(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物を設置する設置面を有する加工対象物設置手段と、
加工対象物を加工する為の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レーザ光を所定の出射方向を含む方向に向けて走査する走査部と、
前記レーザ光出射部と前記走査部とを制御する制御部と、
を有し、
前記加工対象物設置手段に設置された状態において前記所定の出射方向においてレーザ光が照射されない隠れ部を有し、前記隠れ部が第１の方向に開放された形状である加工対象物に対して、前記加工対象物の前記隠れ部の所望の位置にレーザ光を照射して、前記隠れ部の所望の位置に所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置であって、
前記加工対象物の形状に関する情報である加工対象物形状情報を取得する取得部と、
前記隠れ部の所望の位置に加工される加工パターンから前記第１の方向における加工パターンの高さを取得する加工パターン高さ取得部と、
前記取得部によって取得された前記加工対象物形状情報と、前記加工パターン高さ取得部によって取得された前記加工パターンの高さとに基づいて、照射されたレーザ光が前記隠れ部の所望の位置に至るレーザ光路に前記加工対象物の他の部分が存在し、前記所望の位置に前記加工パターンで加工を施すことができない、加工対象物の前記設置面における設置位置である加工不可能位置を算出する加工不可能位置算出部と、
前記加工不可能位置算出部によって算出された前記加工不可能位置を表示する表示部と、
を有する
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記加工不可能位置算出部は、
前記取得部により取得された前記加工対象物形状情報から、前記加工対象物の開放形状の高さを算出する高さ算出部を有し、
前記開放形状の高さと前記加工パターンの高さとに基づいて、前記加工不可能位置を算出する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記設置面の所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度を記憶する記憶部を更に有し、
前記加工不可能位置算出部は、
前記開放形状の高さと、前記所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度と、に基づいて、所定の座標位置においての、前記隠れ部において加工対象物の他の部分にレーザ光が遮られず前記隠れ部にレーザ光が到達する領域の前記第１方向に関する長さを算出し、
前記レーザ光が到達する領域の前記第１方向に関する前記長さが前記加工パターンの高さより短い場合の加工対象物の設置面における座標位置を加工不可位置と決定し、
前記レーザ光が到達する領域の前記第１方向に関する前記長さが前記加工パターンの高さより長い場合の加工対象物の設置面における座標位置を加工可能位置と決定する
ことを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記加工不可能位置算出手段は、
前記高さ算出部が算出した前記開放形状の高さ位置に応じて、前記所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度を補正する補正手段と、を有し、
補正された出射角度を使って前記加工不可能位置を算出する
ことを特徴とする請求項３記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記隠れ部の所望の位置に加工される加工パターンに基づいて、前記第１の方向と直交し前記設置面と平行な方向における前記加工パターンの幅方向長さを算出する加工パターン幅方向長さ算出部をさらに有し、
前記高さ算出部は、
前記取得部により取得された前記加工対象物形状情報と、前記加工パターン幅方向長さ算出部により算出された前記加工パターン幅方向長さとから、前記加工対象物の開放形状の高さを算出する
ことを特徴とする請求項４記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記取得部は、加工対象物の円筒の内径を前記加工対象物形状情報として取得し、
前記高さ算出部は、前記取得部が取得した前記円筒の内径に基づいて、前記加工対象物の開放形状の高さを算出する
ことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
内部に前記加工対象物を収容可能であり、所定の方向に開放する開口部を有する加工筐体と、
前記開口部を開閉する加工扉と、をさらに有し、
前記加工対象物が前記加工筐体の内に設置される場合の、前記加工筐体の前記開口部の開放方向と前記第１方向とがなす角度である設置角度を受け付ける設置角度受付部と、
前記設置角度受付部が受け付けた前記設置角度で前記加工対象物が設置された場合に、仮想視点から前記加工筐体の前記開口部を介して前記隠れ部の所望の位置に至る経路から前記加工対象物の他の部分が退避する前記加工対象物の前記設置面における座標位置であり、且つ、照射されたレーザ光が前記隠れ部の所望の位置へ至るレーザ光路から前記加工対象物の他の部分が退避する前記加工対象物の前記設置面における座標位置である、推奨位置を算出する推奨位置算出部と、
を有し、
前記表示部は、前記推奨位置算出部によって算出された前記推奨位置を表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記推奨位置算出部は、
前記設置角度受付部が受け付けた前記設置角度で前記加工対象物が設置された場合に、前記加工筐体の前記開口部から前記隠れ部の所望の位置に至る経路から前記加工対象物の他の部分が退避する前記加工対象物の前記設置面における座標位置である視認可能位置を算出する視認可能位置算出部と、
前記設置角度受付部が受け付けた前記設置角度で前記加工対象物が設置された場合に、照射されたレーザ光が前記隠れ部の所望の位置へ至るレーザ光路から前記加工対象物の他の部分が退避する前記加工対象物の前記設置面における座標位置である第２加工可能位置を算出する第２加工可能位置算出部と、を備え、
前記視認可能位置算出部が算出した前記視認可能位置、且つ、前記第２加工可能位置算出部が算出した前記第２加工可能位置である前記設置面における座標位置を推奨位置として算出し、
前記視認可能位置算出部は、前記設置面における所定の座標位置と前記加工筐体の外に設定された仮想視点とを結ぶ第１直線と、前記第１方向と、の成す角度が所定の角度より小さい場合の前記設置面における座標位置を、前記視認可能位置として算出し、
第２加工可能位置算出部は、前記設置面における所定の座標位置と前記設置面における加工光が垂直方向に照射される位置である座標中心とを結ぶ第２直線と、前記第１方向と、の成す角度が所定の角度より小さい場合の位置座標を、前記第２加工可能位置として算出することを特徴とする請求項７記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
加工パターンの座標位置を受け付ける加工パターン位置受付部と、
受け付けた加工パターンの座標位置が前記加工不可能位置かどうかを判定する判定部と、
可視光であるガイド光を出射するガイド光出射部と、をさらに有し、
前記表示部は、前記判定部が加工不可能位置でないと判定した前記加工パターンの前記座標位置に、前記加工パターンを表示し、
前記制御部は、受け付けた前記座標位置に基づいて、前記走査部及び前記ガイド光出射部にガイド光を走査させる
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか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、レーザ光を照射して加工対象物表面に加工を施すレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ加工装置は、レーザ光出射部と、レーザ光出射部から出射されたレーザ光を走査する走査部と、レーザ光出射部及び走査部を制御する制御部とを備えており、走査部によってレーザ光を走査することで、加工対象物に対してレーザ光による加工を施している。
【０００３】
このようなレーザ加工装置において、立体形状の加工対象物に対してレーザ光による加工を施すことが考えられる。立体形状の加工対象物に対して加工を施す場合、走査部から加工対象物に向けて出射されるレーザ光の方向と、加工対象物の形状とによっては、加工対象物の所望の位置に加工ができないことがある。例えば、加工対象物の所望の位置に向けて出射されたレーザ光の光路上に、加工対象物の他の部分が存在する場合、出射されたレーザ光は、加工対象物の他の部分に遮られて、加工対象物の所望の位置に到達することができない。
【０００４】
立体形状の加工対象物に加工を施すレーザ加工装置に関する発明として、特許文献１記載の発明が知られている。特許文献１記載のレーザ加工装置は、所望の加工パターンで加工する為の加工条件を設定する加工条件設定部と、設定された加工条件で加工しようとした際に、加工不良となる加工不良領域を検出する加工不良領域検出手段と、加工不良領域を加工可能な領域と異なる様態にて表示する表示部とを備えている。加工不良領域検出手段は、所定の位置に設置された加工対象物に対して、加工対象物の形状に基づいて、加工対象物上の加工可能な領域と加工不良領域とを検出する。
【０００５】
これにより、特許文献１記載のレーザ加工装置は、レーザ光を出射する前に、ユーザに対して加工対象物の加工可能領域と加工不良領域とを認識させることができる。したがって、ユーザが加工可能領域に加工パターンを配置することにより、加工不良領域に加工パターンが配置されて加工不良となる事態を避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１８０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
加工対象物の所望の位置に加工を施すことが求められている。例えば、加工対象物が基部と、基部と対向するオーバーハング部と、基部とオーバーハング部とを接続する接続部とからなる形状である場合、上方からみてオーバーハング部の影になる基部に加工を施す場合がある。
【０００８】
特許文献１記載のレーザ加工装置において、所望の位置（例えば基部）に加工を施そうとした場合、下記の手順が必要となる。特許文献１記載のレーザ加工装置は、加工対象物を所定の位置に設置した状態で、加工対象物上における、加工可能領域と加工不良領域とを検出し表示する。加工対象物上の加工を施すべき領域が加工不良領域となっている場合、レーザ加工装置は、加工対象物上の加工を施すべき領域に加工を施すことができない。加工対象物上の加工を施すべき領域が加工不良領域となっている場合、ユーザが加工対象物の設置位置や設置角度を変更する。レーザ加工装置は、設置位置や設置角度が変更された加工対象物に対して、加工可能領域と加工不良領域とを検出し表示する。ユーザによる加工対象物の設置位置や設置角度の変更と、レーザ加工装置による加工可能領域及び加工不良領域の検出及び表示とを、加工対象物上の加工を施すべき領域が加工可能領域となるまで繰り返す。加工対象物上の加工を施すべき領域が加工可能領域となると、加工対象物上の加工を施すべき領域に、加工を施すことができる。
