JP2016043405A - ファイバコアを切り替え可能なレーザ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工ヘッドに接続された光ファイバを交換せずにレーザ光の集光径又は集光角等を調整でき、かつ加工ヘッド内の光学部品が汚染されるのを確実に防止できるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】本発明のレーザ加工装置１は、レーザ光を生成するレーザ光源２と、レーザ光源２が生成したレーザ光を伝送する第１伝送部３１及び第２伝送部３２と、第２伝送部３２が伝送したレーザ光を集光して被加工物Ｗに照射する加工ヘッド４と、を備える。第２光伝送部３２は、複数のファイバコアＦＣを有し、それらファイバコアＦＣのいずれか１つによってレーザ光を加工ヘッド４に伝送し、それらファイバコアＦＣの各々の加工ヘッド４に臨む出射端ＥＥは、加工ヘッド４に対して固定的に配置される。レーザ加工装置１は、複数のファイバコアＦＣのうちのレーザ光を加工ヘッド４に実際に伝送するファイバコアＦＣを切り替える切替部５をさらに備える。【選択図】図１

Description

本発明は、加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替え可能なレーザ加工装置に関する。

レーザ光源により生成されたレーザ光を伝送する光ファイバと、光ファイバから出射したレーザ光を集光して被加工物に照射する加工ヘッドと、を備えるレーザ加工装置が従来から公知である。このようなレーザ加工装置が特許文献１〜３等に例示されている。一般的なレーザ加工装置においては、光ファイバのコア径及び集光光学系の結像倍率によって被加工物上の集光径及び集光角が決定され、それに応じて加工性能が変化させられる。被加工物上の最適な集光径は、レーザ加工の種類（例えば、溶接、切断、マーキング等）、並びに被加工物の材質及び厚さ等に応じて決定される。

図１２は、ファイバコアＦＣのコア径Ｄ₀及び出射端における拡散角Ａ_fと、集光点における集光径Ｄ_C及び集光角Ａ_Cと、の間の関係について説明するための概略図である。一般に、ファイバコアＦＣの出射端と集光レンズＬとの間の距離ｄ₁、集光レンズＬと集光点との間の距離ｄ₂、及び集光レンズＬの焦点距離ｄ₃に応じて、集光光学系Ｓの結像倍率が決定され、それにより集光光学系Ｓの集光角Ａ_Cも決定される。ここで、集光径Ｄ_Cを変化させるためには結像倍率を変化させればよいが、それと同時に集光角Ａ_Cも変化してしまう。何故なら、ファイバコアＦＣのコア径Ｄ₀と出射端における拡がり角Ａ_fの積は、集光点における集光径Ｄ_Cと集光角Ａ_Cの積に等しいという関係があるからである。他方、拡散角Ａ_fが同じである場合、コア径Ｄ₀を適切に変更すれば、集光角Ａ_Cを変化させることなく集光径Ｄ_Cを変化させることが可能になる。或いは、集光径Ｄ_Cを変化させることなく集光角Ａ_Cを変化させることも可能になる。このように、集光光学系Ｓにレーザ光を伝送するファイバコアＦＣのコア径Ｄ₀を適切に変更することで、最適な集光径Ｄ_C及び集光角Ａ_Cを得ることができる。ところが、ファイバコアＦＣのコア径Ｄ₀を変更するためには、加工ヘッドに接続された光ファイバ自体を交換する必要があるので、それに際して加工ヘッド内の光学部品が汚染されて加工精度が低下する虞がある。その理由は、多くのレーザ加工装置がレーザ光の漏出から使用者を保護するハウジングに収納されるので、レーザ加工により発生した塵埃がハウジング内に充満するからである。

これに関連して、特許文献４には、コア径の異なる複数のプロセスファイバのいずれか１つを選択的に用いてレーザ光を加工ヘッドに伝送するレーザ加工装置が提案されている。より具体的に、特許文献４のレーザ加工装置では、複数のプロセスファイバが取り付けられた板部材をモータで回転させることによって、いずれか１つのプロセスファイバをフィーディングファイバからの出射光の光路上に位置決めしている。特許文献４のレーザ加工装置によれば、集光径又集光角を変更する都度、プロセスファイバを交換する必要が無くなる。ところが、特許文献４のレーザ加工装置は、モータによって回転される回転部材を、加工ヘッドにおけるレーザ光の入射部分の近傍に有するので、やはり加工ヘッドの周囲の塵埃が上記の入射部分から加工ヘッド内に侵入して光学部品を汚染する虞がある。また、光ファイバの出射端は多少なりとも発熱するので、その周囲に種々の冷却構造を設けるのが好ましいが、特許文献４の複数のプロセスファイバはモータによって駆動されるので、これらに適切な冷却構造を設けるのは困難である。

特許第３９７８０６６号公報 特開平０２−２３２６１８号公報 特開２０１４−０２９５３７号公報 特開２０１２−０２４７８２号公報

加工ヘッドに接続された光ファイバを交換せずにレーザ光の集光径及び集光角等を調整でき、かつ加工ヘッド内の光学部品が汚染されるのを確実に防止できるレーザ加工装置が求められている。

本発明の第１の態様によれば、レーザ光を生成するレーザ光源と、レーザ光源が生成したレーザ光を伝送する光伝送部と、光伝送部が伝送したレーザ光を集光して被加工物に照射する加工ヘッドと、を備え、光伝送部が、複数のファイバコアを有し、複数のファイバコアのいずれか１つによってレーザ光を加工ヘッドに伝送し、複数のファイバコアの各々の加工ヘッドに臨む出射端が、加工ヘッドに対して固定的に配置され、複数のファイバコアのうちのレーザ光を加工ヘッドに伝送するファイバコアを切り替える切替部をさらに備える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、複数のファイバコアの各々の出射端が、複数のファイバコアの各々と同じ屈折率を有する単一の光学部材に融着され、光学部材を透過したレーザ光が出射する光学部材の出射面に無反射コーティングが施される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第３の態様によれば、第１又は第２の態様において、複数のファイバコアが複数の光ファイバのそれぞれに収納され、複数の光ファイバの出射端が互いに接合される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第４の態様によれば、第１又は第２の態様において、複数のファイバコアの各々が１つの光ファイバに収納される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第５の態様によれば、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて、切替部が、レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に、光路に垂直な平面に対して傾けて配置された光学基板を有し、光学基板を光路に沿った軸線の周りで回転させることによって、加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第６の態様によれば、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて、切替部が、レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に配置された光学基板を有し、光学基板を光路に垂直な軸線の周りで回転させることによって、加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第１〜第６の態様のいずれか１つにおいて、複数のファイバコアには、直径、断面形状、及び屈折率の少なくともいずれか１つが異なる２つ以上のファイバコアが含まれる、レーザ加工装置が提供される。

