表すパルス信号情報を作成しメモリ50aに記憶する。   Immediately after the number of pits N is set, the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) is within the allowable limit, so the determination in step S108 is “Yes”, and the controller 90 advances the process to step S110. In step S110, the controller 90 calculates the pulse signal period T (n) by dividing the corrected circumferential pit interval Bwt (n) by the linear velocity F. Subsequently, in Step S112, the controller 90 outputs the pulse signal cycle T (n) and the duty ratio Dy set by the operator to the pulse signal supply device 50. Accordingly, the pulse signal supply device 50 creates pulse signal information representing the pulse signal P (n) based on the pulse signal cycle T (n) and the duty ratio Dy, and stores the pulse signal information in the memory 50a.

続いて、コントローラ90は、ステップS114において、変数nを値「1」だけインクリメントし、続くステップS116において、半径位置(Rf+n・Bwr)が終了半径位置Reを越えていないことを確認して、その処理をステップS106に戻す。従って、この場合は、初期半径位置Rfから半径方向ピット間隔Bwrだけ外側位置からスタートする第2周目の円周長(レーザスポットが渦巻状に移動する2周目の距離)をピット数Nで除算した値を補正周方向ピット間隔Bwt(n)として計算する。1周目と2周目とでピット数Nが同じであり、かつ、テーブル21が丁度1回転した位置でパルス信号波形の位相が同じになるように補正周方向ピット間隔Bwt(n)が計算されることから、テーブル21の回転中心を起点とした線上に1周目と2周目のピットが揃うことになる。 Subsequently, the controller 90 increments the variable n by the value “1” in step S114, and in the subsequent step S116, confirms that the radius position (Rf + n · Bwr) does not exceed the end radius position Re. The process returns to step S106. Accordingly, in this case, the circumferential length of the second circumference starting from the outer position by the radial pit interval Bwr from the initial radial position Rf (the distance of the second circumference in which the laser spot moves in a spiral shape ) is the number of pits N The divided value is calculated as a corrected circumferential pit interval Bwt (n). The corrected circumferential pit interval Bwt (n) is calculated so that the number of pits N is the same in the first and second laps, and the phase of the pulse signal waveform is the same at the position where the table 21 has just made one rotation. Therefore, the first and second pits are aligned on the line starting from the rotation center of the table 21.

こうした処理を繰り返し、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差が許容限界内であれば、同じピット数Nに対する補正周方向ピット間隔Bwt(n)が計算され、それに応じたパルス信号周期T(n)とデューティ比Dy(一定)とがパルス信号供給装置50に逐次出力される。変数nの値が増加していくと、レーザスポットの半径位置が増加し、補正周方向ピット間隔Bwt(n)も増加する。これにより、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差が次第に大きくなる。そして、ステップS108において、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差が許容限界を超えたと判断されると、コントローラ90は、その処理をステップS104に進める。従って、半径位置に応じた新たなピット数Nが計算される。そして、ステップS106において、この新たなピット数Nに応じた補正周方向ピット間隔Bwt(n)が計算される。   By repeating such processing, if the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) is within the allowable limit, the corrected circumferential pit interval Bwt (n) for the same number of pits N is calculated. The corresponding pulse signal period T (n) and duty ratio Dy (constant) are sequentially output to the pulse signal supply device 50. As the value of the variable n increases, the radial position of the laser spot increases and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) also increases. As a result, the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) gradually increases. If it is determined in step S108 that the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) exceeds the allowable limit, the controller 90 advances the process to step S104. Therefore, a new pit number N corresponding to the radial position is calculated. In step S106, a corrected circumferential pit interval Bwt (n) corresponding to the new pit number N is calculated.

ピット数Nが変更された半径位置においては、テーブル21の回転中心を起点とした線上にピットが揃わないが、加工対象物OB全体からすれば、ほんの一部に過ぎないため、その影響は殆どない。また、半径位置に応じてピット数を変更することにより、半径位置における周方向ピット間隔の変化を微小にすることができる。   At the radial position where the number of pits N has been changed, the pits are not aligned on the line starting from the rotation center of the table 21, but since the entire workpiece OB is only a part, the influence is almost not. Absent. Further, by changing the number of pits according to the radial position, the change in the circumferential pit interval at the radial position can be made minute.

こうした処理を繰り返し、ステップS116において、半径位置(Rf+n・Bwr)が終了半径位置Reを越えると、コントローラ90は、ステップS118にてパルス信号作成ルーチンを終了する。コントローラ90は、このパルス信号作成ルーチンの実行により、パルス信号供給装置50に対して、半径位置ごとのパルス信号周期T(n)とデューティ比Dyとを出力する。そして、パルス信号供給装置50は、半径位置ごとにパルス信号情報を作成し、作成したパルス信号情報をメモリ50aに記憶する。   When such a process is repeated and the radius position (Rf + n · Bwr) exceeds the end radius position Re in step S116, the controller 90 ends the pulse signal generation routine in step S118. The controller 90 outputs a pulse signal cycle T (n) and a duty ratio Dy for each radial position to the pulse signal supply device 50 by executing this pulse signal generation routine. Then, the pulse signal supply device 50 creates pulse signal information for each radial position, and stores the created pulse signal information in the memory 50a.

本実施形態においては、テーブル21が1回転するあいだに1回だけエンコーダ22aからインデックス信号が出力される構成であるため、基準回転位置が検出されてから次の基準回転位置が検出されるまでのあいだとなるレーザ光の照射位置移動区間は、レーザ光の照射軌跡における1周分の周長となる。そこで、パルス信号作成ルーチンにおいては、照射位置移動区間ごとに、その照射位置の移動距離である円周長を周方向ピット間隔Bwtで除算したときに余りが生じないように、補正周方向ピット間隔Bwt(n)を算出する。この場合、変数nは、最も内側の周における半径位置をn=0として、その位置から何周目にあたるかを表している。これにより、テーブル21の回転中心を起点とした線上にピットを配置することができる。   In the present embodiment, since the index signal is output from the encoder 22a only once during one rotation of the table 21, the time from when the reference rotation position is detected until the next reference rotation position is detected. The interval between the laser beam irradiation position movements is the circumference of one round of the laser beam irradiation locus. Therefore, in the pulse signal creation routine, for each irradiation position movement section, the corrected circumferential pit interval is set so that no remainder is generated when the circumferential length, which is the movement distance of the irradiation position, is divided by the circumferential pit interval Bwt. Bwt (n) is calculated. In this case, the variable n represents the number of rounds from the position where n = 0 as the radial position in the innermost circumference. Thereby, pits can be arranged on a line starting from the rotation center of the table 21.

図5は、パルス信号作成ルーチンの実行により計算された実際の数値を表した表である。左の行から、変数n、半径位置(mm)、照射位置移動区間(1周分)の移動距離(mm)、ピット数N(個)、補正周方向ピット間隔Bwt(n)(nm)を表す。この例においては、
初期半径位置Rf=30mm
周方向ピット間隔Bwt=400nm
半径方向ピット間隔Bwr=400nm
としている。
この場合、ピットを正方形の頂点位置に均等に配置(方眼紙の交点配置)するために、周方向ピット間隔Bwtと半径方向ピット間隔Bwrとを等しくしている。
FIG. 5 is a table showing actual numerical values calculated by executing the pulse signal generation routine. From the left line, the variable n, the radial position (mm), the movement distance (mm) of the irradiation position movement section (one turn), the number of pits N (pieces), and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) (nm) To express. In this example,
Initial radius position Rf = 30mm
Circumferential pit spacing Bwt = 400 nm
Radial pit spacing Bwr = 400nm
It is said.
In this case, the circumferential pit interval Bwt and the radial pit interval Bwr are made equal in order to evenly arrange the pits at the positions of the apexes of the square (intersection of the graph paper).

