(57)【要約】【課題】被照射物を移動させることなく、照射領域の位置を線幅方向に分散させることが可能な導光装置を提供する。【解決手段】導光装置は、第１導光部と、ポリゴンミラーと、第２導光部と、を備える。第１導光部は、レーザ発生器から照射されたレーザ光を反射して導く。ポリゴンミラーは、回転可能に構成されており、回転軸方向で見たときに正多角形状の反射面が構成されるように配置された複数の反射部３３を有しており、第１導光部により導かれたレーザ光を回転しながら当該反射部３３で反射する。第２導光部は、ポリゴンミラーの反射部３３で反射されたレーザ光を反射して、当該反射部３３毎にそれぞれレーザ光がワークに照射されるように光を導く。ポリゴンミラーの反射部３３は、入射したレーザ光の光軸を回転軸方向にオフセットして反射するように構成されている。少なくとも２つの反射部３３は、回転軸方向における位置が互いに異なる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射された光を反射して導く第１導光部と、
回転可能に構成されており、回転軸方向で見たときに正多角形状の反射面が構成されるように配置された複数の反射部を有しており、前記第１導光部により導かれた光を回転しながら当該反射部で反射するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの前記反射部で反射された光を反射して、当該反射部毎にそれぞれ光が被照射物に照射されるように光を導く第２導光部と、
を備え、
前記ポリゴンミラーの前記反射部は、入射した光の光軸を前記回転軸方向にオフセットして反射するように構成されており、
少なくとも２つの前記反射部は、前記回転軸方向における位置が互いに異なることを特徴とする導光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の導光装置であって、
前記ポリゴンミラーが１回転したときに前記被照射物に照射される複数本の光の照射領域のそれぞれは、少なくとも１つの他の照射領域と、幅方向で重なることを特徴とする導光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光装置と、
レーザ光を発生させる前記光源と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ加工装置であって、
前記被照射物は板状であり、
前記被照射物には、照射領域が幅方向で重なるようにレーザ光が複数回照射され、
前記被照射物の加工溝の深さに応じて、前記レーザ光の焦点位置を前記被照射物の照射位置に相対的に近づけることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、複数の反射面を有する鏡を用いて光を走査する導光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源からの光を直線状の走査線に沿って走査する技術が、画像形成装置やレーザ加工装置等に広く利用されている。特許文献１は、この種の装置に備えられる光走査装置を開示する。
【０００３】
この特許文献１の光走査装置は、投光手段と、光反射手段と、を備えている。投光手段はポリゴンミラーを有しており、所定の方向から入射された光を回転するポリゴンミラーの正多角形の各辺の反射面で反射することにより、当該ポリゴンミラーが回転しながら光を放射する。光反射手段は、投光手段から放射された光を複数の反射部により反射し、所定の走査線上の任意の被照射点に導く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４０１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、照射領域が円状／点状となるように光を照射して被照射物に加工を行ったり、被照射物の情報を読み取ったりする場合等において、被照射物を移動させることなく、照射領域の位置を分散させる（オフセットさせる）ことが望まれる場合がある。この点、特許文献１では、この種の構成は開示されていない。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、被照射物を移動させることなく、照射領域の位置を幅方向に分散させることが可能な導光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の導光装置が提供される。