(57)【要約】【課題】シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供すること。【解決手段】基準加工情報取得部１１１は加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する。加工特性情報取得部１１２は各ガルバノミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する。新加工条件生成部１１３は照射位置算出部１１５が算出した照射位置座標を新たな加工条件として生成する。模擬形状パターン作成部１１７は新加工条件生成部１１３が生成した照射位置座標間を線にて接続し、模擬形状パターンを作成する。表示制御部１１８は模擬形状パターン作成部１１７が作成した模擬形状パターンを表示部に表示させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光出射部から出射された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、前記第１のミラーにより走査された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、
前記レーザ光出射部および前記レーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、
を備えており、
前記第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なるレーザ加工装置であって、
前記制御部は、
前記レーザ光により前記加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する基準加工情報取得部と、
前記第１および第２のミラーの前記応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する加工特性情報取得部と、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報と、前記加工特性情報取得部が取得した前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した新たな加工条件を生成する新加工条件生成部と、
前記新加工条件生成部が生成した前記新たな加工条件に対応する形状パターンを示す模擬形状パターンを作成する模擬形状パターン作成部と、
前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンを表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記新加工条件生成部は、前記応答特性を反映した相互に異なる複数の新たな加工条件を生成し、
前記模擬形状パターン作成部は、前記新加工条件生成部が生成した前記複数の新たな加工条件それぞれに対応する複数の模擬形状パターンを作成し、
前記表示制御部は、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記複数の模擬形状パターンを前記表示部に表示させ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】
前記制御部は、
前記基準形状パターンの前記加工対象物における向きがそれぞれ異なる複数の基準形状変更パターンを生成する基準形状変更パターン生成部と、
前記基準形状変更パターン生成部が生成した前記各基準形状変更パターンをそれぞれ加工するために必要な基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報を作成する変更基準加工情報作成部と、を備えており、
前記新加工条件生成部は、
前記変更基準加工情報作成部が作成した前記基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報と、前記加工特性情報取得部が取得した前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した前記基準形状変更パターン毎の変更加工条件を生成し、
前記模擬形状パターン作成部は、
前記新加工条件生成部が生成した前記基準形状変更パターン毎の変更加工条件に対応する複数の模擬形状パターンを作成し、
前記表示制御部は、
前記模擬形状パターン作成部が作成した前記複数の模擬形状パターンを表示部に表示させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記表示部に表示された前記複数の模擬形状パターンのいずれかを指定する指示を受付ける指示受付部を備えており、
前記指示受付部が受付けた前記指示により指定された模擬形状パターンを前記加工対象物に加工することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に対応する基準形状パターンと、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンとを重ねて前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に対応する基準形状パターンと、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンとの誤差が所定の閾値以上の場合は、前記模擬形状パターン作成部が作成した前記模擬形状パターンを前記表示部に表示させることを禁止することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記所定の閾値の入力を受付ける閾値受付部を備えたことを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記基準加工情報取得部が取得した前記基準加工情報に含まれる所定の加工情報に基づいて前記閾値を自動的に設定する閾値自動設定部を備えたことを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記基準加工情報は、
前記基準形状パターンを特定するための位置座標情報と、前記加工対象物に対する前記レーザ光の走査速度情報と、を含んでおり、
前記応答特性は、
前記動作指令によって動作する前記第１および第２のミラーの動作時間と、前記レーザ光の前記加工対象物における照射位置との関係を示す特性であり、
前記新加工条件生成部は、
前記基準加工情報取得部が取得した前記位置座標情報と前記走査速度情報とに基づいて、前記加工対象物に前記基準形状パターンを加工するために必要な前記第１および第２のミラーの基準動作時間を算出する基準動作時間算出部と、
前記基準動作時間算出部が算出した前記基準動作時間を補正し、その補正した動作時間に対応する前記照射位置を前記応答特性から算出する照射位置算出部と、を備えており、
前記照射位置算出部が算出した前記照射位置を前記新たな加工条件の１つとして生成し、
前記模擬形状パターン作成部は、
前記新加工条件生成部が生成した前記照射位置に基づいて前記模擬形状パターンを作成することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記基準動作時間の補正量を調整する補正量調整部を備えたことを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
少なくとも前記補正した動作時間が終了するまで前記レーザ光を出射しているよう前記レーザ光出射部を制御することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】
前記新加工条件生成部は、
前記レーザ光出射部が前記レーザ光の出射を開始する時間タイミングおよび出射を終了する時間タイミングの少なくとも一方を前記新たな加工条件の１つとして生成することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１３】
前記レーザ光の出射を開始する時間タイミングおよび出射を終了する時間タイミングの少なくとも一方を調整する時間タイミング調整部を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工装置。
【請求項１４】
レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光出射部から出射された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、前記第１のミラーにより走査された前記レーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、
前記レーザ光出射部および前記レーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、を備えており、前記第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なるレーザ加工装置による前記加工対象物のレーザ加工方法であって、
前記レーザ光により前記加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工情報を取得し、
前記第１および第２のミラーの前記応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得し、
前記取得した前記基準加工情報と前記加工特性情報とに基づいて、前記応答特性を反映した新たな加工条件を生成し、
前記生成した前記新たな加工条件に対応する模擬形状パターンを作成し、
前記作成した前記模擬形状パターンを表示部に表示させる
ことを特徴とするレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を加工対象物上に走査して加工するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、先の出願において、加工対象物に加工する形状パターン（印字パターン）をシミュレーションすることができるレーザ加工装置を提案した（特許文献１）。このレーザ加工装置は、シミュレーションによって表示部に表示する形状パターンをレーザ光の走査速度を考慮して補正し、その補正した形状パターンを表示部に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５-１９６１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、前述したレーザ加工装置を提案した後、形状パターン（印字パターン）のシミュレーションの精度を高めるべく研究を続けた。そして、その研究の過程で、ガルバノＹ軸ミラーがガルバノＸ軸ミラーよりも大きく慣性モーメントが大きいため、動作指令に対する応答特性がガルバノＸ軸ミラーとガルバノＹ軸ミラーとで異なることが分かった（以下、ガルバノＸ軸ミラーおよびガルバノＹ軸ミラーの両方に共通の内容を説明する場合は、単にガルバノミラーという。）。特に、レーザ光の走査速度が速い場合は、各ガルバノミラー間の応答特性の差が顕著に表れるため、シミュレーションの精度が大きく低下する。そこで、本出願人は、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができると考えた。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができると考えた。
