(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面の部分反射鏡からレーザ光を出射するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器の部分反射鏡の中心から距離の異なる２点以上に測定点が設けられ、中心に前記レーザ光が通過する開口部を有する第１の接触型温度差センサと、
前記レーザ光を反射する曲率を変化させることにより前記レーザ光の発散角を変更する曲率可変鏡と、
前記第１の接触型温度差センサの検出値に基づいて前記曲率可変鏡の曲率を調整する曲率調整手段と、
前記レーザ発振器から出射されたレーザ光の光路中に設置され、前記レーザ光を透過する透明部材と、
前記透明部材の前記レーザ光の入射面の中心から距離の異なる２点以上に測定点が設けられ、中心に前記レーザ光が通過する開口部を有する第２の接触型温度差センサと、
前記第２の接触型温度差センサの検出値に基づいて前記レーザ光が集光する焦点位置を変化させる焦点位置調整手段と、
を備えるレーザ加工装置であって、
前記曲率調整手段と、
前記焦点位置調整手段とが、
それぞれの機能を補い合って協働することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
透明部材がレーザ光を集光する加工レンズであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
透明部材がウインドウであると共に、レーザ光を集光する放物面鏡またはトロイダル鏡を有し、前記放物面鏡または前記トロイダル鏡は加工ヘッド室に収納され、前記レーザ光は前記ウインドウを通過して前記放物面鏡または前記トロイダル鏡に入射することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
曲率調整手段が、第１の接触型温度差センサの検出値に基づいて、レーザ光の発散角の補償する曲率可変鏡の曲率調整を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
焦点位置調整手段が、第２の接触型温度差センサの検出値に基づいて、加工レンズの熱レンズの効果を補償する前記加工レンズの高さ調整を行うことを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
焦点位置調整手段が、第２の接触型温度差センサの検出値に基づいて、ウインドウの熱レンズの効果を補償する曲率可変鏡の曲率調整を行うことを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
第１の接触型温度差センサ及び第２の接触型温度差センサの少なくとも一つが、熱電対を交互に向きを反転しながら直列に接続したサーモパイル型温度差センサであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
第２の接触型温度差センサの中心からの距離が短い方の測定点が、透明部材の中心から径方向へ少なくともビームの半径よりも遠い位置であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
透明部材をレーザ光の光路中に保持するホルダ部を備え、前記透明部材上の第２の接触型温度差センサと一定間隔を保持して対向する遮光板を備える請求項１から８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
透明部材の中心から最も距離の遠い第２の接触型温度差センサの測定点の外周側のみで前記透明部材をホルダ部により保持していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
透明部材の中心から最も距離の近い第２の接触型温度差センサの測定点と、最も距離の遠い前記第２の接触型温度差センサの測定点の間で前記透明部材に接する断熱材を有しており、前記断熱材の熱伝導率が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関するものであり、詳しくはビーム径及び焦点位置調整機構を備えたレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置は、レーザ光を集光させてパワー密度を高め、金属、樹脂材料等の被加工物に照射して、穴あけ、切断等の加工を行うものである。レーザ発振器の部分反射鏡を透過してその端面から出射されたレーザ光は、反射鏡及びレンズ等を経て被加工物に照射されるが、その間に、レーザ発振器の部分反射鏡及び加工レンズ等の透明部材を透過する時、レーザ光の一部が吸収され、部分反射鏡や透明部材の温度が上昇する。この熱は、レーザ光が透過する部分反射鏡や透明部材の中央部分からその外周部分に向かって拡散するため、部分反射鏡や透明部材の中央部分では温度が高く、外周部分では相対的に低くなるという温度分布を生じる。
【０００３】
一方、部分反射鏡や透明部材を構成する材料の屈折率は温度に依存して変化する。したがって、レーザ加工装置の内部に設置された部分反射鏡や透明部材が、レーザ光の吸収により温度分布を示す場合、この温度分布は屈折率分布となり、いわゆる熱レンズ効果を発生する。
【０００４】
この屈折率分布は、レーザ光が部分反射鏡や透明部材を透過している時間の経過とともに変化し、所定の時定数で定常値へ収束していく。言い替えれば、加工時間の経過に伴って熱レンズ効果の大きさも変化し、その後所定の大きさに飽和する傾向を示す。
【０００５】
レーザ加工装置において、この熱レンズ効果を放置すると、部分反射鏡や透明部材をレーザ光が透過する時、熱レンズ効果により焦点距離及びビーム径は変化し、被加工物に照射されるレーザ光の状態が変化する。さらに、この熱レンズ効果は加工時間の経過にともなって変化するので、加工が不安定となり、加工不良が発生する原因となる。
【０００６】
