(57)【要約】【課題】オン指令信号の出力タイミングに対する出射手段の応答遅れが、レーザ出力レベルの設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制する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、出射手段９０のレーザ出力レベルの設定値を変更するレベル変更手段５１と、加工情報に基づきオン指令信号Ｓ２，Ｓ３及び位置信号Ｓ４を出力する制御手段２３と、レーザ出力レベルの設定値に応じたずらし時間αを設定する設定手段２３を備え、偏向手段４２によりレーザ光Ｌの照射点Ｍが加工対象物Ｗ上の加工区間を移動し始める移動タイミングＴ１よりもずらし時間αだけ前のタイミングでオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を出力する構成とされている。【選択図】図５
2009006387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オン指令信号を受けて加工対象物を加工可能なレベルのレーザ光を出射する出射手段と、
前記加工対象物上の各位置に対応する位置信号を受けて、前記出射手段からのレーザ光を偏向して前記各位置にレーザ光の照射点を移動させる偏向手段と、
前記出射手段のレーザ出力レベルの設定値を変更するレベル変更手段と、
加工情報に基づき前記オン指令信号及び前記位置信号を出力する制御手段と、を備えるレーザ加工装置であって、
前記レーザ出力レベルの設定値に応じたずらし時間を設定する設定手段を備え、
前記制御手段は、前記偏向手段により前記レーザ光の照射点が前記加工対象物上の加工区間を移動し始める移動タイミングよりも前記ずらし時間だけ前のタイミングで前記オン指令信号を出力する構成とされているレーザ加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ加工装置であって、
前記制御手段は、前記加工区間上の位置に対応する位置信号の出力タイミングを基準として、前記ずらし時間に応じた時間だけ前記オン指令信号の出力タイミングをずらす構成とされている。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザ加工装置であって、
前記制御手段は、前記オン指令信号の出力タイミングを基準として、前記ずらし時間に応じた時間だけ待って前記加工区間上の位置に対応する位置信号を出力する構成とされている。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置であって、
前記レベル変更手段で変更され得るレーザ出力レベルの各設定値と、前記オン指令信号の出力タイミングに対する前記出射手段の各応答遅れ時間との対応関係情報が記憶される記憶手段を備え、
前記設定手段は、前記対応関係情報に基づきレーザ出力レベルの設定値に対応する応答遅れ時間を前記ずらし時間として設定する構成である。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザ加工装置であって、
前記移動タイミングは、前記位置信号の出力タイミングに対する前記偏向手段の応答遅れ時間に基づき設定されている。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザ加工装置であって、
前記レーザ光の照射点の移動速度を変更する速度変更手段を備え、
前記制御手段は、前記移動速度に基づき前記ずらし時間を設定する構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザ光を照射して加工対象物に加工を施すレーザ加工装置が知られている。このレーザ加工装置には、たとえばレーザ媒質、励起用レーザ光源、Ｑスイッチ等から構成されたレーザ出射装置を備えるものがある。このレーザ出射装置は、レーザ媒質を励起用レーザ光源からのレーザ光によって励起することでレーザ光を発生させ、当該レーザ光を誘導放出によって増幅しておく。そして、レーザ加工装置の制御回路からのオン指令信号を受けたときにＱスイッチを開放して加工対象物に加工可能なレーザ光を出射する。
【特許文献１】特開平１０−１９０１１７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、レーザ加工装置は、たとえば加工対象物の材質（金属、樹脂など）に応じてレーザ出射装置のレーザ出力レベルの設定値を変更できるようにすることが好ましい。しかし、レーザ出射装置は、上記制御回路からオン指令信号が出力されたタイミングに対して、上記加工可能なレーザ光を出射するまでに応答遅れがあり、しかも、この応答遅れ時間は、レーザ出射装置のレーザ出力レベルの設定値によってばらつく。このため、従来のレーザ加工装置では、レーザ出力レベルの設定値によっては加工開始部分が加工されなかったり、あるいは深堀りされたりして加工品質がばらつくという問題があった。なお、このような問題は、ファイバレーザから構成されたレーザ出射装置を備えるレーザ加工装置において同様に生じる。