【０００９】
特許文献１記載のレーザ加工装置において、所望の位置に加工を施そうとした場合、加工不良領域を検出し表示する処理を、加工対象物の位置を変えながら繰り返す試行錯誤が必要となり、ユーザに負担がかかっていた。
【００１０】
本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光出射部と、走査部と、制御部と、を有し、レーザ光を照射して、所望の位置に所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置に関し、加工対象物の所望の位置に加工が不可能な加工対象物の設置位置をユーザに認識させることが可能なレーザ加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明の一側面に係るレーザ加工装置は、加工対象物を設置する設置面を有する加工対象物設置手段と、加工対象物を加工する為のレーザ光を出射するレーザ光出射部と、レーザ光出射部から出射されたレーザ光を所定の出射方向を含む方向に向けて走査する走査部と、レーザ光出射部と走査部とを制御する制御部と、を有し、所定の出射方向においてレーザ光が照射されない隠れ部を有し、第１の方向に開放された形状である加工対象物に対して、加工対象物の隠れ部の所望の位置にレーザ光を照射して、隠れ部の所望の位置に所望の加工パターンを加工可能なレーザ加工装置であって、加工対象物の形状に関する情報である加工対象物形状情報を取得する取得部と、隠れ部の所望の位置に加工される加工パターンから第１の方向における加工パターンの高さを取得する高さ取得部と、取得部によって取得された加工対象物形状情報と、加工パターン高さ算出部によって算出された加工パターンの高さとに基づいて、照射されたレーザ光が隠れ部の所望の位置に至るレーザ光路に加工対象物の他の部分が存在し、所望の位置に加工パターンで加工を施すことができない、加工対象物の設置面における設置位置である加工不可能位置を算出する加工不可能位置算出部と、加工不可能位置算出部によって算出された加工不可能位置を表示する表示部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、隠れ部を有し、隠れ部が第１の方向に開放されている形状である加工対象物に対して、隠れ部の所望の位置に加工が不可能な加工対象物の設置位置をユーザに認識させることができる。したがって、隠れ部の所望の位置に加工を施す場合に、加工不良領域を検出し表示する処理を、加工対象物の位置を変えながら繰り返す試行錯誤を減らすことができ、作業効率を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の第２のレーザ加工装置は、加工不可能位置算出部は、取得部により取得された加工対象物形状情報から、加工対象物の開放形状の高さを算出する高さ算出部を有し、加工対象物の開放形状の高さと加工パターンの高さとに基づいて、加工不可能位置を算出することを特徴とする。これによると、レーザ加工装置は、記加工対象物形状情報から、加工対象物の開放形状の高さを算出し、加工不可能位置を算出することができる。
【００１４】
また、本発明の第３のレーザ加工装置は、設置面の所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度を記憶する記憶部を更に有し、加工不可能位置算出部は、開放形状の高さと、所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度と、に基づいて、所定の座標位置においての、隠れ部において加工対象物の他の部分にレーザ光が遮られず隠れ部にレーザ光が到達する領域の第１方向に関する長さを算出し、レーザ光が到達する領域の第１方向に関する長さが加工パターンの高さより短い場合の加工対象物の設置面における座標位置を加工不可位置とし、レーザ光が到達する領域の第１方向に関する長さが加工パターンの高さより長い場合の加工対象物の設置面における座標位置を加工可能位置とすることを特徴とする。これによると、レーザ加工装置は所定の位置座標におけるレーザ光の出射角度を記憶する記憶部を有しているので、所定の座標位置においての、加工対象物の他の部分にレーザ光が遮られず第１部分にレーザ光が到達する領域の第１方向に関しての隠れ部の第１方向の端部からの長さを算出することができる。第１方向に関しての隠れ部の第１方向の端部からの長さと、加工パターンの高さとを比較することにより、加工不良領域を検出することができる。
【００１５】
また、本発明の第４のレーザ加工装置は、加工不可能位置算出手段は、高さ算出部が算出した加工対象物の開放形状の高さに応じて、所定の座標位置におけるレーザ光の出射角度を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。これによると、レーザ加工装置は、加工対象物の開放形状の高さ位置に応じて、レーザ光の出射角度を適切な角度に補正することができる。
【００１６】
また、本発明の第５のレーザ加工装置は、隠れ部の所望の位置に加工される加工パターンに基づいて、第１の方向と直交し設置面と平行な方向における加工パターンの幅方向長さを算出する加工パターン幅方向長さ算出部をさらに有し、高さ算出部は、取得部により取得された加工対象物形状情報と、加工パターン幅方向長さ算出部により算出された加工パターン幅方向長さとから、加工対象物の開放形状の高さを算出することを特徴とする。これによると、加工パターンの幅方向長さを使用して加工パターンの印字が可能か不可能かを判定するので、加工不良領域をより正確に検出することができる。
【００１７】
また、本発明の第６のレーザ加工装置は、取得部は、加工対象物の円筒の内径を加工対象物形状情報として取得高さ算出部は、取得部が取得した内径に基づいて加工対象物の開放形状の高さを算出することを特徴とする。これによると、円筒の内径を取得することにより加工対象物の開放形状の高さを算出し、加工不可能領域を算出することができる。
【００１８】
また、本発明の第７のレーザ加工装置は、内部に加工対象物を収容可能であり、所定の方向に開放する開口部を有する加工筐体と、開口部を開閉する加工扉と、をさらに有し、加工対象物が加工筐体の内に設置される場合の、加工筐体の開口部の開放方向と第１方向とがなす角度である設置角度を受け付ける設置角度受付部と、設置角度受付部が受け付けた設置角度で加工対象物が設置された場合に、仮想視点から加工筐体の開口部を介して隠れ部の所望の位置に至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の設置面における座標位置であり、且つ、照射されたレーザ光が隠れ部の所望の位置へ至るレーザ光路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の設置面における座標位置である、推奨位置を算出する推奨位置算出部と、を有し、表示部は、推奨位置算出部によって算出された推奨位置を表示することを特徴とする。これによると、設置角度受付部が受け付けた設置角度で加工対象物が設置された場合に、加工筐体の開口から隠れ部の所望の位置に至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の座標位置であり、且つ、照射されたレーザ光が隠れ部の所望の位置へ至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の座標位置である加工推奨位置を、ユーザに表示することができる。したがって、隠れ部に加工可能で、かつ隠れ部の所望の位置に照射されるレーザ光の加工軌跡を加工中に視認できる加工対象物の設置位置を、ユーザに対して確実に認識させることができる。
【００１９】
また、本発明の第８のレーザ加工装置においては、推奨位置算出部は、設置角度受付部が受け付けた設置角度で加工対象物が設置された場合に、加工筐体の開口部から隠れ部の所望の位置に至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の設置面における座標位置である視認可能位置を算出する視認可能位置算出部と、設置角度受付部が受け付けた設置角度で加工対象物が設置された場合に、照射されたレーザ光が隠れ部の所望の位置へ至るレーザ光路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の設置面における座標位置である第２加工可能位置を算出する第２加工可能位置算出部と、を備え、視認可能位置算出部が算出した視認可能位置、且つ、第２加工可能位置算出部が算出した第２加工可能位置である設置面における座標位置を推奨位置として算出し、視認可能位置算出部は、設置面における所定の座標位置と加工筐体の外に設定された仮想視点とを結ぶ第１直線と、第１方向と、の成す角度が所定の角度より小さい場合の設置面における座標位置を、視認可能位置として算出し、第２加工可能位置算出部は、設置面における所定の座標位置と設置面における加工光が垂直方向に照射される位置である座標中心とを結ぶ第２直線と、第１方向と、の成す角度が所定の角度より小さい場合の位置座標を、第２加工可能位置として算出することを特徴とする。これによると、設置角度受付部が受け付けた設置角度で加工対象物が設置された場合に、加工筐体の開口から隠れ部の所望の位置に至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の座標位置であり、且つ、照射されたレーザ光が隠れ部の所望の位置へ至る経路から加工対象物の他の部分が退避する加工対象物の座標位置である加工推奨位置を、ユーザに表示することができる。したがって、隠れ部に加工可能で、かつ隠れ部の所望の位置に照射されるレーザ光の加工軌跡を加工中に視認できる加工対象物の設置位置を、ユーザに対して確実に認識させることができる。
【００２０】
また、本発明の第９のレーザ加工装置は、加工パターンの座標位置を受け付ける加工パターン位置受付部と、受け付けた加工パターンの座標位置が加工不可能位置かどうかを判定する判定部と、可視光であるガイド光を出射するガイド光出射部と、をさらに有し、表示部は、判定部が加工不可能位置でないと判定した加工パターンの座標位置に、加工パターンを表示し、制御部は、受け付けた座標位置に基づいて、走査部及びガイド光出射部にガイド光を走査させることを特徴とする。これによると、加工不可能位置ではない位置に、加工パターンの座標位置を受け付けるので、印字不可能な位置に加工パターンが配置されることが無い。また、受け付けた座標位置に基づいてガイド光が走査されるので、走査されたガイド光パターンの位置に対して、加工対象物の所望の加工位置を合わせることにより、加工対象物の所望の加工位置を加工が可能な位置に位置させることができる。よって、加工対象物の所望の位置に加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に関するレーザ加工システムの概略構成を示す説明図である。
【図２Ａ】は、本実施形態に関するレーザ加工ヘッド部及び加工容器を示す外観斜視図である。
【図２Ｂ】は、本実施形態に関する加工容器の上下方向において透孔２４と同一の位置の断面を上から見た断面図である。
【図３】レーザ加工システムにおけるレーザヘッド部の構成を示す平面図である。