【０００５】
つまり、本発明は、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明のレーザ加工装置は、レーザ光を出射するレーザ光出射部を備えており、さらに、レーザ光出射部から出射されたレーザ光を反射させて走査する回動可能な第１のミラーと、第１のミラーにより走査されたレーザ光を反射させて走査する回動可能な第２のミラーと、を有し、レーザ光を加工対象物に走査するレーザ光走査部と、レーザ光出射部およびレーザ光走査部の各動作を制御する制御部と、を備える。また、第１および第２のミラーは、動作指令に対する応答特性がそれぞれ異なる。
そして、制御部は、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する基準加工情報取得部と、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する加工特性情報取得部と、基準加工情報取得部が取得した基準加工情報と、加工特性情報取得部が取得した加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した新たな加工条件を生成する新加工条件生成部と、新加工条件生成部が生成した新たな加工条件に対応する形状パターンを示す模擬形状パターンを作成する模擬形状パターン作成部と、模擬形状パターン作成部が作成した模擬形状パターンを表示部に表示させる表示制御部と、を備える。
本発明のレーザ加工装置は、以上を特徴とする。
【０００７】
基準加工情報取得部は、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得し、加工特性情報取得部は、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する。新加工条件生成部は、基準加工情報取得部が取得した基準加工情報と、加工特性情報取得部が取得した加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した新たな加工条件を生成する。つまり、新加工条件生成部は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映した新たな加工条件を生成する。
模擬形状パターン作成部は、新加工条件生成部が生成した新たな加工条件に対応する形状パターンを示す模擬形状パターンを作成し、表示制御部は、模擬形状パターン作成部が作成した模擬形状パターンを表示部に表示させる。つまり、表示制御部は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映した模擬形状パターンを表示部に表示する。
したがって、上述した特徴を有する本発明のレーザ加工装置を実施すれば、模擬形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。
【０００８】
また、前述した目的を達成するため、本発明のレーザ加工方法は、上述した特徴を有するレーザ加工装置による加工対象物のレーザ加工方法であって、レーザ光により加工対象物に基準形状パターンを加工するために必要な基準加工情報を取得し、第１および第２のミラーの応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得し、取得した基準加工情報と加工特性情報とに基づいて、応答特性を反映した新たな加工条件を生成し、生成した新たな加工条件に対応する模擬形状パターンを作成し、作成した模擬形状パターンを表示部に表示させる。
本発明のレーザ加工方法は、以上を特徴とする。
【０００９】
新たな加工条件は、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映している。また、表示部が表示する模擬形状パターンは、動作指令に対する第１および第２のミラーの応答特性を反映している。
したがって、上述した特徴を有する本発明のレーザ加工方法を実施すれば、模擬形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。また、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法を実施すれば、シミュレーションによって形状パターンを表示部に表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた形状パターンを表示することにより、シミュレーションの精度を高めることができるレーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示すレーザ加工装置に備えられたガルバノスキャナの外観を示す斜視図である。
【図３】図１に示すレーザ加工装置に備えられたパーソナルコンピュータおよびレーザコントローラの主な電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図４】図３に示すレーザコントローラに備えられた制御部の機能をブロックで示す説明図である。
【図５】動作指令に対するガルバノミラーの応答特性を示すグラフであり、（ａ）はガルバノＸ軸ミラーの応答特性を示すグラフ、（ｂ）はガルバノＹ軸ミラーの応答特性を示すグラフである。
【図６】駆動時間とガルバノミラーの移動量との関係を示すグラフである。
【図７】基準形状パターンおよび模擬形状パターンの説明図である。
【図８】模擬形状パターンの説明図であり、（ａ）はガルバノ加算時間と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｂ）は走査速度と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｃ）は走査速度および加算時間と模擬形状パターンとの関係を示す説明図、（ｄ）は角度と模擬形状パターンとの関係を示す説明図であり、（ｅ）はレーザオンタイミングと模擬形状パターンとの関係を示す説明図である。
【図９】動作指令、ガルバノＸ軸ミラー、ガルバノＹ軸ミラーおよびレーザパワーのタイミングチャートである。
【図１０】基準形状パターンを構成する線分の長さの算出方法を示す説明図であり、（ａ）は線分の始点および終点の座標の説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す線分ＳＴＬ１の長さの算出方法を示す説明図である。
【図１１】シミュレーション設定画面の説明図である。
【図１２】加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。
【図１３】シミュレーションモード１の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置のレーザコントローラに備えられた制御部の機能をブロックで示す説明図である。
【図１５】加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。
【図１６】本発明の第３実施形態において基準形状パターンおよび模擬形状パターンが重ねて表示された状態を示す説明図である。
【図１７】本発明の第４実施形態におけるシミュレーション設定画面の説明図である。
【図１８】本発明の第４実施形態におけるシミュレーションモード２の流れを示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第５実施形態におけるシミュレーションモード３の流れを示すフローチャートである。
【図２０】本発明の他の実施形態におけるシミュレーション結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〈第１実施形態〉
本発明の第１実施形態に係るレーザ加工装置について説明する。
［レーザ加工装置の構成］
本実施形態に係るレーザ加工装置の構成について図を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態のレーザ加工装置１は、レーザ光を加工対象物に走査するレーザヘッド２と、このレーザヘッド２を制御するレーザコントローラ５と、このレーザコントローラ５を制御するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという。）７とを備える。レーザコントローラ５は、ＰＣ７と双方向通信可能に電気的に接続されており、さらに、レーザヘッド２と電気的に接続されている。
【００１３】
レーザヘッド２は、ベース１１と、レーザ光Ｌを出射するレーザ発振器２１と、ビームエキスパンダ２２と、光シャッター部１３と、反射ミラー１７と、光センサ１８と、ガルバノスキャナ８０と、ｆθレンズ２０とを備えており、図示しないカバーにより覆われている。レーザ発振器２１は、ファイバコネクタと、集光レンズと、反射鏡と、レーザ媒質と、受動（パッシブ）Ｑスイッチと、出力カプラーと、ウィンドウとをケーシング内に備える。ファイバコネクタには、光ファイバＦが接続されており、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光が、光ファイバＦを介して入射される。集光レンズは、ファイバコネクタから入射された励起光を集光する。反射鏡は、集光レンズによって集光された励起光を透過させるとともに、レーザ媒質から出射されたレーザ光を高効率で反射する。レーザ媒質は、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光によって励起されてレーザ光を発振する。レーザ媒質としては、たとえば、レーザ活性イオンとしてネオジウム（Ｎｄ）が添加されたネオジウム添加ガドリニウムバナデイト（Ｎｄ：ＧｄＶＯ４）結晶、ネオジウム添加イットリウムバナデイト（Ｎｄ：ＹＶＯ４）結晶、ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）結晶などを用いることができる。
