JP2009285721A - レーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可視光光源から出射されるガイド光の視認性の向上を図ることができるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】可視光光源２１から出射されるガイド光としての可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整可能に構成されるパワー調整部２０のモータ２３が加工対象物の表面状態（鏡面や粗面）に応じてコントローラ１３により制御され、モータ２３により１／２波長板２２が回動されることで、可視光光源２１から出射される可視レーザ光Ｌｇの光強度が調整されるようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工対象物に対して可視性のガイド光を投射可能に構成されるレーザ加工装置に関するものである。

従来、加工対象物にレーザ光を照射することで、その表面に文字、記号、図形等のマーキング情報に応じてレーザ加工を行うレーザ加工装置がある。このレーザ加工装置は、制御部により加工すべき文字、記号、図形等のマーキング情報に基づいて制御データが生成され、この制御データに基づいて加工用レーザ光を出射する加工用レーザ光源と加工用レーザ光の方向を変えて加工対象物に対して照射を行うガルバノミラーとを駆動制御することで、加工対象物にレーザ加工を行っている。

ところが、加工対象物に加工する場合に加工位置の設定ミス等から、使用者のイメージした通りの位置に加工されないことがあり、加工前にその加工位置（加工内容や焦点距離の把握等）の確認を行いたいという要望があった。この要望に応えるものとして、特許文献１に開示されたレーザ加工装置がある。

このレーザ加工装置は、使用者がイメージした通りのレーザ加工を加工対象物に対して行うために、加工開始前に加工対象物の所望の位置に加工内容の加工位置を正確に合わせることができる。その方法として、ガイド用のガイド光を出射する可視光光源を備え、加工開始前にこの可視光光源からのガイド光を前記ガルバノミラーを介して加工対象物上を走査するように照射することで、加工すべき加工内容のガイドパターンを加工対象物に投射するのである。尚、ここで言う「ガイドパターン」とは、この加工装置で加工対象物に加工する文字、記号、図形等のマーキング情報の全部、マーキング情報の一部のみ、若しくはマーキング情報の全部又は一部を他の記号や枠等で置き換えたものを指しており、要するに加工された状態をイメージできる（加工態様を把握できる）様なパターンであればよく、以下、同様の意味として使用する。
特開平１０−５８１６７号公報

ところで、上記のレーザ加工装置では、ガイド用のガイド光を一定のパワーで出力している。そのため、例えば、加工対象物の表面状態が鏡面である場合、照射されるガイド光が正反射（鏡面反射）されるため、その照射位置が視認し難いこととなる。また、例えば、加工対象物の表面状態が粗面である場合で照射されるガイド光の輝度が高いと、拡散反射された光が干渉現象を生じ、照射位置がぼやけて正確な位置がわかりにくく、改善が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、可視光光源から出射されるガイド光の視認性の向上を図ることができるレーザ加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、加工用レーザ光源から出射される加工用レーザ光をガルバノミラーの駆動に基づいて走査し加工対象物に対してレーザ加工を行うとともに、可視光光源から出射される加工位置を把握するためのガイド光を、前記加工用レーザ光によるレーザ加工の前に前記加工対象物に対して照射する機能を有するレーザ加工装置であって、前記ガイド光の光強度を調整可能に構成されるパワー調整手段を備えたことをその要旨とする。

この発明では、ガイド光の光強度を調整可能に構成されるパワー調整手段が備えられ、パワー調整手段によりガイド光の光強度を例えば加工対象物の表面状態（鏡面や粗面）に応じて調整することで、加工対象物の表面状態に適したガイド光が出射されてガイドパターンの投射が行われるため、ガイド光の視認性の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記可視光光源は、直線偏光のガイド光を出射するものであり、前記パワー調整手段は、出射された前記ガイド光を通過させることで所定の偏光方向の光として出射する光通過手段と、前記可視光光源及び前記光通過手段の少なくとも一方を前記ガイド光の光軸中心で回動させるための回動手段とを備え、該回動手段によって前記可視光光源及び前記光通過手段の少なくとも一方を回動させ、前記光通過手段を通過した前記ガイド光の光強度を調整することをその要旨とする。