【図４】レーザ加工システムの制御系を示すブロック図である。
【図５】加工対象物Ｗの一例を示す説明図である。
【図６Ａ】は、加工対象物Ｗの隠れ部への印字を説明する説明図である。
【図６Ｂ】は、加工対象物Ｗの隠れ部への印字を説明する説明図であり、加工対象物の開口の方向から見た図である。
【図６Ｃ】は、加工対象物Ｗの隠れ部への印字を説明する説明図であり、原点からＬｂ／２の距離を移動した位置の断面を示す図である。
【図７】加工対象物Ｗの隠れ部への印字を説明する説明図である。
【図８】本実施形態に関するレーザ加工プログラムのフローチャートである。
【図９】印字可能領域決定プログラムのフローチャートである。
【図１０】印字推奨領域決定プログラムのフローチャートである。
【図１１】視認可能領域決定プログラムのフローチャートである。
【図１２】第２印字可能領域決定プログラムのフローチャートである。
【図１３】推奨領域決定プログラムのフローチャートである。
【図１４】印字処理プログラムのフローチャートである。
【図１５】レーザ加工システムにおける入力部及び表示部の構成を示す説明図である。
【図１６】レーザ加工システムにおける入力部及び表示部の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るレーザ加工装置を具体化した実施形態を含むレーザ加工システムに基づき、詳細に説明する。
（レーザ加工システム１の概略構成）
【００２３】
図１、図２、図３は、第１実施形態の概略構成を示す図である。図１は、本実施形態のレーザ加工装置を備えるレーザ加工システム１００を示す。図２Ａは、レーザ加工システム１００に含まれるレーザヘッド部３と、レーザヘッド部３が取付けられた加工容器２とを示す。図２Ｂは、上下方向において透孔２４と同一の位置における加工容器２の断面を上から見た断面図を示す。図３は、レーザヘッド部３の上面図を示す。本実施形態のレーザ加工装置を備えるレーザ加工システム１００は、加工容器２の内部に配置された加工対象物Ｗに対してレーザ光Ｐを出射する。レーザ加工システム１００は、加工対象物Ｗに出射されたレーザ光Ｐを、加工対象物Ｗに対して所定の走査範囲内で走査する。レーザ加工システム１００は、レーザ光Ｐを走査することにより、加工対象物Ｗの表面にレーザマーキング加工を行う。以下の説明において、図１の左方向、右方向、上方向、下方向、紙面手前方向、紙面奥方向を、レーザ加工システム１００の前方向、後方向、上方向、下方向、右方向、左方向とする。よって、図３の左方向、右方向、上方向、下方向、紙面手前方向、紙面奥方向が、レーザ加工システム１００の前方向、後方向、左方向、右方向、上方向、下方向である。
【００２４】
レーザ加工システム１００は、レーザ加工装置１と、加工容器２と、から構成されている。レーザ加工装置１は、レーザヘッド部３と、励起光部４と、レーザコントローラ５と、ＰＣ６と、から構成されている。
【００２５】
レーザヘッド部３は、レーザコントローラ１３からの指示に基づいて、レーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを出射し、加工対象物Ｗに対してレーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを走査する。レーザヘッド部３は、本体ベース３１、レーザ発振ユニット３２、光シャッタ部３３、折返しミラー３４、ダイクロイックミラー３５、ガルバノスキャナ３６、ｆθレンズ３７、ガイド光部３８から構成され、略直方形状のカバー３０で覆われている。
【００２６】
励起光部４は、励起光を発する。励起光部４は、レーザコントローラ５と電気的に接続する。励起光部４は、光ファイバＦを介して、レーザヘッド部３と接続する。励起光部４は、励起光源４１と、レーザドライバ４２と、から構成される。したがって、励起光部４から発せられたレーザ光Ｐは、光ファイバＦを介して、レーザヘッド部３に入射する。
【００２７】
レーザコントローラ５は、コンピュータで構成される。レーザコントローラ５は、レーザヘッド部３と電気的に接続するとともに、励起光部４と電気的に接続する。また、レーザコントローラ５は、ＰＣ６と電気的に接続する。レーザコントローラ５は、ＰＣ６から受け取った印字情報や指示情報に基づいて、レーザヘッド部３や励起光部４を制御する。
【００２８】
ＰＣ６は、パーソナルコンピュータ等で構成される。ＰＣ６は、図１５に示すように、入力部６１を有しており、入力部６１から各種の指示や加工対象物Ｗの情報を受け付ける。また、ＰＣ６は、図１５に示すように、表示部６２を有しており、表示部６２に各種の情報を表示する。ＰＣ６は、入力部６１から受け付けた指示に基づいて、レーザコントローラ５に印字情報や指示情報を送信する。また、ＰＣ６は、レーザコントローラ５から受け付けた表示指示情報に基づいて、表示部６２に各種の情報を表示する。
【００２９】
レーザ発振ユニット３２は、レーザヘッド部３の後端付近に本体ベース３１に固定して配置される。レーザ発振ユニット５０は、レーザコントローラ５からの指示に基づいて、レーザ光Ｐを前方向に向けて出射する。
【００３０】
（レーザ発振ユニット）
図３に示すように、レーザ発振ユニット３２は、レーザ発振器３２１とビームエキスパンダ３２２とから構成される。レーザ発振器３２１は、レーザ光Ｐを出射する。レーザ発振器３２１は、ファイバコネクタ３２３、反射鏡、レーザ媒質、Ｑスイッチユニット、出力カプラ、ウィンドウ、ケーシング等から構成される。ケーシング内に、ファイバコネクタ、反射鏡、レーザ媒質、Ｑスイッチユニット、出力カプラ、ウィンドウ、が配される。ファイバコネクタ３２３は、光ファイバＦに接続する。ファイバコネクタ３２３は、光ファイバＦを介して、励起光部４から発せられた励起光を受ける。
【００３１】
反射鏡は、ファイバコネクタ３２３から入射された励起光を透過するとともに、レーザ媒質から出射されたレーザ光Ｐを高効率で反射する。反射鏡は、出力カプラとレーザ共振器を構成する。
【００３２】
レーザ媒質は、励起光を受けて励起されてレーザ発振する。レーザ媒質としては、例えば、ネオジウム添加ガドリニウムバナデイト結晶や、ネオジウム添加イットリウムバデナイト結晶や、ネオジウム添加イットリウムアルミニウムガーネット結晶等を用いることができる。
【００３３】
出力カプラは、部分反射鏡で、例えば波長１０６４ｎｍでの反射率は、８０％〜９０％である。
【００３４】
ウィンドウは、出力カプラから出射されたレーザ光を外部へ透過させる。
【００３５】
Ｑスイッチユニットは、受動Ｑスイッチとして構成される。受動Ｑスイッチは、内部に蓄えられたエネルギーが小さいときにはレーザ光の透過率が低く、内部に蓄えられたエネルギーが閾値を超えると透過率が高くなる結晶である。受動Ｑスイッチは、レーザ光Ｐをパルス状のレーザとして発振する。受動Ｑスイッチとしては、例えば、クロームＹＡＧ（Ｃｒ：ＹＡＧ）結晶や、Ｃｒ：ＭｇＳｉＯ４結晶等の過飽和吸収体を用いることができる。
【００３６】
なお、レーザ発振器３２１内の構造は、上記に限らない。例えば、レーザ共振器を構成する反射鏡や出力カプラを、レーザ媒質にコーティングされたコーティング膜として形成しても良い。
【００３７】
ビームエキスパンダ３２２は、レーザ発振器３２１の前側に設けられている。ビームエキスパンダ３２２は、レーザ発振器３２１から発振されたレーザ光Ｐのビーム径を調整する。
【００３８】
（光シャッタ部）
光シャッタ部３３は、シャッタモータとシャッタとから構成され、レーザ発振ユニット３２の前方に配置される。シャッタモータは、ステッピングモータ等で構成される。シャッタはシャッタモータのモータ軸に取り付けられて、回転する。シャッタは、ビームエキスパンダ３２２から出射されたレーザ光Ｐの光路上の遮光位置と、レーザ光Ｐの光路から退避した退避位置と、の間を移動する。シャッタが退避位置に位置するとき、レーザ発振ユニット３２から出射されたレーザ光Ｐは、折返しミラー３４に入射する。
【００３９】
（折返しミラー）
図１、図２Ａに示すように、折返しミラー３４は、レーザ発振ユニット３２より前側に、本体ベース３１に固定して配置される。折返しミラー３４は、レーザ発振ユニット３２から出射されたレーザ光Ｐの光路上に配置される。折返しミラー３４は、レーザ発振ユニット３２から出射されたレーザ光Ｐを反射して、レーザ光Ｐの進行方向を変える。折返しミラー３４に反射されたレーザ光Ｐは、折返しミラー３４の左に配置されたダイクロイックミラー３５に入射する。
【００４０】
（ダイクロイックミラー）
ダイクロイックミラー３５は、図３に示すように、折返しミラー３４の左側に、反射面が折返しミラー３４で反射されたレーザ光Ｐの光路に対して４５度の角度になるように、配置される。ダイクロイックミラー３５は、折返しミラー３４で反射されたレーザ光Ｐを、右方向から受け、前方向へ反射させる。また、ダイクロイックミラー３５の、反射面の裏面には、後方に配置されたガイド光部３８から出射したガイド光Ｑが入射される。ダイクロイックミラー３５は、裏面から入射されたガイド光Ｑを透過させる。ダイクロイックミラー３５は、表面から入射したレーザ光Ｐが反射する方向と同じ方向に、裏面から入射したガイド光Ｑを透過させる。
【００４１】
（ガイド光部）
ガイド光部３８は、可視レーザ光として、例えば、赤色レーザ光を出射する可視半導体レーザである。ガイド光部３８は、ダイクロイックミラー３５の後方に配設されている。ガイド光部３８から出射されるガイド光Ｑは、レーザ発振ユニット３２から出射されるレーザ光Ｐと異なる波長を示す。ガイド光部３８は、ダイクロイックミラー３５を透過したガイド光Ｑの光路がダイクロイックミラー３５からガルバノスキャナ３６へと向かうレーザ光Ｐの光路と一致するように、本体ベース３１に固定されている。
【００４２】
（ガルバノスキャナ）
図１、図３に示すように、ガルバノスキャナ３６は、ダイクロイックミラー３５より前側に、本体ベース３１に固定して配置される。ガルバノスキャナ３６は、ダイクロイックミラー３５により反射されたレーザ光Ｐの進行経路上に配置される。ガルバノスキャナ３６は、ダイクロイックミラー３５からレーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを受け、レーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを下方向に向けて出射する。走査ユニット９０は、レーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを所定の走査範囲内で走査する。
【００４３】
ガルバノスキャナ３６は、Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘと、Ｙ軸ガルバノモータ３６１Ｙと、Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘに保持されたＸ軸ガルバノミラー３６２Ｘと、Ｙ軸ガルバノモータ３６１Ｙに保持されたＹ軸ガルバノミラー３６２Ｙと、を有する。Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘの回転軸とＹ軸ガルバノモータ３６１Ｙの回転軸とは直交するように配置されている。Ｘ軸ガルバノモータ９１とＹ軸ガルバノモータ９２との回転が制御されることにより、レーザ光Ｐ及びガイド光Ｑが走査される。
【００４４】
（ｆθレンズ）
