(57)【要約】【課題】レーザビームの高速シャッタリングが可能なレーザ加工装置を提供すること。【解決手段】レーザ発振器１１から出射されたレーザビームをワークＷに照射して表面に加工を施すものであって、レーザビームＢの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子２３と、ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタ２４とを備えたシャッタ光学系１２と、偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラ２０とを有し、レーザ発振器１１から出射されたｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームについて、コントローラ２０によって偏光制御素子２３を透過する偏光成分の切り換えを制御することにより、偏光ビームスプリッタ２４を反射させてワークＷへの照射を遮断し、又は偏光ビームスプリッタ２４を透過させてワークＷへ照射するレーザ加工装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すレーザ加工装置において、
レーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタとを備えたシャッタ光学系と、偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有し、
前記レーザ発振器から出射されたｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームについて、コントローラによって偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御することにより、偏光ビームスプリッタを反射させてワークへの照射を遮断し、又は偏光ビームスプリッタを透過させてワークへ照射するようにしたものであることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すレーザ加工装置において、
レーザ発振器から出射された無偏光のレーザビームをｓ偏光成分とｐ偏光成分との２本のレーザビームに分ける複屈折素子と、
ｓ偏光成分とｐ偏光成分の２本のレーザビームのうち一方のレーザビームの偏光状態を変えて他方のレーザビームの偏光状態に合わせる１／２波長板と、
２本のレーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、
ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタと、
偏光ビームスプリッタを透過した２本のレーザビームのうち一方の偏光状態を変える１／２波長板と、
ｓ偏光成分とｐ偏光成分との２本のレーザビームを１本の無偏光のレーザビームに戻す複屈折素子と、
偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有するものであることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項３】
レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すレーザ加工装置において、
前記レーザ発振器は、直線偏光のレーザビームを出射するものであり、
そのレーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、
ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタと、
偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有するものであることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載するレーザ加工装置において、
前記レーザ発振器は、ファイバレーザ発振器であることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載するレーザ加工装置において、
