(57)【要約】【課題】内部に空洞部分を有する加工物を簡易に作成することを可能とする加工方法を提供する。【解決手段】素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工方法であって、素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、前記空洞部分を形成する加工方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工方法であって、
素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、前記空洞部分を形成する加工方法。
【請求項２】
前記加工領域は、前記素材を所定の厚みで所定方向にスライスして得られる複数のスライス断面それぞれにおいて抽出された領域であり、
前記レーザーの照射は、前記スライス断面毎に行われることを特徴とする請求項１記載の加工方法。
【請求項３】
一の前記スライス断面は、複数に分割された分割断面からなり、
前記レーザーの照射は、前記分割断面の加工領域毎に行われることを特徴とする請求項２記載の加工方法。
【請求項４】
前記レーザーの照射は、前記加工領域毎に一括で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の加工方法。
【請求項５】
素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工システムであって、
レーザーを照射する照射部と、
前記素材を保持する保持部と、
前記照射部及び前記保持部を相対的に移動させる駆動機構と、
素材内部の加工領域に前記レーザーを照射してアブレーション加工を行い、前記空洞部分を形成するよう前記照射部及び前記駆動機構を制御する制御部と、
を有する加工システム。
【請求項６】
前記加工領域は、前記素材を所定の厚みで所定方向にスライスして得られる複数のスライス断面それぞれにおいて抽出された領域であり、
前記制御部は、前記スライス断面毎に前記レーザーを照射するよう前記照射部を制御することを特徴とする請求項５記載の加工システム。
【請求項７】
前記レーザーの照射パターンを調整する調整部を有し、
前記制御部は、前記加工領域毎に一括で前記レーザーが照射されるよう前記調整部を制御することを特徴とする請求項６記載の加工システム。
【請求項８】
素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工システムで実行されるプログラムであって、
前記加工システムに対し、
素材内部の加工領域にレーザーを照射させてアブレーション加工を行い、前記空洞部分を形成させる加工プログラム。
【請求項９】
素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、空洞部分が形成された加工物を作成する際に用いられる加工データのデータ構造であって、
前記素材の形状データを所定の厚みで所定方向にスライスして得られる複数のスライス断面データと、
前記複数のスライス断面データそれぞれにおいて抽出された、前記加工領域に相当する加工領域データと、
を有するデータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工方法、当該加工方法を実行する加工システム、当該加工方法を実行させる加工プログラム、及び当該加工方法で使用される加工データのデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流体デバイスは、バイオ・生化学分野や化学工学において広く利用されている。マイクロ流体デバイスは、微細加工により形成された流路や反応容器を備える。
【０００３】
マイクロ流体デバイスの流路を作成する場合、素材（樹脂材料、ガラス材料等）の表面にレーザー照射やエッチング処理（微細加工の一例）を行って溝を形成し、その上から別の素材を貼り合わせることが一般的である。
【０００４】
一方、特許文献１には、ガラス基板内にレーザーを直接照射してエッチング耐性を低下させた後、レーザーを照射した箇所に対してエッチング処理を施すことにより、内部に流路を形成するというマイクロ流体デバイスの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４８５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のマイクロ流体デバイスの製造方法は、素材に溝を形成した後に別の素材を貼り合わせたり、レーザーを照射した後にエッチング処理を行う等、複数の異なる処理が必要となり、煩雑である。
【０００７】
これは、複数の流路を多層構造で形成したり、流路の形状を複雑化するといった、マイクロ流体デバイスの多チャンネル化や大規模化の要請に伴ってより深刻な問題となる。