本発明の第１の態様によれば、レーザ光を加工ヘッドに伝送する１つのファイバコアが切替部によって切り替えられるので、加工ヘッドに接続された光ファイバを交換せずに出力レーザ光の集光径及び集光角等を調整することができる。また、第１の態様によれば、複数のファイバコアの出射端が１つの加工ヘッドに対して固定的に配置されるので、加工ヘッドにおけるレーザ光の入射部分の近傍に回転部材等の可動部材を設ける必要が無くなる。よって、第１の態様によれば、加工ヘッドの周囲の集塵が上記の入射部分から加工ヘッド内に侵入して光学部品を汚染するのを確実に防止することができ、結果的に、加工ヘッドの防塵性を向上させることができる。
本発明の第２の態様によれば、複数のファイバコアの出射端が単一の光学部材に融着されるので、各ファイバコアを通過したレーザ光の屈折による発熱部分を冷却するのが容易になるとともに、各ファイバコアを通過したレーザ光の出射面に無反射コーティングを施すのが容易になる。
本発明の第３の態様によれば、隣接するファイバコアの出射端どうしを例えば１ｍｍ程度の距離に近接して配置することができるので、ファイバコアの切り替えに伴う加工ヘッドの集光点の移動量を縮小することができる。
本発明の第４の態様によれば、隣接するファイバコアの出射端どうしを例えば５００μｍ程度の距離に近接して配置することが可能になるので、ファイバコアの切り替えに伴う加工ヘッドの集光点の移動量を縮小することができる。
本発明の第５の態様によれば、光学基板をレーザ光の光路に沿った回転軸線の周りで回転させるという簡便な方法を用いてファイバコアの切り替えを実現できるようになる。
本発明の第６の態様によれば、光学基板をレーザ光の光路に垂直な回転軸線の周りで回転させるという簡便な方法を用いてファイバコアの切り替えを実現できるようになる。特に、複数のファイバコアコアの出射端が二次元的に配列される場合には、ファイバコアの切り替えに２つの回転軸線が必要となるものの、複数のファイバコアの出射端が一次元的に配列される場合には、ファイバコアの切り替えに１つの回転軸線が必要となるにすぎない。
本発明の第７の態様によれば、加工ヘッドから出射するレーザ光の性質をファイバコアの直径、断面形状、及び屈折率等に応じて調整できるので、レーザ加工の種類、並びに被加工物の材質及び板厚等に応じた最適なレーザ光を得ることができる。特に、ファイバコアの直径を変更することでレーザ光の集光径及び集光角等を調整できるとともに、ファイバコアの屈折率を変更することでレーザ光の光強度を調整できる。

本発明の第１の実施形態のレーザ加工装置の全体構造を示す斜視図である。 図１中の切替部の動作について説明するための概略図である。 本実施形態のレーザ加工装置における切替部の第１の変形例を示す、図２と同様の概略図である。 本実施形態のレーザ加工装置における切替部の第２の変形例を示す、図２と同様の概略図である。 図２中の第２伝送部の出射端の近傍の横断面図である。 図２中の第２伝送部の出射端の近傍の縦断面図である。 第２伝送部が加工ヘッドから取り外された状態を示す、図６と同様の縦断面図である。 本発明の第２の実施形態のレーザ加工装置における第２伝送部の横断面図である。 図８の第２伝送部における出射端の近傍の縦断面図である。 本実施形態のレーザ加工装置における切替部の動作について説明するための概略図である。 本実施形態のレーザ加工装置における切替部の変形例を示す、図１０と同様の概略図である。 ファイバコアのコア径と集光径及び集光角との間の関係について説明するための概略図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面において、同様の構成要素には同様の符号が付与されている。なお、以下の記載は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲や用語の意義等を限定するものではない。

図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態のレーザ加工装置について説明する。本実施形態のレーザ加工装置は、被加工物に種々のレーザ加工（切断、溶接、又はマーキング等）を施すために、光ファイバによって伝送された光ビームを加工ヘッドの集光光学系で集光して被加工物に照射するように構成されている。図１は、本実施形態の例示的なレーザ加工装置１の全体構造を示す斜視図である。図１のように、レーザ加工装置１は、レーザ光を発生させるレーザ光源２と、レーザ光源が発生させたレーザ光を伝送するケーブル状の光伝送部３と、光伝送部３が伝送したレーザ光を集光して被加工物Ｗに照射する加工ヘッド４と、光伝送部が形成するレーザ光の伝送路の途中に配置された切替部５と、から構成されている。これら構成要素について以下に順に説明する。

先ず、本例のレーザ光源２は、レーザ媒質、光共振器、及び励起源等から構成された種々のレーザ発振器である。続いて、本例の光伝送部３は、レーザ光源２から切替部５まで延びる第１伝送部３１と、切替部５から加工ヘッド４まで延びる第２伝送部３２と、から構成されている。そして、本例の第１伝送部３１は、１本のシングルコア光ファイバから構成されており、本例の第２伝送部３２は、複数のシングルコア光ファイバの束から構成されている。特に、第２伝送部３２は、ファイバコアの直径、断面形状、及び屈折率のいずれかが異なる複数のシングルコア光ファイバの束から構成されている。これら光ファイバの各々は、第２伝送部３２の延在方向の概ね全長にわたって延在しており、切替部５に臨む基端部に入射したレーザ光を、加工ヘッド４に臨む先端部まで独立して伝送可能である。以下では、第２伝送部３２並びに光ファイバ及びファイバコアの切替部５に臨む端面を入射端と称し、それらの加工ヘッド４に臨む端面を出射端と称することがある。

