(57)【要約】      （修正有）【課題】  レーザ光の焦点距離を自動調整させる際の不具合の発生を抑制させたレーザ加工装置を提供する。【解決手段】  レーザ出力部と、レーザ光Ｌの焦点距離を調整するための可動部と、可動部を駆動するコイル、コイルに電流を供給し、供給電流を制御してレーザ光Ｌの焦点距離を調整する駆動制御部と、可動部の位置を検出する位置検出部３１と、位置検出部３１による検出結果に基づいてエラー出力を行うエラー検出部３３により構成されるレーザ加工装置において、エラー検出部３３は、可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に可動部が移動すると、エラー出力を行うとともに、コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合には、エラー出力を停止する。【選択図】  図１１
2008068308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置において、
上記可動部の位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段による検出結果に基づいてエラー出力を行うエラー検出手段とを備え、
上記エラー検出手段は、上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、上記エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
上記エラー領域は、上記焦点距離調整手段に対して上記可動部の移動先として指定可能な制御対象領域の外側に設けられ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】
上記エラー検出手段は、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止し、
上記焦点距離調整手段は、上記一定期間内に上記可動部を上記エラー領域外に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
上記エラー検出手段は、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、上記可動部が上記エラー領域外に移動するまで、エラー出力を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
上記エラー検出手段は、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止するとともに、上記一定期間内に上記可動部が上記エラー領域外に移動した場合には、エラー出力を再開することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
上記エラー検出手段は、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止し、
上記焦点距離調整手段は、上記一定期間中に上記可動部を上記エラー領域外に移動させるとともに、当該一定期間内にエラー領域外への可動部の移動が完了しなかった場合に、上記コイルへの電流供給を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
上記可動部が、上記レーザ光の伝搬経路上に配置される光学レンズを含み、上記光学レンズを光軸方向に移動させてレーザ光の焦点距離を調整することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
上記可動部が、上記レーザ光の伝搬経路上に配置される光学系を含み、上記光学系を移動させてレーザ光の焦点距離を調整することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
上記コイルが、中心軸を上記レーザ光の光軸に一致させて配置されるボイスコイルであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置の制御方法であって、
上記可動部の位置を検出する位置検出ステップと、
上記位置検出ステップにおける検出結果に基づいてエラー出力を行うエラー検出ステップとからなり、
上記エラー検出ステップが、上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、上記エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止するステップであることを特徴とするレーザ加工装置の制御方法。
【請求項１１】
レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置の制御プログラムであって、
上記可動部の位置を検出する位置検出手順と、
上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止するエラー検出手順とをレーザ加工装置に実行させることを特徴とするレーザ加工装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置、その制御方法及び制御プログラムに係り、さらに詳しくは、レーザ光の焦点距離を調整するための可動部を駆動するコイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整するレーザ加工装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置は、レーザ光を所定の領域内において走査して、部品や製品等の加工対象物（ワーク）の表面に対しレーザ光を照射して印字やマーキング等の加工を行う。レーザ加工装置の構成の一例を図１に示す。この図１に示すレーザ加工装置は、レーザ制御部１とヘッド部２と入力部３とを備える。レーザ制御部１のレーザ励起部６で発生される励起光を、ヘッド部２のレーザ出力部５０で発振器を構成するレーザ媒質８に照射し、レーザ発振を生じさせる。レーザ発振光はレーザ媒質８の出射端面から出射され、ビームエキスパンダ５３でビーム径を拡大されて、光学部材５４により反射されて走査部９に導かれる。走査部９は、レーザ光Ｌを反射させて所望の方向に偏向し、集光部１５から出力されるレーザ光Ｌは、ワークＷの表面で走査されて印字等の加工を行う。
【０００３】
レーザ加工装置は、レーザ光をワークＷ上で走査させるために、図２に示すような走査部９を備える。走査部９は、一対のガルバノミラーを構成するＸ−Ｙ軸スキャナ１４ａ，１４ｂと、各ガルバノミラーをそれぞれ回動軸に固定し回動するためのガルバノモータ５１ａ，５１ｂとを備えている。Ｘ−Ｙ軸スキャナ１４ａ，１４ｂは、図２に示すように互いに直交する姿勢で配置されており、レーザ光をＸ方向、Ｙ方向に反射させて走査させることができる。また、走査部９の下方には、集光部１５が備えられる。集光部１５は集光レンズで構成され、ｆθレンズが使用される。
