JP6911882B2 - レーザマーカ - Google Patents

Description

本開示は、レーザマーカに関するものである。

従来より、ワーキングディスタンスを決定するレーザマーカに関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術は、レーザビームを走査させることによりワークを加工するレーザ加工装置であって、前記ワークの表面に向けてポインタ光を出射する距離測定用ポインタ光出射器と、前記レーザビームの出射軸から分岐した受光軸を有し、前記ポインタ光が当たって前記ワーク表面に生成された輝点を撮像する撮像部と、ワーキングディスタンスを導き出すための距離導出情報を記録したメモリと、該メモリの前記距離導出情報と前記撮像部が撮像した撮像画像の輝点の位置とに基づいてワーキングディスタンスを求めるワーキングディスタンス測定手段とを有することを特徴とする。

これにより、ワーキングディスタンスの測定をレーザビーム制御の座標系に一致させることができると、下記特許文献１の記載にされている。

特開２０１６−３６８４１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、撮像部の取付誤差によって撮像部の撮像範囲が僅かでもズレてしまうと、ワーキングディスタンスの測定がレーザビーム制御の座標系と一致しなくなり、撮像部が撮像した撮像画像の輝点の位置を正確に認識し難くなるため、精度の良いワーキングディスタンスをワーキングディスタンス測定手段で求めることが困難なときがあった。

そこで、本開示は、上述した点を鑑みてなされたものであり、ワーキングディスタンスを決定するための距離を算出する際に必要な撮影部の撮影領域が僅かにズレても、ワーキングディスタンスを精度良く決定することが可能なレーザマーカを提供する。

本明細書は、レーザ光を出射するレーザ光出射部と、レーザ光を走査する走査部と、可視光であるポインタ光を出射するポインタ光出射部と、レーザ光及びポインタ光が照射される領域を撮影する撮影部と、領域に所定形状で照射されたレーザ光の軌跡によって規定される第１規定位置と領域に照射されたポインタ光によって規定される第２規定位置との間の距離と、ワーキングディスタンスとの関係を示す情報とが記憶された記憶部と、制御部とを備え、制御部は、ポインタ光を領域に照射し、レーザ光を走査部で走査することによって、所定形状のレーザ光の軌跡を領域に照射し、領域に照射されるポインタ光と所定形状のレーザ光の軌跡のうち、一方のみを領域に照射して撮影部で撮影した後に、他方のみを領域に照射して撮影部で撮影し、撮影部で撮影された所定形状のレーザ光の軌跡の第１規定位置と撮影部で撮影されたポインタ光の第２規定位置との間の距離と、記憶部に記憶された情報とに基づいて、ワーキングディスタンスを決定することを特徴とするレーザマーカを開示する。

本開示によれば、レーザマーカは、ワーキングディスタンスを決定するための距離を算出する際に必要な撮影部の撮影領域が僅かにズレても、ワーキングディスタンスを精度良く決定することが可能である。

本実施形態のレーザマーカの概略構成が表された図である。 同レーザマーカの電気的構成が表されたブロック図である。 ワーキングディスタンスと距離との関係を説明するための図である。 ワーキングディスタンスと距離との組み合わせが格納されたデータテーブルが表された図である。 同レーザマーカの概略構成が表された図である。 同レーザマーカが実行する各処理が表されたフローチャートである。 同レーザマーカが実行する各処理が表されたフローチャートである。 同レーザマーカが実行する各処理が表されたフローチャートである。 第１設定画面が表された図である。 第２設定画面が表された図である。 画像が表された図である。 画像が表された図である。 画像が表された図である。 画像が表された図である。

以下、本開示のレーザマーカについて、具体化した実施形態に基づき、図面を参照しつつ説明する。以下の説明に用いる図１乃至図３、及び図５では、基本的構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。尚、以下の説明において、上下方向は、図１、図３、及び図５に示された通りである。

［１．レーザマーカの概略構成］
先ず、図１及び図２に基づいて、本実施形態のレーザマーカ１の概略構成について説明する。本実施形態のレーザマーカ１は、印字情報作成部２及びレーザ加工部３で構成されている。印字情報作成部２は、パーソナルコンピュータ等で構成されている。

レーザ加工部３は、加工レーザ光Ｒを加工対象物７の加工面８上で２次元走査してマーキング（印字）加工を行うものである。レーザ加工部３は、レーザコントローラ６を備えている。

レーザコントローラ６は、コンピュータで構成され、印字情報作成部２と双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された印字情報、制御パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工部３を駆動制御する。

レーザ加工部３の概略構成について説明する。レーザ加工部３は、レーザ発振ユニット１２、ガイド光部１５、ダイクロイックミラー１０１、光学系７０、ポインタ光出射器１０５、カメラ１０３、ガルバノスキャナ１８、及びｆθレンズ１９等を備えており、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。

レーザ発振ユニット１２は、レーザ発振器２１等で構成されている。レーザ発振器２１は、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ等で構成されており、加工レーザ光Ｒを出射する。尚、加工レーザ光Ｒの光径は、不図示のビームエキスパンダで調整（例えば、拡大）される。

ガイド光部１５は、可視半導体レーザ２８等で構成されている。可視半導体レーザ２８は、可視可干渉光である可視レーザ光Ｑ、例えば、赤色レーザ光を出射する。可視レーザ光Ｑは、不図示のレンズ群で平行光にされ、更に、２次元走査されることによって、例えば、加工レーザ光Ｒでマーキング（印字）加工すべき印字パターンの像、その像を取り囲んだ矩形の像、又は所定形状の像等を、加工対象物７の加工面８上に軌跡（時間残像）で映し出すものである。つまり、可視レーザ光Ｑには、マーキング（印字）加工能力がない。尚、本実施形態において、所定形状は正方形状であるが、それに関する詳細な説明については、後述する。

可視レーザ光Ｑの波長は、加工レーザ光Ｒの波長とは異なる。本実施形態では、例えば、加工レーザ光Ｒの波長は１０６４ｎｍであり、可視レーザ光Ｑの波長は、６５０ｎｍである。