この発明では、パワー調整手段は、可視光光源から出射された直線偏光のガイド光を通過させることで所定の偏光方向の光として出射する光通過手段と、可視光光源及び光通過手段の少なくとも一方をガイド光の軸中心で回動させるための回動手段とが備えられている。このパワー調整手段は、回動手段によって可視光光源及び光通過手段の少なくとも一方が回動されて、光通過手段を通過したガイド光の光強度が調整される。つまり、可視光光源の出力を変動させる必要なくガイド光の光強度を調整できるため、安定したガイド光を生成することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記可視光光源は、半導体レーザから構成されたことをその要旨とする。
この発明では、可視光光源が半導体レーザから構成されるため、例えば可視光光源をＬＥＤやランプの光源及び直線偏光に偏光する偏光フィルタで構成した場合と比較して、光学部品の部品点数を抑えることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記ガルバノミラーの駆動に基づいて前記ガイド光が走査され、前記加工対象物に対して加工態様を把握するためのガイドパターンが照射されるように構成されることその要旨とする。

この発明では、ガルバノミラーの駆動に基づいてガイド光が走査され、加工対象物に対して加工態様を把握するためのガイドパターンが照射されように構成され、例えばガイド光を加工用レーザ光と同一光軸とすることで、ガイド光によりガイドパターンの加工位置を精度良く指し示すことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物の表面状態を含む種類を設定する状態設定手段と、前記状態設定手段にて設定された前記加工対象物の表面状態を含む種類に応じて前記ガイド光の光強度が対応付けられた設定情報が記憶される状態記憶手段とを備え、前記パワー調整手段は、前記加工対象物に対応する前記設定情報を前記状態記憶手段から読み出し、その設定情報に応じて前記ガイド光を調整することをその要旨とする。

この発明では、加工対象物の表面状態を含む種類を設定する状態設定手段と、状態設定手段にて設定された加工対象物の表面状態を含む種類に応じて前記ガイド光の光強度が対応付けられた設定情報が記憶される状態記憶手段とが備えられる。そして、パワー調整手段は、加工対象物に対応する設定情報を状態記憶手段から読み出し、その設定情報に応じてガイド光が調整される。そのため、例えば使用者が状態設定手段にて加工対象物の表面状態を設定することで、状態記憶手段には設定に応じたガイド光の光強度等の設定情報が記憶され、パワー調整手段は予め設定された設定情報を読み出すだけで容易に加工対象物に応じた光強度に調整することができる。これにより、例えば加工対象物が鏡面の場合、ガイド光の光強度（輝度）を高める制御がなされ、加工対象物の表面状態に応じて調整されて、ガイド光の視認性をより向上させることができる。

従って、上記記載の発明によれば、可視光光源から出射されるガイド光の視認性の向上を図ることができるレーザ加工装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のレーザ加工装置１０の概略構成を示している。レーザ加工装置１０は、その筐体１１内部に設けられた加工用レーザ光源１２からの加工用レーザ光Ｌ１を加工対象物Ｗに照射することで、加工対象物Ｗに対して文字や記号、図形等のレーザ加工を行うものである。加工用レーザ光源１２は、レーザ発振器からなり、コントローラ１３によりその発振が制御される。

加工用レーザ光源１２の後段には、回動可能に設けられる回動ミラー１４が設けられている。回動ミラー１４は、一端側が回動軸１４ａに支持され、コントローラ１３にて図示しない駆動部（例えばモータ）を駆動して回動軸１４ａを回動することで、回動ミラー１４が回動されるようになっている。回動ミラー１４は、加工用レーザ光を加工対象物Ｗに照射する場合は、図１に破線で示したように、加工用レーザ光Ｌ１の障害とならないように例えば加工用レーザ光Ｌ１の光軸上とならない位置（図１では２点鎖線で図示）で固定されるようになっている。尚、後述する可視レーザ光Ｌｇ出射時においては、加工用レーザ光Ｌ１の光軸上で固定され（図１では実線で図示）、例え加工用レーザ光Ｌ１が加工用レーザ光源１２から出射されていても加工用レーザ光Ｌ１を通過させないようになっている。

回動ミラー１４の後段には、ガルバノミラー１５が配設されている。このガルバノミラー１５は、レーザ光を反射してその照射方向を変更するものであり、例えば対をなすＸ軸ミラーとＹ軸ミラーとで構成されている。ガルバノミラー１５は、コントローラ１３の制御に基づく図示しない駆動部の駆動により角度制御され、マーキングする文字や記号、図形等に基づいて２次元でレーザ光を走査する。