この図5に示した例においては、周方向ピット間隔Bwtと補正周方向ピット間隔Bwt(n)との差の許容限界を0.1%(0.4nm)に設定している。従って、変数nがn=74からn=75に変わるとき、n=150からn=151に変わるとき、n=226からn=227に変わるときなどにおいて、ピット数Nが変更される。ピット数Nが変更された半径位置においては、テーブル21の回転中心を起点とした線上にピットが揃わないが、この例からわかるように、全体の中のほんの一部に過ぎないため、LEDの基板の作成にあたっては問題とならない。   In the example shown in FIG. 5, the allowable limit of the difference between the circumferential pit interval Bwt and the corrected circumferential pit interval Bwt (n) is set to 0.1% (0.4 nm). Therefore, when the variable n changes from n = 74 to n = 75, when n = 150 changes to n = 151, when n = 226 changes to n = 227, the number of pits N is changed. At the radial position where the number of pits N is changed, the pits are not aligned on the line starting from the rotation center of the table 21, but as can be seen from this example, it is only a part of the whole, so There is no problem in creating the substrate.

次に、レーザ加工について説明する。作業者は、加工対象物OBをテーブル21にセットし、入力装置91を使って、コントローラ90に対してレーザ加工開始ルーチンの開始を指示する。図3は、レーザ加工制御ルーチンを表すフローチャートである。レーザ加工制御ルーチンは、コントローラ90のROM内に制御プログラムとして記憶されており、ステップS200にて開始される。   Next, laser processing will be described. The operator sets the workpiece OB on the table 21 and uses the input device 91 to instruct the controller 90 to start the laser machining start routine. FIG. 3 is a flowchart showing a laser processing control routine. The laser processing control routine is stored as a control program in the ROM of the controller 90, and is started in step S200.

レーザ加工制御ルーチンが開始されると、コントローラ90は、まず、ステップS202において、スピンドルモータ制御回路53に対して、回転開始指令を出力する。コントローラ90は、回転指令を出力するにあたって、半径位置検出回路52により検出される半径位置を表す信号を入力し、レーザスポットの半径位置における線速度が指定された線速度Fとなるようなスピンドルモータ22の回転速度を計算し、その計算した回転速度をスピンドルモータ制御回路53に対して出力する。スピンドルモータ制御回路53は、エンコーダ22aからの回転検出用パルス列信号(A相信号,B相信号)を用いてスピンドルモータ22の回転速度を計算し、この計算した回転速度がコントローラ90から入力した回転速度と等しくなるようにスピンドルモータ22の回転制御を開始する。尚、コントローラ90は、回転開始指示を出力した後は、本ルーチンとは別の割り込みルーチンにより、半径位置に応じたスピンドルモータ22の回転速度の計算を繰り返し、その都度、計算した回転速度をスピンドルモータ制御回路53に出力する。   When the laser processing control routine is started, the controller 90 first outputs a rotation start command to the spindle motor control circuit 53 in step S202. The controller 90 inputs a signal representing the radial position detected by the radial position detection circuit 52 when outputting the rotation command, and the spindle motor is such that the linear velocity at the radial position of the laser spot becomes the designated linear velocity F. 22 is calculated, and the calculated rotation speed is output to the spindle motor control circuit 53. The spindle motor control circuit 53 calculates the rotation speed of the spindle motor 22 using the rotation detection pulse train signal (A-phase signal, B-phase signal) from the encoder 22a, and the calculated rotation speed is the rotation input from the controller 90. The rotation control of the spindle motor 22 is started so as to be equal to the speed. After outputting the rotation start instruction, the controller 90 repeats the calculation of the rotation speed of the spindle motor 22 according to the radial position by an interrupt routine different from this routine, and the calculated rotation speed is converted to the spindle each time. Output to the motor control circuit 53.

続いて、コントローラ90は、ステップS204において、フィードモータ制御回路54に対して初期半径位置への移動指令を出力する。初期半径位置とは、作業者が予め入力した初期半径位置Rfである。フィードモータ制御回路54は、この移動指令により、半径位置検出回路52によって検出された半径位置を入力しながら、レーザ光の照射位置が初期半径位置Rfに一致するまで、フィードモータ23の回転を制御してテーブル21を移動する。半径位置検出回路52によって検出された半径位置が初期半径位置Rfに等しくなると、フィードモータ制御回路54はフィードモータ23の回転を停止する。   Subsequently, the controller 90 outputs a movement command to the initial radius position to the feed motor control circuit 54 in step S204. The initial radius position is an initial radius position Rf input in advance by the operator. The feed motor control circuit 54 controls the rotation of the feed motor 23 until the irradiation position of the laser beam coincides with the initial radial position Rf while inputting the radial position detected by the radial position detection circuit 52 according to this movement command. The table 21 is moved. When the radial position detected by the radial position detection circuit 52 becomes equal to the initial radial position Rf, the feed motor control circuit 54 stops the rotation of the feed motor 23.

コントローラ90は、ステップS204において移動指令を出力すると、ステップS206において、半径位置検出回路52から半径位置を入力し、半径位置が初期半径位置Rfとなるまで待つ。そして、テーブル21が初期半径位置Rfにまで移動したことを確認すると(S206:Yes)、ステップS208において、レーザ駆動回路70に対して駆動開始指令を出力するとともにパルス信号供給装置50に直流信号出力の開始指令を出力する。これにより、レーザ駆動回路70は、非加工用強度に設定された連続したレーザ駆動信号をレーザ光源31に出力する。レーザ光源31は、レーザ駆動回路70から出力された駆動信号により駆動されて、非加工用レーザ光を出射する。これにより加工対象物OBの表面に非加工用レーザ光の光スポットが形成され、この光スポットの反射光がフォトディテクタ38によって検出される。この場合、加工対象物OBは、非加工用レーザ光の照射によっては加工されない。   When the controller 90 outputs a movement command in step S204, in step S206, the controller 90 inputs the radius position from the radius position detection circuit 52 and waits until the radius position becomes the initial radius position Rf. When it is confirmed that the table 21 has moved to the initial radius position Rf (S206: Yes), a drive start command is output to the laser drive circuit 70 and a DC signal is output to the pulse signal supply device 50 in step S208. The start command is output. As a result, the laser drive circuit 70 outputs a continuous laser drive signal set to the non-processing intensity to the laser light source 31. The laser light source 31 is driven by the drive signal output from the laser drive circuit 70 and emits non-processing laser light. As a result, a light spot of non-machining laser light is formed on the surface of the workpiece OB, and the reflected light of this light spot is detected by the photodetector 38. In this case, the processing object OB is not processed by the irradiation of the non-processing laser beam.

続いて、コントローラ90は、ステップS210において、フォーカスサーボ回路63と図示していないフォーカスアクチュエータ39を駆動する回路とS字検出回路とに対して、フォーカスサーボの開始指令を出力する。これにより、レーザ光の焦点位置がレーザ光の光軸方向に移動し、レーザ光の焦点位置が加工対象物OBの表面に一致したタイミングでフォーカスサーボが開始される。そして、レーザ光の焦点位置が加工対象物OBの表面に一致するように、対物レンズ35がレーザ光の光軸方向に駆動制御される。   Subsequently, in step S210, the controller 90 outputs a focus servo start command to the focus servo circuit 63, a circuit that drives the focus actuator 39 (not shown), and the S-shaped detection circuit. Thereby, the focus position of the laser beam moves in the optical axis direction of the laser beam, and the focus servo is started at the timing when the focus position of the laser beam coincides with the surface of the workpiece OB. Then, the objective lens 35 is driven and controlled in the optical axis direction of the laser light so that the focal position of the laser light coincides with the surface of the workpiece OB.

