(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ媒質を励起することによってレーザ光を出力するレーザ発振器を具備すると共に、前記レーザ発振器から出力されたレーザ光を集光して被加工物に照射する集光レンズを備えた加工ヘッドを、駆動機構により前記レーザ発振器に対して移動自在に設け、前記レーザ発振器から前記加工ヘッドに至るレーザ光の光路中に、入射されたレーザ光を前記加工ヘッド方向へ反射自在かつ反射面の曲率を可変自在の２枚の曲率可変ミラーを設けてなるレーザ加工機において、
前記駆動機構に前記加工ヘッドの移動位置の情報を伝達するＮＣ装置を備えると共に、前記加工ヘッドの移動位置の情報に基づいて前記曲率可変ミラーの曲率を制御して前記集光レンズにより集光されるビームの集光位置を調整する制御装置を設けたことを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記加工ヘッドの移動位置の情報に基づいて、前記集光レンズに入射するレーザビームのビーム径とレンズ入射位置におけるビーム発散角を一定に保つように前記曲率可変ミラーの曲率を制御するものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームコリメーション装置（コリメータ）およびそれを用いるレーザ加工機に関し、さらにはレーザビームの光路中に配置された反射鏡の曲率を制御することによりレーザビームのビーム径および焦点位置を制御可能なコリメーション装置およびそれを用いるレーザ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば平板状の被加工物を切断する加工装置の一つにレーザ加工機がある。このレーザ加工機には、一般に、レーザ発振器から加工ヘッド内のレーザビーム集光用のレンズまでの光路長が一定である光軸固定方式と、レーザ発振器から加工ヘッド内のレーザビーム集光用のレンズまでの光路長が加工中に変化する光走査方式とがある。
【０００３】
光走査方式のレーザ加工機では、レーザ発振器から集光用のレンズまでの光路長が一定でないため、その集光用レンズに入射するレーザビームのビーム径が変化し、それによって集光位置でのビーム径が一定にならず、被加工物の切断面に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００４】
そこで、加工中の集光用レンズへの入射レーザビームのビーム径を一定に保つため、レーザ発振器から発振されたレーザビームを、光軸に対して発散および収束することなく進むコリメート光に変換してから、集光用レンズに入射させるようにした光走査方式のレーザ加工機が開発されている。特開平１−１６６８９４号公報には、レーザビームをコリメート光に変換するコリメーション装置を備えたレーザ加工機について開示されている。
【０００５】
図１４に、特開平１−１６６８９４号公報に開示されたレーザ加工機の構成を示す。
【０００６】
この従来のレーザ加工機は、レーザの励起媒質２を全反射鏡３と部分反射鏡４とで挟むことにより光共振器を構成しレーザビームを出射するレーザ発振器１、そのレーザ発振器１から出射されたレーザビーム５ａ（図中、一点鎖線で示す）をコリメート光５ｂ（図中、一点鎖線で示す）に変換するレーザビームコリメーション装置６Ｂ、そのコリメーション装置６Ｂにより変換されてなるコリメート光５ｂを反射してその光路の向きを９０度変換させる平面反射鏡７、およびその平面反射鏡７により反射されたコリメート光５ｂが入射される加工ヘッド８、レーザビームコリメーション装置６Ｂのコリメーションミラー１１の曲率を制御するコリメーション制御装置１５、加工ヘッド８内の集光レンズ９に入射するコリメート光５ｂのビーム径を検出するビーム径検出機構１３、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：数値制御）装置１４およびＮＣ装置１４により駆動制御される駆動機構（図示省略）を備えている。
【０００７】
コリメーション装置６Ｂ内には、曲率Ｒを変化可能としたコリメーションミラー１１、および収差を抑えるために小さな角度でコリメーションミラー１１にレーザビーム５ａを入射させるための平面鏡１２が設けられている。
【０００８】
コリメーションミラー１１の曲率は、コリメーション制御装置１５により生成され出力される制御信号Ｓ１６に基づいて、制御される。
【０００９】
全反射鏡３および部分反射鏡４からなる光共振器の内部でレーザ共振が起こると、その一部は部分反射鏡４からレーザ発振器１の外部にレーザビーム５ａとなって発振される。このレーザ発振器１の外部に発振されたレーザビーム５ａは、コリメーション装置６Ｂを通過し、平面反射鏡７で反射されて９０度方向を変え、加工ヘッド８の集光レンズ９に入射し、集光レンズ９により集光されて被加工物１０に照射される。被加工物１０上に集光され照射されたレーザビームは、ＮＣ装置１４により制御される駆動機構（図示せず）によって被加工物１０上を任意に移動され、被加工物１０を所望の形状に加工する。
【００１０】
また、加工中は、ビーム径検出機構１３により集光レンズ９に入射するコリメート光５ｂのビーム径が検出される。そして、ＮＣ装置１４において、その検出されたビーム径が所望の径になっているか判断され、検出されたビーム径が所望の径になっていない場合には、コリメーション制御装置１５からコリメーション装置６Ｂに制御信号Ｓ１６が送られる。それによって、集光レンズ９に入射するコリメート光５ｂのビーム径が所望の径になるように、コリメーションミラー１１の曲率Ｒが変えられる。
【００１１】
図１５には、従来のレーザビームコリメーション装置６Ｂが示されている。このコリメーション装置６Ｂは、円盤状のコリメーションミラー１１、そのコリメーションミラー１１の裏面中央部を裏側から加圧するピエゾ素子からなるアクチュエータ１７、そのアクチュエータ１７およびコリメーションミラー１１を収納し、かつコリメーションミラー１１の周縁を固定する固定手段を兼ねたミラーホルダー１８Ａにより構成されている。
【００１２】
コリメーション制御装置１５（図１４参照）からアクチュエータ１７に信号線１６を介して駆動制御信号Ｓ１６が送られてくると、アクチュエータ１７はその駆動制御信号Ｓ１６に応じた力でもってコリメーションミラー１１の背面を押す。それによって、ミラーホルダー１８Ａにその周縁が固定されたコリメーションミラー１１は変形し、その曲率が変化する。
【００１３】
ここで、図１５に示すように、円盤状のコリメーションミラー１１をその周縁を固定し、中央部を荷重Ｐで押した時の任意の半径ｒにおけるたわみ量Ｗは、ミラー有効半径をａ、板の曲げ合成をＤで表すと、つぎの（１）式で表される。
【００１４】
【数１】
