JP2021037527A - レーザ加工装置および光学調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】出力差が異なる複数のレーザ光のスポット位置の位置合わせを高精度かつ高速に実現すること。【解決手段】レーザ加工装置は、加工光の照射により被加工物の表面が被加工物の溶融点未満で加熱された状態において、第２ミラーの角度を変化させながら、被加工物の表面において測定点を走査し、光検出器により検出された光の強度に基づいて、補正済み加工用データとして用いられる第２ミラーの角度を算出する。【選択図】図４

Description

本開示は、加工、穴開け、溶接、切断等に用いられるレーザ加工装置、および、そのレーザ加工装置から出射される複数の光のスポット位置を調整する光学調整方法に関する。

従来のレーザ光の位置合わせ技術としては、微小な穴を用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。

ここで、図６、図７を用いて、特許文献１のレーザ光の位置合わせ技術について説明する。図６は、特許文献１に開示されたレーザ加工装置を模式的に示す図である。また、図７は、図６に示すレーザ加工装置の光学調整方法の説明に供する図である。図７は、図６に示すレーザ加工装置におけるノズル１０６周辺を拡大して示している。

図６に示すレーザ加工装置は、予めクランプ１０１により芯だしエリア１０３に固定された被加工物１０２に対してレーザ光１００を照射し、被加工物１０２にピアス穴１０４を開ける。

芯だしエリア１０３には、光源１０８が設置されている。光源１０８は、被加工物１０２におけるレーザ光１００の照射面の裏面側に配置されている。光源１０８から出射された光は、ピアス穴１０４を介してノズル１０６のノズル穴１０７を通り、加工ヘッド１０５内に入る。その後、その光は、光検知器１０９に到達する。

図７に示す光１１２は、光源１０８から出射された後、ピアス穴１０５およびノズル穴１０７を介して加工ヘッド１０５内に入った光である。この光１１２の強度は、加工ヘッド１０５の位置と被加工物１０２の位置とを、図７中の矢印Ｘが示す方向において相対的に変化させることによって、変化する。

ピアス穴１０４の中心位置１１０とノズル穴１０７の中心位置１１１とが一致するとき、光検出器１０９で検出される光１１２の光強度は最も大きくなる。これを利用して、特許文献１のレーザ加工装置は、レーザ光１００の光軸とノズル穴１０７の中心軸とを調整して一致させる。

以上、特許文献１のレーザ光の位置合わせ技術について説明した。

また、従来、２次元受光素子を用いたビームプロファイラにより、平面内のレーザ光スポット位置座標を直接検出してレーザ光の位置調整を行うことも実現されている。２次元受光素子としては、例えば、撮像素子であるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）素子などが挙げられる。

さらに、近年では、レーザ溶接装置に光断層計測（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）を組み合わせることにより、溶接工程をリアルタイムに観察する評価方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、その評価方法を実現するためには、加工用のレーザ光と測定光との精密な位置合わせが非常に重要である。すなわち、近年では、レーザ光のスポット位置の調整は、不可欠な技術となっている。

特開２０１５−９２６３号公報 特表２０１６−５３８１３４号公報

特許文献１のレーザ加工装置では、微小な穴であるピアス穴１０４を用いてレーザ光１００の位置の調整を行う。そのため、レーザ光１００の光軸と直交する方向（図７中の矢印Ｘの方向）の調整可能範囲はピアス穴１０４の直径程度であり、それ以上の高精度な調整を行うことが困難である。

また、特許文献１のレーザ加工装置では、ピアス穴１０４が被加工物１０２に形成される。そのため、レーザ光１００の光軸方向（図７中の矢印Ｘの方向と直交する方向）の調整可能範囲は、被加工物１０２の板厚程度であり、それ以上の高精度な調整を行うことが困難である。

さらに、特許文献１のレーザ加工装置では、予め被加工物１０２を加工してピアス穴１０４を形成しておく必要がある。そのため、調整作業を行う度に被加工物１０２を消費することとなり、コストがかかる。