【０００４】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、オン指令信号の出力タイミングに対する出射手段の応答遅れが、レーザ出力レベルの設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制することができるレーザ加工装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係るレーザ加工装置は、オン指令信号を受けて加工対象物を加工可能なレベルのレーザ光を出射する出射手段と、前記加工対象物上の各位置に対応する位置信号を受けて、前記出射手段からのレーザ光を偏向して前記各位置にレーザ光の照射点を移動させる偏向手段と、前記出射手段のレーザ出力レベルの設定値を変更するレベル変更手段と、加工情報に基づき前記オン指令信号及び前記位置信号を出力する制御手段と、を備えるレーザ加工装置であって、前記レーザ出力レベルの設定値に応じたずらし時間を設定する設定手段を備え、前記制御手段は、前記偏向手段により前記レーザ光の照射点が前記加工対象物上の加工区間を移動し始める移動タイミングよりも前記ずらし時間だけ前のタイミングで前記オン指令信号を出力する構成とされている。
本発明によれば、レベル変更手段で変更され得るレーザ出力レベルの各設定値に応じたずらし時間を設定可能とし、偏向手段によりレーザ光の照射点が加工対象物上の加工区間を移動し始める移動タイミングよりも上記ずらし時間だけ前のタイミングでオン指令信号を出力する。従って、オン指令信号の出力タイミングに対する出射手段の応答遅れが、レーザ出力レベルの設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制することができる。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明のレーザ加工装置であって、前記制御手段は、前記加工区間上位置に対応する位置信号の出力タイミングを基準として、前記ずらし時間に応じた時間だけ前記オン指令信号の出力タイミングをずらす構成とされている。
本発明によれば、オン指令信号の出力タイミングを、加工区間上の位置（例えば開始位置、その開始位置の次の位置を含む）に対応する位置信号の出力タイミングに対して、ずらし時間に応じた時間だけ前後にずらすことで、出射手段の応答遅れによる影響を抑制するようにした。
【０００７】
第３の発明は、第１の発明のレーザ加工装置であって、前記制御手段は、前記オン指令信号の出力タイミングを基準として、前記ずらし時間に応じた時間だけ待って前記加工区間上の位置に対応する位置信号を出力する構成とされている。
本発明によれば、オン指令信号を出力した後、ずらし時間に応じた時間だけ待った後に上記加工区間上の位置（例えば開始位置、その開始位置の次の位置を含む）に対応する位置信号を出力することで、出射手段の応答遅れによる影響を抑制するようにした。
【０００８】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明のレーザ加工装置であって、前記レベル変更手段で変更され得るレーザ出力レベルの各設定値と、前記オン指令信号の出力タイミングに対する前記出射手段の各応答遅れ時間との対応関係情報が記憶される記憶手段を備え、前記設定手段は、前記対応関係情報に基づきレーザ出力レベルの設定値に対応する応答遅れ時間を前記ずらし時間として設定する構成である。
本発明によれば、レーザ出力レベルの各設定値と各応答遅れ時間との対応関係に基づきずらし時間を設定する構成である。加工品質のばらつきにもっとも影響を及ぼす応答遅れ時間を加味してずらし時間が設定されるから、上記加工品質のばらつきを精度良く抑制できる。
【０００９】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明のレーザ加工装置であって、前記移動タイミングは、前記位置信号の出力タイミングに対する前記偏向手段の応答遅れ時間に基づき設定されている。
偏向手段には、位置信号の出力タイミングに対する応答遅れがあり得る。そこで、本発明のように、この応答遅れ時間を加味することが好ましい。
【００１０】
第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明のレーザ加工装置であって、前記レーザ光の照射点の移動速度を変更する速度変更手段を備え、前記制御手段は、前記移動速度に基づき前記ずらし時間を設定する構成である。