前記偏光制御素子は、電気光学素子（ＥＯＭ）、音響光学素子（ＡＯＭ ）又はファラデーローテータであ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、レーザビームを用いてワークの表面に凹凸を加工するレーザ加工装置に関し、特にレーザビームの完全なシャッタリングが可能なレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームを用いてワークの表面に凹凸を加工するレーザ加工装置には、集光性能の良いＹＡＧレーザによるレーザ加工装置などが使用され、光路上に高速応答できるシャッタ手段を設けたレーザ加工装置が特開２００２−１６００８６号に提案されている。これは、シャッタ手段である音響光学素子が、非加工時にレーザビームを遮断しようとした場合にも１０％程度の漏れ光が生じてしまい、ワーク表面が損傷するという問題の解決を図ったものである。
【０００３】
そのレーザ加工装置は、図６に示すように、レーザ発振器１００から出射されたレーザビームが、２個の音響光学素子１０１，１０２と旋光手段１０３、マスク１０４から構成されるビーム変調器１１０を通過し、ガルバノミラー１２０によって位置調整されワークＷに照射されるようになっている。減衰率特性を高めるため、２個の音響光学素子１０１，１０２は、その傾きが互いに９０度異なるように配置され、その間にはレーザビームの偏光面を回転させるべく、旋光手段１０３はλ／２板である。そして、ビーム変調器１１０はコントローラ１１５からの電気信号によって、レーザビームを素通し又は減衰させるシャッタリング動作が行われる。
【特許文献１】特開２００２−１６００８６号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレーザ加工装置は、複数の音響光学素子を使用したシャッタ手段によって、よりワークへの影響が無いようにするための工夫がなされたものであった。そのため、シャッタ手段とはいっても、完全にレーザビームをカットすることはできず漏れ光は依然として存在していた。
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、レーザビームの完全なシャッタリングが可能な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】
【０００５】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すものであって、レーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタとを備えたシャッタ光学系と、偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有し、前記レーザ発振器から出射されたｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームについて、コントローラによって偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御することにより、偏光ビームスプリッタを反射させてワークへの照射を遮断し、又は偏光ビームスプリッタを透過させてワークへ照射するようにしたものであることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すものであって、レーザ発振器から出射された無偏光のレーザビームをｓ偏光成分とｐ偏光成分との２本のレーザビームに分ける複屈折素子と、ｓ偏光成分とｐ偏光成分の２本のレーザビームのうち一方のレーザビームの偏光状態を変えて他方のレーザビームの偏光状態に合わせる１／２波長板と、２本のレーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタを透過した２本のレーザビームのうち一方の偏光状態を変える１／２波長板と、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との２本のレーザビームを１本の無偏光のレーザビームに戻す複屈折素子と、偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有するものであることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器から出射されたレーザビームをビームエクスパンダや集光レンズを配した光路を通してワークに照射することにより、そのワーク表面に加工を施すものであって、前記レーザ発振器は、直線偏光のレーザビームを出射するものであり、そのレーザビームの偏光状態をｓ偏光成分又はｐ偏光成分に切り換える偏光制御素子と、ｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームのうち一方を透過させ、他方を反射させる偏光ビームスプリッタと、偏光制御素子を透過する偏光成分の切り換えを制御するコントローラとを有するものであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るレーザ加工装置は、前記レーザ発振器が、ファイバレーザ発振器であることが好ましい。