【０００８】
また、マイクロ流体デバイスに限らず、内部に所定形状の空洞部分を有する加工物を簡易に作成することは困難であった。なお、ガラスにレーザーを直接照射することでガラス内部に図形等を彫刻する手法（所謂、３Ｄレーザー彫刻）は存在する。しかし、この手法は、ガラス内部に微小なキズを形成するものであり、マイクロ流体デバイスにおける流路のような空洞部分を形成することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、内部に空洞部分を有する加工物を簡易に作成することを可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための一の発明は、素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する加工方法であって、素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、前記空洞部分を形成する加工方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内部に空洞部分を有する加工物を簡易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る加工システムの構成を示す模式図である。
【図２】実施形態に係る加工データの作成方法を示すフローチャートである。
【図３Ａ】実施形態に係る加工物を模式的に示した図である。
【図３Ｂ】実施形態に係る加工物の形状データを模式的に示した図である。
【図３Ｃ】実施形態に係るスライス断面データを模式的に示した図である。
【図３Ｄ】実施形態に係る分割断面データを模式的に示した図である。
【図４】実施形態に係る加工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＝＝実施形態の概要＝＝
本実施形態に係る加工方法は、レーザーを照射して素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する。レーザーを用いることにより、素材に対して非接触での加工が可能となる。
【００１４】
素材はレーザーを透過する材料（光透過性材料）を用いる。具体的には、ガラス材料や光透過性の高い樹脂材料（たとえば、アクリル樹脂）を用いる。素材の光透過率は１００％である必要はなく、素材内部の加工領域（後述）までレーザーが届く程度の値であればよい。
【００１５】
レーザーは超短パルスレーザーを用いる。超短パルスレーザーは、一のパルス幅が数ピコ秒〜数フェムト秒のレーザーである。超短パルスレーザーを素材内部の加工領域に短時間照射することにより、アブレーション加工（非熱加工）を行うことができる。アブレーション加工は、レーザーの照射により素材を溶融させる方法である。溶融した素材は、瞬時に蒸発、飛散し除去されるため、レーザーが照射された位置には空洞が形成される。アブレーション加工は、一般的なレーザー加工（熱加工）と比べ、熱による加工部分の損傷が少ない。なお、アブレーション加工は、熱加工や３Ｄレーザー彫刻のような素材に微小なキズ（クラック）を形成する手法とは技術的に区別される。
【００１６】
素材内部に対するレーザーの照射は、予め作成された加工データ（後述）に基づいて行われる。また、本実施形態に係る加工方法は、たとえば、図１に示すような加工システム１００により実施される。加工システム１００は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００で作成された加工プログラムを実行することにより素材の加工を行う。以下、「加工データ」、「加工システム」、「加工システムによる加工（加工方法）」について詳述する。
【００１７】
＝＝加工データ＝＝
加工データは、素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、空洞部分が形成された加工物を作成する際に加工システム１００で用いられるデータである。加工データは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００で作成される。
【００１８】
本実施形態に係る加工データは、少なくともスライス断面データ及び加工領域データを含む。
【００１９】
