(57)【要約】１つのレーザ光（２）を第一の偏光手段（６）で２つのレーザ光（７，８）に分光し、一方はミラーを経由し、他方は第一のガルバノスキャナ（１１）で２軸方向に走査し、２つのレーザ光（７，８）を第二の偏光手段（９）へ導いた後、第二のガルバノスキャナ（１２）で走査し、被加工物（１３）を加工するレーザ加工装置において、第一の偏光手段（６）で透過したレーザ光は第二の偏光手段（９）で反射させ、第一の偏光手段（６）で反射したレーザ光は第二の偏光手段（９）で透過させるよう光路を構成する。
2003082510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのレーザ光を第一の偏光手段で２つのレーザ光に分光し、一方はミラーを経由し、他方は第一のガルバノスキャナで２軸方向に走査し、２つのレーザ光を第二の偏光手段へ導いた後、第二のガルバノスキャナで走査し、被加工物を加工するレーザ加工装置において、
第一の偏光手段で透過したレーザ光は第二の偏光手段で反射させ、第一の偏光手段で反射したレーザ光は第二の偏光手段で透過させるよう光路を構成することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
２つの偏光手段の反射面が互いに向き合うように配置し、分光したそれぞれのレーザ光の光路長がそれぞれ同一になる光路を形成することを特徴とする請求の範囲１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
第一の偏光手段の手前に、角度調節可能な第三の偏光角度調整用偏光手段を配置したことを特徴とする請求の範囲１または２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
レーザ光のエネルギーを測定できるセンサを設け、２つのレーザ光のエネルギーを測定し、所望の割合のエネルギーで２つのレーザ光が取り出せように、第三の偏向角度調整用変更手段の角度を調整することを特徴とする請求の範囲３に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、プリント基板等の被加工物に対して穴あけ加工を主目的としたレーザ加工装置に関するものであり、その生産性向上を図るものである。
背景技術
第６図は、従来の一般的な穴あけ用レーザ加工装置を示す概略構成図である。図において、３１はプリント基板等の被加工物、３２は被加工物３１に例えばバイアホール、スルーホール等の穴あけ加工等を行うためのレーザ光、３３はレーザ光３２を発生するレーザ発振器、３４はレーザ光３２を反射させて光路を導く複数のミラー、３５，３６はレーザ光３２を走査するためのガルバノスキャナ、３７はレーザ光３２を被加工物３１上に集光させるためのｆθレンズ、３８は被加工物３１を移動させるためのＸＹステージである。
一般的な穴あけ加工用レーザ加工装置では、レーザ発振器３３より発振されたレーザ光３２は、必要なマスク、ミラー３４を経由してガルバノスキャナ３５，３６に導かれ、ガルバノスキャナ３５，３６の振れ角を制御することにより、ｆθレンズ３７を介して被加工物３１の所定位置にレーザ光３２を集光する。
なお、ｆθレンズ３７を介したガルバノスキャナ３５，３６の振れ角には、例えば５０ｍｍ四方等の限界があるので、被加工物３１の所定位置へのレーザ光３２の集光には、ＸＹステージ３８をも制御することにより、広い範囲での被加工物３１の加工を可能としている。
一般的に、レーザ加工装置の生産性はガルバノスキャナ３５，３６の駆動速度、ｆθレンズ３７の加工エリアと密接な関係がある。
また、加工範囲を維持したままガルバノスキャナの振れ角を小さくすることは、ｆθレンズとガルバノスキャナの位置関係を変更する等の光学的設計変更を実施することで可能となるが、設計に最も時間を要し、非常に高価なｆθレンズの仕様や光学系全体の設計変更が必要になり、シングルビームでの安価で容易な生産性向上は困難であった。