続いて、コントローラ90は、ステップS212において、エンコーダ22aからスピンドルモータ22の回転を表す回転信号を読み込み、インデックス信号が入力されるまで待機する。このインデックス信号は、テーブル21の回転位置が基準回転位置に来るごとにエンコーダ22aから出力される信号、つまり、テーブル21が1回転するあいだに1度だけ基準回転位置において出力される信号である。   Subsequently, in step S212, the controller 90 reads a rotation signal indicating the rotation of the spindle motor 22 from the encoder 22a, and waits until an index signal is input. This index signal is a signal output from the encoder 22a every time the rotation position of the table 21 reaches the reference rotation position, that is, a signal output at the reference rotation position only once while the table 21 rotates once.

コントローラ90は、ステップS212においてインデックス信号が入力されたことを検出すると、ステップS214において、パルス信号供給装置50に対してパルス信号出力の開始指令を出力し、ステップS216において、フィードモータ制御回路54に対して半径方向移動開始の指令を出力する。パルス信号供給装置50は、コントローラ90の出力したパルス信号出力開始指令を入力すると、メモリ50aに記憶したパルス信号情報に従ってレーザ駆動回路70にパルス信号P(n)を出力する。これにより、レーザ光源31から加工用強度のレーザ光が断続的に出射される。このとき同時に、フィードモータ23がフィードモータ制御回路54により駆動されテーブル21も半径方向に移動する。   When the controller 90 detects that the index signal is input in step S212, the controller 90 outputs a pulse signal output start command to the pulse signal supply device 50 in step S214, and in step S216, the controller 90 outputs to the feed motor control circuit 54. In response, a command to start moving in the radial direction is output. When receiving the pulse signal output start command output from the controller 90, the pulse signal supply device 50 outputs the pulse signal P (n) to the laser driving circuit 70 in accordance with the pulse signal information stored in the memory 50a. As a result, laser light having a processing intensity is intermittently emitted from the laser light source 31. At the same time, the feed motor 23 is driven by the feed motor control circuit 54 and the table 21 also moves in the radial direction.

コントローラ90は、半径方向の移動指令を出力するにあたって、半径位置検出回路52により検出される半径位置を表す信号を入力し、その半径位置と線速度Fとに基づいて、テーブル21が1回転したときのテーブル21の半径方向の移動距離が半径方向ピット間隔Bwrとなる移動速度を計算し、その計算した移動速度に相当する回転速度をフィードモータ制御回路54に出力する。フィードモータ制御回路54は、エンコーダ23aから出力される回転検出用パルス列信号を用いてフィードモータ23の回転速度を計算し、この計算した回転速度がコントローラ90から入力した回転速度と等しくなるようにフィードモータ23の回転制御を開始する。尚、コントローラ90は、ステップS216において半径方向への移動指示を出力した後は、本ルーチンとは別の割り込みルーチンにより、フィードモータ23の回転速度の計算を繰り返し、その都度、計算した回転速度をフィードモータ制御回路54に出力する。   When the controller 90 outputs a movement command in the radial direction, the controller 90 inputs a signal indicating the radial position detected by the radial position detection circuit 52, and the table 21 rotates once based on the radial position and the linear velocity F. Then, the moving speed at which the moving distance in the radial direction of the table 21 becomes the radial pit interval Bwr is calculated, and the rotation speed corresponding to the calculated moving speed is output to the feed motor control circuit 54. The feed motor control circuit 54 calculates the rotation speed of the feed motor 23 using the rotation detection pulse train signal output from the encoder 23a, and feeds the calculated rotation speed to be equal to the rotation speed input from the controller 90. The rotation control of the motor 23 is started. The controller 90 repeats the calculation of the rotation speed of the feed motor 23 by an interrupt routine different from this routine after outputting the radial movement instruction in step S216, and each time the calculated rotation speed is calculated. Output to the feed motor control circuit 54.

ここで、ステップS214により開始されるパルス信号供給装置50の処理について、図4を用いて説明する。図4は、パルス信号供給装置50が実施するパルス信号出力制御ルーチンを表すフローチャートである。パルス信号供給装置50は、例えば、マイクロコンピュータを主要部として備え、パルス信号出力制御ルーチンをROM内に制御プログラムとして記憶している。   Here, the processing of the pulse signal supply device 50 started in step S214 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a pulse signal output control routine executed by the pulse signal supply device 50. The pulse signal supply device 50 includes, for example, a microcomputer as a main part, and stores a pulse signal output control routine in the ROM as a control program.

パルス信号供給装置50は、コントローラ90からパルス信号の出力開始指令を入力すると、パルス信号出力制御ルーチンをステップS300にて開始する。パルス信号供給装置50は、まず、ステップS302において、変数nの値を「0」にセットする。続いて、ステップS304において、パルス信号P(n)をレーザ駆動回路70に出力する。このパルス信号P(n)は、上述したパルス信号作成ルーチンによりメモリ50aに記憶したパルス信号情報に基づいて出力される。従って、コントローラ90から指定されたパルス信号周期T(n)とデューティ比Dyとが得られるパルス信号(パルス列信号)が出力される。これにより、レーザ光源31から加工用強度のレーザ光がパルス信号P(n)と同期して断続的に出射される。   When the pulse signal output device 50 receives a pulse signal output start command from the controller 90, the pulse signal supply device 50 starts a pulse signal output control routine in step S300. First, in step S302, the pulse signal supply device 50 sets the value of the variable n to “0”. Subsequently, in step S <b> 304, the pulse signal P (n) is output to the laser driving circuit 70. The pulse signal P (n) is output based on the pulse signal information stored in the memory 50a by the above-described pulse signal creation routine. Accordingly, the controller 90 outputs a pulse signal (pulse train signal) from which the designated pulse signal cycle T (n) and the duty ratio Dy are obtained. As a result, laser light having a processing intensity is intermittently emitted from the laser light source 31 in synchronization with the pulse signal P (n).

続いて、パルス信号供給装置50は、ステップS306において、変数nを値「1」だけインクリメントし、続くステップS308において、エンコーダ22aからインデックス信号を入力したか否かを判断する。インデックス信号を入力していないあいだは、ステップS310において、コントローラ90から停止指令を入力したか否かを判断し、停止指令を入力していなければ、その処理をステップS308に戻す。この間、パルス信号供給装置50は、パルス信号をレーザ駆動回路70に出力し続けている。そして、エンコーダ22aからインデックス信号を入力すると(S308:Yes)、その処理をステップS304に戻す。従って、パルス信号供給装置50は、1本外側の円周に対応するパルス信号周期T(n)に切り替えてパルス信号をレーザ駆動回路70に出力するようになる。   Subsequently, in step S306, the pulse signal supply device 50 increments the variable n by the value “1”, and in the subsequent step S308, determines whether or not the index signal is input from the encoder 22a. While the index signal is not input, it is determined in step S310 whether or not a stop command is input from the controller 90. If no stop command is input, the process returns to step S308. During this time, the pulse signal supply device 50 continues to output the pulse signal to the laser drive circuit 70. When an index signal is input from the encoder 22a (S308: Yes), the process returns to step S304. Accordingly, the pulse signal supply device 50 switches to the pulse signal period T (n) corresponding to the outer circumference of the one and outputs the pulse signal to the laser driving circuit 70.

こうして、パルス信号供給装置50は、テーブル21が1回転してインデックス信号を入力するたびに、レーザ駆動回路70に出力しているパルス信号を新しい周期のものに切り替える。これにより、加工対象物OBの表面には、図7(b)に示すように、ピットPが正方形の頂点位置となる配置で形成されていく。   Thus, each time the table 21 rotates once and the index signal is input, the pulse signal supply device 50 switches the pulse signal output to the laser driving circuit 70 to a new cycle. Thereby, as shown in FIG.7 (b), the pit P is formed in the arrangement | positioning used as the vertex position of a square on the surface of the workpiece OB.