スライス断面データは、素材の形状データを所定の厚みで所定方向にスライスして得られるデータである。スライス断面データは、一の形状データから複数（少なくとも２以上）得られる。スライスの厚みやスライスする方向は、特に限定されるものではなく、たとえば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００毎に予め所定の条件（厚み、方向）が決定されていてもよい。或いは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、加工物の形状、内部に形成される空洞部分の形状、加工データを使用する加工システム１００の性能（たとえばレーザーの強度、調整部２０（後述）の種類）等に基づいて、適当な条件を設定してもよい。また、加工物の元となる素材の種類やレーザーの種類等によって予め設定されている条件（厚み、方向）の中から、作業者が都度、適当な条件を選択することでもよい。なお、スライスの厚み及びスライスの方向は、レーザーの照射回数が極力少なくなるよう（各スライス断面における加工領域が極力最大となるよう）に設定されることが好ましい。レーザーの照射回数を少なくすることにより、加工時間を短縮することができる。
【００２０】
加工領域データは、複数のスライス断面データそれぞれにおいて抽出されたデータである。加工領域データは、素材内部においてレーザーを照射する領域（以下、「加工領域」）を特定するためのデータ（加工領域に相当するデータ）である。なお、加工領域データは、スライス断面データの数に応じて複数抽出されるが、加工領域の形状、スライスの厚み、スライスの方向等によっては、加工領域データが存在しないスライス断面データも存在する可能性がある。
【００２１】
更に、一のスライス断面データは、複数に分割された分割断面データとして得られてもよい。この場合、加工領域データは、分割された分割断面データ毎に抽出される。一のスライス断面データをいくつの分割断面データに分割するかは、特に限定されない。たとえば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００毎に予め決まった所定数で分割してもよい。或いは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００が、加工物の形状や内部に形成される空洞部分の形状等に基づいて、適当な数を設定してもよい。また、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００を介し、作業者が都度、任意の数を設定することでもよい。
【００２２】
加工データは、照射パターンデータを含んでいてもよい。照射パターンデータは、加工領域に対するレーザーの照射方法を決定するためのデータである（照射パターンの具体例は後述）。照射パターンデータは、ある加工データに対して一のデータが設定されていてもよいし、スライス断面データ毎や加工領域データ毎、或いは分割断面データ毎に異なる照射パターンデータが設定されていてもよい。また、加工領域内で複数の照射パターンが設定されていてもよい。
【００２３】
加工データは、照射パターン以外のレーザーの出力に関する情報（レーザーの照射時間、強度等）や加工精度に関する情報、加工後の壁面処理に関する情報（仕上げ処理。鏡面加工や表面改質）を含んでいてもよい。
【００２４】
＝＝加工データの作成方法＝＝
図２〜図３Ｄを参照して、本実施形態に係る加工データの作成方法について説明する。図２は加工データの作成方法を示すフローチャートである。ここでは、二股の流路部分Ｆ（「空洞部分」の一例）を有するマイクロ流体デバイスＤ（「加工物」の一例。図３Ａ参照）を加工するための加工データを作成する例について述べる。図２〜図３Ｄにおいて、マイクロ流体デバイスＤ（または三次元形状データｄ）の長手方向をＸ方向とし、短手方向をＹ方向とし、縦方向をＺ方向とする。
【００２５】
なお、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、マイクロ流体デバイスＤの元となる素材の形状データ、及び流路部分Ｆの形状を規定するデータ（流路のＸＹＺ方向における座標値、形状、直径等）を予め有している。これらのデータは、たとえば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００で作成されてもよいし、他のコンピューターで作成されたデータをＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００に転送することでもよい。
【００２６】
まず、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、素材の形状データ、及び流路部分Ｆの形状を規定するデータに基づいて、マイクロ流体デバイスＤの三次元形状データｄ（三次元ＣＡＤモデル。たとえば、ＳＴＬデータやソリッドデータ）を作成する（三次元形状データの作成。Ｓ１０）。三次元形状データｄは、流路部分Ｆに相当する加工領域データｆを含んでいる。
