(57)【要約】【課題】加工漏れを生じることなく、所定の深さで、均一に加工することができるようにする。【解決手段】レーザによってワーク１０９を加工するレーザ加工装置１であって、レーザ発振器１００，１０１から出射されたレーザをワーク１０９に照射するスキャナ１０７と、スキャナ１０７を制御してワーク１０９表面をレーザ走査し、ワーク１０９の加工制御を行う制御装置１１１を備え、制御装置は、ワーク１０９の描画に関する図面データから制御装置１１１が使用するワークを加工するための加工データを生成する。その際、制御装置１１１はワークを加工する面の描画データである輪郭情報に基づいて加工データを生成する。【選択図】図１
2013215739.tif 000002
【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をワークに照射するレーザ照射手段と、
前記レーザ照射手段を制御して前記ワーク表面をレーザ走査し、前記ワークの加工制御を行う制御手段と、
前記ワークの描画に関する図面データから前記制御手段が使用する前記ワークを加工するための加工データを生成する加工データ生成手段と、
を備えたレーザ加工装置におけるレーザ加工方法であって、
前記加工データ生成手段は、前記面の輪郭情報に基づいて輪郭から加工に用いるレーザビームの大きさの半分内側の距離にある輪郭に沿った加工データを生成し、
前記加工データは１つの面に対して生成される２つの加工データであり、
前記面の輪郭情報を元に輪郭に沿った第１の加工データと、前記面の輪郭情報に基づいてその面の内側であって面の輪郭から０を含む予め設定された距離離れた位置から内側を全面塗り潰す第２の加工データとからなること
を特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工方法であって、
前記第１の加工データによる第１のレーザビームはＣＷレーザであり、前記第２の加工データによる第２のレーザビームはパルスレーザであること
を特徴とするレーザ加工方法。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザ加工方法であって、
前記制御手段は、さらに、
前記第２レーザビームの軌跡間の間隔、前記第１のレーザビームの大きさ、前記第２のレーザビームの大きさ、前記第１のレーザビームのエネルギー密度、前記第２のレーザビームのエネルギー密度、前記第１のレーザビームの走査速度、前記第２のレーザビームの走査速度、及び前記第２のレーザビームのパルスレーザパルス周期の少なくとも１つを調整して前記加工深さを均一にすること
を特徴とする加工するレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ加工方法に係り、さらに詳しくはレーザを使って指定された領域を所定の深さにその領域全域を加工するレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板には電子回路の導電体を形成するパターンとして線、パッド、グランドプレーンなど加工が必要である。
【０００３】
図１は従来のレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置１は、第１のレーザ発振器１００、第２のレーザ発振器１０１、ミラー１０２、光路切替部１０３、ビームシェイパ１０４、アパーチャ１０５、コリメータ１０６、スキャナ１０７、Ｆθレンズ１０８、テーブル１１０及び制御装置１１１から基本的に構成され、テーブル１１０上にワーク１０９が装着され、レーザ加工が行われる。その際、制御装置１１１からは、レーザ発振器１００を制御する第１の制御信号１１２、第２のレーザ発振器１０１を制御する第２の制御信号１１３、スキャナ１０７を制御する第３の制御信号１１４、コリメータ１０６を制御する第４の制御信号１１５、アパーチャ１０５を制御する第５の制御信号１１６、ビームシェイパ１０４を制御する第６の制御信号１１７、光路切替部１０３における光路切り替えを制御する第７の制御信号１１８が出力され、各制御信号１１２〜１１８によって前記各部が制御される。
【０００４】
第１のレーザはCW又はパルスで溝加工用、第２のレーザはパルスでパッド又はグランドプレーンを加工するものである。ここでCWレーザは比較的細い線を加工する場合に用いる。パルスレーザは広い面を加工する場合に用いる。この特許文献１記載の発明では、レーザパルスエネルギー密度、ビームスピード、パルス時間を注意して制御することで所定の深さに均一に加工できる、としている。なお、ＣＷ（Continuous Wave Laser）レーザは時間に対して連続的に出力されるレーザであり、パルスレーザ(Pulse Laser)は出力と停止を繰り返す（断続的に出力される）レーザである。
【０００５】