本発明のように、レーザ光の照射点の移動速度を変更できる構成においては、その移動速度を加味してずらし時間を設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、オン指令信号の出力タイミングに対する出射手段の応答遅れが、レーザ出力レベルの設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１〜図６を参照して説明する。
（レーザ加工装置の構成）
本実施形態のレーザ加工装置１０を図１に従って説明する。このレーザ加工装置１０は、いわゆるガルバノスキャニング式のレーザ加工装置であり、例えば１対のガルバノミラー４２Ａ，４２Ｂを備えた光走査機構４２（ガルバノスキャナ  偏向手段の一例）を有する。このレーザ加工装置１０は、図示するように、本体ユニット２０と、ヘッドユニット３０と、伝送ケーブル５０とを有する。図中の一点鎖線によって囲まれた部分がレーザ発生装置９０であり、「出射手段」の一例である。
【００１３】
本体ユニット２０は、図示するように、第１励起用半導体レーザ２４Ｃと第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂとを有する。第１励起用半導体レーザ２４Ｃは、ドライバ２５Ｃを介して制御回路２３（ＣＰＵを含む。制御手段の一例）によって駆動され、パルスレーザ光を光強度（レーザ出力レベル）が一定となるようにして発生する。制御回路２３は、コンソール５１（レベル変更手段、速度変更手段の一例）が接続されている。ユーザは、このコンソール５１にて加工対象物Ｗに描く文字，図形等のデータ（加工情報の一例）を入力することができる。更に、ユーザはコンソール５１にて上記レーザ発生装置９０の光強度の設定値を変更したり、加工速度Ｖ（加工対象物Ｗ上におけるレーザ光Ｌの照射点Ｍの移動速度）を変更したりすることができる。たとえば加工対象物Ｗの材質（金属、樹脂など）に応じて上記光強度や加工速度Ｖを変更すべき場合がある。
【００１４】
本体ユニット２０は、図示するように、レーザ予備増幅器７１を有する。このレーザ予備増幅器７１は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するパルスレーザ光を、光強度が文字，図形等を加工対象物Ｗに描くことができる強度（加工対象物を加工可能なレベル）よりも低い強度Ｈ１まで増幅する。このレーザ予備増幅器７１は、希土類ドープ光ファイバ７２と、当該光ファィバ７２の一端に接続された光導入部７３と、光アイソレータ７４とによって構成される。
【００１５】
光導入部７３は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するレーザ光を希土類ドープ光ファイバ７２に誘導する。光アイソレータ７４は、希土類ドープ光ファイバ７２の出射端面７２Ａに設けられ、レーザ光が、伝送ケーブル５０にのみ誘導されて第１励起用半導体レーザ２４Ｃに逆流することを防止する。希土類ドープ光ファイバ７２は、希土類元素である例えばイットリビウム（Ｙｂ）を含むガラスファイバである。
【００１６】
第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、発振波長が、後述する希土類ドープ光ファイバ３２の希土類元素を励起するために適した値に設定されている。なお、本体ユニット２０は、各種の信号をヘッドユニット３０と交換するため、信号入力回路２６を有する。
【００１７】
伝送ケーブル５０は、図示するように、伝送用光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３によって構成される。伝送用光ファイバＦ１は、希土類ドープ光ファイバ７２によって増幅されたパルスレーザ光を、ヘッドユニット３０に伝送する。伝送用光ファイバＦ２は、第２励起用半導体レーザ２４Ａが発生するパルスレーザ光をヘッドユニット３０に伝送する。また、伝送用光ファイバＦ３は、第２励起用半導体レーザ２４Ｂが発生するパルスレーザ光をヘッドユニット３０に伝送する。
【００１８】
ヘッドユニット３０は、図示するように、レーザ増幅器３１と、コリメータレンズ４１と、前記光走査機構４２と、集光レンズ４３と、入出力回路４４とを有する。このレーザ増幅器３１は、第１励起用半導体レーザ２４Ｃが発生するパルスレーザ光を、光強度が文字，図形等を加工対象物Ｗに描くことができる強度Ｈ２に増幅する。入出力回路４４は、本体ユニット２０から送信される信号を受信して光走査機構４２に出力するためのものである。
【００１９】
レーザ増幅器３１は、図示するように、希土類ドープ光ファイバ３２（レーザ媒質）を備えている。希土類ドープ光ファイバ３２は、希土類元素である例えばイットリビウム（Ｙｂ）を含むガラスファイバである。この希土類ドープ光ファイバ３２は、屈曲可能であり、図示しないボビンに巻着される。これによって、所要長の光路を確保することができる。この希土類ドープ光ファイバ３２は、図示するように、両端部に光結合部３３Ａ，３３Ｂがそれぞれ設けられている。