ダイクロイックミラー１０１では、入射された加工レーザ光Ｒのほぼ全部が透過する。また、ダイクロイックミラー１０１では、加工レーザ光Ｒが透過する略中央位置にて、可視レーザ光Ｑが４５度の入射角で入射され、４５度の反射角で加工レーザ光Ｒの光路上に反射される。ダイクロイックミラー１０１の反射率は、波長依存性を持っている。具体的には、ダイクロイックミラー１０１は、誘電体層と金属層との多層膜構造の表面処理がなされており、可視レーザ光Ｑの波長に対して高い反射率を有し、それ以外の波長の光をほとんど（９９％）透過するように構成されている。

尚、図１の一点鎖線は、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの光軸１０を示している。また、光軸１０の方向は、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの経路方向を示している。

光学系７０は、第１レンズ７２、第２レンズ７４、及び移動機構７６を備えている。光学系７０では、ダイクロイックミラー１０１を経た加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑが、第１レンズ７２に入射し通過する。その際、第１レンズ７２によって、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの各光径が縮小される。また、第１レンズ７２を通過した加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑは、第２レンズ７４に入射し通過する。その際、第２レンズ７４によって、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑが平行光にされる。移動機構７６は、光学系モータ８０と、光学系モータ８０の回転運動を直線運動に変換するラック・アンド・ピニオン（不図示）等を備えており、光学系モータ８０の回転制御によって、第２レンズ７４を加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの経路方向に移動させる。

尚、移動機構７６は、第２レンズ７４に代えて第１レンズ７２を移動させる構成であってもよいし、第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が変わるように第１レンズ７２と第２レンズ７４の双方を移動させる構成であってもよい。

ガルバノスキャナ１８は、光学系７０を経た加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑとを２次元走査するものである。ガルバノスキャナ１８では、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが内側で互いに対向している。そして、各モータ３１、３２の回転制御で、各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙを回転させることによって、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑとを２次元走査する。この２次元走査方向は、Ｘ方向とＹ方向である。

ｆθレンズ１９は、ガルバノスキャナ１８によって２次元走査された加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑとを加工対象物７の加工面８上に集光するものである。従って、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑは、各モータ３１、３２の回転制御によって、加工対象物７の加工面８上でＸ方向とＹ方向に２次元走査される。

加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑとでは、波長が異なる。そのため、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が一定の場合、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑが集光する位置（以下、「焦点位置Ｆ」という。）は、上下方向で異なってしまう。そこで、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆは、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。

ここで、ｆθレンズ１９の位置に関連した基準位置と加工対象物７の加工面８との間の距離を、「ワーキングディスタンス」と表記する。本実施形態では、ｆθレンズ１９の下面を、ｆθレンズ１９の位置に関連した基準位置とする。つまり、本実施形態のワーキングディスタンスＬは、ｆθレンズ１９の下面と加工対象物７の加工面８との間の距離である。尚、ｆθレンズ１９の位置に関連した基準位置には、上記のｆθレンズ１９の下面の他に、例えば、ｆθレンズ１９の上面、又はｆθレンズ１９の上下方向の中央等がある。

従って、ワーキングディスタンスＬが変わる場合は、ｆθレンズ１９の下面と加工対象物７の加工面８との間の距離が変わる場合であるので、そのような場合においても、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆが、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。

ポインタ光出射器１０５は、可視光であるポインタ光Ｐを加工対象物７の加工面８に照射するものであり、ｆθレンズ１９付近に設けられている。これにより、加工対象物７の加工面８上には、ポインタ光Ｐが点状に映し出される。尚、ポインタ光Ｐは、可視光であれば、マーキング（印字）加工能力がないレーザ光であってもよい。

カメラ１０３は、加工対象物７の加工面８に向けられた状態で、ｆθレンズ１９付近に設けられている。これにより、カメラ１０３は、例えば、加工対象物７の加工面８上において、映し出されている点状のポインタ光Ｐ、又はガルバノスキャナ１８の２次元走査が繰り返されることによって映し出されている正方形状の可視レーザ光Ｑの軌跡を撮像する。これにより、加工対象物７の加工面８が映し出された画像であって、点状のポインタ光Ｐ、又は正方形状の可視レーザ光Ｑの軌跡を含む画像が撮影される。

尚、以下の説明では、加工対象物７の加工面８上において、ガルバノスキャナ１８の２次元走査が繰り返されることによって可視レーザ光Ｑで映し出されている正方形状の軌跡を、「可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡」と表記することがある。

次に、レーザマーカ１を構成する印字情報作成部２とレーザ加工部３の回路構成について図２に基づいて説明する。先ず、レーザ加工部３の回路構成について説明する。

図２に表されたように、レーザ加工部３は、レーザコントローラ６、ガルバノコントローラ３５、ガルバノドライバ３６、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、光学系ドライバ７８、ポインタ光出射器１０５、及びカメラ１０３等から構成されている。レーザコントローラ６は、レーザ加工部３の全体を制御する。レーザコントローラ６には、ガルバノコントローラ３５、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、及び光学系ドライバ７８等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ６及びカメラ１０３には、外部の印字情報作成部２が双方向通信可能に接続されている。また、ポインタ光出射器１０５は、外部の印字情報作成部２に電気的に接続されている。レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、印字情報、レーザ加工部３に対する制御パラメータ、ユーザからの各種指示情報等）を受信可能に構成されている。ポインタ光出射器１０５は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、点灯消灯指示情報等）を受信可能に構成されている。カメラ１０３は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、撮像指示情報等）を受信可能に構成され、また、撮像した画像を印字情報作成部２に送信可能に構成されている。

レーザコントローラ６は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３等を備えている。ＣＰＵ４１は、レーザ加工部３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により演算された各種の演算結果や印字パターンの（ＸＹ座標）データ等を一時的に記憶させておくためのものである。

