(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部と、
表面側に形成されることとなる加工面が、前記第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向と前記第２方向とに沿って前記レーザー照射部を相対的に変位させる変位機構と、
前記レーザー照射部が前記第３方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部が前記第２方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することにより、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させる変位制御手段と、を備えており、
前記変位制御手段は、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっている領域を加工可能領域として、少なくとも該加工可能領域が前記加工対象物における表面側の部位と重なるまで前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成して、
さらに、
前記照射領域の加工可能領域は、レーザーの光軸上で前記加工しきい値以上のエネルギー分布となる所定半径の面状領域を光軸に沿ってつないでなる筒状の領域として規定されており、
前記変位制御手段は、レーザーの光軸と前記加工対象物における加工面との前記第３方向に沿った間隔が、前記照射領域の加工可能領域を形成する面状領域の半径に相当する距離となるまで、前記照射領域を前記加工対象物に接近させる
ことを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
前記レーザー照射部は、その照射するレーザーの出力レベルとして、前記照射領域の加工可能領域における前記第１方向に沿った距離が、少なくとも前記加工対象物における加工面の前記第１方向に沿った距離よりも、長くなるように出力レベルが設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値に基づき、前記照射領域において、該加工しきい値以上となる領域を前記加工可能領域として設定する領域設定手段、を備えており、
前記変位制御手段は、前記領域設定手段に設定された加工可能領域に基づいて前記変位機構を制御する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
所定の第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部と、
表面側に形成されることとなる加工面が、前記第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向と前記第２方向とに沿って前記レーザー照射部を相対的に変位させる変位機構と、からなるレーザー加工装置を制御する制御装置であって、
前記レーザー照射部が前記第３方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部が前記第２方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することにより、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させる変位制御手段と、を備えており、
前記変位制御手段は、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっている領域を加工可能領域として、少なくとも該加工可能領域が前記加工対象物における表面側の部位と重なるまで前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成して、
さらに、
前記照射領域の加工可能領域は、レーザーの光軸上で前記加工しきい値以上のエネルギー分布となる所定半径の面状領域を光軸に沿ってつないでなる筒状の領域として規定されており、
前記変位制御手段は、レーザーの光軸と前記加工対象物における加工面との前記第３方向に沿った間隔が、前記照射領域の加工可能領域を形成する面状領域の半径に相当する距離となるまで、前記照射領域を前記加工対象物に接近させる
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
表面側に形成されることとなる加工面が、所定の第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部を、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向へと相対的に変位させることで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部を前記第２方向に沿って相対的に変位させることで、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させて、