0003844848.tif 000002
【００１５】
この（１）式から明らかなように、半径ｒにおけるたわみ量Ｗは、半径ｒの二次関数になっていない。
【００１６】
なお、特開平１−１６６８９４号公報には、コリメーションミラー１１の背面に加えられる気体（または液体）の圧力を変化させることにより、コリメーションミラー１１の曲率を変化させるようにしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のレーザビームコリメーション装置では、コリメーションミラー１１の曲率を変化させることはできるが、コリメーションミラー１１の周縁がミラーホルダー１８Ａに固定されているため、曲率を変化させるのに大きな力が必要であったり、コリメーションミラー１１の反射面が理想的な放物面にならず（上記式（１）参照）、レーザビームの集光性等が低下し、被加工物１０を常に一定状態で加工することができないという問題点がある。
【００１８】
また、アクチュエータ１７にピエゾ素子を用いた場合、ピエゾ素子では押す方向の力しか得られないため、単純にコリメーションミラー１１の背面を押すことしかできず、コリメーションミラー１１の反射面を凸面鏡に変化させることしかできない、すなわち凹面鏡に変化させることができないという問題点がある。
【００１９】
さらに、コリメート光（レーザビーム）の入射に起因するコリメーションミラー１１の熱歪みによるビーム径の変化を、加工ヘッド８内の集光レンズ９に入射するコリメート光５ｂのビーム径をビーム径検出機構１３により検出することにより制御する上記従来のレーザ加工機では、コリメーションミラー１１の熱歪みによるビーム径の変化の速さにビーム径検出機構１３が追随できず、集光レンズ９に入射するコリメート光５ｂのビーム径を常時高精度で一定に制御することができないという問題がある。加えて、加工ヘッド８に高価なビーム径検出機構１３を取り付けるスペースを設けなければならず、ビーム径検出機構１３の取付けは困難である。
【００２０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、コリメーションミラーを容易に精度良く理想的な放物面を有するように変化させることができるようにされたレーザビームコリメーション装置、および被加工物を常に一定のエネルギー密度で高精度に加工することができるようにされたレーザ加工機を得ることを目的としている。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明に係るレーザ加工機にあっては、レーザ媒質を励起することによってレーザ光を出力するレーザ発振器を具備すると共に、前記レーザ発振器から出力されたレーザ光を集光して被加工物に照射する集光レンズを備えた加工ヘッドを、駆動機構により前記レーザ発振器に対して移動自在に設け、前記レーザ発振器から前記加工ヘッドに至るレーザ光の光路中に、入射されたレーザ光を前記加工ヘッド方向へ反射自在かつ反射面の曲率を可変自在の２枚の曲率可変ミラーを設けてなるレーザ加工機において、前記駆動機構に前記加工ヘッドの移動位置の情報を伝達するＮＣ装置を備えると共に、前記加工ヘッドの移動位置の情報に基づいて前記曲率可変ミラーの曲率を制御して前記集光レンズにより集光されるビームの集光位置を調整する制御装置を設けたことを特徴とする。
この発明によれば、加工ヘッドに高価なビーム径検出機構の取付けが不要となり、取付けスペースを設ける必要もない。
つぎの発明に係るレーザ加工機にあっては、前記制御装置は、前記加工ヘッドの移動位置の情報に基づいて、前記集光レンズに入射するレーザビームのビーム径とレンズ入射位置におけるビーム発散角を一定に保つように前記曲率可変ミラーの曲率を制御するものであることを特徴とする。
この発明によれば、加工ヘッドが移動しても集光位置を一定に保つことができるとともに、その集光位置におけるビーム径も一定に保つことができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、本発明に係るレーザビームコリメーション装置の実施の形態１を説明する。
【００４６】
図３には、本発明に係るレーザビームコリメーション装置の一適用例であるレーザ加工機の概略が示されている。このレーザ加工機は、レーザビームを出射するレーザ発振器１、そのレーザ発振器１から出射されたレーザビーム５ａ（図中、一点鎖線で示す）をコリメート光５ｂ（図中、一点鎖線で示す）に変換するレーザビームコリメーション装置６、そのコリメーション装置６により変換されてなるコリメート光５ｂを反射してその光路の向きを９０度変換させる平面反射鏡７、およびその平面反射鏡７により反射されたコリメート光５ｂが入射される加工ヘッド８を備えている。
【００４７】
コリメーション装置６内には、変化可能な曲率Ｒを有するコリメーションミラー１１、および収差を抑えるために小さな角度でコリメーションミラー１１にレーザビーム５ａを入射させるための平面鏡１２が設けられている。
【００４８】
そして、レーザ加工機は、コリメーションミラー１１の曲率を制御するコリメーション制御装置１５を備えている。このコリメーション制御装置１５により生成され出力される制御信号Ｓ１６に基づいて、コリメーションミラー１１の曲率が変化される。
【００４９】
加工ヘッド８に入射したコリメート光５ｂは、そのヘッド内の集光レンズ９により集光され収束するレーザビームとなって被加工物１０に照射される。加工ヘッド８は、ＮＣ装置１４により制御される駆動機構（図示省略）によって被加工物１０上を任意の位置に移動される。
【００５０】
図１に、レーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態１を示す。このレーザビームコリメーション装置は、円盤状のコリメーションミラー１１、そのコリメーションミラー１１の裏面中央部を裏側から加圧するアクチュエータ１７等の加圧手段、その加圧手段およびコリメーションミラー１１を収納するケースであるとともに、コリメーションミラー１１の周縁もしくは周縁付近を表側（本明細書では、コリメーションミラー１１の反射面側を表側とする）から支持するミラーホルダー１８、並びにコリメーション制御装置１５（図３参照）からアクチュエータ１７等の加圧手段に伝達される、アクチュエータ１７等の駆動制御信号（Ｓ１６）用の信号線１６より構成されてなるコリメーションミラー部を有している。
【００５１】
そして、信号線１６を介してコリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）に基づいて、アクチュエータ１７等が駆動されることにより、コリメーションミラー１１の中央部が裏側から押される。それによって、ミラーホルダー１８により周縁もしくは周縁付近が表側から支持されたコリメーションミラー１１は、その中央部が表側に膨出するように湾曲して、曲率が変化することになる。
