(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工される被加工品（２０）に対して第１方向に沿って、レーザ光軸を規定するレーザビーム（Ｌ）を偏向して、被加工品表面上で前記レーザビーム（Ｌ）を経路誘導する少なくとも一つの反射ミラーを備えたビーム偏向部（１６）と、
第１平行オフセット方向に沿って光軸（ｏＡ）に対して前記レーザビームを平行オフセットする三つの反射ミラー（２６、２８、３０）を備え、前記レーザビームを平行オフセットする前記三つの反射ミラーのうちの一つの反射ミラー（２６）が回転可能であり、入射反射及び出射反射が、回転可能な反射ミラー（２６）で起こり、前記三つの反射ミラーのうちの二つの反射ミラーは、静止ミラー（２８、３０）であり、前記レーザビームが、前記三つの反射ミラーにより４回反射されるように構成された平行オフセット部（１４）と、
第２平行オフセット方向に沿って前記レーザビームを平行移動するための更なる平行オフセット部と、
前記平行オフセット部（１４）により平行に移動され、前記ビーム偏向部（１６）により前記被加工品（２０）上に偏向されるレーザビームの焦点を合わせるフォーカス手段（１８）と、
を備え、
前記平行オフセット部（１４）及び前記更なる平行オフセット部は、二つの異なる平行オフセット方向に沿って平行に前記レーザビームがオフセットされるように、互いに光学的に連結されており、
前記被加工品上の前記レーザ光軸の入射角は、前記平行オフセット部（１４）によって実行される平行オフセットの調整によって変更可能である
ことを特徴とするレーザ加工装置（１０）。
【請求項２】
前記ビーム偏向部（１６）は、前記第１方向及び第２方向に沿って、前記レーザビームを偏向できるように配置された二つの反射ミラーを備え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】
前記第１方向及び前記第２方向は、互いに直交することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記平行オフセット部（１４）のミラー（２６、２８、３０）は、前記平行オフセット部（１４）における複数のミラーのミラー表面上の垂直面が一平面にあるように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記二つの異なる平行オフセット方向は、互いに直交することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記レーザビームの伝搬方向において、前記フォーカス手段（１８）の前に、任意で前記ビーム偏向部（１６）の後に、配置された前記レーザビームの焦点位置移動手段（３６）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記ビーム偏向部（１６）、前記平行オフセット部（１４）、前記フォーカス手段（１８）、焦点位置移動手段（３６）、及び／又はレーザ源（１２）の同期制御が実施されるように構成されたコントローラ（２４）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記レーザビームの伝搬方向において、前記フォーカス手段（１８）の前に、任意で直前に、備えられ、前記レーザビーム、及び／又は、前記レーザの光路から前記フォーカス手段（１８）を介して検出された電磁放射線を分離するように構成されたビームスプリッタ（３８）を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記ビームスプリッタ（３８）に光学的に連結され、前記分離されたレーザビーム及び／又は前記分離された電磁放射線を検出するように構成されたモニタリング手段を備えることを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記レーザビームの伝搬方向において、前記平行オフセット部（１４）の前に配置され、前記レーザビームの直径を変化させるビーム成形手段（３２）を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記レーザビームの伝搬方向において、前記平行オフセット部（１４）の前に配置された偏光手段（３４）を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】