特にプリント基板のグランドプレーンのような面加工の方法として例えば、特許文献１に記載の方法が知られている。この特許文献１の図４、図５にはグランドプレーンの加工例が記載されている。特許文献１の図４に示されたグランドプレーン４４は第２のレーザビームやプリント基板を２次元に動かしながらレーザビームを基板に照射することで加工している。
【０００６】
前述のように特許文献１記載の発明では、レーザパルスエネルギー密度、ビームスピード、パルス時間を注意して制御することによって所定の深さに均一に加工できるが、プリント基板に照射されない領域があり、結局、グランドプレーンを均一に加工することができない。
【０００７】
図１１は、従来実施されているエネルギー分布がトップハットのパルスレーザによる加工例を示す図である。この加工に使用されるパルスレーザは、発振周期が一定で、スキャナ１０７を動かす速度により、ワーク１０９にレーザを照射する間隔を変えることができる。また、レーザビームを加工方向に走査する速度の変更により加工する深さも変わる。
【０００８】
パルスレーザがプリント基板等のワーク１０９に照射する間隔を広くして加工すると、グランドプレーン４００の輪郭４００ｒが凸凹になり、あるいはレーザビームがプリント基板に照射されず加工されない領域４００ｓが生じてしまう。図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＩ１−Ｉ１線断面図である。図１１（ｂ）から分かるように、パルスレーザ４０１の加工部が隣接する加工部と重ならない部位は加工されずに残る（領域４００ｓ）ことから、深さが均一にならずに凸凹が生じている。
【０００９】
図１１（ｃ）において符号４１０は図面データのグランドプレーン、符号４１１はパルスレーザによる加工部、符号４１２はスキャンする軌跡をそれぞれ示す。図１１（ｃ）ではパルスレーザのビーム形状が３個しか図示されていないが、図１１（ａ）と同様にこの３個のレーザビームが矢印で示した走査方向に走査される。また、パルスレーザがプリント基板等のワーク１０９に照射する間隔が図１１（ａ）に比べて狭くなっている。図１１（ｄ）は図１１（ｃ）のＩ２−Ｉ２線断面図である。この加工では場所によらず深さが均一であることが望まれる。図１１（ｄ）から、輪郭４１０ｒに近くない部位４１０ｍは深さが均一であるが、輪郭４１０ｒに近くなるほど深さが浅くなることが分かる。また、図１１（ａ）と図１１（ｃ）共に角４００ｃ，４１０ｃの加工がされておらず、加工漏れがあることも分かる。
【００１０】
図１２ないし図１４は従来から実施されているレーザ加工装置のプリント基板に対する加工処理の処理手順を示すフローチャートである。この制御手順は図１に示す制御装置１１１のＣＰＵによって実行される。
【００１１】
図１２はメインルーチンで、処理が開始されると、ステップＳ１０１で加工データ生成処理を実行し、ステップＳ１０２で生成された加工データに基づいて加工指令及び加工処理を実行する。図１３はステップＳ１０１の加工データ生成処理の処理内容を示すフローチャートである。加工データ生成処理では、まず、ステップＳ１１１で図面データ読み出し処理を実行する。図面データは、例えばガーバーデータとしてレーザ加工装置の制御部のメモリに加工前に予め格納されているものである。
【００１２】
なお、図面データはプリント基板回路図の描画に関するデータであり、加工データは制御装置１１１がスキャナ１０７等を制御するためのデータ（プログラム）である。加工データに従って加工すると、加工結果は図面データにより描かれる画と同じになる。図面データの描画に関するデータは線データとパッドデータとグランドプレーンなどの面データを構成要素としている。
【００１３】
線データは始点座標と終点座標と線の太さのデータにより構成されている。パッドデータは中心座標と直径のデータにより構成されている。面データはラインの集まりで構成されている。それらラインは重ねると閉じて面になり、その面の輪郭が描かれることになる。そこで、図面データの面データを輪郭情報と称している。前記ラインは直線あるいは曲線である。
【００１４】
直線は始点座標及び終点座標で、曲線は始点座標、終点座標及び半径などによって構成されている。加工データはライン加工指令とパッド加工指令とジャンプ指令により構成され、ライン加工指令は始点座標、終点座標、レーザビーム径とレーザオン情報で構成されている。パッド加工指令は中心座標、レーザビーム径とレーザオン情報で構成されている。ジャンプ指令は始点座標と終点座標とレーザオフ情報で構成されている。
【００１５】
このような前提で、ステップＳ１１１で図面データが読み出されると、読み出した図面データが線データであるか（ステップＳ１１２）、パッドデータであるかが判定される（ステップＳ１１４）。線データであれば（ステップＳ１１２：Ｙ）、第１のレーザ発振器１００に出力する線加工データを生成し（ステップＳ１１３）、線データでなければ（ステップＳ１１２：Ｎ）、パッドデータであるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。この判定でパッドデータであれば（ステップＳ１１４：Ｙ）、第２のレーザ発振器１０１に出力するパッド加工データを生成する（ステップＳ１１５）。