図3のレーザ加工制御ルーチンの説明に戻る。コントローラ90は、ステップS214,S216によりレーザ加工を開始すると、続いて、ステップS218において、半径位置検出回路52により検出される半径位置が終了半径位置Re以上となったか否かを判断する。終了半径位置Reは、作業者がレーザ加工条件として予め入力設定した値である。ステップS218の処理は、半径位置が終了半径位置Re以上となるまで繰り返される。従って、この間は、パルス信号供給装置50からパルス信号が出力され加工対象物OBのレーザ加工が継続される。   Returning to the explanation of the laser processing control routine of FIG. When the laser processing is started in steps S214 and S216, the controller 90 subsequently determines in step S218 whether or not the radial position detected by the radial position detection circuit 52 is equal to or greater than the end radial position Re. The end radius position Re is a value input and set in advance by the operator as a laser processing condition. The process of step S218 is repeated until the radius position becomes equal to or greater than the end radius position Re. Accordingly, during this period, a pulse signal is output from the pulse signal supply device 50, and laser processing of the workpiece OB is continued.

レーザ加工が進んで、半径位置検出回路52により検出される半径位置が終了半径位置Re以上となると(S218:Yes)、コントローラ90は、ステップS220において、フォーカスサーボ回路63に作動停止指令を出力して、フォーカスサーボ回路63によるフォーカスサーボ制御を停止させる。続いて、コントローラ90は、ステップS222において、レーザ駆動回路70に対してレーザ光の照射停止指令を出力する。また、同時に、パルス信号供給装置50に対してパルス信号の出力停止指令を出力する。   When the laser processing advances and the radius position detected by the radius position detection circuit 52 becomes equal to or greater than the end radius position Re (S218: Yes), the controller 90 outputs an operation stop command to the focus servo circuit 63 in step S220. Thus, the focus servo control by the focus servo circuit 63 is stopped. Subsequently, the controller 90 outputs a laser beam irradiation stop command to the laser driving circuit 70 in step S222. At the same time, a pulse signal output stop command is output to the pulse signal supply device 50.

パルス信号供給装置50は、パルス信号の出力停止指令を入力すると、図4のパルス信号出力制御ルーチンにおけるステップS310の判断が「Yes」となり、ステップS312において、パルス信号P(n)の出力を停止し、ステップS314にてパルス信号出力制御ルーチンを終了する。   When the pulse signal supply device 50 receives a pulse signal output stop command, the determination in step S310 in the pulse signal output control routine of FIG. 4 is “Yes”, and in step S312, the output of the pulse signal P (n) is stopped. In step S314, the pulse signal output control routine is terminated.

こうしてパルス信号の出力を停止すると、コントローラ90は、ステップS224において、フィードモータ制御回路54に対して半径方向への移動停止指令を出力する。これによりフィードモータ制御回路54は、フィードモータ23を停止させる。続いて、コントローラ90は、ステップS226において、スピンドルモータ制御回路53に対して回転停止指令を出力する。これにより、スピンドルモータ制御回路53は、スピンドルモータ22の回転を停止させる。そして、コントローラ90は、ステップS228にてレーザ加工制御ルーチンを終了する。   When the output of the pulse signal is stopped in this way, the controller 90 outputs a radial movement stop command to the feed motor control circuit 54 in step S224. As a result, the feed motor control circuit 54 stops the feed motor 23. Subsequently, the controller 90 outputs a rotation stop command to the spindle motor control circuit 53 in step S226. As a result, the spindle motor control circuit 53 stops the rotation of the spindle motor 22. And the controller 90 complete | finishes a laser processing control routine in step S228.

ここで、パルス信号供給装置50から出力するパルス信号について補足説明する。パルス信号供給装置50は、インデックス信号が入力したタイミングでパルス信号を切り替えるが、このパルス信号は、図6(a)に示すように、インデックス信号が入力した時点から、パルス信号におけるローレベルの幅WL(時間)の1/2程度の時間が経過してからハイレベルとなるように設定されている。以下、この理由について説明する。   Here, the pulse signal output from the pulse signal supply device 50 will be supplementarily described. The pulse signal supply device 50 switches the pulse signal at the timing at which the index signal is input. As shown in FIG. 6A, this pulse signal has a low level width in the pulse signal from the time when the index signal is input. It is set to become a high level after a time of about 1/2 of WL (time) has elapsed. Hereinafter, this reason will be described.

計算上においては、インデックス信号が入力する前のパルス信号と、インデックス信号が入力した後のパルス信号とは、インデックス信号が入力したタイミングでは、位相が一致しているはずである。しかし、位相は、回転ジッタによりある程度ずれる。このため、仮に、インデックス信号が入力したタイミングでハイレベルから始まる信号を出力すると、インデックス信号が入力する前のパルス信号の位相が進んでいた場合、インデックス信号が入力する直前もハイレベルの状態となる。従って、インデックス信号が入力したタイミングの前後でハイレベル状態が連続してしまい、図6(b)に示すように、ピットPの形状が崩れてしまう。   In calculation, the pulse signal before the index signal is input and the pulse signal after the index signal is input should have the same phase at the timing when the index signal is input. However, the phase shifts to some extent due to rotational jitter. For this reason, if a signal starting from a high level is output at the timing when the index signal is input, and the phase of the pulse signal before the index signal is input is advanced, the state of the high level is also maintained immediately before the index signal is input. Become. Therefore, the high level state continues before and after the timing when the index signal is input, and the shape of the pit P is destroyed as shown in FIG.

そこで、本実施形態においては、このような回転ジッタによる位相ずれが生じてもピットの形状が崩れることがないように、インデックス信号が入力した時点から、ローレベルの幅WL(時間)の1/2程度の時間が経過してからハイレベルとなるパルス信号を出力する。尚、この時間の設定にあたっては、ローレベルの時間より短ければ、位相のずれの範囲を確認した上で適宜変更することもできる。   Therefore, in this embodiment, 1 / of the low level width WL (time) from the time when the index signal is input so that the shape of the pit does not collapse even if such a phase shift due to rotational jitter occurs. A pulse signal that becomes high level after about 2 hours has elapsed is output. In setting this time, if it is shorter than the low level time, it can be appropriately changed after confirming the range of phase shift.

以上説明した本実施形態のレーザ加工装置1によれば、1周分のピット数Nを1つ内側の半径位置における1周分のピット数Nと同一にし、かつ、各半径位置におけるレーザスポットの移動距離を周方向ピット間隔で除算したときに余りが生じないような周方向ピット間隔を各半径位置ごとに算出し、この算出した周方向ピット間隔Bwt(n)、つまり補正周方向ピット間隔Bwt(n)に基づいてパルス信号周期T(n)を決定する。そして、このパルス信号周期T(n)とデューティ比Dyとで特定されるパルス信号情報をメモリ50aに記憶しておき、レーザ加工時に半径位置に対応したパルス信号周期T(n)のパルス信号をレーザ駆動回路70に出力する。   According to the laser processing apparatus 1 of the present embodiment described above, the number of pits for one round is the same as the number of pits for one round at one inner radial position, and the laser spot at each radial position is A circumferential pit interval is calculated for each radial position so that a remainder is not generated when the movement distance is divided by the circumferential pit interval. The calculated circumferential pit interval Bwt (n), that is, the corrected circumferential pit interval Bwt. Based on (n), the pulse signal period T (n) is determined. Then, the pulse signal information specified by the pulse signal period T (n) and the duty ratio Dy is stored in the memory 50a, and the pulse signal of the pulse signal period T (n) corresponding to the radial position at the time of laser processing is stored. Output to the laser drive circuit 70.