ＲＯＭ４３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、例えば、印字情報作成部２から送信された印字情報に基づいて印字パターンのＸＹ座標データを算出してＲＡＭ４２に記憶するプログラムや、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡のＸＹ座標データを算出してＲＡＭ４２に記憶するプログラム等が記憶されている。尚、各種プログラムには、上述したプログラムに加えて、例えば、各種のディレイ値、印字情報作成部２から入力された印字情報に対応する印字パターンの太さ、深さ及び本数、レーザ発振器２１のレーザ出力、加工レーザ光Ｒのレーザパルス幅、ガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｒを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８による可視レーザ光Ｑを走査する速度等を示す各種制御パラメータをＲＡＭ４２に記憶するプログラム等がある。更に、ＲＯＭ４３には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行う。

ＣＰＵ４１は、印字情報作成部２から入力された印字情報に基づいて算出した印字パターンのＸＹ座標データ、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡のＸＹ座標データ、ガルバノスキャナ１８による可視レーザ光Ｑを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｒを走査する速度等を示すガルバノ走査速度情報等を、ガルバノコントローラ３５に出力する。また、ＣＰＵ４１は、印字情報作成部２から入力された印字情報に基づいて設定したレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｒのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報を、レーザドライバ３７に出力する。

ＣＰＵ４１は、可視半導体レーザ２８の点灯開始を指示するオン信号又は消灯を指示するオフ信号を半導体レーザドライバ３８に出力する。

ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６から入力された各情報（例えば、印字パターンのＸＹ座標データ、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡のＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等）に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度及び回転速度を示すモータ駆動情報をガルバノドライバ３６に出力する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ３５から入力されたモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２を駆動制御して、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑを２次元走査する。

レーザドライバ３７は、レーザコントローラ６から入力されたレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｒのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報等に基づいて、レーザ発振器２１を駆動させる。半導体レーザドライバ３８は、レーザコントローラ６から入力されたオン信号又はオフ信号に基づいて、可視半導体レーザ２８を点灯駆動又は、消灯させる。

光学系ドライバ７８は、レーザコントローラ６から入力された情報（例えば、後述する指令値等）に基づいて、光学系モータ８０を駆動制御して、第２レンズ７４を移動させる。

次に、印字情報作成部２の回路構成について説明する。印字情報作成部２は、制御部５１、入力操作部５５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５６、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ５８等を備えている。制御部５１には、不図示の入出力インターフェースを介して、入力操作部５５、液晶ディスプレイ５６、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ５８等が接続されている。

入力操作部５５は、不図示のマウス及びキーボード等から構成されており、例えば、各種指示情報をユーザが入力する際に使用される。

ＣＤ−ＲＯＭドライブ５８は、各種データ、及び各種アプリケーションソフトウェア等をＣＤ−ＲＯＭ５７から読み込むものである。

制御部５１は、印字情報作成部２の全体を制御するものであって、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、及びハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）６６等を備えている。ＣＰＵ６１は、印字情報作成部２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、及びＲＯＭ６３は、不図示のバス線により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。更に、ＣＰＵ６１とＨＤＤ６６とは、不図示の入出力インターフェースを介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。ＲＯＭ６３は、各種のプログラム等を記憶させておくものである。

ＨＤＤ６６には、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、及び各種データファイル等が記憶される。

［２．ワーキングディスタンスと可視レーザ光とポインタ光］
本実施形態では、可視レーザ光Ｑが２次元走査されることによって、正方形状の軌跡が加工対象物７の加工面８上に映し出される。また、点状のポインタ光Ｐが加工対象物７の加工面８上に映し出される。更に、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心と点状のポインタ光Ｐの重心とを結ぶ線分の長さは、ワーキングディスタンスＬによって変化する。

尚、以下では、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置（ＸＹ座標）には「ＱＣ」を付し、点状のポインタ光Ｐの重心位置（ＸＹ座標）には「ＰＣ」を付する。また、重心位置ＱＣと重心位置ＰＣとを結ぶ線分の長さは、距離Ｄと表記する。

具体的には、例えば、ガルバノスキャナ１８の振角（つまり、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度）が所定角度である場合において、図３に表された３つのケースを想定する。図３では、第１ケースに関する符号には、「１」の数字を添付する。第２ケースに関する符号には、「２」の数字を添付する。第３ケースに関する符号には、「３」の数字を添付する。

第１ケースでは、ワーキングディスタンスＬ１の下で、可視レーザ光Ｑ１による正方形状の軌跡の重心位置ＱＣ１と点状のポインタ光Ｐ１の重心位置ＰＣ１とを結ぶ線分の長さが、距離Ｄ１となる。第２のケースでは、ワーキングディスタンスＬ１よりも長いワーキングディスタンスＬ２の下で、可視レーザ光Ｑ２による正方形状の軌跡の重心位置ＱＣ２と点状のポインタ光Ｐ２の重心位置ＰＣ２とを結ぶ線分の長さが、距離Ｄ１よりも短い距離Ｄ２となる。第３のケースでは、ワーキングディスタンスＬ２よりも長いワーキングディスタンスＬ３の下で、可視レーザ光Ｑ３による正方形状の軌跡の重心位置ＱＣ３と点状のポインタ光Ｐ３の重心位置ＰＣ３とを結ぶ線分の長さが、距離Ｄ２よりも短い距離Ｄ３となる。

このような関係性が、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの間に存在する。そのため、カメラ１０３で撮影した、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡又は点状のポインタ光Ｐを含む画像等に基づいて、双方の重心位置ＱＣ，ＰＣが特定され、距離Ｄが算出されると、ワーキングディスタンスＬの算出が可能となる。

そこで、ガルバノスキャナ１８の振角が所定角度である場合において、複数のケースを想定し、各ケース毎にワーキングディスタンスＬと距離Ｄとを予め求めておく。更に、図４に表されたように、その求められた各ワーキングディスタンスＬ１，Ｌ２，Ｌ３，…と、各距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，…とは、組み合わせによって関連付けられた状態で、データテーブル１１１に格納される。尚、データテーブル１１１は、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されている。