前記レーザビームの伝搬方向において、前記平行オフセット部（１４）の前、且つ、前記ビーム成形手段（３２）の後に配置された偏光手段（３４）を備えることを特徴とする請求項１０に記載のレーザ加工装置。
【請求項１３】
前記ビーム偏向部（１６）は、前記平行オフセット部（１４）と前記フォーカス手段（１８）との間に、任意で前記平行オフセット部（１４）の直後に、又は任意で前記フォーカス手段（１８）の直前に配置されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１４】
前記被加工品（２０）が配置及び／又は保持される被加工品ホルダ（２２）を更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。
【請求項１５】
加工される被加工品（２０）と組み合わせた請求項１から１４のいずれか一項に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、レーザ加工装置の技術分野に関し、特に、所望の経路に沿ったレーザ焦点の誘導を可能とするレーザ加工装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなレーザ加工装置は、例えば工業的レーザ加工等の様々な用途に用いられてよい。これは、切断又は削孔、（ラピッドプロトタイピング法としての）焼結、溶接等の、マーキング又は描画、除去又は構造化処理を含む。
【０００３】
レーザ加工の様々な用途では、所望の経路に沿ってレーザ焦点位置を誘導するだけではなく、被加工品上のレーザ光軸の入射角を同時に制御することが望ましい。これにより、例えば任意の所望形状の構造物が、被加工品の表面に対する所望の傾斜角度を有する縁部を有して、被加工品に組み込まれてよい。理想的には、入射角は、経路誘導と独立に調整可能とされるべきである。上記両方のパラメータの独立した調整は、レーザ加工において対応する高加工速度が達成されるように、高精度且つ高速に実現可能とされるべきである。
【０００４】
これは、例えばマイクロ削孔（Φ＜５００μｍ且つΦ＜２００μｍ）等の削孔処理を正確に行うために、特に関心をよぶ事項である。レーザ光軸の入射角を調整することにより、規定円錐度を有する孔が作成されてよい。
【０００５】
独国特許発明第１０２００５０４７３２８号明細書は、回転イメージ回転子と、ビーム方向から見て前記イメージ回転子の前で配置され、前記イメージ回転子の回転軸に対してビームの角度及び位置を調整するビームマニピュレータと、前記イメージ回転子の出力側に配置されたフォーカス手段と、を備えたレーザビーム削孔装置を開示する。本装置は、被加工品上のレーザ光軸の入射角を柔軟に調節する速度の点で制限されており、また円形の孔の削孔に制限されている。
【０００６】
また、独国特許出願公開第１０２０１００４９４６０号明細書は、レーザビーム誘導装置を開示する。特に、互いに独立して回転駆動される二つの平行平面プレートを備えたトレパニックオプティックを開示する。本装置も、被加工品上のレーザ光軸の入射角を柔軟に調節する速度の点で制限されており、円孔の削孔に著しく制限されている。
【０００７】
欧州特許第１６５６２３４号明細書は、平行ビーム移動を生成するウォブル部を備えるレーザ削孔・切断手段の一部としての走査ヘッドを示す。この平行移動の設定に応じて、ビームは、フォーカス手段上に光軸から異なる距離で衝撃を与え、結果としてフォーカス手段からの対応角度で出射する。よって、平行移動を調整することにより、被加工品上のレーザ光軸の入射角の調整がされてよい。互いに直交する軸の周りを回転可能又は傾斜可能な二つの平行平面光学プレートの配置により、ビームオフセットが二方向で成し遂げられる。二つのミラーを備えた走査ブロックを用いて、レーザビームを所望の経路に誘導できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
