(57)【要約】【課題】短光のパルスレーザ光を用いたレーザ加工装置において、加工レートを極力低下させることなく、レーザパワーを広範囲に調整させ、パルスレーザ光の光利用効率の高いレーザ加工を行うことができるレーザ加工装置を提供する。【解決手段】レーザ加工装置１０は、超短光のパルスレーザ光Ｌを出射するレーザ光源１１と、レーザ光源から出射されたパルスレーザ光を加工対象物Ｗに収束させて照射する収束レンズ１４と、外部信号に基づき加工対象物に照射にされるパルスレーザ光のレーザパワーを変更可能に設定するコントローラ１２とを備える。コントローラは、設定されるレーザパワーに基づいて、レーザ光源のパルスレーザ光のパルス条件を変更する。コントローラは、パルス条件をパルスレーザ光のパルス波高値により変更させることが可能であるとともに、パルスレーザ光の繰返し周波数により変更させることが可能である。【選択図】図１
2008137035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短光のパルスレーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたパルスレーザ光を加工対象物に収束させて照射する収束レンズと、
外部信号に基づき前記加工対象物に照射にされるパルスレーザ光のレーザパワーの設定値を変更可能に設定するレーザパワー設定手段と、
前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、前記レーザ光源のパルスレーザ光のパルス条件を設定するパルス条件設定手段と、
前記パルス条件設定手段により設定されるパルス条件に基づいて、前記レーザ光源を制御する制御手段とを備え、
前記パルス条件設定手段は、
前記パルス条件を前記パルスレーザ光のパルス波高値により変更させることが可能であるとともに、
所定期間ごとのパルス数により変更させることが可能である
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置において、
前記パルス条件設定手段は、
前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値が、所定の基準レーザパワーよりも低い場合は、前記パルス条件を前記パルスレーザ光のパルス波高値により変更させるとともに、
前記基準レーザパワーよりも高い場合は、前記パルス条件を前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により変更させる
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
請求項２に記載のレーザ加工装置において、
前記パルス条件設定手段が、前記パルス条件を前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により設定する際に、前記パルスレーザ光の繰返し周波数により設定させる
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記加工対象物の複数種類の材質と、該材質ごとのレーザパワーの設定値及び該レーザパワーの設定値に対するパルス条件とを記憶する記憶手段と、
前記複数種類の材質のいずれか一つを選択する選択手段と、
を備え、
前記パルス条件設定手段は、
前記選択手段により前記複数種類の材質のいずれか一つが選択されることで、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、該レーザパワーの設定値に対して前記記憶手段に記憶されるパルス条件を設定する
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載のレーザ加工装置において、
前記加工対象物に照射されたパルスレーザ光が、該加工対象物を反射又は透過した光を受光する受光手段と、
前記レーザパワー設定手段によりレーザパワーを順次変更しつつ、前記受光手段により受光された受光量を検出し、前記レーザパワーの設定値ごとの前記検出された受光量に基づいて、該受光量の変化が所定の増加量を下回ったときのレーザパワーの設定値を前記基準レーザパワーに設定する基準レーザパワー設定手段とを備えた
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記パルスレーザ光は、ピコ秒オーダー以下の短光パルスレーザ光である
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、
前記レーザ光源からのパルスレーザ光を走査して前記加工対象物に照射されるパルスレーザ光を走査する光走査手段を備え、