【００２０】
光結合部３３Ａは、図示するように、伝送用光ファイバＦ１に入射した第１励起用半導体レーザ２４Ｃからのパルスレーザ光と、伝送用光ファイバＦ２に入射した第２励起用半導体レーザ２４Ａからのパルスレーザ光とを、希土類ドープ光ファイバ３２の一端（前端）に入射させるものである。
【００２１】
一方、光結合部３３Ｂは、図示するように、伝送用光ファイバＦ３に入射した第２励起用半導体レーザ２４Ｂからのパルスレーザ光を、希土類ドープ光ファイバ３２の後端に入射させるものである。なお、図示しないが、光結合部３３Ａ，３３Ｂは、直方体のケース内に収容され、シリコン樹脂を充填することにより固定されている。
【００２２】
この希土類ドープ光ファイバ３２は、レーザ光を出射端面３２Ａから出射する。出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズ４１によって平行光とされて光走査機構４２に誘導される。Ｘ軸ガルバノミラー４２Ａ及びＹ軸ガルバノミラー４２Ｂは、コリメータレンズ４１を通過したレーザ光Ｌを縦横に走査する。
【００２３】
さらに、ヘッドユニット３０は、レーザ光Ｌを加工対象物Ｗに集光させて照射する集光レンズ（ｆθレンズ）４３を備えている。なお、図示しないが、レーザ加工装置１０は、冷却装置や各装置に動作電力を供給する電源回路等も有している。
【００２４】
（レーザ発生装置の応答遅れ）
例えば加工対象物Ｗに描く文字，図形等のデータがコンソール５１にて入力されると、制御回路２３は動作制御信号Ｓ１をドライバ２５Ｃに送信する。第１励起用半導体レーザ２４Ｃは、ドライバ２５Ｃによって起動されてパルスレーザ光を出射する。出射されたパルスレーザ光は、光導入部７３、伝送用光ファイバＦ１及び光結合部３３Ａを介して希土類ドープ光ファイバ３２に入射される。この希土類ドープ光ファイバ３２は、入射されたパルスレーザ光によって励起されて予備的励起状態となり、パルスレーザ光を発生する。このときにレーザ発生装置９０から出射されたパルスレーザ光Ｌは、光強度が文字，図形等を加工対象物Ｗに描くことができる光強度Ｈ２よりも低いものＨ１である。
【００２５】
一方、制御回路２３は上記文字，図形等のデータに基づき当該文字、図形等を線要素に分解し、各線要素ごとに始点、中点及び終点を含む所定間隔ごとの複数の点についてそれぞれ座標データを生成しメモリ４６（記憶手段の一例）内のバッファ領域に格納しておく。この座標データは、加工対象物Ｗ上における各位置に対応付けられたＸＹ座標系の位置を示すものである。そして、例えばコンソール５１にて加工指令が入力されると、制御回路２３は上記バッファから各座標データを順次読み出してそれに応じた位置信号Ｓ４を光走査機構４２に与える。これによりＸ軸ガルバノミラー４２Ａ及びＹ軸ガルバノミラー４２Ｂが随時変位することで、レーザ光Ｌの照射点Ｍが加工対象物Ｗ上に移動する。
【００２６】
また、制御回路２３はバッファから座標データを読み出す際に、その座標データにオン指令信号が付加されているかどうかを確認し、オン指令信号が付加されている場合には、その座標データに応じた位置信号Ｓ４を入出力回路４４を経由して光走査機構４２に出力するとともに、オン指令信号Ｓ２、Ｓ３を各ドライバ２５Ａ，２５Ｂに送信する。そうすると、第２励起用半導体レーザ２４Ａ，２４Ｂは、それぞれドライバ２５Ａ，２５Ｂによって起動され、パルスレーザ光を出射する。出射されたパルスレーザ光は、伝送用光ファイバＦ２，Ｆ３及び光結合部３３Ａ，３３Ｂを介して希土類ドープ光ファイバ３２に入射される。この希土類ドープ光ファイバ３２は、入射されたパルスレーザ光によって励起されて高励起状態となり、パルスレーザ光を出射端面３２Ａから出射する。その後、出射端面３２Ａから出射されるパルスレーザ光は光強度がＨ１になるまで増幅される。
【００２７】
ところが、レーザ発生装置９０は、上記制御回路２３からオン指令信号Ｓ２、Ｓ３が出力されたタイミングに対して、レーザ光Ｌの光強度がＨ２に立ち上がるまでに応答遅れが生じる。しかも、この応答遅れ時間αは、上記コンソール５１で設定される光強度Ｈ１の各設定値によってばらつく。このため、光強度Ｈ１の設定値を加味せずにオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミングを決定してしまうと、光強度Ｈ２の設定値によっては加工開始部分が加工されなかったり、あるいは深堀りされたりして加工品質がばらつくという問題が生じる。
【００２８】