平行平面プレートにおける平行ビームオフセットは、特に、平面平行プレートの厚さと偏角に比例する。その結果、比較的厚くて故に機能の鈍いプレートが、大規模平行移動に用いられ、並びに／若しくは大きな角度で回転されなければならない。それに従い、レーザ光軸の調整で達成可能な速度及び対応する加工速度は制限される。
【０００９】
レーザ加工における高加工速度を達成するために、平行ビームオフセットを実行可能とし、それ故に高速での入射角調整を実行可能とすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、これは、ビーム偏向部と、少なくとも三つの反射ミラー、レーザビームを平行オフセット（又は平行移動）する該少なくとも三つの反射ミラーのうち一つの反射ミラーが回転可能である、を有する平行オフセット部（又は、例えば平行移動部、以下、平行オフセット部と称する）と、フォーカス手段と、を備える請求項１に係るレーザ加工装置により達成される。
【００１１】
このようなレーザ加工装置は、平行オフセット部の回転可能なミラーの僅かな回転に伴い、光軸に対するレーザビームの大規模な平行オフセット（又は平行移動）を可能とする。これにより、レーザ光軸の入射角を適宜柔軟に且つ迅速に調節できる。その結果、レーザ加工においてより高速な加工速度とそしてより短時間の加工時間が達成されるだろう。更に、レーザ光軸の入射角は、ビーム偏向部により提供されるレーザビームの経路誘導とは別に調整されてよい。これは、入射角の正確な調整とレーザビームの正確な経路誘導を保証する。本発明の更に有利な構成は、従属項から得られるだろう。
【００１２】
前記ビーム偏向部は、任意に互いに直交する二方向に沿って、前記レーザビームが偏向できるように配置された二つの反射ミラーを備えてよい。このミラー又はこれらのミラーは、回転ミラー又は傾斜ミラーとして構成されてよく、更には、ガルバノメータドライブ又はピエゾドライブ等の高速作動手段に連結されてよい。複数のミラーの場合には、それらのミラーが互いに直交するような配置が設定されてよい。これにより、（例えば、既に焦点が合った、又は焦点を合わすべき）レーザビームを、被加工品表面に対してｘ方向及びｙ方向に向けることができる。よって、レーザビームの二次元偏向が可能となる。更に、ガルバノメータドライブは、高速なパス速度を実現するだろう。
【００１３】
更に、ビーム偏向部は、平行オフセット部とフォーカス手段との間に、配置されてよい。例えば、ビーム偏向部は、レーザビームの伝搬方向における、平行オフセット部の直後、又はフォーカス手段の直前、に配置されてよい。ここで、直後及び直前とは、二つの構成要素の間に更なる（光学的）構成要素がないという意味である。或いは、又は加えて、レーザ加工装置は、平行オフセット部とフォーカス手段との間に配置される一又は複数の構成要素を備えてよい。
【００１４】
平行オフセット部は、少なくとも三つのミラーを備え、該少なくとも三つの反射ミラーのうちの一つの反射ミラーは、レーザビームの平行移動のために回転可能であり、二つのミラーは静止されている。平行オフセット部の構成を小型にするために、平行オフセット部は、レーザビームが、ミラーアセンブリにより４回反射されるように構成されてよい。ここで、平行オフセット部における入射反射及び出射反射（即ち、最初と最後の反射）は、回転可能な反射ミラーで起こる。平行オフセット部の回転可能なミラーは、回転ミラー又は傾斜ミラーとして構成されてよく、更には、ガルバノメータドライブ等の高速作動手段に連結されてよい。これにより、レーザビームの高速平行移動が実現される。
【００１５】
平行オフセット部の複数のミラーは、実質的に三角形に配置されてよい。平行オフセット部のミラー間の距離を変化させることにより、所望の平行オフセット（又は平行移動）が、回転可能ミラーの回転角度毎に調整されてよい。ミラー間の距離をより長く選択するほど、レーザビームの達成可能な平行オフセットは、回転可能ミラーの回転角度毎に、より長くなる。