【０００４】
一方で、このような２次元平面内での加工を行うレーザ加工装置のみならず、高さ方向すなわちＺ軸方向にレーザ光の焦点距離を調整して３次元状の加工を可能としたレーザ加工装置も開発されている。図７及び図８に、このような３次元加工可能なレーザ加工装置の一例として、Ｚ軸スキャナ１４ｃを付加することで焦点距離を変化可能としたレーザ加工装置を示す。このＺ軸スキャナ１４ｃは、レーザ出力部５０側に面する入射レンズ１６と、レーザ出射側に面する出射レンズ１８を含んでおり、これらのレンズを駆動用モータ等で摺動させてレンズ間の距離を相対的に変化させ、ビーム径を調整することにより焦点距離すなわち高さ方向のワーキングディスタンスを調整可能としている。
【０００５】
Ｚ軸スキャナ１４ｃ内の光学レンズ、例えば、入射レンズ１６を移動させる駆動用モータには、例えば、応答性が良く高速移動可能なボイスコイルモータが用いられる。ボイスコイルモータは、入射レンズ１６を含む可動部を駆動するためのコイルを有し、コイルに電流を供給することにより可動部を移動させている。
【０００６】
図１８は、Ｚ軸スキャナ１４ｃ内の可動部２２周辺の様子を示した断面図である。可動部２２は、入射レンズ１６及び支持部２１からなり、コイルの駆動力により入射レンズ１６の光軸方向に移動可能となっている。Ｚ軸スキャナ１４ｃの筐体２４には、可動部２２が筐体２４外に抜け落ちるのを防止し、或いは、入射レンズ１６が他の構造体と衝突するのを防止するためのストッパー２５が設けられている。このストッパー２５は、通常、可動部２２の移動方向における両側に設けられる。なお、ボイスコイルモータの構成については、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２６４２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、可動部２２は、ストッパー２５により制限された移動可能な範囲内において、駆動制御される。この駆動制御は、可動部２２の位置を検出するセンサーからの現在位置情報に基づいてコイルの駆動力を制御するフィードバック制御である。この様なＺ軸スキャナ１４ｃでは、駆動制御中に生じる外乱、例えば、制御系統に付加されるノイズや振動の影響により、制御対象とする領域から逸脱して可動部２２がストッパー２５に衝突することが少なくなかった。可動部２２がストッパー２５に衝突すると、衝突により可動部２２や可動部２２の周囲の機器が破損し、或いは、光軸がぶれるなどの不具合が生じる場合があると思われる。
【０００８】
そこで、可動部２２がストッパー２５に衝突するのを防ぐために、移動可能な範囲内における両端にエラー領域を設け、可動部２２がエラー領域内に移動すると、ボイスコイルモータのコイルに供給される電流を遮断して可動部２２を停止させるようにすることが考えられる。一般に、コイルに電流が供給されていない状態では、可動部２２に電磁力が作用しないことから、駆動制御中に比べてより小さな力であっても可動部２２を移動させることができる。このため、レーザ加工装置の設置時におけるヘッド部２の取り付け角度によっては、Ｚ軸スキャナ１４ｃの電源停止中に、可動部２２に作用する重力により可動部２２がエラー領域内に移動してしまうことが推察される。或いは、ヘッド部２に加えられる振動により可動部２２がエラー領域内に移動してしまうことが考えられる。
【０００９】
エラー領域内に存在する可動部２２の位置検出に基づいてコイルに対する電流供給を遮断させる方法では、Ｚ軸スキャナ１４ｃに対する電源投入の際、可動部２２がエラー領域内に存在すると、コイルに供給される電流が遮断され、可動部２２を移動させることができなくなってしまうという問題があった。電源停止中に可動部２２がエラー領域内に移動するのを防止するために、コイル状のばねを用いて可動部２２を可動範囲の中央部に保持させることが考えられる。しかし、この方法では、ばねの弾性力がコイルの駆動力に対する反力となることから、負荷が増大し、ボイスコイルモータを加熱させ、或いは、応答性の低下や高速移動を妨げる原因となるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の焦点距離を自動調整させる際の不具合の発生を抑制させたレーザ加工装置、その制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。特に、レーザ光の焦点距離を調整するための可動部がストッパーに衝突するのを防止することができるレーザ加工装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、電源投入時に可動部が移動可能な範囲の端部に存在する場合であっても、可動部を正常領域内に自動復帰させることができるレーザ加工装置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】
【００１１】
第１の本発明によるレーザ加工装置は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置であって、上記可動部の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段による検出結果に基づいてエラー出力を行うエラー検出手段とを備え、上記エラー検出手段は、上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、上記エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止するように構成される。
【００１２】
このレーザ加工装置は、可動部の位置の検出結果に基づいてエラー出力が行われる。その際、エラー検出手段は、可動部がエラー領域内に移動すると、エラー出力を行うとともに、可動部を駆動するコイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止する。この様な構成により、可動部がエラー領域内に移動すると、コイルに供給される電流を遮断して可動部を停止させるので、可動部がストッパーに衝突するのを防止することができる。また、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合には、エラー出力が停止されるので、可動部が移動可能な範囲の端部に存在する場合であっても、可動部を正常領域内に自動復帰させることができる。
【００１３】