即ち、この導光装置は、第１導光部と、ポリゴンミラーと、第２導光部と、を備える。前記第１導光部は、光源から照射された光を反射して導く。前記ポリゴンミラーは、回転可能に構成されており、回転軸方向で見たときに正多角形状の反射面が構成されるように配置された複数の反射部を有しており、前記第１導光部により導かれた光を回転しながら当該反射部で反射する。前記第２導光部は、前記ポリゴンミラーの前記反射部で反射された光を反射して、当該反射部毎にそれぞれ光が前記被照射物に照射されるように光を導く。前記ポリゴンミラーの前記反射部は、入射した光の光軸を前記回転軸方向にオフセットして反射するように構成されている。少なくとも２つの前記反射部は、前記回転軸方向における位置が互いに異なる。
【０００９】
これにより、反射部の回転軸方向における位置が異なる場合、被照射物に照射される光の幅方向の位置も異なる。そのため、被照射物を移動させることなく、照射領域の位置を幅方向に分散させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被照射物を移動させることなく、照射領域の位置を幅方向に分散させることが可能な導光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザ加工装置の斜視図。
【図２】レーザ発生器から照射されたレーザ光がワークに照射されるまでの光路を示す図。
【図３】ポリゴンミラーの偏向中心、第１照射ミラー、第２照射ミラー、及び走査線の位置関係を示す概略図。
【図４】ポリゴンミラーの反射部の回転軸方向の位置が異なることを示す断面図。
【図５】ポリゴンミラーの反射部の回転軸方向の位置が異なることにより、入射光に対する反射光のオフセット量が変化することを示す図。
【図６】レーザ光の見かけ上の線幅が広くなることを説明する図。
【図７】ワークの加工状況に応じてレーザ光の焦点の位置を板厚方向に変化させることを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１を参照して、レーザ加工装置１の構成を説明する。図１は、レーザ加工装置１の斜視図である。レーザ加工装置１は、ワーク（被照射物）１００にレーザ光を照射することで、当該ワーク１００を加工する装置である。
【００１３】
本実施形態のワーク１００は板状であり、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）である。なお、ワーク１００は他の材料であってもよい。また、ワーク１００は板状に限られず、例えばブロック状であってもよい。なお、ワーク１００の厚み方向を板厚方向と定義する。
【００１４】
本実施形態のレーザ加工装置１は、レーザ光を照射することでワーク１００を蒸発させて加工するアブレーション加工を行う。なお、レーザ加工装置１はレーザ光の熱によりワーク１００を溶融させて加工する熱加工を行う構成であってもよい。また、レーザ加工装置１はレーザ光によりワーク１００を切断する加工を行う。レーザ加工装置１がワーク１００に対して行う加工は切断に限られず、例えばワーク１００の表面を所定形状に沿って除去する加工であってもよい。
【００１５】
なお、レーザ光は可視光であってもよいし、可視光以外の波長帯の電磁波であってもよい。また、本実施形態では、可視光だけでなく、それより波長帯が広い様々な電磁波を含めて「光」と称する。
【００１６】
図１に示すように、レーザ加工装置１は、搬送部１１と、レーザ発生器（光源）１２と、導光装置１３と、を備える。
【００１７】
搬送部１１は、ベルトコンベアであり、載置されたワーク１００を所定の方向に搬送する。搬送部１１は、ワーク１００を搬送方向に搬送できるとともに、所定の位置で停止させることができる。搬送部１１は、ワーク１００を搬送して、レーザ加工を行うための位置で停止させる。なお、搬送部１１はローラコンベアであってもよいし、ワーク１００を把持して搬送する構成であってもよい。また、搬送部１１を省略し、動かないように固定されたワーク１００に対して、レーザ光を照射して加工することもできる。
【００１８】
レーザ発生器１２は、パルス発振により時間幅が短いパルスレーザを発生させる。パルスレーザの時間幅は特に限定されないが、例えばナノ秒オーダー、ピコ秒オーダー、又はフェムト秒オーダー等の短い時間間隔でレーザ光を発生させる。なお、レーザ発生器１２は連続波発振によりＣＷレーザーを発生させる構成であってもよい。