【００１６】
レーザビームを平行オフセット（又は平行移動）させる更なる平行オフセット部が備えられてよい。ここで、二つの平行オフセット部は、該二つの平行オフセット部を通過するレーザビームが、任意に互いに直交する二つの平行オフセット方向（又は平行移動方向）に沿って平行に、オフセットされるように、互いに光学的に連結されている。更なる平行オフセット部は、任意には、前述した平行オフセット部と同様に構成されてよく、また、少なくとも三つのミラーを備えてよい。ここで、該少なくとも三つのミラーのうち一つの反射ミラーは、レーザビームの平行オフセット（又は平行移動）のために回転可能であり、二つのミラーは静止されている。第１平行オフセット部により、第１平行オフセット方向（又は平行移動方向）に平行オフセット（又は平行移動）が生じてよく、第２平行オフセット部により、第１平行オフセット方向と任意に直交する第２平行オフセット方向に平行オフセットが生じてよい。そして、二つの平行オフセット部により、レーザビームは、二つの空間方向に平行にオフセットされてよい、即ち移動制御されてよい。よって、レーザ光軸の入射角は、二つの空間方向に調整され、例えば円錐ボーリング孔を作成するための適宜柔軟なレーザ加工が達成されるだろう。
【００１７】
レーザビームの伝搬方向において、フォーカス手段の前に、任意で直前に、備えられたビームスプリッタを備えてよい。ビームスプリッタは、レーザビーム、及び／又は、レーザの光路からフォーカス手段を介して検出された電磁放射線（例えば、光）を分離するように構成されてよい。フォーカス手段を介した電磁放射線（例えば、光）の検出を向上させるために、被加工品用の照明が備えられてよい。ビームスプリッタは、被加工品の表面上のビーム及び／又は加工をモニタリングするために備えられてよい。
【００１８】
ビームスプリッタに光学的に連結され、分離されたレーザビーム及び／又は分離された電磁放射線（例えば、光）を検出するように構成されたモニタリング手段を備えてよい。
【００１９】
レーザ加工装置は、平行オフセット部、ビーム偏向部、及び／又はフォーカス手段を制御又は規定するように構成されたコントローラを備えてよい。該コントローラは、ビーム偏向部、平行オフセット部、フォーカス手段、及び／又はレーザ源の同期制御が実施されるように構成されてよい。よって、レーザ加工装置の構成要素は、同期制御できる。
【００２０】
被加工品の加工表面上のレーザ焦点の直径を調整するために、レーザビームの伝搬方向において、平行オフセット部の前に、任意で直前に、配置されたビーム成形手段（例えば、ビーム拡大手段又はビーム減少手段）が、レーザビームの直径を調整するために備えられてよい。好ましくは、ビーム成形手段は、無段階調整が可能な拡大要素又は減少要素等の成形要素を有する可変ビーム成形手段として構成される。ビーム成形手段は、例えば、望遠鏡により実現されてよい。
【００２１】
レーザビームの伝搬方向において、平行オフセット部の前に、任意で直前に、また可能であればビーム成形手段の後に、任意で直後に、配置された偏光手段が備えられてよい。偏光手段は、所望の偏光タイプ（例えば直線偏光又は楕円偏光）を選択可能とするモジュールを含む。偏光手段は、動的調整可能な偏光を生成するように構成されてよい。偏光手段は、ビーム移動に適した偏光の動的調整を可能とする移動手段を備えてよい。
【００２２】
レーザ加工装置は、レーザビームの伝搬方向において、フォーカス手段の前に、任意で直前に、任意でビーム偏向部の直前又は直後に、配置されたレーザビームの焦点位置移動手段を含んでよい。これにより、焦点位置変動、即ちｚ方向に沿ったレーザ焦点の位置合わせが可能となる。従って、被加工品の三次元加工が可能である。光学要素又は光学モジュールが、静止オプティック（レンズ）に対するレーザビームの伝搬方向に沿って移動可能であり、それにより移動の関数として焦点位置を変動させるように、焦点位置移動手段が構成されてよい。焦点位置移動手段は、フォーカス手段に統合されてよい。或いは、又は加えて、フォーカス手段は作動手段により移動可能とされてよい。