第２の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記エラー領域が、上記焦点距離調整手段に対して上記可動部の移動先として指定可能な制御対象領域の外側に設けられるように構成される。
【００１４】
第３の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記エラー検出手段が、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止し、上記焦点距離調整手段は、上記一定期間内に上記可動部を上記エラー領域外に移動させるように構成される。この様な構成によれば、電源投入時には、エラー検出手段によるエラー出力が一定期間停止されるので、可動部がエラー領域内に存在する場合に、可動部をエラー領域外に移動させて正常領域内に復帰させることができる。
【００１５】
第４の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記エラー検出手段が、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、上記可動部が上記エラー領域外に移動するまで、エラー出力を停止するように構成される。
【００１６】
第５の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記エラー検出手段が、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止するとともに、上記一定期間内に上記可動部が上記エラー領域外に移動した場合には、エラー出力を再開するように構成される。
【００１７】
第６の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記エラー検出手段が、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止し、上記焦点距離調整手段が、上記一定期間中に上記可動部を上記エラー領域外に移動させるとともに、当該一定期間内にエラー領域外への可動部の移動が完了しなかった場合に、上記コイルへの電流供給を停止するように構成される。
【００１８】
第７の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記可動部が、上記レーザ光の伝搬経路上に配置される光学レンズを含み、上記光学レンズを光軸方向に移動させてレーザ光の焦点距離を調整するように構成される。
【００１９】
第８の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記可動部が、上記レーザ光の伝搬経路上に配置される光学系を含み、上記光学系を移動させてレーザ光の焦点距離を調整するように構成される。
【００２０】
第９の本発明によるレーザ加工装置は、上記構成に加え、上記コイルが、中心軸を上記レーザ光の光軸に一致させて配置されるボイスコイルであるように構成される。
【００２１】
第１０の本発明によるレーザ加工装置の制御方法は、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置の制御方法であって、上記可動部の位置を検出する位置検出ステップと、上記位置検出ステップにおける検出結果に基づいてエラー出力を行うエラー検出ステップとからなり、上記エラー検出ステップが、上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、上記エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止するステップであるように構成される。
【００２２】
第１１の本発明によるレーザ加工装置の制御プログラムは、レーザ光を出力するレーザ出力手段と、上記レーザ光の焦点距離を調整するための可動部と、上記可動部を駆動するコイルと、上記コイルに電流を供給し、供給電流を制御して上記レーザ光の焦点距離を調整する焦点距離調整手段とからなるレーザ加工装置の制御プログラムであって、上記可動部の位置を検出する位置検出手順と、上記可動部の移動可能な範囲の端部に設けたエラー領域内に上記可動部が移動すると、エラー出力を行うとともに、上記コイルに供給される電流を遮断し、電源投入時に上記可動部が上記エラー領域内に存在する場合には、上記エラー出力を停止するエラー検出手順とをレーザ加工装置に実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるレーザ加工装置、その制御方法及び制御プログラムによれば、可動部がエラー領域内に移動すると、コイルに供給される電流を遮断して可動部を停止させるので、可動部がストッパーに衝突するのを防止することができる。従って、レーザ光の焦点距離を自動調整させる際の不具合の発生を抑制させることができる。また、電源投入時に可動部がエラー領域内に存在する場合には、エラー出力が停止されるので、可動部が移動可能な範囲の端部に存在する場合であっても、可動部を正常領域内に自動復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのレーザ加工装置を例示するものであって、本発明はレーザ加工装置を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２５】
本明細書においてレーザ加工装置とこれに接続される操作、制御、入出力、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５、ＵＳＢ、ＰＳ２等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ、ＯＦＤＭ方式等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに観察像のデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。
【００２６】
以下の実施の形態では、本発明を具現化したレーザ加工装置の一例として、レーザマーカについて説明する。ただ、本明細書においてレーザ加工装置は、その名称に拘わらずレーザ応用機器一般に利用でき、例えばレーザ発振器や各種のレーザ加工装置、穴あけ、マーキング、トリミング、スクライビング、表面処理等のレーザ加工や、レーザ光源として他のレーザ応用分野、例えばＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）等の光ディスクの高密度記録再生用光源や通信用の光源、印刷機器、照明用光源、ディスプレイ等の表示装置用の光源、医療機器等において、好適に利用できる。
【００２７】