続いて、本例の加工ヘッド４は、筒状の本体部４０と、本体部４０の内側に配置された集光光学系４１と、を有している。図１のように、加工ヘッド４の本体部４０は、第２伝送部３２の光ファイバの先端部が接続される基端部と、銅等の種々の材料から形成された加工ノズル４２が装着される先端部と、を有している。また、加工ヘッド４の集光光学系４１は、球面収差が小さくなるように、２枚の非球面レンズから構成された組レンズ、又は４枚程度の球面レンズから構成された組レンズを有している（図２〜図４等を参照）。加工ノズル４２は集光光学系４１による集光点の近傍に配置される。加工ノズル４２と、集光光学系４１の最終段の光学部品と、の間に位置する本体部４０の内部空間は気密空間とされ、その内部空間には所定の圧力のアシストガスが導入される。その内部空間に導入されたアシストガスは加工ノズル４２の先端から噴出させられる。加工ノズル４２の穴径は通常０．８ｍｍ〜６．０ｍｍ程度である。噴出するアシストガスのガス流は、出射するレーザ光の光路と互いに同軸にされるのが好ましいので、加工ノズル４２は２ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲で作動する軸心調整機構（図示しない）を備えている。或いは、出射するレーザ光の光路を加工ノズル４２の中心に対してアライメントするように構成されたアライメント機構部が採用されうる。

図１のように、本例の加工ヘッド４は、被加工物Ｗが載置されるテーブルＴの上方で加工ヘッド４を平面的に移動させる移動機構部６に取り付けられている。より具体的に、本例の移動機構部６は、テーブルＴを挟んで互いに平行に延在する一対のレール６０と、一対のレール６０上にそれらに対して垂直に配置された棒状の第１キャリッジ６１と、第１キャリッジ６１に移動可能に取り付けられた所定の形状の第２キャリッジ６２と、を有している。そして、本例の加工ヘッド４は、加工ノズル４２の先端がテーブルＴの上面と対向するように第２キャリッジ６２に取り付けられている。第１キャリッジ６１及び第２キャリッジ６２は、それぞれ図中の矢印Ａ１１及び矢印Ａ１２の方向に沿って滑動するように構成されている。これにより加工ヘッド４はテーブルＴの上方で矢印Ａ１１及び矢印Ａ１２の方向に沿って移動しながらレーザ光を被加工物Ｗに照射することができる。第１キャリッジ６１及び第２キャリッジ６２の各々は、図示しないサーボモータ等の駆動装置によって駆動される。

図１のように、テーブルＴ、加工ヘッド４、及び移動機構部６は、箱状のハウジングＨの内側に収容されている。このような構造のために、ハウジングＨの内部空間には、レーザ加工中に発生する塵埃が充満することがある。なお、ハウジングＨの任意の箇所には、第２伝送部３２を引き込むための貫通孔が形成されており、第２伝送部３２の出射端を含む所定の部分は、加工ヘッド４と一緒にハウジングＨの内側に収容されている。このようなハウジングＨは、加工ヘッド４から照射されたレーザ光が装置の外部に漏出して使用者に危害を加えるのを防止するとともに、レーザ加工中に発生する塵埃が装置の外部に放出されるのを防止する役割を果たしている。図１では、ハウジングＨの内部構造がよく分かるように、ハウジングＨの輪郭を破線で示すとともに、ハウジングＨの内部構造を実線で示している。

続いて、本例の切替部５は、第２伝送部３２の複数のファイバコアのうちのレーザ光を実際に伝送するファイバコアを使用者の選択に応じて切り替える機能を有している。つまり、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を第２伝送部３２の複数のファイバコアのいずれか１つに選択的に入射させる機能を有している。これにより加工ヘッド４にレーザ光を伝送するファイバコアの直径が変更されるので、加工ヘッド４に接続された光ファイバ自体を交換しなくても加工ヘッド４の集光径又は集光角を変更することができる。切替部５の詳細な動作については図２を参照して後述する。

引き続き図１を参照すると、本例のレーザ加工装置１は、ともにハウジングＨの外側に配置された制御装置７及び集塵機８を備えている。本例の制御装置７は、第１キャリッジ６１及び第２キャリッジ６２等の可動部分の動作を制御する機能を有している。また、本例の集塵機８は、レーザ加工中にハウジングＨの内側で発生する塵埃を捕捉してハウジングＨの外側に排出する機能を有している。

図２は、本例の切替部５の動作について説明するための概略図である。本例の切替部５は、第１伝送部３１の光ファイバから出射したレーザ光を、第２伝送部３２の複数のファイバコアＦＣのいずれか１つに選択的に入射させるビームスイッチである。図２のように、本例の第２伝送部３２は７本のファイバコアＦＣを有している。図２のように、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を複数のファイバコアＦＣのそれぞれの入射端ＩＥに集光する複数の集光光学系５１と、それら集光光学系５１のそれぞれに対応するシャッタミラー５２と、を含んでいる。なお、図２には、２対の集光光学系５１及びシャッタミラー５２のみが示されており、残り５対の集光光学系５１及びシャッタミラー５２は省略されている。また、図２では、２本のファイバコアＦＣについては、それらの入射端ＩＥから出射端ＥＥまでの全長が示されているものの、残りの５本のファイバコアＦＣについては、それらの入射端ＩＥの近傍のみが示されており、他の部分が省略されている。また、図２では、第１伝送部３１の光ファイバから出射したレーザ光の光路が矢印Ａ２１で表されている。

図２のように、それぞれのシャッタミラー５２は、第１伝送部３１から出射したレーザ光の光路に垂直な方向に沿って、レーザ光を反射させる反射位置と、レーザ光を反射させない退避位置と、の間で往復移動するように構成されている。それぞれのシャッタミラー５２の移動方向が図中の矢印Ａ２２で表されている。それぞれのシャッタミラー５２はモータ等の図示しない駆動装置によって駆動される。図２では、反射位置に在るシャッタミラー５２が実線で示されており、退避位置に在るシャッタミラー５２が破線で示されている。図２のように、反射位置に在るシャッタミラー５２は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を、対応する集光光学系５１に向かって反射するように方向付けられている。そして、本例の切替部５は、使用者が選択した１つのファイバコアＦＣに対応する１つのシャッタミラー５２のみを反射位置に配置し、残りのシャッタミラー５２を退避位置に配置するように構成されている。これにより、第１伝送部３１から出射したレーザ光が、使用者によって選択された１つのファイバコアＦＣのみに入射させられる。ただし、本実施形態のレーザ加工装置１の切替部５は、複数の集光光学系５１及び複数のシャッタミラー５２を用いる代わりに、単一の集光光学系及びそれと協働する機構部を用いて、レーザ光を伝送するファイバコアＦＣを切り替えるように構成されてもよい。このように構成された切替部５の第１及び第２の変形例が、図３及び図４にそれぞれ示されている。