【００２７】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、Ｓ１０で作成した三次元形状データｄを所定の厚みで所定方向にスライスした複数のスライス断面データを作成する（スライス断面データの作成。Ｓ１１）。たとえば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、Ｓ１０で作成した三次元形状データｄを解析し、流路部分Ｆ（レーザーによる加工領域）を特定する。次に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、流路部分Ｆの形状（加工領域の形状）に基づいて、スライスの厚み及びスライスの方向を設定する。最後に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、設定された厚み及び方向に基づいて三次元形状データｄをスライスすることにより、複数のスライス断面データを得ることができる。図３Ｂは、マイクロ流体デバイスＤの三次元形状データｄに対して複数のスライス断面データＳｄ１〜スライス断面データＳｄ７が形成された状態を示している。これらのスライス断面データは、マイクロ流体デバイスＤをＸＹ平面でスライスしたスライス断面に対応する。
【００２８】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、Ｓ１１で作成されたスライス断面データそれぞれを複数の分割断面データに分割する（スライス断面データを分割。Ｓ１２）。たとえば、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、図３Ｂに示したスライス断面データＳｄ４を予め設定された数（たとえば８個）の分割断面データＣ１〜分割断面データＣ８に分割する（図３Ｃ参照）。
【００２９】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、複数のスライス断面データそれぞれにおいて、加工領域データを抽出する（加工領域データの抽出。Ｓ１３）。Ｓ１２のように、一のスライス断面データを複数の分割断面に分割した場合、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、分割断面データ毎に加工領域を抽出する。たとえば、図３Ｃの例において、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、流路部分Ｆの形状データに基づいて、スライス断面データＳｄ４に含まれる分割断面データＣ３について、加工領域データｆ１を抽出する（図３Ｄ参照）。
【００３０】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、Ｓ１３で設定した加工領域データに対応する加工領域に照射するレーザーの照射パターンを設定する（照射パターンの設定。Ｓ１４）。
【００３１】
上述の処理を行うことにより、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、Ｓ１１で作成された複数のスライス断面データ（Ｓ１２で分割された分割断面データ）、Ｓ１３で抽出された加工領域データ、及びＳ１４で設定された照射パターンを示す照射パターンデータを含む加工データを作成することができる（加工データの完成。ステップ１５）。
【００３２】
ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００は、作成した加工データを加工システム１００に出力する。加工システム１００は、加工データに基づき、加工領域にレーザーを照射することにより素材内部の加工を行う。なお、出力されるデータの形式は、加工システム１００で使用できるものであれば特に限定されない。
【００３３】
なお、Ｓ１２の処理は、加工物の内部に形成される空洞部分の形状が複雑でない場合等には必須の処理ではない。また、加工システム１００によって、搭載するレーザーの性能や調整部２０の構成が決まっている。従って、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００側で照射パターンを設定したとしてもそれを実行できない場合もありうる。そこで、加工データに照射パターンを含めず、加工時に加工システム１００側で照射パターンを設定することでもよい。すなわち、Ｓ１４の処理についても必須ではない。更に、Ｓ１２やＳ１４の処理は、加工領域データの抽出（Ｓ１３）の後に行ってもよい。
【００３４】
＝＝加工システム＝＝
図１は、加工システム１００を模式的に示した図である。加工システム１００は、レーザーを用いて素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する。加工システム１００は、加工装置１及びコンピューター２を有する。但し、コンピューター２の果たす機能を加工装置１で実現することによって、加工システム１００が加工装置１単体で構成されてもよい。
【００３５】