その際、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっており、かつ、レーザーの光軸上で前記加工しきい値以上のエネルギー分布となる所定半径の面状領域を光軸に沿ってつないでなる筒状の領域を加工可能領域として、レーザーの光軸と前記加工対象物における加工面との前記第３方向に沿った間隔が、前記照射領域の加工可能領域を形成する面状領域の半径に相当する距離となるまで、前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成する
ことを特徴とする加工面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーによる加工を行うレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザーの光軸方向に延びる円筒状の照射領域を、その光軸と交差する方向へ走査させることにより、この照射領域が通過する加工対象物の表面側に加工面を形成する技術が提案されている（非特許文献１）。この加工方法は、機械的な加工方法に比べて加工面の機械的損傷を減らし滑らかに形成することができるという点で優れた加工方法である。この加工方法は，円筒状の領域を円筒軸垂直方向へ走査することで円筒軸方向および走査方向に平行な面を成形することから，その加工形態が円筒形砥石による研削加工と同様であり，このような加工はレーザー研削ともいわれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】糸魚川文広、他２名、「パルスレーザーを用いたｃＢＮ工具エッジ成形と焼入れ鋼の研削レス化」、公益社団法人精密工学会、２０１４年３月１日、２０１４年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、ｐ７５９−７６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただ、上述した加工方法では、レーザーのエネルギー分布が光軸から離れるほど低下していることもあり、照射領域と加工対象物との位置関係を逐一調整する必要があり、必ずしも適切な加工面を形成することができないという問題があった。
【０００５】
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、その目的は、レーザーの照射領域による加工対象物の加工にあたり、照射領域と加工対象物との位置関係の調整を容易ならしめ、これにより所望の加工面を適切に形成しやすくするための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため第１の構成は、所定の第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部と、その表面側に形成されることとなる加工面が、前記第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向と前記第２方向とに沿って前記レーザー照射部を相対的に変位させる変位機構と、前記レーザー照射部が前記第３方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部が前記第２方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することにより、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させる変位制御手段と、を備えている。
【０００７】
そして、前記変位制御手段は、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっている領域を加工可能領域として、少なくとも該加工可能領域が前記加工対象物における表面側の部位と重なるまで前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成する。
【０００８】
このように構成されたレーザー加工装置によれば、レーザーの照射領域における加工可能領域を規定し、この領域を加工対象物に接近させて走査させることで、加工対象物の表面側が加工される。
【０００９】
この加工可能領域は、加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっており、これを加工対象物に接触させることで加工可能な領域であるため、このような加工可能領域を規定することによって、照射領域と加工対象物との位置関係を加工可能領域との関係で設定するだけで、その位置関係を逐一調整しなくても、所望の加工面を形成できるようになる。
【００１０】
こうして、レーザーの照射領域による加工対象物の加工に際し、照射領域と加工対象物との位置関係の調整を容易ならしめ、所望する加工面を適切に形成しやすくなる。
また、この構成は、以下に示す第２の構成のようにするとよい。
【００１１】
第２の構成において、前記照射領域の加工可能領域は、レーザーの光軸上で前記加工しきい値以上のエネルギー分布となる所定半径の面状領域を光軸に沿ってつないでなる筒状の領域として規定されており、前記変位制御手段は、レーザーの光軸と前記加工対象物における加工面との前記第３方向に沿った間隔が、前記照射領域の加工可能領域を形成する面状領域の半径に相当する距離となるまで、前記照射領域を前記加工対象物に接近させる。