そこで、この熱レンズ効果による加工条件変動を防止するために、レーザ加工装置のレーザ光路中に設置された加工レンズとレーザ発振器の部分反射鏡との表面に接触式の温度センサを取り付けて温度変化を測定して、この温度変化に伴う熱レンズ効果の大きさ及びそれによる焦点距離の変化を計算し、加工レンズを上下方向に移動させて焦点距離を調整する焦点位置調整機構を備えたレーザ加工装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１６７９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この焦点位置調整機構を備えたレーザ加工装置では、部分反射鏡の熱レンズ効果に起因するレーザ光の発散角の変動が加工条件に及ぼす影響を抑制するために、焦点位置のみ調整している。その結果、レーザ光の焦点位置と被加工物表面の位置を一致させることはできるが、部分反射鏡の熱レンズ効果に起因したレーザ光の発散角の変動は十分には考慮できていない。そのため、熱レンズ効果に起因する加工条件変化を十分に抑制することができないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、部分反射鏡の熱レンズ効果に起因したレーザ光の発散角の変動を十分に低減することで加工条件変化を抑制し、安定したレーザ加工をすることができるレーザ加工装置を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレーザ加工装置は、端面の部分反射鏡からレーザ光を出射するレーザ発振器と、 レーザ発振器の部分反射鏡の中心から距離の異なる２点以上に測定点が設けられ、中心にレーザ光が通過する開口部を有する第１の接触型温度差センサと、レーザ光を反射する曲率を変化させることによりレーザ光の発散角を変更する曲率可変鏡と、第１の接触型温度差センサの検出値に基づいて曲率可変鏡の曲率を調整する曲率調整手段と、レーザ発振器から出射されたレーザ光の光路中に設置され、レーザ光を透過する透明部材と、透明部材のレーザ光の入射面の中心から距離の異なる２点以上に測定点が設けられ、中心にレーザ光が通過する開口部を有する第２の接触型温度差センサと、第２の接触型温度差センサの検出値に基づいてレーザ光が集光する焦点位置を変化させる焦点位置調整手段と、を備えるレーザ加工装置であって、曲率調整手段と、焦点位置調整手段とが、それぞれの機能を補い合って協働することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーザ加工装置は、レーザ発振器の部分反射鏡の中心から距離の異なる２点間の温度差を第１の接触型温度差センサで検出し、その検出結果に基づいて部分反射鏡の熱レンズ効果の大きさを求め、熱レンズ効果に起因した発散角の影響を抑制するように曲率調整手段を用いて曲率可変鏡の曲率を調整する。さらに、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光が透過する透明部材の中心から距離の異なる２点以上に測定点が設けられ温度を測定する第２の接触型温度差センサと、第２の接触型温度差センサの検出値に基づいてレーザ光が集光する焦点位置を変化させる焦点位置調整手段と、を備え、曲率調整手段と、焦点位置調整手段とが、それぞれの機能を補い合って協働する。したがって、本発明によれば良好なレーザ加工装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサを示す平面模式図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサの部分拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置のレーザ発振器の断面模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の部分反射鏡の径方向の温度分布を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサにより測定した部分反射鏡の温度差のレーザ照射時間依存性を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の加工レンズ付近の断面模式図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の加工レンズを透過したレーザ光の熱レンズ発生前と発生後の集光状態を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の加工レンズへの入射ビーム径を変えた時の熱レンズ発生前と発生後の集光状態を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態４におけるレーザ光路の長さとビーム径の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。
【００１４】
実施の形態１．
＜レーザ加工装置の基本構成＞
図１に従って、本発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の構成を説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【００１５】
レーザ発振器１には、端面に反射鏡２と部分反射鏡３とがそれぞれ対向して設置されており、レーザ発振器１から部分反射鏡３を透過して出射されたレーザ光５は曲率可変鏡６ａで反射した後平面反射鏡７ａ、７ｂを経て、加工レンズ８で集光され、被加工物１０に照射される。
【００１６】
レーザ発振器１の部分反射鏡３は、レーザ光５が透過する際にわずかにレーザ光５を吸収し、部分反射鏡３の温度はレーザ発振器１の発振時間に伴って変化する。この部分反射鏡３の表面の２点間の温度差を温度差センサ１１ａで検出する。温度差センサ１１ａの詳細な構成は後述する。曲率演算器１２ａにより、温度差センサ１１ａで検出した２点間の温度差の値に基づいて部分反射鏡３の温度分布を求め、さらに、この温度分布に起因するレーザ光５の変化を相殺することができる曲率可変鏡６ａの曲率変化量を求めて、曲率調整器１３ａを用いて曲率可変鏡６ａの曲率を調整する。
【００１７】
本実施の形態においては、レーザ発振器１としてはＣＯ２レーザを用いる。また、部分反射鏡３の材質及び透明部材である加工レンズ８の材質は、セレン化亜鉛を用いているが、これらに限定されるものではない。被加工物１０の特性等に合わせて、光源としてＣＯ２レーザ以外にＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ、半導体レーザ等を用いることができ、これに合わせて部分反射鏡３の材質及び加工レンズ８の材質についてもセレン化亜鉛の他に合成石英等を用いることができる。また、曲率可変鏡６ａは、ミラー裏面から機械的に、あるいは水圧、空気圧等の調整により反射鏡の曲率を変化させる構成のもの、例えばＡＯ０９０／７０ミラー（商品名：クグラー社製）等を用いることができる。
【００１８】