本実施形態に係る加工装置１は、５軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ回転軸（Ｘ軸回りの回転軸）、Ｂ回転軸（Ｙ軸回りの回転軸））の駆動軸を有する。加工装置１は、加工データに基づいて素材Ｍにレーザーを照射することにより素材Ｍ（素材Ｍの内部）をアブレーション加工する。加工装置１は、照射部１０、調整部２０、保持部３０、及び駆動機構４０を含む。
【００３６】
照射部１０は、素材Ｍに対してレーザーを照射する。照射部１０は、レーザーの発振器１０ａ、及び発振器１０ａからのレーザー光を素材Ｍに集光させるためのレンズ群１０ｂ等を含む。レーザーの発振器１０ａは、加工装置１の外部に設けられていてもよい。
【００３７】
調整部２０は、レーザーの照射パターンを調整する。調整部２０は、たとえば、ガルバノミラー、フレネルレンズ、回折光学素子（ＤＯＥ）、フラグメンテーション加工用のビーム整形手段、空間光位相変調器（ＬＣＯＳ−ＳＬＭ）等の部材である。調整部２０は、照射部１０内において、たとえば、発振器１０ａとレンズ群１０ｂとの間に配置される。ある加工装置において使用できる照射パターンは、各装置が備える調整部２０の構成により決定される。
【００３８】
ここで、照射パターンの具体例について説明する。
【００３９】
たとえば、スライス断面毎（当該スライス断面に含まれる加工領域毎）に一括でレーザーを照射するパターンは、調整部２０として空間光位相変調器を用いることにより実現できる。空間光位相変調器は、液晶の配向を調整することにより、発信器１０ａからのレーザーを任意の形状に成形することができる。たとえば、空間光位相変調器は、ビーム状のレーザーを平面に成形し且つ所定の厚みを持たせることで、薄板状のレーザー（３次元形状のレーザー）を照射することを可能とする。このような空間光位相変調器を用いることにより、たとえば、図３Ｄに示した加工領域データｆ１に対応する加工領域に対して一回の照射でアブレーション加工を実施できる。すなわち、空間光位相変調器を利用することにより広範囲の加工領域を一括で加工できるため、加工時間を短縮することができる。また、空間光位相変調器は、加工領域の形状が複雑な場合（たとえば、加工領域の境界面が波状）であっても、液晶の配向を調整することによって、レーザーのビーム形状を様々な形（点状、線状等）に変形することができる。なお、上記照射パターンを実現できる構成であれば、調整部２０は空間光位相変調器でなくてもよい。たとえば、レーザーを平面状にするためには、調整部２０としてＭＥＭＳミラーを使用できる。
【００４０】
また、照射パターンとして、加工領域に対してレーザーを所定方向に走査しながら照射するパターンも可能である。
【００４１】
これは、調整部２０として、ガルバノミラーを用いることにより実現できる。２軸構成のガルバノミラーは２つのミラーを有し、各ミラーを別々に駆動させることにより、発信器１０ａからのレーザーをＸＹ平面で走査することができる。ガルバノミラーは、高速で走査することが可能であるため、加工時間を短縮することができる。
【００４２】
或いは、フレネルレンズや回折光学素子といった光学系は、レーザーをその光軸に平行または垂直な方向に複数の焦点（多焦点）を持つように調整することができる。これらの光学系を調整部２０として使用することにより、一回の照射で加工領域の幅方向（図３ＤのＸＹ方向）または厚さ方向（図３ＤのＺ方向）の所定領域に対して加工が可能となる。更に、ガルバノミラーとフレネルレンズまたは回折格子とを組み合わせることにより、より広範囲でレーザーを走査することも可能である。
【００４３】
保持部３０は素材Ｍを保持する。素材Ｍを保持する方法は、保持された素材Ｍを５軸に沿って移動・回転させることができれば、特に限定されるものではない。
【００４４】
駆動機構４０は、照射部１０（調整部２０）及び保持部３０を相対的に移動させる。駆動機構４０は駆動用のサーボモータ等を含む。
【００４５】
コンピューター２は、加工装置１が備える各種構成の動作を制御する。具体的に、コンピューター２は、加工データに基づき、素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、空洞部分を形成するよう照射部１０及び駆動機構４０を制御する。また、コンピューター２は、加工領域毎に所定の照射パターンでレーザーが照射されるよう、調整部２０を制御する。
【００４６】
たとえば、コンピューター２は、加工領域にレーザーの焦点が位置するよう、駆動機構４０を制御して照射部１０と保持部３０（保持部３０に保持される素材Ｍ）との相対的な位置関係を調整する。そして、コンピューター２は、照射部１０を制御し、加工領域毎にレーザーを照射する。
【００４７】