前記制御手段は、前記パルス条件設定手段により設定された前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数に応じて前記光走査手段における走査速度を変更する
ことを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超短光のパルスレーザ光を用いたレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ加工装置において、レーザパワーを可変する方法として、パルスレーザ光のパルス波高値を可変するものが知られている（例えば特許文献１、２など）。この方法は、要求されるレーザパワーの増加に伴って、パルスレーザ光のパルス波高値を増加させることで、パルス１発あたりのエネルギーを増加し必要なレーザパワーを確保するものである。この場合、所定の加工点に１発のパルスレーザ光を照射すればよいため、好適な加工レート（加工時間）が保持される。
【特許文献１】特開平８−３２１６５１号公報
【特許文献２】特許第３４１１８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、パルスレーザ光のパルス波高値が、加工対象物の材質に応じて決まる一定値を超えると、該パルス波高値の増加量に対する加工対象物によるパルスレーザ光の光学的な光吸収率の増加量が抑えられることが知られている。
【０００４】
すなわち、図５に、加工対象物の複数種類（４種類）の材質Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に関して、パルス波高値と相関関係があるパルスエネルギー及び光学的な光吸収率（Absorbance）の関係をグラフで示したように、パルスエネルギーが小さいときには、パルスエネルギーの増加に従って光吸収率が増加することが確認される。また、パルスエネルギーが材質Ｍ１〜Ｍ４ごとの一定値（矢印↓にて図示）を超えると、パルスエネルギーの増加に対する光吸収率の増加が抑えられていることが確認される。ここでは、パルスエネルギーが材質Ｍ１〜Ｍ４ごとの一定値を超えると、該一定値に対応する光吸収率を境にして、パルスエネルギーの増加に従う光吸収率の増加が抑制されることが確認される。
【０００５】
つまり、このような状態では、レーザパワーを増加すべくパルス波高値（パルスエネルギー）を増加させても、加工に使用されないパルスレーザ光の割合を徒に増加させることになり、該パルスレーザ光の光利用効率を悪くしてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、短光のパルスレーザ光を用いたレーザ加工装置において、加工レートを極力低下させることなく、レーザパワーを広範囲に調整させ、パルスレーザ光の光利用効率の高いレーザ加工を行うことができるレーザ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、短光のパルスレーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたパルスレーザ光を加工対象物に収束させて照射する収束レンズと、外部信号に基づき前記加工対象物に照射にされるパルスレーザ光のレーザパワーの設定値を変更可能に設定するレーザパワー設定手段と、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、前記レーザ光源のパルスレーザ光のパルス条件を設定するパルス条件設定手段と、前記パルス条件設定手段により設定されるパルス条件に基づいて、前記レーザ光源を制御する制御手段とを備え、前記パルス条件設定手段は、前記パルス条件を前記パルスレーザ光のパルス波高値により変更させることが可能であるとともに、所定期間ごとのパルス数により変更させることが可能であることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のレーザ加工装置において、前記パルス条件設定手段は、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値が、所定の基準レーザパワーよりも低い場合は、前記パルス条件を前記パルスレーザ光のパルス波高値により変更させるとともに、前記基準レーザパワーよりも高い場合は、前記パルス条件を前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により変更させることを要旨とする。
【０００９】