【００２３】
本発明は、以下の添付図面を参照して実施形態により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の模式図である。
【図２】本発明に係る平行オフセット部の模式図である。
【図３】平行オフセット部を説明する模式図である。
【図４】更なる例示的な実施例における本発明に係るレーザ加工装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明に係るレーザ加工装置１０の模式図を示す。本装置は、レーザ源１２を備えてよく、又はレーザ源１２からのレーザビームの光路内に配置されてよい。レーザビームは、例えば、連続レーザビーム又はパルスレーザビーム（例えば、超短パルスレーザビーム）であってよい。装置１０は、平行オフセット部１４と、ビーム偏向部１６と、フォーカス手段１８とを更に備え、図１の場合には例えば次々にこの順序で備えてよい。
【００２６】
ビーム偏向部１６は、二方向に沿ってレーザビームを偏向させる（ガルバノメータドライブを備えた）二つの可動ミラーを備えてよい。第１反射ミラーは、被加工品２０の表面に対して第１方向、例えばｘ方向に沿って第１レーザビーム偏向をもたらしてよい。相応して、第１偏向は、第１角度範囲内で生じてよい。故に、ビーム偏向部の第１偏向は、最初は一次元であってよい。第２反射ミラーが備えられる場合、該ミラーは、第１反射ミラーの後であって、第１反射ミラーにより偏向されたレーザビームの光路上に配置されてよい。これにより、最初は一次元に偏向されたレーザビームは、被加工品２０の表面に対して第２方向、例えばｙ方向に沿って第２反射ミラーにより偏向されてよい。但し、第１及び第２方向は、任意に互いに直交される。よって、第２偏向は、第２角度範囲内で生じてよく、故にビーム偏向部１６において二次元偏向を可能とする。ｘ方向及びｙ方向の二方向の重なりによって、結果的には、被加工品２０の表面上の任意の所望の光路が実現されてよい。
【００２７】
加工される被加工品２０は、被加工品ホルダ２２に配置及び／又は保持される。被加工品２０の表面は、ｘ方向及び／又はｙ方向を規定してよい。従って、ビーム偏向部１６において迅速に移動できる複数のミラー、例えばガルバノメータドライブを備えた複数のミラーの支援により、ｘ方向及びｙ方向における高速且つ正確な位置合わせが可能である。レーザに対する被加工品２０の所望の相対的運動において、被加工品ホルダ２２は、作動手段により移動可能に構成されてよい。
【００２８】
レーザ加工装置１０は、平行オフセット部１４、ビーム偏向部１６、及び／又はフォーカス手段１８を制御又は規定するように構成されたコントローラ２４を備えてよい。規定する場合には、例えばレーザビームの位置を検出する、パラメータ及び／又は状況情報検出センサ（図示せず）が複数備えられる。これにより、プロセス最適化又は較正のためにレーザビーム調整を向上できる。
【００２９】
図２は、本発明に係る平行オフセット部１４の模式図を示す。平行オフセット部は、（例えばガルバノメータドライブを備えた）一つの回転可能な反射ミラー２６と、二つの静止した反射ミラー２８及び３０とを備える。これにより、次のような場合がある、即ち、出射されるレーザビームが下部左側から接近し、先ず回転可能な反射ミラー２６に当たり、第１静止ミラー２８に向かって偏向され、続いて第２静止ミラー３０に向かって偏向され、最後に回転可能な反射ミラー２６で再反射される。
【００３０】
図２の破線から明らかであるように、ミラーアセンブリ内を循環するレーザビームは、回転可能な反射ミラーで再反射されるまで、光軸に対して放射状に広がる。回転可能ミラーの回転角度当たりの実現可能平行オフセット（例えば平行移動）は、複数のミラー間の距離の関数として調整可能である。
【００３１】