図３は、加工すべき文字、図形等が「ＡＢ」であった場合の加工区間（実線）と非加工区間（点線）とを示した図である。なお、同図には始点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５（加工区間の開始位置の一例）及び終点Ｐ２，Ｐ４のみが示されているが、制御回路２３は加工区間及び非加工区間ともに始点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５と終点Ｐ２，Ｐ４との間の中点（図５のＱ１，Ｑ２，Ｑ３．．．）についても座標データを生成する。この場合、レーザ光Ｌの照射点Ｍが各始点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５に達したときにレーザ発生装置９０の光強度がＨ２に達すれば加工区間の開始位置から加工を行うことができる。しかし、上記レーザ発生装置９０の応答遅れによって始点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５付近での加工品質が低下し得る。なお、本実施形態とは異なり、原点から始点Ｐ１までの非加工区間では光強度はＨ１になっているが、終点Ｐ２から始点Ｐ３、終点Ｐ４から始点Ｐ５の各非加工区間では光強度はＨ２のままでレーザ発生装置９０からの出射を止める構成がある。この場合には、始点Ｐ１付近のみで加工品質が低下し得る。要するに、レーザ出力レベルを、加工対象物を加工不能なレベルから加工可能なレベルに切り替える場合に限り、「移動タイミングよりもずらし時間だけ前のタイミングでオン指令信号を出力する」ように構成すればよい。
【００２９】
（制御回路による制御）
図２は光強度Ｈ２の各設定値と応答遅れ時間αとの関係を実験に基づきプロットし作成したグラフである。同図によれば、光強度Ｈの設定値が小さいほど応答遅れ時間αが長く、光強度Ｈの設定値が大きいほど応答遅れ時間αが短くなることが分かる。本実施形態ではこの光強度Ｈ２の各設定値及び応答遅れ時間αの対応関係情報がメモリ４６に記憶されている。なお、この「対応関係情報」の一例としては、光強度Ｈ２の各設定値及び応答遅れ時間αの対応関係のデータテーブルが挙げられる。また、図２に示すように上記対応関係にはある程度の線形性があるから、その線形性に対応する算出式であってもよい。
【００３０】
さて、制御回路２３は、上記の問題を解決するために、光走査機構４２によりレーザ光Ｌの照射点Ｍが加工対象物Ｗ上の加工区間を移動し始める移動タイミングＴ１よりも上記応答遅れ時間α（ずらし時間の一例）だけ前のタイミングでオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を出力するように座標データの生成処理を行う。なお、光走査機構４２には、静止状態にあるＸ軸ガルバノミラー４２Ａ及びＹ軸ガルバノミラー４２Ｂが、上記位置信号Ｓ４の出力タイミングから変位し始めるまでに応答遅れがある。以下の制御ではこの光走査機構４２の応答遅れ時間βも加味されている。
【００３１】
図４は座標データの生成処理を示すフローチャートである。制御回路２３は、まずＳ１でコンソール５１にて現在設定されている光強度Ｈ２の設定値をメモリ４６から読み出し、また、Ｓ２で現在設定されている加工速度Ｖをメモリ４６から読み出す。Ｓ３でメモリ４６に格納された上記対応関係情報に基づき、上記光強度Ｈ２の設定値に対応する応答遅れ時間αを読み出してずらし時間として設定する。このとき制御回路２３は「設定手段」として機能する。
【００３２】
次にＳ４で、その読み出された応答遅れ時間αと応答遅れ時間βとの大小比較をする。ここで、例えばレーザ光Ｌの照射点Ｍが図５に示す始点Ｐ１（Ｐ３，Ｐ５）に静止している状態で、制御回路２３が当該始点Ｐ１の次の点の座標データに対応する位置信号Ｓ４を出力する出力タイミングＴ２から上記応答遅れ時間β経過後にレーザ光Ｌの照射点Ｍは始点Ｐ１から加工区間上を移動し始める。この照射点Ｍが移動し始めるタイミングが上記移動タイミングＴ１である。なお、各点の座標データに対応する位置信号Ｓ４の出力タイミング間隔をΔＴとする。
ある座標データに対応する。
【００３３】
（１）応答遅れ時間βが応答遅れ時間αよりも長い場合
図５は位置信号Ｓ４及びオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミング、光走査機構４２の応答タイミング（上記移動タイミングＴ１）、レーザ発生装置９０の立上りタイミングの関係を示したタイムチャートである。同図中のＱ１，Ｑ２，Ｑ３．．．は始点と終点との間の中点に対応する位置信号Ｓ４の出力タイミングを示す。
【００３４】
光走査機構４２の応答遅れ時間βがレーザ発生装置９０の応答遅れ時間αよりも長い場合には（Ｓ４：Ｙ）、Ｓ５でオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力開始タイミングＴ４を算出する。具体的には、まず、加工区間上の始点Ｐ１の次の中点Ｑ１（開始位置の次の位置の一例）の出力タイミングＴ２に応答遅れ時間βを加算して上記移動タイミングＴ１を求め、その移動タイミングＴ１から応答遅れ時間αを減算することで出力開始タイミングＴ４を求めることができる。この結果、中点Ｑ１の出力タイミングＴ２から第１時間γ（＝応答遅れ時間β−応答遅れ時間α  ずらし時間に応じた時間の一例）だけ遅れたタイミングでオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を出力すればよいことが分かる。