また、本明細書においては加工の代表例として印字について説明するが、印字とは文字や記号、図形等のマーキングの他、上述した各種の加工も含む概念で使用する。さらに本明細書において加工パターンは、ひらがな、カタカナ、漢字、アルファベットや数字、記号、絵文字、アイコン、ロゴ、バーコードや２次元コード等のグラフィック等も含める意味で使用する。
【００２８】
図１は、レーザ加工装置１００を構成するブロック図を示す。この図１に示すレーザ加工装置１００は、レーザ制御部１とヘッド部２と入力部３とを備える。
（入力部３）
【００２９】
入力部３はレーザ制御部１に接続され、レーザ加工装置１００を操作するための必要な設定を入力してレーザ制御部１に送信する。設定内容はレーザ加工装置１００の動作条件や具体的な印字内容等である。入力部３はキーボードやマウス、コンソール等の入力デバイスである。また、入力部３で入力された入力情報を確認したり、レーザ制御部１の状態等を表示する表示部８２を別途設けることもできる。表示部８２はＬＣＤやブラウン管等のモニタが利用できる。またタッチパネル方式を利用すれば、入力部と表示部を兼用することもできる。これによって、コンピュータ等を外部接続することなく入力部でレーザ加工装置１００の必要な設定を行うことができる。
（レーザ制御部１）
【００３０】
レーザ制御部１は、制御部４とメモリ部５とレーザ励起部６と電源７とを備える。入力部３から入力された設定内容をメモリ部５に記録する。制御部４は必要時にメモリ部５から設定内容を読み込み、印字内容に応じた印字信号に基づいてレーザ励起部６を動作させてヘッド部２のレーザ媒質８を励起する。メモリ部５はＲＡＭやＲＯＭ等の半導体メモリが利用できる。またメモリ部５はレーザ制御部１に内蔵する他、挿抜可能なＰＣカードやＳＤカード等の半導体メモリカード、カード型ハードディスク等のメモリカードを利用することもできる。メモリカードで構成されるメモリ部５は、コンピュータ等の外部機器で容易に書き換え可能であり、コンピュータで設定した内容をメモリカードに書き込み、レーザ制御部１にセットすることで、入力部３をレーザ制御部に接続することなく設定を行うことができる。特に半導体メモリはデータの読み込み・書き込みが高速で、しかも機械的動作部分がないため振動等に強く、ハードディスクのようなクラッシュによるデータ消失事故を防止できる。
【００３１】
さらに制御部４は、設定された印字を行うようレーザ媒質８で発振されたレーザ光Ｌを印字対象物（ワークＷ）上で走査させるため、ヘッド部２の走査部９を動作させる走査信号を走査部９に出力する。電源７は、定電圧電源として、レーザ励起部６へ所定電圧を印加する。印字動作を制御する印字信号は、そのＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じてレーザ光ＬのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、その１パルスが発振されるレーザ光Ｌの１パルスに対応するＰＷＭ信号である。ＰＷＭ信号は、その周波数に応じたデューティ比に基づいてレーザ強度が定められるが、周波数に基づいた走査速度によってもレーザ強度が変化するよう構成することもできる。
（レーザ励起部６）
【００３２】
レーザ励起部６は、光学的に接合されたレーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１を備える。レーザ励起部６の内部の一例を図３の斜視図に示す。この図３に示すレーザ励起部６は、レーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１をレーザ励起部ケーシング１２内に固定している。レーザ励起部ケーシング１２は、熱伝導性の良い真鍮等の金属で構成され、レーザ励起光源１０を効率よく外部に放熱する。レーザ励起光源１０は半導体レーザやランプ等で構成される。図３の例では、複数の半導体レーザダイオード素子を直線状に並べたレーザダイオードアレイを使用しており、各素子からのレーザ発振がライン状に出力される。レーザ発振はレーザ励起光源集光部１１の入射面に入射されて、出射面から集光されたレーザ励起光として出力される。レーザ励起光源集光部１１はフォーカシングレンズ等で構成される。レーザ励起光源集光部１１からのレーザ励起光は光ファイバケーブル１３等によりヘッド部２のレーザ媒質８に入射される。レーザ励起光源１０とレーザ励起光源集光部１１、光ファイバケーブル１３は、空間あるいは光ファイバを介して光学的に結合されている。
（ヘッド部２）
【００３３】
ヘッド部２は、レーザ出力部５０を備える。レーザ光Ｌを発生させるレーザ出力部５０は、レーザ媒質８と、レーザ媒質８が放出する誘導放出光の光路に沿って所定の距離を隔てて対向配置された出力ミラー及び全反射ミラーと、これらの間に配されたアパーチャ、Ｑスイッチ等を備える。レーザ媒質８が放出する誘導放出光を、出力ミラーと全反射ミラーとの間での多重反射により増幅し、Ｑスイッチの動作により短周期にて通断しつつアパーチャによりモード選別して、出力ミラーを経て照射光、すなわち、レーザ光Ｌを出力する。図１に示すヘッド部２は、レーザ媒質８と走査部９を備える。レーザ媒質８は光ファイバケーブル１３を介してレーザ励起部６から入射されるレーザ励起光で励起されて、レーザ発振される。レーザ媒質８はロッド状の一方の端面からレーザ励起光を入力して励起され、他方の端面からレーザ光Ｌを出射する、いわゆるエンドポンピングによる励起方式を採用している。
（レーザ媒質８）
【００３４】
上記の例では、レーザ媒質８としてロッド状のＮｄ：ＹＶＯ４の固体レーザ媒質を用いた。また固体レーザ媒質の励起用半導体レーザの波長は、このＮｄ：ＹＶＯ４の吸収スペクトルの中心波長である８０９ｎｍに設定した。ただ、この例に限られず他の固体レーザ媒質として、例えば希土類をドープしたＹＡＧ、ＬｉＳｒＦ、ＬｉＣａＦ、ＹＬＦ、ＮＡＢ、ＫＮＰ、ＬＮＰ、ＮＹＡＢ、ＮＰＰ、ＧＧＧ等も用いることもできる。また、固体レーザ媒質に波長変換素子を組み合わせて、出力されるレーザ光Ｌの波長を任意の波長に変換できる。
【００３５】
さらに、固体レーザ媒質を使用せず、言い換えるとレーザ光を発振させる共振器を構成せず、波長変換のみを行う波長変換素子を使用することもできる。この場合は、半導体レーザの出力光に対して波長変換を行う。波長変換素子としては、例えばＫＴＰ（ＫＴｉＰＯ４）、有機非線形光学材料や他の無機非線形光学材料、例えばＫＮ（ＫＮｂＯ３）、ＫＡＰ（ＫＡｓＰＯ４）、ＢＢＯ、ＬＢＯや、バルク型の分極反転素子（ＬｉＮｂＯ３（Periodically Polled Lithium Niobate ：ＰＰＬＮ）、ＬｉＴａＯ３等）が利用できる。また、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ等の希土類をドープしたフッ化物ファイバを用いたアップコンバージョンによるレーザの励起光源用半導体レーザを用いることもできる。このように、本実施の形態においてはレーザ発生源として様々なタイプを適宜利用できる。
