CN204771159U - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光加工装置，在多点同时照射的激光加工过程中，能够节省空间、高速且高品质地进行激光加工。激光加工装置(1)具有：作为第1激光振荡机构的激光振荡器(3a)，其输出第1激光；作为第2激光振荡机构的激光振荡器(3b)，其输出第2激光；作为第1副检流计式光学扫描器的副检流计式光学扫描器(7a)；作为第2副检流计式光学扫描器的副检流计式光学扫描器(7b)；作为激光合路机构的偏振光分束器(8)；主检流计式光学扫描器(9a、9b)；f-θ透镜(10)，其使来自主检流计式光学扫描器的第1激光和第2激光聚光；作为激光振荡控制机构的激光振荡器控制部(22)，其对第1激光振荡机构和第2激光振荡机构分别进行独立的控制。

Description

激光加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种以对印刷(print)电路板等加工对象物进行打孔加工为主要功能的激光(laser)加工装置，尤其涉及一种以提高生产效率为目的的多点同时照射式(type)激光加工装置。

背景技术

现有技术中公开了一种激光加工装置，为了提高生产效率，该激光加工装置中将激光振荡器(激光器)输出的1束激光分为2束，从而能够利用这2束激光同时加工2个孔(例如，参加专利文献1)。在该激光加工装置中，由第1检流计式光学扫描器(振镜)(galvanometerscanner)和第2检流计式光学扫描器使分束后的两束激光中的一束激光在二维方向上(在平面内)发生偏转(改变行进方向)，并对其进行定位，由第3检流计式光学扫描器和第4检流计式光学扫描器使分束后的两束激光中的另一束激光在二维方向上(在平面内)发生偏转，并对其进行定位。这种激光加工装置通过用透过1个f-θ透镜(lens)后的2束激光照射加工对象物，能够实现高速的激光加工，且能够节省空间(space)。

【专利文献1】日本发明专利公报第3237832号

在这种激光加工装置中，需要将检流计式光学扫描器的检流计反射镜(galvanometermirror)配置在上述f-θ透镜的焦点附近，以使激光垂直地入射到加工对象物上。上述第1检流计式光学扫描器和第2检流计式光学扫描器这一组检流计式光学扫描器和上述第3检流计式光学扫描器和第4检流计式光学扫描器这一组检流计式光学扫描器间相互靠近配置。因此，两组检流计式光学扫描器进行扫描所使用的2束激光之间的照射间隔较小。

例如，在像个人电脑(personalcomputer)或者移动电话机的印刷电路板那样的尺寸较大的电路板上进行打孔加工图形(pattern)的加工时，会出现两种情况，一种情况为必须用上述2束激光进行两孔同时加工，另一种情况为必须仅用1束激光进行单孔加工。在单孔加工的情况下，需要遮蔽分束后的两束激光中的一束激光。

作为遮蔽激光从而实现单孔加工的一种方法，可以使用机械快门(mechanicalshutter)来遮蔽一束激光。由于机械快门的开闭速度较慢，通常为数百毫秒，因而存在会延长加工时间的问题。另外，作为其他方法，可以通过使不需要的激光所入射的检流计式光学扫描器较大程度地转动，来进行回避动作，以使该激光向加工对象物的方向以外的方向偏转(改变行进方向)。该方法的成本较低，并且，与利用机械快门相比，用较短的时间便能够实现对激光的遮蔽。

例如专利文献1所记载的激光加工装置中，通过使第1～4检流计式光学扫描器中的任意一个检流计式光学扫描器以通常情况下的转动角度的2倍以上的转动角度来转动，能够使加工对象物不会受到来自于f-θ透镜的激光的照射。在这种情况下，由于检流计式光学扫描器的回避动作通常需要数毫秒，因而存在检流计式光学扫描器的扫描时间较长、进而导致加工时间延长的问题。

而且，专利文献1所记载的激光加工装置中，将1束激光分为2束，因而加工所使用的激光的峰值功率(peakpower)相对于激光振荡器的峰值功率减半。因此，存在如下问题：对需要以较大峰值功率进行加工的金属材料及玻璃(glass)材料进行打孔加工所需要的加工时间较长，由于发热的影响而导致加工品质恶化。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型，本实用新型的目的在于，在多点同时照射的激光加工方面，提供一种节省空间、能够高速且高品质地进行激光加工的激光加工装置。

为了达到上述目的，本实用新型所涉及的激光加工装置具有：第1激光振荡机构，其输出第1激光；第2激光振荡机构，其输出第2激光；第1副检流计式光学扫描器(sub-galvanometerscanner)，其使所述第1激光振荡机构输出的所述第1激光向第1方向偏转；第2副检流计式光学扫描器，其使所述第2激光振荡机构输出的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；主检流计式光学扫描器(main-galvanometerscanner)，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光；激光振荡控制机构，其对所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置还具有激光功率测量机构，其安装在载放加工对象物的工作台上，对所述第1激光和所述第2激光的功率进行测量，所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置还具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第1激光和所述第2激光而在加工对象物上形成的激光加工孔进行测量，所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

本实用新型所涉及的激光加工装置具有：第1激光振荡机构，其输出第1激光；第2激光振荡机构，其输出第2激光；第1分光机构，其将所述第1激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进；第2分光机构，其将所述第2激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进；第1加工头和第2加工头；激光振荡控制机构，其对所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制。所述第1加工头和所述第2加工头具有：第1副检流计式光学扫描器，其使来自所述第1分光机构的所述第1激光向第1方向偏转；第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置还具有：第1分光调整机构，其对所述第1分光机构的分光比进行调整；第2分光调整机构，其对所述第2分光机构的分光比进行调整。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置还具有激光功率测量机构，其对来自所述第1加工头的所述第1激光和所述第2激光、以及来自所述第2加工头的所述第1激光和所述第2激光的功率进行测量，所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置还具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第1激光和所述第2激光而在第1加工对象物上形成的激光加工孔、以及照射所述第1激光和所述第2激光而在第2加工对象物上形成的激光加工孔进行测量，所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

另外，本实用新型所涉及的激光加工装置中，所述第1加工头所具有的所述激光合路机构对透过所述第1分光机构后的所述第1激光进行反射，且使被所述第2分光机构反射后的所述第2激光透过；所述第2加工头所具有的所述激光合路机构使被所述第1分光机构反射后的所述第1激光透过，对透过所述第2分光机构后的所述第2激光进行反射。

本实用新型所涉及的激光加工装置具有：激光振荡机构，其输出激光；第1分光机构，其对所述激光进行分光，将所述激光分为第1激光和第2激光；光开关，其对来自所述第1分光机构的所述第1激光的透过和遮蔽进行切换；第2分光机构，其将来自所述光开关的所述第1激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进；第3分光机构，其将来自所述第1分光机构的所述第2激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进；第1加工头和第2加工头；激光振荡控制机构，其控制所述激光振荡机构；光开关控制机构，其控制所述光开关对所述激光的透过和遮蔽。所述第1加工头和所述第2加工头具有：第1副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第1激光向第1方向偏转；第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第3分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光。

采用本实用新型，激光加工装置根据激光振荡触发(trigger)信号的输出，对两孔同时加工和单孔加工进行切换。与利用检流计式光学扫描器进行回避动作的情况相比，激光加工装置能够高速地对两孔同时加工和单孔加工进行切换。激光加工装置通过使用两个激光振荡机构进行两孔同时加工，能够以较高的峰值功率用短时间完成加工，而且还能够抑制由于发热的影响而导致的加工品质的恶化。从而，在进行多点同时照射的激光加工中，能够节省空间、高速且高品质地进行激光加工。

附图说明

图1是本实用新型的第1实施方式所涉及的激光加工装置的结构示意图。

图2是表示将加工对象物分为多个加工区域(area)的例子的附图。

图3是表示副检流计式光学扫描器的扫描区域的例子的附图。

图4是说明激光振荡器的校准(calibration)动作的步骤的流程图(flowchart)。

图5是说明激光加工装置的激光加工动作的步骤的流程图。

图6是本实用新型的第2实施方式所涉及的激光加工装置的结构图。

图7是表示第1加工头(head)的内部结构的附图。

图8是表示第2加工头的内部结构的附图。

图9是说明激光振荡器的校准动作的步骤的流程图。

图10是说明激光加工装置的激光加工动作的步骤的流程图。

图11是本实用新型的第3实施方式所涉及的激光加工装置的结构图。

图12是表示第2加工头的内部结构的附图。

图13是本实用新型的第4实施方式所涉及的激光加工装置的结构图。

图14是说明激光加工装置的激光加工动作的步骤的流程图。

【附图标记说明】

1、41、61、70：激光加工装置；2、2a、2b、44a、44b、44c、44d：激光；3a、3b：激光振荡器；4a、4b、4c、4d：偏振机构；5、45：反射镜；7a、7b、7c、7d：副检流计式光学扫描器；8、8a、8b、43a、43b、72：偏振光分束器；9a、9b、9c、9d：主检流计式光学扫描器:10、10a、10b：f-θ透镜；11、11a、11b：加工对象物；12：XY工作台；13a、13b、13c、13d：激光加工孔；14：激光功率传感器；15、15a、15b：视觉传感器；16、16a、16b、16c：加工头；20、50、75：控制部；21：指令生成部；22：激光振荡器控制部；23、51：检流计式光学扫描器控制部；24、52：视觉传感器控制部；25：XY工作台控制部；26：激光功率传感器控制部；30：加工区域；31、32：加工孔位置；33：激光扫描区域；42a、42b、71：分光调整机构；73：光开关；74：光开关控制部。

具体实施方式

下面，参照附图对本实用新型所涉及的激光加工装置的实施方式进行详细说明。但本实用新型并不局限于这些实施方式。

【第1实施方式】

图1是本实用新型的第1实施方式所涉及的激光加工装置1的结构示意图。激光加工装置1通过对加工对象物11照射激光(脉冲(pluse)激光)来进行激光打孔加工。加工对象物11例如为个人电脑所内置的印刷电路板。

激光加工装置1具有：激光振荡器3a、3b；偏振机构4a、4b；加工头16；XY工作台(table)12；激光功率传感器(laserpowersensor)14；视觉传感器(visionsensor)15；控制部20。加工对象物11被载放在XY工作台12上。