受動Ｑスイッチは、内部に蓄えられた光エネルギーが所定値を超えたときに透過率が８０〜９０％になるという性質を有する結晶である。したがって、受動Ｑスイッチは、レーザ媒質によって発振されたレーザ光をパルス状のパルスレーザとして発振するＱスイッチとして機能する。受動Ｑスイッチとしては、たとえば、クローム添加ＹＡＧ（Ｃｒ：ＹＡＧ）結晶やＣｒ：ＭｇＳｉＯ４結晶などを用いることができる。出力カプラーおよび反射鏡はレーザ共振器を構成する。出力カプラーは、たとえば、表面に誘電体層膜をコーティングした凹面鏡により構成された部分反射鏡である。ウィンドウは、合成石英などから形成されており、出力カプラーから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。したがって、レーザ発振器２１は、受動Ｑスイッチを介してパルスレーザを発振し、加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に加工を行うためのレーザ光Ｌとしてパルスレーザを出力する。レーザ発振器２１が、本発明のレーザ光出射部の一例である。
なお、レーザヘッド２の説明において、レーザ発振器２１からガルバノスキャナ８０に向けてレーザ光Ｌを出射する方向をレーザヘッド２の前方向とし、その反対方向を後方向とし、前後方向をＸ軸方向とする。また、レーザ発振器２１が取り付けられたベース１１の取付面に対して垂直方向をレーザヘッド２の上下方向とする。そして、レーザヘッド２の上下方向及び前後方向に直交する方向をレーザヘッド２の左右方向とし、Ｙ軸方向とする。
【００１４】
図２に示すように、ガルバノスキャナ８０は、ガルバノＸ軸ミラー８１と、ガルバノＹ軸ミラー８２と、第１ハウジング８７と、第２ハウジング８５と、第１ハウジング８７の内部に設けられたガルバノＸ軸モータ（図３において符号８８で示す）と、第２ハウジング８５の内部に設けられたガルバノＹ軸モータ（図３において符号８９で示す）と、第１ハウジング８７に設けられた第１エンコーダ部８３と、第２ハウジング８５に設けられた第２エンコーダ部８４と、第２ハウジング８５に設けられた放熱部８６とを備える。
ガルバノＸ軸ミラー８１は、ガルバノＸ軸モータ８８のモータ軸に回動可能に取付けられており、ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＹ軸モータ８９のモータ軸に回動可能に取付けられている。
【００１５】
ガルバノＸ軸ミラー８１は、ガルバノＸ軸モータ８８の駆動により、図中矢印Ｒ１にて示す方向に回動し、レーザ発振器２１（図１）から出射されたレーザ光ＬをガルバノＹ軸ミラー８２に向けて反射しつつＸ軸方向に走査する。ガルバノＸ軸ミラー８１の回動角度は第１エンコーダ部８３によって検出される。ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＹ軸モータ８９の駆動により、図中矢印Ｒ２にて示す方向に回動し、ガルバノＸ軸ミラー８１によって走査されたレーザ光Ｌを反射しつつＹ軸方向に走査する。ガルバノＹ軸ミラー８２の回動角度は第２エンコーダ部８４によって検出される。つまり、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２は、レーザ発振器２１から出射されたレーザ光Ｌを２次元走査する。図１に示すｆθレンズ２０は、ガルバノＹ軸ミラー８２によって走査されたレーザ光Ｌを下方に配置された加工対象物Ｗの加工面Ｗ１に集光する。このように、ガルバノスキャナ８０は、レーザ光Ｌを加工面Ｗ１にて２次元走査し、加工目的の形状パターンＯＢを加工面Ｗ１に加工する。ガルバノＸ軸ミラー８１が本発明の第１のミラーの一例であり、ガルバノＹ軸ミラー８２が本発明の第２のミラーの一例である。また、ガルバノスキャナ８０が本発明のレーザ光走査部の一例である。
【００１６】
ガルバノＹ軸ミラー８２は、ガルバノＸ軸ミラー８１によって走査されたレーザ光Ｌを反射する必要があるため、ミラー部分の面積が、ガルバノＸ軸ミラー８１のミラー部分の面積よりも大きい。このため、図示のように、ガルバノＹ軸ミラー８２はガルバノＸ軸ミラー８１よりもサイズが大きく、ガルバノＹ軸ミラー８２の慣性モーメントは、ガルバノＸ軸ミラー８１の慣性モーメントよりも大きい。この慣性モーメントの差により、ガルバノＸ軸モータの動作指令に対するガルバノＸ軸ミラー８１の応答特性と、ガルバノＹ軸モータの動作指令に対するガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性とが異なっている。具体的には、図５に示すように、ガルバノミラーが動作指令を受けて回動を開始してからｔ（ｋ）時間経過したときのガルバノミラーの移動量を比較すると、ガルバノＹ軸ミラー８２の移動量δｙｋは、ガルバノＸ軸ミラー８１の移動量δｘｋよりも少ない。換言すると、ガルバノＹ軸ミラー８２はガルバノＸ軸ミラー８１よりも応答性が悪い。つまり、応答速度が遅い。このため、レーザ光Ｌの走査軌跡が目標の軌跡とずれることがある。
このように、動作指令に対する応答特性がガルバノミラー間で異なるため、加工対象物Ｗに実際に加工される形状パターンをシミュレーションする際に、上記の応答特性を考慮しないと、シミュレーションの精度が低下する。
そこで、本実施形態のレーザ加工装置１は、シミュレーションを行う際にガルバノミラー間の応答特性の違いを反映させることにより、シミュレーションの精度を高めようとするものである。そのシミュレーションの精度を高めるための構成および手法については後述する。
【００１７】
［レーザコントローラ５の概略構成］
次に、レーザコントローラ５の概略構成について図１を参照しつつ説明する。
以下の説明では、レーザ加工装置１によって加工対象物Ｗに加工すべき目標の形状パターンを基準形状パターンと称し、実際に加工する前のシミュレーションにおいて基準形状パターンに基づいて作成する形状パターンを模擬形状パターンと称する。
レーザコントローラ５は、励起用半導体レーザ部４０と、レーザドライバ５１と、電源部５２と、冷却ユニット５３とを備える。電源部５２は、励起用半導体レーザ部４０を駆動する駆動電流をレーザドライバ５１を介して励起用半導体レーザ部４０に供給する。励起用半導体レーザ部４０は、光ファイバケーブルＦによってレーザ発振器２１に光学的に接続されている。励起用半導体レーザ部４０は、励起光を光ファイバケーブルＦ内に出射し、レーザ発振器２１には、励起用半導体レーザ部４０から出射された励起光が光ファイバケーブルＦを介して入射される。励起用半導体レーザ部４０には、たとえば、ＧａＡｓを用いたバー型半導体レーザを用いることができる。
冷却ユニット５３は、電源部５２および励起用半導体レーザ部４０を所定の温度範囲内に調整するためのユニットであり、たとえば、強制空冷方式により冷却することで、励起用半導体レーザ部４０の温度制御を行い、励起用半導体レーザ部４０の発振波長を微調整する。なお、冷却ユニット５３として、ペルチェ素子などを用いた電子冷却方式の冷却ユニット、または、水冷式の冷却ユニットなどを用いることもできる。
【００１８】
［レーザコントローラ５の電気的構成］
次に、レーザコントローラ５の主な電気的構成について図３を参照しつつ説明する。
レーザコントローラ５は、レーザコントローラ５の全体を制御する制御部６０を備えており、制御部６０には、ガルバノコントローラ５６と、レーザドライバ５１と、可視光レーザドライバ５８と、ポインタ光ドライバ５９と、光センサ１８とが電気的に接続されている。ガルバノコントローラ５６は、ガルバノドライバ５７と電気的に接続されており、ガルバノドライバ５７は、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９と電気的に接続されている。レーザドライバ５１は、励起用半導体レーザ部４０と電気的に接続されており、励起用半導体レーザ部４０はレーザ発振器２１と電気的に接続されている。可視光レーザドライバ５８は可視半導体レーザ２８と電気的に接続されており、ポインタ光ドライバ５９はポインタ光出射部３９と電気的に接続されている。
【００１９】
制御部６０には、ＣＰＵ６１と、ＲＡＭ６２と、ＲＯＭ６３と、時間を計測するタイマ６４とが備えられている。ＣＰＵ６１は、レーザコントローラ５およびレーザヘッド２を制御する。ＲＯＭ６３には、ＣＰＵ６１がレーザコントローラ５およびレーザヘッド２を制御するための各種の制御プログラムなどが読出し可能に記憶されている。ＲＡＭ６２は、ＲＯＭ６３から読出された各種の制御プログラムを一時的に格納するワークメモリの役割をする。また、ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１の演算結果や処理結果などを一時的に格納する。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３およびタイマ６４は、バス線（図示せず）により相互に電気的に接続されており、相互にデータのやり取りを行う。
【００２０】
ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に記憶されている各種の制御プログラムに基づいて各種の演算および制御を行う。ＰＣ７は、シミュレーションにおいて作成した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工するために必要な加工情報をＣＰＵ６１へ出力する。その加工情報は、ガルバノ駆動情報およびレーザ駆動情報などの情報である。ガルバノ駆動情報は、模擬形状パターンを構成する各線分毎の始点および終点のＸＹ座標、各ガルバノミラーの動作司令、各ガルバノミラーの駆動時間およびレーザ光Ｌの走査速度などの情報であり、レーザ駆動情報は、レーザパワー、レーザをオンするタイミング（以下、レーザオンタイミングという）およびレーザをオフするタイミング（以下、レーザオフタイミングという）などの情報である。ＣＰＵ６１は、入力したガルバノ駆動情報をガルバノコントローラ５６に出力し、レーザ駆動情報をレーザドライバ５１に出力する。
【００２１】
ガルバノコントローラ５６は、ＣＰＵ６１から入力したガルバノ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９の回動角度および回転速度などを算出し、その算出値をモータ駆動情報としてガルバノドライバ５７に出力する。ガルバノドライバ５７は、ガルバノコントローラ５６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８８およびガルバノＹ軸モータ８９を駆動制御してレーザ光Ｌを加工対象物Ｗ上に２次元走査する。レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザ駆動情報に基づいて励起用半導体レーザ部４０を駆動制御する。具体的には、レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザパワーに比例した電流値を有する駆動電流を発生する。そして、レーザドライバ５１は、ＣＰＵ６１から入力したレーザオンタイミングにて上記の駆動電流の出力を開始し、ＣＰＵ６１から入力したレーザオフタイミングにて上記の駆動電流の出力を停止する。これにより、励起用半導体レーザ部４０は、レーザパワーに対応する強度の励起光をレーザオンタイミングからレーザオフタイミングまでの間、光ファイバケーブルＦ（図１）内に出射する。