【００１２】
この構成に係るレーザー加工装置によれば、レーザーの光軸からの距離である面状領域の半径により加工可能領域を規定しているため、光軸と加工面との間隔が、この面状領域の半径に相当する距離となるまで照射領域を加工対象物に接近させて走査させることによって、加工対象物の表面側に第１方向と第２方向とからなる面に沿った加工面を形成することができる。
【００１３】
また、上記各構成は、以下に示す第３の構成のようにするとよい。
第３の構成において、前記レーザー照射部は、その照射するレーザーの出力レベルとして、前記照射領域の加工可能領域における前記第１方向に沿った距離が、少なくとも前記加工対象物における加工面の前記第１方向に沿った距離よりも、長くなるように出力レベルが設定されている。
【００１４】
上述したレーザー照射部に照射されるレーザーは、光軸に沿った焦点位置においてエネルギーのピークが最も高くなり、そこから離れるほどエネルギーが分散してピークが低くなるため、場合によっては、光軸から遠い領域において加工対象物を加工するのに充分なエネルギー分布となっていない領域が存在してしまう恐れがある。
【００１５】
ところが、上記構成のように、照射領域の加工可能領域における第１方向に沿った距離が、少なくとも加工対象物における加工面の第１方向に沿った距離よりも、長くなるようにレーザーの出力レベルが設定されていることにより、光軸から遠い領域において、加工対象物を加工するのに充分なエネルギー分布となっていない領域が存在してしまうことを適切に防止することができる。
【００１６】
また、上記各構成は、以下に示す第４の構成のようにするとよい。
第４の構成においては、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値に基づき、前記照射領域において、該加工しきい値以上となる領域を前記加工可能領域として設定する領域設定手段、を備えており、前記変位制御手段は、前記領域設定手段に設定された加工可能領域に基づいて前記変位機構を制御する。
【００１７】
この構成に係るレーザー加工装置によれば、加工可能領域を設定したうえで、加工対象物への加工面の形成を実施することができるため、加工対象物の材料特性に応じて適切な加工面を形成することができるようになる。
【００１８】
また、上記課題を解決するため第５の構成は、所定の第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部と、表面側に形成されることとなる加工面が、前記第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向と前記第２方向とに沿って前記レーザー照射部を相対的に変位させる変位機構と、からなるレーザー加工装置を制御する制御装置であって、前記レーザー照射部が前記第３方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部が前記第２方向に沿って相対的に変位するよう前記変位機構を制御することにより、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させる変位制御手段と、を備えており、前記変位制御手段は、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっている領域を加工可能領域として、少なくとも該加工可能領域が前記加工対象物における表面側の部位と重なるまで前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成する。
【００１９】
この構成に係る制御装置によれば、上記各構成と同様の作用効果を得ることができる。
また、上記課題を解決するため第６の構成は、その表面側に形成されることとなる加工面が、所定の第１方向と該第１方向に交差する第２方向とからなる面に沿って配置される加工対象物に対し、前記第１方向を光軸としてレーザーを照射させるレーザー照射部を、前記第１方向および前記第２方向それぞれに交差する第３方向に前記レーザー照射部を相対的に変位させることで、該レーザー照射部の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、前記レーザー照射部が前記第２方向に沿って相対的に変位させることで、前記照射領域を前記加工対象物の表面に沿って走査させて、その際、前記照射領域において、前記加工対象物の材料特性に応じた加工しきい値以上のエネルギー分布となっている領域を加工可能領域として、少なくとも該加工可能領域が前記加工対象物における表面側の部位と重なるまで前記照射領域を前記加工対象物に接近させ、また、該照射領域を前記第２方向に沿って走査させることにより、前記加工対象物の表面側が前記加工可能領域に加工されてなる加工面を形成する、ことを特徴とする加工面形成方法である。
【００２０】