激光振荡器3a是输出激光2a(第1激光)的第1激光振荡机构。激光振荡器3b是输出激光2b(第2激光)的第2激光振荡机构。激光加工装置1能够通过对加工对象物11同时照射激光2a、2b，来同时对2个位置进行打孔加工。

另外，在图1中，用实线来表示激光2a的光路，用虚线来表示激光2b的光路。激光振荡器3a所输出的激光2a和激光振荡器3b所输出的激光2b是相互间波长相同或者波长处于同等程度的激光。例如，二氧化碳气体(gas)激光的峰值(peak)波长为9.4μm或10.6μm。因此，这种程度的差异可以视为同等程度。

激光振荡器3a、3b基于对激光脉冲的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的激光振荡指令设定值，来输出脉冲状的激光2a、2b。激光振荡器3a、3b根据来自控制部20的激光振荡触发信号，在相应的时刻(timing)输出激光2a、2b。

偏振机构4a允许从激光振荡器3a入射到加工头16中的激光2a中的特定的线偏振光通过。偏振机构4a例如允许S偏振光通过。偏振机构4b允许从激光振荡器3b入射到加工头16中的激光2b中的特定的线偏振光通过。偏振机构4b例如允许P偏振光通过。偏振机构4a、4b例如为波片。激光加工装置1通过转动调整偏振机构4a、4b，能够调整激光2a、2b的偏振方向。

加工头16具有：反射镜(bendmirror)5；副检流计式光学扫描器(副扫描器)7a、7b；偏振光分束器(beamsplitter)8；主检流计式光学扫描器(主扫描器)9a、9b；f-θ透镜10。反射镜5设置于入射至加工头16中的激光2a的光路中和激光2b的光路中。设置于激光2a的光路中的反射镜5对激光2a进行反射，从而将激光2a引导至副检流计式光学扫描器7a。设置于激光2b的光路中的反射镜5对激光2b进行反射，从而将激光2b引导至副检流计式光学扫描器7b。

副检流计式光学扫描器7a是使激光振荡器3a输出的激光2a向第1方向偏转的第1副检流计式光学扫描器。副检流计式光学扫描器7b是使激光振荡器3b输出的激光2b向第2方向偏转的第2副检流计式光学扫描器。第2方向是不同于第1方向的方向，其垂直于第1方向。第1方向例如为X轴方向。第2方向例如为Y轴方向。X轴、Y轴和Z轴是相互垂直的轴。

作为激光偏转装置的副检流计式光学扫描器7a、7b分别具有：反射激光2a、2b的扫描器反射镜；驱动扫描器反射镜的电机(motor)。该电机上安装有未图示的角度传感器，副检流计式光学扫描器7a、7b通过该电机来驱动对激光2a、2b进行反射的扫描器反射镜，使扫描器反射镜转动，并控制其转动角度，从而使激光2a、2b发生偏转。

副检流计式光学扫描器7a、7b使照射加工对象物11的激光2a、2b向X轴方向、Y轴方向偏转，X轴方向和Y轴方向相互垂直。从而，副检流计式光学扫描器7a、7b使激光2a、2b在加工对象物11上的相对照射位置在二维方向(XY方向)上发生变化。

偏振光分束器8是使来自副检流计式光学扫描器7a的激光2a和来自副检流计式光学扫描器7b的激光2b合成一路的激光合路机构。激光2a被偏振光分束器8反射，其光路发生弯折，而激光2b透过偏振光分束器8，从而使得，由偏振光分束器8射出向相同方向行进的激光2a、2b。

偏振光分束器8具有如下偏振特性：反射作为S偏振光的激光2a，透射作为P偏振光的激光2b。通过利用偏振机构4a来调整激光2a的偏振方向，能够使偏振光分束器8有效地反射激光2a。通过利用偏振机构4b来调整激光2b的偏振方向，能够使偏振光分束器8有效地透射激光2b。

主检流计式光学扫描器9a是使来自偏振光分束器8的激光2a、2b向第1方向偏转的第1主检流计式光学扫描器。主检流计式光学扫描器9b是使来自偏振光分束器8的激光2a、2b向第2方向偏转的第2主检流计式光学扫描器。

作为激光偏转装置的主检流计式光学扫描器9a、9b分别具有：反射激光2a、2b的扫描器反射镜；驱动扫描器反射镜的电机。该电机上安装有未图示的角度传感器，主检流计式光学扫描器9a、9b通过该电机来驱动对激光2a、2b进行反射的扫描器反射镜，使扫描器反射镜转动，并控制其转动角度，从而使激光2a、2b偏转。

主检流计式光学扫描器9a、9b使照射加工对象物11的激光2a、2b向X轴方向和Y轴方向偏转，X轴方向和Y轴方向相互垂直。从而，主检流计式光学扫描器9a、9b使激光2a、2b在加工对象物11上的照射位置在二维方向(XY方向)上发生变化。

激光加工装置1通过使副检流计式光学扫描器7a的扫描器反射镜转动，来使激光2a向X轴方向偏转。激光加工装置1通过使副检流计式光学扫描器7b的扫描器反射镜转动，来使激光2b向Y轴方向偏转。

激光加工装置1通过使主检流计式光学扫描器9a的扫描器反射镜转动，来使激光2a、2b向X轴方向偏转。激光加工装置1通过使主检流计式光学扫描器9b的扫描器反射镜转动，来使激光2a、2b向Y轴方向偏转。

主检流计式光学扫描器9a、9b在较大的范围内使激光2a、2b一起偏转。主检流计式光学扫描器9a、9b能够使激光2a、2b在XY工作台12上的整个扫描区域内一起偏转，而不能够使激光2a、2b的照射位置单独发生变化。

副检流计式光学扫描器7a、7b在较小的范围内使激光2a、2b单独偏转。副检流计式光学扫描器7a、7b能够使激光2a、2b的照射位置单独发生变化。

副检流计式光学扫描器7a、7b使激光2a、2b偏转的有效转动角度例如为±0.8deg以下。在该有效转动角度范围内，副检流计式光学扫描器7a、7b使激光2a、2b能够入射到偏振光分束器8中，并且，使激光2a、2b能够从偏振光分束器8向主检流计式光学扫描器9a、9b行进。

主检流计式光学扫描器9a、9b使激光2a、2b偏转的有效转动角度例如为±8deg以下。副检流计式光学扫描器7a、7b的有效转动角度是主检流计式光学扫描器9a、9b的有效转动角度的10分之1左右。

通过使副检流计式光学扫描器7a、7b转动有效转动角度以上的角度，例如转动±8deg左右，能够进行回避动作，使激光2a、2b向偏振光分束器8以外的方向行进。副检流计式光学扫描器7a、7b进行一次这样的回避动作需要数毫秒。由于该回避动作是导致加工时间延长的因素，因而本实施方式中不实施该回避动作。

f-θ透镜10使来自主检流计式光学扫描器9a、9b的激光2a、2b聚光于加工对象物11上。XY工作台12使加工对象物11向X方向及Y方向移动。XY工作台12使加工对象物11向XY方向移动，以使加工对象物11上的加工点位于主检流计式光学扫描器9a、9b的扫描区域内。

XY工作台12能够在600mm×600mm的范围内使加工对象物11向XY方向移动。加工对象物11通常为300mm×300mm以上，与此相对，主检流计式光学扫描器9a、9b在加工对象物11上的激光2a、2b的扫描区域为50mm×50mm左右、副检流计式光学扫描器7a、7b在加工对象物11上的扫描区域为5mm×5mm左右，均较小。激光加工装置1通过利用XY工作台依次在XY方向上移动加工对象物11，能够以比扫描器自身的扫描区域大的加工对象物11的整个区域为加工对象实施激光打孔加工。

作为激光功率测量机构的激光功率传感器14安装在XY工作台12上的载放加工对象物11的位置以外的位置。激光功率传感器14用于测量向加工对象物11照射的激光2a、2b的功率。

加工头16固定在未图示的Z轴工作台上，能够沿着Z轴方向移动。视觉传感器15固定在加工头16上。视觉传感器15由CCD照相机(camera)构成，该CCD照相机拍摄用于测量激光加工孔13a、13b的孔径和加工位置的图像。

通过使视觉传感器15与加工头16一起沿着Z轴移动，能够调整测量范围和焦点。通过移动载放有加工对象物11的XY工作台12，能够用视觉传感器15获取激光加工孔13a、13b的图像。

控制部20对整个激光加工装置1进行控制。控制部20具有指令生成部21、激光振荡器控制部22、检流计式光学扫描器控制部23、视觉传感器控制部24、XY工作台控制部25和激光功率传感器控制部26。控制部20是一个由微处理器(microprocessor)、存储器(memory)、监视器(monitor)以及各种外部接口(interface)(均未图示)构成的计算机系统(computersystem)。

指令生成部21基于记载着表示加工孔位置的坐标和激光加工条件的加工程序(program)，来输出各种指令，这些指令输出给激光振荡器控制部22、检流计式光学扫描器控制部23、视觉传感器控制部24、XY工作台控制部25及激光功率传感器控制部26。

作为激光振荡控制机构的激光振荡器控制部22基于指令生成部21输出的激光振荡指令，向激光振荡器3a、3b发送激光振荡指令设定值。激光振荡指令设定值包括激光脉冲的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的设定值。激光振荡器控制部22根据激光振荡指令来控制激光振荡器3a、3b。

激光振荡器控制部22基于加工程序中的与加工孔相关的信息，来对可否从激光振荡器3a、3b输出激光2a、2b分别进行设定。激光振荡器控制部22向激光振荡器3a输出激光振荡触发信号，该激光振荡触发信号用于对输出激光2a的时机(时刻)作出指示。激光振荡器控制部22向激光振荡器3b输出激光振荡触发信号，该激光振荡触发信号用于对输出激光2b的时机作出指示。

如此，激光振荡器控制部22分别单独地向激光振荡器3a、3b输出激光振荡触发信号。激光振荡器控制部22通过输出激光振荡触发信号，来控制激光振荡器3a、3b，以在相应于设定值的时刻输出激光2a、2b。

检流计式光学扫描器控制部23基于指令生成部21所输出的转动角度指令，对副检流计式光学扫描器7a、7b和主检流计式光学扫描器9a、9b的转动角度进行控制。

在用视觉传感器15测量形成在加工对象物11上的激光加工孔13a、13b时，视觉传感器控制部24对视觉传感器15进行控制。视觉传感器控制部24基于视觉传感器15所获取到的图像信息，进行运算处理，求出激光加工孔13a、13b的孔径、加工位置及圆度。视觉传感器15和视觉传感器控制部24是对形成在加工对象物11上的激光加工孔13a、13b进行各种测量的加工孔测量机构。