上記各構成によれば、前記レーザパワー設定手段により設定されたパルスレーザ光のレーザパワーの設定値が、該パルスレーザ光のパルス波高値の増加量に対する加工対象物による前記パルスレーザ光の光学的な光吸収率の増加量が抑えられる所定のレーザパワー（基準レーザパワー）よりも高い場合には、前記パルス条件設定手段により、前記パルス条件が前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により変更されることで、前記レーザパワーを広範囲に調整しつつパルスレーザ光の光利用効率の低下を抑制することができる。
【００１０】
一方、前記レーザパワー設定手段により設定されたパルスレーザ光のレーザパワーの設定値が前記所定のレーザパワー（基準レーザパワー）よりも低い場合には、前記パルス条件設定手段により、前記パルス条件が前記パルスレーザ光のパルス波高値により変更されることで、例えば前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により変更される場合のように所定の加工点に複数のパルスレーザ光を照射する必要がなく、加工レートの低下を抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレーザ加工装置において、前記パルス条件設定手段が、前記パルス条件を前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数により設定する際に、前記パルスレーザ光の繰返し周波数により設定させることを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、前記加工対象物に照射にされるパルスレーザ光の必要なレーザパワーを満たすべく、所定の加工点に複数のパルスレーザ光を照射する場合、前記パルスレーザ光の繰返し周波数に相当する周期がより短くなるように変更されることで、元々の繰返し周波数に相当する周期で生じる無駄な待ち時間を解消でき、加工レートを増加することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物の複数種類の材質と、該材質ごとのレーザパワーの設定値及び該レーザパワーの設定値に対するパルス条件とを記憶する記憶手段と、前記複数種類の材質のいずれか一つを選択する選択手段と、を備え、前記パルス条件設定手段は、前記選択手段により前記複数種類の材質のいずれか一つが選択されることで、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、該レーザパワーの設定値に対して前記記憶手段に記憶されるパルス条件を設定することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、前記加工対象物の予め記憶されている複数種類の材質のいずれか一つの材質が選択されることで、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、該レーザパワーの設定値に対して前記記憶手段に記憶されるパルス条件が設定され、最適なレーザパワーに調整することができ、パルス条件の設定（変更）を簡略化することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載のレーザ加工装置において、前記加工対象物に照射されたパルスレーザ光が、該加工対象物を反射又は透過した光を受光する受光手段と、前記レーザパワー設定手段によりレーザパワーを順次変更しつつ、前記受光手段により受光された受光量を検出し、前記レーザパワーの設定値ごとの前記検出された受光量に基づいて、該受光量の変化が所定の増加量を下回ったときのレーザパワーの設定値を前記基準レーザパワーに設定する基準レーザパワー設定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１６】
同構成によれば、前記加工対象物の膨大な種類の材質にレーザ加工を行う場合であっても、前記ティーチングモードにより前記基準レーザパワーが設定されることで、ユーザが加工する材質に柔軟に対応することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記パルスレーザ光は、ピコ秒オーダー以下の短光パルスレーザ光であることを要旨とする。
【００１８】
同構成によれば、熱を発生させない加工（いわゆるコールドマシニング）が可能なレーザ加工技術分野において、パルスレーザ光が吸収されて加工に使われる状態か、パルスレーザ光が吸収されず加工に使われない状態かがより顕著に現れるため、前記加工対象物による前記パルスレーザ光の光学的な光吸収率の変化をより明確に顕在化することができ、これによりパルスレーザ光の光利用効率の低下をより好適に抑制することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置において、前記レーザ光源からのパルスレーザ光を走査して前記加工対象物に照射されるパルスレーザ光を走査する光走査手段を備え、