【００１９】
導光装置１３は、レーザ発生器１２が発生させたレーザ光を導いてワーク１００に照射する。導光装置１３は、ワーク１００の表面に集光したレーザ光が照射されるように当該レーザ光を導くことで、ワーク１００を切断する。
【００２０】
以下、図２及び図３を参照して、この導光装置１３について詳細に説明する。図２に示すように、導光装置１３は、第１導光部２０と、ポリゴンミラー３０と、第２導光部４０と、を備える。なお、これらの光学部品の少なくとも一部は、導光装置１３の筐体の内部に配置されている。
【００２１】
第１導光部２０は、レーザ発生器１２が発生させたレーザ光をポリゴンミラー３０まで導く光学部品から構成されている。第１導光部２０は、レーザ光の光路に沿ってレーザ発生器１２側から順に、導入レンズ２１と、導入プリズム２２と、第１導入ミラー２３と、第２導入ミラー２４と、を備える。
【００２２】
導入レンズ２１は、レーザ発生器１２が発生させたレーザ光を焦点において収束させる。導入プリズム２２、第１導入ミラー２３、及び第２導入ミラー２４は、導入レンズ２１を通過したレーザ光をポリゴンミラー３０へ導く。また、導入プリズム２２、第１導入ミラー２３、及び第２導入ミラー２４は、ポリゴンミラー３０よりも光路上流側で、ワーク１００の表面上に焦点を位置させるために必要な光路長を確保するために光路を折り曲げる光学ユニットを構成する。本実施形態で示した第１導光部２０を構成する光学部品は適宜省略可能であるし、他のプリズム又はミラーが導入レンズ２１とポリゴンミラー３０との間に適宜追加されてもよい。
【００２３】
図２に示すように、ポリゴンミラー３０は、全体として正多角形状（本実施形態では、正八角形状）に形成されている。また、ポリゴンミラー３０は図略の電動モータからの動力が伝達されることで、例えば等角速度で回転可能に構成されている。ポリゴンミラー３０の回転軸方向と、図２の視点方向（即ちポリゴンミラー３０が正多角形状となる視点方向）と、は同じである。
【００２４】
レーザ発生器１２が発生させてポリゴンミラー３０で反射したレーザ光は、第２導光部４０によって導かれてワーク１００に照射される。このとき、レーザ光の照射位置は、ポリゴンミラー３０の反射面の角度に応じて変化する。言い換えれば、ポリゴンミラー３０が回転することで、レーザ発生器１２からのレーザ光が偏向されて当該ポリゴンミラー３０でのレーザ光の反射角が変化する。これにより、レーザ光が、ワーク１００上で走査される。走査とは、レーザ光等の光の照射位置を所定方向に変化させることである。以下では、レーザ光の走査方向を単に走査方向と称する。ワーク１００は走査方向に沿って切断される。
【００２５】
ポリゴンミラー３０は、回転することにより、第２導入ミラー２４によって導入されたレーザ光を等速で角移動させるようにして放射する。第２導光部４０は、ポリゴンミラー３０から出射した光を反射し、走査線９１に導く。ポリゴンミラー３０の回転角が変化することにより、照射位置は、ワーク１００上の走査線９１に沿って走査方向に順次移動する。
【００２６】
第２導光部４０は、複数の反射面を有しており、ポリゴンミラー３０で反射されたレーザ光を適宜反射させて、ワーク１００の表面に導く。第２導光部４０は、複数の第１照射ミラー４１と、複数の第２照射ミラー４２と、を備えている。
【００２７】
以下、図３を参照して、第２導光部４０の配置及び機能について説明する。図３は、偏向中心Ｃと、第１照射ミラー４１と、第２照射ミラー４２と、走査線９１と、の位置関係を示す概略図である。
【００２８】
仮に第２導光部４０が存在しない場合、レーザ光の焦点（光に沿ってレーザ発生器１２から一定距離離れた点）は、図３の上側に示すように、ポリゴンミラー３０の回転角が正多角形の一辺に相当する分だけ変化するのに伴って円弧状の軌跡を描く。この軌跡の中心は、ポリゴンミラー３０によってレーザ光を偏向させる偏向中心Ｃであり、その軌跡の半径は当該偏向中心Ｃから焦点までの光路長である。一方、走査線９１は、円弧状の軌跡と異なり、走査方向に直線的に延びる。すると、走査線９１上の照射位置から焦点までの距離が、当該照射位置に応じて変わってしまう。よって、上記の偏向中心Ｃから走査線９１上の任意の照射位置までの光路長を考えると、当該光路長は一定とならず、当該照射位置の位置に応じて変化することになる。
【００２９】