また、本発明に係るレーザ加工装置は、前記偏光制御素子が、電気光学素子（ＥＯＭ）、音響光学素子（ＡＯＭ ）又はファラデーローテータであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
よって、本発明のレーザ加工装置によれば、偏光制御素子によってｓ偏光成分又はｐ偏光成分のレーザビームを任意に切り換え、一方の偏光状態では偏光ビームスプリッタを透過させてレーザビームをワークに照射して加工を施し、他方の偏光状態では偏光ビームスプリッタを全反射させて正規の光路から分岐させ、ワークに照射されるレーザビームを完全に遮断することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係るレーザ加工装置について一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。レーザ加工装置は、ワークの表面に対して凹凸を加工する場合、その深さ方向を制御する手段として加工速度を変化させる他、レーザ出力を増減する方法があるが、本実施形態ではレーザ出力を増減して凹凸を制御する。図１は、そうした加工を行うためのレーザ加工装置を示した概念図である。
【００１１】
本実施形態のレーザ加工装置１は、ファイバレーザ発振器１１を備えている。本体内部に複数のファイバー付き半導体レーザ素子とダブルクラッドファイバーとを備え、励起光源である半導体レーザ素子から出力されたレーザビームをレーザ媒質であるダブルクラッドファイバに集め、ダブルクラッドファイバ内で共振されたレーザビームを外部に出射するものである。このファイバレーザ発振器１１は、従来の半導体レーザ発振器に比べ、きわめて集光性および直進性の高いレーザビームが得られる。
【００１２】
そして、本実施形態では、ファイバレーザ発振器１１から出射されたレーザビームＢの光路上に、ワークＷへの照射と遮断を切り換えるシャッタ光学系１２が配置されている。更にそのシャッタ光学系１２を通ったレーザビームＢのビーム径を拡大するビームエクスパンダを構成する平凹レンズ１３や平凸レンズ１４が順に並べられている。そして、その後方にはレーザビームＢの方向を変える反射ミラー１５が置かれ、反射したレーザビームＢの進む先には、集光レンズ１６がワークＷの手前に配置されている。ワークＷは、ＸＹテーブル１７上の拘束治具に固定され、加工データに従ったテーブルの移動により、照射されるレーザビームＢの相対的な位置を変化させるよう構成されている。
【００１３】
このレーザ加工装置１は、例えば三次元彫刻をするなどの用途に使用される。具体的には、レーザビームＢの照射位置はＸ軸の一端から他端へ定速度で移動する。他端に達したら、Ｙ軸が数十μｍ移動すると同時にＸ軸は他端から一端まで移動する。次に、再びレーザビームＢを照射しながらＸ軸の一端から他端へ定速度で移動することを繰り返す。レーザビームＢのｏｎ／ｏｆｆとその出力の増減とを調整することによって、樹脂表面に凹凸を形成して一度に複数の三次元彫刻の製造を可能にしたものである。ワークＷの表面に形成された凹凸は、図３に示した断面のように階段状に形成され、１ステップ分の幅ｔが４０μｍ程度である。従ってレーザ加工装置１では、１ステップ毎に出力を制御し、加工深度を調整するレーザ出力の増減を幅ｃの間隔で変えた加工が行われる。
【００１４】
ところで、本実施形態ではレーザ発振器としてファイバレーザ発振器１１を用いているが、レーザ出力を増減する発振器としてはこの他にも例えばランプ励起ＹＡＧ ＣＷ 発振器やＬＤ励起ＹＡＧ ＣＷ 発振器が考えられる。
ランプ励起ＹＡＧ ＣＷ 発振器は、レーザ出力を高速にアナログ増減するものであり、発振器内に音響光学素子を利用したＡＯ−Ｑスイッチを備え、そのＡＯ−Ｑスイッチを駆動するＲＦドライバが接続されている。なお、ＡＯ−Ｑスイッチに負荷するＲＦパワーをアナログ変調させることで、図４に示すようにレーザ出力が変化するようになる。
【００１５】