図２に見られるように、平行オフセット部１４は、レーザビームが、ミラーアセンブリにより４回反射されるように構成されてよい。平行オフセット部１４における入射及び出射反射（即ち、第１及び第２反射）は、回転可能な反射ミラー２６で起こってよい。よって、該ミラーにより、循環するレーザビームの角度差が補償され、平行オフセット部１４から出射されるビームを、回転可能ミラー２６の回転角度の関数として平行に出射できる。平行オフセット部は、別の偶数個の静止ミラーを備えて構成されてもよい。
【００３２】
図２に示す例示的な実施例では、平行オフセット部１４のミラー２６、２８及び３０は、実質的に三角形に配置される。
【００３３】
ミラー２６、２８及び３０は、平行オフセット部１４に入射するレーザビーム、平行オフセット部１４内を循環するレーザビーム、及び／又は平行オフセット部から出射するレーザビームが、実質的にコプレーナ（共面状）であるように、及び／又は一平面にあるように構成されてよい。平行オフセット部１４のミラー２６、２８及び３０は、平行オフセット部における複数のミラーのミラー表面上の垂直面（即ち、複数のミラーの表面垂直面）が一平面にあるように構成されてよい。
【００３４】
平行オフセット部１４の複数の反射ミラー及びビーム偏向部１６の一（又は複数）のミラーは、平面鏡として、即ち面曲率が実質的にないように形成されてよい。更に、複数のミラーは、あるレーザ波長及び／又はレーザパワー用に、一又は複数コーティングを含んでよい。平行オフセット部１４の回転可能ミラー２６及び／又はビーム偏向部１６における一（又は複数）のミラーは、更に、低慣性トルク用に構成されてよい。これにより、ビーム偏向部１６では、レーザビームを偏向させる一（又は複数）のミラーの迅速な位置合わせが可能となり、平行オフセット部１４では、レーザ光軸の入射光を調整するレーザビームの高速平行オフセット（又は平行移動）が可能となる。
【００３５】
二つの空間方向におけるレーザビームの平行オフセットを可能とするために、任意に互いに直交する二つの平行オフセット方向（又は平行移動方向）に沿って平行に、レーザビームをオフセット（例えば、移動）できるように、二つの平行オフセット部は、互いの後ろに配置され、互いに光学的に連結されてよい。更なる（第２）平行オフセット部は、同様に、少なくとも三つの反射ミラーを備えてよい。ここで、レーザビームを平行に設定する該少なくとも三つの反射ミラーのうちの一つの反射ミラーは、第２平行オフセット部において回転可能であってよい。これにより、二つの平行オフセット部を通過するレーザビームは、二つの空間方向に沿って平行に出射されてよい。これにより、レーザ光軸の入射角は、被加工品の表面に対して二の方向、例えばｘ方向及びｙ方向に傾斜できる。この結果、例えば、所望のエッジ角を有する円錐孔又は切り口が可能となる。
【００３６】
二つの平行オフセット部の複数のミラーの配置は、第１平行オフセット部１４に入射するレーザビーム、第１平行オフセット部１４内を循環するレーザビーム、及び／又は第１平行オフセット部から出射するレーザビームが、実質的にコプレーナ（共面状）であるように、また第２平行オフセット部１４に入射するレーザビーム、第２平行オフセット部１４内を循環するレーザビーム、及び／又は第２平行オフセット部から出射するレーザビームが、実質的にコプレーナ（共面状）であるように、選択されてよい。第１及び第２平行オフセット部１４のミラー２６、２８及び３０は、複数のミラー表面上の垂直面が、夫々、一平面にあるように配置されてよい。
【００３７】
図３は、被加工品上のレーザ光軸の入射角を変動する平行オフセット（又は平行移動）をどのように調整するかを説明する模式図である。レーザビームＬは、平行オフセット部１４により光軸ｏＡに対して平行にオフセット（例えば移動）されたレーザビームを示す。図３に示すような、この平行にオフセットされたレーザビームＬは、フォーカス手段（例えば、レンズ）１８に当たる。図１に一例として示した配置の場合には、レーザビームの経路を誘導するビーム偏向部１６は、被加工品の表面上で、平行オフセット部１４とフォーカス手段１８との間に、即ち平行オフセット部１４の直後で、フォーカス手段１８の直前で配置される。
【００３８】