XY工作台控制部25基于指令生成部21所输出的工作台位置指令，对XY工作台12进行移动控制和定位。工作台位置指令是关于XY工作台12位置的指令。

在测量激光2a、2b的功率时，激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14进行控制。作为测量结果的激光平均功率信号从激光功率传感器14输入激光功率传感器控制部26。激光功率传感器控制部26利用被输入激光振荡器控制部22的激光振荡指令，来计算1个激光脉冲的能量(energy)。

激光功率传感器控制部26将关于激光平均功率、1个脉冲的能量的激光功率测量信息，例如输出给控制部20的监视器。激光功率传感器控制部26存储该激光功率测量信息。

图2是表示将加工对象物分为多个加工区域的例子的附图。由于主检流计式光学扫描器9a、9b的激光2a、2b的扫描区域为50mm×50mm左右，例如，在300mm×300mm的加工对象物上，如图2所示那样设定多个50mm×50mm的加工区域30。在进行激光加工的过程中，激光加工装置1依次在XY方向上移动XY工作台12，对加工对象物11进行定位，以使各加工区域30的中心位置与主检流计式光学扫描器9a、9b的扫描区域的中心一致。

图3表示副检流计式光学扫描器7a、7b的扫描区域的例子。在加工区域30中，加工孔位置31是能够同时照射激光2a、2b进行加工的加工孔位置的一个例子。加工孔位置32是仅能够照射激光2a、2b中的一方进行加工的加工孔位置的一个例子。通过转动副检流计式光学扫描器7a、7b使激光2a、2b偏转，能够在激光扫描区域33内移动加工孔位置31、32。

副检流计式光学扫描器7a、7b的激光扫描区域33的尺寸(size)为5mm×5mm左右，但通过转动主检流计式光学扫描器9a、9b，能够将扫描区域33移动并定位到50mm×50mm的加工区域30内的任意位置。

针对激光扫描区域33内应加工2处的加工孔位置31，激光振荡器控制部22同时对激光振荡器3a和激光振荡器3b输出激光振荡触发信号。从而，激光加工装置1利用同时照射的2束激光2a、2b进行2个位置的激光打孔加工。

针对激光扫描区域33内应加工1处的加工孔位置32，激光振荡器控制部22对激光振荡器3a和激光振荡器3b中的任意一方输出激光振荡触发信号。从而，激光加工装置1利用2束激光2a、2b中的一束激光进行1个位置的激光打孔加工。

采用本实施方式，激光加工装置1根据输出的激光振荡触发信号，来对两孔同时加工和单孔加工进行切换。激光加工装置1能够对被f-θ透镜10聚光的2束激光2a、2b的ON(开)及OFF(关)进行控制，且激光2a、2b这二者间的ON及OFF相互独立。例如与利用快门进行遮蔽、或者利用检流计式光学扫描器进行回避动作来对同时照射2束激光和照射其中的一束激光进行切换的情况相比，激光加工装置1能够高速地对两孔同时加工和单孔加工进行切换。

接下来，对在激光加工装置1进行激光加工之前实施的激光振荡器3a、3b的校准动作进行说明。图4是表示激光振荡器3a、3b的校准动作的步骤的流程图。采用图4所示步骤的处理是使激光2a、2b的功率一致的处理，通过该处理，使激光振荡器3a、3b输出的激光2a、2b照射到加工对象物11上时激光加工量相同。

即使对激光振荡器3a、3b设定相同的激光振荡条件，照射到加工对象物11上的激光2a、2b的功率有时也并不相同。其原因例如为，激光振荡器3a、3b之间的个体差异，激光2a和激光2b在各自的光路中的功率损耗不同等。下面，参照图4对激光振荡器3a、3b的校准动作的步骤进行详细说明。

检流计式光学扫描器控制部23将副检流计式光学扫描器7a、7b和主检流计式光学扫描器9a、9b定位在作为转动角度基准的原点(步骤(step)S1)。以该原点作为使激光2a、2b偏转的有效转动角度的中心。

XY工作台控制部25使XY工作台12移动到激光功率传感器14能够测量激光2a的功率的位置(步骤S2)。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3a设定校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3a发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光加工装置1根据该激光振荡触发信号，在一定时间内从激光振荡器3a连续输出脉冲状的激光2a(步骤S3)。

在步骤S2中移动到激光2a的测量位置的激光功率传感器14在步骤S3中，测量激光振荡器3a输出的激光2a的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4a，来调整激光2a的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。激光功率传感器控制部26将激光平均功率的最大值Pma存储到未图示的存储器(步骤S4)。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而激光振荡器3a停止输出激光2a。

XY工作台控制部25使XY工作台12移动到激光功率传感器14能够测量激光2b的功率的位置(步骤S5)。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3b设定与激光振荡器3a相同的校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3b发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光加工装置1根据该激光振荡触发信号，在一定时间内从激光振荡器3b连续输出脉冲状的激光2b(步骤S6)。

在步骤S5中移动到激光2b的测量位置的激光功率传感器14在步骤S6中，测量激光振荡器3b输出的激光2b的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4b，来调整激光2b的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。控制部20将激光平均功率的最大值Pma存储到存储器(步骤S7)。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而激光振荡器3b停止输出激光2b。

指令生成部21使用所存储的上述激光平均功率Pma、Pmb，算出修正系数Kb。修正系数Kb是用于修正对激光振荡器3b设定的峰值功率或者脉冲宽度的激光振荡指令设定值的系数。修正系数Kb例如可以通过下面的公式(1)求出。

Kb＝Pma/Pmb(1)

通过将对激光振荡器3b设定的峰值功率的设定值乘以修正系数Kb，能够使激光加工装置1对加工对象物11照射的激光2a、2b的功率相同。

在对激光振荡器3a设定了峰值功率Pc0并获取到了激光平均功率Pma时，通过对激光振荡器3b设定峰值功率的修正值Pc0b，能够使激光振荡器3b的激光平均功率Pmb与Pma相等。修正值Pc0b例如通过下面的公式(2)求出。

Pc0b＝Kb×Pc0(2)

另外，在激光加工装置1中，除利用修正系数Kb对激光脉冲的峰值功率Pc0进行修正外，利用修正系数Kb对脉冲宽度Wc0进行修正也能够得到同样的效果。通过将对激光振荡器3b设定的脉冲宽度设定值乘以修正系数Kb，能够使激光加工装置1对加工对象物11照射的激光2a、2b的功率相同。

指令生成部21也可以针对激光振荡器3a算出修正系数Ka，以此来代替针对激光振荡器3b算出的修正系数Kb。修正系数Ka是用于修正对激光振荡器3a设定的峰值功率或者脉冲宽度的激光振荡指令设定值的系数。修正系数Ka例如可以通过下面的公式(3)求出。

Ka＝Pmb/Pma(3)

通过将对激光振荡器3a设定的峰值功率或者脉冲宽度的设定值乘以修正系数Ka，能够使激光加工装置1对加工对象物11照射的激光2a、2b的功率相同。指令生成部21将如上述那样求出的激光振荡指令的修正系数Ka或者修正系数Kb存储到未图示的存储器(步骤S8)。

在激光加工装置1的激光振荡器3a、3b的校准动作中，并不局限于根据使用激光功率传感器14测量出的激光2a、2b的功率，来求出激光振荡指令的修正系数Ka或修正系数Kb。激光加工装置1也可以在激光振荡器3a、3b的校准动作中，使用视觉传感器15测量激光加工孔，根据该测量结果来求出激光振荡指令的修正系数Ka或修正系数Kb，以使激光振荡器3a、3b输出的激光2a、2b照射加工对象物11时的激光加工量相同。

在这种情况下，激光加工装置1基于校准用激光振荡指令，对激光振荡器3a、3b设定校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0、脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3a、3b发送这些设定值，并且向激光振荡器3a、3b输出激光振荡触发信号。激光加工装置1从激光振荡器3a、3b输出激光2a、2b，在加工对象物11上形成校准用激光加工孔。

视觉传感器控制部24基于视觉传感器15所获取到的图像信息，求出照射激光2a所形成的激光加工孔13a的直径D0a及照射激光2b所形成的激光加工孔13b的直径D0b。

在求出上述修正系数Kb时，例如，不断改变激光振荡器3b的峰值功率，进行校准用加工并测量激光加工孔13b，从而由指令生成部21求出直径D0a和直径D0b相等时的激光振荡器3b的峰值功率Pc0b。指令生成部21例如根据下面的公式(4)来求出修正系数Kb。

Kb＝Pc0b/Pc0(4)

接下来，对激光加工装置1的激光加工动作进行说明。图5是说明激光加工装置1进行激光加工动作的步骤的流程图。

指令生成部21读取作为加工程序的NC程序(步骤10)。指令生成部21根据加工程序中的加工孔数据(data)和激光加工条件，将加工孔的XY坐标和激光振荡指令存储到存储器。激光振荡指令包括与激光脉冲的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率相关的信息。例如，以移动电话机的印刷电路板为加工对象物11时，加工孔的数据数量通常为数万个孔到数十万个孔的数据。

指令生成部21将所存储的激光振荡指令发送给激光振荡器控制部22。激光振荡器控制部22基于在校准动作中求出的修正系数对接收到的激光振荡指令进行修正。激光振荡器控制部22对激光振荡器3a、3b设定修正后的激光振荡指令。

指令生成部21例如如图2所示那样将加工对象物11分为多个加工区域30，根据各加工孔的XY坐标，在各加工区域30设定加工孔的数据。指令生成部21生成与各加工区域30的中心坐标相对应的工作台位置指令(步骤S11)。

之后，指令生成部21对加工区域30内设定的加工孔进行分类，确定其是属于图3所示的能够进行两孔同时加工的加工孔位置31，还是属于进行单孔加工的加工孔位置32。另外，指令生成部21按照加工顺序对加工孔进行排序，以使加工时间最短。

针对能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9a、9b及副检流计式光学扫描器7a、7b的各自的转动角度，该转动角度是能够对2个位置同时照射激光2a、2b的转动角度。另外，指令生成部21将对应于激光振荡器3a、3b双方的激光振荡触发标志(flag)设定为ON(例如“1”)。