レーザ発振器１から出射したレーザ光５は、先に述べたように平面反射鏡７ａ、７ｂを経て、加工レンズ８に照射される。加工レンズ８は、レーザ光５が透過する際にわずかにレーザ光５を吸収し、加工レンズ８の温度はレーザ光５が加工レンズ８に照射される時間に伴って変化する。この加工レンズ８の表面の２点間の温度差を温度差センサ１１ｂで検出する。温度差センサ１１ｂの詳細な構成は後述する。レンズ位置演算器１４ａにより、温度差センサ１１ｂで検出した加工レンズ８の２点間の温度差の値に基づいて、加工レンズ８上の温度分布を求め、この温度分布に起因するレーザ光５の焦点位置の変化を相殺することができる加工レンズ８の位置調整量を求めて、レンズ位置調整器１５を用いてレンズ位置移動器１６を制御して加工レンズ８のホルダ９の高さを調整する。
【００１９】
＜サーモパイル型温度差センサの構成＞
図２と図３を用いて、本実施の形態において、レーザ発振器１の部分反射鏡３及び透明部材である加工レンズ８上の２点間の温度差を測定する温度差センサであるサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂの構成を説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサを示す平面模式図である。また、図３は、この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサの部分拡大図である。
【００２０】
図２は、本発明のレーザ加工装置のサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂをレーザ光５が出射する光軸方向から観察したものである。中心にレーザ光５が通過する開口部を有する円環状のポリイミドフィルム１７上に２種の異種金属による複数の熱電対が交互に連続して直列に配列してサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成し、連続した熱電対の両端には検出用端子１８、１９が形成されている。このサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を、部分反射鏡３、加工レンズ８に接着して取り付ける。具体的に、本実施の形態では、部分反射鏡３の外面、加工レンズ８の下面にサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を貼付した。サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂの温度差の検出は、検出用端子１８、１９間の電位差を測定することで行う。
【００２１】
図３を用いてサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを詳細に説明する。２種の異種金属を用いて、ポリイミドフィルム１７上に図３に示した形状の金属配線２０、２１が形成され、それらの交差部分で電気的に接続し熱電対を形成している。これらの熱電対は、図３に示すように、熱電対が二重の円となるように配列している。レーザ光５は部分反射鏡３や加工レンズ８の中心近傍に照射されるので、部分反射鏡３や加工レンズ８の中心部分が高温に、部分反射鏡３、加工レンズ８の外周部分が相対的に低温になり、その結果、部分反射鏡３、加工レンズ８の中心側の円を構成する熱電対が温接点２２、外側の円を構成する熱電対が冷接点２３として機能する。
【００２２】
２種の異種金属は銅とコンスタンタンを用い、蒸着後写真製版法を用いてパターニングして、それぞれの膜厚０．５μｍ、配線幅０．５ｍｍの金属配線２０，２１を形成する。２種の異種金属が重なりあい、接触した部分が熱電対であり、加工レンズ８の中心側に位置し相対的に高温となる温接点２２は３２個、加工レンズ８の外側に位置し相対的に低温となる冷接点２３は３１個形成する。温接点２２が配列する円の半径は２０ｍｍ、冷接点２３が配列する円の半径は２５ｍｍで、円の径方向の温接点２２と冷接点２３の距離は５ｍｍである。またポリイミドフィルム１７の厚みは５０μｍである。
【００２３】
温接点２２と冷接点２３が交互に直列に配列したサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を貼り付けた部分反射鏡３及び加工レンズ８にレーザ光５を照射して、複数の温接点２２と複数の冷接点２３が直列に配列した両端の検出用端子１８、１９間の電位差を検出する。この時、温接点２２と冷接点２３の間に温度差がある場合、熱電効果に起因した電位差が検出され、さらに、温接点２２と冷接点２３が各１個ずつの温度差センサの場合と比べ、温接点２２と冷接点２３が複数ある場合は熱電効果に起因する電位差が積算されるため、わずかな温度差であっても大きな電位差となり正確に検出することができる。
【００２４】
本実施の形態においては、銅とコンスタンタンを熱電対に用いたが、用いる金属材料は種類の異なる金属であればよく、一般に熱電対用の金属材料として用いる、クロメル／アルメル、鉄／コンスタンタン、白金ロジウム／白金等も用いることができる。また金属配線２０，２１の幅は特に限定するものではないが、温接点２２と冷接点２３を多数配列する場合の配線引きまわしの観点から０．２５〜１ｍｍとすると配線設計等が容易となる。
【００２５】
また、本実施の形態においては、２種の異種金属配線２０、２１の膜厚は０．１μｍとしたが、特にこの膜厚は限定するものではなく、通常の蒸着等により成膜することができ、また断線等不良の生じない膜厚であれば用いることができる。
【００２６】
また、本実施の形態においては、サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂの部分反射鏡３及び加工レンズ８の中心側に配置する温接点２２は、加工レンズ中心から２０ｍｍの位置とした。部分反射鏡３及び加工レンズ８を透過するビーム直径は、例えば、ＣＯ２レーザでは通常、半径１０ｍｍから１５ｍｍ程度である。このため、熱電対の温接点２２は、レーザ光５を遮光しないために、レンズ中心から半径１０ｍｍ以上の位置に取り付ける必要がある。さらに、冷接点２３は、これより外側に取り付ける必要があるため、部分反射鏡３及び加工レンズ８の半径は少なくとも２５ｍｍから３０ｍｍ程度の大きさが必要となる。サーモパイル型温度差センサ１１ａ及び１１ｂの構成は、以上のように、通過するレーザ光のビーム径と部分反射鏡３及び加工レンズのそれぞれのサイズを考慮して設定された。
【００２７】