【００１６】
ステップＳ１１４の判定でパッドデータでなければ（ステップＳ１１４：Ｎ）グランドプレーンなどの面データの場合で、第２のレーザ発振器１０１から出力される第２のレーザビームで加工するための塗り潰し線加工データに図面データを変換する（ステップＳ１１６）。このステップＳ１１２からステップＳ１１６までの処理を加工対象のワークに関する図面データが終了するまで繰り返し（ステップＳ１１７）、全ての図面データに対してステップＳ１１３，Ｓ１１５，Ｓ１１６の処理が終了すると（ステップＳ１１７：Ｙ）、加工データを例えば制御部の不揮発性メモリに保存する。
【００１７】
さらに言うと、ステップＳ１１６の変換処理は、図面データの面データをライン加工指令やジャンプ指令の加工データに変換する処理である。すなわち、レーザ２塗り潰し線加工データ変換処理は面データの場合の処理である。面を加工するにはラインを重ねる必要があるからである。
【００１８】
図１４はステップＳ１０２の加工指令及び加工処理の処理内容を示すフローチャートである。このステップＳ１０２の加工指令及び加工処理では、ステップＳ１１８で不揮発メモリに保存された加工データを読み出し（ステップＳ１２１）、読み出した加工データに基づいて加工できるようにＣＰＵは第１のレーザ発振器１００に対する加工指令を出力する（ステップＳ１２２）。これにより第１のレーザビームによってプリント基板（ワーク）に対するレーザ加工が行われる。これにより第１のレーザビームにより線加工が行われる。
【００１９】
次いで、第２のレーザ発振器１０１に対しても同様に加工指令処理（ステップＳ１２４）を行い、この加工指令に基づいて第２のレーザ発振器１０１は第２のレーザビームによってプリント基板（ワーク）に対してレーザ加工を実行する（ステップＳ１２５）。このときの加工はパッドあるいは塗り潰しである。以降、レーザ加工指令と、レーザ加工が繰り返される。
【００２０】
なお、ステップＳ１１１における図面データ読み出し処理の図面データは例えばガーバーデータである。ステップＳ１１８の加工データは図面データから生成され、加工データに基づいて加工指令と加工が行われる。ガーバーデータはプリント基板の製作を自動化するための情報である穴の位置、大きさ、線の太さ等々を全て数値で表わしたデータであり、プリント基板のＣＡＤ出力データとして規格化されている。
【００２１】
ステップＳ１２３の第１のレーザ発振器１００によってレーザ加工を行う場合とステップＳ１２５の第２のレーザ発振器１０１によってレーザ加工を行う場合には、制御装置１１１のＣＰＵから第１の制御信号１１２から第７の制御信号１１８が所定の信号を出力する。
【００２２】
なお、図１２ないし図１４に示したフローチャートでは、輪郭はレーザビームの外形が残り、図１１（ａ）あるいは（ｃ）のような輪郭は加工されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１００６７０４２Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
前述のように特許文献１に記載された技術あるいは従来から実施されている技術では、グランドプレーンを均一の深さに加工することができない。
【００２５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、グランドプレーンを、加工漏れを生じることなく、所定の深さで均一に加工することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
前記課題を解決するため、前記課題を解決するため、第１の手段は、レーザ発振器から出射されたレーザをワークに照射するレーザ照射手段と、前記レーザ照射手段を制御して前記ワーク表面をレーザ走査し、前記ワークの加工制御を行う制御手段と、前記ワークの描画に関する図面データから前記制御手段が使用する前記ワークを加工するための加工データを生成する加工データ生成手段と、を備えたレーザ加工装置であって、前記加工データ生成手段は、前記面の輪郭情報に基づいて輪郭から加工に用いるレーザビームの大きさの半分内側の距離にある輪郭に沿った加工データを生成し、前記加工データは１つの面に対して生成される２つの加工データであり、前記面の輪郭情報を元に輪郭に沿った第１の加工データと、前記面の輪郭情報に基づいてその面の内側であって面の輪郭から０を含む予め設定された距離離れた位置から内側を全面塗り潰す第２の加工データとからなることを特徴とするレーザ加工方法である。
【００２７】
更に好適な手段として、第２の手段は、前記レーザ加工方法であって、前記第１の加工データによる第１のレーザビームはＣＷレーザであり、前記第２の加工データによる第２のレーザビームはパルスレーザであることを特徴とするレーザ加工方法である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、グランドプレーンの加工を、生成された加工データに基づいて加工することにより、加工漏れを生じることなく、所定の深さで、均一に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来から実施されているレーザ加工装置の構成を示す図である。