【００２２】
また、レーザヘッド２に設けられた光センサ１８は、レーザ光Ｌの発光強度を検出する。ポインタ光出射部３９は、ｆθレンズ２０によって収束されたレーザ光Ｌの焦点位置（合焦位置）に向かってポインタ光を出射する。また、ポインタ光ドライバ５９は、ポインタ光の出射制御を行う。可視光レーザドライバ５８は、可視半導体レーザ２８から出射される可視レーザ光の光量を制御する。可視半導体レーザ２８から出射された可視レーザ光は、レーザヘッド２に設けられたガイド光部（図示せず）に入射され、ガイド光部は、可視レーザ光を加工対象物Ｗ上に走査し、基準形状パターンまたは模擬形状パターンを描画することができる。
【００２３】
［ＰＣ７の電気的構成］
次に、ＰＣ７の主な電気的構成について図３を参照しつつ説明する。
ＰＣ７は、ＰＣ７の全体を制御する制御部１００と、マルチドライブ７６と、キーボード７ａと、マウス７ｂと、表示装置７ｃとを備える。マルチドライブ７６は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ(Blu-ray（登録商標） Disc）などの記憶媒体７７との間で各種情報やコンピュータプログラムなどの書き込みおよび読出しを行う。また、ＰＣ７には、ＵＳＢ（登録商標）メモリを電気的接続するためのＵＳＢ端子（図示せず）が設けられている。さらに、ＰＣ７は、インターネットと接続可能に構成されている。制御部１００は、ＰＣ７の全体の制御を行う演算装置および制御装置としてのＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１３０と、ＲＯＭ１３１と、時間を計測するタイマ１３２と、記憶部１３３とを備える。ＣＰＵ１１０と、ＲＡＭ１３０と、ＲＯＭ１３１と、タイマ１３２とは、バス線（図示せず）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。また、ＣＰＵ１１０と記憶部１３３は、入出力インタフェース（図示せず）を介して接続されており、相互に情報のやり取りが行われる。記憶部１３３は、ＤＤＲまたはＳＤＲＡＭあるいはＨＤＤなどにより構成されている。
【００２４】
ＲＡＭ１３０は、ＣＰＵ１１０により演算された各種の演算結果などを一時的に格納し、ＲＯＭ１３１は、ＣＰＵ１１０が実行する各種の制御プログラムやデータテーブルなどを記憶する。記憶部１３３には、ＣＰＵ１１０が実行するメインルーチンや各サブルーチンなどのコンピュータプログラム、各種のアプリケーションプログラム、各種のデータファイルなどが記憶されている。アプリケーションプログラムには、ＣＰＵ１１０がシミュレーションにおいて模擬形状パターンを作成し、その作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示するためのアプリケーションプログラム、模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工するための新たな加工条件を生成するためのアプリケーションプログラムなどが含まれている。記憶部１３３には、文字、記号、図形などの基準形状パターンを生成するためのフォントデータ、記号データ、図形データなどの基準形状パターン情報、図５に示す各ガルバノミラーの応答特性を示す応答特性情報などが記憶されている。ＣＰＵ１１０は、アプリケーションプログラムや各種のデータテーブルなどのデータ群をマルチドライブ７６を介して取得し、その取得したデータ群を記憶部１３３に格納する。また、上記のデータ群はＵＳＢメモリから取得することもできるし、インターネットなどの通信回線を介して取得することもできる。制御部６０および制御部１００が本発明の制御部の一例である。
【００２５】
［模擬形状パターンの推測］
次に、模擬形状パターンの推測について図を参照しつつ説明する。
本願発明者は、複数種類の基準形状パターンに対する模擬形状パターンを推測した。ここでは、水平線はガルバノＸ軸ミラー８１のみが動作することによって加工され、垂直線はガルバノＹ軸ミラー８２のみが動作することによって加工され、斜め線など水平線および垂直線以外の線は、両ガルバノミラーが動作することによって加工されるものとする。
先ず、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２には、それぞれ慣性モーメントがあり、駆動指令に対して追従することができないので、模擬形状パターンは基準形状パターンよりもサイズが小さくなると推測した。また、ガルバノミラー間の応答特性が異なるため、互いの速度が異なるものとなるので基準形状パターンの斜め線に対する模擬形状パターンの斜め線は曲線になると推測した。また、基準形状パターンを構成する線分のうち、縦線はガルバノＹ軸ミラーの応答速度の低さが走査するパターンに大きい影響を与えるため、その線分に対応する模擬形状パターンの線分は、基準形状パターンの線分よりも短くなると推測した。また、図６に示すように、ガルバノミラーの応答特性は、目標の移動量ｘ０が半分のｘ０／２になった場合でも、半分になる前と同じような曲線になる。
【００２６】
本願発明者は、上記の各推測内容および図６に示した応答特性に基づいて、複数種類の基準形状パターンに対する模擬形状パターンを推測した。
図７は、基準形状パターンに対して推測した模擬形状パターンの説明図である。なお、図７では、基準形状パターンと模擬形状パターンとの違いを見やすくするために、両形状パターンの各始点をずらしている。基準形状パターンＳＴ６は、ガルバノＸ軸ミラー８１を固定してガルバノＹ軸ミラー８２のみを回動させて走査する垂直線であるため、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答性の影響が大きく出るため、模擬形状パターンＭ６は、基準形状パターンＳＴ６よりも短くなる。基準形状パターンＳＴ７は、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２を回動させて走査する斜め線であるため、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響とガルバノＹ軸ミラー８２の応答遅れの影響とにより、模擬形状パターンＭ７は基準形状パターンＳＴ７よりも短くかつ曲線になる。基準形状パターンＳＴ８は、ガルバノＹ軸ミラー８２を固定してガルバノＸ軸ミラー８１のみを回動させて走査する水平線であるため、ガルバノＸ軸ミラー８１の応答特性の影響が出るので、模擬形状パターンＭ８は、基準形状パターンＳＴ８よりも少し短くなる。基準形状パターンＳＴ９は、縦長の長方形であるため、模擬形状パターンＭ９は全体のサイズが小さくなり、かつ、特に縦線が短くなるので、縦方向に潰れた形状になる。基準形状パターンＳＴ１０は、右斜め上方に延びた長方形であるため、模擬形状パターンＭ１０は全体のサイズが小さくなり、かつ、斜め線が曲線になる。基準形状パターンＳＴ１１は、横長の長方形であるため、模擬形状パターンＭ１１は全体のサイズが小さくなり、横方向に潰れた形状になる。
【００２７】
［模擬形状パターンの作成手法］
次に、模擬形状パターンの作成手法について図を参照しつつ説明する。
図１０は、基準形状パターンを構成する線分の長さの算出方法を示す説明図であり、（ａ）は線分の始点および終点の座標の説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示す線分ＳＴＬ１の長さの算出方法を示す説明図である。
【００２８】
模擬形状パターンを作成するためには、模擬形状パターンを構成する各線分毎の始点および終点を示すＸＹ座標が必要である。図５に示すように、各ガルバノミラーの応答特性は、ガルバノミラーの駆動時間と移動量との関係を示すため、各ガルバノミラーの各駆動時間が分かれば、各ガルバノミラーの移動量、つまり、移動を停止した地点のＸＹ座標を求めることができる。つまり、レーザ光Ｌの照射位置座標を求めることができる。
基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報は、基準形状パターンを形成する各線分の始点および終点を示すＸＹ座標（以下、基準座標という）および走査速度（以下、基準走査速度という）Ｖなどである。したがって、模擬形状パターンを形成する各線分の始点および終点のＸＹ座標を求めるためには、基準座標および基準走査速度から各ガルバノミラーの駆動時間を算出し、その駆動時間に対応する移動量を応答特性から求めれば良い。
【００２９】
ここでは、図１０（ａ）に示すように、基準形状パターンを構成する各線分を基準線分ＳＴＬ１，ＳＴＬ２とし、これら基準線分ＳＴＬ１，ＳＴＬ２に対応する模擬形状パターンの線分を模擬線分ＭＬ１，ＭＬ２とする。また、基準線分ＳＴＬ１の始点Ｐ１のＸＹ座標を（ｘｋ，ｙｋ）とし、基準線分ＳＴＬ１の終点Ｐ２（基準線分ＳＴＬ２の始点）のＸＹ座標を（ｘｋ＋１，ｙｋ＋１）とし、基準線分ＳＴＬ２の終点Ｐ３のＸＹ座標を（ｘｋ＋２，ｙｋ＋２）とする。また、模擬線分ＭＬ１の終点、つまり模擬線分ＭＬ２の始点のＸＹ座標を（ｘｋ＋δｘｋ，ｙｋ＋δｙｋ）とし、模擬線分ＭＬ２の終点のＸＹ座標を（ｘｋ＋δｘｋ＋δｘｋ＋１，ｙｋ＋δｙｋ＋δｙｋ＋１）とする。なお、ここでは、基準線分ＳＴＬ１および模擬線分ＭＬ１の始点を共通のＰ１とする。
レーザ光Ｌが始点Ｐ１から終点Ｐ２までを走査するために要する走査時間をガルバノミラーの基準駆動時間ｔ（ｋ）とし、線分ＳＴＬ１の長さをｄｋとすると、基準駆動時間ｔ（ｋ）は、次の式（１）により算出することができる。
【００３０】
ｔ（ｋ）＝ｄｋ／Ｖ    ・・・式（１）
【００３１】
図１０（ｂ）に示すように、線分ＳＴＬ１のＸ軸成分の長さは、{（ｘｋ＋１）−（ｘｋ）}であり、Ｙ軸成分の長さは、{（ｙｋ＋１）−（ｙｋ）}である。したがって、線分ＳＴＬ１の長さｄ（ｋ）は、次の式（２）により算出することができる。
【００３２】
ｄｋ＝[{（ｘｋ＋１）−（ｘｋ）}２＋{（ｙｋ＋１）−（ｙｋ）}２]１／２  ・・・式（２）
【００３３】
次に、上記の算出した長さｄｋおよび走査速度Ｖを式（１）に代入して、基準駆動時間ｔ（ｋ）を算出する。そして、図５に示すガルバノミラーの応答特性を参照し、基準駆動時間ｔ（ｋ）に対応するガルバノＸ軸ミラー８１の移動量δｘｋと、基準駆動時間ｔ（ｋ）に対応するガルバノＹ軸ミラー８２の移動量δｙｋとを求める。これにより、模擬線分ＭＬ１の終点の座標（ｘｋ＋δｘｋ，ｙｋ＋δｙｋ）を求める。以降、模擬線分ＭＬ２の終点の座標（ｘｋ＋δｘｋ＋δｘｋ＋１，ｙｋ＋δｙｋ＋δｙｋ＋１）についても上記と同様の手順によって求める。このように、基準形状パターンを形成する各線分に対応する各模擬線分の始点および終点のＸＹ座標を求め、各始点および各終点間を線にて接続すれば、模擬形状パターンが完成する。