前記方式の生産性向上を目的としたレーザ加工装置として、例えば特開平１１−３１４１８８号公報が開示されている。
第７図は、特開平１１−３１４１８８号公報に示されるレーザ加工装置の概略構成図である。
図おいて、３９は被加工物、４０はマスク、４１はレーザ光を分光するためのハーフミラー、４２はダイクロイックミラー、４３ａはハーフミラーを反射したレーザ光、４３ｂはハーフミラーを透過しダイクロイックミラーで反射したレーザ光、４４、４５はミラー、４６はレーザ光４３ａ、４３ｂを被加工物３９上に集光させるためのｆθレンズ、４７、４８はレーザ光４３ａを加工エリアＡ１に導くためのガルバノスキャナ、４９、５０はレーザ光４３ｂを加工エリアＡ２に導くためのガルバノスキャナ、５１は被加工物の各部を加工エリアＡ１またはＡ２に移動させるためのＸＹステージである。
第７図で示されるレーザ加工装置は、マスク４０を通過したレーザ光をハーフミラー４１を経由させて複数に分光し、分光したレーザ光４３ａ、４３ｂをそれぞれｆθレンズ４６の入射側に配置した複数のガルバノスキャナ系に導き、該複数のガルバノスキャナ系により走査することにより、分割設定された加工エリアＡ１、Ａ２に照射することを可能としている。
なお、分光したレーザ光４３ａは第１のガルバノスキャナ系４７、４８を経由してｆθレンズ４６の半分の領域に導入する。
また分光した他方のレーザ光４３ｂは第２のガルバノスキャナ系４９，５０を経由してｆθレンズ４６の残り半分の領域に導入させ、第１、第２のガルバノスキャナ系はｆθレンズ４６の中心軸に関して対称に配置することにより、ｆθレンズ４６を１／２ずつ同時利用し生産性向上を可能にしている。
しかしながら特開平１１−３１４１８８号公報に開示される装置では、ハーフミラー４１を経由させて複数に分光したレーザ光をそれぞれ第１のガルバノスキャナ系４７、４８と第２のガルバノスキャナ系４９，５０で走査し、分割設定された加工エリアＡ１、Ａ２に照射する構成をとっているため、ハーフミラー４１により分光したレーザ光４３ａ、４３ｂの間にはハーフミラー４１を反射と透過することの違いによるレーザ光の品質のばらつきが生じ易く、また、分光のエネルギが異なったものになってしまった場合、エネルギを同等にするためにさらに高価な光学部品が必要であった。
また、第７図に示す光路構成では、分光したレーザ光４３ａ、４３ｂのマスク４０通過後被加工物３９に照射されるまでの光路長が異なり、被加工物３９上での厳密なビームスポット径も異なったものになってしまうという問題もあった。
さらに、ｆθレンズ４６を等分割し、分割設定された加工エリアＡ１、Ａ２を同時加工するため、加工エリアＡ１、Ａ２の加工穴数に大きな違いがある時、またワークの端部分等加工エリアＡ１、Ａ２の内どちらかに加工対象穴がない時等は生産性の向上が見込めない。
発明の開示
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、分光したレーザ光のエネルギや品質の違いを最小にし、それぞれの光路長を同一にすることでビームスポット径も同一にすることができ、また分光したレーザ光を同一領域に照射することにより、より安価に生産性を向上したレーザ加工装置を提供することを目的としている。
また、分光したレーザ光のエネルギーを容易な調整で均一にすることができ、加工性能をより安定したものにできるレーザ加工装置を提供することを目的としている。
この目的を達成するために、第１の観点によれば、１つのレーザ光を第一の偏光手段で２つのレーザ光に分光し、一方はミラーを経由し、他方は第一のガルバノスキャナで２軸方向に走査し、２つのレーザ光を第二の偏光手段へ導いた後、第二のガルバノスキャナで走査し、被加工物を加工するレーザ加工装置において、第一の偏光手段で透過したレーザ光は第二の偏光手段で反射させ、第一の偏光手段で反射したレーザ光は第二の偏光手段で透過させるよう光路を構成するものである。