また、パルス信号供給装置50にインデックス信号が入力した時点から、ローレベルの幅WLの1/2程度の時間が経過したタイミングでハイレベルとなるようにパルス信号の位相を設定しているため、回転ジッタの影響がピット形状に現れない。これらの結果、加工対象物OBの表面には、図7(b)に示すように、ピットPを正方形の頂点位置となる配置で形成することができる。従って、レーザ加工された加工対象物OBをLEDの基板として使用すれば、光取り出し効率を向上させることができる。   Further, since the phase of the pulse signal is set so as to become high level at a timing when about half of the low-level width WL has elapsed from the time when the index signal is input to the pulse signal supply device 50, The effect of rotational jitter does not appear in the pit shape. As a result, as shown in FIG. 7B, the pits P can be formed on the surface of the workpiece OB in an arrangement where the apexes of the square are located. Therefore, if the laser-processed workpiece OB is used as an LED substrate, the light extraction efficiency can be improved.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。   The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、本実施形態においては、テーブル21が1回転するごとのパルス信号情報を予めパルス信号供給装置50のメモリ50aに記憶し、レーザ加工時においてインデックス信号が入力するたびにパルス信号を切り替えるようにしたが、(1/m)回転ごとのパルス信号情報をメモリ50aに記憶し、テーブル21が(1/m)回転するたびにパルス信号供給装置50から出力するパルス信号を切り替えるようにしてもよい。尚、mは、2以上の整数である。この場合、図1に破線で示すように、回転位置検出回路80を設けるとよい。回転位置検出回路80は、スピンドルモータ22に設けたエンコータ22aが出力する回転検出用パルス列信号のパルス数をカウントし、カウント値が設定値(A,2A,3A…,(m−1)A)になるごとに基準回転位置検出信号をパルス信号供給装置50に出力する。そして、インデックス信号が入力するたびにカウント値をリセットする。尚、設定値Aは、テーブル21が(1/m)回転したときにエンコータ22aが出力する回転検出用パルス列信号のパルス数である。   For example, in this embodiment, pulse signal information for each rotation of the table 21 is stored in advance in the memory 50a of the pulse signal supply device 50, and the pulse signal is switched each time an index signal is input during laser processing. However, the pulse signal information for each (1 / m) rotation may be stored in the memory 50a, and the pulse signal output from the pulse signal supply device 50 may be switched each time the table 21 rotates (1 / m). . Note that m is an integer of 2 or more. In this case, a rotational position detection circuit 80 may be provided as indicated by a broken line in FIG. The rotational position detection circuit 80 counts the number of pulses of the rotation detection pulse train signal output from the encoder 22a provided in the spindle motor 22, and the count value is a set value (A, 2A, 3A ..., (m-1) A). The reference rotational position detection signal is output to the pulse signal supply device 50 each time. The count value is reset each time an index signal is input. The set value A is the number of pulses of a rotation detection pulse train signal output from the encoder 12a when the table 21 rotates (1 / m).

これにより、パルス信号供給装置50は、テーブル21が設定された基準回転位置に到達するたびにインデックス信号を含めた基準回転位置検出信号が入力され、その信号入力の都度、レーザ駆動回路70に出力するパルス信号を切り替える。   As a result, the pulse signal supply device 50 receives the reference rotation position detection signal including the index signal every time the table 21 reaches the set reference rotation position, and outputs it to the laser drive circuit 70 each time the signal is input. Switch the pulse signal to be used.

尚、この場合、図2のパルス信号作成ルーチンにおけるステップS104のピット数Nの計算は、
N=INT[2π・{Rf+((2n+1)/2m)・Bwr}/(Bwt・m)]
とし、ステップS105における周方向ピット間隔Bwt(n)の計算は、
Bwt(n)=2π・{Rf+((2n+1)/2m)・Bwr}/N・m
とすればよい。
In this case, the calculation of the number of pits N in step S104 in the pulse signal creation routine of FIG.
N = INT [2π · {Rf + ((2n + 1) / 2m) · Bwr} / (Bwt · m)]
And the calculation of the circumferential pit interval Bwt (n) in step S105 is
Bwt (n) = 2π · {Rf + ((2n + 1) / 2m) · Bwr} / N · m
And it is sufficient.

このように、テーブル21が(1/m)回転するたびにパルス信号を切り替えるようにすれば、回転ジッタの影響を受けにくくなり、良好な形状のピットを形成することができる。尚、上述した例では、パルス信号を切り替えるタイミングを設定する基準回転位置を、テーブル21の1回転(360°)を等分した角度位置に設定しているが、必ずしも等分に設定する必要はなく、基準回転位置間の移動距離に応じた計算により周方向ピット間隔Bwt(n)を求めるものであれば、任意の角度位置に設定することができる。   Thus, if the pulse signal is switched every time the table 21 rotates (1 / m), it becomes difficult to be influenced by the rotational jitter, and a pit having a good shape can be formed. In the above-described example, the reference rotation position for setting the timing for switching the pulse signal is set to an angular position obtained by equally dividing one rotation (360 °) of the table 21. However, it is not always necessary to set the reference rotation position equally. If the circumferential pit interval Bwt (n) is obtained by calculation according to the movement distance between the reference rotation positions, any angular position can be set.

また、ピットの配置に当たっては、図7(b)に示すような正方形の頂点位置となる配置だけでなく、図8に示すように千鳥状均等配置であってもよい。つまり、ピットPの形成位置を、内側の円周(レーザスポットが移動する軌跡)における隣り合うピットP間の中心位置Cと回転中心Oとを結ぶ直線L上に設けるようにしてもよい。尚、この場合、半径方向ピット間隔Bwrは、隣り合う周方向軌跡の離隔となる。   In addition, the pits may be arranged in a staggered pattern as shown in FIG. 8 as well as the square apex position as shown in FIG. 7B. That is, the formation position of the pits P may be provided on a straight line L connecting the center position C between the adjacent pits P and the rotation center O on the inner circumference (the locus along which the laser spot moves). In this case, the radial pit interval Bwr is a distance between adjacent circumferential trajectories.

このような千鳥状均等配置では、周方向ピット間隔Bwtを半径方向ピット間隔Bwrに(√3)/2を乗じた値にすることで、最も密にピットを形成することができるため、LEDの光取り出し効率を高くすることができる。   In such a staggered uniform arrangement, the pits can be formed most densely by setting the circumferential pit interval Bwt to a value obtained by multiplying the radial pit interval Bwr by (√3) / 2. Light extraction efficiency can be increased.

尚、千鳥状均等配置にてピットを形成するには、図9に示すように、1周おきにパルス信号の出力するタイミングをパルス信号周期T(n)の1/2の時間だけ遅らせるようにすればよい。図10は、千鳥状均等配置にてピットを形成する場合のパルス信号出力制御ルーチンを表す。このパルス信号出力制御ルーチンは、本実施形態のパルス信号出力制御ルーチン(図4)にステップS309,S311の処理を追加したものである。   In order to form the pits in a zigzag uniform arrangement, as shown in FIG. 9, the output timing of the pulse signal every other round is delayed by a half of the pulse signal period T (n). do it. FIG. 10 shows a pulse signal output control routine when pits are formed in a staggered uniform arrangement. This pulse signal output control routine is obtained by adding the processes of steps S309 and S311 to the pulse signal output control routine (FIG. 4) of this embodiment.

パルス信号供給装置50は、ステップS308においてインデックス信号を入力すると、ステップS309において、変数nが奇数であるか否かを判断する。そして、変数nが奇数であれば、ステップS311において、パルス信号周期T(n)の1/2の時間だけ待ってからステップS304に処理を進めてパルス信号P(n)を出力する。一方、変数が偶数であれば、ステップS311の処理を飛ばして、そのままステップS304に処理を進めてパルス信号P(n)を出力する。従って、1周おきにパルス信号の出力されるタイミングがパルス信号周期T(n)の1/2の時間だけずれるため、図8に示すようにピットを千鳥状均等配置に形成することができる。   When the pulse signal supply device 50 receives the index signal in step S308, it determines whether or not the variable n is an odd number in step S309. If the variable n is an odd number, in step S311, after waiting for a time ½ of the pulse signal period T (n), the process proceeds to step S304 to output the pulse signal P (n). On the other hand, if the variable is an even number, the process of step S311 is skipped, the process proceeds to step S304 as it is, and the pulse signal P (n) is output. Accordingly, the timing at which the pulse signal is output every other round is shifted by a time that is ½ of the pulse signal period T (n), so that the pits can be formed in a staggered pattern as shown in FIG.