更に、コンピューター２は、照射部１０を制御し、レーザーの強度や照射時間等の調整を行ってもよい。レーザーの強度や照射時間は、照射されるレーザーの出力（エネルギー）に影響を与えるものである。これらの値は、上述の通り加工データに予め組み込まれていてもよいし、加工装置１側で設定することでもよい。また、これらの値を決定する際には、加工対象となる素材の種類や特性を加味してもよい。コンピューター２は、「制御部」の一例である。
【００４８】
なお、後述の加工方法を実施することが可能であれば、加工システム１００は５軸である必要はない。たとえば、照射部１０をＺ方向に駆動させる駆動軸、保持部３０をＸ方向及びＹ方向に駆動させる駆動軸の３軸の加工装置を用いることも可能である。また、内部に空洞部分を有する加工物を加工するためであれば、調整部２０は必須の構成ではない。調整部２０がない場合、照射部１０から照射されるレーザーは単焦点となるため、加工領域に対して点として照射される。このように加工領域の加工を点（点群）で行う場合、調整部２０を有する場合に比べ加工時間を要するが、より細かい加工が可能となる。或いは、調整部２０を備える加工システム１００において、調整部２０を介してレーザーを照射することで加工領域を粗く加工した後、調整部２０を介さずにレーザーを照射することで仕上げ加工を行うことも可能である。
【００４９】
＝＝加工システムによる加工＝＝
本実施形態に係る加工方法は、素材を加工することにより、内部に空洞部分を有する加工物を作成する方法であって、素材内部の加工領域にレーザーを照射してアブレーション加工を行い、空洞部分を形成する。以下、図４を参照して、本実施形態に係る加工方法の具体例について説明する。
【００５０】
ここでは、当該加工方法が加工システム１００によって実行される例について述べる。加工方法は、専用の加工プログラムとして、加工システム１００に予めインストールされている。この例では、加工物として、マイクロ流体デバイスＤを作成する。マイクロ流体デバイスＤの加工データはＣＡＤ／ＣＡＭシステム２００により予め作成されている。
【００５１】
まず、使用する素材Ｍを選択し、加工装置１の保持部３０にセットする（素材のセット。Ｓ２０）。素材Ｍは、加工データを作成する際に使用した形状データ（外形）に対応する形状であることが好ましい。但し、素材Ｍは、少なくともマイクロ流体デバイスＤを包含する形状であればよい。
【００５２】
コンピューター２は、マイクロ流体デバイスＤの加工データに基づいて、加工装置１に素材Ｍの加工を実行させる。
【００５３】
具体的には、コンピューター２は、加工データに含まれるスライス断面データに基づいて、レーザーを照射するスライス断面を決定する（スライス断面の決定。Ｓ２１）。スライス断面は、素材を所定の厚みで所定方向にスライスして得られる。
【００５４】
次にコンピューター２は、加工データに含まれる加工領域データに基づいて、Ｓ２１で決定されたスライス断面における加工領域に対してレーザーの照射を行うよう加工装置１を制御する（加工領域へレーザーを照射。Ｓ２２）。加工領域は、複数のスライス断面それぞれにおいて抽出された領域である。
【００５５】
コンピューター２は、レーザーの焦点位置が加工領域に合うよう調整を行う。具体的には、コンピューター２は、照射部１０及び駆動機構４０の相対的な位置を調整したり、照射部１０に含まれるレンズ群の向きや角度、調整部２０の状態等を調整する。なお、焦点位置等の調整は、素材の屈折率を考慮して行われることが好ましい。レーザーの焦点位置と加工領域とを一致させた後、コンピューター２は、加工領域に対して所定の照射パターンでレーザーを照射させる。
【００５６】
コンピューター２は、レーザーを照射するスライス断面を順次決定し、各スライス断面における加工領域に対してレーザーの照射を行う。すなわち、レーザーの照射は、スライス断面毎に行われる。
【００５７】
全てのスライス断面について加工領域へのレーザー照射を行うことにより（Ｓ２３でＹの場合）、内部に空洞部分Ｆが形成されたマイクロ流体デバイスＤが得られる（加工物の完成。Ｓ２４）。すなわち、素材内部において、加工領域は空洞部分Ｆに対応している。
【００５８】
なお、加工データ中に複数のスライス断面データがある場合（図３Ｂ参照）に、どのスライス断面（或いは、どの加工領域）からレーザーを照射するかは任意に設定することができる。たとえば、上側のスライス断面データＳｄ１に対応するスライス断面から順番にレーザーを照射することでもよいし、ランダム（たとえば、スライス断面データＳｄ３に対応するスライス断面、スライス断面データＳｄ１に対応するスライス断面・・・）にレーザーを照射することでもよい。
【００５９】