光軸ｏＡに対するフォーカス手段１８上のレーザビームＬの入射の放射点の距離ｄは、平行オフセット部１４の支援により、光軸ｏＡに対して平行に、レーザビームＬのオフセット（例えば移動）により調整されてよい。レーザビームがフォーカス手段１８から出射する傾斜角αは、図３に示すように、光軸ｏＡに対するフォーカス手段１８上のレーザビームＬの入射の放射点の距離ｄとともに変動する。被加工品ＷＳの位置が変更されない場合、被加工品ＷＳ上のレーザ光軸の入射角βは、レーザビームがフォーカス手段１８から出射する傾斜角αとともに変化する。ここで、例示的な目的で一例として示すように、レーザビームＬが光軸ｏＡに対して平行にフォーカス手段１８に当たる場合には、即ち、ビーム偏向部１６からの偏向が無い場合には、加工用被加工品の表面に配置されたレーザ焦点は、光軸ｏＡ上にある。レーザビームＬがフォーカス手段１８に当たる際に光軸ｏＡに対して傾斜される場合には、加工用被加工品の表面に配置されたレーザ焦点は、光軸ｏＡ上にはない。
【００３９】
図４は、更なる例示的な実施例における本発明に係るレーザ加工装置１０の模式図を示す。レーザ加工装置１０は、ビーム成形手段（例えば、ビーム拡大手段）３２と、偏光手段３４と、焦点位置移動手段３６と、ビームスプリッタ３８とを備えてよい。
【００４０】
レーザビームの直径を変化させるビーム成形手段３２は、レーザビームの伝搬方向において、平行オフセット部１４の前、任意で直前、に配置されてよい。ビーム成形手段（例えば、ビーム拡大手段又はビーム減少手段）３２は、例えば、望遠鏡を介して実現されてよい。ビーム成形手段３２の配置は、それがレーザ源１２と偏光手段３４との間に、任意でレーザ源１２の直後に、又は任意で偏光手段３４の直前に、配置されるように選択されてよい。ビーム成形手段３２がビーム拡大手段の形態で備わる場合には、フォーカス手段１８（例えば、単一レンズ又はレンズシステム）を介してレーザ焦点の直径を小さくできる、より大きな直径のレーザビームが生成されてよい。
【００４１】
偏光手段３４は、レーザビームの伝搬方向において、平行オフセット部１４の前に、任意で直前に、且つビーム成形手段３２の後に、任意で直後に、配置されてよい。偏光手段３４は、所望の偏光タイプ（例えば直線偏光又は楕円偏光）を選択可能とするモジュールを含む。任意には、偏光手段は、ビーム移動に適した偏光の動的調整を可能とする移動手段を含んでよい。
【００４２】
図４に見られるように、レーザ加工装置１０は、光軸に沿った、即ち指定ｚ方向に沿った焦点位置を移動させる焦点位置移動手段３６を更に備えてよい。焦点位置移動手段３６は、レーザビームの伝搬方向において、フォーカス手段１８の前に、任意でビーム偏向部１６の直前又は直後に、配置されてよい。焦点位置移動手段３６は、（例えば、静止）レンズに対するレーザビームの伝搬方向に沿って移動可能な光学要素又は光学モジュールを備えてよい。一般には、フォーカス手段１８は、作動距離の無段階調整を可能とするために、作動手段により駆動できるように構成されてよい。焦点位置移動手段３６によって、被加工品２０の焦点位置は変動されてよく、ｚ方向に沿った（即ち光軸に沿った）被加工品２０の加工が実現されてよい。
【００４３】
図４の場合には、フォーカス手段１８により検出された電磁放射線（例えば光）及び／又はレーザビームが、レーザの光路から分離できるように構成されたビームスプリッタ３８が備えられてよい。ビームスプリッタ３８は、レーザビームの伝搬方向において、例えば、ビーム偏向部１６の前に、且つフォーカス手段１８の前に、任意で直前に、配置される。
【００４４】
図示されたビームスプリッタ３８によって、この位置で分離されたレーザビーム、及び／又は、フォーカス手段１８を介して検出された分離電磁放射線（光）を、任意に備えられたモニタリング手段（図示せず）に向けるということが達成できる。
【００４５】