【００３４】
［シミュレーション１］
本願発明者は、模擬形状パターンのシミュレーションを行った。  
図９に示すように、線分１本を走査するために必要な基準駆動時間ｔ（ｋ）は、動作指令のトリガーの間隔である。動作指令が出てから（時間０）、基準駆動時間ｔ（ｋ）になったときでも、各ガルバノミラーはそれぞれ目標位置に到達していないため、各ガルバノミラーを目標位置に到達させるためには、基準駆動時間ｔ（ｋ）からさらに各ガルバノミラーの駆動を継続する必要がある。ここで、基準駆動時間ｔ（ｋ）に加算する時間をガルバノ加算時間ｔ（ｇ）とする。式（１）から、走査速度Ｖが同じ場合は、基準駆動時間ｔ（ｋ）が長いほど、線分の長さｄｋが長くなる。つまり、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を長くしてガルバノ駆動時間を延長することにより、目標の長さに近づけることができ、各ガルバノミラーの応答特性による基準形状パターンとの誤差を補正することができる。
【００３５】
そこで、本願発明者は、基準駆動時間ｔ（ｋ）＋ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の変化によって模擬形状パターンがどのように変化するのかシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、基準形状パターンとして数字の８を使用した。また、数字の８を構成する各線分のうち、水平線はガルバノＹ軸ミラー８２が走査し、垂直線はガルバノＸ軸ミラー８１が走査し、斜め線は、両ガルバノミラー８１，８２が走査するものとしてシミュレーションを行った。また、シミュレーションにより作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃ（図１）に表示した。その結果、図８（ａ）において符号Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５にて示すように、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が短いほど、ガルバノミラーの応答特性の影響が大きく出るため、模擬形状パターンはサイズが小さくなることが分かった。また、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が短いほど、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が大きく出るため、横方向への潰れの程度が大きくなることが分かった。また、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長くなるほど、ガルバノミラーの応答特性の影響が小さくなるので、模擬形状パターンが基準形状パターンに近づくことが分かった。
【００３６】
また、本願発明者は、走査速度Ｖの変化によって模擬形状パターンがどのように変化するのかシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を一定にし、走査速度Ｖを変化させた。その結果、図８（ｂ）において符号Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５にて示すように、走査速度Ｖが速くなるほど模擬形状パターンはサイズが小さく、かつ、横方向に潰れ、さらに、線幅が細くなることが分かった。また、走査速度Ｖが速くなるほど、線分を形成する各ドット間が繋がらなかったり、線分がかすれたりする場合もあることが分かった。つまり、図８（ｃ）に示すように、模擬形状パターンは、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）および走査速度Ｖの影響を受けて変化することが分かった。
また、図８（ｄ）において符号Ｍ１２にて示すように、横方向に走査する場合は、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が大きくなるため、線分が短くなる。また、符号Ｍ１３で示すように、斜め方向に走査する場合は、各ガルバノミラーの応答特性の影響が出ると共に、ガルバノＹ軸ミラー８２がガルバノＸ軸ミラー８１に追従できないため、線分が曲線になる。また、符号Ｍ１４で示すように、縦方向に走査する場合は、ガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性の影響が出ないため、目標の長さに近い線分となる。
【００３７】
[シミュレーション２]
また、本願発明者は、レーザオンタイミングが、実際の加工に与える影響についてシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、模擬形状パターンとして英文字のＡを作成して表示した。ここで、レーザオンタイミングが早いとは、レーザオンタイミングの時刻が各ガルバノミラーの動作タイミングの時刻よりも早いという意味であり、レーザオンタイミングが遅いとは、レーザオンタイミングの時刻が各ガルバノミラーの動作タイミングの時刻よりも遅いという意味である。
図８（ｅ）において符号Ｍ１５は、レーザオンタイミングが早い場合の模擬形状パターンを示す。図示の例では、Ａを構成する横線を走査するときのレーザオンタイミングが早く、横線の始点に到達する前にレーザ光Ｌが出射されたため、符号Ｅ２にて示すように、不要な線が加工されている。また、符号Ｍ１７は、レーザオンタイミングが遅い場合の模擬形状パターンを示す。図示の例では、Ａを構成する横線を走査するときのレーザオンタイミングが遅く、横線の始点を過ぎてからレーザ光Ｌが出射されたため、横線の始点から所定範囲が加工されていない。
つまり、加工品質（印字品質）を高めるためには、レーザオンタイミングを調整する必要があることが分かった。
【００３８】
また、図９に示すように、レーザパワーは、動作指令を受けてから時間の経過に従って漸増する特性を有し、加工可能なレーザパワーを示す加工閾値に到達するまでには時間がかかる。そこで、図示のように、動作指令を受ける所定時間前にレーザをオンし、動作指令を受けたときには、加工閾値以上になっていることが必要である。また、レーザ光Ｌが線分の始点から終点までの範囲を走査している期間は、レーザパワーが加工閾値以上になっていることが必要であるため、レーザオフタイミングを調整する必要がある。図９に示す例では、次の動作指令が出たタイミングよりも後のタイミングであって、各ガルバノミラーが目標位置に到達するタイミングよりも少し前のタイミング（ｔ（ｋ）＋ｔ（ｏｆｆ））にてレーザをオフしているが、各ガルバノミラーが目標位置に到達したときでもレーザパワーが加工閾値以上を維持している。
つまり、加工品質を高めるためには、レーザオフタイミングを調整する必要があることが分かった。
【００３９】
［制御部１００の機能］
本実施形態のレーザ加工装置１では、ＰＣ７の制御部１００が模擬形状パターンを作成し、その作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する。
ここで、制御部１００の機能について図４を参照しつつ説明する。
制御部１００は、基準加工情報取得部１１１と、加工特性情報取得部１１２と、新加工条件生成部１１３と、補正量調整部１１６と、模擬形状パターン作成部１１７と、表示制御部１１８とを備える。また、新加工条件生成部１１３は、基準動作時間算出部１１４と、照射位置算出部１１５とを備える。
基準加工情報取得部１１１は、レーザ光Ｌにより加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を示す基準加工情報を取得する。基準加工情報とは、基準形状パターンを特定するための位置座標情報と、加工対象物Ｗに対するレーザ光Ｌの走査速度情報とを含む情報のことである。位置座表情報は、基準形状パターンを形成する各線分毎の始点および終点を示すＸＹ座標である。
【００４０】
加工特性情報取得部１１２は、ガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の応答特性を示す応答特性情報を少なくとも含む加工特性情報を取得する。ここで、応答特性とは、動作指令によって動作する各ガルバノミラーの駆動時間とレーザ光Ｌの加工対象物Ｗにおける照射位置との関係を示す応答特性のことである（図５）。応答特性情報は、たとえば、各ガルバノミラーの駆動時間とレーザ光Ｌの加工対象物Ｗにおける照射位置とを対応付けたテーブルとして記憶部１３３（図３）に記憶しておき、ＣＰＵ１１０が模擬形状パターンを作成する際にそのテーブルを参照するように構成しておくことができる。基準動作時間算出部１１４は、基準加工情報取得部１１１が取得した位置座標情報と走査速度情報とに基づいて、加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要なガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の各基準動作時間ｔ（ｋ）を算出する。この算出は、前述した式（１）および式（２）を用いて行う。照射位置算出部１１５は、応答特性情報を参照し、基準動作時間算出部１１４が算出した各動作時間に対応する照射位置座標を算出する。
【００４１】
新加工条件生成部１１３は、照射位置算出部１１５が算出した照射位置座標を新たな加工条件の１つとして生成する。補正量調整部１１６は、基準動作時間算出部１１４が算出した各基準動作時間ｔ（ｋ）に加算するガルバノ加算時間ｔ（ｇ）などを調整する。模擬形状パターン作成部１１７は、新加工条件生成部１１３が生成した照射位置座標間を線にて接続し、模擬形状パターンを作成する。表示制御部１１８は、模擬形状パターン作成部１１７が作成した模擬形状パターンを表示部、たとえば、表示装置７ｃ（図１）に表示させる。
【００４２】
次に、本願発明者は、加工対象物Ｗにレーザ加工を行う前に複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、ユーザに所望の模擬形状パターンを選択してもらうことができる手法を考えた。以下、その手法について、ＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード１に従って説明する。図１１は、シミュレーション設定画面の説明図である。図１２は、加工予想された模擬形状パターンの選択画面の説明図である。図１３は、シミュレーションモード１の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