另外，针对进行单孔加工的加工孔，指令生成部21选择激光2a、2b这两束激光中的任意一束激光作为激光打孔加工所使用的激光。指令生成部21算出副检流计式光学扫描器7a、7b这两方中的与所选择的激光相对应的一方和主检流计式光学扫描器9a、9b的各自的转动角度。另外，指令生成部21将与激光振荡器3a、3b中被选择的一方相对应的激光振荡触发标志设定为ON，另一方的激光振荡触发标志设定为OFF(例如“0”)。

通过这样，指令生成部21生成对副检流计式光学扫描器7a、7b和主检流计式光学扫描器9a、9b的转动角度指令(步骤S12)。指令生成部21将所生成的转动角度指令、所设定的激光振荡触发标志和加工孔数据作为一组(set)数据存储到存储器。

指令生成部21将在步骤S11中生成的工作台位置指令输出给XY工作台控制部25。XY工作台控制部25根据工作台位置指令使XY工作台12移动。XY工作台控制部25对XY工作台12进行定位，以使作为加工目标的加工区域30位于主检流计式光学扫描器9a、9b的激光扫描区域内(步骤S13)。

指令生成部21将在步骤S12中生成的转动角度指令输出给检流计式光学扫描器控制部23。检流计式光学扫描器控制部23根据转动角度指令，控制副检流计式光学扫描器7a、7b及主检流计式光学扫描器9a、9b的转动角度(步骤S14)。

指令生成部21将对激光振荡触发标志被设定为ON的激光振荡器3a、3b生成的激光振荡触发信号输出给激光振荡器控制部22。对副检流计式光学扫描器7a、7b及主检流计式光学扫描器9a、9b生成的转动角指令和当前的转动角度被输入激光振荡器控制部22。判断为或者推定为各检流计式光学扫描器由当前的转动角度转动到转动角度指令所指示的转动角度时，激光振荡器控制部22输出激光振荡触发信号。

输入激光振荡触发信号后，激光振荡器3a、3b输出具有激光振荡指令所设定的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的激光脉冲，形成激光2a、2b(步骤S15)。激光加工装置1通过照射激光2a、2b而形成激光加工孔13a、13b。

在每次形成激光加工孔13a、13b后，指令生成部21对该加工区域30内的所有加工孔的加工是否完成进行判断(步骤S16)。当判断结果为该加工区域30内还存在未完成加工的加工孔时(步骤S16：No)，指令生成部21读取接下来要加工的加工孔的数据(步骤S17)。另外，指令生成部21读取与该加工孔数据为一组的转动角度指令和激光振荡触发标志。之后返回步骤S14，检流计式光学扫描器控制部23根据所读取到的转动角度指令，控制副检流计式光学扫描器7a、7b的转动角度。

另外，当判断结果为该加工区域30内的所有加工孔的加工均完成时(步骤S16：Yes)，指令生成部21对加工对象物11上的所有加工区域30的加工是否全部完成进行判断(步骤S18)。

当判断结果为加工对象物11上存在未完成加工的加工区域30时(步骤S18：No)，指令生成部21读取关于下一个要进行加工的加工区域30的指令(步骤S19)。指令生成部21读取关于下一个加工区域30的工作台位置指令。而且，指令生成部21读取下一个加工区域30的加工孔数据、转动角度指令及激光振荡触发标志。之后返回步骤S13，XY工作台控制部25使XY工作台12移动并对其进行定位，以使下一个加工区域30位于主检流计式光学扫描器9a、9b的激光扫描区域内。

另外，当判断结果为加工对象物11上的所有加工区域30的加工均已完成时(步骤S18：Yes)，激光加工装置1结束对该加工对象物11的加工。

采用第1实施方式，激光加工装置1能够利用透过1个f-θ透镜10的2束激光2a、2b进行两孔同时加工，从而能够高速地进行激光加工，且能够节省空间。

在激光加工装置1中，通过对激光振荡触发信号进行控制，能够切换两孔同时加工的方式和单孔加工的方式。与利用检流计式光学扫描器进行回避动作的情况相比，采用激光加工装置1，由于能够节省进行回避动作所需的时间，因而能够高速地对两孔同时加工和单孔加工进行切换。从而，激光加工装置进行激光加工所需要的加工时间较短。

在激光加工装置1中，能够对激光2a、2b的功率进行校准，使两孔同时加工过程中的激光加工量同等，从而能够对2点进行相同的激光打孔加工。

在将1个激光振荡器输出的1束激光分为2束而实现两孔同时加工时，加工所使用的激光的峰值功率相对于从激光振荡器输出时的峰值功率减半。而采用本实施方式，激光加工装置1使用从2个激光振荡器3a、3b输出的激光2a、2b实现两孔同时加工，从而能够以较高的峰值功率进行激光加工。因而，即便是对需要较高峰值功率的金属和玻璃材料进行加工时，也能够在短时间内完成加工。另外，还能够抑制因发热而导致的加工品质的恶化。

如上所述，激光加工装置1在多点同时照射的激光加工过程中，能够高速且高品质地实现激光加工，且能够节省空间。

【第2实施方式】

图6是本实用新型的第2实施方式所涉及的激光加工装置41的结构图。第2实施方式所涉及的激光加工装置41具有多个加工头。由于具有多个加工头，因而激光加工装置41能够实现高速的激光加工。对与第1实施方式中相同的部分，标注相同的标号，并适当地省略对其的说明。

激光加工装置41具有：例如2个加工头16a(第1加工头、16b(第2加工头)；激光振荡器3a、3b；分光调整机构42a、42b；偏振光分束器43a、43b；反射镜45；偏振机构4a、4b、4c、4d、XY工作台12；激光功率传感器14；控制部50。

在XY工作台12上，载放2个加工对象物11a(第1加工对象物)、11b(第2加工对象物)。激光加工装置41通过对加工对象物11a、11b同时照射激光44a、44b、44c、44d，能够同时进行对加工对象物11a的2个位置的打孔加工和对加工对象物11b的2个位置的打孔加工，即能够同时进行4个位置的打孔加工。

分光调整机构42a是用于调整偏振光分束器43a的分光比的第1分光调整机构。分光调整机构42a允许激光振荡器3a输出的激光2a中的特定的线偏振光通过。分光调整机构42b是用于调整偏振光分束器43b的分光比的第2分光调整机构。分光调整机构42b允许激光振荡器3b输出的激光2b中的特定的线偏振光通过。分光调整机构42a、42b例如为波片。通过转动调整分光调整机构42a、42b，能够调整激光2a、2b的偏振方向。

偏振光分束器43a作为第1分光机构，使从激光振荡器3a输出经过分光调整机构42a后的激光2a分为两束，一束沿着朝向加工头16a的光路行进，另一束沿着朝向加工头16b的光路行进。偏振光分束器43b作为第2分光机构，使从激光振荡器3b输出经过分光调整机构42b后的激光2b分为两束，一束沿着朝向加工头16a的光路行进，另一束沿着朝向加工头16b的光路行进。

偏振光分束器43a例如反射所入射的激光2a中的S偏振光，透射P偏振光。偏振光分束器43b例如反射所入射的激光2b中的S偏振光，透射P偏振光。偏振光分束器43a、43b将沿45度方向偏振的线偏振光分为大致均等的S偏振光和P偏振光。另外偏振光分束器43a、43b也可以不是对沿45度方向偏振的线偏振光进行分光的光学元器件，而是对圆偏振光进行分光的光学元器件。在这种情况下，偏振光分束器43a、43b将圆偏振光分为均等的S偏振光和P偏振光。

偏振光分束器43a将入射的激光2a分为激光44a和激光44c，其中，激光44a为P偏振光，激光44c为S偏振光。偏振光分束器43b将入射的激光2b分为激光44b和激光44d，其中，激光44b为P偏振光，激光44d为S偏振光。通过利用分光调整机构42a、42b分别对激光2a、2b的偏振方向进行调整，使偏振光43a、43b射出功率均相等的激光44a、44b、44c、44d。另外，可以适当地对偏振光分束器43a、43b的反射特性和透射特性进行变更。激光44a是入射至第1加工头的第1激光。激光44b是入射至第1加工头的第2激光。激光44c是入射至第2加工头的第1激光。激光44d是入射至第2加工头的第2激光。

多个反射镜45分别设置于激光44a、44b、44c、44d的光路中。设置于激光44a的光路中的反射镜45将激光44a引导至加工头16a。设置于激光44b的光路中的反射镜45将激光44b引导至加工头16a。设置于激光44c的光路中的反射镜45将激光44c引导至加工头16b。设置于激光44d的光路中的反射镜45将激光44d引导至加工头16b。

偏振机构4a是允许从偏振光分束器43a输出的激光44a中的特定(规定)的线偏振光通过的偏振机构。偏振机构4b是允许从偏振光分束器43b输出的激光44b中的特定的线偏振光通过的偏振机构。偏振机构4c是允许从偏振光分束器43a输出的激光44c中的特定的线偏振光通过的偏振机构。偏振机构4d是允许从偏振光分束器43b输出的激光44d中的特定的线偏振光通过的偏振机构。

偏振机构4a和偏振机构4d例如允许S偏振光通过。偏振机构4b、4c例如允许P偏振光通过。通过转动调整偏振机构4a、4b、4c、4d，能够调整激光44a、44b、44c、44d的偏振方向。

从偏振光分束器43a输出的激光44a和从偏振光分束器43b输出的激光44b入射到作为第1加工头的加工头16a中。从偏振光分束器43a输出的激光44c和从偏振光分束器43b输出的激光44d入射到作为第2加工头的加工头16b中。

加工头16a对载放在XY工作面12上的两个加工对象物中的一个加工对象物11a照射2束激光44a、44b，从而形成激光加工孔13a、13b。加工头16b对载放在XY工作面12上的另一个加工对象物11b照射2束激光44c、44d，从而形成激光加工孔13c、13d。

激光加工装置41使用各加工头16a、16b，能够对各加工对象物11a、11b进行相同图形(pattern)的激光打孔加工。激光加工装置41所具有的加工头的数量越多，就能够对越多的加工对象物同时进行激光打孔加工。激光加工装置41的生产效率与加工头的数量成正比，因而增加加工头的数量能够提高激光加工装置41的生产效率。

图7是表示第1加工头的内部结构的图。作为第1加工头的加工头16a具有：反射镜5；副检流计式光学扫描器7a、7b；偏振光分束器8a；主检流计式光学扫描器9a、9b；f-θ透镜10a；视觉传感器15a。