図３は、本実施形態のレーザ加工装置１における切替部５の第１の変形例を示す、図２と同様の概略図である。図３のように、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を集光する単一の集光光学系５３を備えている。そして、本例の集光光学系５３は、第１伝送部３１から出射したレーザ光の光路に垂直な軸線Ｒ３を支点として揺動するように構成されている。第１伝送部３１から出射したレーザ光の光路が図中の矢印Ａ３１で表されている。つまり、本例の切替部５は、図示しないモータ又は圧電素子等を動力源として集光光学系５３を揺動させることによって、集光光学系５３の集光点の位置を図中の上下方向に沿って移動させている。これによりレーザ光を伝送する第２伝送部３２のファイバコアＦＣが切り替えられる。本例の集光光学系５３の揺動運動の方向が図中の矢印Ａ３２で表されている。本例の切替部５によれば、複数のファイバコアＦＣの入射端ＩＥに対応する複数の集光光学系及び複数のシャッタミラーを設ける必要が無くなるので、複数のファイバコアＦＣの入射端ＩＥを互いに近接して配置することが可能になるとともに、切替部５全体の寸法を縮小することが可能になる。

図４は、本実施形態のレーザ加工装置１における切替部５の第２の変形例を示す、図２と同様の概略図である。図３の例と同様に、本例の切替部５は単一の集光光学系５４を備えており、本例の集光光学系５４は、そこに入射したレーザ光を集光して第２伝送部３２の入射端に入射させるように構成されている。そして、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射して集光光学系５４に入射するレーザ光の、集光光学系５４の光軸に対する傾斜角度を変更する図示しない角度変更部をさらに備えている。より具体的に、本例の切替部５の角度変更部は、集光光学系５４に臨む第１伝送部３１の先端部をモータ又は圧電素子等の動力源を用いて僅かに曲げることで、集光光学系５４に入射するレーザ光の傾斜角度を変更している。これにより集光光学系５４の集光点が図中の上下方向に沿って移動するので、レーザ光を伝送する第２伝送部３２のファイバコアＦＣが切り替えられる。第１伝送部３１から出射して集光光学系５４に入射するレーザ光の光路が図中の矢印Ａ４１で表されている。また、第１伝送部３１の先端部が曲げられる方向が図中の矢印Ａ４２で表されている。上述した第１の変形例と同様に、本例の切替部５によれば、図３の例と同様に、複数のファイバコアＦＣの入射端ＩＥを互いに近接して配置することが可能になるとともに、切替部５全体の寸法を縮小することが可能になる。

再び図２を参照すると、本例の第２伝送部３２において、複数のファイバコアＦＣの入射端ＩＥは一列に並べられているのに対して、それらファイバコアＦＣの出射端ＥＥは互いに近接するように集束されている。図５は、図２中の第２伝送部３２の出射端の近傍の横断面図である。より具体的に、図５は、図２中のＶ−Ｖ線に沿った第２伝送部３２の断面を示している。図５のように、第２伝送部３２を構成する複数のシングルコア光ファイバＳＣはそれらの出射端の近傍で互いに接合されており、その結果、それらのファイバコアＦＣが互いに近接して配置されている。複数のシングルコア光ファイバＳＣは公知の手法によって接合されうる。例えば、シングルコア光ファイバＳＣの樹脂製の保護被膜が熱融着によって互いに接合されてもよいし、それらの保護被膜の外周面が種々の接着剤によって互いに接合されてもよい。

図５の例では、ファイバコア直径が５０μｍである１本の光ファイバＳＣ₅₀の外周面を取り囲むように、ファイバコア直径が５０μｍである１本の光ファイバＳＣ₅₀と、ファイバコア直径が７０μｍである１本の光ファイバＳＣ₇₀と、ファイバコア直径が１００μｍである１本の光ファイバＳＣ₁₀₀と、ファイバコア直径が２００μｍである１本の光ファイバＳＣ₂₀₀と、ファイバコア直径が７０μｍである１本の光ファイバＳＣ₇₀と、ファイバコア直径が１４０μｍである１本の光ファイバＳＣ₁₄₀と、が周方向に沿って順番に配列されている。図５のように、中央に配置された光ファイバＳＣ₅₀は、周方向に配列された６本の光ファイバＳＣの各々に接合されている。また、周方向に配列された６本の光ファイバＳＣの各々は、周方向の両側に隣接する２本の光ファイバＳＣの各々にも接合されている。ここで、ファイバコア直径が５０μｍの光ファイバＳＣ₅₀とファイバコア直径が７０μｍの光ファイバＳＣ₇₀が２本ずつ採用される理由は、ファイバコア直径が小さい光ファイバほど損傷しやすいので、これら光ファイバＳＣ₅₀，ＳＣ₇₀の予備が必要とされる場合が多いからである。或いは、ファイバコア直径が５０μｍの２本の光ファイバＳＣ₅₀については、それらの入射端での集光角を変えてもよい。光ファイバは、入射端での集光角が、或る程度までは出射端の拡がり角に反映されるので、この２本を選択することで、被加工物Ｗの表面上の集光径は同じでも、集光角を変えることが可能となる。各々の光ファイバＳＣの外径は約１ｍｍであるので、第２伝送部３２の出射端の近傍における７本の光ファイバＳＣの束の外径は約３ｍｍである。ただし、周方向に配列された６本の光ファイバＳＣの各々のファイバコアＦＣから加工ヘッド４の中心線ＣＡまでの距離は概ね１ｍｍ未満である（図６を参照）。