ガルバノミラー１５の後段には、収束レンズ（ｆθレンズ）１６が配設されている。収束レンズ１６は、保持部材１７，１８により保持されており、筐体１１の外部に位置する保持部材１７が筐体１１に形成された固定孔１１ａに固定されることで、収束レンズ１６が所定の位置に配設されるようになっている。収束レンズ１６は、収束レンズ１６に入射したレーザ光を加工対象物Ｗの表面において所定のスポット径となるまで収束させ、レーザ加工に適したエネルギー密度まで高める。そして、この加工用レーザ光Ｌ１により、加工対象物Ｗの表面に、レーザ加工が施される。

また、図１における加工用レーザ光源１２とガルバノミラー１５との略中間位置で加工用レーザ光Ｌ１の光軸との直交位置には、パワー調整手段を構成するパワー調整部２０が設けられている。パワー調整部２０は、図２に示すようにガイド用の可視レーザ光Ｌｇを出射する可視光光源２１と、１／２波長板２２、モータ２３、偏光部材２４、及びダンパ２５を備えており、各部がコントローラ１３により制御されている。尚、本実施形態では、パワー調整部２０及びコントローラ１３によりパワー調整手段が構成されている。

可視光光源２１は、レーザダイオード（ＬＤ）からなり、コントローラ１３により制御され、可視領域の波長の可視レーザ光Ｌｇが一定出力されるようになっている。
１／２波長板２２は、可視光光源２１の後段に配設されており、可視光光源２１から出射された可視レーザ光Ｌｇの光軸上で該光軸に沿った軸中心で回動可能に設けられ、その回動角度に応じて可視レーザ光Ｌｇの偏光方向を変えるようになっている。例えば、１／２波長板２２は、０°から４５°回動されることで直線偏光（可視レーザ光Ｌｇ）の偏光面の角度を０°から９０°に変えて水平な直線偏光（可視レーザ光Ｌｇ）を垂直な直線偏光に変えるようになっている。尚、本実施形態では、１／２波長板２２を使用しているが、例えば１／４波長板を使用してもよい。

回動手段としてのモータ２３は、１／２波長板２２を回動制御可能な駆動源であり、コントローラ１３により適宜制御され、１／２波長板２２を回動させるようになっている。
偏光部材２４は、例えば偏光板や偏光ビームスプリッタ等で構成され、１／２波長板２２の後段に配設されるとともに、１／２波長板２２を通過した可視レーザ光Ｌｇの内、所定の偏光方向の可視レーザ光Ｌｇのみを通過させる。また、偏光部材２４は、所定の偏光方向以外の可視レーザ光Ｌｇを通過させず該レーザ光を予め設定した反射方向（図２中、下方）に反射する。

ダンパ２５は、前記偏光部材２４により反射された可視レーザ光を吸収するためのものであり、例えば、レーザ光を良好に吸収すべく、つや消し黒色系金属で構成するとよい。
このような構成のパワー調整部２０では、前述したレーザ加工の前にコントローラ１３によりモータ２３を制御して１／２波長板２２を回動させることで、偏光部材２４を通過して加工対象物Ｗにガイドパターンを照射するための可視レーザ光Ｌｇのパワー（光強度）を調整可能とされている。

次に、本実施形態のレーザ加工装置１０の可視レーザ光Ｌｇの出射に関する制御方法について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態のレーザ加工装置１０は、コントローラ１３と接続された状態設定手段としてのコンソール３０により加工対象物Ｗの種類や表面状態が設定可能となっている。これらの情報を使用者がコンソール３０にて設定することで、その設定情報とその設定情報に応じた可視レーザ光Ｌｇの光強度の情報がコントローラ１３に内蔵された状態記憶手段としてのメモリ３１に格納（記憶）されるようになっている。加工対象物Ｗの種類や表面状態の設定に応じて決定される可視レーザ光Ｌｇの光強度は、予め実験等により好適に得られたものを採用しており、例えば加工対象物Ｗの表面状態が「鏡面」であれば可視レーザ光Ｌｇの光強度（輝度）を高くなるような制御が行われるように設定情報（光強度の情報）がメモリ３１に格納されるようになっている。また、加工対象物Ｗの種類（樹脂や金属）についても、その種類に応じた制御がなされるように設定情報がメモリ３１に格納されるようになっている。