反射镜5设置于入射至加工头16a中的激光44a的光路中和激光44b的光路中。设置于激光44a的光路中的反射镜5对激光44a进行反射，从而将其引导至副检流计式光学扫描器7a。设置于激光44b的光路中的反射镜5对激光44b进行反射，从而将其引导至副检流计式光学扫描器7b。

副检流计式光学扫描器7a是使激光振荡器3a输出的激光44a向第1方向偏转的第1副检流计式光学扫描器。副检流计式光学扫描器7b是使激光振荡器3b输出的激光44b向第2方向偏转的第2副检流计式光学扫描器。

偏振光分束器8a是使来自副检流计式光学扫描器7a的激光44a和来自副检流计式光学扫描器7b的激光44b合成一路的激光合路机构。偏振光分束器8a具有如下偏振特性：反射作为S偏振光的激光44a，透射作为P偏振光的激光44b。

主检流计式光学扫描器9a是使来自偏振光分束器8a的激光44a、44b向第1方向偏转的第1主检流计式光学扫描器。主检流计式光学扫描器9b是使来自偏振光分束器8a的激光44a、44b向第2方向偏转的第2主检流计式光学扫描器。

f-θ透镜分别对来自主检流计式光学扫描器9a、9b的激光44a、44b进行聚光。视觉传感器15a由CCD照相机(摄像头)构成，该CCD照相机拍摄用于测量激光加工孔13a、13b的孔径和加工位置的图像。

图8是表示第2加工头的内部结构的图。作为第2加工头的加工头16b具有：反射镜5；副检流计式光学扫描器7c、7d；偏振光分束器8b；主检流计式光学扫描器9c、9d；f-θ透镜10b；视觉传感器15b。加工头16b具有与加工头16a相同的结构。

反射镜5设置于入射至加工头16b中的激光44c的光路中和激光44d的光路中。设置于激光44c的光路中的反射镜5对激光44c进行反射，从而将其引导至副检流计式光学扫描器7c。设置于激光44d的光路中的反射镜5对激光44d进行反射，从而将其引导至副检流计式光学扫描器7d。

副检流计式光学扫描器7c是使激光振荡器3a输出的44c向第1方向偏转的第1副检流计式光学扫描器。副检流计式光学扫描器7d是使激光振荡器3b输出的44d向第2方向偏转的第2副检流计式光学扫描器。

偏振光分束器8b是使来自副检流计式光学扫描器7c的激光44c和来自副检流计式光学扫描器7d的激光44d合成一路的激光合路机构。偏振光分束器8b具有如下偏振特性：反射作为S偏振光的激光44c，透射作为P偏振光的激光44d。

主检流计式光学扫描器9c是使来自偏振光分束器8b的激光44c、44d向第1方向偏转的第1主检流计式光学扫描器。主检流计式光学扫描器9d是使来自偏振光分束器8b的激光44c、44d向第2方向偏转的第2主检流计式光学扫描器。

f-θ透镜10b分别对来自主检流计式光学扫描器9c、9d的激光44c、44d进行聚光。视觉传感器15b由CCD照相机构成，该CCD照相机拍摄用于测量激光加工孔13c、13d的孔径和加工位置的图像。

控制部50对整个激光加工装置41进行控制。控制部50具有指令生成部21、激光振荡器控制部22、检流计式光学扫描器控制部51、视觉传感器控制部52、XY工作台控制部25及激光功率传感器控制部26。

检流计式光学扫描器控制部51基于指令生成部21输出的转向角度指令，控制副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度。

在利用视觉传感器15a对形成在加工对象物11a上的激光加工孔13a、13b进行测量时，视觉传感器控制部52对视觉传感器15a进行控制。另外，在利用视觉传感器15b对形成在加工对象物11b上的激光加工孔13c、13d进行测量时，视觉传感器控制部52对视觉传感器15b进行控制。视觉传感器控制部52基于视觉传感器15a、15b所获取到的图像信息，进行运算处理，求出激光加工孔13a、13b、13c、13d的孔径、加工位置和圆度。视觉传感器15a、15b和视觉传感器控制部52是用于对形成在加工对象物11a、11b上的激光加工孔13a、13b、13c、13d进行各种测量的加工孔测量机构。

接下来，对在激光加工装置41进行激光加工之前实施的激光振荡器3a、3b的校准动作进行说明。图9是用于说明激光振荡器3a、3b的校准动作的步骤的流程图。按照图9所示步骤实施的处理是使激光44a、44b、44c、44d的功率一致的处理，通过该处理，使经偏振光分束器43a、43b分光后的激光44a、44b、44c、44d照射到加工对象物11a、11b上时的激光加工量相同。

即使对激光振荡器3a、3b设定相同的激光振荡条件，照射到加工对象物11a上的激光44a、44b和照射到加工对象物上11b上的激光44c、44d的功率有时也并不相同。其原因例如为，激光振荡器3a、3b之间的个体差异，激光44a、44b、44c、44d在各自的光路中的激光功率损耗不同等。另外，偏振光分束器43a、43b的分光比不同也可能是其中的一个原因。下面，参照图9对激光振荡器3a、3b的校准动作的步骤进行详细说明。

检流计式光学扫描器控制部51将副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d定位在作为转动角度基准的原点(步骤S20)。

激光加工装置41测量激光44a并调整偏振机构4a，将测量值Pma存储到存储器(步骤S21)。XY工作台控制部25使XY工作台12移动到使激光功率传感器14能够测量激光44a的功率的位置。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3a设定校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3a发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光振荡器3a根据该激光振荡触发信号，在一定时间内连续输出脉冲状的激光2a。激光功率传感器14测量激光44a的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4a，来调整激光44a的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。激光功率传感器控制部26将激光平均功率的最大值Pma存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3a停止输出激光2a。

与步骤S21中同样，激光加工装置41测量激光44c并调整偏振机构4c，将测量值Pmc存储到存储器(步骤S22)。XY工作台控制部25使XY工作台12移动到使激光功率传感器14能够测量激光44c的功率的位置。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3a设定校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3a发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光振荡器3a根据该激光振荡触发信号，在一定时间内连续输出脉冲状的激光2a。激光功率传感器14测量激光44c的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4c，来调整激光44c的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。激光功率传感器控制部26将激光平均功率的最大值Pmc存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3a停止输出激光2a。

之后，作业者转动调整分光调整机构42a，以使激光44a的激光平均功率和激光44c的激光平均功率相等。激光功率传感器控制部26将调整分光调整机构42a后的激光44a和激光44c的激光平均功率Pmac存储到存储器(步骤S23)。

在步骤S21中所存储的激光平均功率的测量值Pma和在步骤S22中所存储的激光平均功率的测量值Pmc之间存在偏差时，存在偏差的原因在于偏振光分束器43a并未将激光分为能量均等的光束。因而，通过转动调整分光调整机构42a，来调整激光2a的偏振方向，以使经偏振光分束器43a分光后的激光44a和激光44c的功率均等。

调整分光调整机构42a后激光44a和激光44c的激光平均功率Pmac可以由下面的公式(5)求出。

Pmac＝(Pma+Pmc)/2(5)

在步骤S23中，激光振荡器控制部22再次向激光振荡器3a输出激光振荡触发信号。激光功率传感器14测量激光44c的激光平均功率Pmc。转动调整分光调整机构42a，以使所测量的激光平均功率Pmc等于Pmac。

当所测量出的激光平均功率Pmc等于Pmac时，激光功率传感器控制部26将得到的激光功率平均值Pmac存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3a停止输出激光2a。

接下来，激光加工装置41测量激光44b并调整偏振机构4b，将测量值Pmb存储到存储器(步骤S24)。XY工作台控制部25使XY工作台12移动到使激光功率传感器14能够测量激光44b的功率的位置。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3b设定与激光振荡器3a相同的校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3b发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光振荡器3b根据该激光振荡触发信号，在一定时间内连续输出脉冲状的激光2b。激光功率传感器14测量激光44b的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4b，来调整激光44b的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。激光功率传感器控制部26将激光平均功率的最大值Pmb存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3b停止输出激光2b。

与步骤S24中同样，激光加工装置41测量激光44d并调整偏振机构4d，将测量值Pmd存储到存储器(步骤S25)。XY工作台控制部25使XY工作台12移动到使激光功率传感器14能够测量激光44d的功率的位置。

激光振荡器控制部22基于预先设定的校准用激光振荡指令，对激光振荡器3b设定校准用激光脉冲的峰值功率Pc0、脉冲宽度Wc0、脉冲数量Nc0和脉冲频率Fc0。

激光振荡器控制部22向激光振荡器3b发送这些设定值，并且，每隔一定时间间隔输出激光振荡触发信号。激光振荡器3b根据该激光振荡触发信号，在一定时间内连续输出脉冲状的激光2b。激光功率传感器14测量激光44d的功率。激光功率传感器控制部26对激光功率传感器14测量出的激光平均功率进行监测。

作业者通过转动调整偏振机构4d，来调整激光44d的偏振方向，以使激光平均功率达到最大。激光功率传感器控制部26将激光平均功率的最大值Pmd存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3b停止输出激光2b。

之后，作业者转动调整分光调整机构42b，以使激光44b的激光平均功率和激光44d的激光平均功率相等。激光功率传感器控制部26将调整分光调整机构42b后的激光44b和激光44d的激光平均功率Pmbd存储到存储器(步骤S26)。

在步骤S24中所存储的激光平均功率的测量值Pmb和在步骤S25中所存储的激光平均功率的测量值Pmd之间存在偏差时，存在偏差的原因在于偏振光分束器43b并未将激光分为能量均等的光束。因而，通过转动调整分光调整机构42b，来调整激光2b的偏振方向，以使经偏振光分束器43b分光后的激光44b和激光44d的功率均等。

调整分光调整机构42b后激光44b和激光44d的激光平均功率Pmbd可以由下面的公式(6)求出。

Pmbd＝(Pmb+Pmd)/2(6)

在步骤S26中，激光振荡器控制部22再次向激光振荡器3b输出激光振荡触发信号。激光功率传感器14测量激光44d的激光平均功率Pmd。转动调整分光调整机构42b，以使所测量的激光平均功率Pmd等于Pmbd。

当所测量出的激光平均功率Pmd等于Pmbd时，激光功率传感器控制部26将得到的激光功率平均值Pmbd存储到存储器。激光振荡器控制部22停止输出激光振荡触发信号，从而使激光振荡器3b停止输出激光2b。