この場合、図2のパルス信号作成ルーチンにおける周方向ピット間隔Bwt(n)の計算(S104,S106)に当たっては、半径位置における1周分の移動距離[2π・{Rf+(n+1/2)・Bwr}]に、作業者が入力設定した周方向ピット間隔Bwtの1/2を加えた値[2π・{Rf+(n+1/2)・Bwr}+Bwt/2]を、半径位置における1周分の移動距離として計算すればよい。   In this case, when calculating the circumferential pit interval Bwt (n) (S104, S106) in the pulse signal generation routine of FIG. 2, the moving distance [2π · {Rf + (n + 1/2) · Bwr for one round at the radial position]. }] Plus a value [2π · {Rf + (n + ½) · Bwr} + Bwt / 2] obtained by adding 1/2 of the circumferential pit interval Bwt input and set by the operator for one round at the radial position What is necessary is just to calculate as a distance.

また、本実施形態あるいは変形例においては、コントローラ90に対してパルス信号作成ルーチンの開始を指示し、パルス信号供給装置50にパルス信号情報を記憶させた後、レーザ加工を開始しているが、コントローラ90に対してレーザ加工制御ルーチンの開始が指示されると本ルーチンとは別にパルス信号作成ルーチンが開始するようにしてもよい。このようにしてもレーザ加工制御ルーチンの開始が指示されてから、レーザ加工が開始されるまでに所定の時間がかかるため、この時間内にパルス信号供給装置50のメモリ50aにレーザ加工に必要なパルス信号情報が充分に記憶される。   In the present embodiment or the modification, the controller 90 is instructed to start a pulse signal creation routine, and after the pulse signal information is stored in the pulse signal supply device 50, laser processing is started. When the start of the laser processing control routine is instructed to the controller 90, a pulse signal generation routine may be started separately from this routine. Even in such a case, since a predetermined time is required until the laser processing is started after the start of the laser processing control routine is instructed, the memory 50a of the pulse signal supply device 50 is necessary for laser processing within this time. The pulse signal information is sufficiently stored.

また、パルス信号情報の作成にかかる時間がレーザ光が照射位置移動区間を移動する時間より短いならば、パルス信号供給装置50に照射位置移動区間の1区間におけるパルス信号情報を記憶させた後レーザ加工を開始し、レーザ光が照射位置移動区間を移動する間にパルス信号供給装置50に次の照射位置移動区間におけるパルス信号情報を作成させ、記憶させるようにしてもよい。これによれば、パルス信号供給装置50のメモリ50aの容量が少なくて済むため装置のコストを抑制することができる。   Further, if the time taken to create the pulse signal information is shorter than the time during which the laser beam moves through the irradiation position moving section, the pulse signal supply device 50 stores the pulse signal information in one section of the irradiation position moving section and then the laser. Processing may be started, and pulse signal information in the next irradiation position movement section may be generated and stored in the pulse signal supply device 50 while the laser beam moves in the irradiation position movement section. According to this, since the capacity of the memory 50a of the pulse signal supply device 50 can be reduced, the cost of the device can be suppressed.

また、本実施形態あるいは変形例においては、基準回転位置検出にエンコーダ22aの出力する回転信号(インデックス信号、回転検出用パルス列信号)を用いているが、設定された回転位置を検出できる構成であれば、これに限るものではない。例えば、テーブル21の側面にマークを設けるとともに、テーブル21の側面に向かい合うセンサを設け、センサがマークを検出するたびに基準回転位置の検出信号を出力するような構成でもよい。   In this embodiment or the modification, the rotation signal (index signal, rotation detection pulse train signal) output from the encoder 22a is used for detecting the reference rotation position. However, any configuration that can detect the set rotation position is possible. For example, it is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a mark is provided on the side surface of the table 21 and a sensor facing the side surface of the table 21 is provided so that a detection signal of the reference rotation position is output every time the sensor detects the mark.

また、本実施形態においては、レーザ光の照射位置をテーブル21の半径方向に移動させるにあたって、テーブル21を移動させるようにしているが、加工ヘッド30をテーブル21の半径方向に移動させる構成であってもよい。また、テーブル21と加工ヘッド30との両方を関連させて移動させるようにすることもできる。   In the present embodiment, the table 21 is moved when the irradiation position of the laser beam is moved in the radial direction of the table 21, but the processing head 30 is moved in the radial direction of the table 21. May be. Further, both the table 21 and the processing head 30 can be moved in association with each other.

更に、本実施形態においては、レーザ加工時において、レーザ光の照射位置をテーブル21の回転中心に近い側から遠い側へ、つまり、半径が増加する方向に移動させるようにしているが、テーブル21の回転中心から遠い側から近い側へ、つまり、半径が減少する方向に移動させるようにしてもよい。また、本実施形態においては、半径方向ピット間隔Bwrを周方向ピット間隔Bwtと同一にしているが、必ずしも同一にする必要はない。   Furthermore, in this embodiment, at the time of laser processing, the irradiation position of the laser beam is moved from the side closer to the rotation center of the table 21 to the side farther, that is, in the direction in which the radius increases. You may make it move from the far side to the near side from the center of rotation, that is, in a direction in which the radius decreases. In the present embodiment, the radial pit interval Bwr is the same as the circumferential pit interval Bwt, but it is not necessarily required to be the same.

尚、本実施形態におけるスピンドルモータ22が本発明の回転手段に相当し、本実施形態におけるフィードモータ23が本発明の半径方向照射位置移動手段に相当し、本実施形態におけるレーザ駆動回路70が本発明のレーザ駆動手段に相当し、本実施形態におけるエンコーダ23aおよび半径位置検出回路52が本発明の半径位置検出手段に相当し、本実施形態におけるエンコーダ22aが本発明の回転信号出力手段に相当し、本実施形態におけるスピンドルモータ制御回路53およびコントローラ90が本発明の回転速度制御手段に相当する。また本実施形態におけるエンコーダ22aが本発明の基準回転位置検出手段に相当し、本実施形態における入力装置91およびコントローラ90が本発明の周方向間隔設定手段に相当し、本実施形態におけるパルス信号作成ルーチンのステップS102〜S108を行うコントローラ90の機能部が本発明の周方向間隔補正手段に相当する。また、本実施形態におけるパルス信号作成ルーチンのステップS110を行うコントローラ90の機能部が本発明のパルス周期算出手段に相当し、本実施形態におけるパルス信号作成ルーチンのステップS112を行うコントローラ90の機能部およびメモリ50aを備えたパルス信号供給装置50が本発明のパルス信号情報記憶手段に相当する。また、本実施形態におけるパルス信号供給装置50が本発明のレーザ駆動制御手段に相当する。   The spindle motor 22 in the present embodiment corresponds to the rotating means of the present invention, the feed motor 23 in the present embodiment corresponds to the radial direction irradiation position moving means of the present invention, and the laser drive circuit 70 in the present embodiment is the main drive circuit. The encoder 23a and the radial position detection circuit 52 in the present embodiment correspond to the radial position detection means of the present invention, and the encoder 22a in the present embodiment corresponds to the rotation signal output means of the present invention. The spindle motor control circuit 53 and the controller 90 in this embodiment correspond to the rotational speed control means of the present invention. Further, the encoder 22a in the present embodiment corresponds to the reference rotational position detecting means of the present invention, the input device 91 and the controller 90 in the present embodiment correspond to the circumferential interval setting means of the present invention, and the pulse signal generation in the present embodiment. The functional unit of the controller 90 that performs steps S102 to S108 of the routine corresponds to the circumferential interval correction unit of the present invention. Further, the functional unit of the controller 90 that performs step S110 of the pulse signal generation routine in the present embodiment corresponds to the pulse period calculation means of the present invention, and the functional unit of the controller 90 that performs step S112 of the pulse signal generation routine in the present embodiment. The pulse signal supply device 50 including the memory 50a corresponds to the pulse signal information storage means of the present invention. The pulse signal supply device 50 in this embodiment corresponds to the laser drive control means of the present invention.