また、２つの偏光手段の反射面が互いに向き合うように配置し、分光したそれぞれのレーザ光の光路長がそれぞれ同一になる光路を形成するものである。
また、第一の偏光手段の手前に、角度調節可能な第三の偏光角度調整用偏光手段を配置するものである。
さらに、レーザ光のエネルギーを測定できるセンサを設け、２つのレーザ光のエネルギーを測定し、所望の割合のエネルギーで２つのレーザ光が取り出せように、第三の偏向角度調整用変更手段の角度を調整するものである。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図は、１つのレーザ光を分光用偏光ビームスプリッタで２つのレーザ光に分光し、２つのレーザ光を独立に走査することにより、２箇所同時に加工を実施することができる穴あけ用レーザ加工装置を示す概略構成図である。
図において、１はレーザ発振器、２はレーザ光、２ａはリターダ３入射前のレーザ光２の偏光方向、２ｂはリターダ３で反射後のレーザ光２の偏光方向、３は直線偏光のレーザ光を円偏光に変えるリターダ、４は加工穴を所望の大きさ、形状にするために入射するレーザ光から必要な部分のレーザ光を切り取るマスク、５はレーザ光２を反射して光路を導く複数のミラー、６はレーザ光２を２つのレーザ光に分光する第一の偏光ビームスプリッタ、７は第一の偏光ビームスプリッタ６で分光された一方のレーザ光、７ａはレーザ光７の偏光方向、８は第一の偏光ビームスプリッタで分光されたもう一方のレーザ光、８ａはレーザ光８の偏光方向、９はレーザ光７とレーザ光８をガルバノスキャナ１２に導くための第二の偏光ビームスプリッタ、１０はレーザ光７、８を被加工物１３上に集光させるためのｆθレンズ、１１はレーザ光８を２軸方向に走査し、第二の偏光ビームスプリッタに導くための第二のガルバノスキャナ、１２はレーザ光７とレーザ光８を２軸方向に走査し被加工物１３に導くための第二のガルバノスキャナ、１３は被加工物、１４は被加工物１３を移動させるためのＸＹステージである。
次に、本実施の形態の詳細な動作を説明する。
本実施の形態に示される如く、１つのレーザ光を分光用偏光ビームスプリッタで２つのレーザ光に分光し、２つのレーザ光を独立に走査することにより、２箇所同時に加工を実施することができる穴あけ加工用レーザ加工装置では、レーザ発振器１より直線偏光にて発振されたレーザ光２は、光路の途中に配置されるリターダ３により円偏光に変えられ、マスク４、ミラー５を経由して第一の偏光ビームスプリッタ６に導かれる。そして、第一の偏光ビームスプリッタ６にて、円偏光で入射するレーザ光２は、Ｐ波成分は偏光ビームスプリッタ６を透過しレーザ光７となり、Ｓ波成分は偏光ビームスプリッタ６で反射しレーザ光８に分光される。
なお、円偏光は、全ての方向の偏光成分を均質に持つため、レーザ７とレーザ光８は同一のエネルギーをもつように分光される。
第一の偏光ビームスプリッタ６を透過したレーザ光７は、ベンドミラー５を経由して、第二の偏光ビームスプリッタ９に導かれる。
一方、第一のビームスプリッタ６で反射したレーザ光８は、第一ガルバノスキャナ１１により２軸方向に走査された後、第二の偏光ビームスプリッタ９に導かれる。
なお、レーザ光７はいつも同じ位置で第二の偏光ビームスプリッタ９に導かれるが、レーザ光８は第一のガルバノスキャナ１１の振り角を制御することにより第二の偏光ビームスプリッタ９に入射する位置、角度を調整することができる。
その後、レーザ光７，８は第二のガルバノスキャナ１２により２軸方向に走査された後、ｆθレンズ１０に導かれ、それぞれ被加工物１３の所定位置に集光される。
このとき第一のガルバノスキャナ１１を走査することにより、レーザ光８は被加工物１３上においてレーザ光７と同一位置に照射することが可能である。
また、あらかじめ設定された範囲内でレーザ光７に対して任意の位置に、例えば、ガルバノスキャナ１１を走査することによりレーザ光８をレーザ光７を中心にビームスプリッタのウィンドウの特性を考慮して、４ｍｍ角の範囲内を走査すると共に、例えば５０ｍｍ四方等加工可能な範囲で振れる第二のガルバノスキャナ１２を介して、被加工物１３上の任意の異なる２点にレーザ光を照射することを可能にしている。