一方、ＬＤ励起ＹＡＧ ＣＷ 発振器は、ＬＤ自体の出力を高速に駆動することによってレーザ出力の増減が調整されている。これは、ランプ励起のようにＡＯ−Ｑスイッチに負荷するＲＦパワーを増減させることでもレーザ出力を増減させることは可能であるが、同じレーザ出力（１００〜２００Ｗクラス）で比較した場合、集光性能で劣るため微細加工には不向きであった。この点、ファイバレーザはビームパラメータであるＭ2 値が良く集光性が非常に高い。しかしながら、ファイバレーザは、レーザビームの発振と停止の際、ｏｎ／ｏｆｆ制御に対して若干のタイムラグ（数十ｍｓｅｃオーダー）が生じるため、μｓｅｃオーダーの制御を必要とする加工には十分でない。
【００１６】
また、前述したランプ励起のレーザ発振器の他ＹＡＧ ＣＷ 発振器は、ＡＯ−Ｑスイッチに負荷するＲＦパワーをアナログ信号によって変調することで、非常に高速駆動（数百ｎｓｅｃオーダー）が可能である。しかし、この場合、発振器内のＱ値を変化させることによってレーザ出力を増減させることによる問題があった。ここで図５は、Ｑ値の増減に伴うＲＦパワーの波形とレーザ発信波形を示した図である。特に、図５（ａ）は、ＲＦパワーを急激に減少させた場合を示し、図５（ｂ）は、逆にＲＦパワーを急激に増加させた場合を示している。
【００１７】
発振器内のＱ値を実線で示すように変化させた場合、ＲＦパワーを急激に増減させたファーストパルス現象時のレーザ発振波形は、いずれも直ちに安定することなく不安定な波形変化が現れた。例えば、Ｑ値を急激に減少させて図５（ａ）に示すようにＲＦパワーをｔ１時に一気に下げると、それに伴ってレーザ出力は所定の値に上がることになる。しかし、その際レーザ出力が所定値に安定するまでは、ｔ１時からｔ２時までのレーザ発振波形に現れるように、一瞬急激に値が跳ね上がり、その後上下に変動した後に安定する。一方、Ｑ値を急激に増加させて図５（ｂ）に示すようにＲＦパワーをｔ３時に一気に上げると、それに伴ってレーザ出力は所定の値にまで下がることになる。しかし、この場合でもレーザ出力が所定値に安定するまでは、ｔ３時からｔ４時までのレーザ発振波形に現れるように、一定時間値が落ち込んだ後に上昇して安定する。
【００１８】
この結果、ＡＯ−Ｑスイッチを用いて高速にアナログ変調する場合、こうしてレーザ出力に不安定な変化が生じるため、ワークＷに対して安定したエネルギを供給できないことになり、微細加工に影響を及ぼすことになる。本実施形態では、こうした点を考慮し、励起光にＬＤレーザを使用したファイバレーザ発振器１１を使用している。しかし前述したようにファイバレーザにも課題があるため、本実施形態では、以下に示すようにその課題解決を図っている。
【００１９】
次に、図２に従って、レーザ加工装置１を構成するシャッタ光学系１２について説明する。図２は、シャッタ光学系１２の構成を示した概念図である。
ファイバーレーザ発振器１１から出射されたレーザビームＢは、一般に偏光制御されていないランダム偏光である。そこで、シャッタ光学系１２には先ず、このレーザビームＢをｐ偏光成分とｓ偏光成分のレーザビームに分ける複屈折素子２１が設けられている。
【００２０】
そして、ｐ偏光成分とｓ偏光成分のレーザビームうち、ｐ偏光成分の光路上に１／２波長板２２が配置され、ｐ偏光成分がこの１／２波長板２２を通ってｓ偏光成分に変えられるようになっている。従って、偏光状態のレーザビームは２本のレーザビームが共に一旦ｓ偏光成分に揃えられるようになっている。そして、更に２本のｓ偏光成分が透過するように、光路上にはレーザビームの偏光状態を切換制御する電気光学素子（ＥＯＭ）２３が配置されている。このＥＯＭ２３は、２本のｓ偏光成分を同時に偏光制御するものであって、本実施形態では負荷電圧が加わった時にｓ偏光がｐ偏光に変えられ、ｓ偏光成分とｐ偏光成分とが選択的に取り出せるようになっている。
【００２１】
レーザビームの光路上には更に偏光成分スプリッタ２４が配置されている。偏光成分スプリッタは偏光状態によって偏光成分を反射あるいは透過させるものであり、特に本実施形態の偏光成分スプリッタ２４は、ｐ偏光成分を反射させｓ偏光成分を透過させるようにしたものである。従って、このシャッタ光学系１２では、偏光成分スプリッタ２４を反射したｐ偏光成分のレーザビームが正規の光路から外れて分岐され、不図示のダンパへと照射されるようになっている。
【００２２】