図５のように、本例の第２伝送部３２は、直径が異なる複数のファイバコアＦＣを有している。そのため、本例のレーザ加工装置１は、使用者が選択したファイバコアＦＣの直径に応じて加工ヘッド４による集光径及び集光角等を調整することができる。
なお、本実施形態のレーザ加工装置１の第２伝送部３２は、断面形状が異なる複数のファイバコアＦＣを有していてもよいし、屈折率が異なる複数のファイバコアＦＣを有していてもよい。一般に、光ファイバから出射するレーザ光の光強度はファイバコアの屈折率に応じて変化するので、屈折率が異なる複数のファイバコアＦＣを採用することによって、加工ヘッド４から出射するレーザ光の光強度を調整することができる。その結果、レーザ加工装置１の加工性能を調整することができる。

再び図２を参照すると、各ファイバコアＦＣの出射端ＥＥから加工ヘッド４の集光光学系４１までの距離は１００ｍｍ程度にされ、加工ヘッド４の集光光学系４１から加工ヘッド４の集光点までの距離は１２０ｍｍ程度にされる。この場合の結像倍率は１．２（１２０／１００）であるので、加工ヘッド４の集光径は、加工ヘッド４にレーザ光を伝送するファイバコアＦＣの直径の１．２倍の大きさになる（図１２も参照）。なお、各ファイバコアＦＣから出射するレーザ光の拡がり角は、例えば、半角で８０ｍｒａｄであり、焦点における集光角は、例えば、９６ｍｒａｄである。異なるファイバコア径を選択すると、拡がり角が同じであれば、ファイバコア径によって集光径が変わる。このとき、集光光学系４１の被加工物側Ｗ側のレンズを交換すると、結像倍率を変えることができる。結像倍率を適宜選択すれば、集光径は同じでも集光角を変えたレーザ加工が実現できる。上述の例では、結像倍率を１．０とし、ファイバコア径を１．２倍とすれば、集光径を変えずに、集光角８０ｍｒａｄを得ることができる。

続いて、図６は、図２中の第２伝送部３２の出射端の近傍の縦断面図である。より具体的に、図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った第２伝送部３２の断面を示している。図６のように、第２伝送部３２の各ファイバコアＦＣの出射端ＥＥは、加工ノズル４２の穴の中心を通る加工ヘッド４の中心線ＣＡに近接して配置されている。ここで、各ファイバコアＦＣの出射端ＥＥにおけるレーザ光の光路は、加工ヘッド４の集光光学系４１の光軸と平行にされる場合が多い。このため、ファイバコアＦＣが切り替えられると集光光学系４１の集光点が径方向に沿って僅かに移動するものの、本例の加工ヘッド４は上記の軸心調整機構を用いて加工ノズル４２の軸心と出力レーザ光の光路とを一致させることができる。結像倍率が固定される場合には、幾つかのファイバコアＦＣの出射端ＥＥにおけるレーザ光の光路を傾けることによって、加工ヘッド４の集光光学系４１の光軸と出力レーザ光の光路とを集光点で交差させることができる。その結果、ファイバコアＦＣが切り替えられても集光点が径方向に沿って移動することはなくなる。

図６のように、第２伝送部３２のそれぞれのファイバコアＦＣの出射端ＥＥは、柱形状を呈する単一の光学部材９の一方の端面９１に接合されている。本例の光学部材９は、複数のファイバコアＦＣと同じ屈折率を有するガラス質の物質から形成されている。複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥは、公知の手法によって光学部材９の端面９１に接合されうる。例えば、複数のファイバコアＦＣはガラス質の物質から形成されているので、それらの出射端ＥＥを一旦高温にして軟化させることによって、それらの出射端ＥＥを光学部材９の端面９１に接合することができる。一般にファイバコアＦＣは極めて低い減衰率を有するものの、ファイバコアＦＣの出射端ＥＥではレーザ光の屈折に伴う多少の熱が発生する。ところが、本例のファイバコアＦＣの出射端ＥＥはファイバコアＦＣと同じ屈折率を有する光学部材９に接合されているので、レーザ光の屈折に伴う上記の発熱はファイバコアＦＣの出射端ＥＥではなく光学部材９の他方の端面９２で生じる。図６のように、光学部材９の端面９２はファイバコアＦＣの出射端ＥＥよりも遥かに大きい表面積を有するので、上記の発熱による温度上昇が抑制されうる。また、表面積が大きい光学部材９の端面９２は冷却するのも容易である。さらに、表面積が大きい光学部材９の端面９２は、無反射コーティングを施すのが容易であるという利点を有する。このような無反射コーティングによってレーザ光の減衰が軽減されうる。

引き続き図６を参照すると、加工ヘッド４の本体部４０の基端部には、上記の光学部材９を挿入可能な筒状の嵌合部４０１が設けられている。図６のように、光学部材９が嵌合部４０１に挿入されることによって、第２伝送部３２が加工ヘッド４に取り付けられる。そして、第２伝送部３２が加工ヘッド４に取り付けられた状態において、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥは加工ヘッド４に対して固定的に配置されている。なお、図７は、第２伝送部３２が加工ヘッド４から取り外された状態を示す、図６と同様の縦断面図である。図７のように、光学部材９が嵌合部４０１から引き抜かれることによって、第２伝送部３２が加工ヘッド４から取り外される。ただし、本例の第２伝送部３２はファイバコアの直径が異なる複数の光ファイバＳＣを有するので、加工ヘッド４の集光角及び集光径等を変更する目的のために第２伝送部３２を加工ヘッド４から取り外す必要は無い。光学部材９が加工ヘッド４の嵌合部４０１に挿入されると、光学部材９の外周面が嵌合部４０１の内周面に隙間無く密着するので、レーザ加工中に発生する塵埃が加工ヘッド４内に侵入するのを防止できる。

図６のように、本例の第２伝送部３２は、その出射端の近傍の外周面に取り付けられた筒状の冷却部３３を有している。本例の冷却部３３は、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥの近傍を冷却するように構成されている。より具体的に、本例の冷却部３３は、その周方向に沿って延在する環状の空洞を有しており、その空洞の内側で冷却剤ＣＭを循環させることによって、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥの近傍を冷却している。一般にファイバコアＦＣは極めて低い減衰率を有するものの、レーザ光がファイバコアＦＣの出射端ＥＥを通過し、異なる屈折率の境界面を越えると、その境界面で多少なりとも熱が発生することになる。このような理由からファイバコアＦＣの出射端ＥＥの近傍を冷却する冷却構造が求められる。本例のレーザ加工装置１では、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥが互いに近接して配置されているので、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥを一括して冷却する簡素な構造の冷却部３３を採用することが可能になる。