ユーザが、ＰＣ７においてシミュレーションを実行するためのアプリケーションプログラムを立ち上げると、ＣＰＵ１１０は、表示装置７ｃに基準加工条件入力画面（図示省略）とシミュレーション設定画面２００（図１１）とを表示する（図１３のステップ（以下、ステップをＳと略す）１）。基準加工条件入力画面とは、加工対象物Ｗに基準形状パターンを加工するために必要な基準加工条件を入力するための画面であり、基準加工条件とは、文字、記号、図形などの加工データ、フォント、フォントサイズ、文字幅、加工品質、加工対象物Ｗの材質、厚さ、表面粗さなどの加工条件である。加工品質は、たとえば、「はやい」〜「きれい」までの５段階の中から選択可能であり、「はやい」を選択すると、加工速度が速いが加工品質が低下し、「きれい」を選択すると、加工品質が良くなるが加工速度が遅くなる。ユーザは、キーボード７ａやマウス７ｂなどを使用して基準加工条件を入力する。
【００４４】
シミュレーション設定画面は、模擬形状パターンの加工品質に影響を与えるパラメータを補正するための画面であり、図１１に示すように、シミュレーション設定画面２００には、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を補正するためのガルバノ加算時間補正部２１０と、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正するためのレーザオンタイミング補正部２２０と、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正するためのレーザオフタイミング補正部２３０とが表示される。以下、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正パラメータという。
ガルバノ加算時間補正部２１０は、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を時間で表示する表示部２１１と、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を補正するための補正ボタン２１２とを備える。レーザオンタイミング補正部２２０は、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を時間で表示する表示部２２１と、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正するための補正ボタン２２２とを備える。レーザオフタイミング補正部２３０は、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を時間で表示する表示部２３１と、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正するための補正ボタン２３２とを備える。ガルバノ加算時間補正部２１０が、本発明の補正量調整部の一例である。また、レーザオンタイミング補正部２２０およびレーザオフタイミング補正部２３０が、本発明の時間タイミング調整部の一例である。
【００４５】
ユーザは、補正ボタン２１２をクリックすることにより、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を増減させて補正することができる。補正中のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）は表示部２１１に表示される。また、補正ボタン２２２をクリックすることにより、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を補正することができる。補正中のレーザオンタイミングｔ（ｏｎ）は表示部２２１に表示される。また、補正ボタン２３２をクリックすることにより、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を補正することができる。補正中のレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）は表示部２３１に表示される。
なお、補正ボタン２１２，２２２，２３２を用いないで、テンキーなどを用いて表示部２１１，２２１，２３１に直接数値を入力することもできる。ＣＰＵ１１０は、ユーザが入力した基準加工情報および補正パラメータを取得し、その取得した基準加工情報および補正パラメータをＲＡＭ１３０に記憶する（Ｓ２）。このＳ２における処理が、本発明の基準加工情報取得部として機能する。
【００４６】
続いて、ＣＰＵ１１０は、シミュレーションを開始するためのシミュレーション開始ボタン２７０（図１１）がオンしたか否かを判定する（Ｓ３）。つまり、ユーザがシミュレーション開始ボタン２７０をクリックし、シミュレーションの開始を選択したか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ１１０は、シミュレーション開始ボタン２７０がオンしたと判定した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、加工特性情報を取得する（Ｓ４）。この加工特性情報は、図５に示したガルバノＸ軸ミラー８１およびガルバノＹ軸ミラー８２の各応答特性である。このＳ３における処理が、本発明の加工特性情報取得部として機能する。続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ２において取得した基準加工情報と、Ｓ４において取得した加工特性情報とに基づいて、上記応答特性を反映した新たな加工条件を生成する（Ｓ５）。つまり、前述したように、基準加工情報として取得した基準形状パターンの基準座標および基準走査速度に基づいて、各ガルバノミラーの各駆動時間を算出し、その算出した各駆動時間に対応するレーザ光Ｌの照射位置座標を上記応答特性から算出し、その算出した照射位置座標を新たな加工条件の１つとして生成する。また、本実施形態では、予め設定された相互に異なる複数のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を用いた演算を行い、各ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）毎の照射位置座標を生成する。つまり、ユーザが補正したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に基づいて算出された照射位置座標の他に、相互に異なる複数のガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に基づいて算出された照射位置座標を生成する。これらの生成された新たな照射位置座標はＲＡＭ１３０（図３）に記憶される。上記Ｓ５における処理が、本発明の新加工条件生成部として機能する。
【００４７】
続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ４において生成した新たな照射位置座標に基づいて模擬形状パターンを作成する（Ｓ６）。つまり、ＲＡＭ１３０に記憶された各照射位置座標間を線にて接続し、模擬形状パターンを作成する。このＳ６における処理が、本発明の模擬形状パターン作成部として機能する。続いて、ＣＰＵ１１０は、Ｓ６において作成した模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する（Ｓ１０）。本実施形態では、図１２に示すように、模擬形状パターン選択画面２５０を表示し、その中に、加工予想として５種類の模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５を表示装置７ｃに表示する。つまり、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する。
模擬形状パターン毎にガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が異なり、模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５の中には、ユーザが調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンが含まれている。図示の例では、矢印Ｆ１にて示す模擬形状パターンＭ３が、ユーザが調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンである。
【００４８】
模擬形状パターンＭ１はガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が最も短いため、全体のサイズが最も小さく、かつ、横方向の潰れ程度が最も大きい。つまり、基準形状パターンとの誤差が最も大きい。基準形状パターンＭ２からＭ５になるに従って、全体のサイズが次第に大きくなり、かつ、横方向の潰れ程度が次第に小さくなる。つまり、基準形状パターンとの誤差が次第に小さくなる。模擬形状パターンＭ５はガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が最も長いため、全体のサイズが最も大きく、かつ、横方向の潰れ程度が最も小さい。つまり、基準形状パターンとの誤差が最も小さい。換言すると、基準形状パターンに最も近い。各模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５の右横には、選択ボタンＢ１〜Ｂ５が対応付けて表示されている。ユーザが、所望の模擬形状パターンに対応付けられた選択ボタンをクリックすると、そのクリックされた選択ボタンに対応付けられた模擬形状パターンが選択される。選択ボタンＢ１〜Ｂ５が本発明の指示受付部の一例である。
【００４９】
加工品質と加工速度とはトレードオフの関係にあるため、たとえば、加工品質よりも加工速度を重視したい場合は、模擬形状パターンＭ１を選択し、加工速度よりも加工品質を重視したい場合は、模擬形状パターンＭ５を選択する。上記Ｓ６における処理が、本発明の表示制御部として機能する。また、模擬形状パターン選択画面２５０の中に希望する模擬形状パターンが表示されていない場合は、戻るボタン２６０をクリックすると、シミュレーション設定画面２００（図１１）が再表示され、補正パラメータを再度調整することができ、再調整後にシミュレーション開始ボタン２７０をクリックすると、再調整された補正パラメータに対応する模擬形状パターンが模擬形状パターン選択画面２５０（図１２）に表示される。
【００５０】