コンソール３０は、設定された設定情報が使用者により選択された場合、その選択されたという信号をコントローラ１３に出力する。
コントローラ１３は、前記信号が入力されると、内蔵されたメモリ３１から光強度の情報を取り出すとともに、その情報に応じてパワー調整部２０のモータ２３を制御し、可視レーザ光Ｌｇの光強度を適宜調整して、加工対象物Ｗに対してガイドパターンの投射が行われる。また、可視レーザ光Ｌｇ出射時においては、回動ミラー１４を可視レーザ光Ｌｇをガルバノミラー１５に反射するべく、コントローラ１３により可視レーザ光Ｌｇの光軸の軸方向に対して４５°傾斜するような位置まで回動されるようになっている。

また、本実施形態では、可視レーザ光Ｌｇと前記加工用レーザ光Ｌ１とでその波長がことなるため、例えば収束レンズ１６において色収差（波長）による照射（投射）位置のずれ量を補正するための補正情報がメモリ３１に格納されており、可視光光源２１によるガイドパターン投射時には、そのコントローラ１３により補正情報が読み出される。そして、コントローラ１３はその補正情報を基に、例えばコンソール３０等の入力手段から入力された文字、記号、図形等のマーキング情報を基にして生成された制御データを補正した上で、各部を制御して加工対象物Ｗ上に可視レーザ光Ｌｇ１によるガイドパターンを投射するようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）ガイド光としての可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整可能に構成されるパワー調整部２０がコントローラ１３により制御されて、可視レーザ光Ｌｇの光強度を加工対象物Ｗの表面状態（鏡面や粗面）に応じて調整することで、加工対象物Ｗの表面状態に適した可視レーザ光Ｌｇが出射されてガイドパターンの投射が行われるため、ガイド用の可視レーザ光Ｌｇの視認性の向上を図ることができる。

（２）パワー調整手段を構成するパワー調整部２０は、可視光光源２１から出射された直線偏光の可視レーザ光Ｌｇを通過させることで所定の偏光方向の光として出射する光通過手段としての１／２波長板２２及び偏光部材２４と、１／２波長板２２を可視レーザ光Ｌｇの軸中心で回動させるためのモータ２３とで構成される。そして、パワー調整手段を構成するコントローラ１３は、パワー調整部２０のモータ２３によって１／２波長板２２（光通過手段）が回動されて、１／２波長板２２及び偏光部材２４を通過した可視レーザ光Ｌｇの光強度が調整される。つまり、可視光光源２１の出力を変動させる必要なく可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整できるため、安定した可視レーザ光Ｌｇを生成することができる。また、光通過手段を構成する１／２波長板２２を回動させる簡易な構成で、可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整することができる。

（３）可視光光源２１がレーザダイオードから構成されるため、例えば可視光光源２１をＬＥＤやランプの光源及び直線偏光に偏光する偏光フィルタで構成した場合と比較して、光学部品の部品点数を抑えることが可能となる。

（４）ガルバノミラー１５の駆動に基づいて可視レーザ光Ｌｇが走査され、加工対象物Ｗに対して加工態様を把握するためのガイドパターンが照射され、可視レーザ光Ｌｇを加工用レーザ光Ｌ１と同一光軸とすることで、可視レーザ光Ｌｇによりガイドパターンの加工位置を精度良く指し示すことができる。

（５）加工対象物Ｗの表面状態を含む種類を設定するコンソール３０と、コンソール３０にて設定された加工対象物Ｗの表面状態を含む種類に応じて可視レーザ光Ｌｇの光強度が対応付けられた設定情報が記憶されるメモリ３１とが備えられる。そして、コントローラ１３は、コンソール３０により設定されるとともにメモリ３１に記憶された設定情報を取り出し、その設定情報に応じてパワー調整部２０の１／２波長板２２をモータ２３を介して制御し、可視レーザ光Ｌｇの光強度が調整される。そのため、使用者がコンソール３０にて加工対象物Ｗの表面状態を設定することで、メモリ３１には設定に応じた可視レーザ光Ｌｇの光強度等の設定情報が記憶され、パワー調整手段は予め設定された設定情報を読み出すだけで容易に加工対象物に応じた光強度に調整することができる。これにより、例えば加工対象物Ｗが鏡面の場合、可視レーザ光Ｌｇの光強度（輝度）を高めるように１／２波長板２２をモータ２３を介して制御がなされ、加工対象物Ｗの表面状態に応じて調整されて、可視レーザ光Ｌｇの視認性をより向上させることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整するパワー調整手段として１／２波長板２２及び偏光部材２４からなる所謂バリアブルアッテネータを使用したが、これに限らず、例えばＮＤフィルタを使用して可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整してもよい。