さて、可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆは、加工対象物７の加工面８上に合わせられていても、ワーキングディスタンスＬが変わると、加工対象物７の加工面８上からズレてしまう。そのような場合、カメラ１０３で撮像した画像において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡は、所謂ピンボケの状態となるので、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣの特定に支障を来すことがある。

具体的に説明すると、例えば、図５に表されたように、光学系７０において、第１レンズ７２から第２レンズ７４までの距離が、第１距離Ａ、第２距離Ｂ、及び第３距離Ｃの場合を想定する。図５では、第１距離Ａの場合に関する符号には、「Ａ」の文字を添付する。第２距離Ｂの場合に関する符号には、「Ｂ」の文字を添付する。第３距離Ｃの場合に関する符号には、「Ｃ」の文字を添付する。

光学系７０において、第１レンズ７２から第２レンズ７４までの距離が、第１距離Ａ、第２距離Ｂ、及び第３距離Ｃの記載順で短くなっていくと、可視レーザ光Ｑの集光位置は、焦点位置ＦＡ、焦点位置ＦＢ、及び焦点位置ＦＣの記載順で下方向へ移動する。

図５では、焦点位置ＦＡが、加工対象物７の加工面８よりも上方向にある。そのような場合、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡は、その線幅が広く、ぼやけた状態となる。また、焦点位置ＦＣが、加工対象物７の加工面８よりも下方向にある。そのような場合も、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡は、その線幅が広く、ぼやけた状態となる。これらに対して、焦点位置ＦＢは、加工対象物７の加工面８上にある。そのような場合、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡は、その線幅が最も細く、鮮明な状態である。

そこで、カメラ１０３で可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が撮像される際は、光学系７０において、第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆが加工対象物７の加工面８上に合わされ、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が鮮明にされる。

［３．レーザマーカの制御フロー］
図６のフローチャートで表されたプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｒによるマーキング（印字）加工が行われる際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。従って、後述する処理において、制御対象がレーザ加工部３の構成要素である場合、カメラ１０３及びポインタ光出射器１０５を除き、レーザコントローラ６を介した制御が行われる。

図６のフローチャートで表されたプログラムでは、先ず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）１０において、可視レーザ光処理が行われる。この処理では、図７のフローチャートで表されたプログラムが、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、図７のフローチャートで表されたプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されている。

図７のフローチャートで表されたプログラムでは、先ず、Ｓ３０において、可視レーザ光の照射処理が行われる。この処理では、ガイド光部１５から可視レーザ光Ｑが出射されると共に、ガルバノスキャナ１８の振角が所定角度となるように、ガルバノスキャナ１８の各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが回転させられる。このような回転（走査）が繰り返されると、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査中の可視レーザ光Ｑによって、正方形状の軌跡が映し出される。

可視レーザ光の焦点変更処理（Ｓ３２）では、光学系ドライバ７８に対する指令値であって、光学系７０における第１レンズ７２から第２レンズ７４までの距離に関する制御パラメータが、光学系ドライバ７８に送信されることによって、第２レンズ７４が加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの経路方向に僅かに移動させられる。

第１パラメータ設定処理（Ｓ３４）では、可視レーザ光Ｑに関するパラメータが設定される。その設定には、ＧＵＩ(Graphical User Interface)が使用される。具体的には、印字情報作成部２において、図９に示す第１設定画面２００が液晶ディスプレイ５６に表示され、ユーザが入力操作部５５を操作することによって、可視レーザ光Ｑに関するパラメータが変更される。

第１設定画面２００には、複数のインプットボックス２１０乃至２１８、ＯＫボタン２２０、及びキャンセルボタン２２２等が設けられている。

インプットボックス２１０には、ガルバノスキャナ１８による可視レーザ光Ｑを走査する速度（走査速度）の数値がｍｍ／ｓの単位で入力される。インプットボックス２１２には、ガルバノスキャナ１８による可視レーザ光Ｑの走査が繰り返される毎に入れられる、待ち時間（走査ディレイ）の数値がμｓの単位で入力される。インプットボックス２１４には、カメラ１０３の絞り値がＦ値で入力される。インプットボックス２１６には、カメラ１０３のシャッタースピードの値がｓの単位で入力される。インプットボックス２１８には、カメラ１０３のＩＳＯ感度が、１００，２００，４００，８００，１６００、３２００等の値で入力される。

尚、インプットボックス２１０乃至２１８に入力される値は、リストボックス又はコンボボックスのように、選択的に入力されてもよい。

第１設定画面２００において、キャンセルボタン２２２がユーザによって押されると、可視レーザ光Ｑに関するパラメータが変更されることなく、第１設定画面２００が液晶ディスプレイ５６から消去される。これに対して、ＯＫボタン２２０がユーザによって押されると、ガルバノスキャナ１８の走査速度及び走査ディレイは、各インプットボックス２１０，２１２に入力されている数値に設定される。また、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度は、各インプットボックス２１４乃至２１８に入力されている数値に設定される。

そのようにして設定された、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値は、制御部５１のＲＡＭ６２に記憶された状態が保持される。これに対して、そのようにして設定された、ガルバノスキャナ１８の走査速度及び走査ディレイの各数値は、印字情報作成部２（制御部５１のＲＡＭ６２）からレーザコントローラ６に出力され、レーザコントローラ６のＲＡＭ４２に記憶される。これにより、可視レーザ光Ｑは、ＲＡＭ４２に記憶されたガルバノスキャナ１８の走査速度及び走査ディレイの各数値をもって、加工対象物７の加工面８上をガルバノスキャナ１８によって２次元走査される。

第１撮影処理（Ｓ３６）では、加工対象物７の加工面８上において、ガルバノスキャナ１８の２次元走査が繰り返されることによって可視レーザ光Ｑで映し出されている正方形状の軌跡が、ＲＡＭ６２に記憶されたカメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値をもって、カメラ１０３によって撮像される。これにより、例えば、図１１に表されたように、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡を含む画像３００が撮影される。尚、画像３００は、ＲＡＭ６２に記憶される。