また、加工ヘッド４の本体部４０は、筒状の嵌合部４０１の外周面に取り付けられた環状の防塵シール４０２を備えている。本例の防塵シール４０２は、第２伝送部３２に設けられた所定の環状面、例えば、筒状の冷却部３３の底面に当接可能である。これにより加工ヘッド４の防塵性がさらに向上しうる。また、本例の防塵シール４０２は、第２伝送部３２が加工ヘッド４に装着される際に、第２伝送部３２の出射端を加工ヘッド４に対して正確に位置決めする機能を有している。これにより第２伝送部３２の着脱に伴うレーザ光の光路のズレが最小限に抑えられる。このように、本例のレーザ加工装置１は、従来の装置と同等或いはそれ以上の防塵性及び冷却機能を有しうる。

以上のように、本実施形態のレーザ加工装置１は、加工ヘッド４にレーザ光を実際に伝送するファイバコアＦＣを任意に切り替え可能な切替部５を有するので、加工ヘッド４に接続された光ファイバを交換せずに出力レーザ光の集光径及び集光角等を調整することができる。また、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥに融着された光学部材９が加工ヘッド４の嵌合部４０１に嵌入されることで、複数のファイバコアＦＣが加工ヘッド４に取り付けられる。このように、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥが加工ヘッド４に対して固定的に配置されるので、加工ヘッド４におけるレーザ光の入射部分（すなわち、本体部４０の嵌合部４０１）の近傍に可動部材を設ける必要が無くなる。よって、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、加工ヘッド４の周囲の塵埃が上記の入射部分から加工ヘッド４内に侵入して光学部品を汚染するのを防止でき、結果的に加工ヘッド４の防塵性を向上させることができる。

また、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、複数のシングルコア光ファイバＳＣの出射端の近傍が互いに接合されているので、隣接するファイバコアＦＣの出射端ＥＥどうしが例えば１ｍｍ程度の距離に近接して配置されうる。これにより複数のファイバコアＦＣから出射するレーザ光の光路も互いに近接するので、ファイバコアＦＣの切り替えに伴う加工ヘッド４の集光点の移動量を縮小することができる。その結果、加工ヘッド４の軸心の調整が不要となるか、又は僅かな範囲の調整が必要となるにすぎない。さらに、それらファイバコアＦＣの出射端ＥＥは加工ヘッド４の中心線ＣＡにも近接しているので、どのファイバコアＦＣが選択されても幾何光学的な収差の影響は小さくなる。よって、本実施形態のレーザ加工装置１は、１本のシングルコア光ファイバのみが加工ヘッドに接続された構造を有するレーザ加工装置と比較しても遜色の無い加工性能を有しうる。

次に、図８〜図１１を参照して、本発明の第２の実施形態のレーザ加工装置について説明する。本実施形態のレーザ加工装置は、上述した第１の実施形態のレーザ加工機と同様の全体構造を有する（図１を参照）。そのため、本実施形態のレーザ加工装置の各部を参照するのに、上述した第１の実施形態と同様の符号を使用する。また、本実施形態のレーザ加工装置は、以下に具体的に説明される部分を除いて、第１の実施形態のレーザ加工装置と同様の機能及び構造を有する。第１の実施形態と同様の部分についての詳細な説明は省略する。

図８は、本実施形態のレーザ加工装置１における例示的な第２伝送部３２の横断面図である。図８のように、本例の第２伝送部３２は、複数のファイバコアＦＣを収納する１本のマルチコア光ファイバＭＣから構成されており、それらファイバコアＦＣの各々は、入射端ＩＥに入射したレーザ光を出射端ＥＥまで独立して伝送可能である（図１０も参照）。

より具体的に、本例のマルチコア光ファイバＭＣは、その中心軸の周りの周方向に沿って間隔を空けて配列された６本のファイバコアＦＣ、すなわち、直径５０μｍの２本のファイバコアＦＣ₅₀と、直径１５０μｍの２本のファイバコアＦＣ₁₅₀と、直径１００μｍの２本のファイバコアＦＣ₁₀₀と、を収納している。マルチコア光ファイバＭＣに収納されるファイバコアＦＣの本数及び配列、並びに各ファイバコアＦＣの寸法及び形状等は、図中の例のみに限定されない。また、第２伝送部３２のマルチコア光ファイバＭＣは、直径が異なる複数のファイバコアＦＣを収納する代わりに、屈折率等の性状が異なる複数のファイバコアＦＣを収納してもよい。

図８のように、本例の第２伝送部３２によれば、隣接するファイバコアＦＣの出射端ＥＥ間の距離がより短縮されるので、それらファイバコアＦＣから出射するレーザ光の光路がより近接させられる。その結果、ファイバコアＦＣの切り替えに伴う集光点の移動量をより縮小することができる。複数のシングルコア光ファイバＳＣを束ねた場合の隣接する出射端ＥＥ間の距離が例えば１ｍｍであるのに対して（図５を参照）、本例の第２伝送部３２の隣接する出射端ＥＥ間の距離は例えば５００μｍである。また、本例の第２伝送部３２によれば、隣接する出射端ＥＥ間の距離だけでなく、隣接する入射端ＩＥ間の距離も短縮されるので、切替部５によるファイバコアＦＣの切り替えがより短時間で実行されうる。

図９は、図８の第２伝送部３２の出射端の近傍の縦断面図である。より具体的に、図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った第２伝送部３２の断面を示している。図９のように、本例の第２伝送部３２によれば、複数の光ファイバの出射端の近傍を互いに接合する必要が無くなるので、第２伝送部３２を組み立てる工程が簡素化されうる。また、本例の第２伝送部３２によれば、複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥを光学部材９に接合する際に、複数の光ファイバの出射端の位置を揃える必要が無くなるので、第２伝送部３２を組み立てる工程が簡素化されうる。そして、本例の第２伝送部３２によれば、各ファイバコアＦＣの出射端ＥＥが加工ヘッド４の中心線ＣＡにさらに近接して配置されるので、幾何学的な収差の影響がさらに小さくなる。