【００５２】
ミラーホルダー１８の、コリメーションミラー１１を表側から支持する支持部１９は、円盤状のコリメーションミラー１１およびアクチュエータ１７等の他の構成要素と同心円をなすように形成されており、コリメーションミラー１１を単純支持するようになっている。
【００５３】
つまり、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）がコリメーションミラー１１の中心位置を通るとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状である場合には、その環状形状の中心位置を通る。あるいは、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）がコリメーションミラー１１の中心位置を通るとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状でない場合には、ミラーホルダー１８の支持部１９とコリメーションミラー１１との全接触部分に外接する円の中心位置を通るように、ミラーホルダー１８の支持部１９は形成され、かつ配置されている。
【００５４】
そして、コリメーションミラー１１は、その中心部がミラーホルダー１８の裏側からアクチュエータ１７等により支持されているとともに、その周縁もしくは周縁付近が表側からミラーホルダー１８の支持部１９により支持されていることにより、ホルダー１８に固定されることなく、ホルダー１８内に保持されている。
【００５５】
ミラーホルダー１８の支持部１９は、コリメーションミラー１１に、例えば環状に線接触するようになっていてもよいし、複数箇所で円弧状に線接触するようになっていてもよいし、少なくとも３点で点接触するようになっていてもよい。
【００５６】
アクチュエータ１７等は、特に限定しないが、例えばピエゾ素子でできている。ピエゾ素子は、制御信号１６に基づいて、アクチュエータ１７等の動作量を微小に変化させるのに適しており、コリメーションミラー１１の裏面を精度良く加圧することができるからである。
【００５７】
図１に示す構成のコリメーションミラー部の作用は以下の通りである。すなわち、アクチュエータ１７等は、コリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）を受け取ると、駆動を開始し、その受け取った制御信号に対応した力でもって、図２矢印で示すように、コリメーションミラー１１の中央部を裏側から押す。それによって、コリメーションミラー１１は、図２に示すように、その中央部が表側に膨出するように湾曲し、制御信号に対応した曲率を有する凸面鏡に変化する。
【００５８】
このように、コリメーションミラー１１をミラーホルダー１８に固定せずに単純支持するような構成としたことにより、従来のようにコリメーションミラーの周辺部が固定された構成のもの（図１５参照）と比較して、少ない力でもってコリメーションミラー１１の中心部分における同一のたわみ量を得ることができる。
【００５９】
具体的には、図１に示す構成のコリメーションミラー１１を従来の構成のもの（図１５参照）と中心部分を同じだけたわませるのに要する力Ｆは、従来要する力Ｆ０に対して、つぎの（２）式で表される。ただし、νはポアソン比（０＜ν＜０．５）である。
【００６０】
【数２】
0003844848.tif 000003
【００６１】
ここで、上記（２）式の導出過程について説明する。最大たわみ量を生じる中心部分のたわみ量が同じ場合に必要な力を比較する。中心部分のたわみ量を比較すると、（２）式は平板の曲げに対する既知の事実（清家政一郎著：「工学基礎材料力学」、共立出版  Ｐ１３６〜１３８／日本機械学会編：「機械工学便覧  基礎編  Ａ４  材料力学」第５章“平板の曲げ”）より簡単に導出可能である。
【００６２】
円盤状のミラーが周辺固定されて、中心に集中荷重を受けた場合に得られる任意の半径ｒにおけるたわみ量Ｗ1 は、荷重をＰ0 、ミラー有効半径ａ、板の曲げ合成Ｄとすると、つぎの（３）式で表される。
【００６３】
【数３】
0003844848.tif 000004
【００６４】
上記（３）式の第２項は、ｒ→０のとき０となるので最大たわみ量を得られる中心のたわみ量Ｗ1maxは、つぎの（４）式で表される。
【００６５】
【数４】
0003844848.tif 000005
【００６６】
つぎに、同型状のミラーが単純支持されて中心に集中荷重を受けた場合に得られる任意の半径ｒにおけるたわみ量は荷重をＰ、ポアソン比ν、その他の記号を上記（１）式と同様とすると、つぎの（５）式が成り立つ。
【００６７】
【数５】
0003844848.tif 000006
【００６８】
また、上記（４）式と同様最大たわみ量を得られる中心のたわみ量Ｗ2maxは、つぎの（６）式で表される。
【００６９】
【数６】
0003844848.tif 000007
【００７０】
ここで、Ｗ1max＝Ｗ2maxとすると、上記（４）式、（６）式より、つぎの（７）式が成り立ち、上記（２）式が導出できる。但し、荷重Ｐと力Ｆは同じものである。
【００７１】
【数７】
0003844848.tif 000008
【００７２】
従って、例えばνが約０．３である銅の場合には、上記（２）式より、図１に示す構成のコリメーションミラー１１を従来の構成のもの（図１５参照）と中心部分を同じだけたわませるには、従来要する力の約２／５の力で済むことになる。
【００７３】
上記実施の形態によれば、ミラーホルダー１８の支持部１９によりコリメーションミラー１１を、その周縁もしくは周縁付近を固定することなく表側から単純支持するとともに、アクチュエータ１７等の加圧手段によりコリメーションミラー１１の裏面中央部を裏側から加圧し得るようにしたため、従来のようにコリメーションミラーの周縁が固定された構成のもの（図１５参照）と比較して、少ない力でもってコリメーションミラー１１の中心部分における同一のたわみ量を得ることができるので、より少ない力でもってコリメーションミラー１１を所望の曲率の反射面を有する凸面鏡に変形させることができる。
【００７４】
なお、本発明に係るレーザビームコリメーション装置は、上述したようにレーザ加工機に限らず、レーザビームをコリメート光に変換するコリメーション装置を用いる他の装置にも適用可能であるのはいうまでもない（他の実施の形態においても同じ）。
【００７５】
（実施の形態２）
図４に、レーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態２を示す。
【００７６】