1…レーザ加工装置、21…テーブル、22…スピンドルモータ、22a…エンコーダ、23…フィードモータ、23a…エンコーダ、30…加工ヘッド、31…レーザ光源、38…フォトディテクタ、39…フォーカスアクチュエータ、50…パルス信号供給装置、50a…メモリ、52…半径位置検出回路、53…スピンドルモータ制御回路、54…フィードモータ制御回路、70…レーザ駆動回路、80…回転位置検出回路、90…コントローラ、91…入力装置、92…表示装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser processing apparatus, 21 ... Table, 22 ... Spindle motor, 22a ... Encoder, 23 ... Feed motor, 23a ... Encoder, 30 ... Processing head, 31 ... Laser light source, 38 ... Photo detector, 39 ... Focus actuator, 50 ... Pulse Signal supply device 50a ... Memory 52 ... Radial position detection circuit 53 ... Spindle motor control circuit 54 ... Feed motor control circuit 70 ... Laser drive circuit 80 ... Rotation position detection circuit 90 ... Controller 91 ... Input device 92. Display device.

Claims (10)

平板状の加工対象物をセットするためのテーブルと、
前記テーブルを回転させる回転手段と、
前記テーブルにセットされて回転する加工対象物にレーザ光を照射するためのレーザ光源を有する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変化させることにより、前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置を前記テーブルの半径方向に移動させる半径方向照射位置移動手段と、
前記レーザ光源にレーザ駆動用パルス信号を出力して前記レーザ光源からレーザ光を断続的に出射させ、前記加工対象物の表面に加工跡を所定間隔で形成するレーザ駆動手段と、
前記テーブルの回転中心から前記レーザ光の照射位置までの距離を表す半径位置を検出する半径位置検出手段と、
前記テーブルが所定角度だけ回転するたびに回転検出信号を出力する回転信号出力手段と、
前記半径位置検出手段により検出される半径位置と、前記回転信号出力手段により出力される回転検出信号とに基づいて、前記レーザ光の照射位置における線速度が一定の設定速度となるように前記回転手段の回転速度を制御する回転速度制御手段と
を備えたレーザ加工装置において、
前記テーブルが回転して予め設定した基準回転位置に到達するたびに前記基準回転位置を検出する基準回転位置検出手段と、
前記加工対象物に形成する加工跡の周方向間隔を設定する周方向間隔設定手段と、
前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記レーザ光の照射軌跡における隣接する内側の周と外側の周とで同一にするとともに、前記基準回転位置から次の基準回転位置が検出されるまでのあいだとなるレーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に基づいて、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出する周方向間隔補正手段と、
前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記周方向間隔補正手段により算出された補正周方向間隔と前記一定の線速度とに基づいて前記レーザ駆動用パルス信号の周期を算出するパルス周期算出手段と、
前記算出された周期のレーザ駆動用パルス信号を出力するためのパルス信号情報を記憶するパルス信号情報記憶手段と、
レーザ加工時に、前記パルス信号情報記憶手段に記憶されたパルス信号情報にしたがって前記レーザ光の照射位置移動区間に応じた周期で前記レーザ駆動手段からレーザ駆動用パルス信号を出力させるレーザ駆動制御手段と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
A table for setting a flat workpiece,
Rotating means for rotating the table;
A machining head having a laser light source for irradiating a workpiece to be rotated set and set on the table;
Radial irradiation position moving means for moving the irradiation position of the laser beam on the workpiece in the radial direction of the table by changing the relative position between the processing head and the table;
Laser driving means for intermittently emitting laser light from the laser light source by outputting a laser driving pulse signal to the laser light source, and forming processing marks at predetermined intervals on the surface of the processing object;
A radial position detecting means for detecting a radial position representing a distance from the rotation center of the table to the irradiation position of the laser beam;
Rotation signal output means for outputting a rotation detection signal each time the table rotates by a predetermined angle;
Based on the radial position detected by the radial position detection means and the rotation detection signal output by the rotation signal output means, the rotation is performed so that the linear velocity at the irradiation position of the laser light becomes a constant set speed. A laser processing apparatus comprising: a rotational speed control means for controlling the rotational speed of the means;
A reference rotation position detecting means for detecting the reference rotation position every time the table rotates and reaches a preset reference rotation position;
A circumferential interval setting means for setting a circumferential interval between machining traces formed on the workpiece;
The number of processing traces formed when the table rotates once is made the same in the inner circumference and the outer circumference adjacent to each other in the laser beam irradiation trajectory, and from the reference rotation position to the next For each laser beam irradiation position movement section until the reference rotation position is detected, it is set by the circumferential interval setting means based on the movement distance of the laser light irradiation position in the irradiation position movement section. A circumferential interval correction means for calculating a corrected circumferential interval in which the circumferential interval of the processed trace is corrected;
Pulse period calculation means for calculating the period of the pulse signal for laser driving based on the corrected circumferential interval calculated by the circumferential interval correction means and the constant linear velocity for each irradiation position movement section of the laser light When,
Pulse signal information storage means for storing pulse signal information for outputting a laser drive pulse signal of the calculated period;
Laser drive control means for outputting a laser drive pulse signal from the laser drive means at a cycle according to the irradiation position movement section of the laser light according to the pulse signal information stored in the pulse signal information storage means at the time of laser processing; A laser processing apparatus comprising:
前記周方向間隔補正手段は、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔と、前記周方向間隔を補正した補正周方向間隔との差が許容値を超える場合には、前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記差が許容値内に入るように変更することを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。   When the difference between the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting unit and the corrected circumferential interval after correcting the circumferential interval exceeds an allowable value, the circumferential interval correction unit 2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the number of the processing traces formed when the table rotates once is changed so that the difference falls within an allowable value. 前記周方向間隔補正手段は、前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離を前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出することを特徴とする請求項1または2記載のレーザ加工装置。   The circumferential interval correction means, for each irradiation position movement section of the laser beam, the movement distance of the irradiation position of the laser beam in the irradiation position movement section in the circumferential direction of the machining trace set by the circumferential interval setting means The corrected circumferential interval is calculated by correcting the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means so that a remainder does not occur when dividing by the interval. Laser processing equipment. 前記レーザ駆動制御手段は、前記基準回転位置が検出された時点から、前記レーザ駆動用パルス信号のローレベルの時間幅よりも短い設定時間だけ経過した後に、ローレベルからハイレベルに変化するレーザ駆動用パルス信号を出力するようにレーザ駆動手段を制御することを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項記載のレーザ加工装置。   The laser drive control means is configured to change the laser drive level from a low level to a high level after a set time shorter than a low level time width of the laser drive pulse signal has elapsed since the reference rotational position was detected. 4. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser driving means is controlled to output a pulse signal for use. 前記基準回転位置検出手段は、前記テーブルの1回転において複数設定された基準回転位置を検出することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項記載のレーザ加工装置。   5. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the reference rotation position detection unit detects a plurality of reference rotation positions set in one rotation of the table. 6. 前記基準回転位置検出手段は、前記テーブルの1回転において基準回転位置を1回検出し、
前記周方向間隔補正手段は、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に前記設定された加工跡の周方向間隔の2分の1の距離を加算した距離を、前記設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出し、
前記レーザ駆動制御手段は、前記基準回転位置が検出されたときに、1回おきに、前記レーザ駆動用パルス信号の出力を開始するタイミングを、前記算出されたパルス信号の周期の2分の1だけずらすように前記レーザ駆動手段を制御することを特徴とする請求項1または2記載のレーザ加工装置。
The reference rotation position detecting means detects a reference rotation position once in one rotation of the table,
The circumferential interval correction means is set to a distance obtained by adding a distance of half the circumferential interval of the set processing trace to the moving distance of the irradiation position of the laser beam in the irradiation position moving section. Calculating a corrected circumferential interval that corrects the set circumferential interval of the machining trace so that no remainder is generated when dividing by the circumferential interval of the machining trace,