ｆθレンズ３７は、ガルバノスキャナ３６の下方に配置される。ｆθレンズ３７は、本体ベース３１の前側に設けられた貫通孔３１１に対して取り付けられている。ｆθレンズ３７は、ガルバノスキャナ３６によって走査されたレーザ光Ｐ及びガイド光Ｑを集光する。ｆθレンズ３７は、レーザ光Ｐやガイド光Ｑ等を集光した焦点の焦点距離を調整して、平面状の焦点面とすると共に、焦点面でのレーザ光Ｐやガイド光Ｑの走査速度が一定になるように補正する。従って、当該レーザ加工装置１によれば、Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘ、Ｙ軸ガルバノモータ３６１Ｙの回転を制御することによって、焦点面に配置された加工対象物Ｗの所望の面において所望の加工パターンＤで、レーザ光Ｐとガイド光Ｑを前後方向（Ｘ方向）と左右方向（Ｙ方向）に２次元走査することができる。なお、焦点距離からある程度離れた点においても、所定の焦点深度の内であれば、レーザ光Ｐとガイド光Ｑの２次元走査は可能となっている。
【００４５】
（加工容器）
次に、加工容器２の概略構成について、図１、図２Ａ、図２Ｂに基づいて説明する。図１、図２Ａ、図２Ｂに示すように、加工容器２は、前面側が開放された略箱体状の本体箱部２１と、本体箱部２１の前面側に回動自在に固定された扉２２と、加工対象物Ｗを配置する為の設置面を有する加工台２３等から構成されている。
【００４６】
加工台２３は、加工容器２の本体箱部２１内部に配置され、上下方向（即ち、Ｚ方向）へ移動可能に配設される。加工台２３の上下方向の位置が調整されることにより、加工台２３の設置面上に設置された加工対象物Ｗの印字面が焦点面に一致させられる。本体箱部２１と扉２２は、レーザ光Ｐを遮光する鉄やステンレス等の材料で形成されている。
【００４７】
本体箱部２１は、レーザヘッド部３が設置される略矩形状の上面部２１１と、奥側壁面部を形成する矩形状の背面部２１２と、左右側壁部を形成する矩形状の各側面部２１３と、底面部２１４とから構成されている。上面部２１１には孔部が形成されている。孔部を通って、レーザヘッド部３から出射されたレーザ光Ｐ及びガイド光Ｑが、本体箱部２１の内部に入射する。本体箱部２１は、前面に開口部２１５が形成され、開口部２１５により本体箱部２１の内部は加工容器２の外部に開放されている。本実施形態において、開口部２１５が開口する開口方向は、前後方向と一致する。
【００４８】
扉２２は、本体箱部２１前面側の開口部２１５を覆う閉位置と、開口部２１５を開放する開位置との間で回動可能に、本体箱部２１に取り付けられる。扉２２の略中央部分には、四角形状の透孔２４が形成されている。図２Ａ及び図２Ｂは、扉２２が閉位置に位置する状態を示す。透孔２４は、透明なガラスやアクリル板等で形成されており、レーザ光Ｐを透過せず可視光を透過する透過板によって閉塞されている。扉２２は、閉位置に位置するときに、レーザヘッド部３から加工容器２の内部に入射したレーザ光Ｐが開口部２１５から加工容器２の外部へ漏れ出すことを防ぐ。一方、扉２２は、開位置に位置するときに、開口部２１５を介して加工容器２の内部を外部に開放する。開位置に位置するときに、ユーザは、加工容器２の内部を、開口部２１５を介して視認することができる。よって、開位置に位置するとき、ガイド光部３８から出射されガルバノスキャナ３６に走査されたガイド光Ｑが加工容器２の内で形成するガイド光パターンは、開口部２１５を介して、ユーザに視認される。例えば、図２Ｂに示す仮想視点Ｋから、開口部２１５を介して加工容器２の内で形成されたガイド光パターンは視認される。仮想視点Ｋは、開口部２１５より前方で開口部２１５の左右方向における幅よりも内側に位置する任意の点として設定される。図２Ｂにおいて、仮想視点Ｋは、開口部２１５の左右方向における中点から前方向に延びる直線上に位置する。また、閉位置に位置するときに、ユーザは、加工対象物Ｗに対する加工が進行していく状況を、透孔２４を介して、目視確認することもできる。また、開位置に位置するときに、ユーザは、加工容器２の内部に配置された加工対象物Ｗの設置位置及び設置角度を、変更することができる。
【００４９】
（回路構成）
次に、レーザ加工装置１の電気的構成について、図４に基づいて説明する。レーザ加工装置１は、レーザコントローラ５と、ＰＣ６とを有する。レーザコントローラ５は、ＰＣ６に、双方向通信可能に接続する。レーザコントローラ１３は、ガルバノドライバ５４、レーザドライバ５５、ＬＤドライバ５６、ＰＣ１４等と電気的に接続している。レーザコントローラ５は、レーザ加工システム１００全体を制御する。レーザコントローラ５は、ガルバノドライバ５４を介して、Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘと、Ｙ軸ガルバノモータ３６１Ｙとを制御する。レーザコントローラ５は、レーザドライバ５５を介して、励起光部４を制御する。レーザコントローラ５は、ＬＤドライバ５６を介して、ガイド光部３８を制御する。レーザコントローラ５は、ＰＣ６を制御する。
【００５０】
レーザコントローラ５は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３を有する。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１が演算した演算結果や加工パターンのＸＹ座標データ等を一時的に保存する。また、ＲＡＭ５３は、入力された加工対象物Ｗの形状に関する情報や加工対象物Ｗの設置角度θａに関する情報等を記憶する。ＲＯＭ５２は、後述するレーザ加工プログラム、印字可能領域決定プログラム、推奨領域決定プログラム、視認可能領域決定プログラム、第２印字可能領域決定プログラム、推奨領域決定プログラム、印字処理プログラム等の各種のプログラムを記憶している。また、ＲＯＭ５２は、ＸＹ座標と、レーザヘッド部３からＸＹ座標へ至るレーザ光Ｐの入射角度との対応関係を記憶している。また、ＲＯＭ５２は、前記対応関係を補正して、レーザヘッド部３からＸＹ座標における所定距離上方位置へ至るレーザ光Ｐの入射角度を算出する補正式を、記憶している。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されているプログラムに従って各種の演算及び制御を行う。
【００５１】
また、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６から入力された印字情報に基づいて決定したガルバノ駆動情報をガルバノドライバ５４に出力する。また、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６から入力された印字情報に基づいて決定したレーザ発振ユニット３２のレーザ駆動情報をレーザドライバ５５に出力する。また、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６から入力された情報に基づいて決定したガイド光部３８のガイド光部駆動情報をＬＤドライバ５６に出力する。
【００５２】
また、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６から入力された加工パターンＤ、加工対象物Ｗの形状、加工対象物Ｗの設置角度θａ等の情報に基づいて、各種のプログラムに従って、印字可能領域８１、印字不可能領域８０、推奨領域８４等を決定する。ＣＰＵ５１は、表示部６２に印字可能領域８１、印字不可能領域８０、推奨領域８４等を表示させる表示指示信号をＰＣ６に出力する。
【００５３】
ガルバノドライバ５４は、ＣＰＵ５１から入力されたガルバノ駆動情報に基づいて、Ｘ軸ガルバノモータ３６１Ｘ及びＹ軸ガルバノモータ３６１Ｙを制御する。これにより、ガルバノスキャナ３６により、レーザ光Ｐが走査される。
【００５４】
レーザドライバ５５は、ＣＰＵ５１から入力されたレーザ駆動情報に基づいて、励起光部４を制御する。これにより、励起光部から励起光が出射される。
【００５５】
ＬＤドライバ５６は、ＣＰＵ５１から入力されたガイド光部駆動情報に基づいて、ガイド光部４を制御する。これにより、ガイド光部４からガイド光Ｑが出射される。
【００５６】
ＰＣ６は、図１６に示すように、加工パターンＤ、ユーザの指示、加工対象物の形状に関する情報、加工対象物Ｗの設置角度θａ等に関する情報等が入力される入力部６１を有する。入力部６１は、例えば、キーボードやマウス等で構成される。ＰＣ６は、入力部６１から入力された指示に基づいて、レーザコントローラ５を制御する。また、ＰＣ６は、図１６に示すように、表示部６２を有する。表示部６２は、液晶ディスプレイである。表示部６２は、加工対象物Ｗの所望の位置に印字することのできる加工対象物Ｗの設置位置を示す印字可能領域８１、加工対象物Ｗの所望の位置に印字することのでない加工対象物Ｗの設置位置を示す印字不可能領域８０、所定の設置角度θａにおいて加工対象物Ｗの所望の位置に印字することができ且つ所望の位置をユーザが視認可能な加工対象物Ｗの設置位置を示す推奨領域８４等の情報を表示する。
【００５７】
ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から入力された表示指示情報に基づいて、表示部６２を制御する。これにより、表示部６２により、印字可能領域８１、印字不可能領域８１、推奨領域８４等が表示される。
【００５８】
次に、本実施形態に係るレーザ加工システム１００において、加工対象物の一例として中空円柱形状の加工対象物Ｗに対して、加工対象物Ｗの隠れ部Ｗ１１の所望の位置にレーザ光Ｐを照射して、隠れ部Ｗ１１の所望の位置に所望の加工パターンＤを加工することについて、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７を用いて説明する。図５は、中空円柱形状の加工対象物Ｗを示す図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図７は、中空円柱形状の加工対象物Ｗの断面を示す図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、加工対象物Ｗを座標（Ｘ１、Ｙ１）に配置した場合の、レーザ光Ｐの様子を示す説明図である。図６Ａは、加工対象物Ｗの軸方向を図面の左右になるように見た場合の中心軸を通る断面図である。図６Ｂは、加工対象物Ｗの軸方向を図面の手前から奥側に向うようになるように見た図であり、図６Ａを見る方向に対して設置面に平行な面内で直交する方向から見た図である。図６Ｃは、加工対象物Ｗの軸方向を図面の左右になるように見た場合の、中心軸からＬｂ／２だけ軸方向と垂直且つ設置面に平行な方向に移動した位置の断面図である。図７は、加工対象物Ｗを座標（Ｘ２，Ｙ２）に配置した場合の、レーザ光Ｐの様子を示す説明図である。ここで、レーザヘッド部３から加工台２３へ鉛直方向に照射されたレーザ光Ｐが焦平面と交わる位置を座標原点（０，０）とし、図１〜３における左右方向をＸ軸方向とし、図１〜３における前後方向をＹ軸方向とするＸＹ座標系を考える。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ，図７は、加工台２３の上下方向の位置が調整され、加工対象物Ｗの印字面である後述の隠れ部Ｗ１１が焦平面と一致した状態を示す。焦点面に対して上下方向の一定範囲内は、焦点が合っている状態とみなすことができる。焦点が合う状態とみなされる範囲の上下方向の長さは、焦点深度という。焦点深度は、光学系の特性によって決まる。実際に印字可能な上下方向の長さの範囲は、焦点距離に加え加工対象物Ｗの材料物性によっても決まる。本明細書においては、加工対象物Ｗに対して加工が可能である上下方向の範囲を、単に焦点深度とする。