また、本実施の形態では、第一の偏光ビームスプリッタ６を反射したレーザ光８は、第二の偏光ビームスプリッタ９を透過、第一の偏光ビームスプリッタ６を透過したレーザ光７は、第二の偏光ビームスプリッタ９を反射するよう構成されている。
そのため、分光した２つのレーザ光はそれぞれ反射と透過両方の過程を経ているため、反射と透過の違いによるレーザ光の品質のばらつきやエネルギバランスの崩れを相殺することを可能にしている。
ここで、レーザ光７とレーザ光８により被加工物１３に加工される加工穴の品質は、レーザ光のエネルギーに大きく依存する。
レーザ光７とレーザ光８で被加工物１３に同じ品質の穴を加工する場合レーザ光７とレーザ光８のエネルギーを同じにする必要がある。
そこで、本実施の形態では、レーザ光２をレーザ光７とレーザ光８に分光する第一の偏光ビームスプリッタ６を用いて、Ｐ波を透過させ、Ｓ波を反射させることにより、２つのレーザビームに分光している。
なお、第一の偏光ビームスプリッタ６には、Ｐ波とＳ波の成分を均等に持つレーザ光を入射させる必要がある。
第２図は、第一の偏光ビームスプリッタ６の正面図を中央に、その左右に側面図、上部に上面図が示されている。
図において、６１は偏光ビームスプリッタのウィンドウ部分で炭酸ガスレーザの場合、ＺｎＳｅやＧｅが使用される。６２はウィンドウ部分６１で反射したレーザ光を９０°に折りかえすためのミラーである。
偏光ビームスプリッタ６に入射したレーザ光は、偏光方向７ａの成分（Ｐ波成分）は透過し、偏光方向８ａの成分（Ｓ波成分）は反射する性質を持っている。ちなみに、Ｐ波とＳ波の偏光方向は直行する。
よって、入射するレーザ光の偏光方向が偏光方向７ａ（Ｐ波成分）と同であれば全て透過し、偏光方向８ａ（Ｓ波成分）を同じであれば全て反射する。
また、あらゆる偏光方向が均質に存在する円偏光や、Ｐ波、Ｓ波に４５°の角度をなす偏光方向であればレーザ光は等分され、レーザ光７とレーザ光８のエネルギーは等しくなる。
本実施の形態では、２つの偏光ビームスプリッタを第１図に示すように配置したことにより、第一の偏光ビームスプリッタ６〜第二の偏光ビームスプリッタ９間のレーザ光８と７の光路長を同一としているため、分光した２つのレーザ光のビームスポット径を同一にすることができる。
例えば、本発明の実施の形態では光路をＸ、Ｙ、Ｚ方向に分解してもそれぞれ同一光路長なるため、光路構成要素を大小設計変更しても光路をＸ、Ｙ、Ｚ方向に伸縮することが可能でレーザ光８と７の光路長は同一まま保つことを可能にしている。
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、レーザ発振器１から発振されたレーザ光２は、リターダ３において入射光と反射光が９０°をなす角度で入射させる必要があり、またレーザ光２の偏光方向２ａは、リターダ３において入射光軸と反射光軸を２辺とする平面とリターダ３の反射面の交線に対し４５°の角度で入射させる必要がある。
ここで、仮にリターダ３に対するレーザ光２の入射する偏光方向、及び光軸角度の調整が不十分であると、円偏光率が低下し、第一の偏光ビームスプリッタ６に入射するレーザ光２のＰ波成分とＳ波成分のバランスが崩れ、レーザ光７とレーザ光８のエネルギーが均一にならなくなり、レーザ光２のリターダ３に入射する際の偏光方向、及び光軸角度の調整は、偏光方向は目で見えず、炭酸ガスレーザのように可視光でない場合には光軸角度も目視できないため、円偏光率を測定し、不十分であれば角度調整を実施することを繰り返さなければならず、たいへん煩雑な作業となる場合も存在する。
また、レーザ光２を円偏光２ｂにした後、第一の偏光ビームスプリッタ６に入射するまでに、数枚のミラー５で反射させるが、ミラー５で反射する際、円偏光率が低下することもある。
そこで、本実施の形態では、円偏光を使用することなく、直線偏光で発振されたレーザ光を用いる場合について説明する。