続いて、上記Ｓ３６で撮影された画像の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たすか否かが判定される（Ｓ３８）。この判定で最適条件を満たす場合には、例えば、上記Ｓ３６で撮影された画像内の可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の線幅が所定の幅（例えば、１ｍｍ）以下である場合、あるいは、上記Ｓ３６で撮影された画像において可視レーザ光Ｑが照射された部分（画素）と照射されていない部分（画素）との明暗差が所定値以上である場合等がある。尚、この判定は、ユーザの目視によって行われてもよい。

ここで、上記Ｓ３６で撮影された画像の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たさない場合には（Ｓ３８：ＮＯ）、上記Ｓ３６で撮影された画像の可視レーザ光Ｑが不鮮明であるとされる。そこで、上述したＳ３２乃至Ｓ３６の処理が再び行われる。

これに対して、上記Ｓ３６で撮影された画像の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たす場合には（Ｓ３８：ＹＥＳ）、上記Ｓ３６で撮影された画像の可視レーザ光Ｑが鮮明であるとされる。そこで、可視レーザ光Ｑが消灯されると共に、図６のポインタ光処理（Ｓ１２）が行われる。

この処理では、図８のフローチャートで表されたプログラムが、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。尚、図８のフローチャートで表されたプログラムは、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されている。

図８のフローチャートで表されたプログラムでは、先ず、Ｓ５０において、ポインタ光の照射処理が行われる。この処理では、ポインタ光出射器１０５からポインタ光Ｐが出射される。これにより、加工対象物７の加工面８上では、点状のポインタ光Ｐが映し出される。

第２パラメータ設定処理（Ｓ５２）では、ポインタ光Ｐに関するパラメータが設定される。その設定には、上述した第１パラメータ設定処理（Ｓ３４）と同様にして、ＧＵＩが使用される。具体的には、印字情報作成部２において、図１０に示す第２設定画面２０２が液晶ディスプレイ５６に表示され、ユーザが入力操作部５５を操作することによって、ポインタ光Ｐに関するパラメータが変更される。

第２設定画面２０２には、複数のインプットボックス２３０乃至２３４、ＯＫボタン２３６、及びキャンセルボタン２３８等が設けられている。

インプットボックス２３０には、カメラ１０３の絞り値がＦ値で入力される。インプットボックス２３２には、カメラ１０３のシャッタースピードの値がｓの単位で入力される。インプットボックス２３４には、カメラ１０３のＩＳＯ感度が、１００，２００，４００，８００，１６００、３２００等の値で入力される。

尚、インプットボックス２３０乃至２３４に入力される値は、リストボックス又はコンボボックスのように、選択的に入力されてもよい。

第２設定画面２０２において、キャンセルボタン２３８がユーザによって押されると、ポインタ光Ｐに関するパラメータが変更されることなく、第２設定画面２０２が液晶ディスプレイ５６から消去される。これに対して、ＯＫボタン２３６がユーザによって押されると、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度は、各インプットボックス２３０乃至２３４に入力されている数値に設定される。

そのようにして設定された、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値については、制御部５１のＲＡＭ６２に記憶された状態が保持される。

第２撮影処理（Ｓ５４）では、加工対象物７の加工面８上に映し出されている点状のポインタ光Ｐが、ＲＡＭ６２に記憶されたカメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値をもって、カメラ１０３によって撮像される。これにより、例えば、図１２に表されたように、点状のポインタ光Ｐを含む画像３０２が撮影される。尚、画像３０２は、ＲＡＭ６２に記憶される。その後は、ポインタ光Ｐが消灯されると共に、図６の規定位置特定処理（Ｓ１４）が行われる。

尚、第２撮影処理（Ｓ５４）の後は、上記Ｓ３８と同様にして、上記Ｓ５４で撮影された画像のポインタ光Ｐが最適条件を満たすか否かが判定されてもよい。その判定で最適条件を満たす場合には、例えば、上記Ｓ５４で撮影された画像においてポインタ光Ｐが照射された部分（画素）と照射されていない部分（画素）との明暗差が所定値以上である場合等がある。もっとも、ユーザの目視によって、上記Ｓ５４で撮影された画像のポインタ光Ｐが最適条件を満たすか否かが判定されてもよい。尚、上記Ｓ３８と同様にして判定が行われる場合には、上記Ｓ５４で撮影された画像のポインタ光Ｐが最適条件を満たすまで、上述したＳ５２及びＳ５４の処理が再び行われる。

また、上述した図６の可視レーザ光処理（Ｓ１０）とポインタ光処理（Ｓ１２）とについては、それらの実行順序が入れ替わってもよい。

図６の規定位置特定処理（Ｓ１４）では、公知の画像処理技術によって、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣが上記Ｓ３６で撮影された画像に基づいて特定され、点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣが上記Ｓ５４で撮影された画像に基づいて特定される。

具体的には、例えば、先ず、上記Ｓ３６で撮影された図１１の画像３００と上記Ｓ５４で撮影された図１２の画像３０２とが重ね合わされることによって、図１３に表された画像３０４が取得される。更に、図１４に表されたように、その取得された画像３０４において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣと、点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣとがＸＹ座標で特定される。もっとも、図１３及び図１４に表された画像３０４が取得されることなく、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣが上記Ｓ３６で撮影された図１１の画像３００において特定され、点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣが上記Ｓ５４で撮影された図１２の画像３０２において特定されてもよい。

距離算出処理（Ｓ１６）では、距離Ｄが算出される。具体的には、例えば、図１４に表されたように、距離Ｄとして、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣと点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣとを結ぶ線分の長さが、上記Ｓ１４で特定された双方の重心位置ＱＣ，ＰＣを使用して算出される。

ワーキングディスタンスの決定処理（Ｓ１８）では、データテーブル１１１に格納されているワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせから、ワーキングディスタンスＬが決定される。