【００３６】
さらにまた、レーザ出力部５０は、固体レーザに限られず、ＣＯ２やヘリウム−ネオン、アルゴン、窒素等の気体を媒質として用いる気体レーザを利用することもできる。例えば炭酸ガスレーザを用いた場合のレーザ出力部は、レーザ出力部の内部に炭酸ガス（ＣＯ2）が充填され、電極を内蔵しており、レーザ制御部１から与えられる印字信号に基づいて、レーザ出力部５０内の炭酸ガスを励起し、レーザ発振させる。
（走査系）
【００３７】
次に、レーザ加工装置１００のレーザ光走査系を図４、図５、図６に示す。また、Ｘ軸スキャナ１４ａ，Ｙ軸スキャナ１４ｂ、ガルバノモータ５１ａ及び５１ｂからなる走査部９を図２に示す。これらの図において、図４はレーザ加工装置１００のレーザ光走査系の構成を示す斜視図を、図５は図４を逆方向から見た斜視図を、図６は側面図を、それぞれ示している。これらの図に示すレーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ出力部５０と光路を一致させたＺ軸スキャナ１４ｃを内蔵するビームエキスパンダ５３と、Ｘ軸スキャナ１４ａと、Ｘ軸スキャナ１４ａと直交するよう配置されたＹ軸スキャナ１４ｂとを備える。このレーザ光走査系は、レーザ出力部５０より出射されるレーザ光ＬをＸ軸スキャナ１４ａ、Ｙ軸スキャナ１４ｂで作業領域ＷＳ内で２次元的に走査させ、さらにＺ軸スキャナ１４ｃで高さ方向にワーキングディスタンスすなわち焦点距離を調整することができ、３次元状に印字加工が可能となる。なお図４〜６において集光レンズであるｆθレンズは図示を省略している。
【００３８】
各スキャナ１４ａ及び１４ｂは、光を反射する反射面として全反射ミラーであるガルバノミラーと、ガルバノミラーを回動軸に固定して回動するためのガルバノモータ５１ａ，５１ｂと、回動軸の回転位置を検出して位置信号として出力する位置検出部を備える。また各スキャナ１４ａ及び１４ｂは、スキャナを駆動するスキャナ駆動回路５２に接続される。スキャナ駆動回路５２は制御部４に接続され、スキャナを制御する制御信号を制御部４から受けて、これに基づいてスキャナを駆動する。例えばスキャナ駆動回路５２は、制御信号に基づいて各スキャナを駆動する駆動電流を調整する。またスキャナ駆動回路５２は、制御信号に対する各スキャナの回転角の時間変化を調整する調整機構を備える。調整機構は、スキャナ駆動回路５２の各パラメータを調整する可変抵抗等の半導体部品で構成される。
（Ｚ軸スキャナ１４ｃ）
【００３９】
Ｚ軸スキャナ１４ｃはレーザ光Ｌのスポット径を調整し、これによって焦点距離を調整するビームエキスパンダ５３を構成している。すなわち、ビームエキスパンダ５３で入射レンズと出射レンズとの相対距離を変化させることでレーザ光Ｌのビーム径を拡大／縮小し、焦点位置を変化させることができる。ビームエキスパンダ５３は、小スポットへの集光を効果的に行わせるため、図４に示すようにガルバノミラーの前段に配置され、レーザ出力部５０から出力されるレーザ光Ｌのビーム径を調整すると共に、レーザ光Ｌの焦点位置を調整可能としている。
【００４０】
Ｚ軸スキャナ１４ｃがワーキングディスタンスを調整する方法を、図７〜図９に基づいて説明する。図７、図８はレーザ光走査系の側面図であり、図７はレーザ光Ｌの焦点距離を長くする場合、図８は焦点距離を短くする場合をそれぞれ示している。また図９はＺ軸スキャナ１４ｃの正面図及び断面図を示している。これらの図に示すように、Ｚ軸スキャナ１４ｃはレーザ出力部５０側に面する入射レンズ１６と、レーザ出射側、すなわち、走査部９側に面する出射レンズ１８を含んでおり、これらのレンズ間の距離を相対的に変化可能としている。入射レンズ１６及び出射レンズ１８は、互いに光軸を一致させて対向配置され、それぞれレーザ光Ｌの伝搬経路上に配置されている。
【００４１】
図７〜図９の例では、出射レンズ１８を固定し、入射レンズ１６を光軸方向に沿って駆動用モータ等で摺動可能としている。図９は出射レンズ１８の図示を省略して、入射レンズ１６の駆動機構を示している。この例では、コイルと磁石によって入射レンズ１６の光軸方向に入射レンズ１６を含む可動部を摺動可能とし、出射レンズ１８をＺ軸スキャナ１４ｃの筐体に固定させている。ただし、入射レンズ１６をＺ軸スキャナ１４ｃの筐体に固定して出射レンズ１８を移動可能とし、或いは、入射レンズ１６、出射レンズ１８を共に移動可能とすることもできる。
【００４２】
各入射レンズ１６及び出射レンズ１８は、いずれも光学レンズであり、この様なレンズとして、例えば、凸レンズが用いられる。
【００４３】
図７に示すように、入射レンズ１６と出射レンズ１８との間の距離を近付けると、焦点位置が遠ざかり、焦点距離（ワーキングディスタンス）が大きくなる。逆に図８に示すように入射レンズ１６と出射レンズ１８との距離を離すと、焦点位置が近付き焦点距離が小さくなる。レーザ出力部５０により出力されたレーザ光Ｌは、ビームエキスパンダ５３を構成するＺ軸スキャナ１４ｃによりビーム径が調整され、ビーム径の調整後に集光部１５を介してワークＷに照射される。
【００４４】
なお、上記の例ではレーザ光走査系に、レーザ光の焦点距離を調整可能な機構を設けることで３次元加工を可能としている。また、加工対象物を載置するためのステージをＸ軸あるいはＹ軸方向に移動可能とすることで、レーザ光走査系の該当するスキャナを省略できる。この様な構成は、ワークをライン上に搬送する形態でなく、ステージ上に載置して加工する形態において好適に利用できる。
【００４５】
入射レンズ１６の駆動機構には、コイル及び磁石からなるボイスコイルモータが用いられる。このボイスコイルモータは、コイルの駆動力を利用して可動部を駆動し、入射レンズ１６を光軸方向に移動させるレンズ駆動手段である。上記コイルは、中心軸を入射レンズ１６の光軸方向に一致させて配置される。ここでは、可動部に磁石が設けられ、Ｚ軸スキャナ１４ｃの筐体にコイルが設けられるものとする。コイルは、導電線をボビンなどに１回以上巻き付けて形成される電磁誘導素子である。磁石は、磁気力を有する磁性体からなる。
【００４６】
ここで、集光部１５に用いられている集光レンズは、ビームエキスパンダ５３より、出射方向に存在すれば良く、例えば、出射レンズ１８の位置に存在していても良い。ビームエキスパンダ５３の直後に配置することによって、ガルバノモータ（走査部９）よりも後に配置するのに比べて小さな光学系に設計することが可能であり、より高精度なスポット集光が可能となる。
【００４７】