【００５９】
図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７に示すように、加工対象物Ｗは中空円柱状に形成されている。円柱の軸方向の一端は開口Ｗ４で開放されている。また、円柱の軸方向の他端も開放されている。円柱の軸方向を設置面に水平になるように加工対象物Ｗを設置する。加工対象物Ｗは、加工対象物Ｗの設置面に近い側の部分である第１部分Ｗ１と、加工対象物Ｗの設置面から遠い側の部分である第２部分Ｗ２と、第１部分Ｗ１と第２部分Ｗ２とを接続する側面部である第３部分Ｗ３と、から構成される。ここでは、第１部分Ｗ１は、設置面に接する部分から、焦点深度内にある内周面までの部分とする。ここでは、第２部分Ｗ２は、第１部分Ｗ１に対向する部分とし、第３部分Ｗ３は、第１部分Ｗ１と第２部分Ｗ２とを接続する部分とする。第１部分Ｗ１は、焦点深度内に位置する面を有する。第２部分Ｗ２は、第１部分Ｗ１の上側に、第１部分に対向して設けられる。円柱の軸方向について、第１部分Ｗ１の長さは、第２部分Ｗ２の長さと等しく形成されている。また、円柱の軸方向を設置面に水平になるように加工対象物Ｗが設置された状態で、第１部分Ｗ１は第２部分Ｗ２と上面からみて一致する。焦点深度内に配置される、第１部分Ｗ１の円柱の内周面は、上方から見て第２部分Ｗ２と重なっており、隠れ部に相当する。したがって、レーザヘッド部３から加工台２３へ鉛直方向に出射されたレーザ光Ｐは、第１部分Ｗ１に到達する前に、第２部分Ｗ２に照射される。このとき、第１部分の円筒内周面に、軸方向高さＬａ幅方向長さＬｂの加工パターンＤを印字する場合を考える。
【００６０】
第１部分Ｗ１の円筒内周面は、焦点深度内に配置される。また、第１部分Ｗ１の円筒内周面は、上方から見た場合、第２部分Ｗ２によって遮られる隠れ部Ｗ１１が存在する。したがって、加工対象物Ｗの設置位置によっては、レーザヘッド部３から出射されたレーザ光Ｐは、第１部分Ｗ１の円筒内周面に到達する前に、第２部分Ｗ２に当たってしまう。よって、レーザ光Ｐが第１部分Ｗ１の円筒内周面に到達することができず、印字できない。
【００６１】
しかしながら、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７に示すように、レーザヘッド部３から照射されるレーザ光Ｐは、原点（０，０）から離れるほど傾斜した方向に照射される。よって、加工対象物Ｗが原点（０，０）から離れた位置に設置されることにより、加工対象物Ｗの開口Ｗ４を通って第１部分Ｗ１の隠れ部Ｗ１１にレーザ光Ｐが照射され、印字可能となる。なお、ここでは、隠れ部Ｗ１１は全体が焦点深度内に配置されるので、隠れ部Ｗ１１に到達したレーザ光Ｐは、隠れ部Ｗ１１を加工することができる。このとき、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬは、加工対象物Ｗが設置される座標位置と、第１部分Ｗ１の円筒内周面から第２部分までの高さＨとに応じて変動する。第１部分Ｗ１の円筒内周面から第２部分までの高さＨは、開口形状の高さに相当する。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃで示す座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に加工対象物Ｗが設置された場合、図６Ａの断面におけるレーザ光Ｐが到達可能な円筒の一端からの距離Ｌ１は、Ｌ１＝Ｈ×ｔａｎφ１により算出される。図６で示す座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に加工対象物Ｗが設置された場合、図６Ｃの断面におけるレーザ光Ｐが到達可能な円筒の一端からの距離Ｌ１´は、Ｌ１´＝Ｈ´×ｔａｎφ１´により算出される。ここで、Ｈ´は、図６Ｃの断面における、第１部分Ｗ１の円筒内周面から第２部分までの高さである。また、図７で示す座標位置（Ｘ２，Ｙ２）に加工対象物Ｗが設置された場合、レーザ光Ｐが到達可能な円筒の一端からの距離Ｌ２は、Ｌ２＝Ｈ×ｔａｎφ２により算出される。レーザ光Ｐが到達可能な、円筒の一端からの距離Ｌは、第１部分Ｗ１の円筒内周面から第２部分までの高さＨに対応して決定される。また、レーザ光Ｐが到達可能な、円筒の一端からの距離Ｌは、加工対象物Ｗの設置座標位置に対応して決定される。第１部分Ｗ１の円筒内周面に、軸方向の高さＬａの加工パターンが印字可能か否かは、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬと加工パターンＤの軸方向高さＬａとを比較することにより、判定することができる。
【００６２】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃで示す座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に加工対象物Ｗが設置された場合、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬ１は、加工パターンＤの軸方向高さＬａより小さい。したがって、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲に、軸方向高さＬａの加工パターンＤを配置することができない。よって、軸方向高さＬａの加工パターンＤ全体を隠れ部Ｗ１１に印字することができない。一方、図７で示す座標位置（Ｘ２，Ｙ２）に加工対象物Ｗが設置された場合、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬ２は、加工パターンＤの軸方向高さＬａより大きい。したがって、隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲に、軸方向長さＬａの加工パターンＤを配置することができる。よって、軸方向高さＬａの加工パターンを隠れ部Ｗ１１に印字することができる。したがって、加工対象物Ｗが設置される座標位置について、軸方向高さＬａの加工パターンＤの印字が可能か不可能かを判定することができる。さらに、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃで示す座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に加工対象物Ｗが設置された場合、図６Ａの断面においての隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬ１は、図６Ｃの断面においての隠れ部Ｗ１１におけるレーザ光Ｐが到達する範囲の軸方向の長さＬ１´より長い。したがって、加工対象物Ｗが設置される座標位置について、図６Ｃの断面のように、中心軸からＬｂ／２だけ軸方向と垂直且つ設置面に平行な方向に移動した位置についての軸方向の長さＬ´を算出し、長さＬ´と加工パターンＤの幅方向軸方向高さＬａを比較することにより、加工パターンＤ全体の印字が可能か不可能かを判定することができる。これによると、中心軸における軸方向の長さＬを利用して印字が可能か不可能かを判定する場合に比較して、印字が可能か不可能かをより正確に判定することができる。
【００６３】
（フローチャート）
続いて、レーザコントローラ５のＣＰＵ５１によって実行されるレーザ加工プログラムの処理内容について、図８〜図１６を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、当該レーザ加工プログラムは、レーザコントローラ５のＲＯＭ６３に記憶されており、ＣＰＵ５１によって読み出されて実行される。
【００６４】
レーザ加工システム１の電源がオンされると、Ｓ１において、ＣＰＵ５１は、加工パターンＤの編集を受け付ける。ＰＣ６の入力部６１から加工パターンＤが入力される。入力された加工パターンＤの情報は、ＰＣ６からレーザコントローラ５に送信される。ＣＰＵ５１は、入力された加工パターンＤの情報をＲＡＭ５２に保存する。本実施形態においては、図１５に示すような受付画面が、表示部６２に表示される。ユーザは、受付画面に印字したい加工パターンＤを入力することができる。本実施形態において、加工パターンＤの情報として、文字、文字のサイズ、文字の設置面における座標位置が入力される。図１５においては、加工パターンＤとして「１２３」の文字列が入力されている。図１５において入力された加工パターンＤは、図１５の左側の表示画面に、文字、文字のサイズ、文字の設置面における座標位置を示すように表示される。図１５及び図１６の左側の表示画面は、レーザヘッド部３から加工台２３へ鉛直方向に照射されたレーザ光Ｐが焦平面と交わる位置を座標原点（０，０）とし、図１〜３における左右方向をＸ軸方向とし、図１〜３における前後方向をＹ軸方向とするＸＹ座標系を示しており、図１５及び図１６の上、下、右、左を図１〜３における後、前、右、左に対応させて、加工台２３の設置面を図１〜３における上から下に向かって見た座標系を示している。図１５及び図１６の表示画面の中心が、座標原点（０，０）と一致する。
【００６５】
Ｓ２においては、ＣＰＵ５１は、隠れ部Ｗ１１に印字する指示を受付けたか否かを判断する。具体的には、ＰＣ６の表示部６２のオーバーハングのチェックが入るような指示を、入力部６１受けたか否かを判断する。図１５は、オーバーハングにチェックが入力されず、隠れ部Ｗ１１に印字する指示がされない状態を示す。図１６は、オーバーハングにチェックが入力され、隠れ部Ｗ１１に印字する指示がされた状態を示す。ＣＰＵ５１は、隠れ部Ｗ１１に印字する指示を受付けていないと判断した場合、Ｓ１０に処理を移行する。ＣＰＵ５１は、隠れ部Ｗ１１に印字する指示を受付けたと判断した場合、Ｓ３に処理を移行する。
【００６６】
Ｓ３において、ＣＰＵ５１は、入力された加工パターンＤの情報をＲＡＭ５１に保存する。Ｓ３において、図１５に示すように、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６に、表示部６２に加工パターンＤが入力される受付画面を表示させる。ＰＣ６は、受付画面から加工パターンＤが入力されると、入力された加工パターンＤをレーザコントローラ５へ送る。ＣＰＵ５１は、レーザコントローラ５が受け取った加工パターンＤの情報をＲＡＭ５１に保存する。ここでは、図１５に示すように、入力部６１を介して、加工パターンＤとして文字列「１２３」が入力され、高さ「６．００ｍｍ」が入力されている。ＣＰＵ５１は、入力された文字列と高さに基づいて、加工パターンＤの高さＬａ及び幅方向長さＬｂを算出する。ＣＰＵ５１は、６．００ｍｍを加工パターンＤの高さＬａとして算出する。ＣＰＵ５１は、文字列「１２３」の長さに応じて、幅方向長さＬｂを算出する。ＣＰＵ５１は、算出した加工パターンＤの高さＬａ及び幅方向長さＬｂをＲＡＭ５１に保存する。
【００６７】
Ｓ４において、ＣＰＵ５１は、加工対象物Ｗの形状に関する情報を受付け、ＲＡＭ５３に保存する。Ｓ４において、ＣＰＵ５１は、ＰＣ６に、表示部６２に加工対象物Ｗの形状に関する情報が入力される受付画面を表示させる。加工対象物Ｗの形状に関する情報は、ＰＣ６の入力部６１から入力される。本実施形態において、加工対象物Ｗの形状に関する情報として加工対象物Ｗの内径Ｄ１が入力される。ＣＰＵ５１は、内径Ｄ１を、加工対象物Ｗの形状に関する情報として、ＲＡＭ５３に保存する。