また、可視光光源２１に対して供給する供給電源をコントローラ１３にて調整してパワー調整手段を構成してもよい。尚、ここで言う供給電源の調整とは、例えば供給電流値や供給電圧値を変更させたり、パルスのデューティを変更させたりすることを言う。このような構成にすることで、１／２波長板２２や偏光部材２４といった光学部品を使用する必要なく、可視レーザ光Ｌｇの光強度を調整することができる。

・上記実施形態では、半導体レーザであるＬＤから可視光光源２１を構成しているが、これに限らず、ＬＥＤやランプ等から出射される光に対し、偏光フィルタを通過させて直線偏光の光を作り出す構成としてもよい。

・上記実施形態では、コントローラ１３により１／２波長板２２をモータ２３を介して光軸の軸線中心に回動させているが、これに限らず、可視光光源２１や偏光部材２４を回動させてもよい。また、これら１／２波長板２２、可視光光源２１、偏光部材２４のうちの複数を回動させてもよい。

・上記実施形態では、可視光光源２１を１つ使用しているが、これに限らず、複数使用してもよい。具体的には、図３に示すように単一の波長の可視光光源２１の代わりに可視光領域内で異なる波長（色）の例えば「赤」，「緑」、「青」の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３を出射する可視光光源４０，４１，４２を用い、コントローラ１３にて切り替えるようにしてもよい。

また、上記構成に加え、可視光光源４０，４１，４２の内で少なくとも１組（例えば可視光光源４０，４１）を互いに補色関係にある可視光領域の波長の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２を出射するようにコントローラ１３にて制御してもよい。このような構成にすることで、補色関係にある可視光光源４０，４１の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２を組み合わせることが可能となり、これによって加工対象物の色に広く対応でき、視認性の向上に貢献することができる。

また、例えば同一情報の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３が同時に出射されるように可視光光源４０，４１，４２をコントローラ１３によって制御する構成を加えてもよい。尚、ここでいう「同一情報」とは、加工対象物における座標位置及びガイドパターンの内容等が同じと言う意味であり、以下同様の意味とする。このような構成にすることで、いずれかの可視光光源（例えば可視光光源４２）の可視レーザ光Ｌｇ３が吸収された場合であっても、他の可視光光源４０，４１の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２により可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２のスポットを視認することができ、可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３の視認性を向上させることができる。

また、複数の可視光光源４０，４１，４２を切り替えできる光源切替手段としての機能をコントローラ１３若しくは該コントローラ１３と接続されるコンソール３０に備え、例えば使用者により加工対象物の色に応じて可視光光源４０，４１，４２を適宜切り替え可能な構成としてもよい。このような構成にすることで、使用者の任意の色の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３を選択することが可能となるため、加工対象物の色に関わらず、可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３のスポットを視認することができ、可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３の視認性を向上することができる。

また、コンソール３０に加工対象物Ｗの色情報を含む種類を設定する色設定手段としての機能を備え、コンソール３０にて設定された加工対象物Ｗの色情報に応じて可視レーザ光の波長が対応付けられた設定情報を色記憶手段としてのメモリ３１に格納し、コントローラ１３により、その設定情報（加工対象物の色情報）に応じて可視光光源４０，４１，４２を切り替えるようにしてもよい。このような構成にすることで、例えば使用者がコンソール３０にて加工対象物の色情報を設定することで、メモリ３１には設定に応じた可視レーザ光の波長等の設定情報が記憶され、コントローラ１３は予め設定された設定情報を読み出すだけで容易に加工対象物に応じた可視光光源４０，４１、４２に、切り替えることができる。具体的には、加工対象物が「黄色」の場合、可視レーザ光の波長を赤と補色関係にある「青色」と設定される可視光光源（例えば可視光光源４２）に切り替えることで、可視レーザ光Ｌｇ３の視認性をより向上させることができる。