図１０は、図４のヘッド部２におけるＺ軸スキャナ１４ｃ内のボイスコイルモータ２０の一例を示した断面図である。このボイスコイルモータ２０は、可動部２２、コイル２３、筐体２４、投受光部２６、検出信号生成部２７及び駆動回路２８からなり、制御部４から供給される電流により入射レンズ１６を駆動する駆動機構である。
【００４８】
可動部２２は、入射レンズ１６及び支持部２１からなり、入射レンズ１６の光軸方向に移動可能となっている。この可動部２２を駆動することにより、入射レンズ１６が光軸方向に移動し、ビーム径を変化させてレーザ光Ｌの焦点距離を調整することができる。支持部２１は、入射レンズ１６を支持するための部材である。筐体２４は、Ｚ軸スキャナ１４ｃを構成するフレームであり、可動部２２が筐体２４外に抜け落ちるのを防止し、或いは、入射レンズ１６が他の構造体と衝突するのを防止するための制止部材として、ストッパー２５が設けられている。このストッパー２５は、可動部２２の移動方向における両側に設けられており、支持部２１の端面が当接することにより可動部２２の移動が制止される。
【００４９】
コイル２３は、筐体２４に導電線を巻き付けて形成され、可動部２２を駆動するための電磁誘導素子である。ここでは、中心軸をレーザ光Ｌの光軸に一致させて配置されるボイスコイルがコイル２３として用いられ、支持部２１内に磁石が内蔵されているものとする。駆動回路２８を介して制御部４から電流がコイル２３に供給されれば、コイル２３に駆動力が生じ、可動部２２が移動する。
【００５０】
投受光部２６及び検出信号生成部２７は、可動部２２の位置を検出するためのセンサーである。投受光部２６は、投光器及び受光器からなり、投光器から出射された光を支持部２１の端面で反射させ、受光器で受光する動作を行っている。受光器は、光電素子からなり、受光量に応じた電圧信号を生成する。検出信号生成部２７は、この電圧信号に基づいて可動部２２の位置を示す検出信号を生成する動作を行っている。ここでは、支持部２１の位置を検出することにより、可動部２２、すなわち、入射レンズ１６の位置が検出されるものとする。
【００５１】
ここで、可動部２２の位置の検出方法としては、可動部２２の支持部２１などにスリットを設け、スリットを通過した光をＰＳＤ（位置検出素子）を用いて検出する構成であっても良い。このＰＳＤでは、スリットを通過した光の照射位置が可動部２２の位置に応じて変化するのを利用して、通過光の照射位置に基づいて可動部２２の位置が検出される。
【００５２】
図１１は、図１のレーザ加工装置１００における制御部４の構成例を示したブロック図であり、Ｚ軸スキャナ１４ｃによる焦点距離調整機構の一例が示されている。この制御部４は、位置検出部３１、駆動制御部３２、エラー検出部３３及びエラー無効化処理部３４により構成される。
【００５３】
位置検出部３１は、ボイスコイルモータ２０からの検出信号に基づいて、可動部２２の位置情報を生成する処理を行っている。ここでは、所定の周期で位置情報が生成され、駆動制御部３２及びエラー検出部３３へ出力されるものとする。
【００５４】
駆動制御部３２は、コイル２３に電流を供給し、供給電流を制御することにより、レーザ光Ｌの焦点距離を調整する焦点距離調整手段である。具体的には、位置検出部３１からの位置情報に基づいて、ボイスコイルモータ３１内のコイル２３に対して電流を供給し、コイル２３の駆動力を制御する動作が行われる。例えば、可動部２２の現在位置情報に基づくフィードバック制御が行われ、移動先として予め指定されている位置に近づくように可動部２２が駆動される。
【００５５】
エラー検出部３３は、位置検出部３１からの位置情報に基づいて、エラー出力を行っている。具体的には、可動部２２の移動可能な範囲の両端に設けられるエラー領域内に可動部２２が移動すると、エラー出力が行われる。エラー領域は、駆動制御部３２に対して可動部２２の移動先として指定可能な領域（ここでは、制御対象領域と呼ぶことにする）の外側に設けられる。つまり、ボイスコイルモータ２０の駆動制御中に、可動部２２が制御対象領域からエラー領域内に移動すれば、エラー出力が行われる。
【００５６】
エラー検出部３３では、エラー出力の際に、ボイスコイルモータ２０内のコイル２３に供給される電流を遮断する処理が行われる。ここでは、駆動制御部３２が、エラー検出部３３からのエラー信号に基づいて、ボイスコイルモータ２０への電流供給を停止するものとする。つまり、エラー領域内に存在する可動部２２の位置検出に基づいてボイスコイルモータ２０に対する電流供給を遮断させることにより、コイル２３に対する電流供給が停止し、可動部２２が停止される。
【００５７】
このエラー検出部３３は、レーザ加工装置１００の電源投入時に、電流の遮断処理を一定期間停止する動作を行っている。駆動制御部３２では、電流の遮断処理の停止期間内に可動部２２をエラー領域外、すなわち、制御対象領域内に移動させる制御がボイスコイルモータ２０に対して行われる。
【００５８】
ここでは、電源投入時に可動部２２をエラー領域から制御対象領域に移動させる際、制御対象領域内の初期位置、例えば、領域中央に移動されるものとする。エラー出力は、可動部２２がエラー領域から正常領域、すなわち、制御対象領域内に移動すると、停止される。電源投入時における電流の遮断処理は、例えば、予め定められた所定時間が経過するまでの期間、或いは、エラー領域から制御対象領域内への可動部２２の移動が完了するまでの期間、行われる。
【００５９】
ここでは、レーザ加工装置１００の電源投入によりボイスコイルモータ２０に対して電源投入され、ボイスコイルモータ２０内のコイル２３に対して電流供給が開始されるものとする。
【００６０】
エラー無効化処理部３４は、ユーザによりエラー解除のための操作入力が行われた際、入力部３からの入力信号に基づいてエラー出力を一定期間無効化する処理を行っている。すなわち、エラー出力中におけるエラー解除操作に基づいて、ボイスコイルモータ２０に対する電流供給が一定期間再開される。駆動制御部３２は、エラー解除操作に基づくエラー出力の無効化期間中に可動部２２をエラー領域から正常領域内に復帰させる。
【００６１】
図１２は、図４のヘッド部２におけるＺ軸スキャナ１４ｃ内の可動部２２周辺の様子を示した断面図であり、可動部２２の移動可能な範囲Ａ１内における制御対象領域Ａ４及びエラー領域Ａ２，Ａ３が示されている。入射レンズ１６及び支持部２１からなる可動部２２は、ボイスコイルモータ２０内のコイル２３の駆動力により、入射レンズ１６の光軸方向に移動される。
【００６２】
可動部２２は、ストッパー２５により制限された移動可能な範囲Ａ１内において、駆動可能となっている。範囲Ａ１内の制御対象領域Ａ４の両外側には、エラー領域Ａ２及びＡ３が設けられている。可動部２２は、この制御対象領域Ａ４内において、位置検出部３１による現在位置情報に基づいて駆動制御される。その際、可動部２２が、制御対象領域Ａ４からエラー領域Ａ２又はＡ３内に移動すると、エラー出力が行われる。
【００６３】