【００３５】
次に、Ｓ６で各点の座標データを順次生成していく。そして、ここで生成した座標データの出力タイミングが、中点Ｑ１の出力タイミングＴ２から第１時間γ経過する前（上記出力開始タイミングＴ４より前）に到来する場合には（Ｓ７：Ｎ）、その座標データにはオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加しない（Ｓ８）。一方、Ｓ６で生成した座標データの出力タイミングが、中点Ｑ１の出力タイミングＴ２から第１時間γ経過以降に到来する場合には（Ｓ７：Ｙ）、その座標データにはオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加する。図５の場合、中点Ｑ２以降の点にオン指令信号Ｓ２，Ｓ３が付加されることになる（Ｓ９）。制御回路２３は、以上の処理（Ｓ６〜Ｓ９）を、加工情報に対応する全ての点の座標データを生成するまで繰り返し実行する（Ｓ１０）。なお、ΔＴは加工速度Ｖに応じて異なるため、これに応じてオンオフ指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加し始める座標データも変わってくる。
【００３６】
（２）応答遅れ時間βが応答遅れ時間α以下の場合
図６は位置信号Ｓ４及びオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミング、光走査機構４２の応答タイミング（上記移動タイミングＴ１）、レーザ発生装置９０の立上りタイミングの関係を示したタイムチャートである。同図中のＱ１，Ｑ２，Ｑ３．．．は始点と終点との間の中点に対応する位置信号Ｓ４の出力タイミングであり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３．．．は非加工区間の点に対応する位置信号Ｓ４の出力タイミングを示す。
【００３７】
光走査機構４２の応答遅れ時間βがレーザ発生装置９０の応答遅れ時間α以下の場合には（Ｓ４：Ｎ）、Ｓ１１でオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力開始タイミングＴ４'を算出する。具体的には、まず、加工区間上の始点Ｐ１の次の中点Ｑ１の出力タイミングＴ２に応答遅れ時間βを加算して上記移動タイミングＴ１を求め、その移動タイミングＴ１から応答遅れ時間αを減算することで出力開始タイミングＴ４'を求めることができる。この結果、中点Ｑ１の出力タイミングＴ２から第２時間γ'（＝応答遅れ時間β−応答遅れ時間α  ずらし時間に応じた時間の一例）だけ速いタイミングでオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を出力すればよいことが分かる。
【００３８】
具体的には、Ｓ１２で加工速度Ｖに第２時間γ'を乗算して距離Ｌ１を算出し、Ｓ１３で上記Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３．．．が並ぶ非加工区間の全長ＬＪを算出する。これは非加工区間の両端点の座標データから算出することができる。そして、Ｓ１４で非加工区間の開始点Ｒから、オン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加すべき点Ｒまでの距離ＬＮ（＝ＬＪ−Ｌ１）を算出する。勿論、中点Ｑ１の出力タイミングＴ２から第２時間γ'だけ逆算してオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加すべき座標データを特定してもよい。なお、距離ＬＮは加工速度Ｖの設定値に応じて変る。
【００３９】
次に、Ｓ１５で各点の座標データを順次生成していき、ここで生成した座標データが非加工区間上の点Ｒに対応するものであれば（Ｓ１６：Ｙ）、Ｓ１７でこの座標データが非加工区間の開始点Ｒから上記距離ＬＮの位置以降に対応するデータかどうかを判断し、距離ＬＮの位置以降に対応するデータであれば（Ｓ１７：Ｙ）、その座標データにはオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加する（Ｓ１８）。一方、Ｓ１５で生成した座標データが距離ＬＮの位置よりも前の位置に対応するデータであれば（Ｓ１７：Ｎ）、その座標データにはオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加しない。なお、Ｓ１６で座標データが加工区間上の点に対応するものであれば（Ｓ１６：Ｎ）、Ｓ１８へ進む。制御回路２３は、以上の処理（Ｓ１５〜Ｓ１９）を、加工情報に対応する全ての点の座標データを生成するまで繰り返し実行する（Ｓ２０）。なお、ΔＴは加工速度Ｖに応じて異なるため、これに応じてオンオフ指令信号Ｓ２，Ｓ３を付加し始める座標データも変わってくる。