データテーブル１１１によれば、例えば、上記Ｓ１６で距離Ｄ１が算出されたときは、本Ｓ１８でワーキングディスタンスＬ１が決定される。上記Ｓ１６で距離Ｄ２が算出されたときは、本Ｓ１８でワーキングディスタンスＬ２が決定される。上記Ｓ１６で距離Ｄ３が算出されたときは、本Ｓ１８でワーキングディスタンスＬ３が決定される。

但し、データテーブル１１１に格納されているワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせにおいて、上記Ｓ１６で算出された距離Ｄが含まれていない場合には、データテーブル１１１に格納されているワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせに対し、公知の補完技術（例えば、多項式補間等）が適用されることによって、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの関係が補間される。更に、そのように補間されたワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの関係（例えば、線形多項式等）から、ワーキングディスタンスＬが決定される。

加工レーザ光の焦点変更処理（Ｓ２０）では、加工レーザ光Ｒの焦点位置Ｆが加工対象物７の加工面８上に合うようにするため、光学系７０における第２レンズ７４が、加工レーザ光Ｒと可視レーザ光Ｑの経路方向に移動させられる。その際、光学系ドライバ７８に対する指令値であって、光学系７０における第１レンズ７２から第２レンズ７４までの距離に関する制御パラメータが、上記Ｓ１８で決定されたワーキングディスタンスＬに基づいて設定され、光学系ドライバ７８に送信される。

印字処理（Ｓ２２）では、加工対象物７の加工面８上において、加工レーザ光Ｒが２次元走査されることによって、マーキング（印字）加工が行われる。これにより、ＲＡＭ４２に記憶されているＸＹ座標データで示された印字パターンが、加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工される。その後、図６のフローチャートで表されたプログラムは、終了する。

［４．まとめ］
以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザマーカ１では、ワーキングディスタンスＬの決定（Ｓ１８）が、上記Ｓ１６で算出された距離Ｄと、ＲＯＭ６３に記憶されたデータテーブル１１１におけるワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせとに基づいて行われる。この点、距離Ｄは、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像から特定された可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣと、上記Ｓ５４でカメラ１０３によって撮影された画像から特定された点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣとから算出される。

このようにして、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑとポインタ光Ｐの双方を用いてワーキングディスタンスＬを決定しているので、ワーキングディスタンスＬを決定するための距離Ｄを算出する際に必要なカメラ１０３の撮影領域（つまり、加工対象物７の加工面８の撮影領域）が僅かにズレても、従来のレーザマーカ（距離測定用ポインタ光出射器から出射するポインタ光をワークの表面に対して斜めに向けて出射し、ワーク表面に生成された楕円形の輝点に基づき、レーザビーム制御の座標系と一致させたワーキングディスタンスの測定でワーキングディスタンスを求めるもの）と比べ、ワーキングディスタンスＬを精度良く決定することが可能である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、可視レーザ光Ｑのみが加工対象物７の加工面８に照射されて（Ｓ３０）、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡がカメラ１０３で撮影され（Ｓ３６）、その後、ポインタ光Ｐのみが加工対象物７の加工面８に照射されて（Ｓ５０）、点状のポインタ光Ｐがカメラ１０３で撮影される（Ｓ５４）。つまり、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡と点状のポインタ光Ｐとがカメラ１０３で個別に撮影される（Ｓ３６，Ｓ５４）。これにより、本実施の形態のレーザマーカ１は、規定位置特定処理（Ｓ１４）において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡と点状のポインタ光Ｐとを、それぞれ個別に撮影された各画像３００，３０２から正確に認識することが可能である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、加工対象物７の加工面８上に映し出された可視レーザ光Ｑによる軌跡が正方形状である。そのため、本実施の形態のレーザマーカ１は、距離Ｄを算出するために必要な、可視レーザ光Ｑによる軌跡の重心位置ＱＣを特定し易い（Ｓ１４，Ｓ１６）。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣと点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣとを結ぶ線分の長さが、距離Ｄとして算出される（Ｓ１６）。これにより、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡と点状のポインタ光Ｐとが撮影された各画像３００，３０２から、ワーキングディスタンスＬを決定するために必要な距離Ｄを算出し易い。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、可視レーザ光Ｑによって正方形状の軌跡が加工対象物７の加工面８上に映し出されることから、距離Ｄを算出するために必要な、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影される正方形状の軌跡を目視することが可能である。もっとも、カメラ１０３で撮影されることが可能であれば、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡に代えて、不可視光線によって正方形状の軌跡が加工対象物７の加工面８上に映し出されてもよい。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たすまで（Ｓ３８）、上述したＳ３２乃至Ｓ３６の処理が再び行われる。これにより、可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆが、加工対象物７の加工面８上に合うようにされる（Ｓ３２）。そのため、規定位置特定処理（Ｓ１４）で使用される画像（上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００）には、加工対象物７の加工面８上に映し出されている可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が、鮮明に表示されている。このようにして、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣを正確に特定することによって（Ｓ１４）、上記Ｓ１８で決定するワーキングディスタンスＬの精度向上を図っている。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、上述したように、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たすまで（Ｓ３８）、上述したＳ３２乃至Ｓ３６の処理が再び行われる。これにより、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００の可視レーザ光Ｑに基づいて、ガルバノスキャナ１８の走査速度の数値が変更されること（Ｓ３４）と、その変更された走査速度で可視レーザ光Ｑがガルバノスキャナ１８で２次元走査されることによって加工対象物７の加工面８上に映し出されている正方形状の軌跡がカメラ１０３で撮像されること（Ｓ３６）が、繰り返される。

このようにして、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑの輝度調整を行うことなく、更に、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が映し出される加工対象物７の加工面８の表面粗さ等に左右されることなく、規定位置特定処理（Ｓ１４）において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡を、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００から正確に認識することが可能である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、上述したように、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００の可視レーザ光Ｑが最適条件を満たすまで（Ｓ３８）、上述したＳ３２乃至Ｓ３６の処理が再び行われる。これにより、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００の可視レーザ光Ｑに基づいて、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、又はＩＳＯ感度の数値が変更されること（Ｓ３４）と、その変更された数値に絞り値、シャッタースピード、又はＩＳＯ感度が設定されたカメラ１０３で、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が撮像されること（Ｓ３６）が、繰り返される。