このレーザビームコリメーション装置は、円盤状の平板よりなるコリメーションミラー１１、そのコリメーションミラー１１の周縁もしくは周縁付近を、固定することなく裏側から単純支持する第２の支持部２１を有する押し板２０、その押し板２０の裏面中央部を裏側から加圧するアクチュエータ１７等の加圧手段、その加圧手段と押し板２０とコリメーションミラー１１を収納するケースであるとともに、コリメーションミラー１１の周縁寄りの部分を、固定することなく表側から単純支持する第１の支持部１９を有するミラーホルダー１８、並びにコリメーション制御装置１５（図３参照）からアクチュエータ１７等の加圧手段に伝達される、アクチュエータ１７等の駆動制御信号（Ｓ１６）用の信号線１６より主に構成されてなるコリメーションミラー部を有している。
【００７７】
そして、信号線１６を介してコリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）に基づいて、アクチュエータ１７等が駆動されることにより、押し板２０が裏側から押されて表側に移動し、押し板２０の第２の支持部２１によりコリメーションミラー１１の周縁部分が裏側から押される。それによって、ミラーホルダー１８の第１の支持部１９により周縁寄りの部分が表側から支持されたコリメーションミラー１１は、その中央部が裏側に凹むように湾曲して、曲率が変化することになる。
【００７８】
ミラーホルダー１８の第１の支持部１９および押し板２０の第２の支持部２１は、何れも、円盤状のコリメーションミラー１１およびアクチュエータ１７等の他の構成要素と同心円をなすように形成されており、コリメーションミラー１１を単純支持するようになっている。
【００７９】
つまり、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）がコリメーションミラー１１の中心位置を通るとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９および押し板２０の支持部２１の中心位置（それら支持部１９，２１とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状である場合）を通るように、ミラーホルダー１８の支持部１９および押し板２０の支持部２１は形成され、かつ配置されている。
【００８０】
ミラーホルダー１８の支持部１９もしくは押し板２０の支持部２１とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状でない場合には、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）は、ミラーホルダー１８の支持部１９とコリメーションミラー１１との全接触部分に外接する円の中心位置、もしくは押し板２０の支持部２１とコリメーションミラー１１との全接触部分に外接する円の中心位置を通るようになっている。
【００８１】
そして、コリメーションミラー１１は、その周縁もしくは周縁付近がミラーホルダー１８の裏側から押し板２０の支持部２１により支持されているとともに、押し板２０の支持部２１よりも中心側の位置にて表側からミラーホルダー１８の支持部１９により支持されていることにより、ホルダー１８に固定されることなく、ホルダー１８内に保持されている。
【００８２】
ミラーホルダー１８の第１の支持部１９および押し板２０の第２の支持部２１は、いずれもコリメーションミラー１１に、例えば環状に線接触するようになっていてもよいし、複数箇所で円弧状に線接触するようになっていてもよいし、少なくとも３点で点接触するようになっていてもよい。
【００８３】
アクチュエータ１７等は、特に限定しないが、上記実施の形態１と同様に、ピエゾ素子等でできている。ピエゾ素子を用いることにより、押し板２０の裏面を精度良く加圧することができ、コリメーションミラー１１の曲率を精度良く制御することができるからである。
【００８４】
また、図４に示すレーザビームコリメーション装置では、コリメーションミラー１１の裏面中心位置までの距離を計測するギャップセンサ３０が支え３０ａにより取り付けられている。この例において使用可能なセンサとして、渦電流式のセンサや静電容量式のセンサが挙げられる。
【００８５】
このギャップセンサ３０によりコリメーションミラー１１の裏面中心位置までの距離を計測し、それをコリメーションミラー１１の曲率制御機構にフィードバックすることによって、常にコリメーションミラー１１の曲率を適正に保ち、集光レンズ９により集光されたレーザビームのビーム径と集光位置を極めて高精度で一定に保つことが可能となる。
【００８６】
ここで、ギャップセンサ３０は、コリメーションミラー１１の変形量を検出する検出手段としての機能を有している。なお、図４中、符号３１で示したものは、ギャップセンサ３０の検出信号を伝える信号線である。
【００８７】
図４に示す構成のコリメーションミラー部の作用は以下の通りである。すなわち、アクチュエータ１７等は、コリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）を受け取ると、駆動を開始し、その受け取った制御信号に対応した力でもって、図５矢印で示すように、押し板２０の中央部を裏側から押す。
【００８８】
それによって、押し板２０が表側に向かって移動し、コリメーションミラー１１の周縁を裏側から押す。コリメーションミラー１１の周縁を裏側から押す力は、コリメーションミラー１１に、ミラーホルダー１８の支持部１９を支点としたモーメントとして作用する。
【００８９】
そのモーメントにより、コリメーションミラー１１は、図５に示すように、その中央部が裏側に凹むように湾曲し、制御信号に対応した所望の曲率を有する凹面鏡に変化する。
【００９０】
ここで、押し板２０の支持部２１の半径をｂ（支持部２１とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状であると仮定した場合）、荷重をＰ、ミラー有効半径をａ、ポアソン比をν、および板の曲げ合成をＤで表すと、コリメーションミラー１１の中心位置から任意の半径ｒにおけるたわみ量Ｗは、つぎの（８）式で表される。
【００９１】
【数８】
0003844848.tif 000009
【００９２】
上記（８）式の導出過程については、平板の曲げに対する既知の事実（日本機械学会編：「機械工学便覧  基礎編  Ａ４  材料力学」第５章“平板の曲げ”）より簡単に導出可能である。
【００９３】
上記（８）式から明らかなように、コリメーションミラー１１の中心位置から任意の半径ｒにおけるたわみ量Ｗは半径ｒを変数とする２次式であり、レーザビームの反射面は放物面をなす凹面となることがわかる。
【００９４】