第２導光部４０は、この課題を解消するために備えられており、ポリゴンミラー３０からのレーザ光を少なくとも２度反射してからワーク１００（走査線９１）に導く。第２導光部４０は、ポリゴンミラー３０の反射面からワーク１００上の走査線９１上の任意の照射位置までの光路長が全ての照射位置で略一定となるように、それぞれ配置されている。
【００３０】
本実施形態に係る第２導光部４０は、ポリゴンミラー３０からのレーザ光を反射する第１照射ミラー４１と、当該第１照射ミラー４１からのレーザ光を更に反射する第２照射ミラー４２とを有し、ポリゴンミラー３０からのレーザ光を２度反射する。第２導光部４０は、これら第１照射ミラー４１と第２照射ミラー４２とにより構成される。ただし、第２導光部４０では、レーザ光が３回以上反射されるように光学部品が配置されていてもよい。
【００３１】
上述したように、仮に、第１照射ミラー４１及び第２照射ミラー４２が存在しなければ、レーザ光の焦点は、光の出射角が変化するのに伴って、偏向中心Ｃを中心とした円弧（以下、仮想円弧）を描くこととなる。仮想円弧の半径Ｒは、偏向中心Ｃから焦点までの光路長である。第１照射ミラー４１及び第２照射ミラー４２は、偏向中心Ｃから焦点までの光路を折り曲げ、それにより仮想円弧をワーク１００上で概ね走査方向に直線状に延びるように変換する。詳細に言えば、仮想円弧を分割した分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・の位置は、その各弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・の向きが走査線９１とほぼ一致するように、第２導光部４０によって変換される。
【００３２】
即ち、第１照射ミラー４１及び第２照射ミラー４２はそれぞれ複数の反射面を有しており、レーザ光のポリゴンミラー３０からの出射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、光に沿ってレーザ発生器１２から一定距離離れた点（焦点）が当該分割角度範囲において光の出射角が変化するのに伴って描く軌跡である分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・の弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・が、走査方向と同じ方向となるように（走査方向に並ぶように）、光を複数回反射させる。
【００３３】
仮想円弧の位置を走査線９１に一致させるように変換するための具体的な方法について簡単に説明すると、まず、仮想円弧を等間隔に分割することにより複数の分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・を得る。そして、複数の分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・のそれぞれに対応した複数の仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・を得る。そして、複数の仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・がワーク１００上で走査方向に順次に直線状に並ぶように、第１照射ミラー４１及び第２照射ミラー４２がそれぞれ有する反射面の位置及び向きを定める。
【００３４】
このように走査線９１を形成すると、分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・の両端２点が走査線９１上に再配置され、分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・（即ち、当該２点を繋ぐ曲線）が、走査線９１よりも光軸方向下流側へと再配置される。レーザ光の焦点は、このように位置が変換された分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・に沿って移動する。
【００３５】
仮想円弧を分割して複数の分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・を得ると、分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・はこれに対応した仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・に良好に近似する。このため、ポリゴンミラー３０の偏向中心Ｃから走査線９１上の任意の照射位置までの光路長は、全ての照射位置にわたって略一定となる。分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・は、対応する仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・と良好に近似しているので、それぞれの分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・における焦点の挙動は、走査線９１に沿う等速直線運動と良好に近似する。