このようにしても、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑの輝度調整を行うことなく、更に、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が映し出される加工対象物７の加工面８の表面粗さ等に左右されることなく、規定位置特定処理（Ｓ１４）において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡を、上記Ｓ３６でカメラ１０３によって撮影された画像３００から正確に認識することが可能である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１は、上述したように、上記Ｓ３４において、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡を撮影する際における、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値を変更することが可能である。更に、それに加えて、上記Ｓ５２では、点状のポインタ光Ｐを撮影する際における、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値を変更することが可能である。このようにして、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値については、カメラ１０３が可視レーザ光Ｑを撮影する際（Ｓ３６）と、カメラ１０３がポインタ光Ｐを撮影する際（Ｓ５４）とにおいて、異なる数値に設定することが可能である。これにより、本実施の形態のレーザマーカ１は、可視レーザ光Ｑの輝度とポインタ光Ｐの輝度とが異なっていても、可視レーザ光Ｑとポインタ光Ｐとをカメラ１０３で鮮明に撮影することが可能である。

また、本実施の形態のレーザマーカ１では、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとが関連付けられた状態でデータテーブル１１１に格納されている複数の組み合わせによって、ワーキングディスタンスＬの決定（Ｓ１８）が行われている。これにより、本実施の形態のレーザマーカ１は、ワーキングディスタンスの決定（Ｓ１８）における処理速度の向上を図っている。

ちなみに、本実施形態において、加工対象物７の加工面８は、「領域」の一例である。レーザ発振ユニット１２は、「加工レーザ光出射部」の一例である。ガイド光部１５は、「レーザ光出射部」の一例である。ガルバノスキャナ１８は、「走査部」の一例である。ＣＰＵ６１は、「制御部」の一例である。ＲＯＭ６３は、「記憶部」の一例である。光学系７０は、「可変焦点光学系」の一例である。カメラ１０３は、「撮影部」の一例である。ポインタ光出射器１０５は、「ポインタ光出射部」の一例である。

ポインタ光Ｐの重心（位置ＰＣ）は、「第２規定位置」の一例である。可視レーザ光Ｑは、「レーザ光」及び「ガイド光」の一例である。可視レーザ光Ｑの焦点位置Ｆは、「ガイド光の焦点位置」の一例である。可視レーザ光Ｑの重心（位置ＱＣ）は、「第１規定位置」の一例である。加工レーザ光Ｒは、「レーザ光」の一例である。

正方形状は、「所定形状」の一例である。データテーブル１１１に格納されているワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせは、「情報」及び「複数の組み合わせ」の一例である。ＲＡＭ４２に記憶されたガルバノスキャナ１８の走査速度の数値は、「走査部の走査速度」の一例である。ＲＡＭ６２に記憶されたカメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値は、「撮影パラメータ」の一例である。上記Ｓ３８の最適条件は、「所定の条件」の一例である。

［５．その他］
尚、本開示は、本実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、第２パラメータ設定処理（Ｓ５２）は、省略されてもよい。そのような場合、第２撮影処理（Ｓ５４）では、第１パラメータ処理（Ｓ３４）で設定された、カメラ１０３の絞り値、シャッタースピード、及びＩＳＯ感度の各数値が使用される。

また、規定位置特定処理（Ｓ１４）では、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡と点状のポインタ光Ｐとが一緒にカメラ１０３で撮影された画像から、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の重心位置ＱＣが特定され、点状のポインタ光Ｐの重心位置ＰＣが特定されてもよい。

また、規定位置特定処理（Ｓ１４）では、双方の重心位置ＱＣ，ＰＣに代えて、双方の中心位置が特定されてもよい。そのような場合、距離Ｄは、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡の中心位置と点状のポインタ光Ｐの中心位置とを結ぶ線分の長さである。

また、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせは、データテーブル１１１に代えて、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの関係が表された近似式によって備えられてもよい。

また、ワーキングディスタンスＬと距離Ｄとの各組み合わせは、ガルバノスキャナ１８の振角が上記の所定角度と異なる様々な場合を想定して求めておき、それぞれの場合の距離Ｄであることを示す識別データに対応付けられた状態で、データテーブル１１１に格納されてもよい。そのようなデータテーブル１１１であれば、距離Ｄが算出される際に必要な、可視レーザ光Ｑによる正方形状の軌跡が、印字パターン（加工レーザ光Ｒの走査領域）の大きさ又は加工対象物７の大きさに適したサイズに変更されても、ワーキングディスタンスＬの算出が可能である。

また、可視レーザ光Ｑに代えて、加工レーザ光Ｒがガルバノスキャナ１８で２次元走査されることによって、加工レーザ光Ｒによる正方形状の軌跡がカメラ１０３で撮像されてもよい。そのような場合、加工対象物７の加工面８が加工レーザ光Ｒでマーキング（印字）加工される際に発する光によって、加工レーザ光Ｒによる正方形状の軌跡がカメラ１０３で撮像される。あるいは、加工レーザ光Ｒのレーザ出力が抑えられることによって、マーキング（印字）加工能力を失った状態の加工レーザ光Ｒが、ガルバノスキャナ１８で２次元走査されることが繰り返されるによって、加工レーザ光Ｒによる正方形状の軌跡がカメラ１０３で撮像される。

また、ガルバノスキャナ１８の２次元走査が繰り返されることによって加工対象物７の加工面８上に可視レーザ光Ｑで映し出される軌跡の形状は、上述した正方形状の他に、例えば、円形状、楕円形状、正方形状を除く多角形状、又は線分（直線、曲線）等がある。特に、円形状、楕円形状、又は線分（直線、曲線）の場合、ポリゴンディレイが一定値でよく、ガルバノスキャナ１８の走査速度を一定にさせることが可能であるため、鮮明な可視レーザ光Ｑの画像が、カメラ１０３で撮像され易い。