【図２】ＣＷレーザとパルスレーザのレーザ発振器の出力の例を示す特性図である。
【図３Ａ】パルスレーザとＣＷレーザの加工状態を比較して示す図で、パルスレーザによって線を加工するときの状態を示す。
【図３Ｂ】パルスレーザとＣＷレーザの加工状態を比較して示す図で、ＣＷレーザによって線を加工するときの状態を示す。
【図４】本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の加工処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図４における輪郭線加工データ生成処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態における加工例１を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態における加工例２を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態における加工例３を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態における加工例４を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施形態における加工例５を示す説明図である。
【図１１】従来実施されているエネルギー分布がトップハットのパルスレーザによる加工例を示す図である。
【図１２】従来から実施されているプリント基板に対する加工処理の処理手順を示すフローチャートで、メインルーチンを示す。
【図１３】従来から実施されているプリント基板に対する加工処理の処理手順を示すフローチャートで、加工データ生成処理の処理内容を示す。
【図１４】従来から実施されているプリント基板に対する加工処理の処理手順を示すフローチャートで、加工指令及び加工処理の処理内容を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
レーザには前述のように時間に対して連続的に出力されるＣＷレーザと出力と停止を繰り返すパルスレーザがある。図２はＣＷレーザとパルスレーザのレーザ発振器の出力の例を示す特性図である。図１における光路切り替えのための第７の制御信号１１８は第１のレーザ発振器の出力と第２のレーザ発振器の出力のいずれかを選択し、ビームシェイパ１０４に出力する。図１のビームシェイパ１０４は入力されるガウス分布の空間エネルギーをトップハットに切り替えることができる。レーザビームの形状はアパーチャ１０５で切り替えることができる。アパーチャ１０５には円形あるいは十字形の穴が開いており、この穴の種類を選択することによりレーザビームの形状を変更する。
【００３１】
プリント基板などのワーク１０９に照射するレーザビームの大きさはコリメータ１１５により変えることができる。レーザ発振器１００，１０１からの出力が一定の場合、ワーク１０９に照射するレーザビームの大きさを小さくすると、単位面積当たりのエネルギー密度は高くなる。
【００３２】
レーザビームで加工する際、プリント基板などのワーク１０９へのレーザビームの照射位置を変え、あるいは線を加工する場合にはスキャナ１０７を使用する。スキャナ１０７の移動速度を変えると、照射するビーム位置の移動時間、あるいは線を加工する速度を変えることができる。
【００３３】
図３Ａ及び図３ＢはパルスレーザとＣＷレーザの加工状態を比較して示す図で、図３Ａはパルスレーザによって線を加工するときの状態を、図３ＢはＣＷレーザによって線を加工するときの状態をそれぞれ示す。共に、同じ円形で同じ半径のレーザビーム形状で、単位時間あたりの出力が同じ場合を比較したものである。図３Ａ（ａ）において黒点が加工の開始位置で矢印の先が加工の終了位置である。図３Ａ（ｂ）はガウス分布のレーザビームによる加工の進行方向の図３Ａ（ａ）においてＸ１線で切断した断面図である。図３Ａ（ｃ）はトップハット分布のレーザビームによる加工の進行方向のＸ１線で切断した断面図である。図３Ａ（ｄ）はガウス分布のレーザビームによる加工において進行方向に対して垂直方向に切断した断面図である。図３Ａ（ｅ）はトップハット分布によるレーザビームの加工において進行方向に対して垂直方向に切断した断面図である。図３Ａ（ｆ）はガウス分布のレーザビームによる加工の進行方向の図３Ａ（ａ）においてＸ２線で切断した断面図である。Ｘ１は加工する線の幅の中心である。Ｘ２は線の幅の中心からずれた位置である。図３Ａ（ｆ）の深さが凸凹である。
【００３４】