前記制御手段は、前記パルス条件設定手段により設定された前記パルスレーザ光の所定期間ごとのパルス数に応じて前記光走査手段における走査速度を変更することを要旨とする。
【００２０】
同構成によれば、パルスレーザ光と加工対象物とを相対移動させる場合、例えば加工用のテーブルや加工対象物にパルスレーザ光を照射するヘッドを動かすよりも、前記レーザ光源からのパルスレーザ光を走査する方が高速であるため、加工レートを更に増加することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１乃至７に記載の発明では、短光のパルスレーザ光を用いたレーザ加工装置において、加工レートを極力低下させることなく、レーザパワーを広範囲に調整させ、パルスレーザ光の光利用効率の高いレーザ加工を行うことができるレーザ加工装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に、本実施形態のレーザ加工装置１０の構成ブロック図を示す。このレーザ加工装置１０は、例えば加工対象物Ｗの表面に文字・記号・図形等をマーキング加工するものである。
【００２３】
レーザ加工装置１０のレーザ光源１１は、レーザ発振器（例えばＹＡＧレーザ）からなり、加工用の超短光のパルスレーザ光Ｌを出射するとともに、電気的に接続されたコントローラ１２の制御手段１２ｂによってその発振が制御される。このパルスレーザ光Ｌのレーザパワーの設定値は、コントローラ１２のレーザパワー設定手段１２ｃにより変更可能に設定されるとともに、該パルスレーザ光Ｌのパルス条件は、前記レーザパワー設定手段１２ｃにより設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、コントローラ１２のパルス条件設定手段１２ｄにより設定される。制御手段１２ｂは、パルス条件設定手段１２ｄにより設定されるパルス条件に基づいて、前記レーザ光源１１を制御する。なお、本実施形態では、レーザ光源１１は、パルスレーザ光Ｌとして、パルス幅（パルスデューティ）が一定となるピコ秒オーダー以下の短光パルスレーザ光を出射する。そして、コントローラ１２のパルス条件設定手段１２ｄは、パルス条件として、このパルスレーザ光Ｌのパルス波高値及び繰返し周波数（周期）を設定する。
【００２４】
そして、このパルス条件に基づいて、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、レーザ光源１１に対する駆動電流を制御して、パルスレーザ光Ｌのパルス波高値を変更・制御する。また、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、レーザ光源１１に対する駆動電流の供給タイミングを制御して、パルスレーザ光Ｌの所定期間ごとのパルス数に対応する繰返し周波数を変更・制御する。
【００２５】
レーザ光源１１の後段に配置される光走査手段としての光走査機構１３は、例えば対をなすＸ軸ミラーとＹ軸ミラーとからなるガルバノミラーにより構成されており、レーザ光源１１から出射されたパルスレーザ光Ｌを反射してその照射方向を変更する。この光走査機構１３は、電気的に接続されたコントローラ１２の制御手段１２ｂにより各ミラーの回動角度が制御される。各ミラーが回動することにより、マーキングする文字・記号・図形等に基づいてパルスレーザ光Ｌが２次元走査される。なお、コントローラ１２の制御手段１２ｂによる各ミラーの制御、即ちパルスレーザ光Ｌの走査速度は、該パルスレーザ光Ｌの繰返し周波数に合わせて制御される。
【００２６】
光走査機構１３の後段に配置される収束レンズ（ｆθレンズ）１４は、該光走査機構１３にて照射方向の変更されたパルスレーザ光Ｌを集光させる。そして、このパルスレーザ光Ｌにより、加工対象物Ｗの表面に、マーキング加工が施される。
【００２７】
コントローラ１２のレーザパワー設定手段１２ｃに電気的に接続された選択手段としての操作部１５は、加工対象物Ｗの加工情報（例えばマーキングすべき文字・記号・図形等の情報、加工対象物Ｗの材質、１箇所の加工点に照射するパルスレーザ光Ｌのレーザパワー）を選択・設定すべくユーザにより操作されるとともに、該設定された加工情報を外部信号としてコントローラ１２に出力する。
【００２８】