モニタリング手段は、例えばカメラレンズを介してビームスプリッタ３８に光学的に連結されたカメラセンサを更に備えてよい。そして、フォーカス手段１８を介して検出された被加工品表面のレーザビーム及び／又は電磁放射線（例えば、光）は、ビームスプリッタ３８に誘導され、ビームスプリッタ３８でレーザの経路から分離され、最後に加工モニタリング用カメラセンサに向けられてよい。コントローラ２４は、平行オフセット部１４と、ビーム偏向部１６と、フォーカス手段１８と、また可能であればレーザ源１２、焦点位置移動手段３６、ビーム成形装置３２、または偏光手段３４等の更なる構成要素とを制御するように形成及び構成されてよい。
【００４６】
レーザビームの焦点を合わせるフォーカス手段１８は、単一レンズ、レンズシステム、又はミラーシステムとして構成されてよい。好ましくは、フォーカス手段は静止して構成され、焦点位置の変動は、焦点位置移動手段３６により実現される。
【００４７】
或いは、又は加えて、焦点位置移動手段３６は、平行オフセット部１４とビーム偏向部１６との間に、任意で平行オフセット部１４の直後に、又は任意でビーム偏向部１６の直前に、接続されてよい。その他の構成要素は、上述のように更に構成されてよい。
【００４８】
尚、フォーカス手段１８は、一般的には、ビーム偏向部１６の前に、任意で直前に、配置されてよい。更に、フォーカス手段１８は、焦点位置移動手段３６と結合されて、一体的に形成されてもよい。
【００４９】
一般には、上記ビームスプリッタ３８は、レーザの光路の別の位置に配置されてもよい。例えば、ビームスプリッタ３８の配置は、レーザビームが、伝搬方向からみてフォーカス手段１８の前で、任意には直前で、分離できるように選択されてよい。
【００５０】
レーザ加工装置１０の柔軟な調整という意味では、平行オフセット部１４と、ビーム偏向部１６と、フォーカス手段１８と、また可能であればレーザ源１２、ビーム成形装置３２、偏光手段３４、焦点位置移動手段３６、またビームスプリッタ３８等の更なる構成要素とは、モジュール（基本寸法）に設計されてよく、交換可能に構成されてよい。
【００５１】
更に、レーザ加工装置１０は、被加工品の表面に向けられたガスビームを作成するように構成されたガスノズルを備えてよい。これにより、加工品質を向上できる。使用されたガスは、例えば窒素等の非反応性又は不活性ガスであってよい。ガスノズルの構成は、レーザ加工の処理に適してよい。
【００５２】
レーザ加工における正確性を向上させるために、更に、ビーム回転子を備えてよい。ビーム回転子は、回転軸の周りを回転するレーザビームの強度プロフィルを作成するように構成される。この場合、ビーム回転子は、レーザビームの伝搬方向に一又は複数の回転光学連続要素を備えてよい。ビーム回転子は、特に、例えば反転プリズム（ドームプリズム）のミラーアセンブリ又はプリズムにより実現されてよい。レーザビームの強度分布の循環により、特にボーリング孔の円形が向上する。
【００５３】
コントローラ２４は、ビーム偏向部１６、平行オフセット部１４、フォーカス手段１８、焦点位置移動手段３６、及び／又はレーザ源１２の同期制御が実施されるように構成されてよい。構成要素の制御は、特にデジタル的に実施されてよく、個々の構成要素（例えば、ビーム偏向部、平行オフセット部等）に対して複数の分離制御カードが備えられてよい。制御カードは、例えばコンピュータ上の適切なソフトウェア又はコンピュータから独立したコントローラにより、中央制御手段を介して制御されてよい。制御カードは、構成要素の同期フェールセーフ制御を保証する。
【００５４】
尚、結果として、レーザ加工装置は、削孔、任意のマイクロ削孔を実行するレーザ加工装置であってよく、ボーリング孔の直径は、マイクロメータ範囲、任意ではあるが５００μｍ未満又は任意ではあるが２００μｍ未満であってよい。
【００５５】
一般に、本発明は、加工される材料、任意ではあるがレーザ加工される板材、と組み合わせたレーザ加工装置（又はレーザ材料加工装置）に関してもよい
上記の例示的な実施例や変形例の全ては、夫々独立して又は組み合わせてレーザ加工装置１０全体に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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