【００３６】
分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・の分割数が増えれば増えるほど、仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・の中点と分割円弧ＤＡ１，ＤＡ２，・・・の中点との間の距離が小さくなり、焦点の軌跡が仮想弦ＶＣ１，ＶＣ２，・・・に近づく。このため、光路長の一定性を高く保つことができる。分割数は、導光装置１３に許容される誤差に応じて適宜に定めることができる。
【００３７】
このように、第２導光部４０により、レーザ光の焦点がワーク１００の表面上に位置するため、ワーク１００の表面を適切に加工できる。
【００３８】
ここで、本実施形態では短パルスのレーザ光でワーク１００を加工するので、エネルギーを集中させるために加工点でのビーム径が非常に小さくなる。そのため、ワーク１００の材料及び厚みによっては、同じ位置にレーザ光を複数回照射する必要がある。しかし、この場合、レーザ光によりワーク１００に形成される溝の形状が湾曲し、加工飽和が起こって切断ができなくなる可能性がある。
【００３９】
以上を考慮し、本実施形態では、導光装置１３によってレーザ光の照射位置である走査線９１を分散させて、ワーク１００の加工を行う。以下、この構成について図４及び図５を参照して説明する。図４は、ポリゴンミラー３０の反射部３３の回転軸方向の位置が異なることを示す断面図である。図５は、ポリゴンミラー３０の反射部３３の回転軸方向の位置が異なることにより、入射光に対する反射光のオフセット量が変化することを示す図である。
【００４０】
図４に示すように、ポリゴンミラー３０は、回転軸部３１と、複数の支持体３２と、複数の反射部３３と、を備える。
【００４１】
回転軸部３１は、上述したようにポリゴンミラー３０を回転させるための軸部材である。回転軸部３１は、上述した図略の電動モータによって、回転軸線Ｌ１を回転中心として回転駆動される。また、回転軸線Ｌ１及びそれに平行な方向を回転軸方向と称する。
【００４２】
複数の支持体３２は、回転軸部３１に固定されており、回転軸部３１と一体的に回転する。ここで、回転軸線Ｌ１を中心に放射状に外側に広がる方向を径方向と称する。また、径方向のうち、回転軸線Ｌ１から離れるように広がる側を径方向外側と称し、回転軸線Ｌ１に近づく側を径方向内側と称する。支持体３２は、回転軸方向で見たときに、径方向外側の端部が正多角形の各辺を構成するように並べて配置されている。即ち、支持体３２は、ポリゴンミラー３０の正多角形の頂点と同数設けられている。また、支持体３２の径方向外側の端部には、図４及び図５に示すように、三角状の溝部が形成されており、この溝部に反射部３３が配置されている。
【００４３】
反射部３３は、底角が４５度の直角二等辺三角形状のプリズムである。反射部３３は、入射されるレーザ光と斜辺が垂直となるように配置されている。また、反射部３３の斜辺を挟む２辺は、それぞれ第１反射面３４及び第２反射面３５として機能する。
【００４４】
この構成により、反射部３３に入射されるレーザ光は、図４に太線で示すように反射することで進行方向が変化する。なお、ここの説明では、レーザ光の進行方向の変化のうち、走査方向における方向変化の説明を省略する。図４に示すように、反射部３３に入射されるレーザ光は、径方向内側に進行し、第１反射面３４で反射することで、進行方向が９０度変化して第２反射面３５へ向かう。そして、このレーザ光は、第２反射面３５で再び反射することで、進行方向が更に９０度変化する。つまり、このレーザ光の入射光と反射光は平行であるとともに、回転軸方向の位置が異なる。
【００４５】
従来では、回転軸方向における反射部３３の位置は、全ての反射部３３で同一であった。これに対し、本実施形態では、図４に示すように、回転軸方向における反射部３３の位置が異なるものが存在する。言い換えれば、回転軸方向における反射部３３の位置は、全ての反射部３３で異なっていてもよいし、あるいは、一部の反射部３３同士で位置が異なっていれば、一部の反射部３３同士で位置が同じであってもよい。