コントローラ１２のレーザパワー設定手段１２ｃは、操作部１５からの外部信号に基づき、前記加工対象物Ｗに照射にされるパルスレーザ光Ｌのレーザパワーを変更可能に設定する。具体的には、コントローラ１２は、加工対象物の複数種類の材質と、該材質ごとのレーザパワーの設定値及び該レーザパワーの設定値に対するパルス条件とをその内蔵する記憶手段としてのメモリ１２ａに予め記憶している。そして、コントローラ１２のレーザパワー設定手段１２ｃは、操作部１５からの外部信号に基づき、加工対象物Ｗの材質及びパルスレーザ光Ｌのレーザパワーの加工情報を取得するとともに、メモリ１２ａに予め記憶されているパルス条件の中からこれら加工情報に対応するパルス条件（パルス波高値及び繰返し周波数）を選択・設定する。そして、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、設定されたパルス波高値に応じた駆動電流を、設定された繰返し周波数に応じたタイミングでレーザ光源１１に供給する。同時に、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、設定された繰返し周波数に合わせて光走査機構１３を駆動する。
【００２９】
このように構成されたレーザ加工装置１０において、加工対象物Ｗへのマーキング加工を実施する場合には、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、前述のパルス条件（パルス波高値及び繰返し周波数）に従ってレーザ光源１１を駆動して、パルスレーザ光Ｌを出射させる。また、コントローラ１２の制御手段１２ｂは、操作部１５が出力する加工情報に従って光走査機構１３を駆動して、レーザ光源１１から出射されたパルスレーザ光Ｌを２次元で走査し、加工対象物Ｗの表面に所定形状のマーキングを実施する。
【００３０】
ここで、ユーザの操作により設定されるレーザパワーの設定値と、該レーザパワーの設定値に対応してメモリ１２ａに予め記憶されているパルス条件との関係について説明する。
【００３１】
図２（ａ）（ｂ）は、加工対象物Ｗのある材質に関して、ユーザの操作により設定されるレーザパワーの設定値Ｐと、該レーザパワーの設定値Ｐに対応してメモリ１２ａに予め記憶されているパルス条件としてのパルス波高値Ａ及び繰返し周波数ｆとの関係を示すマップである。
【００３２】
同図に示されるように、レーザパワーの設定値Ｐが所定の基準レーザパワーＰｘ以下のときには、該レーザパワーの設定値Ｐの増加に伴ってパルスレーザ光Ｌのパルス波高値Ａが増加するように、且つ、繰返し周波数ｆが所定の繰返し周波数ｆ０に保持されるようにパルス条件が設定されている。一方、レーザパワーの設定値Ｐが前記基準レーザパワーＰｘを超えるときには、パルスレーザ光Ｌのパルス波高値Ａが所定のパルス波高値Ａ０に保持されるように、且つ、該レーザパワーの設定値Ｐの増加に伴って繰返し周波数ｆが増加するようにパルス条件が設定されている。なお、前記基準レーザパワーＰｘ、パルス波高値Ａ０及び繰返し周波数ｆ０は、加工対象物Ｗの材質ごとに予め決められた一定値である。例えば、基準レーザパワーＰｘは、前記パルスレーザ光Ｌのパルス波高値の増加量に対する加工対象物Ｗによる該パルスレーザ光Ｌの光学的な光吸収率の増加量が抑えられる各材質に固有のレーザパワーである。
【００３３】
従って、前記レーザパワーの設定値Ｐが前記基準レーザパワーＰｘ以下のときには、コントローラ１２により駆動制御されるレーザ光源１１は、該レーザパワーの設定値Ｐの増加に従ってパルス波高値Ａの増加する１発のパルスレーザ光Ｌを所定の加工点に照射するとともに、光走査機構１３により繰返し周波数ｆ０に合わせて照射方向が次の加工点へと変更される。このように、所定の加工点に１発のパルスレーザ光Ｌを照射するのみでよいため、必要なレーザパワーを確保しつつ好適な加工レートが保持される。
【００３４】
一方、前記レーザパワーの設定値Ｐが前記基準レーザパワーＰｘを超えるときには、コントローラ１２により駆動制御されるレーザ光源１１は、該レーザパワーの設定値Ｐの増加に従って増加する繰返し周波数ｆに合わせてパルス波高値Ａ０の複数パルス（２発）のパルスレーザ光Ｌを所定の加工点に順次照射するとともに、光走査機構１３により繰返し周波数ｆの半分の周波数（ｆ／２）に合わせて照射方向が次の加工点へと変更される。このように、所定の加工点に複数パルスのパルスレーザ光Ｌを照射することで、必要なレーザパワーが確保される。以上により、パルスレーザ光Ｌの光利用効率を低下することなく、レーザパワーの広範囲に亘る調整を可能にしている。
【００３５】
なお、所定の加工点に複数パルスのパルスレーザ光Ｌを照射することで、加工レートの低下が想定されるものの、繰返し周波数ｆの増加によって対処することで加工レートの低下を抑制している。