この構成に係る加工面形成方法によれば、上記各構成と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この加工面形成方法は、上述したようなレーザー加工装置に対し、コンピュータシステムがプログラム（処理に適した命令の順番付けられた列からなるもの）に従って実施させることとすればよい。この場合のプログラムは、各種記録媒体や通信回線を介してレーザー加工装置や、これを利用するユーザ等に提供されるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】レーザー加工装置の全体構成を示すブロック図
【図２】レーザー照射部の構成を示すブロック図
【図３】加工処理の処理手順を示すフローチャート
【図４】レーザーにおけるエネルギー分布を示す図
【図５】レーザー出力に応じたレーザーの照射領域の状態を示す図
【図６】加工対象物を加工する様子を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
レーザー加工装置１は、図１に示すように、所定方向にレーザーを照射させるレーザー照射部１０と、加工対象物１００をセットするためのテーブル２０と、加工対象物１００に対してレーザー照射部１０を相対的に変位させるための変位機構３０と、レーザー加工装置１全体の動作を制御する制御部４０と、を備えている。
【００２３】
レーザー照射部１０は、図２に示すように、パルスレーザーを出力するレーザー発振器１１、レーザーの振動数の次数を調整する振動調整器１３、レーザーの出力を調整するアッテネータ（ＡＴＴ）１５、レーザーの径を調整するためのビームエキスパンダー（ＥＸＰ）１７などを備え、これらを経て出力されるレーザーが光学レンズ１９経由で出力されるように構成されており、所定の第１方向（図１におけるｚ軸方向）を光軸としてレーザーを照射させる。これらのうち、レーザー発振器１１には、Ｎｄ：ＹＡＧパルスレーザーが用いられている。
【００２４】
なお、ここでは、単一の光学レンズ１９からなる構成となっているが、所定間隔を空けて配置された一組の光学レンズと、この光学レンズの間隔を調整するための機構を備えた構成としてもよい。
【００２５】
テーブル２０は、第１方向と第１方向に交差する第２方向とからなる１−２平面（図１におけるｘ−ｚ平面またはｙ−ｚ平面）に沿って加工対象物１００を設置するものであって、加工対象物１００は、その表面側に形成されることとなる加工面１１０が、１−２平面に沿った位置関係となるように設置される。
【００２６】
変位機構３０は、レーザー照射部１０の相対的な変位を行う機構本体３１と、外部からの指令に基づいて機構本体３１を動作させる駆動部３３と、を備えている。本実施形態において、機構本体３１には、レーザー照射部１０側を、第１方向および第２方向それぞれに交差する第３方向（図１におけるｙ軸方向）と第２方向（図１におけるｘ軸方向）とに変位させる構成が採用されている。ただ、機構本体３１としては、テーブル２０側を変位させる構成としてもよい。
【００２７】
制御部４０は、各部への制御指令により、レーザー照射部１０によるレーザーの照射、変位機構３０によるレーザー照射部１０の相対的な変位などを制御する周知のコンピュータシステムである。
（２）制御部４０による処理手順
以下に、制御部４０が内蔵メモリ４１に格納されたプログラムにより実行する「加工処理」の手順を図３に基づいて説明する。この加工処理は、図示されないインタフェース（操作装置または通信装置）からの起動指令を受けた際に起動される。
【００２８】
この加工処理が起動されると、まず、内蔵メモリ４１にあらかじめ格納されている設定情報が読み出される（ｓ１１０）。この設定情報は、事前にユーザが設定した情報であって、レーザー照射部１０により照射されるレーザーの出力Ｐ０[ｗ]と、テーブル２０に設置された加工対象物１００の材料特性に応じた加工しきい値Ｐｔｈ[ｗ]と、加工対象物１００の表面側に形成すべき１以上の加工面１１０それぞれを規定した座標情報と、からなる。この座標情報は、加工対象物１００における加工面１１０が、上述した１−２平面に沿った位置関係として定められたものである。なお、この加工しきい値Ｐｔｈは、使用するパルスレーザーを用いた事前の実験や文献情報から得られるものであり、レーザーの出力Ｐ０は、この加工しきい値Ｐｔｈとレンズのｆ値、レーザー波長入力ビーム径に基づいて決定されるものである。
【００２９】
また、レーザーの出力レベルは、照射領域２００の加工可能領域における第１方向に沿った距離が、少なくとも加工対象物１００における加工面１１０の第１方向に沿った距離よりも長くなるよう、上記座標情報との関係も踏まえて設定されたものである。具体的には、出力レベルＰ０として、加工しきい値Ｐｔｈより大きくなるような値（Ｐ０＞Ｐｔｈ）が設定されている。
【００３０】
なお、ここでは、加工対象物１００側を選択することにより、照射領域２００の加工可能領域における第１方向に沿った距離と、加工対象物１００における加工面１１０の第１方向に沿った距離との関係が、上記条件を満たすようにしてもよい。
【００３１】
続いて、上記ｓ１１０にて読み出された設定情報に基づいて加工可能領域が規定される（ｓ１２０）。この加工可能領域とは、レーザー照射部１０の照射するレーザーにおいて筒状に延びる照射領域２００において、加工対象物１００の材料特性に応じた加工しきい値Ｐｔｈ[ｗ]以上のエネルギー分布となっている領域のことであり、この領域でもって加工対象物１００を加工することができる。