また、ミラー有効半径ａ、押し板２０の支持部２１の半径ｂ、および押し板２０を押す力Ｐを変化させることにより、コリメーションミラー１１の曲率変化の範囲を変更できることがわかる。
【００９５】
この実施の形態２によれば、コリメーションミラー１１の周縁もしくは周縁付近を、固定することなくコリメーションミラー１１の裏側から押し板２０の支持部２１により支持するとともに、押し板２０の支持部２１よりも中心側の位置にてコリメーションミラー１１を表側からミラーホルダー１８の支持部１９により支持し、アクチュエータ１７等の加圧手段により押し板２０を裏側から加圧し得るようにしたため、コリメーションミラー１１を所望の曲率の曲面を有する凹面鏡に変形させることができる。
【００９６】
なお、上記実施の形態２では、コリメーションミラー１１は、アクチュエータ１７等の加圧手段による荷重が作用していない初期状態において円盤状の平板よりなり、図５に示すようにアクチュエータ１７等の駆動により凹面鏡に変化するとしたが、これに限らず、図６に実線で示すように、初期状態において凸面鏡になっていて、アクチュエータ１７等の駆動により二点鎖線で示す凹面鏡に変化するようにしてもよい。
【００９７】
このようにすれば、コリメーションミラー１１を凸面鏡から凹面鏡までの広い曲率範囲で任意に変化させることができるため、これを用いたレーザ加工機においては、より一層広い範囲で、レーザビームの集光性等の低下を防ぐことができるので、被加工物を常に一定の状態で加工することができる。
【００９８】
（実施の形態３）
図７に、レーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態３を示す。
【００９９】
このレーザビームコリメーション装置は、円盤状の平板よりなるコリメーションミラー１１、そのコリメーションミラー１１の周縁よりも中心寄りの位置を、固定することなく裏側から単純支持する第２の支持部２１を有する押し板２０、その押し板２０の裏面中央部を裏側から加圧するピエゾ素子等からなるアクチュエータ１７等の加圧手段、その加圧手段と押し板２０とコリメーションミラー１１を収納するケースであるとともに、コリメーションミラー１１の周縁もしくは周縁付近（第２の支持部２１の支持部位よりも外側の位置）を、固定することなく表側から単純支持する第１の支持部１９を有するミラーホルダー１８、並びにコリメーション制御装置１５（図３参照）からアクチュエータ１７等の加圧手段に伝達される、アクチュエータ１７等の駆動制御信号（Ｓ１６）用の信号線１６より主に構成されてなるコリメーションミラー部を有している。
【０１００】
そして、信号線１６を介してコリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）に基づいて、アクチュエータ１７等が駆動されることにより、押し板２０が裏側から押されて表側に移動し、押し板２０の第２の支持部２１によりコリメーションミラー１１の周縁よりも中心寄りの部分が裏側から押される。
【０１０１】
それによって、ミラーホルダー１８の第１の支持部１９により周縁もしくは周縁付近の部分が表側から支持されたコリメーションミラー１１は、その中央部が表側に膨出するように湾曲して、曲率が変化することになる。
【０１０２】
上記実施の形態２と同様に、ミラーホルダー１８の第１の支持部１９および押し板２０の第２の支持部２１は、何れも、円盤状のコリメーションミラー１１およびアクチュエータ１７等の他の構成要素と同心円をなすように形成されており、コリメーションミラー１１を単純支持するようになっている。
【０１０３】
つまり、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）がコリメーションミラー１１の中心位置を通るとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９および押し板２０の支持部２１の中心位置（それら支持部１９，２１とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状である場合）を通るように、ミラーホルダー１８の支持部１９および押し板２０の支持部２１は形成され、かつ配置されている。
【０１０４】
ミラーホルダー１８の支持部１９もしくは押し板２０の支持部２１とコリメーションミラー１１との接触部分の形状が環状でない場合には、アクチュエータ１７等の中心軸（図示せず）は、ミラーホルダー１８の支持部１９とコリメーションミラー１１との全接触部分に外接する円の中心位置、もしくは押し板２０の支持部２１とコリメーションミラー１１との全接触部分に外接する円の中心位置を通るようになっている。
【０１０５】
そして、コリメーションミラー１１は、その周縁もしくは周縁付近が表側からミラーホルダー１８の支持部１９により支持されているとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９よりも中心側の位置にてコリメーションミラー１１の裏側から押し板２０の支持部２１により支持されていることにより、ホルダー１８に固定されることなく、ホルダー１８内に保持されている。
【０１０６】
また、上記実施の形態２と同様に、ミラーホルダー１８の第１の支持部１９および押し板２０の第２の支持部２１は、いずれもコリメーションミラー１１に、例えば環状に線接触するようになっていてもよいし、複数箇所で円弧状に線接触するようになっていてもよいし、少なくとも３点で点接触するようになっていてもよい。
【０１０７】
また、図７に示すレーザビームコリメーション装置では、上記実施の形態２と同様に、渦電流式や静電容量式のギャップセンサ３０が支え３０ａにより取り付けられており、コリメーションミラー１１の裏面中心位置までの距離を計測し、それをコリメーションミラー１１の曲率制御機構にフィードバックするようになっている。なお、図７中、符号３１で示したものは、ギャップセンサ３０の検出信号を伝える信号線である。
【０１０８】
図７に示す構成のコリメーションミラー部の作用は以下の通りである。すなわち、アクチュエータ１７等は、コリメーション制御装置１５（図３参照）から送られてきた制御信号（Ｓ１６）を受け取ると、駆動を開始し、その受け取った制御信号に対応した力でもって、図８矢印で示すように、押し板２０の中央部を裏側から押す。
【０１０９】
それによって、押し板２０が表側に向かって移動し、コリメーションミラー１１の周縁よりも中心寄りの部分を裏側から押す。コリメーションミラー１１の周縁は、ミラーホルダー１８の支持部１９により表側から支持されているため、コリメーションミラー１１は、図８に示すように、その中央部が表側に膨出するように湾曲し、制御信号に対応した曲率を有する凸面鏡に変化する。
【０１１０】