【００３６】
図３（ａ）は、所定の加工点に１発のパルスレーザ光Ｌのみを照射する場合であって、繰返し周波数ｆ０に相当する周期Ｔごとにパルスレーザ光Ｌが照射される基準の状態を示す説明図である。また、図３（ｂ）（ｃ）は、所定の加工点に２発のパルスレーザ光Ｌを照射する場合であって、前記周期Ｔごとに照射されるパルスレーザ光Ｌのパルス数が２発にされた状態及び前記周期Ｔの半分の時間（Ｔ／２）ごとに１発のパルスレーザ光Ｌが照射される状態（繰返し周波数ｆが２倍にされた状態）をそれぞれ示す説明図である。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、所定の加工点に前記周期Ｔごとに２発のパルスレーザ光Ｌを照射する場合には、当該２発のパルスレーザ光Ｌの照射間隔をどれだけ縮めたとしても、次の加工点への照射方向の変更は前記周期Ｔの経過を待って行われることになり、無駄な待ち時間が生じてしまう。
【００３８】
一方、図３（ｃ）に示すように、所定の加工点に前記周期Ｔの半分の時間（Ｔ／２）ごとに１発のパルスレーザ光Ｌを照射する場合にも、前記周期Ｔごとに２発のパルスレーザ光Ｌが照射される。換言すれば、所定の加工点に前記時間（Ｔ／２）よりも短い時間ごとに１発のパルスレーザ光Ｌを照射すれば、すなわち繰返し周波数ｆを２倍よりも大きくすれば、該繰返し周波数ｆを大きくするに従って、前記周期Ｔに対しより短い時間で次の加工点への照射方向の変更が可能となる。
【００３９】
以上により、所定の加工点に複数パルスのパルスレーザ光Ｌを照射する場合において、前記周期Ｔごとのパルスレーザ光Ｌのパルス数を増加する場合よりも加工レートの低下が抑制されている。
【００４０】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、設定されたパルスレーザ光Ｌのレーザパワーの設定値Ｐが、前記基準レーザパワーＰｘよりも高い場合には、コントローラ１２により、前記パルス条件が前記パルスレーザ光Ｌの繰返し周波数により変更されることで、前記レーザパワーを広範囲に調整しつつパルスレーザ光Ｌの光利用効率の低下を抑制することができる。
【００４１】
一方、設定されたパルスレーザ光Ｌのレーザパワーの設定値Ｐが、前記基準レーザパワーＰｘよりも低い場合には、コントローラ１２により、前記パルス条件が前記パルスレーザ光Ｌのパルス波高値により変更されることで、例えば前記パルスレーザ光Ｌの繰返し周波数、又は、前記パルスレーザ光Ｌの所定期間ごとのパルス数により変更される場合のように所定の加工点に複数パルスのパルスレーザ光Ｌを照射する必要がなく、加工レートの低下を抑制することができる。
【００４２】
（２）本実施形態では、前記加工対象物Ｗに照射にされるパルスレーザ光Ｌの必要なレーザパワーの設定値Ｐを満たすべく、所定の加工点に複数パルスのパルスレーザ光Ｌを照射する場合、前記パルスレーザ光Ｌの繰返し周波数に相当する周期がより短くなるように変更されることで、元々の繰返し周波数に相当する周期で生じる無駄な待ち時間を解消でき、加工レートを増加することができる。
【００４３】
特に、複数の加工点を走査する場合には、一の加工点から次の加工点へと迅速に移動することができ、加工レートを全体的に増加することができる。
（３）本実施形態では、前記加工対象物Ｗの予め記憶されている複数種類の材質のいずれか一つの材質が前記操作部１５を通じて選択されることで、前記レーザパワー設定手段により設定されるレーザパワーの設定値に基づいて、該レーザパワーの設定値に対して前記メモリ１２ａに記憶されるパルス条件が設定され、最適なレーザパワーに調整することができ、パルス条件の設定（変更）を簡略化することができる。
【００４４】
（４）本実施形態では、パルスレーザ光Ｌがピコ秒オーダー以下の短光パルスレーザ光であることで、非発熱加工（コールドマシニング）が可能なレーザ加工技術分野において、パルスレーザ光が吸収されて加工に使われる状態か、パルスレーザ光が吸収されず加工に使われない状態かがより顕著に現れるため、前記加工対象物Ｗによる前記パルスレーザ光Ｌの光学的な光吸収率の変化をより明確に顕在化することができ、これによりパルスレーザ光Ｌの光利用効率の低下をより好適に抑制することができる。
【００４５】
（５）本実施形態では、前記レーザ光源１１からのパルスレーザ光Ｌを光走査機構１３により走査してパルスレーザ光Ｌと加工対象物Ｗとを相対移動させることで、例えば加工用のテーブルや加工対象物Ｗにパルスレーザ光Ｌを照射するヘッドを動かす場合に比べて高速で行うことができ、加工レートを更に増加することができる。
【００４６】