【００４６】
また、回転軸方向における反射部３３の位置が異なることで、図５に示すように、回転軸方向におけるレーザ光のオフセット量が変化する。なお、図５では、ある反射部３３及びレーザ光等を鎖線で示すとともに、回転軸方向の位置が異なる別の反射部３３及びレーザ光等を実線で示している。図５に示すように、回転軸方向における反射部３３の位置が距離Ｌ異なる場合、この距離Ｌは、レーザ光の第１反射面３４の入射位置と、レーザ光の第２反射面３５の入射位置の両方に影響するため、オフセット量が距離２Ｌ変化する。
【００４７】
ポリゴンミラー３０の回転軸方向は、ワーク１００に照射されるレーザ光の照射領域の線幅方向と同じである。従って、反射部３３の位置が異なってオフセット量が異なることにより、線幅方向で分散した（オフセットした）位置にレーザ光が照射されることとなる。
【００４８】
具体的には、図６の上側の図に示すように、ポリゴンミラー３０の１つの反射部３３で反射されたレーザ光の各パルスの照射領域は円状である。これらの円状の照射領域を同じ方向に重ね合わせることで、所定方向に直線状に広がった照射領域が実現されている。
【００４９】
ここで、次にレーザ光を反射する反射部３３の回転軸方向の位置が、直前の反射部３３の回転軸方向の位置とは異なっている場合、図６の下側の図に示すように、照射領域が線幅方向に分散する。特に、本実施形態では、ポリゴンミラー３０が有する全ての反射部３３において、他とは照射領域が離間するレーザ光が存在しないように反射部３３の位置が定められている。言い換えれば、ある反射部３３により実現される照射領域が、他の何れかの反射部３３により実現される照射領域と重なるように反射部３３の位置が定められている。
【００５０】
これにより、ポリゴンミラー３０を１回転させたときにおいて全てのレーザ光により所定方向に直線状に広がった照射領域が形成される。そのため、レーザ光の照射領域の見かけ上の線幅を広くすることができる。そのため、加工領域を広くすることができる。また、同じ位置のみにレーザ光が連続して照射されることを防止できるので、上述した加工飽和が生じにくいので、ワーク１００を短時間で確実に切断することができる。
【００５１】
次に、図７を参照して、ワーク１００の加工状況に応じて、レーザ光の焦点位置をワーク１００の加工位置に相対的に近づける構成について説明する。
【００５２】
図７に示すように、レーザ光によりワーク１００を蒸発又は溶融させて除去することで、ワーク１００の表面の位置（即ち加工位置）が変化する。具体的には、加工位置は、板厚方向であって、詳細にはレーザ照射方向の下流側に変化する。
【００５３】
そのため、本実施形態では、ワーク１００の加工位置に対するレーザ光の焦点位置の相対位置を変化させて、焦点位置と加工位置とを相対的に近づける。なお、レーザ光の焦点位置の相対位置の変化方法としては、例えば、ワーク１００をレーザ照射方向の上流側に移動させる方法等がある。これにより、レーザ光を加工位置で収束させることができるので、ワーク１００を効率的に加工できる。
【００５４】
ここで、従来のようにレーザ光の照射領域を線幅方向で変化できない構成では加工溝の幅が狭いため、焦点位置を変化させたときに、加工溝が深くなると、エッジ部Ｅにレーザ光が当たる可能性がある。この場合、このエッジ部Ｅでエネルギーが消費されるので、焦点位置での熱密度が低下し、加工飽和が生じて加工が困難になる可能性がある。
【００５５】
この点、本実施形態ではレーザ光の照射領域を線幅方向で変化させているため加工溝の幅を広くでき、かつ、レーザ光の照射領域の見かけ上の線幅が広くなる。従って、焦点位置を変化させることにより、見かけ上の線幅の中央部のレーザ光はエッジ部Ｅの影響を受けにくい。その結果、加工飽和の発生を防止し、加工を適切に継続できる。
【００５６】
ここで、ワーク１００の加工溝の深さに応じて、レーザ光の焦点位置をワーク１００の加工位置に相対的に近づける制御を行うためには、ワーク１００の現在の加工溝の深さを推定又は検出する必要がある。具体的には、レーザの照射回数、及び、加工開始からの経過時間等に基づいて、ワーク１００の加工溝の深さを推定することが可能である、あるいは、光又は音波等によってワーク１００の形状を検出することにより、ワーク１００の加工溝の深さを検出することもできる。このようにして得られた加工溝の深さを用いることで、加工溝の深さに応じて、レーザ光の焦点位置を調整できる。また、１回のレーザ加工（本実施形態では１枚のワーク１００の切断）に対して、焦点位置の変更回数は１回であってもよいし、複数回であってもよい。