或いは、図３Ｃに示したように、一のスライス断面データが複数の分割断面データからなる場合（一のスライス断面が複数に分割された分割断面からなる場合）、コンピューター２は、各分割断面において抽出された加工領域に対して順次レーザーを照射させた後（一のスライス断面における全ての加工領域に対してレーザーを照射させた後）、別のスライス断面データにおいて抽出された加工領域データに対応する加工領域（先にレーザーを照射したスライス断面とは異なるスライス断面における加工領域）に対してレーザーを照射させることができる。一方、コンピューター２は、各分割断面において抽出された加工領域の一部に対してレーザーを照射させた後（一のスライス断面における一部の加工領域に対してのみレーザーを照射させた後）、別のスライス断面データにおいて抽出された加工領域に対してレーザーを照射させることも可能である。
【００６０】
このように、本実施形態に係る加工方法によれば、素材内部の加工領域に直接レーザーを照射することにより、加工領域のアブレーション加工を行って空洞部分を形成することができる。従って、素材を加工した後に別の素材を貼り合わせたり、エッチング処理等を行う必要がなく、加工物を簡易に作成することができる。
【００６１】
また、スライス断面毎に抽出された加工領域に対してスライス断面毎にレーザーを照射することにより、細かい加工が可能となる。従って、空洞部分の形状が複雑な場合等であっても加工物を簡易に作成することができる。
【００６２】
また、一のスライス断面を更に細分化し（分割断面を作成し）、分割断面毎にレーザーを照射することにより、より細かい加工が可能となる。従って、空洞部分の形状が複雑な場合等であっても加工物をより簡易に作成することができる。
【００６３】
また、空間光位相変調器等を用いて、加工領域毎に一括でレーザーの照射を行うことにより、一回のレーザー照射で広範囲の加工が可能となる。従って、加工物を短時間で作成することができる。
【００６４】
更に、本実施形態に係る加工システムによれば、照射部と駆動機構とを相対的に移動させながら素材内部の加工領域にレーザーの照射を行うことができる。従って、素材を加工した後に別の素材を貼り合わせたり、エッチング処理等を行う必要がなく、加工物を簡易に作成することができる。
【００６５】
また、加工システムのコンピューター２が、スライス断面毎にレーザーを照射するよう照射部１０を制御することにより、細かい加工が可能となる。従って、空洞部分の形状が複雑な場合等であっても加工物を簡易に作成することができる。
【００６６】
また、コンピューター２が、加工領域毎に一括でレーザーが照射されるよう調整部２０を制御することにより、一回のレーザー照射で広範囲の加工が可能となる。従って、加工物を短時間で作成することができる。
【００６７】
更に、本実施形態に係る加工プログラムを加工システムで実行することにより、素材内部の加工領域にレーザーを照射させてアブレーション加工を行い、空洞部分を形成することが可能となる。従って、素材を加工した後に別の素材を貼り合わせたり、エッチング処理等を行う必要がなく、加工物を簡易に作成することができる。
【００６８】
更に、本実施形態に係る加工データは、素材の形状データを所定の厚みで所定方向にスライスして得られる複数のスライス断面データと、複数のスライス断面データそれぞれにおいて抽出された、加工領域に相当する加工領域データとを有する。このような加工データを用いて素材を加工することにより、素材内部に空洞部分を有する加工物を簡易に作成することができる。
【００６９】
＝その他＝
なお、上記実施形態では、スライス断面毎の加工領域を加工する例について述べたが、スライス断面毎に加工することは必ずしも必要ない。たとえば、内部の空洞部分がマイクロ流体デバイスＤの流路部分Ｆのように複雑な形状でない場合、スライス断面に分割することなく、加工領域データに基づき、素材内部の加工領域に対してレーザーを照射することで直接、空洞部分を形成することができる。
【００７０】
上記加工方法で作成できる加工物は、マイクロ流体デバイスに限らない。上記加工方法は、内部に空洞部分を有する加工物を作成する場合に広く利用することができる。
【００７１】
上記実施形態の加工方法を実施する加工プログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium with an executable program thereon）を用いて、コンピュータにプログラムを供給することも可能である。なお、非一時的なコンピュータの可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）等がある。
【００７２】
上記実施形態は、発明の例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１  加工装置
２  コンピューター
１０  照射部
２０  調整部
３０  保持部
４０  駆動機構
１００  加工システム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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