図３Ｂ（ａ）はＣＷレーザによって線を加工する状態を示し、図３Ｂ（ｂ）は図３Ｂ（ａ）におけるガウス分布のレーザビームによる加工の進行方向の図３Ｂ（ａ）においてＸ３線で切断した断面図である。図３Ｂ（ｃ）はトップハット分布のレーザビームによる加工の進行方向のＸ３線で切断した断面図である。図３Ｂ（ｃ）は図３Ｂ（ｂ）より少し深さが浅くなっている。図３Ｂ（ｄ）はガウス分布のレーザビームによる加工において進行方向に対して垂直方向に切断した断面図である。図３Ｂ（ｅ）はトップハット分布によるレーザビームによる加工におい進行方向に対して垂直方向に切断した断面図である。ＣＷレーザは加工開始と終了以外は深さが一定である。
【００３５】
なお、本実施形態では、例えばレーザ１はＣＷレーザを、レーザ２はパルスレーザをそれぞれ示す。ＣＷレーザは比較的細い線を加工する場合に用い、パルスレーザは広い面を加工する場合に用いる。また、後述の加工例から分かるようにレーザビームの直径はＣＷレーザ＜パルスレーザとなっている。
【００３６】
本実施形態に係るレーザ加工装置１において、レーザビームでプリント基板などのワークを加工するときの条件は、
１）ワークに照射するレーザビームの大きさは加工する面より小さい。  
２）レーザビームでプリント基板などのワーク１０９にグランドプレーンなどの面を加工する場合、線又は点の漏れがないように重ねて加工する。  
３）面を加工する場合、面の輪郭から食み出ると、面に隣接する線やパッドと接触する場合があるので、面の輪郭から食み出さない。  
である。
【００３７】
一方、レーザビームによってワークを加工する場合には、以下の特徴がある。
【００３８】
１）ＣＷレーザ発振器からの出力が一定でプリント基板などのワークに照射するレーザビームの径が一定でスキャナを使って線を加工する場合、線を加工する速度が速い程、加工の深さは浅くなる。  
２）ＣＷレーザ発振器からの出力が一定でスキャナを使って一定速度で線を加工する場合、プリント基板に照射するレーザビーム径を太くする程、加工の深さは浅くなる。  
３）パルスレーザ発振器からの出力が一定でプリント基板に照射するレーザビームの径も一定で加工する場合、スキャナを動かす速度が速い程、加工される間隔が広くなる。  
４）パルスレーザ発振器からの出力が一定でスキャナを使って一定速度で動かす場合、プリント基板に照射するレーザビーム径を太くする程、加工の深さは浅くなる。  
この特性と前記条件を勘案して加工処理が実行される。
【００３９】
図４及び図５は本発明の実施形態に係るレーザ加工装置の加工処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、前述の図１３に示したフローチャートの処理と同一の処理には、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。図４において、加工データ生成処理では、ステップＳ１１２及びステップＳ１１３で線データか、パッドデータかを判定し、線データでもパッドデータでもなくグランドプレーンなどの面の場合、（ステップＳ１１２：Ｎ、Ｓ１１３：Ｎ）、ステップＳ１１６ａで第２のレーザ発振器１０１に対して出力する塗り潰し線加工データ変換処理（図では、「レーザ２塗り潰し線加工データ変換」と記載）を実行し、さらに、ステップＳ１１６ｂの輪郭線各データ生成処理（図では、「レーザ１輪郭線加工データ生成」と記載）で第１のレーザ発振器１００に対して出力する輪郭線加工データを生成する。そして、ステップＳ１１７の処理へと移行する。なお、輪郭線は期待する加工の端を示す。
【００４０】
図５は、第１のレーザ発振器１００の輪郭線加工データ生成処理の詳細を示すフローチャートである。この処理手順では、グランドプレーン内外判定処理（ステップＳ２０１）、輪郭内側線データ生成処理（ステップＳ２０２）を実行し、生成された輪郭内側線データがデータの始点座標と一致しているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。グランドプレーンの輪郭は閉じているので、輪郭内側線データの始点と終点は同じ座標になる。
【００４１】
図６ないし図１０は、本発明の実施形態における加工例を示す説明図である。
【００４２】
[加工例１]
図６は加工例１を示す図である。同図において、符号５００は図面データのグランドプレーン、符号５０１は塗り潰しのレーザビーム、符号５０２は輪郭を加工するレーザビーム、符号５０１ｔは塗り潰しのレーザビームの軌跡、符号５０２ｔは輪郭を加工するレーザビームの軌跡、符号５０２ｄはグランドプレーン５００の輪郭５００ｒと輪郭のレーザビーム５０２の軌跡５０２ｔとの間隔幅、符号５０１ｐは塗り潰しのレーザビームの軌跡５０１ｔ間の間隔幅である。
【００４３】
塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔのデータはステップＳ１１６ａの第２のレーザ発振器１０１に対するレーザ２塗り潰し線加工データ変換処理において生成される。塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔは図６に示すように複数に分割されている。加工の始点は黒丸、加工の終点は矢印で示されており、全て矢印で示す一方向に加工される。