【００４０】
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、光走査機構４２によりレーザ光Ｌの照射点Ｍが加工対象物Ｗ上の加工区間を移動し始める移動タイミングＴ１よりも応答遅れ時間αだけ前のタイミングでオン指令信号Ｓ２，Ｓ３を出力するように座標データの生成処理を行う。しかも、上記応答遅れ時間αは、現在設定されている光強度Ｈ２の設定値に対応して変更されるものである。従って、光強度Ｈ２の設定値にかかわらず、図５，６に示すようにレーザ発生装置９０の立上りタイミングを、レーザ光Ｌの照射点Ｍが加工区間の開始位置から移動し始めるタイミングに合わせることができる。これによりオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミングに対するレーザ発生装置９０の応答遅れが、光強度Ｈ２の設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態は、加工区間の始点Ｐ１の次の点Ｑ１に対応する位置信号Ｓ４の出力タイミングＴ２を固定とし、これに対して、オン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミングＴ４，Ｔ４'を第１時間γ或いは第２時間γ'だけ前後にずらすことで、レーザ発生装置９０の応答遅れによる影響を抑制するようにした。従って、座標データの出力タイミングを変更する必要がない。
【００４２】
＜実施形態２＞
図７から図１０は実施形態２を示す。前記実施形態１との相違は、出射手段の構成及び制御手段の制御内容にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００４３】
レーザ加工装置１０１は、図７に示すように、レーザ発振器１１０（出射手段の一例）を備えるものである。このレーザ発振器１１０は、図８に図示するように、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）結晶中にＮｄ（ネオジム）イオンを含ませたレーザ媒質１１１の両端に、全反射ミラー１１２と部分透過ミラー１１３とを設けるとともに、レーザ媒質１１１の周りに制御回路１２０により駆動制御される一対の励起用光源１１４，１１４（例えばクリプトンランプ）を備えてなる。そして、例えば部分透過ミラー１１３とレーザ媒質１１１との間に、制御回路１２０からのオン指令信号Ｓ５に基づいて開き動作を行うＱスイッチ１１５が配置されている。このＱスイッチ１１５は、例えば電気光学効果（具体的には、ポッケルス効果又はカー効果）を利用するものである。より詳しくは、レーザ媒質１１１から部分透過ミラー１１３側へ向うレーザ光Ｌの光路途中に、電界による屈折率変化が大きい光学結晶を配し、その光学結晶に対して前記光路と直交する方向の両端間に所定の電圧を印加するオン動作により、その光学結晶内を通過するレーザ光を屈折させるように作用するものである。
【００４４】
レーザ加工装置１０１の図示しない起動用スイッチをオン操作すると、制御回路１２０は、このコンソール５１で設定された光強度Ｈ２の設定値に応じた発振出力（波高値），発振パルス幅，発振周期を設定し、これに基づいてレーザ発振器１１０の光強度Ｈ２を変更する。Ｑスイッチ１１５は、制御回路１２０からのオン指令信号Ｓ５を受けないときは、上述したように光学結晶内に電界が印加され、レーザ光Ｌは光学結晶内で屈折されて部分透過ミラー１１３から逸れた方向に向かう。従って、レーザ媒質１１１内での誘導放出が起こらず、レーザ媒質１１１はより高い励起状態に保持されることになる。そして、Ｑスイッチ１１５は、制御回路１２０からのオン指令信号Ｓ５を受けると、過渡的に大電力光パルス（パルスレーザ光Ｌ）が部分透過ミラー１１３を透過してレーザ発振器１１０の外部に出力される。
【００４５】
このレーザ発振器１１０もやはり上記レーザ発生装置９０と同様に光強度Ｈ２の設定値に応じて応答遅れ時間αがばらつく（ばらつきの傾向は図２とほぼ同様である）。図９は座標データの生成処理を示すフローチャートである。なお、図４と同じ処理は同一符号を付して説明を省略することがある。また、制御回路１２０は、この生成処理以外は上記制御回路２３と同様の機能を果たす。
【００４６】
制御回路１２０は、Ｓ３１でオン指令信号Ｓ５の出力開始タイミングＴ６を求める。本実施形態ではこの出力開始タイミングＴ６は加工区間の始点Ｐ１に対応する座標データの出力タイミングに設定する。従って、Ｓ３２で生成した座標データが加工区間上の点（Ｐ、Ｑ）のデータであれば（Ｓ３３：Ｙ）、その座標データにオン指令信号Ｓ５を付加し（Ｓ３４）、非加工区間上の点Ｒのデータであれば（Ｓ３３：Ｎ）その座標データにオン指令信号Ｓ５を付加しない（Ｓ３５）。