この実施の形態３によれば、コリメーションミラー１１の周縁もしくは周縁付近を、固定することなく表側からミラーホルダー１８の支持部１９により支持するとともに、ミラーホルダー１８の支持部１９よりも中心側の位置にてコリメーションミラー１１をコリメーションミラー１１の裏側から押し板２０の支持部２１により支持し、アクチュエータ１７等の加圧手段により押し板２０を裏側から加圧し得るようにしたため、コリメーションミラー１１を所望の曲率の曲面を有する凸面鏡に変形させることができる。
【０１１１】
なお、上記実施の形態３では、コリメーションミラー１１は、アクチュエータ１７等の加圧手段による荷重が作用していない初期状態において円盤状の平板よりなり、図８に示すようにアクチュエータ１７等の駆動により凸面鏡に変化するとしたが、これに限らず、図９に実線で示すように、初期状態において凹面鏡になっていて、アクチュエータ１７等の駆動により二点鎖線で示す凸面鏡に変化するようにしてもよい。
【０１１２】
このようにすれば、コリメーションミラー１１を凹面鏡から凸面鏡までの広い曲率範囲で任意に変化させることができるため、これを用いたレーザ加工機においては、より一層広い範囲で、レーザビームの集光性等の低下を防ぐことができるので、被加工物を常に一定の状態で加工することができる。
【０１１３】
（実施の形態４）
図１０に、レーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態４を示す。
【０１１４】
このレーザビームコリメーション装置は、図４に示す上記実施の形態２と同様の構成のコリメーションミラー部、すなわちコリメーションミラー１１、第２の支持部２１を有する押し板２０、アクチュエータ１７等の加圧手段、第１の支持部１９を有するミラーホルダー１８、ギャップセンサ３０および信号線１６，３１を有する構成のコリメーションミラー部と、そのコリメーションミラー部の、レーザビームを反射する側の端面上に取り付けられた冷却板４０とからできている。
【０１１５】
なお、コリメーションミラー１１、押し板２０、アクチュエータ１７等の加圧手段、ミラーホルダー１８、ギャップセンサ３０および信号線１６，３１からなるコリメーションミラー部の構成および作用等については、上記実施２の形態と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
【０１１６】
冷却板４０には、冷却水を通す水路４５が設けられている。そして、その水路４５が冷却水の供給手段に接続され、冷却水が供給されることにより、コリメーションミラー部が冷却されるようになっている。
【０１１７】
また、冷却板４０には、レーザビームを通す窓部４１が設けられている。
【０１１８】
図１０に示す構成のコリメーションミラー部の作用は以下の通りである。例えば、コリメーションミラー１１が、図１０に符号５０で示すような強度分布を有するレーザビームを反射することにより、そのレーザビームから吸収した熱は、ミラーホルダー１８の支持部１９を介してミラーホルダー１８に伝導し、さらに冷却板４０へと伝導する。
【０１１９】
このように、コリメーションミラー１１の中心に強度の高い熱が入射されるとともに、コリメーションミラー１１がミラーホルダー１８の開口部の端部より間接的に冷却されると、熱によりコリメーションミラー１１が放物面形状に近似した形状で膨らむことがわかっている。
【０１２０】
従って、レーザビームより吸収した熱が原因でコリメーションミラー１１が変形した場合でも、その変形量を加算してコリメーションミラー１１の曲率の変形量を制御することができ、それによってレーザビームより吸収した熱によるコリメーションミラー１１の変形を補正することが可能となる。
【０１２１】
この実施の形態４によれば、ミラーホルダー１８の開口部の端部を冷却板４０により冷却することによりコリメーションミラー１１の周縁部分を間接的に冷却するようにしたため、レーザビームより吸収した熱によるコリメーションミラー１１の変形を補正することができるので、この実施の形態４のコリメーションミラー１１をレーザ加工機に用い、コリメーションミラー１１の曲率を適宜制御することにより、レーザビームの集光性等の低下防止効果が高くなり、被加工物を常に一定の状態で加工することができる。
【０１２２】
なお、上記実施の形態４では、実施の形態２（図４参照）と同様の構成のコリメーションミラー部に冷却板４０を取り付けたが、これに限らず、図１または図４に示す構成のコリメーションミラー部に冷却板４０を取り付けてもよい。
【０１２３】
（実施の形態５）
図１１に、本発明に係るレーザビームコリメーション装置を用いたレーザ加工機の一例を示す。
【０１２４】
このレーザ加工機は、レーザの励起媒質２を全反射鏡３と部分反射鏡４とで挟むことにより光共振器を構成しレーザビームを出射するレーザ発振器１、そのレーザ発振器１から出射されたレーザビーム５ａ（図中、一点鎖線で示す）をコリメート光５ｂ（図中、一点鎖線で示す）に変換する例えば上記実施の形態２〜４のいずれかと同様の構成のコリメーションミラー部を有するレーザビームコリメーション装置６、そのコリメーション装置６により変換されてなるコリメート光５ｂを反射してその光路の向きを９０度変換させる平面反射鏡７、その平面反射鏡７により反射されたコリメート光５ｂが入射される加工ヘッド８、レーザビームコリメーション装置６のコリメーションミラー１１の曲率を制御するコリメーション制御装置１５、ＮＣ装置１４およびＮＣ装置１４により駆動制御される駆動機構（図示省略）を備えている。コリメーション装置６についての詳細な説明は省略する。
【０１２５】
この実施の形態のレーザ加工機の作用は以下の通りである。すなわち、加工プログラムにより、加工ヘッド８の位置を変化させる必要がある場合、ＮＣ装置１４により加工ヘッド８の駆動機構（図示省略）に加工ヘッド８の移動位置の情報が伝達されるとともに、ＮＣ装置１４内においてレーザ発振器１から加工ヘッド８に至るまでの距離が計算される。
【０１２６】
その計算により得られたレーザ発振器１と加工ヘッド８との距離に基づいて、詳細は後述するが、集光レンズに入射するレーザビームの特性が一定となるようＮＣ装置１４において、コリメーションミラー１１の曲率Ｒの必要な変化量が算出され、その算出された変化量に応じた制御信号Ｓ１６がコリメーション制御装置１５からレーザビームコリメーション装置６に送られる。制御信号Ｓ１６がアクチュエータ１７に伝達されると、レーザビームコリメーション装置６内のアクチュエータ１７等が作動してコリメーションミラー１１の曲率が変化する。
【０１２７】
また、レーザビームコリメーション装置６内の上述したギャップセンサ３０（図１１では図示省略、図４，７，１０参照）により、コリメーションミラー１１の裏面中央部との間のギャップが検出される。その検出されたギャップの実測値は、ＮＣ装置１４にフィードバックされる。