可動部２２は、コイル２３の駆動力により、筐体２４からの抵抗力に抗して移動する。エラー領域は、可動部２２がストッパー２５に衝突するのを防止するために設けられる制動領域である。すなわち、制御系統に付加されるノイズにより可動部２２が共振し、エラー領域Ａ２，Ａ３内に移動した際に、コイル２３への電流供給の遮断によってストッパー２５に衝突する前に可動部２２を停止させることが可能な範囲として定められる。具体的には、可動部２２の質量（特に、入射レンズ１６の質量）、可動部２２が筐体２４から受ける抵抗力、移動速度などに基づいて予め定められる。
【００６４】
図１３のステップＳ１０１〜Ｓ１０８は、図１１のレーザ加工装置１００におけるエラー処理動作の一例を示したフローチャートである。まず、エラー検出部３３は、可動部２２がエラー領域内に移動すると、エラー出力を行い、駆動制御部３２に対してエラー信号を出力する（ステップＳ１０１）。駆動制御部３２は、このエラー信号に基づいてボイスコイルモータ２０内のコイル２３に対する電流供給を停止する（ステップＳ１０２）。このとき、表示部８２においてエラー表示が行われ、ユーザにエラーが生じたことが通知される（ステップＳ１０３）。
【００６５】
次に、エラー検出部３３は、ユーザによりエラー解除操作が行われれば、当該操作入力に基づいて、ボイスコイルモータ２０に対する電流供給を再開させる（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。このとき、エラー無効化処理部３４は、エラー検出部３３による電流の遮断処理を一定期間無効化する処理を行い、可動部２２は、この期間内に制御対象領域内の初期位置に移動される（ステップＳ１０６）。
【００６６】
エラー無効化処理部３４は、可動部２２がエラー領域外に移動し、制御対象領域内の初期位置への復帰が検出されると、無効化を解除し、この処理を終了する（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。
【００６７】
図１４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の一例を示したフローチャートである。エラー検出部３３では、レーザ加工装置１００の電源投入時、可動部２２がエラー領域内にあれば、ボイスコイルモータ２０への電流供給の遮断処理を停止する動作が行われる。まず、エラー検出部３３は、電源投入時に、可動部２２がエラー領域内に存在すれば、エラー出力を停止する（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）。
【００６８】
このとき、タイマーが作動し、計時動作が開始され、駆動制御部３２が、可動部２２をエラー領域外に移動させる復帰処理を開始する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４，Ｓ２０６）。次に、エラー検出部３３は、エラー出力停止から一定時間が経過すると、エラー領域外への可動部２２の移動が完了するか否かにかかわらず、エラー出力を再開し、可動部２２がエラー領域内に存在するか否かに応じたエラー検出動作を開始する（ステップＳ２０４，Ｓ２０５）。
【００６９】
本実施の形態によれば、可動部２２がエラー領域内に移動すると、ボイスコイルモータ２０内のコイル２３に供給される電流を遮断して可動部２２を停止させるので、可動部２２がストッパー２５に衝突するのを防止することができる。また、レーザ加工装置１００の電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合には、エラー検出部３３によるエラー出力が一定期間停止されるので、可動部２２が移動可能な範囲の端部に存在する場合であっても、可動部２２をエラー領域から正常領域内に移動させることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では、ボイスコイルモータ２０内で可動部２２を水平方向に移動させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、可動部２２を垂直な方向に移動させるものにも本発明は適用することができる。可動部２２を垂直方向に移動させる場合、可動部２２に重力が作用することから、コイル２３への供給電流の遮断時には移動可能な範囲の下端側に移動する。このため、電源投入時に移動可能な範囲の上端に可動部２２が存在することは少ないと考えられる。この様な場合には、移動可能な範囲の両端にエラー領域を設けるのに代えて、移動可能な範囲の一方の端部にだけエラー領域を設けても良い。
【００７１】
また、本実施の形態では、入射レンズ１６を含む可動部２２を光軸方向に移動させる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、光学部材５４（反射ミラー）、Ｘ軸スキャナ１４ａ、Ｙ軸スキャナ１４ｂなどの光学系を含む可動部を移動させるものにも本発明は適用することができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力が一定時間停止される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、可動部２２がエラー領域外に移動するまで、エラー出力を停止しても良い。或いは、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力を一定期間停止するとともに、一定期間内に可動部２２がエラー領域外に移動した場合には、エラー出力を再開するようにしても良い。或いは、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力が一定期間停止され、駆動制御部３２が、一定期間中に可動部２２をエラー領域外に移動させるとともに、当該一定期間内にエラー領域外への可動部２２の移動が完了しなかった場合に、ボイスコイルモータ２０のコイル２３への電流供給を停止するようなものであっても良い。
【００７３】
図１５のステップＳ３０１〜Ｓ３０５は、図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。この例では、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、可動部２２がエラー領域外に移動するまで、エラー出力が停止される。まず、エラー検出部３３は、電源投入時に、可動部２２がエラー領域内に存在すれば、エラー出力を停止する（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）。
【００７４】