図１０は、本実施形態のレーザ加工装置１における例示的な切替部５の動作について説明するための概略図である。図１０のように、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を集光する単一の集光光学系５５、及び集光光学系５５と第２伝送部３２との間に配置された光透過性の光学基板５６を備えている。第１伝送部３１から出射して集光光学系５５に入射するレーザ光の光路が図中の矢印Ａ１００で表されている。図１０のように、集光光学系５５に入射するレーザ光の光路は集光光学系５５の光軸と一致している。集光光学系５５を通過したレーザ光は、光学基板５６の第１の主面５６１に入射し、次いで、光学基板５６の第２の主面５６２から出射する。光学基板５６の第１及び第２の主面５６１，５６２は互いに平行であることが好ましい。図１０のように、本例の光学基板５６は、集光光学系５５の光軸に垂直な仮想平面に対して角度θだけ傾けて配置されている。これにより、集光光学系５５を通過したレーザ光が光学基板５６に斜めに入射して屈折するので、光学基板５６から出射するレーザ光の光路は、光学基板５６に入射したレーザ光の光路に対して所定の距離だけ平行移動させられる。このようにしてレーザ光が平行移動する距離ｄは以下の数式１によって算出される。数式１において、ｔは光学基板５６の厚さであり、ｎは光学基板５６の屈折率である。例えば、光学基板５６の厚さｔが５ｍｍであり、光学基板５６の屈折率ｎが１．５であり、光学基板５６の傾斜角度θが７°である場合には、レーザ光の移動距離ｄが２０５μｍになる。

また、本例の光学基板５６は、集光光学系５５の光軸に沿った回転軸線Ｒ１０の周りで回転するように構成されている。そのため、光学基板５６の回転運動に伴い、光学基板５６から出射するレーザ光の集光点が、上記の移動距離ｄと等しい半径を有する円周軌道に沿って移動させられる。従って、第２伝送部３２の複数のファイバコアＦＣが上記の移動距離ｄと等しい半径を有する円周上に配列されていれば、光学基板５６を回転軸線Ｒ１０の周りで回転させるだけでレーザ光が入射するファイバコアＦＣを切り替えることができる。また、複数のファイバコアＦＣは上記の円周上に等間隔で配置されることが好ましく、例えば、マルチコア光ファイバＭＣが６本のファイバコアＦＣを有する場合には（図８を参照）、それらファイバコアＦＣは、中心角が６０°である扇型の円弧に等しい距離だけ周方向に離間して配置されるのが好ましい。これにより、それぞれのファイバコアＦＣの入射端ＩＥに対して集光光学系５５の集光点を位置決めするのが容易になる。なお、本例の光学基板５６は使用者によって手動で回転されてもよいし、モータ等の駆動装置によって回転されてもよい。

図１１は、本実施形態のレーザ加工装置における切替部５の変形例を示す、図１０と同様の概略図である。図１１のように、本例の切替部５は、第１伝送部３１から出射したレーザ光を集光する単一の集光光学系５７、及び集光光学系５７と第２伝送部３２との間に配置された光透過性の光学基板５８を備えている。第１伝送部３１から出射して集光光学系５７に入射するレーザ光の光路が図中の矢印Ａ１１０で表されている。図１１のように、集光光学系５７に入射するレーザ光の光路は集光光学系５７の光軸と一致している。図１０の例と同様に、集光光学系５７を通過したレーザ光は、光学基板５８の第１の主面５８１に入射し、次いで、光学基板５８の第２の主面５８２から出射する。光学基板５８の第１及び第２の主面５８１，５８２は互いに平行であることが好ましい。ここで、図１０の光学基板５６が集光光学系５５の光軸に沿った回転軸線Ｒ１０の周りで回転するのに対して、本例の光学基板５８は、集光光学系５７の光軸に垂直な２つの回転軸線Ｒ１１，Ｒ１２の周りでそれぞれ回転するように構成されている。そのため、光学基板５８がそれぞれの回転軸線Ｒ１１，Ｒ１２の周りで回転するのに伴い、光学基板５８の主面５８１が集光光学系５７の光軸に垂直な仮想平面に対して傾斜させられる。その結果、図１０の例と同様に、光学基板５８から出射するレーザ光の光路は、光学基板５８入射したレーザ光の光路に対して所定の距離だけ平行移動させられる（上記の数式１を参照）。

例えば、光学基板５８の厚さが１０ｍｍであり、光学基板５８の屈折率が１．５である場合には、光学基板５８がいずれか一方の回転軸線Ｒ１１，Ｒ１２の周りで１°だけ回転すると、レーザ光の光路が５８μｍだけ平行移動する。一般的なファイバコアＦＣの直径は５０μｍ〜４００μｍ程度であるので、上記の厚さ及び屈折率を有する光学基板５８によって良好な調整精度が提供されうる。なお、複数のファイバコアＦＣが第２伝送部３２の入射端で二次元的に配列される場合には（図８を参照）、光学基板５８が２つの回転軸線Ｒ１１，Ｒ１２を有する必要があるものの、複数のファイバコアＦＣが第２伝送部３２の入射端で一次元的に配列される場合には（図２を参照）、光学基板５８はいずれか一方の回転軸線のみを有していればよい。本例の光学基板５８は使用者によって手動で回転されてもよいし、モータ等の駆動装置によって回転されてもよい。

以上のように、本実施形態のレーザ加工装置１は、上述した第１の実施形態のレーザ加工装置と同様に、加工ヘッド４に接続された光ファイバを交換せずに出力レーザ光の集光径及び集光角等を調整でき、かつ加工ヘッド４の周囲のレーザ光の入射部分（すなわち、本体部４０の嵌合部４０１）から加工ヘッド４内に侵入して光学部品を汚染するのを防止できる。さらに、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、第２伝送部３２の複数のファイバコアＦＣの出射端ＥＥどうしが例えば５００μｍの距離に近接して配置されるので、ファイバコアＦＣの切り替えに伴う加工ヘッド４の集光点の移動量を縮小することができる。さらに、それらファイバコアＦＣの出射端ＥＥは加工ヘッド４の中心線ＣＡにも近接しているので、どのファイバコアＦＣが選択されても幾何光学的な収差の影響は小さくなる。よって、本実施形態のレーザ加工装置１は、１本のシングルコア光ファイバのみが加工ヘッドに接続された構造を有するレーザ加工装置と比較しても遜色の無い加工性能を有しうる。