【０１２８】
一方、ＮＣ装置１４において、レーザビームのビーム径と焦点位置を一定にし得るコリメーションミラー１１の曲率が計算され、それにより得られた曲率に基づいてコリメーションミラー１１の裏面中央部との間のギャップの計算値が計算される。
【０１２９】
そして、ＮＣ装置１４において、ギャップセンサ３０により得られたギャップの実測値が、ＮＣ装置１４により算出されたギャップの計算値に対して比較される。その比較の結果、コリメーションミラー１１の実際の曲率Ｒが適正でない（すなわち、ギャップの実測値が計算値に対する許容範囲から外れている）場合には、適正な曲率となるように、コリメーション制御装置１５より制御信号Ｓ１６が生成されアクチュエータ１７等に伝達される。
【０１３０】
それによって、図１１に示すレーザ加工機では、コリメーションミラー１１の曲率Ｒを、レーザ発振器１と加工ヘッド８との間の距離に対応した適正な曲率とすることができる。図１２に示すように、レーザ発振器１と加工ヘッド８内にある集光レンズ９間の光路長が最も近いＮ点（Ｎ点までの光路を実線で示す）と、そのＮ点よりΔＬだけ離れた最も遠いＦ点（Ｆ点までの光路を破線で示す）との間の加工ヘッド８の可動範囲内において、集光レンズ９に入射するレーザビームのビーム径ｄとレンズ入射位置におけるビーム発散角θを一定に保つことができる。
【０１３１】
集光レンズ９に入射するレーザビームのビーム径ｄと集光位置での集光ビーム径ｄｆは反比例の関係にあり、またレンズ入射位置におけるビーム発散角θは集光位置を決める変数であるが、図１１に示すレーザ加工機では、上述したようにレーザ発振器１からの距離が変化しても集光レンズ９に入射するレーザビームのビーム径ｄとレンズ入射位置におけるビーム発散角θを一定に保つことができるので、加工を決定づける集光位置ｆと集光位置ｆでの集光ビーム径ｄｆを一定に保つことができる。
【０１３２】
また、図１１に示すレーザ加工機では、上述した構成および作用の他に、コリメーションミラー１１の曲率Ｒに応じて、レーザ発振器１でのレーザ発振を停止可能なインターロック機構を備えている。
【０１３３】
このインターロック機構は、ＮＣ装置１４において、ギャップセンサ３０により得られたギャップの実測値と、ＮＣ装置１４により算出されたギャップの計算値との比較が行なわれた際に、ギャップの実測値が所定の値を超えた場合に、それをＮＣ装置１４により検出してレーザ発振器１に発振停止信号を送り、レーザ発振を停止するようになっている。これによって、レーザビームコリメーション装置６内のアクチュエータ１７等の動作不良や、コリメーション制御装置１５の誤動作により、加工不良やレーザビームの広がりすぎによる光路周辺物の焼損を防ぐことができる。
【０１３４】
また、図１１に示すレーザ加工機では、ＮＣ装置１４によりインターロック機構が作動した場合、ＮＣ装置１４の制御により速やかに加工が中断されるとともに、コリメーションミラー１１の曲率が不適正であることに起因してレーザビームに異常が発生したことを、ＮＣ装置１４の表示部１４ａに表示したり、スピーカ１４ｂから警告音等の警報を発したり、ランプを点灯もしくは点滅させたりすることによって、レーザ加工機のオペレータに異常の発生および加工ラインの停止を知らせるようになっている。
【０１３５】
それによって、レーザ加工機のオペレータは異常発生を速やかに知ることができ、迅速な対応をすることが可能となる。これら表示部１４ａ、スピーカ１４ｂおよびランプは報知手段としての機能を有している。
【０１３６】
この実施の形態５によれば、レーザビームコリメーション装置６内のギャップセンサ３０により、コリメーションミラー１１の裏面中央部との間の実際のギャップを検出するとともに、ＮＣ装置１４においてコリメーションミラー１１の裏面中央部との間の理論的なギャップを計算し、それらギャップの実測値と計算値とをＮＣ装置１４において比較し、その比較結果に基づきレーザビームコリメーション装置６内のアクチュエータ１７等を制御してコリメーションミラー１１の曲率Ｒを制御するようにしたため、コリメーションミラー１１の熱歪みの変化の速さおよび加工テーブル６０の移動速度（すなわち、光路長の変化の速さ）に対してギャップセンサ３０とアクチュエータ１７等の応答性が十分追随し得るので、コリメーションミラー１１の曲率を即座に制御することができ、集光レンズ９により集光されたレーザビームのビーム径および集光位置を極めて高精度で一定に保つことができる。
【０１３７】
なお、上記実施の形態５では、レーザビームコリメーション装置６内のギャップセンサ３０により、コリメーションミラー１１の裏面中央部との間の実際のギャップを検出するとしたが、ギャップの検出をコリメーションミラー１１の中央部だけでなく、例えば複数のギャップセンサをコリメーションミラー１１の一半径もしくは複数の半径の円周に対応して配置し、その円周に対応するコリメーションミラー１１の裏面の各点とのギャップを各ギャップセンサで検出し、得られた複数の検出値に基づきコリメーションミラー１１の反射面と理想の放物面とのずれの情報をより正確に得るようにしてコリメーションミラー１１の曲率をより高精度に制御するようにしてもよい。
【０１３８】
（実施の形態６）
図１３に、本発明に係るレーザビームコリメーション装置を用いたレーザ加工機の他の例を示す。
【０１３９】
このレーザ加工機は、レーザの励起媒質２を全反射鏡３と部分反射鏡４とで挟むことにより光共振器を構成しレーザビームを出射するレーザ発振器１、そのレーザ発振器１から出射されたレーザビーム５ａ（図中、一点鎖線で示す）をコリメート光５ｂ（図中、一点鎖線で示す）に変換するレーザビームコリメーション装置６Ａ、そのコリメーション装置６Ａにより変換されてなるコリメート光５ｂを反射してその光路の向きを９０度変換させる平面反射鏡７、その平面反射鏡７により反射されたコリメート光５ｂが入射される加工ヘッド８、レーザビームコリメーション装置６Ａのコリメーションミラー１１ａ，１１ｂの曲率を制御するコリメーション制御装置１５、ＮＣ装置１４およびＮＣ装置１４により駆動制御される駆動機構（図示省略）を備えている。
【０１４０】
そして、このレーザ加工機では、コリメーションミラー１１ａ、１１ｂの曲率を制御することにより、加工条件に合わせて集光レンズ９により集光されるビームの集光位置と集光位置におけるビーム径を能動的に変更することができるようになっている。
【０１４１】
コリメーション装置６Ａは、例えば上記実施の形態２〜４のいずれかと同様の構成のコリメーションミラー部を２つ有している。そのうち一方のコリメーションミラー部は、レーザ発振器１から発振されたレーザビーム５ａが入射され、その入射ビームのビーム径を任意のビーム径に変えて反射し得るコリメーションミラー１１ａを有している。
【０１４２】