【００６８】
Ｓ５において、ＣＰＵ５１は、第１部分Ｗ１の円筒内周面の最も設置面に近い部分から第２部分Ｗ２までの高さＨを算出し、ＲＡＭ５３に保存する。ＣＰＵ５１は、加工対象物Ｗが中空の円筒の場合、内径Ｄ１を高さＨとして算出し、ＲＡＭ５３に保存する。
【００６９】
Ｓ６において、ＣＰＵ５１は、印字可能領域決定プログラムを実行する。印字可能領域決定プログラムにおいて、ＣＰＵ５１は、高さＬａ、幅方向長さＬｂとして入力された加工パターンＤを加工対象物Ｗの所望の位置に印字することのできる加工対象物Ｗの設置位置を示す印字可能領域８１及び、加工対象物Ｗの所望の位置に印字することのできない加工対象物Ｗの設置位置を示す印字不可能領域８０を算出する。ＣＰＵ５１は、加工パターンＤの高さ方向が原点を向く方向に加工パターンＤを配置した場合について、各処理を実行する。
【００７０】
図９を参照して、印字可能領域決定プログラムの処理内容を説明する。
Ｓ６０において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に対応する加工パターンＤの幅方向端部の座標（Ｘ１´，Ｙ１´）を算出する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に加工パターンＤの高さ方向の下端且つ幅方向の中心点を位置させ、加工パターンＤの高さ方向が原点を向く方向に加工パターンＤを配置した場合の、加工パターンＤの高さ方向の下端且つ幅方向の端の点の座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）を算出する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）と加工パターンＤの幅方向長さＬｂとから、幅方向長さＬｂの半分の長さＬｂ／２を所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）から幅方向に移動した座標位置を、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）として算出する。ＣＰＵ５１は、算出した座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）をＲＡＭ５３に保存する。
【００７１】
Ｓ６１において、ＣＰＵ５１は、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）に対応するレーザヘッド部３からＸＹ座標への入射角度φ１α´を補正して、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）から高さＨ´上方の座標位置にレーザヘッド部３からレーザ光Ｐが入射する入射角度φ１´を算出する。ＣＰＵ５１は、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）における、第１部分Ｗ１から第２部分Ｗ２までの高さＨ´を算出する。座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）における第１部分Ｗ１から第２部分Ｗ２までの高さＨ´は、座標位置（Ｘ１，Ｙ１）における第１部分Ｗ１から第２部分Ｗ２までの高さＨと、加工パターンＤの幅方向長さＬｂとから、算出される。本実施形態のような中空円柱形状の加工対象物Ｗの場合、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）における第１部分Ｗ１から第２部分Ｗ２までの高さＨ´は、（Ｈ´／２）＾２＝（Ｈ／２）＾２−（Ｌｂ／２）＾２の関係式により算出される。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されている、ＸＹ座標と、レーザヘッド部３からＸＹ座標への入射角度との対応関係から、レーザヘッド部３から所定の座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）に至るレーザ光Ｐの入射角度φ１α´を導出する。次に、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２から、ＲＯＭ５２に記憶されている、レーザヘッド部３からＸＹ座標へ至る入射角度φαを、レーザヘッド部３からＸＹ座標より所定距離上の位置へ至る入射角度φに補正する補正式を、読み取る。補正式は、レーザヘッド部３からＸＹ座標へ至る入射角度φαと、レーザヘッド部３からＸＹ座標より所定距離上の位置へ至る入射角度φとの幾何学的な関係を記憶している。ＣＰＵ５１は、補正式と、高さＨ´とから、レーザヘッド部３から座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）よりＨ´上方の位置に至る入射角度φ１´を算出する。次に、ＣＰＵ５１は、算出した入射角度φ１´をＲＡＭ５３に保存する。
【００７２】
Ｓ６２において、ＣＰＵ５１は、算出した入射角度φ１´に基づいて、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）において加工対象物Ｗの一端からレーザ光Ｐが届く軸方向の最大距離Ｌ１´を算出する。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存されている高さＨ´と入射角度φ１´とに基づいて、Ｌ１´＝Ｈ´×ｔａｎφ１´の式を使用して、座標位置（Ｘ１´，Ｙ１´）における軸方向の最大距離Ｌ１´を算出する。ＣＰＵ５１は、算出した軸方向の最大距離Ｌ１´をＲＡＭ５３に保存する。
【００７３】
Ｓ６３において、ＣＰＵ５１は、算出した最大距離Ｌ１´と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとを比較する。算出した最大距離Ｌ１´が軸方向の加工パターンＤの高さＬａより大きい場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ６４に処理を移行する。算出した最大距離Ｌ１´が軸方向の加工パターンＤの高さＬａ以下の場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ６５に処理を移行する。
【００７４】
Ｓ６４において、ＣＰＵ５１は、印字可能領域８１に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ６６に処理を移行する。Ｓ６５において、ＣＰＵ５１は、印字不可能領域８０に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ６６に処理を移行する。
【００７５】
Ｓ６６において、ＣＰＵ５１は、所定の走査範囲内の全ての座標についての最大距離Ｌ´と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとの比較を行ったか否かを判断し、所定の走査範囲内全ての座標についての最大距離Ｌ´と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとの比較を行った場合、印字可能領域決定プログラムを終了し、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとの比較を行っていない場合、Ｓ６７に処理を移行する。
【００７６】
Ｓ６７において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）と異なる座標位置（Ｘ２，Ｙ３）を入力し、Ｓ６１に処理を移行する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）について、Ｓ６１〜Ｓ６６の処理を実行する。
【００７７】
印字可能領域決定プログラム（Ｓ６）が終了すると、ＣＰＵ５１は、印字推奨領域決定プログラム（Ｓ７）の処理を実行する。Ｓ７において、ＣＰＵ５１は、印字推奨領域決定プログラムを実行する。印字推奨領域決定プログラムにおいて、ＣＰＵ５１は、所定の設置角度θａにおいて加工対象物Ｗの所望の位置に印字することができ且つ所望の位置をユーザが視認可能な加工対象物Ｗの設置位置を示す推奨領域８４を算出する。
【００７８】
図１０を参照して、印字推奨領域決定プログラムの処理内容を説明する。
Ｓ７１において、ＣＰＵ５１は、加工対象物Ｗの設置角度θａを受け付ける。設置角度θａは、箱本体部２１の開口部２１５が開口する開口方向に対する、設置される加工対象物Ｗの開口Ｗ４の方向である。ＰＣ６の入力部６１から加工対象物Ｗの設置角度θａが入力される。図１６において、設置角度θａとして１９度が入力されている。入力された加工対象物Ｗの設置角度θａの情報は、ＰＣ６からレーザコントローラ５に送信される。ＣＰＵ５１は、入力された加工対象物Ｗの設置角度θａをＲＡＭ５２に保存する。
【００７９】
Ｓ７２において、ＣＰＵ５１は、視認可能領域決定プログラムを実行する。ＣＰＵ５１は、入力された設置角度θａで加工対象物Ｗが設置された場合に、ユーザが箱本体部２１の開口部２１５から、加工対象物Ｗの所望の位置に照射されたレーザ光Ｐを視認できる加工対象物Ｗの設置位置を算出する。
【００８０】
図１１を参照して、視認可能領域決定プログラムの処理内容を説明する。
Ｓ７２１において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、仮想視点Ｋから座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に至る方向の角度θ１を算出する。ＣＰＵ５１は、算出した角度θ１をＲＡＭ５２に保存する。Ｓ７２２において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、算出した角度θ１と設置角度θａとを比較する。算出した角度θ１との設置角度θａとの差が所定値より小さい場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７２３に処理を移行する。算出した角度θ１と設置角度θａとの差が所定値以上の場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７２４に処理を移行する。このとき、算出した角度θ１と設置角度θａとの差とは、角度θ１と設置角度θａのなす角のうち、鋭角になる角度として定義される。
【００８１】
Ｓ７２３において、ＣＰＵ５１は、視認可能領域８２に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７２５に処理を移行する。Ｓ７２４において、ＣＰＵ５１は、視認不可能領域に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７２５に処理を移行する。
【００８２】
Ｓ７２５において、ＣＰＵ５１は、所定の走査範囲内の全ての座標について算出した角度θ１と設置角度θａとの比較を行ったか否かを判断し、全ての座標について算出した角度θ１と設置角度θａとの比較を行った場合、視認可能領域決定プログラムを終了し、全ての座標について算出した角度θ１と設置角度θａとの比較を行っていない場合、Ｓ７２６に処理を移行する。