【００３２】
このｓ１２０では、上記ｓ１１０にて読み出された設定情報のうち、レーザーの出力Ｐ０[ｗ]および加工しきい値Ｐｔｈ[ｗ]に基づき、レーザーの光軸上における各位置でのエネルギー分布Ｐ（ｒ）が下記式（１）にて算出された後、加工しきい値Ｐｔｈ以上のエネルギー分布となる所定半径ｒｔｈの面状領域を光軸に沿ってつないでなる筒状の領域が特定される（図４参照）。そして、この領域における半径ｒｔｈが加工可能領域を規定するパラメータとして特定される。この半径ｒｔｈは、上記式（１）において算出される「ｂ」に基づき、「Ｐ（ｒ）＞Ｐｔｈ」となる半径ｒの最大値として導出される。
【００３３】
なお、この加工可能領域は、図５に示すように、レーザーの出力Ｐ０が大きくなるほど、直線的な筒状から、焦点位置に向けて直径が小さくなるくびれた筒状へと変化していくことが実験により確認されている。つまり、レーザーの出力Ｐ０が大きくなるほど、加工可能領域の外周が直線的だったところから、曲線的な形状へと変化していくことになるため、レーザーの出力Ｐ０は、加工面１１０として求められる形状に応じた値が選択的に上述した設定情報に含められることとなる。
【００３４】
【数１】
0006562536.tif 000002
【００３５】
次に、未形成の加工面が存在しているか否かがチェックされる（ｓ１３０）。ここでは、上記ｓ１１０にて読み出された設定情報のうちの座標情報の中に、本加工処理の今回の起動以降、参照していない座標情報が残されている場合に、未形成の加工面が存在していると判定される。
【００３６】
このｓ１３０にて未加工の加工面が存在していると判定された場合（ｓ１３０：ＹＥＳ）、以降の処理にて参照していないいずれかの座標情報が抽出され、この座標情報で規定される加工面１１０が、以降の処理にて形成すべき対象の加工面として設定される（ｓ１４０）。
【００３７】
次に、レーザー照射部１０によるレーザーの照射が開始される（ｓ１５０）。ここでは、制御部４０からの指示を受けたレーザー照射部１０によるレーザーの照射が開始される。
【００３８】
次に、変位機構３０により、レーザー照射部１０の照射するレーザーにおける照射領域２００が加工対象物１００に接近させられる（ｓ１６０）。ここでは、レーザー照射部１０が第３方向に沿って相対的に変位するよう変位機構３０への制御指令がなされ、これを受けた変位機構３０が、加工対象物１００における表面側の部位と加工可能領域とが重なるまで、レーザー照射部１０の第３方向に沿った相対的な変位を行う。
【００３９】
この加工対象物１００と加工可能領域との重なりは、上記１２０で規定された半径ｒｔｈと上記ｓ１４０にて設定された加工面１１０の座標情報に基づき、レーザーの光軸と加工対象物１００における加工面１１０との第３方向に沿った間隔が、照射領域２００の加工可能領域を規定する半径ｒｔｈに相当する距離となるまで、照射領域２００を加工対象物１００に接近させることにより実現される。
【００４０】
このとき、照射領域２００の加工対象物１００への接近は、加工対象領域において最もエネルギーのピークが低くなっている領域において加工対象物１００を加工可能な程度の速度以下の速度で実施される。ここでは、2・ｒｔｈの距離にレーザーが１パルス以上照射される速度の最大値を「Ｖｍａｘ」、そのパルス周波数を「Ｆ［Ｈｚ］」とした場合に、「Ｖｍａｘ＝２・ｒｔｈ・Ｆ」で規定されるＶｍａｘ以下の速度で接近が実施されることとなる。
【００４１】
次に、変位機構３０により、レーザー照射部１０の照射するレーザーにおける照射領域２００が加工対象物１００の表面に沿って走査させられる（ｓ１７０）。ここでは、レーザー照射部１０が第２方向に沿って相対的に変位するよう変位機構３０への制御指令がなされ、これを受けた変位機構３０が、加工面１１０の第２方向における長さ全体を照射領域２００が通過するまで、レーザー照射部１０の第２方向に沿った相対的な変位を行う。
【００４２】
このとき、照射領域２００の加工対象物１００に沿った走査は、加工対象領域において最もエネルギーのピークが低くなっている領域において加工対象物１００を加工可能な程度の速度以下の速度で実施される。ここでは、上記ｓ１６０と同様、「Ｖｍａｘ＝２・ｒｔｈ・Ｆ」で規定されるＶｍａｘ以下の速度で走査が実施されることとなるが、より平滑な加工面を得るには、このＶｍａｘの１／１０としておくことが望ましい。
【００４３】
こうして、上記ｓ１６０〜ｓ１７０を経て、加工対象物１００の表面側が加工可能領域に加工されてなる加工面１１０が形成される。
このｓ１７０の後、上記ｓ１５０で開始されたレーザー照射部１０によるレーザーの照射が終了する（ｓ１８０）。ここでは、制御部４０からの指示を受けたレーザー照射部１０がレーザーの照射を終了させる。
【００４４】
こうして、ｓ１８０を終えた後、プロセスが上記ｓ１３０へ戻り、以降、未加工の加工面が存在しなくなるまで、ｓ１３０〜ｓ１８０が実施される。
その後、上記ｓ１３０で未加工の加工面が存在していないと判定された場合（ｓ１３０：ＮＯ）、本加工処理が終了する。
（３）作用，効果
このように構成されたレーザー加工装置１によれば、レーザーの照射領域２００における加工可能領域を規定し、この領域を加工対象物１００に接近させて走査させることで、加工対象物の表面側が加工される（図６参照）。