【００４４】
輪郭のレーザビーム５０２の軌跡５０２ｔは輪郭に沿っていて、図面データのグランドプレーン５００との間隔幅５０２ｄは常に一定である。輪郭のレーザビーム５０２の軌跡５０２ｔはステップＳ１１６ｂの第１のレーザ発振器１００に対する輪郭線加工データ生成処理で生成される。塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔ間の間隔幅５０１ｐは、所定の深さになるように所定の幅で、どこも均一である。塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔ間の間隔幅５０１ｐは、レーザ発振器の出力が一定の場合、小さいほど深く加工される。本加工例１の場合、塗り潰しのレーザビーム５０１はパルスレーザで、輪郭のレーザビーム５０２はＣＷレーザである。
【００４５】
輪郭のレーザビーム５０２の形状は円形であるので、間隔幅５０２ｄは輪郭のレーザビーム５０２の半径と等しい。また、グランドプレーン５００の角部５００ｃの形状は輪郭のレーザビーム５０２の円の１／４形状に等しく、輪郭のレーザビーム５０２の軌跡は始点と終点が同じ座標の一筆書きである。これにより、グランドプレーン５００の角部５００ｃに加工残りが発生することはない。さらに、塗り潰しのレーザビーム５０１の半径内に塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔ間の間隔幅５０１ｐが複数入るような間隔幅５０１ｐに設定されている。これにより、本加工例１では、塗り潰しのレーザビーム５０１の加工と輪郭のレーザビーム５０２の加工によって、グランドプレーン５００の加工漏れが生じることはない。
【００４６】
[加工例２]
図７は加工例２を示す図である。図７（ａ）において、符号５１０は図面データのグランドプレーン、符号５１１は塗り潰しのレーザビーム、符号５１２は輪郭のレーザビーム、符号５１１ｔは塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡、符号５１２ｔは輪郭のレーザビーム５１２の軌跡、符号５１１ｄはグランドプレーン５１０の輪郭５１０ｒと塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔとの間の間隔幅、符号５１２ｄはグランドプレーン５１０の輪郭５１０ｒと輪郭のレーザビーム５１２の軌跡５１２ｔとの間隔幅である。符号５１１ｐは塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔ間の間隔幅である。
【００４７】
塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔの間隔幅５１１ｐは、所定の深さになるように所定の幅で、どこも均一である。塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔ間の間隔幅５１１ｐは、小さいほど深く加工される。本加工例２では、図６（加工例１）の塗り潰しのレーザビーム５０１の軌跡５０１ｔとは異なる軌跡５１１ｔによって加工を行う。加工例１における軌跡５０１ｔは加工例２における軌跡５１１ｔより塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡の分割数が多いので、レーザビームを照射しない回数も多くなり、しかも、そのレーザビームを照射しない距離も長い。レーザビームを照射しない部分では、その都度スキャナを止めて、次の加工座標まで移動させたりするので、加工時のスキャナの移動速度など加工の条件が同一の場合、レーザビームを照射しない部分の距離が短い程、またその数が少ないほど加工時間は短くなる。
【００４８】
よって、加工例２と加工例１のグランドプレーンの面積が同じ場合、図７に示す加工例２の方が図６に示す加工例１より加工時間が短い。加工例２の場合も加工例１と同様に塗り潰しのレーザビーム５１１と間隔幅５１１ｐとの関係、及び輪郭のレーザビーム５１２の半径が設定されている。これにより、塗り潰しのレーザビーム５０１の加工と輪郭のレーザビーム５１２の加工によって、角部５１１ｃも含め、グランドプレーン５１０の加工漏れが生じることはない。また、塗り潰しのレーザビーム５１１はパルスレーザで、輪郭のレーザビーム５１２はＣＷレーザである。
【００４９】
塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔは図の縦方向にも横方向にも動いて加工するので、塗り潰しのレーザビーム５１１で加工するときに周期と動かす速度によるレーザビームのパルスの間隔は塗り潰しのレーザビーム５１１の軌跡５１１ｔ間の間隔幅５１１ｐと同じかそれに近い値にすると、グランドプレーン５１０の縦方向にも横方向にも均一に加工することができる。