指令生成部21使用所存储的激光平均功率Pmac、Pmbd算出修正系数Kb。修正系数Kb是用于对激光振荡器3b的峰值功率或者脉冲宽度的激光振荡指令设定值进行修正的系数。修正系数Kb例如可以由下面的公式(7)求出。

Kb＝Pmac/Pmbd(7)

通过将对激光振荡器3b设定的峰值功率的设定值乘以修正系数Kb，能够使照射到加工对象物11a上的激光44a和照射到加工对象物11b上的激光44c的功率与照射到加工对象物11a上的激光44b和照射到加工对象物11b上的激光44d的功率相同。

另外，在步骤S23中，照射到加工对象物11a上的激光44a和照射到加工对象物11b上的激光44c被调整为功率相同。在步骤S26中，照射到加工对象物11a上的激光44b和照射到加工对象物11b上的激光44d被调整为功率相同。从而，能够使激光加工装置41照射到加工对象物11a、11b上的激光44a、44b、44c、44d的功率相同。

此外，激光加工装置41除利用修正系数Kb对峰值功率进行修正外，还可以利用修正系数Kb对脉冲宽度进行修正。指令生成部21也可以不算出对于激光振荡器3b的修正系数Kb，而是算出对于激光振荡器3a的修正系数Ka。修正系数Ka是用于对激光振荡器3a的峰值功率或者脉冲宽度的激光振荡指令设定值进行修正的系数。

指令生成部21将如上述那样求出的激光振荡指令的修正系数Ka或者修正系数Kb存储到存储器(步骤S27)。在激光振荡器3a、3b的校准动作中，激光加工装置41也可以使用视觉传感器15a、15b对激光加工孔进行测量。

接下来，对激光加工装置41的激光加工动作进行说明。图10是用于说明激光加工装置41的激光加工动作的步骤的流程图。

激光加工装置41通过使2个加工头16a、16b进行与第1实施方式中的加工头16(参加图1)同样的动作，来对加工对象物11a、11b进行激光打孔加工。加工对象物11a和加工对象物11b载放在XY工作台12上，这两个加工对象物之间的间隔与加工头16a和加工头16b之间的间隔相同。

指令生成部21读取作为加工程序的NC程序(步骤S30)。指令生成部21基于加工程序中的加工孔数据和激光加工条件，将加工孔的XY坐标和激光振荡指令存储到存储器。激光振荡指令中包括关于激光脉冲的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量和脉冲频率的信息。

指令生成部21将所存储的激光振荡指令发送给激光振荡器控制部22。激光振荡器控制部22基于校准动作中求出的修正系数对接收到的激光振荡指令进行修正。激光振荡器控制部22对激光振荡器3a、3b设定修正后的激光振荡指令。

指令生成部21例如如图2所示那样，将加工对象物11a、11b分为多个加工区域30，根据各加工孔的XY坐标，在各加工区域30设定加工孔。指令生成部21生成对应于各加工区域30的中心坐标的工作台位置指令(步骤31)。

之后，指令生成部21对加工对象物11a、11b这二者上的加工区域30内设定的加工孔进行分类，确定该加工孔是属于图3所示的能够进行两孔同时加工的加工孔位置31，还是属于进行单孔加工的加工孔位置32。另外，指令生成部21按照加工顺序对各加工孔进行排序，以使加工时间最短。

针对加工对象物11a上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9a、9b和副检流计式光学扫描器7a、7b的各自的转动角度，以能够用激光44a、44b同时照射2个位置。针对加工对象物11b上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9c、9d和副检流计式光学扫描器7c、7d的各自的转动角度，以能够用激光44c、44d同时照射2个位置。另外，指令生成部21将对应于激光振荡器3a、3b双方的激光振荡触发标志设为ON(例如“1”)。

针对在加工对象物11a上进行单孔加工的加工孔，指令生成部21选择以激光44a、44b这两束激光中的一束激光作为激光打孔加工所使用的激光。指令生成部21算出副检流计式光学扫描器7a、7b这二者中与所选择的激光相对应的一者和主检流计式光学扫描器9a、9b的各自的转动角度。

在选择激光44a作为激光打孔加工所使用的激光时，指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为ON，将对应于激光振荡器3b的激光振荡触发标志设定为OFF(例如“0”)。在选择激光44b作为激光打孔加工所使用的激光时，指令生成部21将对应于激光振荡器3b的激光振荡触发标志设定为ON，将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为OFF。

针对加工对象物11b上的进行单孔加工的加工孔，指令生成部21选择以激光44c、44d这两束激光中的一束激光作为激光打孔加工所使用的激光。指令生成部21算出副检流计式光学扫描器7c、7d这二者中与所选择的激光相对应的一者和主检流计式光学扫描器9c、9d的各自的转动角度。

在选择激光44c作为激光打孔加工所使用的激光时，指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为ON，将对应于激光振荡器3b的激光振荡触发标志设定为OFF。在选择激光44d作为激光打孔加工所使用的激光时，指令生成部21将对应于激光振荡器3b的激光振荡触发标志设定为ON，将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为OFF。

通过这样，指令生成部21生成对于副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度指令(步骤S32)。指令生成部21将所生成的转动角度指令、所设定的激光振荡触发标志和加工孔数据作为一组(set)数据存储到存储器。

指令生成部21将在步骤S31中生成的工作台位置指令输出给XY工作台控制部25。XY工作台控制部25根据工作台位置指令使XY工作台12移动。XY工作台控制部25对XY工作台12进行定位，以使作为加工头16a的加工目标的加工区域30位于主检流计式光学扫描器9a、9b的激光扫描区域内，且使作为加工头16b的加工目标的加工区域30位于主检流计式光学扫描器9c、9d的激光扫描区域内(步骤S33)。

指令生成部21将在步骤S32中生成的转动角度指令输出给检流计式光学扫描器控制部51。检流计式光学扫描器控制部51根据转动角度指令，控制副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d及主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度(步骤S34)。

指令生成部21将对激光振荡触发标志被设定为ON的激光振荡器3a、3b生成的激光振荡触发信号输出给激光振荡器控制部22。对副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d及主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d生成的转动角指令和当前的转动角度被输入激光振荡器控制部22。判断为或者推定为各检流计式光学扫描器由当前的转动角度转动到转动角度指令所指示的转动角度时，激光振荡器控制部22输出激光振荡触发信号。

输入激光振荡触发信号后，激光振荡器3a、3b输出具有激光振荡指令所设定的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的激光脉冲，将该激光脉冲作为激光2a、2b(步骤S35)。激光加工装置41通过照射激光44a、44b在加工对象物11a形成激光加工孔13a、13b。激光加工装置41通过照射激光44c、44d在加工对象物11b上形成激光加工孔13c、13d。

在每次完成激光加工孔13a、13b、13c、13d的加工后，指令生成部21对该加工区域30内的所有加工孔的加工是否完成进行判断(步骤S36)。当判断结果为该加工区域30内还存在未完成加工的加工孔时(步骤S36：No)，指令生成部21读取接下来要加工的加工孔的数据(步骤S37)。另外，指令生成部21读取与该加工孔数据为一组的转动角度指令和激光振荡触发标志。之后返回步骤S34，检流计式光学扫描器控制部51根据所读取到的转动角度指令，控制副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d的转动角度。

另外，当判断结果为该加工区域30内的所有加工孔的加工均完成时(步骤S36：Yes)，指令生成部21对加工对象物11a、11b上的所有加工区域30的加工是否全部完成进行判断(步骤S38)。

当判断结果为加工对象物11a、11b上存在未完成加工的加工区域30时(步骤S38：No)，指令生成部21读取对下一个要进行加工的加工区域30使用的指令(步骤S39)。指令生成部21读取关于下一个加工区域30的工作台位置指令。指令生成部21读取下一个加工区域30的加工孔数据、转动角度指令及激光振荡触发标志。

之后返回步骤S33，XY工作台控制部25使XY工作台12移动并对其进行定位，以使加工头16a下一个要加工的加工区域30位于主检流计式光学扫描器9a、9b的激光扫描区域内，并使加工头16b下一个要加工的加工区域30位于主检流计式光学扫描器9c、9d的激光扫描区域内。

另外，当判断结果为加工对象物11a、11b上的所有加工区域30的加工均已完成时(步骤S38：Yes)，激光加工装置41结束对该加工对象物11a、11b的加工。

采用第2实施方式，激光加工装置41能够利用透过1个f-θ透镜10a的2束激光44a、44b进行两孔同时加工，利用透过1个f-θ透镜10b的2束激光44c、44d进行两孔同时加工。在第2实施方式中也同样能够在利用激光加工装置41进行多点同时照射的激光加工时，高速且高品质地进行激光加工，且能够节省空间。

由于激光加工装置41具有多个加工头16a、16b，因而能够同时对多个加工对象物11a、11b进行加工。从而，激光加工装置41能够实现高速地对多个加工对象物11a、11b进行激光加工。

在激光加工装置41中，与第1实施方式所涉及的激光加工装置1同样，通过对激光振荡触发信号进行控制，能够对加工对象物11a和加工对象物11b上的两孔同时加工和单孔加工进行切换。与利用检流计式光学扫描器进行回避动作的情况相比，采用激光加工装置41，由于能够节省进行回避动作所需的时间，因而能够高速地对加工对象物11a和加工对象物11b上的两孔同时加工和单孔加工进行切换。从而，激光加工装置进行激光加工所需要的加工时间较短。

在激光加工装置41中，能够对激光44a、44b、44c、44d的功率进行修正，以使分别对多个加工对象物11a、11b进行两孔同时加工过程中的激光加工量均等，从而激光加工装置41能够分别对加工对象物11a、11b上的2点进行同等的激光孔加工。另外，激光加工装置41还能够使多个加工对象物11a、11b的激光加工量均等。

另外，偏振光分束器8a、8b和偏振光分束器43a、43b对激光的透射率与对激光的反射率之间有时会存在偏差。例如，有时激光的透射率为99％，而激光的反射率为97％。由于透射率与反射率之间的偏差，有时会使激光加工装置41的激光44a、44b、44c、44d的各光路之间产生功率损耗的偏差。