第３図は、この発明の実施形態によるレーザ加工装置を示す概略構成図である。
図において、２ｃは第三の偏光ビームスプリッタ１５に入射前のレーザ光２の偏光方向、２ｄは第３の偏光ビームスプリッタ１５を透過後のレーザ光２の偏光方向、１５はレーザ光２の偏光方向を調整するための第三の偏光ビームスプリッタ、１６はｆθレンズ１０から出射されるレーザ光のエネルギーを測定するパワーセンサ、１７はレーザ光７を遮る第一のシャッター、１８はレーザ光８を遮る第二のシャッターである。
パワーセンサ１６は、ＸＹテーブル１４に固定されており、レーザ光のエネルギーを測定する際は、パワーセンサ１６の受光部にレーザ光が当たる位置にパワーセンサ１６が移動可能となっている。
なお、その他の同一符号は実施の形態１で示した第１図と同じであるため説明を割愛する。
第４図は、第３図で示される第三の偏光ビームムスプリッタ１５の詳細図である。
図において、２０はサーボモータ、２１は第三の偏光ビームスプリッタ１５とサーボモータ２０を固定するブラケット、２２はサーボモータ２０の動力を第三の偏光ビームスプリッタ１５に伝えるタイミングベルト、２３はサーボモータ２０に取り付けられ、タイミングベルト２２にサーボモータ２０の動力を伝える第一のプーリー、２４は第三の偏光ビームスプリッタ１５に取り付けられタイミングベルト２２により回転される第二のプーリー、２５は第三の偏光ビームスプリッタ１５で反射するレーザ光２のＳ波成分を受け止めるダンパである。
レーザ光２は、レーザ発振器１から直線偏光２ｃで発振され、ミラー５で反射し、第三の偏光ビームスプリッタ１５へ導かれる。
レーザ光２のＰ波成分は、第三の偏光ビームスプリッタ１５を透過し、直線偏光２ｃとは異なった角度の直線偏光２ｄに偏光方向を変えマスク４に導かれる。
また、レーザ光２のＳ波成分は、第三の偏光ビームスプリッタ１５で反射しダンパ２５に吸収される。
マスク４において所望の部分のみ透過したレーザ光２は、ミラー５で反射し、第一の偏光ビームスプリッタ６に導かれる。
第一の偏光ビームスプリッタ６では、レーザ光のＰ波成分は第一の偏光ビームスプリッタ６を透過し（レーザ光７）、Ｓ波成分は第一の偏光ビームスプリッタ６で反射する（レーザ光８）。
レーザ光７は、ミラー５で反射し、第二の偏光ビームスプリッタ９へ導かれた後、第二のガルバノスキャナ１２に導かれ、Ｘ方向、Ｙ方向に走査され、ｆθレンズ１０で集光され、ＸＹテーブル１４に搭載された被加工物１３を加工する。
一方、レーザ光８は、第一のガルバノスキャナ１１でＸ方向、Ｙ方向に走査され、第二の偏光ビームスプリッタ９へ導かれる。
その後、第二のガルバノスキャナ１２で再度Ｘ方向、Ｙ方向へ走査された後、ｆθレンズ１０で集光され、ＸＹテーブル１４に搭載された被加工物１３を加工する。
レーザ光７とレーザ光８のエネルギーのバランスを変えるためには、第一の偏光ビームスプリッタ６に入射するＰ波成分とＳ波成分の割合を変えればよく、第一の偏光ビームスプリッタ６に直線偏光のレーザ光を入射する場合は、入射するレーザ光２の偏光角度２ｄを変えればよい。因みに、第一の偏光ビームスプリッタ６での損失、製作誤差等を除けば、Ｐ波と同じ偏光方向のレーザ光２を入射させれば、全てレーザ光７となって透過し、Ｓ波と同じ偏光方向のレーザ光２を入射させれば、全てレーザ光８となって反射する。
レーザ光７とレーザ光８をエネルギーが等しく分光するには、Ｐ波とＳ波に対し４５°の偏光角度でレーザ光２を入射させればよい。
レーザ光２のレーザ発振器１から発振される際の偏光角度２ｃは、レーザ発振器１の光学的構造により決定するため、容易に偏光角度が変えられない。
しかしながら、レーザ光２を第三の偏光ビームスプリッタ１５に通すと、Ｐ波成分のみ透過しＳ波成分は反射するため、第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度を変えることにより、レーザ光２の偏光角度２ｃを容易に変えることが可能となる。