【００５０】
図７（ｂ）はグランドプレーン５１０の図１１（ａ）におけるＩ３−Ｉ３線断面図である。グランドプレーン５１０の輪郭５１０ｒに近い部分は図１１（ｄ）と比べ、不均一な加工の深さが三段の階段形状へ解消されていることが分かる。
【００５１】
[加工例３]
図８は加工例３を示す図である。加工例３は、大きさが異なる複数のレーザビームで輪郭に沿って加工する場合の例である。図８（ａ）において、符号５２０は図面データのグランドプレーン、符号５２１は塗り潰しのレーザビーム、符号５２２は輪郭のレーザビーム（１）、符号５２３は輪郭のレーザビーム（２）、符号５２１ｔは塗り潰しのレーザビーム５２１の軌跡、符号５２２ｔは輪郭のレーザビーム（１）５２２の軌跡、符号５２３ｔは輪郭のレーザビーム（２）５２３の軌跡、符号５２１ｄはグランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒと塗り潰しのレーザビーム５２１の軌跡５２１ｔとの間の間隔幅、符号５２２ｄはグランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒと輪郭のレーザビーム（１）５２２の軌跡５２２ｔとの間の間隔幅、５２３ｄはグランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒと輪郭のレーザビーム（２）５２３の軌跡５２３ｔとの間隔幅、符号５２１ｐは塗り潰しのレーザビーム５２１の軌跡５２１ｔ間の間隔幅である。
【００５２】
加工例３の場合、輪郭のレーザビーム（２）５２３の形状は円形で、グランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒと輪郭のレーザビーム（２）５２３の軌跡５２３ｔとの間隔幅５２３ｄは、輪郭のレーザビーム（２）の半径と等しくても良いし、等しくしなくても良いが、常に一定である。輪郭のレーザビーム（１）５２２の形状は円形で、グランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒと輪郭のレーザビーム（１）５２２の軌跡５２２ｔとの間の間隔幅５２２ｄは、輪郭のレーザビーム（１）５２２の半径と等しくても良いし、等しくしなくても良いが、常に一定である。前記間隔幅５２３ｄ又は５２２ｄの双方又はいずれか一方はレーザビームの径の半分であれば良い。また、グランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒに近い部分の深さが均一になるように前記間隔幅５２２ｄと５２３ｄは調整すれば良い。加工例３の場合も、前記のように寸法関係を設定しているので、塗り潰しのレーザビーム５２１の加工と輪郭のレーザビーム（１）５２２と輪郭のレーザビーム（２）５２３で加工する場合に、グランドプレーン５２０に加工漏れが生じることはない。また、塗り潰しのレーザビーム５２１はパルスレーザで、輪郭のレーザビーム（１）５２２と輪郭のレーザビーム（２）５２３はＣＷレーザである。グランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒに沿った軌跡の数は１つでも良いし、複数でも良い。
【００５３】
図８（ｂ）はグランドプレーン５２０の図８（ａ）におけるＩ４−Ｉ４線断面図である。グランドプレーン５２０は四隅（角部５２０ｃ）に円弧を含み、輪郭のレーザビーム（１）５２２及びレーザビーム（２）５２３の径はその円弧の径より小さくなるようにビーム径が制御（設定）されている。この加工例３では、図７（ｂ）と比べ、輪郭５２０ｒに近い部分の加工の深さは更に均一に解消されていることが分かる。同図では、まだ少し凸凹しているが、輪郭のレーザビーム（１）５２２及びレーザビーム（２）５２３の大きさ、あるいはレーザビームのエネルギー（強度）を調整すると凸凹は更に解消される。なお、グランドプレーン５２０の輪郭５２０ｒに沿った軌跡５２２ｔ、５２３ｔの数は複数の方が深さをきめ細かく調整ができるので加工の深さをより均一にすることができる。
【００５４】
[加工例４]
図９は加工例４を示す図である。図９（ａ）において、符号５６０は図面データのグランドプレーン、符号５６１は塗り潰しのレーザビーム、符号５６２は輪郭のレーザビーム、符号５６１ｔは塗り潰しのレーザビーム５６１の軌跡、符号５６２ｔは輪郭のレーザビーム５６２の軌跡、符号５６１ｄはグランドプレーン５６０の輪郭５６０ｒと塗り潰しのレーザビーム５６１の軌跡５６１ｔで最も外側の軌跡との問の間隔幅、符号５６２ｄはグランドプレーン５６０の輪郭５６０ｒと輪郭のレーザビーム５６１の軌跡５６１ｔとの間の間隔幅、符号５６２ｐの幅は塗り潰しのレーザビーム５６１の軌跡５６１ｔ間の間隔幅である。前記間隔幅５６２ｐの幅の寸法は塗り潰しのレーザビーム５６１の径より所定値小さく、５６２ｄと５６１ｄはグランドプレーン５６０の輪郭５６０ｒから常に一定の大きさである。加工例４の場合も塗り潰しのレーザビーム５６１の加工と輪郭のレーザビーム５６２と輪郭のレーザビーム５６２の加工によって、グランドプレーン５６０の加工漏れはない。また、５６１の塗り潰しのレーザビームはパルスレーザで、５６２の輪郭のレーザビームはＣＷレーザである。