本発明は、上記の実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々改変されうる。例えば、上記の実施形態のレーザ加工装置１は単一のレーザ光源２を備えるものの、本発明のレーザ加工装置１は第２伝送部３２に含まれる複数のファイバコアＦＣと同数のレーザ光源２を備えていてもよい。その場合は、例えば、レーザ加工装置１の切替部５が個々のレーザ光源２の電源のオンオフを切り替えるように動作する。また、上記の実施形態に記載されたレーザ加工装置１の各部の寸法、形状、及び材質等は一例にすぎず、本発明の効果を達成するために多様な寸法、形状、及び材質等が採用されうる。

１ レーザ加工装置
２ レーザ光源
３ 光伝送部
３１ 第１伝送部（フィーディングファイバ）
３２ 第２伝送部（プロセスファイバ）
３３ 冷却部
４ 加工ヘッド
４０ 本体部
４０１ 嵌合部
４０２ 防塵シール
４１ 集光光学系
４２ 加工ノズル
５ 切替部
５１ 集光光学系
５２ シャッタミラー
５３ 集光光学系
５４ 集光光学系
５５ 集光光学系
５６ 光学基板
５６１ 主面
５６２ 主面
５７ 集光光学系
５８ 光学基板
５８１ 主面
５８２ 主面
６ 移動機構部
６０ レール
６１ 第１キャリッジ
６２ 第２キャリッジ
７ 制御装置
８ 集塵機
９ 光学部材
９１ 端面
９２ 端面
Ａ_C 集光角
Ａ_f 拡散角
ＣＡ 中心線
ＣＭ 冷却剤
Ｄ₀ コア径
Ｄ_C 集光径
ＥＥ 出射端
ＦＣ ファイバコア
Ｈ ハウジング
ＩＥ 入射端
Ｌ 集光レンズ
ＭＣ 光ファイバ
Ｒ３ 軸線
Ｒ１０ 軸線
Ｒ１１ 軸線
Ｒ１２ 軸線
Ｓ 集光光学系
ＳＣ 光ファイバ
Ｔ テーブル
Ｗ 被加工物

本発明の第１の態様によれば、レーザ光を生成するレーザ光源と、レーザ光源が生成したレーザ光を伝送する光伝送部と、光伝送部が伝送したレーザ光を集光して被加工物に照射する加工ヘッドと、を備え、光伝送部が、複数のファイバコアを有し、複数のファイバコアのいずれか１つによってレーザ光を加工ヘッドに伝送し、複数のファイバコアの各々の加工ヘッドに臨む出射端が、加工ヘッドの中心線に近接して位置するよう加工ヘッドに対して固定的に配置され、複数のファイバコアのうちのレーザ光を加工ヘッドに伝送するファイバコアを切り替える切替部をさらに備える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、複数のファイバコアの各々の出射端が、複数のファイバコアの各々と同じ屈折率を有する単一の光学部材に融着され、光学部材を透過したレーザ光が出射する光学部材の出射面に無反射コーティングが施される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第３の態様によれば、第１又は第２の態様において、複数のファイバコアが複数の光ファイバのそれぞれに収納され、複数の光ファイバの出射端が互いに接合される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第４の態様によれば、第１又は第２の態様において、複数のファイバコアの各々が１つの光ファイバに収納される、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第５の態様によれば、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて、切替部が、レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に、光路に垂直な平面に対して傾けて配置された光学基板を有し、光学基板を光路に沿った軸線の周りで回転させることによって、加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第６の態様によれば、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて、切替部が、レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に配置された光学基板を有し、光学基板を光路に垂直な軸線の周りで回転させることによって、加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第７の態様によれば、本発明の第１〜第６の態様のいずれか１つにおいて、複数のファイバコアには、直径、断面形状、及び屈折率の少なくともいずれか１つが異なる２つ以上のファイバコアが含まれる、レーザ加工装置が提供される。
本発明の第８の態様によれば、本発明の第１〜第７の態様のいずれか１つにおいて、複数のファイバコアの各々の加工ヘッドに臨む出射端が、加工ヘッドの中心線から１ｍｍ未満の距離に位置するよう加工ヘッドに対して固定的に配置される、レーザ加工装置が提供される。

Claims (7)

1. レーザ光を生成するレーザ光源と、
   前記レーザ光源が生成したレーザ光を伝送する光伝送部と、
   前記光伝送部が伝送したレーザ光を集光して被加工物に照射する加工ヘッドと、を備え、
   前記光伝送部は、複数のファイバコアを有し、前記複数のファイバコアのいずれか１つによってレーザ光を前記加工ヘッドに伝送し、
   前記複数のファイバコアの各々の前記加工ヘッドに臨む出射端が、前記加工ヘッドに対して固定的に配置され、
   前記複数のファイバコアのうちのレーザ光を前記加工ヘッドに伝送するファイバコアを切り替える切替部をさらに備える、レーザ加工装置。
2. 前記複数のファイバコアの各々の出射端が、前記複数のファイバコアの各々と同じ屈折率を有する単一の光学部材に融着され、
   前記光学部材を透過したレーザ光が出射する前記光学部材の出射面に無反射コーティングが施される、請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記複数のファイバコアが複数の光ファイバのそれぞれに収納され、前記複数の光ファイバの出射端が互いに接合される、請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記複数のファイバコアの各々が１つの光ファイバに収納される、請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
5. 前記切替部は、前記レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に、前記光路に垂直な平面に対して傾けて配置された光学基板を有し、前記光学基板を前記光路に沿った軸線の周りで回転させることによって、前記加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、請求項１〜４のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
6. 前記切替部は、前記レーザ光源が生成したレーザ光の光路上に配置された光学基板を有し、前記光学基板を前記光路に垂直な軸線の周りで回転させることによって、前記加工ヘッドにレーザ光を伝送するファイバコアを切り替える、請求項１〜４のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
7. 前記複数のファイバコアには、直径、断面形状、及び屈折率の少なくともいずれか１つが異なる２つ以上のファイバコアが含まれる、請求項１〜６のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。

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