【００４５】
この加工可能領域は、加工対象物１００の材料特性に応じた加工しきい値Ｐｔｈ以上のエネルギー分布となっており、これを加工対象物１００に接触させることで加工可能な領域であるため、このような加工可能領域を規定することによって、照射領域２００と加工対象物１００との位置関係を加工可能領域との関係で設定するだけで、その位置関係を逐一調整しなくても、所望の加工面１１０を形成できるようになる。
【００４６】
こうして、レーザーの照射領域２００による加工対象物１００の加工に際し、照射領域２００と加工対象物１００との位置関係の調整を容易ならしめ、所望する加工面１１０を適切に形成しやすくなる。
【００４７】
また、上述したレーザー加工装置１によれば、レーザーの光軸からの距離である面状領域の半径ｒｔｈにより加工可能領域を規定しているため、光軸と加工面１１０との間隔が、この面状領域の半径ｒｔｈに相当する距離となるまで照射領域２００を加工対象物１００に接近させて走査させることによって、加工対象物１００の表面側に第１方向と第２方向とからなる面に沿った加工面１１０を形成することができる。
【００４８】
また、上述したレーザー照射部１０に照射されるレーザーは、光軸に沿った焦点位置においてエネルギーのピークが最も高くなり、そこから離れるほどエネルギーが分散してピークが低くなるため（図４参照）、場合によっては、光軸から遠い領域において加工対象物を加工するのに充分なエネルギー分布となっていない領域が存在してしまう恐れがある。
【００４９】
ところが、上記構成では、照射領域の加工可能領域における第１方向に沿った距離が、少なくとも加工対象物１００における加工面１１０の第１方向に沿った距離よりも、長くなるようにレーザーの出力レベルが設定されている。これにより、光軸から遠い領域において、加工対象物１００を加工するのに充分なエネルギー分布となっていない領域が存在してしまうことを適切に防止することができる。
【００５０】
また、上記構成では、加工可能領域を設定したうえで（図３のｓ１２０）、加工対象物１００への加工面１１０の形成を実施することができるため（同図ｓ１３０〜ｓ１８０）、加工対象物１００の材料特性に応じて適切な加工面１１０を形成することができるようになる。
（４）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００５１】
例えば、上記実施形態においては、加工面１１０を形成する毎にレーザーの照射開始および終了を繰り返す構成とされているが（図３のｓ１５０、ｓ１８０）、加工可能領域を規定した以降（同図ｓ１２０）、未形成の加工面が存在しなくなるまで（同図ｓ１３０「ＮＯ」）、レーザーを継続的に照射する構成としてもよい。この場合、加工可能領域の規定直後（同図ｓ１２０）にレーザーの照射開始（同図ｓ１５０）を行うとともに、未形成の加工面が存在しなくなったことをもって（同図ｓ１３０「ＮＯ」）、レーザーの照射を終了する処理が行われる（同図ｓ１８０）ように構成すればよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、加工面１１０を形成するにあたり、照射領域２００を第３方向に沿って加工対象物１００に接近させた後（図３のｓ１６０）、この照射領域２００を第２方向に沿って走査させるように構成されている（同図ｓ１７０）。
【００５３】
しかし、加工面１１０を形成可能であれば、その順番や繰り返し回数などは特に限定されない。例えば、レーザの照射開始後（同図ｓ１５０）、加工面１１０の第２方向に沿った一方の端部から他方の端部まで照射領域２００を所定の単位距離ごとに移動させ（同図ｓ１７０相当の処理）、その移動の都度、照射領域２００を加工対象物１００に接近させる（同図ｓ１６０）、といった処理を行ってから、レーザーの照射を終了する（同図ｓ１８０）ようにすることが考えられる。
【００５４】
また、上記実施形態では、レーザーの出力Ｐ０[ｗ]および加工しきい値Ｐｔｈ[ｗ]に基づいて加工可能領域が規定される構成を例示したが、上記以外にも、数式（１）で示される入射ビーム径Ｄや、レンズ焦点距離ｆなどを調整することによって、加工可能領域を規定する構成としてもよい。この場合、加工可能領域における形状の規定をより高い自由度でもって行うことができるようになるため好適である。
（５）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、制御部４０が本発明における制御装置であり、制御部４０および加工処理におけるｓ１６０、ｓ１７０が本発明における変位制御手段であり、加工処理におけるｓ１２０が本発明における領域設定手段である。
【符号の説明】
【００５５】
１…レーザー加工装置、１０…レーザー照射部、１１…レーザー発振器、１３…振動調整器、１９…光学レンズ、２０…テーブル、３０…変位機構、３１…機構本体、３３…駆動部、４０…制御部、４１…メモリ、１００…加工対象物、１１０…加工面、２００…照射領域。
【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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