【００５５】
図９（ｂ）はグランドプレーン５６０のＩ５−Ｉ５線断面図である。同図から分かるように、グランドプレーン５６０の加工の深さは、まだ少々凸凹しているが、塗り潰し用のレーザビームと輪郭用のレーザビームの大きさやエネルギー、グランドプレーン５６０の輪郭５６０ｒと塗り潰しのレーザビームの軌跡５６１ｔとの間の間隔幅５６１ｄを調整すると凸凹は更に解消される。
【００５６】
[加工例５]
図１０は加工例５を示す図である。図１０において、符号５８０は図面データのグランドプレーン、符号５８１は塗り潰しのレーザビーム、符号５８２は輪郭のレーザビーム、符号５８１ｔ１及び符号５８１ｔ２は塗り潰しのレーザビーム５８１の軌跡、符号５８２ｔ１及び符号５８２ｔ２は輪郭のレーザビーム５８２の軌跡、符号５８１ｄはグランドプレーン５８０の輪郭５８０ｒと塗り潰しのレーザビーム５８１の軌跡との間の間隔幅、符号５８２ｄはグランドプレーン５８０の輪郭５８０ｒと輪郭のレーザビーム５８２の軌跡５８２ｔとの問の間隔幅、符号５８１ｐは塗り潰しのレーザビーム５８１の軌跡５８１ｔの間の間隔幅である。グランドプレーン５８０には図１０に示すように大きな切り欠き５８３があり、この切り欠き５８３によってグランドプレーン５８０は５８０Ａ，５８０Ｂの２つに分割され、これにともなって輪郭のレーザビーム５８２の軌跡５８２ｔも５８２ｔ１と５８２ｔ２に分割されている。また、塗り潰しのレーザビーム５８１の軌跡も５８１ｔ１と５８１ｔ２に分割されている。
【００５７】
このような形状のグランドプレーン５８０において、輪郭のレーザビーム５８２が１つ又は複数で（図では単数）、塗り潰しのレーザビーム５８１の第２のレーザ発振器１０１の出力、輪郭のレーザビーム５８２の第１のレーザ発振器１００の出力、塗り潰しのレーザビーム５８１の大きさ、輪郭のレーザビーム５８２の大きさ、塗り潰しのレーザビーム５８１の軌跡５８１ｔで最も外側の軌跡５８１ｍとグランドプレーン５８０の輪郭５８０ｒとの間の間隔幅５８１ｄ、輪郭のレーザビーム５８２ｔのそれぞれの軌跡５８２ｔ１，５８２ｔ２とグランドプレーン５８０の輪郭５８０ｒとの間の間隔幅５８２ｄ、塗り潰しのレーザビームの軌跡間の間隔幅５８１ｐ、レーザビームを動かす速さ（走査速度）、塗り潰しのレーザビームがパルスレーザの場合、パルスレーザパルス周期、レーザビームのエネルギー密度などを調整することにより、所定の深さで、均一に加工することができる。
【００５８】
なお、上記加工例１から５において、塗りつぶし用のレーザはCWでも良い。この方法で塗りつぶした場合、時間はかかるが、より凹凸の少ない面の加工が可能である。
【００５９】
なお、特許請求の範囲におけるワークは本実施形態では符号１０９に、レーザ加工装置は符号１に、レーザ照射手段はスキャナ１０７に、制御手段は制御装置１１１に、加工データ生成手段は制御装置１１１に、輪郭情報はライン（線データ）の集まりで構成され、繋げると閉じて面になるその面の輪郭を示す面データに、面の輪郭は輪郭５００ｒ，５１０ｒ，５２０ｒ，５６０ｒ，５８０ｒに、第１の加工データはステップＳ１１６ｂで生成されるレーザ１輪郭線加工データに、第１の加工データに従ったレーザビームの大きさは輪郭のレーザビーム５０２，５１２，５６２，輪郭のレーザビーム（１）５２２，レーザビーム（２）５２３の大きさに、１つの面に対して生成される２つ以上の加工データは輪郭のレーザビーム（１）５２２，レーザビーム（２）５２３の加工データに、予め設定された距離は間隔幅５０２ｄ，５１２ｄ，５２１ｄ，５２２ｄ，５２３ｄ，５６１ｄ，５６２ｄ，５８２ｄに、全面塗り潰す第２の加工データはステップＳ１１６ａで生成されるレーザ２塗り潰し線加工データに、第１のレーザビームは輪郭を加工するレーザビーム５０２，５１２，５２２，５２３，５６２に、第２のレーザビームは塗り潰しのレーザビーム５０１，５１１，５２１，５６１，５８１に、加工深さは部位４１０ｍのワーク表面からの深さに、それぞれ対応する。
【００６０】
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態及び加工例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１  レーザ加工装置
１０７  スキャナ
１０９  ワーク
１１１  制御装置
５００ｒ，５１０ｒ，５２０ｒ，５６０ｒ，５８０ｒ  輪郭
５０１，５１１，５２１，５６１，５８１  塗り潰しのレーザビーム
５０２，５１２，５２２，５２３，５６２  輪郭のレーザビーム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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