上記のように、サーモパイル型温度差センサ１１ａ及び１１ｂの構成は、通過するレーザ光のビーム径と部分反射鏡３及び加工レンズのそれぞれのサイズを考慮して設定され、ビーム径が小さい場合はそれに応じてサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂの径も小さくすることが可能である。
【００２８】
このサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂの温接点２２と冷接点２３を取り付ける位置は両者が同じ材料、且つ間に接触面などがない同一の個体内であることが必要である。同一個体内であれば熱伝導理論におけるフーリエの法則を適用することができ、サーモパイル型温度センサ１１ａ、１１ｂにより検出した温度差から部分反射鏡３及び加工レンズ８に与えられた熱量を算出することができる。温接点２２と冷接点２３の間に接触面がある場合、接触の熱抵抗値は接触状態により大きく変化するので熱量の値を正確に算出することができない。
【００２９】
温接点２２と冷接点２３の数、温接点２２と冷接点２３の部分反射鏡３及び加工レンズ８の径方向の距離は特に限定するものではなく、検出する温度差、電位差を検出する計測器の感度等に基づき定めることができる。一般的には温接点２２と冷接点２３の部分反射鏡３及び加工レンズ８の径方向の距離は、用いる部分反射鏡３及び加工レンズ８の直径及びレーザ光５をサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂで遮光しないように配置する観点から１０ｍｍ以下であることが好ましい。また温接点２２と冷接点２３の数はそれぞれ１個以上であればよく、温接点２２と冷接点２３のそれぞれの数を多くするほど温度差の検出感度を高くすることができ、より好ましい。
【００３０】
また温接点２２と冷接点２３の位置関係は特に限定するものではないが、隣接する温接点２２と冷接点２３を、部分反射鏡３及び加工レンズ８の中心から略同一方向とした場合、部分反射鏡３及び加工レンズ８面内での熱伝導性の分布の影響を受けず、より正確な温度差を検出することができる。具体的には隣接する温接点２２と冷接点２３が、部分反射鏡３及び加工レンズ８中心から中心角６０°の範囲に形成することによって、より正確な温度差の検出が可能である。
【００３１】
また、ポリイミドフィルム１７の厚みは特に限定するものではなく、絶縁性があり、表面にサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成することができる絶縁性フィルムであれば適用することができる。ポリイミドフィルム１７の厚みは、例えば１０〜１２５μｍ程度であっても適用することができる。さらに、材質はポリイミドに限らず、絶縁性を有する、厚さ０．３ｍｍから２ｍｍ程度の薄厚の樹脂と繊維からなるフレキシブル性を持たない電子回路基板や、厚さ０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度のポリイミドフィルムからなるフレキシブルプリント基板も用いることができる。
【００３２】
２種の異種金属の配線を蒸着等の成膜法を用いて、熱電対を薄膜状に形成することにより、通常の熱電対素線を用いて複数の熱電対を直列結合する場合よりも容易に、高密度で熱電対を形成、結合することができるため、高感度の温度差センサ１１ａ、１１ｂを得ることができる。
【００３３】
本実施の形態においては、サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂは、温接点２２が３２個、冷接点２３が３１個形成され、全ての温接点２２と冷接点２３が交互に連続した構造を示したが、これに限定するものではなく、複数の温接点２２と冷接点２３が交互に連続していればよい。
【００３４】
また本実施の形態においては、部分反射鏡３、透明部材である加工レンズ８上に、複数の温接点２２と冷接点２３が連続した１つのサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したが、１つの部分反射鏡３、透明部材である加工レンズ８上に複数の温接点２２と冷接点２３が連続したサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂが、複数形成されてもよい。
【００３５】
本実施の形態においては、部分反射鏡３及び透明部材である加工レンズ８の表面温度分布を測定するために、複数の熱電対を交互に直列に配置したサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを用いたが、特にこれに限定するものではなく、表面温度を正確に測定することができるものであれば用いることができる。例えば、熱電対に替って、白金測温抵抗体やサーミスタを用いることができる。
【００３６】
＜部分反射鏡の発散角調整＞
図４〜６及び前出の図１を用いてレーザ発振器１の部分反射鏡３の温度分布変化に伴うレーザ光５の発散角の補正について説明する。図４はこの発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置のレーザ発振器の断面模式図である。レーザ発振器１は、その両端に反射鏡２と部分反射鏡３を備えた構成をしており、部分反射鏡３は冷却水路２４を形成した部分反射鏡ホルダ４に固定されている。図５は、この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の部分反射鏡の径方向の温度分布を示す図である。図６は、この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の温度差センサにより測定した部分反射鏡の温度差のレーザ照射時間依存性を示す図である。 
【００３７】
図４において、発振当初の部分反射鏡３の温度上昇がほとんど見られない段階のレーザ光５を実線で示しており、部分反射鏡３の温度が上昇し、熱レンズの影響で発散角に影響が生じた場合のレーザ光５を破線で示している。本実施の形態においては、前述のように、光源としてＣＯ２レーザを用い、部分反射鏡３の材質としてセレン化亜鉛を用いている。セレン化亜鉛温度上昇とともに屈折率が大きくなるため、部分反射鏡３の温度がレーザ光５により上昇すると、中央部分の屈折率が周辺部分より大きくなるという熱レンズ効果が生じ、レーザ光５の発散角は狭くなる。
【００３８】