反射ビームのビーム径は、コリメーションミラー１１ａの曲率によって決まる。そのコリメーションミラー１１ａの曲率は、コリメーション制御装置１５から送られてくる制御信号Ｓ１６に基づいて調整される。
【０１４３】
もう一方のコリメーションミラー部は、コリメーションミラー１１ａにより反射された反射ビームをコリメート光５ｂに変換するコリメーションミラー１１ｂを有している。このコリメーションミラー１１ｂの曲率も、コリメーション制御装置１５から送られてくる制御信号Ｓ１６に基づいて調整される。
【０１４４】
また、加工ヘッド８の先端部には、集光レンズ９を粉塵から保護するとともに、被加工物１０を冷却するための加工ガス６５を、レーザビーム（コリメート光５ｂ）と同軸に流すノズル８０が設けられている。そして、加工ガス６５が被加工物１０の加工面以外へ発散するのを抑えるため、通常、加工中のノズル８０と被加工物１０との間の距離Ｌは１〜２ｍｍ程度に保たれる。
【０１４５】
この実施の形態のレーザ加工機の作用は以下の通りである。すなわち、コリメーションミラー１１ａ、１１ｂの曲率を制御することにより、加工条件に合わせて集光レンズ９により集光されるビームの集光位置とその集光位置におけるビーム径を調整することができるので、被加工物の材質および板厚に応じて集光位置を最適な位置にすることができるとともに、その集光位置におけるビーム径も最適にすることができる。
【０１４６】
例えば、一般に炭酸ガスレーザを用いて被加工物１０の切断加工を行う場合、被加工物１０の表面に集光位置を合わせると良好な切断面が得られるが、アルミニウムやステンレスなどの一部の材料では、その切断加工に際して集光位置を被加工物１０の裏面の位置に合わせると良好な切断面が得られることがわかっている。
【０１４７】
従って、通常は集光位置を被加工物１０の表面に合せ、アルミニウムやステンレスなどを切断する際には、集光位置でのビーム径を変えずに集光位置のみを被加工物１０の裏面に合せればよい。
【０１４８】
また、同じ材質の板を切断する場合でも、その板の厚みが例えば１mmと１９mmというように異なると、それぞれの集光位置における最適なビーム径が異なる場合がある。そのような場合には、２枚のコリメーションミラー１１ａ，１１ｂの各曲率を最適に制御して集光位置におけるビーム径を調整すればよい。
【０１４９】
この実施の形態６によれば、コリメーション装置６Ａが、その曲率を変化させることができる２枚のコリメーションミラー１１ａ，１１ｂを有しているため、それらコリメーションミラー１１ａ，１１ｂの各曲率を最適に制御することにより、被加工物１０の材質や厚さに応じて、集光位置でのビーム径を変えずに集光位置のみを変えたり、集光位置におけるビーム径を最適な径にすることができる。
【０１５０】
なお、従来は、加工中のノズルと被加工物との間の距離Ｌは１〜２ｍｍ程度であるため、集光位置を板厚の裏面の位置に合わせるために可動軸等により加工ヘッドを下降させると、被加工物とノズルとが干渉してしまうので、集光位置を板厚の裏面位置に合わせることは不可能であった。
【０１５１】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１５２】
例えば、コリメーションミラー１１を加圧する加圧手段は、ピエゾ素子等からなるアクチュエータ１７に限らず、コリメーションミラー１１の曲率を変え得るようにコリメーションミラー１１を押すことができれば、他の素子を用いたアクチュエータでもよいし、またアクチュエータ以外のものでもよい。
【０１６４】
【発明の効果】
この発明によれば、加工ヘッドに高価なビーム径検出機構の取付けが不要となり、取付けスペースを設ける必要もない。
次の発明によれば、加工ヘッドが移動しても集光位置を一定に保つことができるとともに、その集光位置におけるビーム径も一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施１の形態を示す部分拡大断面図である。
【図３】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置の一適用例であるレーザ加工機の概略を示すブロック図である。
【図４】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態２を示す断面図である。
【図５】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態２を示す部分拡大断面図である。
【図６】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態２の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図７】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態３を示す断面図である。
【図８】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態３を示す部分拡大断面図である。
【図９】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態３の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図１０】  本発明に係るレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部の実施の形態４を示す断面図である。
【図１１】  本発明に係るレーザ加工機の一例の概略を示すブロック図である。
【図１２】  本発明に係るレーザ加工機における光路を示す概略図である。
【図１３】  本発明に係るレーザ加工機の他の例の概略を示すブロック図である。
【図１４】  従来のレーザ加工機の概略を示すブロック図である。
【図１５】  従来のレーザビームコリメーション装置のコリメーションミラー部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  レーザ発振器、５ａ  レーザビーム、５ｂ  コリメート光、６，６Ａ  レーザビームコリメーション装置、９  集光レンズ、１１，１１ａ，１１ｂ  コリメーションミラー、１４ａ  表示部（報知手段）、１４ｂ  スピーカ（報知手段）、１５  コリメーション制御装置、１７  アクチュエータ（加圧手段）、１９  支持部（支持手段、第１の支持手段）、２１  支持部（第２の支持手段）、３０  ギャップセンサ（検出手段）。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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