【００４７】
そして、加工情報中の全座標データを生成したら（Ｓ３６：Ｙ）、加工開始トリガを待つ（Ｓ３７：Ｎ）。加工開始トリガの入力が例えばコンソール５１にてあれば（Ｓ３７：Ｙ）、Ｓ３８で各点の座標データの出力を開始する。そして、この出力した座標データにオン指令信号が付加されていなければ（Ｓ３９：Ｎ）、上記時間間隔ΔＴで次の位置の座標データを順次出力する。これに対して、出力した座標データにオン指令信号が付加されていれば（Ｓ３９：Ｙ）、その時点（始点Ｐ１の出力タイミングＴ６）から上記応答遅れ時間αだけ経過する前まで同じ点の座標データ（本実施形態では始点Ｐ１の座標データ）を上記時間間隔ΔＴで繰り返し出力する（Ｓ４０：Ｎ、且つ、Ｓ４１）。なお、応答遅れ時間αだけ経過する前まで座標データの出力を停止する構成であってもよい。
【００４８】
そして、応答遅れ時間αだけ経過したときに（Ｓ４０：Ｙ）、次の点Ｑ１の座標データを出力する。制御回路１２０は、以上の処理（Ｓ４０〜Ｓ４３）を、加工情報に対応する全ての点の座標データを出力するまで繰り返し実行する（Ｓ４３）。
【００４９】
以上により、光強度Ｈ２の設定値にかかわらず、図５，６に示すようにレーザ発生装置９０の立上りタイミングを、レーザ光Ｌの照射点Ｍが加工区間の開始位置から移動し始めるタイミングに合わせることができる。これによりオン指令信号Ｓ２，Ｓ３の出力タイミングに対するレーザ発生装置９０の応答遅れが、光強度Ｈ２の設定値に応じてばらつくことによる影響を抑制することができる。
【００５０】
しかも、本実施形態では、オン指令信号Ｓ５の出力開始タイミングＴ６を固定とし、これに対して、加工区間の始点Ｐ１の次の点Ｑ１に対応する位置信号Ｓ４の出力タイミングＴ７を応答遅れ時間αだけ遅延させることでレーザ発振器１１０の応答遅れによる影響を抑制するようにした。従って、オン指令信号Ｓ５の出力タイミングを変更する必要がない。
【００５１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態１の図４においてＳ４の判断をせずにＳ３からＳ５に常に移行する構成、或いは、Ｓ３からＳ１１に常に移行する構成であってもよい。
【００５２】
（２）上記実施形態１のレーザ発生装置９０を備えるレーザ加工装置に図９に示す制御を実行する構成であってもよい。また、上記実施形態２のレーザ発振器１１０を備えるレーザ加工装置に図４に示す制御を実行する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態１に係るレーザ加工装置の概略構成図
【図２】光強度の各設定値と応答遅れ時間との関係を示すグラフ
【図３】加工すべき文字、図形等が「ＡＢ」であった場合の加工区間と非加工区間とを示した図
【図４】座標データの生成処理を示すフローチャート
【図５】位置信号及びオン指令信号の出力タイミング、光走査機構の応答タイミング、レーザ発生装置の立上りタイミングの関係を示したタイムチャート（βがαよりも長い）
【図６】位置信号及びオン指令信号の出力タイミング、光走査機構の応答タイミング、レーザ発生装置の立上りタイミングの関係を示したタイムチャート（βがα以下）
【図７】本発明の実施形態２に係るレーザ加工装置の概略構成図
【図８】レーザ発振器の概略ブロック図
【図９】座標データの生成処理を示すフローチャート
【図１０】位置信号及びオン指令信号の出力タイミング、レーザ発生装置の立上りタイミングの関係を示したタイムチャート
【符号の説明】
【００５４】
１０，１０１…レーザ加工装置
２３，１２０…制御回路（制御手段、設定手段）
４２…光走査機構（偏向手段）
４６…メモリ（記憶手段）
５１…コンソール（レベル変更手段、速度変更手段）
９０…レーザ発生装置（出射手段）
１１０…レーザ発振器（出射手段）
Ｌ…レーザ光
Ｍ…照射点
Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５…始点（加工区間の開始位置）
Ｑ１…中点（開始位置の次の位置）
Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５…オン指令信号
Ｗ…加工対象物
α…応答遅れ時間（ずらし時間の一例）
【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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【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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