図５に、レーザ発振装置１の部分反射鏡３の温度分布の一例を示す。図において、横軸は部分反射鏡３の中心からの距離を示しており、縦軸は部分反射鏡３の温度を示している。図中の実線、破線、点線はそれぞれ部分反射鏡３へのレーザ光５の照射時間が異なった条件での温度分布を示しており、照射時間１（点線）＜照射時間２（破線）＜照射時間３（実線）の順に照射時間が長くなっている。図５より、部分反射鏡３の温度は、中心部分で高く、周辺部分に行くに従って低くなる傾向を示した。また温度の絶対値は照射時間が長くなるに従って高くなる傾向を示した。
【００３９】
図６にサーモパイル型温度差センサ１１ａを用いて測定した部分反射鏡３表面の温度差の照射時間依存性を示す。サーモパイル型温度差センサ１１ａは、図２、図３に示したものと同じものを用い、温接点は中央から２０ｍｍ、冷接点は中央から２５ｍｍ、温接点と冷接点は、部分反射鏡３の直径方向に５ｍｍの距離に設置している。レーザの照射時間に伴って、温度差は徐々に拡大していき、その後飽和する傾向を示した。本実施の形態では照射時間約５０秒以上で、温度差は飽和する傾向を示した。
【００４０】
レーザの照射時間に伴う温度差、温度分布の変化は、部分反射鏡３におけるレーザ光５の吸収による熱レンズ効果の大きさ、仮想的な熱レンズの形状変化を示しており、この部分反射鏡３の熱レンズ効果の影響による発散角の変化を補正することなく、加工レンズ８及び被加工物１０へ照射された場合、焦点位置の変化、ビーム径の変化を生じ、レーザ加工装置の安定した加工条件を維持することができない。そこで、図１の曲率演算器１２ａは、このサーモパイル型温度差センサ１１ａにより測定された温度差のデータに基づいて、まず部分反射鏡３の熱レンズ効果に起因した発散角の変化量を求め、次にその発散角の変化量を相殺するための曲率可変鏡６ａに与えるべき曲率変化量を算出する。曲率調整器１３ａは曲率演算器１２ａによって算出された曲率変化量を用いて曲率可変鏡６ａの曲率を調整する。その結果、部分反射鏡３の発散角の変化は相殺されることとなる。
【００４１】
部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの装置内での位置は、近い方が好ましい。部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの距離が近い場合、レーザ光５の直径の変化がほとんどない状態で発散角の影響を相殺することができるため、発散角の影響を厳密に相殺することができ、レーザ光５が加工レンズ８や被加工物１０に照射された場合にもレーザ光５の直径がほとんど変化しない状態とすることができる。部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの距離が遠くなると、曲率可変鏡６ａに至った段階でレーザ光５の直径が変化しており、曲率調整により発散角の影響を抑制できるが、完全に相殺することは困難で、レーザ光５が加工レンズ８や被加工物１０に照射された場合にレーザ光５の直径は幾分変動する。
【００４２】
部分反射鏡３に生じる熱レンズ効果に起因した発散角の補正のための曲率等の演算は、部分反射鏡３表面のサーモパイル型温度差センサ１１ａにより検知した温度差に基づいて、部分反射鏡３の熱伝導率等から温度分布を算出し、さらに温度分布から発散角を計算して、この発散角の影響を相殺する曲率可変鏡６ａの曲率変化量を計算することで求めることができる。また、事前の実験等により、部分反射鏡３表面のサーモパイル型温度差センサ１１ａの検知する温度差と発散角の影響を相殺する曲率変化量とを曲率演算器１２ａに記憶しておき、温度差の検出結果に基づいて、曲率変化量を選び出すこともできる。
【００４３】
＜加工レンズのレンズ位置調整＞
図７、および図１を用いて透明部材である加工レンズ８の温度分布変化に伴う、レンズ位置調整器１５について説明する。図７は、この発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の加工レンズ付近の断面模式図である。 
【００４４】
図７に示すように、加工レンズ８は冷却水路２５を形成したホルダ９に保持されており、加工レンズ８の下面にサーモパイル型温度差センサ１１ｂが貼付されている。加工レンズ８の中央をレーザ光５が透過し、被加工物（図示せず）に照射される。
【００４５】
サーモパイル型温度差センサ１１ｂの温接点２２と冷接点２３は、レーザ光５が照射されない位置に設置する。さらに後述するように、遮光板２６を設けてレーザ光５の散乱光や被加工物１０からの反射光、赤外線放射光が温度検出点に入射することを防ぐようにするとより正確な温度差検出が可能となり適している。この時、遮光板２６からサーモパイル型温度差センサ１１ｂへの輻射熱の影響を無くすため、加工レンズ８から遮光板２６は１ｍｍ以上離れた位置とすることが好ましい。
【００４６】
加工レンズ８に生じる熱レンズ効果に起因した焦点位置の変化を補正するための加工レンズ位置の演算は、加工レンズ８表面のサーモパイル型温度差センサ１１ｂにより検知した温度差に基づいて、加工レンズ８の熱伝導率等から温度分布を算出し、さらに温度分布から仮想的に生成する熱レンズの形状等を計算して焦点位置の変化量を求め、それを補正するための加工レンズ位置変化量を求めることで行う。また事前の実験等により、加工レンズ８表面のサーモパイル型温度差センサ１１ｂの検知する温度差と、熱レンズ効果の影響を相殺するレンズ位置の変化量をレンズ位置演算器１４ａに記憶しておき、温度差の検出結果に基づいて、レンズ位置変化量を選び出すこともできる。
【００４７】
以上のように、部分反射鏡３の表面にサーモパイル型温度差センサ１１ａからなる温度差センサを有することにより、温度分布を正確に求めることができ、部分反射鏡３の熱レンズ効果に起因するレーザ光５の発散角の変化を曲率可変鏡６ａの曲率変化により相殺することができる。さらに、加工レンズ８の熱レンズ効果に起因する焦点位置変化を加工レンズ８のレンズ位置調整により相殺し、レーザ加工装置の加工工程中の加工条件の変動を抑制することができ、安定したレーザ加工条件を得ることができる。
【００４８】
本実施の形態においては、サーモパイル型温度差センサ１１ａ，１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を部分反射鏡３及び加工レンズ８上に接着剤で貼りつけた。しかしポリイミドフィルム１７の部分反射鏡３及び加工レンズ８上への取り付け方法はこれに限定するものではなく、サーモパイル型温度差センサ１１ａ，１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を部分反射鏡３及び加工レンズ８上に密着することができる手法であれば用いることができる。例えばフッ素樹脂など熱伝導性の低い断熱材で押さえて部分反射鏡３及び加工レンズ８上に取り付けることができる。具体的には、円環状に断熱材を加工してホルダ４、９に取り付け、部分反射鏡３及び加工レンズ８の周辺部分をホルダ４、９で挟みこんで固定する力を利用し、円環状の断熱材でサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を部分反射鏡３及び加工レンズ８上に押さえつけても良い。