（６）一般に、レーザパワーを可変すべく、パルスレーザ光のパルス幅を増減してパルス１発当たりのエネルギーを変化させると、加工点において加工に使われる光以外に熱に変換される光の割合が増減するため、加工点における加工状態が大きく変わってしまうおそれがある。特に、超短光パルスレーザ光を使った加工のように非発熱加工（コールドマシニング）と呼ばれる加工技術分野においては、熱量の発生は好ましくない。本実施形態では、レーザパワーの設定値Ｐに関わらず、パルスレーザ光Ｌのパルス幅が一定であることで、加工点における加工状態の変化を抑制することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図４に示したように、コントローラ１２の基準レーザパワー設定手段１２ｅに電気的に接続された受光手段としての光測定器２１により、前記加工対象物Ｗに照射されたパルスレーザ光Ｌが該加工対象物Ｗを透過した光を受光するとともに、その受光量に応じた信号を外部信号としてコントローラ１２に出力するようにしてもよい。この場合、コントローラ１２のレーザパワー設定手段１２ｃにより、レーザパワーの設定値を増加しつつ、光測定器２１により受光された受光量を検出し、レーザパワーの設定値ごとの前記検出された受光量に基づいて、レーザパワーの増加量に対する受光量の変化が所定の増加量を下回ったときのレーザパワーの設定値を前記基準レーザパワーＰｘに設定する。なお、この基準レーザパワーＰｘの設定は、通常の加工モードとは別にコントローラ１２に搭載したティーティングモードにて行ってもよい。
【００４８】
このように変更することで、前記実施形態の（１）（２）（４）〜（６）と同様の効果に加え、加工対象物Ｗの膨大な種類の材質にレーザ加工を行う場合であっても、前記基準レーザパワー設定手段１２ｅにより前記基準レーザパワーＰｘが設定されることで、ユーザが加工する材質に柔軟に対応することができる。つまり、コントローラ１２は、加工対象物Ｗの複数種類の材質を前記メモリ１２ａに予め記憶しておく必要がなく、上述の態様で設定された基準レーザパワーＰｘに基づいてパルス条件を設定すればよい。なお、図４に破線にて併せて示したように、前記光測定器２１により、前記加工対象物Ｗに照射されたパルスレーザ光Ｌが該加工対象物Ｗを反射した光を受光するようにしてもよい。
【００４９】
・前記実施形態において、レーザパワーの設定値Ｐが前記基準レーザパワーＰｘを超えるときには、パルスレーザ光Ｌの２つのパルスのパルス波高値Ａがレーザパワーの設定値Ｐに応じた互いに同等の所定のパルス波高値になるようにパルス条件を設定してもよい。あるいは、パルスレーザ光Ｌの１発目のパルスのパルス波高値Ａが所定のパルス波高値Ａ０に保持されるように、且つ、２発目のパルスのパルス波高値Ａがレーザパワーの設定値Ｐに応じた所定のパルス波高値になるようにパルス条件を設定してもよい。
【００５０】
・前記実施形態において、パルス波高値Ａの変更に合わせて、パルス幅を微調整しパルスエネルギーの調整を行ってもよい。
・前記実施形態において、レーザパワーの設定値Ｐが前記基準レーザパワーＰｘを超えるときには、前記パルス条件を前記パルスレーザ光Ｌの所定期間（周期Ｔ）ごとのパルス数により変更してもよい。
【００５１】
・前記実施形態において、レーザ光源１１を、例えば複数の半導体レーザで構成するとともに、コントローラ１２により、駆動する半導体レーザの個数を変更することで、パルスレーザ光Ｌのパルス波高値Ａを可変してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態を示す構成ブロック図。
【図２】（ａ）（ｂ）は、レーザパワーとパルス波高値及び繰返し周波数との関係をそれぞれ示すマップ。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同実施形態の動作を示す説明図。
【図４】本発明の変形形態を示す構成ブロック図。
【図５】パルスエネルギーと光吸収率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ…加工対象物、１０…レーザ加工装置、１１…レーザ光源、１２…コントローラ、１２ａ…メモリ（記憶手段）、１２ｂ…制御手段、１２ｃ…レーザパワー設定手段、１２ｄ…パルス条件設定手段、１２ｅ…基準レーザパワー設定手段、１３…光走査機構（光走査手段）、１４…収束レンズ、１５…操作部、２１…光測定器（受光手段）。
【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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