すなわち、レーザ光７とレーザ８のエネルギーを等しく分光するのであれば、第一の偏光ビームスプリッタ６のＰ波、Ｓ波に対してレーザ光２の偏光角度２ｄが４５°の角度をなして入射するように、第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度を調整すればよい。
第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度調整機構については、第４図に示すようになっている。
第三の偏光ビームスプリッタ１５はレーザ光２の光軸を中心に回転できるように、ブラケット２１に固定されており、第三の偏光ビームスプリッタ１５と一緒に回転するよう第二のプーリー２４が固定されている。
また、第一のプーリー２３が取り付けられたサーボモータ２０もブラケット２１に固定されており、第三の偏光ビームスプリッタ１５に固定された第二のプーリー２４とサーボモータ２０に固定された第一のプーリー２３は、タイミングベルト２２で連結されている。
図に記述されていない制御装置からの信号でサーボモータ２０が回転すると、タイミングベルト２２を通し第三の偏光ビームスプリッタ１５に動力が伝達され、第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度が変化する。なお、第三の偏光ビームスプリッタ１５で反射するレーザ光２のＳ波成分はダンパ２５で受け止められるようになっている。
ここで、第三の偏光ビームスプリッタ１５で偏光方向の角度を調整する際、Ｓ波成分は透過せず損失となってしまうため、効率よくレーザ光を利用する際は、第三の偏光ビームスプリッタ１５前のレーザ光２の偏光角度２Ａを第三の偏光ビームスプリッタ１５後のレーザ光２の偏光角度２ｄが出来る限り同じ角度に入射すると良い。
第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度調整は、第一の偏光ビームスプリッタ６へ正確な偏光角度でレーザ光２を入射するため、偏光角度２ｄを微調整する役割となる。
第５図は、この発明の実施形態における所望の割合のエネルギーで２つレーザ光が取り出せるように、偏光角度調整用偏光ビームスプリッタの角度を自動調整する際のフローを示す。
説明は、第３図と第５図を用いて行うが、説明の便宜上、２つのエネルギーを等しくする場合について説明する。
なお、２つのレーザ光のエネルギーが異なる割合の場合でも初期設定を変更すれば同様な方法で実施することが可能である。
レーザ光７とレーザ光８の許容されるエネルギー差を決め、図には記述されていない制御装置に入力し、第三の偏光ビームスプリッタ１５の自動角度調整プログラムを実行する。
まず、ＸＹテーブル１４に固定されたパワーセンサ１６の受光部がｆθレンズ１０から出射されるレーザ光が受光できる位置にパワーセンサ１６が移動する。
その後、第二のシャッター１８が閉じレーザ発振器１からレーザ光が発振される。
第二のシャッター１８を閉じたことにより、レーザ光８はその部分で遮断され、ｆθレンズ１０からはレーザ光７のみが出射され、パワーセンサ１６ではレーザ光７のエネルギーが測定される。
エネルギー測定後、一旦レーザ光の発振は停止し、第一のシャッター１７が閉じ、第二のシャッター１８が開き、再度レーザ光が発振される。今度は、第一のシャッター１７を閉じたことにより、レーザ光７はその部分で遮断され、ｆθレンズ１０からはレーザ光８のみが出射され、パワーセンサ１６ではレーザ光８のエネルギーが測定される。エネルギー測定後、レーザ光の発振が停止し、第二のシャッター１８が開く。
制御装置の中で測定した２つのレーザ光のエネルギー差が計算され、始めに入力した許容値と比較される。