【００４９】
部分反射鏡３及び加工レンズ８に入射したレーザ光５によって部分反射鏡３及び加工レンズ８に吸収された熱が、温接点２２と冷接点２３を通過する前に他の部分に流れると、検出した温度差が部分反射鏡３及び加工レンズ８の熱レンズの状態を反映しなくなる恐れがある。従って、より正確な温度差を検出するためには、部分反射鏡３及び加工レンズ８中心から冷接点２３までの間で熱電対の温接点２２以外に部分反射鏡３及び加工レンズ８に接触するものができるだけ無いようにすることが必要である。そこで、部分反射鏡３及び加工レンズ８の冷接点２３よりも外周側のみで、部分反射鏡３及び加工レンズ８をホルダ４、９によりレーザ光５の光路中に保持し、且つサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを形成したポリイミドフィルム１７を部分反射鏡３及び加工レンズ８上に接着剤を用いて貼り付けることで達成することができる。
【００５０】
サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを部分反射鏡３及び加工レンズ８に断熱材により押さえて固定する場合、部分反射鏡３及び加工レンズ８の中心から冷接点２３までの間に、断熱材が接触する可能性がある。一方、十分に安定な加工特性を確保するためには温度差の値について誤差を５％以下とすることが必要である。したがって、断熱材が部分反射鏡３及び加工レンズ８の中心から冷接点２３までの間に、部分反射鏡３及び加工レンズ８表面に接触した場合であっても、温度差の検出誤差を５％以下として安定な加工特性を確保するためには、サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂよりも外側に位置する部分反射鏡３及び加工レンズ８の外周部分とホルダ４、９の接触面積と断熱材の接触面積とを同じにし、且つサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを押しつける断熱材の熱伝導率を部分反射鏡３及び加工レンズ８の一般的な材料であるセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）の熱伝導率１８W／（ｍ・K）の５％以下、つまり０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下とすることが必要である。
【００５１】
本実施の形態においては、部分反射鏡３及び加工レンズ８の表面に貼付したサーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂを用いての温接点２２と冷接点２３との温度差を測定した。そのため、この温度差の変化を正確かつ迅速に反映した曲率可変鏡６ａの曲率調整、加工レンズ８のレンズ位置調整を行うことができ、レーザ加工条件の変化を非常に小さくすることができた。
【００５２】
従来のレーザ加工装置では、加工レンズ８等のホルダ４、９表面の温度差をサーモパイル型温度差センサで測定し、その結果に基づいてレーザ加工条件を調整している構成が提案されている。しかし、このようなレーザ加工装置では加工レンズとホルダ９の接触熱抵抗等の影響により、検出タイミングのズレや検出温度差のばらつきが生じ、レーザ加工条件の変化を十分に抑制できなかった。また、ホルダ４は加工レンズ８の熱をすばやく逃がすために一般的に熱伝導率の高い金属が使われている。このため温度差がつきにくく、温度差の検出精度が落ちると言う難点もあった。従って、本実施の形態のように、部分反射鏡３及び加工レンズ８の表面を直接サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｂで測定するレーザ加工装置はレーザ加工条件の安定性が高いと言える。
【００５３】
実施の形態２．
図８に本実施の形態のレーザ加工装置の構成を示す。図１に示す実施の形態１のレーザ加工装置と図８に示す実施の形態２のレーザ加工装置とを比較すると、実施の形態１のレーザ加工装置では曲率演算器１２ａとレンズ位置演算器１４ａとの間にデータのやり取りを行う配線は設けられていないが、図８に示す実施の形態２のレーザ加工装置では、曲率演算器１２ｂとレンズ位置演算器１４ｂとが信号配線で結ばれている点で異なっている。
【００５４】
実施の形態１では、レーザ発振器１の部分反射鏡３の熱レンズ効果による発散角の影響は、その直後に位置する曲率可変鏡６ａの曲率を調整することで相殺し、透明部材である加工レンズ８の熱レンズ効果による焦点位置の変化は、加工レンズ８の位置を調整することで相殺して、それぞれの温度変化に伴う加工条件の変動を独立に抑制した。それに対して、本実施の形態においては、図８の曲率可変鏡６ａの曲率の調整と加工レンズ８の位置の調整とを、曲率演算器１２ｂとレンズ位置演算器１４ｂとを協働させて、部分反射鏡３の熱レンズ効果と加工レンズ８の熱レンズ効果の両方を相殺し、焦点位置とビーム径の双方を同時に調整して、加工条件の変化を抑制している点が異なっている。
【００５５】
図９、１０を用いて、本発明の効果が分かりやすいように、加工レンズ８での熱レンズ効果が大きすぎて加工レンズ８の位置を調整するだけでは熱レンズの影響を相殺することができない場合の調整手法を一例として説明する。なお、本発明は、加工レンズ８での熱レンズ効果が大きすぎる場合に限られるわけではなく、小さい場合であれば熱レンズ効果の影響をより一層抑制できることは言うまでもない。図９は、この発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の加工レンズを透過したレーザ光の熱レンズ効果発生前と発生後の集光状態を示す図であり、（ａ）が熱レンズ効果発生前、（ｂ）が熱レンズ効果発生後を示している。また、図１０は、この発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の加工レンズ８への入射ビーム径を変えた時のレーザ光の熱レンズ効果発生前と発生後の集光状態を示す図であり、（ａ）が熱レンズ効果発生前、（ｂ）が熱レンズ効果発生後を示している。
【００５６】