【００５７】
以上に説明したように、本実施形態の導光装置１３は、第１導光部２０と、ポリゴンミラー３０と、第２導光部４０と、を備える。第１導光部２０は、レーザ発生器１２から照射されたレーザ光を反射して導く。ポリゴンミラー３０は、回転可能に構成されており、回転軸方向で見たときに正多角形状の反射面が構成されるように配置された複数の反射部３３を有しており、第１導光部２０により導かれたレーザ光を回転しながら当該反射部３３で反射する。第２導光部４０は、ポリゴンミラー３０の反射部３３で反射されたレーザ光を反射して、当該反射部３３毎にそれぞれレーザ光がワーク１００に照射されるように光を導く。ポリゴンミラー３０の反射部３３は、入射したレーザ光の光軸を回転軸方向にオフセットして反射するように構成されている。少なくとも２つの反射部３３は、回転軸方向における位置が互いに異なる。
【００５８】
これにより、反射部３３の回転軸方向における位置が異なる場合、ワーク１００に照射されるレーザ光の線幅方向の位置も異なる。そのため、ワーク１００を移動させることなく、レーザ光の照射領域の位置を線幅方向に分散させることができる。
【００５９】
また、本実施形態の導光装置１３において、ポリゴンミラー３０が１回転したときにワーク１００に照射される複数本の光の照射領域のそれぞれは、少なくとも１つの他の照射領域と線幅方向で重なる。
【００６０】
これにより、ワーク１００に隙間無くレーザ光を照射できるので、照射領域の見かけ上の線幅を太くすることができる。
【００６１】
また、本実施形態のレーザ加工装置１は、導光装置１３と、レーザ発生器１２と、を備える。レーザ発生器１２は、レーザ光を発生させる。
【００６２】
これにより、照射領域の位置を線幅方向に分散させたレーザ光を照射できるので、様々な材料を効率良く加工できる。
【００６３】
また、本実施形態のレーザ加工装置１において、ワーク１００は板状である。ワーク１００には、照射領域が重なるようにレーザ光が複数回照射される。レーザ加工装置１は、ワーク１００の加工溝の深さに応じて、レーザ光の焦点位置をワーク１００の加工位置に相対的に近づける。
【００６４】
これにより、ワーク１００の加工作業が進んで加工溝が深くなった場合であっても焦点位置を加工位置に近づけることができる。
【００６５】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６６】
上記実施形態では、回転軸方向におけるポリゴンミラー３０（反射部３３）の位置は固定であり変化させることはできないが、回転軸方向におけるポリゴンミラー３０（反射部３３）の位置を変化させるための押し引きボルト（位置調整具）等が設けられていてもよい。押し引きボルトは、全てのポリゴンミラー３０に設けられていてもよいし、一部のポリゴンミラー３０のみに設けられていてもよい。
【００６７】
上記実施形態では、反射部３３はプリズムであるが、第１反射面３４及び第２反射面３５に相当する位置にそれぞれミラーが配置された構成であってもよい。
【００６８】
上記実施形態では導光装置１３をレーザ加工装置１に適用する例を説明したが、例えば画像形成装置等の他の装置に導光装置１３を適用することもできる。なお、画像形成装置とは、感光ドラムに光を照射してトナー像を形成する装置である。この場合、光源としてレーザ光以外の光源（例えばＬＥＤランプ）を用いることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  レーザ加工装置
１２  レーザ発生器（光源）
１３  導光装置
２０  第１導光部
３０  ポリゴンミラー
３１  回転軸部
３２  支持体
３３  反射部
３４  第１反射面
３５  第２反射面
４０  第２導光部
１００  ワーク（被照射物）
【図１】
2020003517.tif 000003
【図２】
2020003517.tif 000004
【図３】
2020003517.tif 000005
【図４】
2020003517.tif 000006
【図５】
2020003517.tif 000007
【図６】
2020003517.tif 000008
【図７】
2020003517.tif 000009