由于激光44a透过偏振光分束器43a，之后被偏振光分束器8a反射，因而激光44a通过偏振光分束器43a和偏振光分束器8a的效率为99％×97％。由于激光44b透过偏振光分束器43b并透过偏振光分束器8a，因而激光44b通过偏振光分束器43b和偏振光分束器8a的效率为99％×99％。

由于激光44c被偏振光分束器43a反射并被偏振光分束器8b反射，因而激光44c通过偏振光分束器43a和偏振光分束器8b的效率为97％×97％。由于激光44d被偏振光分束器43b反射，之后透过偏振光分束器8b，因而激光44d通过偏振光分束器43b和偏振光分束器8b的效率为97％×99％。

即使在像这样的各光路的激光功率损耗不同的情况下，激光加工装置41也能够通过进行修正来使入射至加工对象物11a上的激光44a、44b和入射至加工对象物11b上的激光44c和44d均具有均等的激光平均功率。

【第3实施方式】

图11是本实用新型的第3实施方式所涉及的激光加工装置61的结构图。第3实施方式所涉及的激光加工装置61具有多个加工头。另外，激光加工装置61中，能够降低激光44a、44b、44c、44d的各光路之间的功率损失的偏差。对与第1和第2实施方式中相同的部分标注相同的标号，并适当地省略其说明。

激光加工装置61具有：例如2个加工头16a、16c；激光振荡器3a、3b；分光调整机构42a、42b；偏振光分束器43a、43b；反射镜45；偏振机构4a、4b、4c、4d；XY工作台；激光功率传感器14；控制部50。

偏振光分束器43a例如对所入射的激光2a中的S偏振光进行反射、透射P偏振光。偏振光分束器43b例如对所入射的激光2b中的S偏振光进行反射、透射P偏振光。偏振光分束器43a对所入射的激光2a进行分光，将其分为作为P偏振光的激光44a和作为S偏振光的激光44c。偏振光分束器43b对所入射的激光2b进行分光，将其分为作为S偏振光的激光44b和作为P偏振光的激光44d。另外，也可以对偏振光分束器43a、43b的反射特性和透射特性进行适当变更。

在第2实施方式中，入射至加工头16a中的激光44b是激光2b中的透过偏振光分束器43b的成分，入射至加工头16b中的激光44d是激光2b中的被偏振光分束器43b反射的成分。与此相对，在第3实施方式中，入射至加工头16a中的激光44b是激光2b中的被偏振光分束器43b反射的成分，入射至加工头16b中的激光44d是激光2b中的透过偏振光分束器43b的成分。

作为第1加工头的加工头16a例如具有与图7所示的第2实施方案中相同的结构。加工头16a内的偏振光分束器8a对激光2a中的透过偏振光分束器43a的成分进行反射，即反射激光44a。并且，偏振光分束器8a使激光2a中的被偏振光分束器43b反射的成分透过，即，透射激光44b。

作为第2加工头的加工头16c具有与图8所示的第2实施方式中的加工头16b不同的结构。图12是表示第2加工头的内部结构的图。作为第2加工头的加工头16c具有：反射镜5；副检流计式光学扫描器7c、7d；偏振光分束器8b；主检流计式光学扫描器9c、9d；f-θ透镜10b；视觉传感器15b。

偏振光分束器8b是使来自副检流计式光学扫描器7d的激光44c和来自副检流计式光学扫描器7d的激光44d合成一路的激光合路机构。偏振光分束器8b具有如下偏振特性：透射作为P偏振光的激光44c、反射作为S偏振光的激光44d。

加工头16c的偏振光分束器8b的偏振特性以及激光44c、44d的光路的形态不同于图8所示加工头16b。加工头16c的除此之外的其他结构要素，与加工头16b相同。加工头16c内的偏振光分束器8b使激光2a中的被偏振光分束器43a反射的成分透过，即，透射激光44c。并且，偏振光分束器8b对激光2b中的透过偏振光分束器43b的成分进行反射，即，反射激光44d。

例如，偏振光分束器8a、8b和偏振光分束器43a、43b对激光的透射率为99％，对激光的反射率为97％。由于激光44a透过偏振光分束器43a并被偏振光分束器8a反射，因而其通过偏振光分束器43a和偏振光分束器8a的效率为99％×97％。由于激光44b被偏振光分束器43b反射并透过偏振光分束器8a，因而其通过偏振光分束器43b和偏振光分束器8a的效率为97％×99％。

由于激光44c被偏振光分束器43a反射并透过偏振光分束器8b，因而其通过偏振光分束器43a和偏振光分束器8b的效率为97％×99％。由于激光44d透过偏振光分束器43b并被偏振光分束器8a反射，因而其通过偏振光分束器43b和偏振光分束器8a的效率为99％×97％。

如上所述，在加工装置61中，通过使各激光44a、44b、44c、44d透过偏振光分束器8a、8b及偏振光分束器43a、43b的次数及被反射的次数相同，从而，能够降低在各光路之间产生的激光功率损耗的偏差。在激光加工装置61以最高激光峰值功率进行激光加工的过程中，能够使激光加工的偏差较小，从而使激光加工的品质较高。激光加工装置61在例如加工对象物11a、11b为需要以最高激光峰值功率进行加工的材料时，例如加工对象物11a、11b为金属时，非常有用。

采用第3实施方式，也能够在利用激光加工装置61进行多点同时照射的激光加工的过程中，节省空间、实现高速且高品质的激光加工。激光加工装置61能够分别在多个加工对象物11a、11b上对2点进行加工量均等的激光打孔加工。另外，激光加工装置61也能够在对多个加工对象物11a、11b进行加工时，使各加工对象物相互间的激光加工孔的加工量均等。

在上述各实施方式中，例如，激光振荡器3a、3b分别在各自的箱体内具有激光谐振腔，该激光谐振腔用于对激光的能量(功率)进行放大。激光加工装置1、41、61也可以仅具有一个激光振荡器，而该激光振荡器具有多个激光谐振腔，以该激光振荡器来代替分别具有箱体的激光振荡器3a、3b。在这种情况下，可以将设置于激光振荡器箱体内的第1激光谐振腔作为第1激光振荡机构、将第2激光谐振腔作为第2激光振荡机构。

在第2实施方式和第3实施方式中，激光加工装置41、61也可以具有3个以上的加工头。如加工头个数为N个(N为1以上的整数)，则第1分光机构将第1激光分为N束，使对第1激光分光后得到的N束激光中的第k(k＝1,2，…，N)束激光入射至第k个加工头。第2分光机构将第2激光分为N束，使被分光后的第2激光中的第k(k＝1,2，…，N)束激光入射至第k个加工头。激光加工装置可以构成为：第1～N加工头内设有第1副检流计式光学扫描器、第2副检流计式光学扫描器、激光合路机构、主检流计式光学扫描器和f-θ透镜，其中，第1副检流计式光学扫描器使被上述第1分光机构分光后的第1激光向第1方向偏转；第2副检流计式光学扫描器使被上述第2分光机构分光后的第2激光向第2方向偏转；激光合路机构使来自上述第1副检流计式光学扫描器的第1激光和来自上述第2副检流计式光学扫描器的第2激光合成一路；主检流计式光学扫描器使来自上述激光合路机构的第1激光和第2激光偏转；f-θ透镜对来自上述主检流计式光学扫描器的上述第1激光和第2激光进行聚光。

从而，激光加工装置41、61能够利用对第1激光分光后得到的N束激光和对第2激光分光后得到的N束激光，总共2×N束激光，同时对N个加工对象物进行加工。上述激光加工装置41、61通过对激光振荡触发信号进行控制，能够高速地对使用2×N束激光的两孔同时加工和使用N束激光的单孔加工进行切换。

【第4实施方式】

第1～3实施方式所涉及的激光加工装置1、41、61根据激光振荡触发信号分别对激光振荡器3a、3b进行独立控制。由于激光加工装置1、41、61能够高速地对用1个加工头进行两孔同时加工和单孔加工进行切换，因而能够实现高速的激光加工。第4实施方式所涉及的激光加工装置70采用具有1个激光振荡器3a的结构，便能够实现高速地对两孔同时加工和单孔加工进行切换。由于激光加工装置70具有1个激光振荡器3a，因而能够降低成本(cost)。

图13是本实用新型的第4实施方式所涉及的激光加工装置70的结构图。对于第2实施方式相同的部分标注相同的标号，并适当地省略其说明。

激光加工装置70具有：激光振荡器3a；分光调整机构71、42a、42b；偏振光分束器72、43a、43b；光开关(opticalswitch)73；反射镜45；偏振机构4a、4b、4c、4d；加工头16a、16b；XY工作台12；激光功率传感器14；控制部75。控制部75包括光开光控制部74。

激光振荡器3a是输出激光2的激光振荡机构。分光调整机构71用于调整偏振光分束器72的分光比。分光调整机构71允许激光振荡器3a输出的激光2中的特定的线偏振光通过。分光调整机构71例如为波片。通过转动调整分光调整机构71，能够调整激光2的偏振方向。

偏振光分束器72是用于将激光2分为2束激光2a、2b的第1分光机构。作为第1激光的激光2a沿着朝向作为第2分光机构的偏振光分束器43a的方向的光路行进。作为第2激光的激光2b沿着朝向作为第3分光机构的偏振光分束器43b的方向的光路行进。

光开关73配置于2个偏振光分束器72、43a之间的光路中。光开关73使来自偏振光分束器72的激光2a透过或者遮蔽激光2a。光开关73能够根据外部信号来高速地切换激光2a的透过与遮蔽。光开关73由作为光学元件的声光调制器(AOM)或者电光调制器(EOM)构成。

光开光控制部74输出的将光开关73设定为ON的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为(切换为)使激光2a透过的状态。另外，光开关74输出的将光开关73设定为OFF的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为遮蔽激光2a的状态。被光开关73遮蔽的激光2a照射在未图示的光开关73的阻尼器(damper)上，阻止其从光开关73射出。

分光调整机构42a用于调整激光2a的偏振角度，以使透过光开关73的激光2a被偏振光分束器43a分为能量均等的光束。偏振光分束器43a反射来自分光调整机构42a的激光2a中的S偏振光、透射P偏振光。偏振光分束器43a对入射的激光2a进行分光，将其分为激光44a和激光44c，其中激光44a为P偏振光，激光44c为S偏振光。

多个反射镜45中的一个反射镜45设置于来自偏振光分束72的激光2b的光路中。分光调整机构42b用于调整激光2b的偏振角度，以使被反射镜45反射后的激光2b被偏振光分束器43b分为能量均等的光束。