更に正規の光路上には、偏光成分スプリッタ２４を透過した２本のｓ偏光成分のうち、一方の側の光路上に１／２波長板２５が設置されている。本実施形態では、複屈折素子２１で２本に分けられたうち、ｐ偏光成分側の光路上に１／２波長板２５が設けられている。従って、レーザビームは１／２波長板２２によってｓ偏光成分に変えられ、再びこの１／２波長板２５によってｐ偏光成分に戻されるようになっている。そして、光路上にこのｐ偏光成分と、偏光成分スプリッタ２４を透過したもう１本のｓ偏光成分とが共に透過する複屈折素子２６が配置されている。複屈折素子２６は、ｐ偏光成分とｓ偏光成分のレーザビームを、ファイバレーザ発振器１１から出射されたレーザビームＢと同じランダム偏光状態に戻すものである。
【００２３】
こうしてシャッタ光学系１２では、偏光制御が可能な状態にしてシャッタリングを行うようにしたものであり、ワークＷに対する照射のｏｎ／ｏｆｆはＥＯＭ２３の制御によって行われる。従って、そのＥＯＭ２３には図１に示すように、ＥＯ電源１８を介してコントローラ２０が接続されている。このコントローラ２０は、ＥＯＭ２３の他、ファイバレーザ発振器１１を駆動させるレーザ電源１９や、ワークＷを載せたＸＹテーブル１７にも接続されている。そして、例えばこのレーザ加工装置１が前述した三次元彫刻の加工を行う場合には、このコントローラ２０の記憶手段に所定の加工プログラムが記憶され、それに基づいてファイバレーザ発振器１１やＥＯＭ２３、更にＸＹテーブル１７を駆動制御するように構成されている。
【００２４】
そこで次に、本実施形態のレーザ加工装置１についてその動作を説明する。レーザ加工装置１では、コントローラ２０からレーザ電源１９へ制御信号が送られ、そのレーザ電源１９を介してファイバレーザ発振器１１の励起源が起動する。そのため、ファイバレーザ発振器１１では励起光源である半導体レーザ素子にエネルギが供給されてレーザビームが出射される。半導体レーザ素子から出射されたレーザビームは、レーザ媒質であるダブルクラッドファイバに集められて内部で共振し、きわめて集光性および直進性の高いレーザビームＢとなる。
【００２５】
このレーザビームＢはランダム偏光であるが、シャッタ光学系１２の複屈折素子によってｓ偏光成分とｐ偏光成分とに分けられる。そして、分けられた一方ｐ偏光成分が、その光路上にある１／２波長板２２によってｓ偏光成分に変えられ、ｓ偏光成分である２本のレーザビームがＥＯＭ２３を透過する。このＥＯＭ２３は、コントローラ２０の制御信号によってＥＯ電源１８を介して負荷電圧が制御される。従って、その負荷電圧の制御によってｓ偏光成分とｐ偏光成分のいずれかのレーザビームが選択的に取り出せられる。
【００２６】
そこで、ワークＷへのレーザビームＢの照射を遮断する場合には、ＥＯＭ２３に負荷電圧が加えられる。このときＥＯＭ２３では偏光状態が変えられるため、２本のレーザビームは、このＥＯＭ２３を透過してｓ偏光成分からｐ偏光成分に変えられる。そして、ｐ偏光成分の２本のレーザビームは、偏光成分スプリッタ２４を全反射して不図示のダンパへと照射されるため、ファイバレーザ発振器１１から出射されたレーザビームＢが全て正規の光路から外れる。こうしてＥＯＭ２３の制御によって、レーザビームＢがワークＷへ照射されることなく、完全なシャッタリングが行われる。
【００２７】
一方、ＥＯＭ２３に負荷電圧を加えなければ、ｓ偏光成分のレーザビームはＥＯＭ２３をそのまま透過し、更に偏光成分スプリッタ２４も透過することになる。そして、偏光成分スプリッタ２４を透過したレーザビームのうち、一方が１／２波長板２５を通ってｐ偏光成分に変えられる。そして、このｐ偏光成分のレーザビームと、偏光成分スプリッタ２４を透過したもう１本のｓ偏光成分のレーザビームとが複屈折素子２６を透過し、そこでランダム偏光状態の１本のレーザビームＢに戻される。
【００２８】
シャッタ光学系１２を出たレーザビームＢは、ビームエクスパンダの平凹レンズ１３及び平凸レンズ１４によって拡大された平行光になって反射ミラー１５を反射する。その後、レーザビームＢは集光レンズ１６によってワークＷ表面の所定加工ポイントに極小スポットとして照射される。ＸＹテーブル１７の上には拘束治具によってワークＷが設置され、加工データに基づいてテーブルの移動が制御される。従って、ＸＹテーブル１７上のワークＷに対してレーザビームＢが照射されれば、相対的に照射位置が移動し、またレーザビームＢのｏｎ／ｏｆｆやその出力の増減が調整され、ワークＷの表面に対して所定のレーザ加工が施される。
【００２９】
よって、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、シャッタ光学系１２においてランダム偏光状態のレーザビームＢをｓ偏光成分とｐ偏光成分に分け、その後２本のレーザビームをｐ偏光にすることで正規の光路から分岐し、ワークＷに照射されるレーザビームＢを完全に遮断することが可能になった。そして、このＥＯＭ２３の制御によって高速シャッタリングを行うことができるため、ワークＷに対する照射のｏｎ／ｏｆｆをＥＯＭ２３の制御によって行い、ファイバレーザ発振器１１の制御で問題であったタイムラグを解消することができた。