続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンが選択されたか否かを判定し（Ｓ１１）、選択されたと判定した場合は（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、選択された模擬形状パターンを作成するときに生成された新たな加工条件を実際の加工条件に設定する（Ｓ１２）。つまり、ユーザが選択した選択ボタンに対応付けられた模擬形状パターンを作成する際に適用したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を走査時間ｔ（ｋ）に加算した時間を新たな基準駆動時間（ｔ（ｋ）＋ｔ（ｇ））とし、この新たな基準駆動時間に対応する、模擬形状パターンを構成する各線分毎のレーザ照射位置座標、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を実際の加工条件に設定する。
このように、新たに設定された加工条件に基づいて加工対象物Ｗを加工することができるため、模擬形状パターンに近い加工を行うことができる。
【００５１】
［第１実施形態の効果］
（１）上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示する際に、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。
特に、レーザ光Ｌの走査速度が速いほど、各ガルバノミラーの応答特性による影響が大きくなり、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差が大きくなるが、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示することができるため、シミュレーションの精度を高めることができる。
（２）しかも、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた相互に異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、その中から所望の模擬形状パターンを選択することができる。
したがって、ユーザは、自身の希望する模擬形状パターンを容易に選択することができる。
【００５２】
（３）特に、複数の模擬形状パターンＭ１〜Ｍ５を表示したときに模擬形状パターンを選択するための選択ボタンＢ１〜Ｂ５を表示するため、ユーザは所望の模擬形状パターンに対応する選択ボタンをクリックすることにより、所望の模擬形状パターンを容易に選択することができる。
（４）さらに、ユーザが選択した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工することができる。また、加工された模擬形状パターンは各ガルバノミラーの応答特性を反映させたものであるため、シミュレーションにおいて表示された模擬形状パターンと実際に加工された模擬形状パターンとの誤差を小さくすることができる。
【００５３】
（５）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、基準形状パターンを特定するための位置座標情報とレーザ光の走査速度情報とに基づいて各ガルバノミラーの基準動作時間ｔ（ｋ）を補正し、その補正した基準動作時間ｔ（ｋ）に対応する照射位置情報を、各ガルバノミラーの応答特性から算出することができる。
つまり、基準形状パターンを加工するためにレーザ加工装置１が本来記憶している情報に基づいて、各ガルバノミラーの応答特性を反映させた模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示することができるため、各ガルバノミラーの応答特性を示す情報以外の情報を記憶しておく必要がないので、シミュレーションを行うために必要な情報量を小さくすることができる。
（６）さらに、ユーザは、基準動作時間ｔ（ｋ）に加算するガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の補正量を調整することができるため、所望の補正量に調整したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応する模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示することができる。さらに、ユーザは、表示装置７ｃに表示された模擬形状パターンを見ることにより、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）の補正量と、それを反映した模擬形状パターンとの対応関係を知ることもできる。
【００５４】
（７）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、レーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を調整することにより、少なくとも、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が終了するまでレーザ光Ｌを出射しているように励起用半導体レーザ部４０を制御することができるため、補正したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）に対応した模擬形状パターンを加工対象物Ｗに加工することができる。
（８）さらに、上述した第１実施形態のレーザ加工装置１を実施すれば、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）を調整することができるため、走査開始タイミング（ガルバノ駆動タイミング）よりも早いタイミングでレーザをオンしておくことにより、走査開始時にはレーザパワーが加工閾値に達しているようにすることができるので、加工品質（印字品質）を高めることができる。
（９）レーザオンタイミング補正部２２０およびレーザオフタイミング補正部２３０により、レーザオンタイミングｔ（ｏｎ）およびレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）の少なくとも一方を調整することができるため、レーザ光Ｌの走査速度に応じてレーザオンタイミングｔ（ｏｎ）またはレーザオフタイミングｔ（ｏｆｆ）を調整することにより、加工品質を高めることができる。
（１０）さらに、シミュレーションの精度を高めることによって、ユーザの所望する加工条件を精度良くシミュレーション結果に反映させることができるようになるため、加工条件を効率的に設定することができる。
【００５５】
〈第２実施形態〉
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
動作指令に対する応答特性が各ガルバノミラー間で異なるため、その応答特性の影響の大きさはレーザ光Ｌの走査方向によって異なる。つまり、加工しようとする形状パターンによっては、各ガルバノミラーの応答特性の影響が大きくでるような形状パターンであっても、形状パターンの加工対象物Ｗにおける向き（回転角度）を変えることにより、上記の影響を小さくして加工品質を高めることができる場合がある。
【００５６】
たとえば、応答性の良いガルバノＸ軸ミラー８１を可能な限り単独で走査させることができるような向きを抽出し、その抽出した向きで形状パターンを加工できれば、加工品質を高めることができる。たとえば、加工しようとする形状パターンに外接する矩形をシミュレーションし、その矩形が長方形である場合に、その長辺方向に沿った線分をガルバノＸ軸ミラー８１単独で走査することができるように形状パターンの向きを抽出する。この手法を用いれば、形状パターンの最適な向きを比較的簡便に抽出することができる。
また、加工しようとする形状パターンを構成する各線分の角度を集計し、そのヒストグラムを作成し、その中で最も多い角度を抽出する。そして、その抽出した角度の各線分をガルバノＸ軸ミラー８１単独で走査することができるように形状パターンの向きを決定する。この手法を用いれば、形状パターンの最適な向きを高精度で決定することができる。また、最も多い角度が集中している部分の周辺に密集している角度が存在する場合は、その角度を採用して向きを決定しても良い。
【００５７】
そこで、本実施形態では、加工対象物における向き（回転角度）が異なる複数の模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示し、ユーザに所望の向きを選択させる。本実施形態では、図１５に示すように、表示装置７ｃのシミュレーション画面３００には、加工予想と回転角度とが対応付けて表示されている。図示の例では、加工しようとする形状パターンを基準の位置から回転させていない（回転角度が０度）模擬形状パターンＭ１２と、４５度回転させた（回転角度が４５度）模擬形状パターンＭ１３と、９０度回転させた（回転角度が９０度）模擬形状パターンＭ１４とが表示されている。また、各模擬形状パターンＭ１２〜Ｍ１４には、選択ボタンＢ６〜Ｂ８が対応付けられている。たとえば、ユーザが、選択ボタンＢ７をクリックすると、４５度回転した模擬形状パターンＭ１３が選択され、加工対象物Ｗには、４５度回転した模擬形状パターンＭ１３が加工される。
【００５８】
図１４に示すように、本実施形態を実施するために制御部１００は、基準形状変更パターン生成部１１９と、変更基準加工情報作成部１２０とを備える。基準形状変更パターン生成部１１９は、基準形状パターンの加工対象物Ｗにおける向きがそれぞれ異なる複数の基準形状変更パターンを生成する。変更基準加工情報作成部１２０は、基準形状変更パターン生成部１１９が生成した各基準形状変更パターンをそれぞれ加工するために必要な基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報を作成する。新加工条件生成部１１３は、変更基準加工情報作成部１２０が作成した基準形状変更パターン毎の変更基準加工情報と、加工特性情報取得部１１２が取得した加工特性情報とに基づいて、各ガルバノミラーの応答特性を反映した基準形状変更パターン毎の変更加工条件を生成する。模擬形状パターン作成部１１７は、新加工条件生成部１１３が生成した基準形状変更パターン毎の変更加工条件に対応する複数の模擬形状パターン（Ｍ１２〜Ｍ１４）を作成し、表示制御部１１８は、模擬形状パターン作成部１１７が作成した複数の模擬形状パターン（Ｍ１２〜Ｍ１４）を表示装置７ｃに表示させる。
【００５９】
［第２実施形態の効果］
上述した第２実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、加工対象物における向き（回転角度）が異なる複数の模擬形状パターンＭ１２〜Ｍ１４を表示装置７ｃに表示し、ユーザに加工品質が良くなる向きの模擬形状パターンを選択させることができる。
【００６０】
〈第３実施形態〉