加工レンズ８に入射したレーザ光５は加工レンズ８から一定距離の位置で焦点を有する。レーザ光５が照射され、加工レンズ８の吸収により熱レンズ効果が生じると焦点距離は短くなるだけでなく、その焦点でのビーム径も小さくなる。このビーム径は、加工レンズ８の位置を変化させることでは調整することはできない。
【００５７】
【数１】
0005845970.tif 000002
【００５８】
入射ビーム径（ω１）、集光ビーム径（ω２）と焦点距離（ｆ）との間にはω１＞＞ω２のとき、式（１）に示す関係が知られている。ここでλはレーザ光５の波長を示している。加工レンズ８の熱レンズ効果により焦点距離（ｆ）が短くなった場合を考える。加工レンズ８に入射ビーム径（ω１）が同じレーザ光５が入射すると、焦点距離（ｆ）が短くなった分、集光ビーム径（ω２）は小さくなる。
【００５９】
式（１）の結果は、図１０に示すように、加工レンズ８への入射ビーム径（ω１）を加工レンズ８の熱レンズ効果に起因する焦点距離（ｆ）が短くなる量と同様に小さくした場合、集光ビーム径（ω２）を一定に保つことができることを表している。
【００６０】
実施の形態のように、加工レンズ８での熱レンズ効果が大きく、加工レンズ８の焦点距離（ｆ）が大きく変化する場合には、曲率可変鏡６ａの曲率変化量をレーザ発振器１の部分反射鏡３の熱レンズ効果に起因する発散角を相殺するためだけの曲率変化量とするのではなく、曲率演算器１２ｂにより、発散角を相殺する曲率変化量に加えて、加工レンズ８への入射ビーム径を小さくするための曲率変化量も求め、発散角を相殺する曲率変化量と加工レンズ８への入射ビーム径を小さくするための曲率変化量とに基づいて曲率調整器１３ａにより曲率可変鏡６ａの曲率調整を行うことで、加工レンズ８での熱レンズ効果が大きく、加工レンズ位置だけでは加工条件を安定化することができない場合でも、安定した加工条件を得ることができる。
【００６１】
本実施の形態のように、加工レンズ８の熱レンズの効果を相殺するための、加工レンズ８の位置調整とレーザ発振器１の部分反射鏡３の発散角を相殺する曲率可変鏡６ａの曲率調整とを、曲率演算器１２ｂとレンズ位置演算器１４ｂとがデータ信号線で接続されており、そのデータ信号線を介して発散角を相殺する曲率変化量と加工レンズ８への入射ビーム径を小さくするための曲率変化量とに係るデータのやり取りを行い、それぞれの効果を補い合うように両者の調整を協働して行うことにより、より正確に加工条件を一定に保つことができ、加工条件の変動のない良好なレーザ加工装置を得ることができる。
【００６２】
実施の形態３．
本実施の形態においては、図１に示したレーザ加工装置の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、実施の形態１では、加工レンズ８を用いて被加工物１０にレーザ光５を集光させたが、本実施の形態では、放物面鏡２７を用いてレーザ光５を集光させている点が異なっている。
【００６３】
図１１を用いて、本実施の形態のレーザ加工装置の構成を説明する。図１１は、この発明の実施の形態3に係るレーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【００６４】
本実施の形態では、加工レンズ８に変わって放物面鏡２７によりレーザ光５を集光させている。加工中の溶融した金属等を除去するため数気圧から数十気圧のアシストガスを吹き付けて用いるが、このアシストガスが装置光路内に逆流しないように、レーザ光５の取り込み口に透明部材であるウインドウ２８を設けた加工ヘッド室２９を備えている。なお、ここで用いるアシストガスが、不活性ガスを用いることができるが、これに限定されるものではなく、酸素などの不活性ガス以外のガスを用いることができる。
【００６５】
図１１において、レーザ光５がレーザ発振器１の部分反射鏡３を透過し、曲率可変鏡６ａを経て、平面反射鏡７ａで反射する部分までは図１と同様である。レーザ光５は、平面反射鏡７ａと曲率可変鏡６ｂとで反射した後、平面反射鏡７ｃで反射し、ウインドウ２８を透過して加工ヘッド室２９に入射する。さらに、加工ヘッド室２９内の放物面鏡２７で反射して被加工物１０上にレーザ光５が集光する構成となっている。
【００６６】
サーモパイル型温度差センサ１１ａ，１１ｂは、レーザ発振器１の部分反射鏡３の表面とウインドウ２８とに設置されており、部分反射鏡３の熱レンズ効果に起因する発散角の影響は、主に前半の曲率演算器１２ｃによる曲率可変鏡６ａの調整で相殺し、ウインドウ２８の熱レンズ効果に起因する焦点位置の変化は、後半の曲率演算器１２ｄによる曲率可変鏡６ｂの調整で相殺するように原則として働く。
【００６７】
しかし、２つの曲率演算器１２ｃ、１２ｄは個々に独立に働くこともでき、一方、実施の形態２において、曲率演算器１２ｂとレンズ位置演算器１４ｂとが信号配線を介して協働させ、曲率可変鏡６ａとレンズ位置調整器１５とが２箇所の熱レンズ効果の影響を同時に相殺するように動作したように、曲率演算器１２ｃ、１２ｄはお互いに効果を補いながら協働することも可能である。
【００６８】
本実施の形態においては、レーザ光源にＣＯ２レーザを用いているので透明部材であるウインドウ２８はセレン化亜鉛からできているが、これに限定するものではなく、レーザ光源には、ＣＯ２レーザの他にＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ、半導体レーザ等を用いることができ、レーザ光源の波長に応じて、ウインドウ２８の材料はレーザ光５を透過することができる材料であれば選択することができる。
【００６９】
本実施の形態においては、レーザ光５を集光させるために放物面鏡２７を用いたが、特に限定するものではなく、レーザ光５を被加工物１０上に集光させることができればよく、トロイダル面鏡等を用いることができる。
【００７０】
レーザ光５がウインドウ２８に照射されると、照射時間に伴ってウインドウ２８に熱レンズ効果が生じる。ウインドウ２８の表面にはサーモパイル型温度差センサ１１ｃが備えられており、正確にウインドウ２８上の温接点２２、冷接点２３間の温度差を測定することができ、この結果に基づいて、曲率演算器１２ｄにより、熱レンズ効果を相殺するための曲率変化量を求め、曲率調整器１３ｂにより曲率可変鏡６ｂの曲率を調整する。
【００７１】