【００３０】
また、ファイバレーザは、ランプ励起やＬＤ励起のレーザ発振器特有の高出力化によるビームパラメータの劣化が非常に少なく、集光時のスポット径もシミュレーション通りの値が期待できて、集光時にはよりエネルギ密度を高めることができる。従って、本実施形態のレーザ加工装置１によれば、シャッタ光学系１２を設けたことによって、ファイバレーザの利点を活かし、ワークＷに対してより精細かつ高速な加工が加工になった。
また、シャッタ光学系１２では、レーザビームＢをワークＷへ照射する場合、ｐ偏光成分を一旦ｓ偏光にして再度ｐ偏光に戻すようにしたため、ファイバレーザ発振器１１からの出射時と同じ偏光状態でワークＷに照射するためエネルギーロスがない。
【００３１】
以上、本発明のレーザ加工装置について一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、ファイバレーザ発振器１１はランダム偏光のレーザビームを出射するものであったが、ブリュースタ窓を設けて一つの偏光のみの選択が可能な直線偏光のレーザビームを出射するファイバレーザ発振器であれば、ｓ偏光及びｐ偏光に分ける複屈折素子２１，２６や１／２波長板２２，２５を省略することができる。従って、直線偏光のレーザビームを出射するファイバレーザ発振器であれば、より構成を簡易なものとしてコンパクトなレーザ加工装置にすることができる。
【００３２】
また、前記実施形態では、シャッタ光学系１２内でレーザビームＢの偏光状態を切換えるためにＥＯＭ２３を使用したが、これ以外にも光アイソレータと呼ばれる偏光方向を回転させるファラデーローテータや、偏光素子であるＡＯＭなどを用いるようにしてもよい。こうしたファラデーローテータやＡＯＭなどの偏光制御素子を使用する場合でも、ＥＯＭ２３と同様にｏｎ／ｏｆｆ制御することで高速シャッタリングが可能である。
また、前記実施形態では、ＥＯＭ２３にｓ偏光成分を入射させて偏光成分スプリッタ２４でｐ偏光成分を反射させるようにしたが、こうした関係をｓ偏光とｐ偏光とで逆転させてもよい。
【００３３】
また、前記実施形態では、ファイバレーザ発振器１１を使用し、前述したようにタイムラグの解消をについて説明したが、このファイバレーザ発振器１１の代わりに、ＡＯ−Ｑスイッチを使用するランプＹＡＧ ＣＷ 励起発振器やＬＤ励起ＹＡＧ ＣＷ 発振器であってもよい。この場合は、図５に示したようにレーザ出力に不安定な変化が生じるが、ＥＯＭ２３によってｏｎ／ｏｆｆ制御することで高速シャッタリングを行い、ワークＷに対して安定したレーザビームの照射が可能になる。
更に、前記実施形態では、シャッタリングするＥＯＭ２３などの光学素子へ急激なｏｎ／ｏｆｆ制御を行うことを想定して説明したが、制御信号をアナログ的に変調することによって透過する偏光成分をアナログ的に変調するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の一実施形態を示した概念図である。
【図２】実施形態のレーザ加工装置を構成するシャッタ光学系を示した概念図である。
【図３】ワークの加工端面を示した図である。
【図４】ＲＦパワーとレーザ出力との関係をグラフに示した図である。
【図５】Ｑ値の増減に伴うＲＦパワーの波形とレーザ発信波形を示した図である。
【図６】従来のレーザ加工装置を示した概念図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    レーザ加工装置
１１  ファイバレーザ発振器
１２  シャッタ光学系
１３  平凹レンズ
１４  平凸レンズ
１５  反射ミラー
１６  集光レンズ
１７  ＸＹテーブル
１８  ＥＯＭ電源
１９  レーザ電源
２０  コントローラ
２１，２６  複屈折素子
２２，２５  １／２波長板
２３  ＥＯＭ
２４  偏光成分スプリッタ
Ｂ    レーザビーム
Ｗ    ワーク
【図１】
2007275908.tif 000003
【図２】
2007275908.tif 000004
【図３】
2007275908.tif 000005
【図４】
2007275908.tif 000006
【図５】
2007275908.tif 000007
【図６】
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