また、複数の可視光光源４０，４１，４２が順次自動的に切り替わるような自動切替手段としての機能をコントローラ１３に設け、複数の可視光光源４０，４１，４２は、コントローラ１３により順に切り替えられるとともに、それぞれ同一情報を出射するよう制御してもよい。このような構成にすることで、例えば可視光光源４０，４１，４２の可視レーザ光Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３を光の３原色となる「青」、「赤」、「緑」の可視レーザ光とし、それらを順に高速に切替することで、使用者は常にいずれかの色を視認することが可能となる。

・上記実施形態では、可視レーザ光Ｌｇと前記加工用レーザ光Ｌ１とでその波長が異なるため、例えば収束レンズ１６において色収差（波長）による照射（投射）位置のずれ量を補正しているが、これに限らない。例えば、収束レンズ１６を屈折率の異なる複数のレンズからなる色消しレンズに置き換えることで、色収差を低減させることができ、色収差による照射（投射）位置のずれを抑制させることができる。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ） 請求項２又は３に記載のレーザ加工装置において、前記パワー調整手段は、前記回動手段によって前記光通過手段を回動させ、前記ガイド光の光強度を調整することを特徴とするレーザ加工装置。

これにより、パワー調整手段では、回動手段によって光通過手段を回動させる簡易な構成で、ガイド光の光強度を調整することができる。
（ロ） 請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記パワー調整手段は、前記可視光光源に対して供給する供給電源を調整して前記ガイド光の光強度を調整することを特徴とするレーザ加工装置。

これにより、パワー調整手段により、可視光光源に対して供給する供給電源が調整されてガイド光の光強度が調整されるため、他の光学部品を使用する必要なく、簡易にガイド光の光強度を調整することができる。

（ハ） 請求項１〜５及び前記（イ）（ロ）のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、前記可視光光源は、複数設けられるとともに、それぞれが互いに異なる可視光領域の波長のガイド光を出射可能に構成されたことをその要旨とする。

これにより、可視光光源は、複数設けられるとともに、それぞれが互いに異なる可視光領域の波長のガイド光を出射可能に構成されるため、加工対象物の色に対応して例えば加工対象物の補色となる波長のガイド光を出射することで、ガイド光の視認性をより向上させることができる。

（ニ） 前記（ハ）に記載のレーザ加工装置において、前記複数の可視光光源の内の少なくとも１組は、互いに補色関係にある可視光領域の波長のガイド光を出射可能に構成されたことをその要旨とする。

これにより、複数の可視光光源は、少なくとも１組は互いに補色関係にある可視光領域の波長のガイド光を出射可能に構成されるため、補色関係にある可視光光源を組み合わせることで、加工対象物の色に広く対応でき、視認性の向上に貢献するができる。

（ホ） 前記（ハ）又は（ニ）に記載のレーザ加工装置において、前記複数の可視光光源は、同一情報の前記ガイド光がそれぞれ同時に出射されることをその要旨とする。
これにより、複数の可視光光源は、ガイド光がそれぞれ同時に出射されるため、いずれか１つの可視光光源のガイド光が吸収された場合であっても、他の可視光光源、即ち他の可視光領域のガイド光によりガイド光のスポットを視認することができ、ガイド光の視認性をより向上することができる。

（ヘ） 前記（ハ）又は（ニ）に記載のレーザ加工装置において、前記パワー調整手段は、前記複数の可視光光源を切り替え可能な光源切替手段を備え、前記光源切替手段により選択された前記可視光光源から前記ガイド光を出射させることをその要旨とする。

これにより、パワー調整手段には、複数の可視光光源を使用者が切り替え可能な光源切替手段が備えられ、前記光源切替手段により選択された前記可視光光源からガイド光が出射されるため、使用者の任意の色のガイド光を選択することが可能となるため、加工対象物の色に関わらず、ガイド光のスポットを視認することができ、ガイド光の視認性をより向上することができる。

（ト） 前記（ヘ）に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物の色情報を含む種類を設定する色設定手段と、前記色設定手段にて設定された前記加工対象物の色情報を含む種類に応じて前記ガイド光の波長が対応付けられた設定情報が記憶される色記憶手段とを備え、前記パワー調整手段は、前記加工対象物に対応する前記設定情報を前記色記憶手段から読み出し、その設定情報に応じて前記光源切替手段を通じて前記可視光光源を切り替えることをその要旨とする。