曲率の算出方法は特に限定するものではなく、前出のように、事前に実験を行い、温度差に対する曲率調整値を選択してもよい。また熱伝導率等から算出して求めることもできる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態のレーザ加工装置では、レーザ発振器１の部分反射鏡３表面及び、透明部材であるウインドウ２８表面の測定点の温度差を、サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｃにより正確に求めることができるため、温度分布を詳細に求めることができ、熱レンズ効果の影響によるレーザ加工条件の変動のない良好なレーザ加工装置を得ることができる。
【００７３】
実施の形態４
本実施の形態においては、基本的な構成は実施の形態３(図１１)と同じであるが、本実施の形態においては、部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの設置距離が比較的離れている点が異なっている。
【００７４】
つまり、部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａがレーザ光路中の近くに配置されており、部分反射鏡３の発散角の変化に起因するレーザ光５のビーム径がほとんど変化することなく曲率可変鏡６ａに到達する場合であれば、曲率可変鏡６ａの曲率を調整することで発散角の影響はほぼ完全に相殺することは可能であるが、部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａがレーザ光路中で、装置の制約等により遠く離れ、部分反射鏡３の発散角の変化に起因するレーザ光５のビーム径が変化して（本実施の形態では、部分反射鏡３にセレン化亜鉛を用いているので、ビーム径は小さくなる）曲率可変鏡６ａに到達した場合には、曲率調整のみでは発散角の影響を相殺することができない。
【００７５】
レーザ光路中での部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの距離が大きく離れた場合だけでなく、部分反射鏡３での発散角の影響が非常に大きい場合にも同様の問題が生じ、曲率可変鏡６ａにレーザ光５のビーム径が小さくなって到達した場合には、曲率可変鏡６ａの曲率調整だけでは発散角の影響を相殺することができない。
【００７６】
図１２を用いて本実施の形態での部分反射鏡３等での発散角の影響を相殺し、レーザ光５の焦点位置、ビーム径を一定とするための調整方法を説明する。図１２は、この発明の実施の形態４におけるレーザ光路長とビーム径の関係を示す図である。図において、実線はレーザ照射時間が短く、レーザ加工装置中の透明部材に熱レンズの影響が生じない状態でのビーム径の変化を示しており、破線は各透明部材に熱レンズの影響が生じた後のビーム径の変化を示している。
【００７７】
本実施の形態においては、部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａがレーザ光路中で遠く離れているので、曲率可変鏡６ａに到達した段階ではレーザ光５のビーム径は大きく異なっている。部分反射鏡３に備えたサーモパイル型温度差センサ１１ａの測定結果に基づいて曲率可変鏡６ａの曲率を調整し、ウインドウ２８上でビーム径を熱レンズの影響がない段階での大きさと一致させることは可能である。しかし、曲率可変鏡６ａによりウインドウ２８上でビーム径を一致させたとしても、発散角の影響を相殺した状態でのビーム径の一致とは異なり、レーザ光の光路が先に進むとビーム径に差を生じてしまう。
【００７８】
そこで、ウインドウ２８に生じる熱レンズ効果の影響による発散角を、ウインドウ２８の近傍の曲率可変鏡６ｂで相殺する際に、上記のレーザ光の光路が進んだ時のビーム径の変化を見込んで曲率可変鏡６ｂの曲率調整量を求めることが必要であり、レーザ光の光路の前半の曲率可変鏡６ａで調整した曲率調整量を考慮し、光路の後半の曲率可変鏡６ｂでの曲率調整量を曲率演算器１２ｄで演算し、曲率調整器１３ｂにより曲率可変鏡６ｂの曲率調整を行う。
【００７９】
このように、曲率可変鏡６ａ，６ｂでの曲率調整量を求め、曲率調整を行うことにより、透明部材の熱レンズ効果に起因したビーム径の変化を抑制することができるのみではなく、焦点位置の変化も抑制することができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態のレーザ加工装置では、レーザ発振器１の部分反射鏡３表面及び、ウインドウ２８表面の測定点の温度差を、サーモパイル型温度差センサ１１ａ、１１ｃにより正確に求めることができるため、温度分布を詳細に求めることができ、併せて、部分反射鏡３と曲率可変鏡６ａの距離が離れていたり、部分反射鏡３での熱レンズ効果の影響が大きすぎ、発散角を１つの曲率可変鏡６ａでは完全には相殺できない場合であっても、装置内の複数の曲率可変鏡６ａ，６ｂを同時に調整することで、レーザ加工条件の変動のない良好なレーザ加工装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  レーザ発振器、２  反射鏡、３  部分反射鏡、４  ホルダ、５  レーザ光、６ａ  曲率可変鏡、６ｂ  曲率可変鏡、７ａ  平面反射鏡、７ｂ  平面反射鏡、７ｃ  平面反射鏡、８  加工レンズ、９  ホルダ、１０  被加工物、１１ａ  サーモパイル型温度差センサ、１１ｂ  サーモパイル型温度差センサ、１１ｃ  サーモパイル型温度差センサ、１２ａ  曲率演算器、１２ｂ  曲率演算器、１２ｃ  曲率演算器、１２ｄ  曲率演算器、１３ａ  曲率調整器、１３ｂ  曲率調整器、１４ａ  レンズ位置演算器、１４ｂ  レンズ位置演算器、１５  レンズ位置調整器、１６  レンズ位置移動器、１７  ポリイミドフィルム、１８  検出用端子、１９  検出用端子、２０  金属配線、２１  金属配線、２２  温接点、２３  冷接点、２４  冷却水路、２５  冷却水路、２６  遮光板、２７  放物面鏡、２８  ウインドウ、２９  加工ヘッド室。
【図１】
0005845970.tif 000003
【図２】
0005845970.tif 000004
【図３】
0005845970.tif 000005
【図４】
0005845970.tif 000006
【図５】
0005845970.tif 000007
【図６】
0005845970.tif 000008
【図７】
0005845970.tif 000009
【図８】
0005845970.tif 000010
【図９】
0005845970.tif 000011
【図１０】
0005845970.tif 000012
【図１１】
0005845970.tif 000013
【図１２】
0005845970.tif 000014