【００８３】
Ｓ７２６において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）と異なる座標位置（Ｘ２，Ｙ２）を入力し、Ｓ７２１に処理を移行する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）について、Ｓ７２１〜Ｓ７２５の処理を実行する。
【００８４】
Ｓ７３において、ＣＰＵ５１は、第２印字可能領域決定プログラムを実行する。ＣＰＵ５１は、入力された設置角度θａで加工対象物Ｗが設置された場合に、加工対象物の所望の位置にレーザ光Ｐが照射される加工対象物Ｗの設置位置を算出する。
【００８５】
図１２を参照して、第２印字可能領域決定プログラムの処理内容を説明する。
Ｓ７３１において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、原点（０，０）から座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に至る方向の角度θ１´を算出する。ＣＰＵ５１は、算出した角度θ１´をＲＡＭ５２に保存する。
【００８６】
Ｓ７３２において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、算出した角度θ１´と設置角度θａとを比較する。算出した角度θ１´との設置角度θａとの差が所定値より小さい場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７３３に処理を移行する。算出した角度θ１´と設置角度θａとの差が所定値以上の場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７３４に処理を移行する。
【００８７】
Ｓ７３３において、ＣＰＵ５１は、第２印字可能領域８３に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７３５に処理を移行する。Ｓ７３４において、ＣＰＵ５１は、第２印字不可能領域に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７３５に処理を移行する。
【００８８】
Ｓ７３５において、ＣＰＵ５１は、所定の走査範囲内の全ての座標についての算出した角度θ１´と設置角度θａとの比較を行ったか否かを判断し、全ての座標について算出した角度θ１´と設置角度θａとの比較を行った場合、第２印字可能領域決定プログラムを終了し、全ての座標について算出した角度θ１´と設置角度θａとの比較を行っていない場合、Ｓ７３６に処理を移行する。
【００８９】
Ｓ７３６において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）と異なる座標位置（Ｘ２，Ｙ２）を入力し、Ｓ７３１に処理を移行する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）について、Ｓ７３１〜Ｓ７３５の処理を実行する。
【００９０】
Ｓ７４において、ＣＰＵ５１は、推奨領域決定プログラムを実行する。ＣＰＵ５１は、入力された設置角度θａで加工対象物Ｗが設置された場合に、加工対象物Ｗの所望の位置に印字することができ且つ所望の位置をユーザが視認可能な加工対象物Ｗの設置位置を示す推奨領域８４を算出する。
【００９１】
図１３を参照して、推奨領域決定プログラムの処理内容を説明する。
Ｓ７４１において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、視認可能領域８２であり且つ第２印字可能領域８３であるか、否かを判断する。
【００９２】
所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、視認可能領域８２であり且つ第２印字可能領域８３である場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７４２に処理を移行する。所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）について、視認可能領域８２でない又は第２印字可能領域８３でない場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ７４３に処理を移行する。
【００９３】
Ｓ７４２において、ＣＰＵ５１は、推奨領域８４に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７４４に処理を移行する。Ｓ７４３において、ＣＰＵ５１は、非推奨領域に所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）を追加し、Ｓ７４４に処理を移行する。
【００９４】
Ｓ７４４において、ＣＰＵ５１は、所定の走査範囲内の全ての座標について視認可能領域８２であり且つ第２印字可能領域８３であるか否か判断を行ったか否かを判断し、全ての座標について視認可能領域８２であり且つ第２印字可能領域８３であるか否かの判断を行った場合、推奨領域決定プログラムを終了し、全ての座標について視認可能領域８２であり且つ第２印字可能領域８３であるか否かの判断を行っていない場合、Ｓ７４５に処理を移行する。
【００９５】
Ｓ７４５において、ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）と異なる座標位置（Ｘ２，Ｙ３）を入力し、Ｓ７４１に処理を移行する。ＣＰＵ５１は、所定の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）について、Ｓ７４１〜Ｓ７４５の処理を実行する。
【００９６】
印字推奨領域決定プログラム（Ｓ７）が終了すると、ＣＰＵ５１は、Ｓ８の処理を実行する。Ｓ８において、ＣＰＵ５１は、印字可能領域８１をＰＣ６に表示させる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存された印字可能領域８１の座標位置を、印字可能領域８１として表示させる指示をＰＣ６に送信する。図１６に示すように、ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から指示に応じて、表示部６２に印字可能領域８１を表示させる。また、ＣＰＵ５１は、印字不可能領域８０をＰＣ６に表示させる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存された印字不可能領域８０の座標位置を、印字不可能領域８０として表示させる指示をＰＣ６に送信する。図１６に示すように、ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から指示に応じて、表示部６２に印字不可能領域８０を表示させる。
【００９７】
Ｓ９において、ＣＰＵ５１は、推奨領域８４をＰＣ６に表示させる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存された推奨領域８４の座標位置を、推奨領域８４として表示させる指示をＰＣ６に送信する。図１６に示すように、ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から指示に応じて、表示部６２に推奨領域８４を表示させる。また、ＣＰＵ５１は、視認可能領域８２をＰＣ６に表示させる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存された視認可能領域８２の座標位置を、視認可能領域８２として表示させる指示をＰＣ６に送信する。図１６に示すように、ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から指示に応じて、表示部６２に視認可能領域８２を表示させる。また、ＣＰＵ５１は、第２印字可能領域８３をＰＣ６に表示させる。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に保存された第２印字可能領域８３の座標位置を、第２印字可能領域８３として表示させる指示をＰＣ６に送信する。図１６に示すように、ＰＣ６は、ＣＰＵ５１から指示に応じて、表示部６２に第２印字可能領域８３を表示させる。
【００９８】
Ｓ９の処理が終了すると、ＣＰＵ５１は、印字処理プログラム（Ｓ１０）を実行する。
図１４を参照して、印字処理プログラムの処理内容を説明する。
【００９９】
Ｓ１０１において、ＣＰＵ５１は、高さ調整指示を受付けたか否かを判断する。表示部６２に表示された高さ調整ボタンが選択されることにより、ＰＣ６はユーザから高さ調整指示を受ける。高さ調整指示を受付けた場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０２の処理に移行する。高さ調整指示を受付けていない場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０３の処理に移行する。
【０１００】
Ｓ１０２において、ＣＰＵ５１は、高さ調整光を表示する。具体的には、ＣＰＵ５１は、不図示の高さ調整光出射部に高さ調整光を出射させるとともに、ガイド光部３８にガイド光Ｑを出射させる。高さ調整光は焦点位置で所定方向に出射されたガイド光Ｑと交点を形成するような出射角度で出射される。もって、加工台２３の上下方向の位置を調整して、加工対象物Ｗの加工面の位置を、交点に一致させることにより、加工面を焦点面に一致させることができる。
【０１０１】
Ｓ１０３において、ＣＰＵ５１は、ガイド光表示指示を受付けたか否かを判断する。表示部６２に表示されたガイド光表示ボタンが選択されることにより、ＰＣ６はユーザからガイド光表示指示を受ける。ガイド光表示指示を受付けた場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０４の処理に移行する。ガイド光表示を受付けていない場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０５の処理に移行する。
【０１０２】
Ｓ１０４において、ＣＰＵ５１は、ガイド光部３８にガイド光Ｑを出射させ、ガルバノスキャナ３６にガイド光Ｑを走査させる。ガルバノスキャナ３６走査されたガイド光Ｑは、印字すべき位置にガイド光パターンを形成する。もって、ガイド光パターンに加工対象物Ｗの加工面を一致させるように加工対象物Ｗの設置面上の設置位置を調整することにより、加工対象物Ｗを印字可能位置８１や印字推奨位置８４に位置決めすることができる。
【０１０３】
Ｓ１０５において、ＣＰＵ５１は、印字実行指示を受付けたか否かを判断する。印字実行指示を受付けた場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１０６の処理に移行する。印字実行指示を受付けていない場合、ＣＰＵ５１は、印字処理プログラムを終了する。
【０１０４】
Ｓ１０６において、ＣＰＵ５１は、ガルバノスキャナ３６及び励起光部４を制御して、レーザ光Ｐを走査させる。
【０１０５】
Ｓ１１において、ＣＰＵ５１は、終了指示を受付けたか否かを判断する。終了指示を受付けていない場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１の処理に移行する。印字実行指示を受付けた場合、ＣＰＵ５１は、レーザ加工プログラムを終了する。