これにより、加工対象物の色情報を含む種類を設定する色設定手段と、色設定手段にて設定された加工対象物の色情報を含む種類に応じてガイド光の光強度が対応付けられた設定情報が記憶される色記憶手段とが備えられる。そして、パワー調整手段は、色設定手段により設定されるとともに色記憶手段に記憶された設定情報を読み出し、その設定情報に応じて光源切替手段を通じて可視光光源が切り替えられる。そのため、例えば使用者が色設定手段にて加工対象物の色情報を設定することで、色記憶手段には設定に応じたガイド光の波長等の設定情報が記憶され、パワー調整手段は予め設定された設定情報を読み出すだけで容易に加工対象物に応じた可視光光源に光源切替手段を通じて切り替えることができる。そのため、例えば加工対象物が「黄色」の場合、ガイド光の波長を赤と補色関係にある「青色」となる可視光光源に切り替えることで、ガイド光の視認性をより向上させることができる。

（チ） 前記（ハ）又は（ニ）に記載のレーザ加工装置において、前記パワー調整手段は、前記複数の可視光光源を自動的に切り替える自動切替手段を備え、前記自動切替手段により前記可視光光源を順次切り替えつつ、それぞれ同一情報を出射させることをその要旨とする。

これにより、パワー調整手段には、複数の可視光光源を自動的に切り替える自動切替手段が備えられ、この自動切替手段により複数の可視光光源が順次切り替えられ、パワー調整手段により複数の可視光光源からそれぞれ同一情報のガイド光が出射される。そのため、例えば光の３原色となる「青」、「赤」、「緑」のガイド光を順に高速に切替することで、使用者は常にいずれかの色を視認することが可能となる。

本実施形態におけるレーザ加工装置の概略構成図である。 同上におけるパワー調整部について説明するための説明図である。 別例におけるレーザ加工装置の部分構成を説明するための説明図である。

符号の説明

１０…レーザ加工装置、１２…加工用レーザ光源、１３…コントローラ（パワー調整手段）、１５…ガルバノミラー、２０…パワー調整部（パワー調整手段）、２１…可視光光源、２２…１／２波長板（光通過手段）、２３…モータ（回動手段）、２４…偏光部材（光通過手段）、３０…コンソール（状態設定手段）、３１…メモリ（状態記憶手段）、４０，４１，４２…可視光光源、Ｌ１…加工用レーザ光、Ｌｇ，Ｌｇ１，Ｌｇ２，Ｌｇ３…可視レーザ光（ガイド光）、Ｗ…加工対象物。

Claims (5)

1. 加工用レーザ光源から出射される加工用レーザ光をガルバノミラーの駆動に基づいて走査し加工対象物に対してレーザ加工を行うとともに、可視光光源から出射される加工位置を把握するためのガイド光を、前記加工用レーザ光によるレーザ加工の前に前記加工対象物に対して照射する機能を有するレーザ加工装置であって、
   前記ガイド光の光強度を調整可能に構成されるパワー調整手段を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工装置において、
   前記可視光光源は、直線偏光のガイド光を出射するものであり、
   前記パワー調整手段は、出射された前記ガイド光を通過させることで所定の偏光方向の光として出射する光通過手段と、前記可視光光源及び前記光通過手段の少なくとも一方を前記ガイド光の光軸中心で回動させるための回動手段とを備え、該回動手段によって前記可視光光源及び前記光通過手段の少なくとも一方を回動させ、前記光通過手段を通過した前記ガイド光の光強度を調整することを特徴とするレーザ加工装置。
3. 請求項２に記載のレーザ加工装置において、
   前記可視光光源は、半導体レーザから構成されたことを特徴とするレーザ加工装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
   前記ガルバノミラーの駆動に基づいて前記ガイド光が走査され、前記加工対象物に対して加工態様を把握するためのガイドパターンが照射されるように構成されることを特徴とするレーザ加工装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置において、
   前記加工対象物の表面状態を含む種類を設定する状態設定手段と、
   前記状態設定手段にて設定された前記加工対象物の表面状態を含む種類に応じて前記ガイド光の光強度が対応付けられた設定情報が記憶される状態記憶手段とを備え、
   前記パワー調整手段は、前記加工対象物に対応する前記設定情報を前記状態記憶手段から読み出し、その設定情報に応じて前記ガイド光を調整することを特徴とするレーザ加工装置。

Images