偏振光分束器43b反射来自分光调整机构42b的激光2b中的S偏振光、透射P偏振光。偏振光分束器43b对入射的激光2b进行分光，将其分为激光44b和激光44d，其中，激光44b为P偏振光，激光44d为S偏振光。

与第2实施方式所涉及的激光加工装置41中相同，偏振光分束器43a输出的激光44a、44c和偏振光分束器43b输出的激光44b、44d被引导至加工头16a、16b。与激光加工装置41同样，激光加工装置70利用激光44a、44b对加工对象物11a进行加工、利用激光44c、44d对加工对象物11b进行加工。

控制部75对整个激光加工装置70进行控制。控制部75具有：指令生成部21、激光振荡器控制部22、光开关控制部74、检流计式光学扫描器控制部51、视觉传感器控制部52、XY工作台控制部25和激光功率传感器控制部26。光开关控制部74是对光开关73使激光2a透过或者遮蔽激光2a进行控制的光开关控制机构。光开关控制部74基于指令生成部21输出的光开关控制指令，将光开关控制信号发送给光开关73，该光开关控制信号用于对激光的透过及遮蔽进行控制。

接下来，对激光加工装置70的激光加工动作进行说明。图14是表示激光加工装置70的激光加工动作的步骤的流程图。

与图10所示第2实施方式中的情况相同，在步骤S30及步骤S31中，指令生成部21读取加工程序，生成位置指令。指令生成部21对加工对象物11a、11b双方上的加工区域30内设置的加工孔进行分类，确定加工孔是属于图3所示的能够进行两孔同时加工的加工孔位置31，还是属于进行单孔加工的加工孔位置32。另外，指令生成部21按照加工顺序对各加工孔进行排序，以使加工时间最短。

针对加工对象物11a上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9a、9b和副检流计式光学扫描器7a、7b的各自的转动角度，以能够向2个位置分别同时照射激光44a、44b。针对加工对象物11b上的能够进行两孔同时加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9c、9d和副检流计式光学扫描器7c、7d的各自的转动角度，以能够向2个位置分别同时照射激光44c、44d。另外，指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为ON(“1”)，并且，将对应于光开关73的光开关控制信号设定为ON(“1”)。

针对加工对象物11a上的进行单孔加工的加工孔，算出主检流计式光学扫描器9a、9b和副检流计式光学扫描器7b的各自的转动角度，以能够向该加工孔位置照射激光44b。针对加工对象物11b上的进行单孔加工的加工孔，指令生成部21算出主检流计式光学扫描器9c、9d和副检流计式光学扫描器7d的各自的转动角度，以能够向该加工孔位置照射激光44d。

指令生成部21将对应于激光振荡器3a的激光振荡触发标志设定为ON(“1”)。另外，指令生成部21将对应于光开关73的光开关控制信号设定为OFF(“0”)，从而设定为遮蔽激光44a、44c。

通过这样，指令生成部21生成对副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度指令(步骤S42)。指令生成部21将所生成的转动角度指令、所设定的激光振荡触发标志和光开关控制指令与加工孔数据作为一组数据存储到存储器。

与第2实施方式中相同，指令生成部21在步骤S33中，使XY工作台12移动并对其进行定位。检流计式光学扫描器控制部51在步骤S34中，对副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度进行控制。

指令生成部21将光开关控制指令输出给光开关控制部74，并将激光振荡触发标志输出给激光振荡器控制部22。关于副检流计式光学扫描器7a、7b、7c、7d和主检流计式光学扫描器9a、9b、9c、9d的转动角度的转动角度指令和当前的转动角度被输入激光振荡器控制部22。

光开关控制部74在检流计式光学扫描器即将由当前转动角度转动至转动角指令所指示的转动角度之前，向光开关73输出光开关控制信号。在判断为或者推定为检流计式光学扫描器已由当前转动角度转动至转动角指令所指示的转动角度时，激光振荡器控制部22向激光振荡器3a输出激光振荡触发信号。如此，光开关控制部74对光开关73的透过激光和遮蔽激光进行控制。激光振荡器控制部22控制对激光振荡器3a的激光振荡触发信号的输出(步骤S43)。

在被设定为ON的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为使激光2a透过的状态。在被设定为OFF的光开关控制信号输入光开关73后，光开关73瞬间变为遮蔽激光2a的状态。当光开关73处于遮蔽激光2a的状态时，激光2a照射到光开关73内的阻尼器上。

输入激光振荡触发信号后，激光振荡器3a输出具有激光振荡指令所设定的峰值功率、脉冲宽度、脉冲数量、脉冲频率的激光脉冲，将该激光脉冲作为激光2。

当光开关控制信号为ON时，激光振荡器3a输出激光2后，激光44a、44b输入加工头16a。加工头16a利用激光44a、44b对加工对象物11a实施两孔同时加工。另外，激光44c、44d输入加工头16b。加工头16b利用激光44c、44d对加工对象物11b实施两孔同时加工。

与第2实施方式中相同，经过步骤S36之后的步骤，激光加工装置70结束对加工对象物11a、11b的加工。

采用第4实施方式，激光加工装置70能够利用透过1个f-θ透镜10a的2束激光44a、44b进行两孔同时加工，利用透过1个f-θ透镜10b的2束激光44c、44d进行两孔同时加工。另外，激光加工装置70通过利用光开关73遮蔽激光2a，能够利用激光44b实施单孔加工，利用激光44d实施单孔加工。采用第4实施方式中的激光加工装置70，也能够在进行多点同时照射的激光加工过程中，节省空间，实现高速且高品质的激光加工。

另外，光开关73也可以配置在2个偏振光分束器72、43a之间的光路以外的位置。光开关73可以配置于2个偏振光分束器72、43b之间的光路中。在这种情况下，光开关73使偏振光分束器72输出的激光2b透过或者遮蔽该激光2b。在激光加工装置70中，无论光开关73配置于激光2a的光路中还是配置于激光2b的光路中均能够对两孔同时加工和单孔加工进行切换。

光开关73可以配置两个，一个配置于2个偏振光分束器72、43a之间的光路中，另一个配置于2个偏振光分束器72、43b之间的光路中。在这种情况下，激光加工装置70也能够对两孔同时加工和单孔加工进行切换。

在第4实施方式中，从偏振光分束器43a、43b到加工对象物11a、11b的光路的结构与第2实施方式所涉及的激光加工装置41所具有的结构相同。激光加工装置70的偏振光分束器43a、43b到加工对象物11a、11b的光路中的结构也可以与第3实施方式所涉及的激光加工装置61所具有的结构相同。

Claims (9)

1.一种激光加工装置，其特征在于，

具有：

第1激光振荡机构，其输出第1激光；

第2激光振荡机构，其输出第2激光；

第1副检流计式光学扫描器，其使所述第1激光振荡机构输出的所述第1激光向第1方向偏转；

第2副检流计式光学扫描器，其使所述第2激光振荡机构输出的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；

激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；

主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；

f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光；

激光振荡控制机构，其对所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

具有激光功率测量机构，其安装在载放加工对象物的工作台上，对所述第1激光和所述第2激光的功率进行测量，

所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，

具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第1激光和所述第2激光而在加工对象物上形成的激光加工孔进行测量，

所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

4.一种激光加工装置，其特征在于，

具有：

第1激光振荡机构，其输出第1激光；

第2激光振荡机构，其输出第2激光；

第1分光机构，其将所述第1激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进；

第2分光机构，其将所述第2激光分为2束，分光后的2束激光分别沿着2个光路行进；

第1加工头和第2加工头；

激光振荡控制机构，其对所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构分别进行独立的控制，

所述第1加工头和所述第2加工头具有：

第1副检流计式光学扫描器，其使来自所述第1分光机构的所述第1激光向第1方向偏转；

第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；

激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；

主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；

f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光。

5.根据权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于，

具有：

第1分光调整机构，其对所述第1分光机构的分光比进行调整；

第2分光调整机构，其对所述第2分光机构的分光比进行调整。

6.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于，

具有激光功率测量机构，其对来自所述第1加工头的所述第1激光和所述第2激光、以及来自所述第2加工头的所述第1激光和所述第2激光的功率进行测量，

所述激光振荡控制机构根据所述激光功率测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

7.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于，

具有加工孔测量机构，所述加工孔测量机构对照射所述第1激光和所述第2激光而在第1加工对象物上形成的激光加工孔、以及照射所述第1激光和所述第2激光而在第2加工对象物上形成的激光加工孔进行测量，

所述激光振荡控制机构根据所述加工孔测量机构的测量结果，对激光振荡指令进行修正，该激光振荡指令用于控制所述第1激光振荡机构和所述第2激光振荡机构。

8.根据权利要求4或5所述的激光加工装置，其特征在于，

所述第1加工头所具有的所述激光合路机构对透过所述第1分光机构后的所述第1激光进行反射，且使被所述第2分光机构反射后的所述第2激光透过；

所述第2加工头所具有的所述激光合路机构使被所述第1分光机构反射后的所述第1激光透过，对透过所述第2分光机构后的所述第2激光进行反射。

9.一种激光加工装置，其特征在于，

具有：

激光振荡机构，其输出激光；

第1分光机构，其对所述激光进行分光，将所述激光分为第1激光和第2激光；

光开关，其对来自所述第1分光机构的所述第1激光的透过和遮蔽进行切换；

第2分光机构，其将来自所述光开关的所述第1激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进；

第3分光机构，其将来自所述第1分光机构的所述第2激光分为两束，这两束激光分别沿着2个光路行进；

第1加工头和第2加工头；

激光振荡控制机构，其控制所述激光振荡机构；

光开关控制机构，其控制所述光开关对所述激光的透过和遮蔽，

所述第1加工头和所述第2加工头具有：

第1副检流计式光学扫描器，其使来自所述第2分光机构的所述第1激光向第1方向偏转；

第2副检流计式光学扫描器，其使来自所述第3分光机构的所述第2激光向第2方向偏转，所述第2方向不同于所述第1方向；

激光合路机构，其使来自所述第1副检流计式光学扫描器的所述第1激光和来自所述第2副检流计式光学扫描器的所述第2激光合成一路；

主检流计式光学扫描器，其使来自所述激光合路机构的所述第1激光和所述第2激光偏转；

f-θ透镜，其对来自所述主检流计式光学扫描器的所述第1激光和所述第2激光进行聚光。