このとき、駆動制御部３２が、可動部２２をエラー領域外に移動させる復帰処理を開始する（ステップＳ３０３）。次に、エラー検出部３３は、エラー領域外への可動部２２の移動が完了すると、エラー出力を再開し、可動部２２がエラー領域内に存在するか否かに応じたエラー検出動作を開始する（ステップＳ３０４，Ｓ３０５）。
【００７５】
図１６のステップＳ４０１〜Ｓ４０７は、図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。この例では、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力が一定期間停止されるとともに、この一定期間内に可動部２２がエラー領域外に移動した場合には、エラー出力が再開される。まず、エラー検出部３３は、電源投入時に、可動部２２がエラー領域内に存在すれば、エラー出力を停止する（ステップＳ４０１，Ｓ４０２）。
【００７６】
このとき、タイマーが作動し、計時動作が開始され、駆動制御部３２が、可動部２２をエラー領域外に移動させる復帰処理を開始する（ステップＳ４０３，Ｓ４０４，Ｓ４０６）。次に、エラー検出部３３は、エラー出力停止から一定時間が経過するまでに、エラー領域外への可動部２２の移動が完了するか、或いは、一定時間が経過すると、エラー出力を再開し、可動部２２がエラー領域内に存在するか否かに応じたエラー検出動作を開始する（ステップＳ４０４，Ｓ４０５）。
【００７７】
図１７のステップＳ５０１〜Ｓ５０８は、図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。この例では、電源投入時に可動部２２がエラー領域内に存在する場合に、エラー出力が一定期間停止され、駆動制御部３２が、この一定期間中に可動部２２をエラー領域外に移動させるとともに、当該一定期間内にエラー領域外への可動部２２の移動が完了しなかった場合に、ボイスコイルモータ２０のコイル２３への電流供給が停止される。まず、エラー検出部３３は、電源投入時に、可動部２２がエラー領域内に存在すれば、エラー出力を停止する（ステップＳ５０１，Ｓ５０２）。
【００７８】
このとき、タイマーが作動し、計時動作が開始され、駆動制御部３２は、可動部２２をエラー領域外に移動させる復帰処理を開始する（ステップＳ５０３，Ｓ５０４）。次に、駆動制御部３２は、エラー出力停止から一定時間が経過するまでに、エラー領域外への可動部２２の移動が完了しなかった場合に、或いは、一定時間が経過すると、復帰処理を終了し、ボイスコイルモータ２０のコイル２３への電流供給を停止する（ステップＳ５０５，Ｓ５０８，Ｓ５０６）。このとき、エラー検出部３３は、エラー出力を再開し、可動部２２がエラー領域内に存在するか否かに応じたエラー検出動作を開始する（ステップＳ５０７）。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザ加工装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図２】図１のレーザ加工装置における走査部９を示した斜視図である。
【図３】図１のレーザ加工装置におけるレーザ励起部６を示した斜視図である。
【図４】図１のレーザ加工装置のレーザ光走査系を含むヘッド部２の構成を示した斜視図である。
【図５】図４のヘッド部２を背面方向から見た斜視図である。
【図６】図４のヘッド部２を側面から見た斜視図である。
【図７】図４のヘッド部２において焦点距離を長くする場合のレーザ光走査系を示した側面図である。
【図８】図４のヘッド部２において焦点距離を短くする場合のレーザ光走査系を示した側面図である。
【図９】図４のヘッド部２におけるＺ軸スキャナ１４ｃを示す正面図及び断面図である。
【図１０】図４のヘッド部２におけるＺ軸スキャナ１４ｃ内のボイスコイルモータ２０の一例を示した断面図である。
【図１１】図１のレーザ加工装置１００における制御部４の構成例を示したブロック図であり、Ｚ軸スキャナ１４ｃによる焦点距離調整機構の一例が示されている。
【図１２】図４のヘッド部２におけるＺ軸スキャナ１４ｃ内の可動部２２周辺の様子を示した断面図であり、制御対象領域Ａ４及びエラー領域Ａ２，Ａ３が示されている。
【図１３】図１１のレーザ加工装置１００におけるエラー処理動作の一例を示したフローチャートである。
【図１４】図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の一例を示したフローチャートである。
【図１５】図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。
【図１６】図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。
【図１７】図１１のレーザ加工装置１００における電源投入時のエラー検出動作の他の一例を示したフローチャートである。
【図１８】Ｚ軸スキャナ１４ｃ内の可動部２２周辺の様子を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  レーザ制御部
２  ヘッド部
３  入力部
４  制御部
５  メモリ部
６  レーザ励起部
７  電源
８  レーザ媒質
９  走査部
１４ａ  Ｘ軸スキャナ
１４ｂ  Ｙ軸スキャナ
１４ｃ  Ｚ軸スキャナ
１５  集光部
１６  入射レンズ
１８  出射レンズ
２０  ボイスコイルモータ
２１  支持部
２２  可動部
２３  コイル
２４  筐体
２５  ストッパー
２６  投受光部
２７  検出信号生成部
２８  駆動回路
３１  位置検出部
３２  駆動制御部
３３  エラー検出部
３４  エラー無効化処理部
５２  スキャナ駆動回路
５３  ビームエキスパンダ
８２  表示部
１００  レーザ加工装置
【図１】
2008068308.tif 000003
【図２】
2008068308.tif 000004
【図３】
2008068308.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008068308.tif 000008
【図７】
2008068308.tif 000009
【図８】
2008068308.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008068308.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008068308.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2008068308.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2008068308.tif 000020