【０１０６】
Ｓ１において、ＣＰＵ５１は、加工パターンＤの編集を受け付ける。ＰＣ６の入力部６１から加工パターンＤが入力される。入力された加工パターンＤの情報は、ＰＣ６からレーザコントローラ５に送信される。ＣＰＵ５１は、入力された加工パターンＤの情報をＲＡＭ５２に保存する。このとき、表示部６２には、印字不可能領域８０、印字可能領域８１、視認可能領域８２、第２印字可能領域８３、推奨領域８４が表示されている。ユーザは、印字可能領域８１や推奨領域８４に、加工パターンＤの位置を配置するような指示を、入力部６１に入力することができる。また、このとき、印字不可能領域に加工パターンＤの一部又は全部が配置された場合、印字不可能領域に配置された加工パターンＤを、ガイド光によるガイド光パターンの表示がなされないようにしてもよい。これにより、ユーザに、印字不可能領域に加工パターンＤが配置され印字が不可能であることを認識させやすくなる。また、ＣＰＵ５１が、受け付けた加工パターンＤの位置が印字不可能領域８０に含まれるか否かを判断し、印字不可能領域８０に含まれる場合、加工パターンＤの位置を印字可能領域８１に移動させてもよい。この後、Ｓ１において設定された加工パターンＤ、設置角度、設置位置等の情報に基づいて、Ｓ１０４の処理によりガイド光パターンが表示される。ユーザにより、Ｓ１０４で表示されたガイド光パターンに対して、所望の印字位置を合わせるように加工対象物が設置される。これにより、印字可能領域８１や推奨領域８４の位置座標に加工対象物Ｗの隠れ部Ｗ１１が設置される。
【０１０７】
なお、上述の実施形態において、レーザ加工システム１００は、本発明におけるレーザ加工装置に相当する。加工台２３は、本発明における加工対象物設置手段に相当する。レーザ発振ユニット３２は、本発明におけるレーザ光出射部に相当する。ガルバノスキャナ３６は、本発明における走査部に相当する。レーザコントローラ５は、本発明における制御部に相当する。入力部６１は、本発明における加工パターン高さ取得部、取得部に相当する。
【０１０８】
Ｓ６の処理は、本発明における加工不可能領域算出部に相当する。Ｓ５、Ｓ６１の処理は、本発明における高さ算出部に相当する。Ｓ６１の処理は、本発明における補正手段に相当する。Ｓ７の処理は、加工推奨位置算出部に相当する。Ｓ７２の処理は、本発明における視認可能位置算出部に相当する。Ｓ７３の処理は、本発明における第２加工可能位置算出部に相当する。Ｓ１，Ｓ３の処理は、本発明における加工パターン幅方向長さ算出部に相当する。表示部６２は、本発明における表示部に相当する。ＲＡＭ５３は、本発明における記憶部に相当する。箱本体部２１は、本発明における加工筐体に相当する。扉２２が、本発明における加工扉に相当する。開口部２１５が、本発明における開口部に相当する。箱本体部２１の開口部２１５の開口方向である前後方向は、本発明における加工筐体の開口部の方向に相当する。設置角度θａは、本発明における設置角度に相当する。印字不可能領域８０は、本発明における加工不可能位置に相当する。推奨領域８４は、本発明における推奨位置に相当する。視認可能領域８２は、本発明における視認可能位置に相当する。第２印字可能領域８３は、本発明における第２加工可能位置に相当する。鉛直方向は、本発明における所定の出射方向に相当する。加工パターン高さＬａは、本発明における加工パターンの高さに相当する。加工パターンの幅方向長さＬｂは、本発明における加工パターン幅方向長さに相当する。高さＨ、高さＨ´は、本発明における第１部分から第２部分までの高さに相当する。距離Ｌ、Ｌ´は、隠れ部において他の部分にレーザ光が遮られず隠れ部にレーザ光が到達する領域の第１方向に関する長さに相当する。
【０１０９】
又、上述した実施形態においては、中空円筒形状の加工対象物Ｗに対して、印字不可能領域８０や推奨領域８４を算出し表示する態様について言及したが、別の形状の加工対象物に印字不可能領域８０や推奨領域８４を算出し表示する場合においても、本発明の趣旨を適用しうる。例えば、中空の四角柱形状の加工対象物の内面に印字することもできる。また、上述した実施形態においては、中空円筒形状の加工対象物Ｗの開口側の端部では、第1部分Ｗ１と第２部分の加工対象物の開口の方向（軸方向）における位置が同じ形状あった。しかし、開口側の端部での、第1部分Ｗ１と第２部分Ｗ２の加工対象物の開口の方向（軸方向）における位置が異なる加工対象物に対しても、本発明は適用できる。例えば、第１部分Ｗ１が第２部分Ｗ２より軸方向に突出した形状の加工対象物である場合、第１部分Ｗ１のうち、第２部分Ｗ２と鉛直方向で重なる部分を隠れ部とすることができる。また、例えば、第２部分Ｗ２が第１部分Ｗ１より軸方向に突出した形状の加工対象物である場合、第２部分Ｗ２と鉛直方向で重なる部分を隠れ部とすることができる。隠れ部に所定の加工パターンが印字可能か否かの判断は、例えば、上述の実施形態のように算出した印字可能長さＬから、第２部分Ｗ２の開口方向の端と第１部分Ｗ１の開口方向の端と距離を減じた長さＬ´´を算出し、算出した長さＬ´´と加工パターンＤの高さＬａとを比較すればよい。
【０１１０】
又、上述した実施形態においては、印字不可能領域８０、印字可能領域８１、視認可能領域８２、第２印字可能領域８３、推奨領域８４を算出し表示する態様について言及したが、これら全てを算出し表示しなくてもよい。例えば、印字不可能領域８０のみを算出し表示する等してもよい。
【０１１１】
又、上述した実施形態においては、レーザコントローラ５のＣＰＵ５１が、印字不可能領域８０、印字可能領域８１、視認可能領域８２、第２印字可能領域８３、推奨領域８４を算出する態様について言及したが、これらの算出をレーザコントローラ５のＣＰＵ５１が算出しなくてもよい。例えば、ＰＣ６がＣＰＵ６５を有し、ＣＰＵ６５が、印字不可能領域８０、印字可能領域８１、視認可能領域８２、第２印字可能領域８３、推奨領域８４を算出してもよい。
【０１１２】
又、上述した実施形態の印字可能領域決定プログラム（Ｓ６）では、ＣＰＵ５１は、中空円筒形状の加工対象物Ｗの内周面のうち、最も設置面に近い部分から加工パターンＤの幅方向長さＬｂの半分の長さ移動した部分について、内径Ｄ１に基づいて算出した最大距離Ｌ´と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとを比較し、印字不可能領域８０及び印字可能領域８１を算出した。
【０１１３】
一方、中空円筒形状の加工対象物Ｗの内周面のうち、最も設置面に近い部分について、内径Ｄ１に基づいて算出した最大距離Ｌ１と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとを比較し、印字不可能領域８０及び印字可能領域８１を算出してもよい。ＣＰＵ５１は、中空円筒形状の加工対象物Ｗの内周面のうち、最も設置面に近い部分について、算出した最大距離Ｌ１と、軸方向の加工パターンＤの高さＬａとを比較し、印字不可能領域８０及び印字可能領域８１を算出すれば、少なくとも最も設置面に近い部分については、軸方向の加工パターンＤの高さＬａが印字可能であることが判定できる。これによると、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂの情報を利用する方法と比較して精度は落ちるが、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂの情報を利用する方法と比較して、処理が簡単になる。例えば、中空角柱形状等、軸に垂直で設置面に平行な方向における第１部分の高さ位置及び第２部分の高さ位置が一定となる形状の内面に印字する場合、軸に垂直で設置面に平行な方向における中心に対応する座標位置における最大距離Ｌを算出するのみで、加工パターンＤ全体が印字可能か不可能かを判定することができる。また、中空円筒形状の加工対象物Ｗにおいては、軸に垂直で設置面に平行な方向において、隠れ部の高さ位置が変動する。しかしながら、加工対象物の材料やレンズの種別等によって決定される、焦点深度の範囲内であれば、Ｚ方向の高さ位置が異なる位置においても、レーザ加工システム１００は加工対象物に印字することができる。
【０１１４】
上述の実施形態に加えて、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂを鑑みて印字が可能な領域を設定してもよい。例えば、ＣＰＵ５１が、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂを取得し、第２印字可能領域内に加工パターンＤの幅方向の長さＬｂが全て収まる加工パターンＤの設置位置を算出する。ＣＰＵ５１は、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂが全て収まる加工パターンＤの設置位置を印字可能領域とする。これによれば、加工パターンＤの幅方向の長さＬｂが長い場合などでも、加工パターンＤの全領域が印字可能な領域を算出することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１００  レーザ加工システム
１      レーザ加工装置
２      加工容器
３      レーザヘッド部
４      励起光部
５      レーザコントローラ
６      ＰＣ
Ｆ      光ファイバ
２１    箱本体部
２２    扉
２３    加工台
２４    透孔
３０    カバー
３１    本体ベース
３２    レーザ発振ユニット
３２１  レーザ発振器
３２２  ビームエキスパンダ
３３    光シャッタ部
３４    折返しミラー
３５    ダイクロイックミラー
３６    ガルバノスキャナ
３６１Ｘ  Ｘ軸ガルバノモータ
３６２Ｘ  Ｘ軸ガルバノミラー
３６１Ｙ  Ｙ軸ガルバノモータ
３６２Ｙ  Ｙ軸ガルバノミラー
３７    ｆθレンズ
３８    ガイド光部
５１    ＣＰＵ
５２    ＲＯＭ
５３    ＲＡＭ
６１    入力部
６２    表示部
８０  印字不可能領域
８１  印字可能領域
８２  視認可能領域
８３  第２印字可能領域
８４  推奨領域
Ｐ    レーザ光
Ｑ    ガイド光
Ｗ    加工対象物
【図１】
0006583099.tif 000002
【図２Ａ】
0006583099.tif 000003
【図２Ｂ】
0006583099.tif 000004
【図３】
0006583099.tif 000005
【図４】
0006583099.tif 000006
【図５】
0006583099.tif 000007
【図６Ａ】
0006583099.tif 000008
【図６Ｂ】
0006583099.tif 000009
【図６Ｃ】
0006583099.tif 000010
【図７】
0006583099.tif 000011
【図８】
0006583099.tif 000012
【図９】
0006583099.tif 000013
【図１０】
0006583099.tif 000014
【図１１】
0006583099.tif 000015
【図１２】
0006583099.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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