The laser drive control means sets the timing at which the output of the laser drive pulse signal is started every other time when the reference rotational position is detected to a half of the calculated period of the pulse signal. 3. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the laser driving means is controlled so as to be shifted by a distance.
平板状の加工対象物をセットするためのテーブルと、
前記テーブルを回転させる回転手段と、
前記テーブルにセットされて回転する加工対象物にレーザ光を照射するためのレーザ光源を有する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドと前記テーブルとの相対位置を変化させることにより、前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置を前記テーブルの半径方向に移動させる半径方向照射位置移動手段と、
前記レーザ光源にレーザ駆動用パルス信号を出力して前記レーザ光源からレーザ光を断続的に出射させ、前記加工対象物の表面に加工跡を所定間隔で形成するレーザ駆動手段と、
前記テーブルの回転中心から前記レーザ光の照射位置までの距離を表す半径位置を検出する半径位置検出手段と、
前記テーブルが所定角度だけ回転するたびに回転検出信号を出力する回転信号出力手段と、
前記半径位置検出手段により検出される半径位置と、前記回転信号出力手段により出力される回転検出信号とに基づいて、前記レーザ光の照射位置における線速度が一定の設定速度となるように前記回転手段の回転速度を制御する回転速度制御手段と、
前記テーブルが回転して予め設定した基準回転位置に到達するたびに前記基準回転位置を検出する基準回転位置検出手段と
を備えたレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法において、
前記加工対象物に形成する加工跡の周方向間隔を設定する周方向間隔設定ステップと、
前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記レーザ光の照射軌跡における隣接する内側の周と外側の周とで同一にするとともに、前記基準回転位置から次の基準回転位置が検出されるまでのあいだとなるレーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に基づいて、前記周方向間隔設定ステップにより設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出する周方向間隔補正ステップと、
前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記周方向間隔補正ステップにより算出された補正周方向間隔と前記一定の線速度とに基づいて前記レーザ駆動用パルス信号の周期を算出するパルス周期計算ステップと、
前記算出された周期のレーザ駆動用パルス信号を出力するためのパルス信号情報を記憶するパルス信号情報記憶ステップと、
前記パルス信号情報記憶ステップで記憶されたパルス信号情報にしたがって前記レーザ光の照射位置移動区間に応じた周期で前記レーザ駆動手段からレーザ駆動用パルス信号を出力させるレーザ駆動制御ステップと
を含むことを特徴とするレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法。
A table for setting a flat workpiece,
Rotating means for rotating the table;
A machining head having a laser light source for irradiating a workpiece to be rotated set and set on the table;
Radial irradiation position moving means for moving the irradiation position of the laser beam on the workpiece in the radial direction of the table by changing the relative position between the processing head and the table;
Laser driving means for intermittently emitting laser light from the laser light source by outputting a laser driving pulse signal to the laser light source, and forming processing marks at predetermined intervals on the surface of the processing object;
A radial position detecting means for detecting a radial position representing a distance from the rotation center of the table to the irradiation position of the laser beam;
Rotation signal output means for outputting a rotation detection signal each time the table rotates by a predetermined angle;
Based on the radial position detected by the radial position detection means and the rotation detection signal output by the rotation signal output means, the rotation is performed so that the linear velocity at the irradiation position of the laser light becomes a constant set speed. Rotational speed control means for controlling the rotational speed of the means;
A method for outputting a pulse signal for laser drive in a laser processing apparatus, comprising: a reference rotation position detection unit that detects the reference rotation position every time the table rotates and reaches a preset reference rotation position;
A circumferential interval setting step for setting a circumferential interval between machining traces formed on the workpiece;
The number of processing traces formed when the table rotates once is made the same in the inner circumference and the outer circumference adjacent to each other in the laser beam irradiation trajectory, and from the reference rotation position to the next For each laser beam irradiation position movement interval until the reference rotation position is detected, the circumferential interval setting step is set based on the movement distance of the laser beam irradiation position in the irradiation position movement interval. A circumferential interval correction step for calculating a corrected circumferential interval in which the circumferential interval of the processed trace is corrected;
A pulse period calculating step for calculating a period of the laser driving pulse signal based on the corrected circumferential interval calculated by the circumferential interval correcting step and the constant linear velocity for each irradiation position movement section of the laser light. When,
A pulse signal information storage step for storing pulse signal information for outputting a laser drive pulse signal of the calculated period;
A laser drive control step of outputting a laser drive pulse signal from the laser drive means at a cycle according to the laser beam irradiation position movement section in accordance with the pulse signal information stored in the pulse signal information storage step. A method of outputting a pulse signal for driving a laser in a laser processing apparatus.
前記周方向間隔補正ステップは、前記周方向間隔設定ステップにより設定された加工跡の周方向間隔と、前記周方向間隔を補正した補正周方向間隔との差が許容値を超える場合には、前記テーブルが1回転したときに形成される前記加工跡の周方向の数を前記差が許容値内に入るように変更することを特徴とする請求項7記載のレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法。   In the circumferential interval correction step, when the difference between the circumferential interval of the machining trace set in the circumferential interval setting step and the corrected circumferential interval in which the circumferential interval is corrected exceeds an allowable value, 8. The pulse signal for laser driving in a laser processing apparatus according to claim 7, wherein the number of the processing traces formed when the table rotates once is changed so that the difference falls within an allowable value. Output method. 前記周方向間隔補正ステップは、前記レーザ光の照射位置移動区間毎に、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離を前記周方向間隔設定ステップにより設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記周方向間隔設定手段により設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出することを特徴とする請求項7または8記載のレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法。   The circumferential interval correction step includes, for each irradiation position movement section of the laser beam, a movement distance of the irradiation position of the laser beam in the irradiation position movement section in a circumferential direction of the machining trace set by the circumferential interval setting step. 9. The corrected circumferential interval obtained by correcting the circumferential interval of the machining trace set by the circumferential interval setting means is calculated so that a remainder does not occur when dividing by the interval. Of a pulse signal for laser drive in the laser processing apparatus. 前記基準回転位置検出手段は、前記テーブルの1回転において基準回転位置を1回検出し、
前記周方向間隔補正ステップは、前記照射位置移動区間における前記レーザ光の照射位置の移動距離に前記設定された加工跡の周方向間隔の2分の1の距離を加算した距離を、前記設定された加工跡の周方向間隔で除算したときに余りが生じないように、前記設定された加工跡の周方向間隔を補正した補正周方向間隔を算出し、
前記レーザ駆動制御ステップは、前記基準回転位置が検出されたときに、1回おきに、前記レーザ駆動用パルス信号の出力を開始するタイミングを、前記算出されたパルス信号の周期の2分の1だけずらすように前記レーザ駆動手段を制御することを特徴とする請求項7または8記載のレーザ加工装置におけるレーザ駆動用パルス信号の出力方法。
The reference rotation position detecting means detects a reference rotation position once in one rotation of the table,
In the circumferential interval correction step, the distance obtained by adding a half distance of the circumferential interval of the set processing trace to the movement distance of the irradiation position of the laser beam in the irradiation position movement section is set. Calculating a corrected circumferential interval that corrects the set circumferential interval of the machining trace so that no remainder is generated when dividing by the circumferential interval of the machining trace,
In the laser drive control step, when the reference rotation position is detected, the timing for starting the output of the laser drive pulse signal every other time is set to 1/2 of the calculated period of the pulse signal. 9. The laser driving pulse signal output method in a laser processing apparatus according to claim 7, wherein the laser driving means is controlled so as to be shifted by a distance.
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