次に、本発明の第３実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、図１６に示すように、基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとを重ねて表示することを特徴とする。このように基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとを重ねて表示することにより、ユーザは、基準形状パターンＳＴと模擬形状パターンＭとの誤差を容易に視認することができる。図示の例では、模擬形状パターンＭの角部Ｃ１，Ｃ２が、基準形状パターンＳＴとの誤差が大きい部分であることを容易に知ることができる。
【００６１】
〈第４実施形態〉
次に、本発明の第４実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差が所定の閾値以上の場合は、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないことを特徴とする。本実施形態では、形状が明らかに潰れており、基準形状パターンとの誤差が大きい模擬形状パターンを表示しないようにするために、基準形状パターンと模擬形状パターンとの一致度指標を用いる。たとえば、基準形状パターンの各線分の端点と、それらの各端点と対応する模擬形状パターンの各線分の端点との距離、つまり、対応する端点間の距離を、総ての線分の端点について算出し、その算出値を合計する。そして、合計した距離が所定の閾値以上の場合は、誤差が大きいと判定し、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないようにする。
【００６２】
また、画像のテンプレートマッチングを用いることもできる。基準形状パターンおよび模擬形状パターンをそれぞれ画像化し、画像のテンプレートマッチングを用いて基準形状パターンと模擬形状パターンとの間の相関係数を算出する。そして、その算出した相関係数が閾値以下の場合は、基準形状パターンと模擬形状パターンとの間の誤差が大きいと判定し、その模擬形状パターンを表示装置７ｃに表示しないようにすることもできる。この場合、画像の明度の影響を受けないように、準形状パターンおよび模擬形状パターンを正規化したグレースケールにしておくことが望ましい。また、ガウシアンフィルタを用いて画像をぼかし、ノイズを除去することにより、相関係数の算出精度を高めることもできる。さらに、算出精度向上にあたっては、その他のフィルタ、膨張/収縮処理などの画像処理を併用することもできる。
【００６３】
本実施形態のレーザ加工装置は、上記の閾値を調整することができる。図１７に示すように、表示装置７ｃが表示するシミュレーション画面４００には、閾値補正部２４０が表示されている。閾値補正部２４０は、上記の閾値を補正することにより、基準形状パターンと誤差が大きい模擬形状パターンが表示されないようにするために調整する部分である。閾値補正部２４０は、閾値を表示する表示部２４１と、閾値を補正する補正ボタン２４２とを備える。ユーザは、補正ボタン２４２をクリックすることにより、閾値を増減させて補正することができる。補正中の閾値は表示部２４１に表示される。また、テンキーなどを用いて表示部２４１に直接数値を入力することもできる。閾値補正部２４０が本発明の閾値受付部の一例である。
【００６４】
次に、基準形状パターンと誤差が大きい模擬形状パターンが表示されないようにするためにＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード２の流れについて図１８を参照しつつ説明する。
ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１〜Ｓ６を実行すると、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差ｅを演算する（Ｓ７）。続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンを表示するとともに、誤差ｅが閾値ｅ１よりも大きい模擬形状パターンの表示を禁止する（Ｓ９）。続いて、ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１１，Ｓ１２を実行する。
【００６５】
［第４実施形態の効果］
上述した第４実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、基準形状パターンとの誤差が大きい模擬形状パターンを表示しないようにすることができるため、模擬形状パターンの表示処理の無駄を省くことができ、かつ、ユーザが模擬形状パターンを選択する作業を容易化することができる。
しかも、誤差ｅの閾値ｅ１を補正することができるため、基準形状パターンとの誤差が小さい場合のみ表示させたい、あるいは、誤差が大きくても表示させたいなどのユーザの希望に応えることもできる。
【００６６】
〈第５実施形態〉
次に、本発明の第５実施形態のレーザ加工装置について図を参照しつつ説明する。
本実施形態のレーザ加工装置は、第４実施形態の誤差ｅの閾値ｅ１を自動的に設定することを特徴とする。ユーザが希望する加工品質が加工対象物Ｗの種類によって異なる場合がある。たとえば、加工対象物Ｗが商品であり、その商品に製造番号を加工する場合は、加工品質は製造番号を読める程度であれば良く、商品に商品名を加工する場合は、ある程度加工品質が高くないと見栄えが悪くなる。そこで、たとえば、ユーザが、加工品質を重視した加工条件を設定した場合は、自動的に小さい閾値ｅ１を設定し、基準形状パターンとの誤差ｅが大きい模擬形状パターンは表示しないようにする。また、逆に、ユーザが、加工速度を重視した加工条件を設定した場合は、自動的に大きい閾値ｅ１を設定し、基準形状パターンとの誤差ｅが大きい模擬形状パターンも表示するようにする。また、加工対象物Ｗの材質に応じて閾値ｅ１を自動的に補正するようにすることもできる。
【００６７】
次に、誤差ｅの閾値ｅ１を自動的に設定するためにＣＰＵ１１０が実行するシミュレーションモード３の流れについて図１９を参照しつつ説明する。
ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１〜Ｓ６を実行すると、基準形状パターンと模擬形状パターンとの誤差ｅを演算し（Ｓ７）、誤差ｅの閾値を自動的に設定する（Ｓ８）。続いて、ＣＰＵ１１０は、模擬形状パターンを表示するとともに、誤差ｅが閾値ｅ１よりも大きい模擬形状パターンの表示を禁止する（Ｓ９）。続いて、ＣＰＵ１１０は、第１実施形態と同じＳ１１，Ｓ１２を実行する。ＣＰＵ１１０が実行するＳ８が本発明の閾値自動設定部の一例として機能する。
【００６８】
［第５実施形態の効果］
上述した第５実施形態のレーザ加工装置を実施すれば、ユーザが遅い走査速度を設定している場合、つまり品質を重視している場合は、閾値を小さくし、基準形状パターンとの誤差が大きい場合は表示しないように自動的に行うことができる。また、逆に、ユーザが速い走査速度を設定している場合、つまり品質を重視していない場合は、閾値を大きくし、基準形状パターンとの誤差が大きい場合でも表示するように自動的に行うことができる。
【００６９】
〈他の実施形態〉
（１）図２０は、本発明の他の実施形態におけるシミュレーション結果を示す説明図である。ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長過ぎると、レーザ光Ｌによる走査部分に対する入熱が大きくなり、加工すべき形状パターンを構成する線分が太くなったり焦げたりするおそれがある。そこで、そのようなおそれがあるか否かを、実際に加工する前にシミュレーションにおいて表示する。図示の例では、英文字のＡを表す基準形状パターンＳＴをシミュレーションした場合の模擬形状パターンＭが表示装置７ｃのシミュレーション画面５００に表示されている。模擬形状パターンを構成する模擬線分ＭＬ３〜ＭＬ５は、それぞれ太くなっており、入熱が大きいことを示している。また、黒丸Ｐ４〜Ｐ８は、入熱が大きいと予測される線分の始点および終点を視認し易くするための印である。このようにシミュレーションを行うことにより、ユーザは、設定したガルバノ加算時間ｔ（ｇ）が長過ぎることを容易に知ることができるため、ガルバノ加算時間ｔ（ｇ）を再設定することができる。
【００７０】
（２）前述の各実施形態では、模擬形状パターンを構成する各線分の始点および終点の位置座標を算出したが、各線分を時間間隔に細分化し、その細分化された部分毎の始点および終点の位置座標を算出し、各位置座標間を線にて接続することにより模擬形状パターンを作成することもできる。つまり、各線分を細分化することにより、カーブの具合まで再現することもできる。
（３）前述の各実施形態では、ガルバノミラー間で応答特性が異なる原因として、ガルバノミラーの慣性モーメントの違いを挙げたが、ガルバノＸ軸モータ８８およびガルバノＹ軸モータ８９（図３）のモータ特性が異なる場合は、そのモータ特性の違いを応答特性が異なる要因に含めることもできる。この場合、ガルバノミラーの慣性モーメントの違いおよびモータ特性の違いによる応答特性を求め、それを反映した新たな加工条件を生成するように構成する。
（４）基準加工情報取得部１１１〜表示制御部１１８（図４）のうち、少なくとも１つをレーザコントローラ５の制御部６０に備える構成でも良い。
【符号の説明】
【００７１】
１    レーザ加工装置
７ｃ    表示装置
２１    レーザ発振器（レーザ光出射部）
６０    制御部
８０    ガルバノスキャナ（レーザ光走査部）
８１    ガルバノＸ軸ミラー（第１のミラー）
８２    ガルバノＹ軸ミラー（第２のミラー）
１００    制御部
Ｌ    レーザ光
Ｍ，Ｍ１〜Ｍ１７  模擬形状パターン
ＳＴ，ＳＴ６〜ＳＴ１１  基準形状パターン
【図１】
2019118950.tif 000003
【図２】
2019118950.tif 000004
【図３】
2019118950.tif 000005
【図４】
2019118950.tif 000006
【図５】
2019118950.tif 000007
【図６】
2019118950.tif 000008
【図７】
2019118950.tif 000009
【図８】
2019118950.tif 000010
【図９】
2019118950.tif 000011
【図１０】
2019118950.tif 000012
【図１１】
2019118950.tif 000013
【図１２】
2019118950.tif 000014
【図１３】
2019118950.tif 000015
【図１４】
2019118950.tif 000016
【図１５】
2019118950.tif 000017
【図１６】
2019118950.tif 000018
【図１７】
2019118950.tif 000019
【図１８】
2019118950.tif 000020
【図１９】
2019118950.tif 000021
【図２０】
2019118950.tif 000022