許容値内であればプログラムは終了するが、許容値を外れている場合は、第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度を調整し、再度２つのレーザ光のエネルギー測定を実施し、許容値内になるまで前記動作を繰り返す。第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度調整量は、入射するレーザ光２の偏光方向２ｄと、第一の偏光ビームスプリッタ６の取付角度に依存し、第三の偏光ビームスプリッタ１５透過後のレーザ光２の偏光角度２ｄを第三の偏光ビームスプリッタ１５入射前のレーザ光２の偏光角度２ｃから数度程度変更するのであれば、第三の偏光ビームスプリッタ１５の角度１°当たり約７％エネルギー差を調整できることが理論的に導き出せる。
このように第三の偏光ビームスプリッタ１５の調整角度と２つのレーザ光のエネルギー差の関係が、入射するレーザ光２の偏光角度２ｄと第一の偏光ビームスプリッタ６の取付角度から理論的に導きだせるため、エネルギー差の許容値にもよるが、５％程度の許容値であれば、上記調整ループを２回実施すれば、調整（プログラム）が完了するため、短時間で容易な調整が可能である。
本実施の形態によれば、１つのレーザ光を分光用偏光ビームスプリッタで２つのレーザ光に分光し、２つのレーザ光を独立に走査することにより、２箇所同時に加工を実施することができるレーザ加工機において、分光用偏光ビームスプリッタのＰ波（透過波）とＳ波（反射波）に対しレーザ光の偏光角度を変更できるように分光用偏光ビームスプリッタの手前に偏光角度調整用偏光ビームスプリッタを設定し、該偏光角度調整用偏光ビームスプリッタに角度調節できる機構を設け、制御装置からの指令により角度調節可能としたことにより、分光したレーザ光のエネルギーバランスを容易に調整し、エネルギーを均一にすることにより加工性能を安定させたり、また、段取り時間の短縮を実現するとともに、安定した生産を実現することが可能となる。
また、レーザ光のエネルギーを測定できるセンサを設け、２つのレーザ光のエネルギーを測定し、所望の割合のエネルギーで２つのレーザ光が取り出せように、偏光角度調整用偏光ビームスプリッタの角度が自動調整できることにより、より一層の段取り時間の短縮が可能となる他、調整の容易化により作業者の熟練度が不要となり、安定した加工が実現できる。
以上のように、本発明では、分光したレーザ光の品質やエネルギの違いを均一化し、生産性を向上させることができる。
また、分光した２つのレーザ光の光路長を同一にすることにより、２つのレーザ光のビームスポット径を同一にすることができる。
また、分光したレーザ光のエネルギーバランスを容易に調整することができ、段取り時間の短縮を実現するとともに、安定した生産を実現することが可能となる。
また、レーザ光のエネルギーを測定できるセンサを設け、２つのレーザ光のエネルギーを測定し、所望の割合のエネルギーで２つのレーザ光が取り出せように、偏光角度調整用偏光ビームスプリッタの角度が自動調整できることにより、より一層の段取り時間の短縮が可能となる他、調整の容易化により作業者の熟練度が不要となり、安定した加工が実現できる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかるレーザ加工機は、プリント基板等の被加工物に対して穴あけ加工を主目的としたレーザ加工機に適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本実施の形態におけるレーザ加工機の概略構成を示した図である
第２図は、偏光ビームスプリッタの分光模式図である。
第３図は、他の実施の携帯におけるレーザ加工機の光路構成を概略的に示した図である。
第４図は、偏光角度調整用偏光ビームスプリッタ部分を拡大した図である。
第５図は、偏光角度調整用偏光ビームスプリッタの自動調整プログラムのフロー図である。
第６図は、従来の一般的な穴あけ用レーザ加工機の概略構成を示した図である。
第７図は、従来の生産性向上を目的とした穴あけ用レーザ加工機の概略構成を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2003082510.tif 000011