１：レーザマーカ、８：加工対象物の加工面、１２：レーザ発振ユニット、１５：ガイド光部、１８：ガルバノスキャナ、６１：ＣＰＵ、６３：ＲＯＭ、７０：光学系、１０３：カメラ、１０５：ポインタ光出射器、Ｄ：距離、Ｆ：可視レーザ光の焦点位置、Ｌ：ワーキングディスタンス、Ｐ：ポインタ光、ＰＣ：ポインタ光の重心位置、Ｑ：可視レーザ光、ＱＣ：可視レーザ光の重心位置、Ｒ：加工レーザ光

Claims (10)

1. レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
   前記レーザ光を走査する走査部と、
   可視光であるポインタ光を出射するポインタ光出射部と、
   前記レーザ光及び前記ポインタ光が照射される領域を撮影する撮影部と、
   前記領域に所定形状で照射された前記レーザ光の軌跡によって規定される第１規定位置と前記領域に照射された前記ポインタ光によって規定される第２規定位置との間の距離と、ワーキングディスタンスとの関係を示す情報とが記憶された記憶部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ポインタ光を前記領域に照射し、
   前記レーザ光を前記走査部で走査することによって、前記所定形状の前記レーザ光の軌跡を前記領域に照射し、
   前記領域に照射される前記ポインタ光と前記所定形状の前記レーザ光の軌跡のうち、一方のみを前記領域に照射して前記撮影部で撮影した後に、他方のみを前記領域に照射して前記撮影部で撮影し、
   前記撮影部で撮影された前記所定形状の前記レーザ光の軌跡の前記第１規定位置と前記撮影部で撮影された前記ポインタ光の前記第２規定位置との間の距離と、前記記憶部に記憶された前記情報とに基づいて、前記ワーキングディスタンスを決定することを特徴とするレーザマーカ。
2. 前記所定形状は、多角形状であることを特徴とする請求項１に記載のレーザマーカ。
3. 前記制御部は、
   前記撮影部で撮影された前記所定形状の前記レーザ光の軌跡の重心を前記第１規定位置とし、
   前記撮影部で撮影された前記ポインタ光の重心を前記第２規定位置とすることを特徴する請求項１又は請求項２に記載のレーザマーカ。
4. 第１波長の加工レーザ光を出射する加工レーザ光出射部を備え、
   前記レーザ光出射部は、前記第１波長とは異なる第２波長の可視光であるガイド光を前記レーザ光として出射することを特徴する請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のレーザマーカ。
5. 前記ガイド光の焦点位置を移動させる可変焦点光学系を備え、
   前記制御部は、前記ガイド光を前記走査部で走査する際に、前記ガイド光の焦点位置を加工対象物に前記可変焦点光学系で合わせることを特徴とする請求項４に記載のレーザマーカ。
6. 前記制御部は、
   前記撮影部で撮影された前記ガイド光が所定の条件を満たすまで、前記ガイド光を前記走査部で走査することによって前記領域に照射して前記撮影部で撮影することと、前記撮影部で撮影された前記ガイド光に基づいて前記撮影部の撮影パラメータを変更することとを繰り返すことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のレーザマーカ。
7. 前記撮影部で撮影された前記ガイド光が所定の条件を満たすまで、前記ガイド光を前記走査部で走査することによって前記領域に照射して前記撮影部で撮影することと、前記撮影部で撮影された前記ガイド光に基づいて前記走査部の走査速度を変更することとを繰り返すことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のレーザマーカ。
8. 前記撮影パラメータは、前記撮影部が前記ガイド光を撮影する際と前記撮影部が前記ポインタ光を撮影する際とでは異なることを特徴とする請求項６に記載のレーザマーカ。
9. 前記記憶部に記憶された前記情報は、前記第１規定位置と前記第２規定位置との間の距離と、前記ワーキングディスタンスとが関連付けられた複数の組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載のレーザマーカ。
10. レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
    前記レーザ光を走査する走査部と、
    可視光であるポインタ光を出射するポインタ光出射部と、
    前記レーザ光及び前記ポインタ光が照射される領域を撮影する撮影部と、
    前記領域に所定形状で照射された前記レーザ光の軌跡によって規定される第１規定位置と前記領域に照射された前記ポインタ光によって規定される第２規定位置との間の距離と、ワーキングディスタンスとの関係を示す情報とが記憶された記憶部と、
    制御部とを備えるレーザマーカであって、
    前記制御部は、
    前記ポインタ光を前記領域に照射し、
    前記レーザ光を前記走査部で走査することによって、前記所定形状の前記レーザ光の軌跡を前記領域に照射し、
    前記領域に照射された前記ポインタ光と前記所定形状の前記レーザ光の軌跡とを前記撮影部で撮影し、
    前記撮影部で撮影された前記所定形状の前記レーザ光の軌跡の前記第１規定位置と前記撮影部で撮影された前記ポインタ光の前記第２規定位置との間の距離と、前記記憶部に記憶された前記情報とに基づいて、前記ワーキングディスタンスを決定し、
    前記レーザマーカは、第１波長の加工レーザ光を出射する加工レーザ光出射部を備え、
    前記レーザ光出射部は、前記第１波長とは異なる第２波長の可視光であるガイド光を前記レーザ光として出射し、
    前記制御部は、
    前記撮影部で撮影された前記ガイド光が所定の条件を満たすまで、前記ガイド光を前記走査部で走査することによって前記領域に照射して前記撮影部で撮影することと、前記撮影部で撮影された前記ガイド光に基づいて前記撮影部の撮影パラメータを変更することとを繰り返し、
    前記撮影パラメータは、前記撮影部が前記ガイド光を撮影する際と前記撮影部が前記ポインタ光を撮影する際とでは異なることを特徴とするレーザマーカ。

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