本開示の一態様の目的は、出力差が異なる複数のレーザ光のスポット位置の位置合わせを高精度かつ高速に実現することができるレーザ加工装置および光学調整方法を提供することである。

本開示の一態様に係るレーザ加工装置は、被加工物の表面の加工点に対して加工光を発振するレーザ発振器と、前記加工点に対して測定光を出射し、前記加工点で反射された前記測定光と参照光との光路差によって生じる干渉に基づく光干渉強度信号を生成する光干渉計と、前記加工光および前記測定光の進行方向を変化させる第１ミラーと、前記測定光の前記第１ミラーへの入射角を変化させる第２ミラーと、前記加工光および前記測定光を前記加工点に集光させるレンズと、前記被加工物の表面における前記加工光と前記測定光との位置ずれを解消可能な補正済み加工用データを記憶するメモリと、前記補正済み加工用データに基づいて、レーザ発振器、前記第１ミラー、および前記第２ミラーを制御する制御部と、前記被加工物の表面における前記測定光が集光する位置である測定点から放射され、前記測定光が光干渉計から伝搬する経路を遡って到達した光を受光し、当該光の強度を検出する光検出器と、を有し、前記制御部は、前記加工光の照射により前記被加工物の表面が前記被加工物の溶融点未満で加熱された状態において、前記第２ミラーの角度を変化させながら、前記被加工物の表面において前記測定点を走査し、前記光検出器により検出された前記光の強度に基づいて、前記補正済み加工用データとして用いられる前記第２ミラーの角度を算出する。

本開示の一態様に係る光学調整方法は、加工光および測定光の進行方向を変化させる第１ミラーと、前記測定光の前記第１ミラーへの入射角を変化させる第２ミラーと、前記加工光および前記測定光を被加工物の表面の加工点に集光させるレンズと、を有するレーザ加工装置が行う光学調整方法であって、前記加工光の照射により前記被加工物の表面が前記被加工物の溶融点未満で加熱された状態において、前記第２ミラーの角度を変化させながら、前記被加工物の表面において前記測定光が集光する位置である測定点を走査し、前記測定点から放射され、前記測定光が光干渉計から伝搬する経路を遡って到達した光の強度を検出し、検出された前記光の強度に基づいて、前記第２ミラーの角度を算出し、算出された前記第２ミラーの角度を、前記被加工物の表面における前記加工光と前記測定光との位置ずれを解消可能な補正済み加工用データとして用いる。

本開示によれば、出力差が異なる複数のレーザ光のスポット位置の位置合わせを高精度かつ高速に実現することができる。

本開示の実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を模式的に示す図 本開示の実施の形態に係るレーザ加工装置において第１ミラーを原点位置から動作させた状態を模式的に示す図 本開示の実施の形態に係るレーザ加工装置において第２ミラーにより測定点の位置を補正した状態を模式的に示す図 本開示の実施の形態に係るレーザ加工装置において加工光のみを被加工物へ照射している状態を模式的に示す図 本開示の実施の形態に係る所定の加工点の位置における補正角の算出方法の流れを示すフローチャート 特許文献１に開示されたレーザ加工装置の構成を模式的に示す図 特許文献１に開示されたレーザ加工装置の光学調整方法の説明に供する図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

＜レーザ加工装置の構成＞
本開示の実施の形態に係るレーザ加工装置１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態のレーザ加工装置１の構成を模式的に示す図である。

レーザ加工装置１は、加工ヘッド２、光干渉計３、計測処理部４、レーザ発振器５、制御部６、第１ドライバ７、第２ドライバ８を有する。

光干渉計３は、ＯＣＴ測定用の光干渉計である。光干渉計３は、ＯＣＴ測定用のレーザ光である測定光１５を出射する。出射された測定光１５は、測定光導入口９から加工ヘッド２へ入力される。

レーザ発振器５は、レーザ加工用のレーザ光である加工光１１を発振する。発振された加工光１１は、加工光導入口１０から加工ヘッド２へ入力される。

加工光導入口１０から加工ヘッド２へ入力された加工光１１は、ダイクロイックミラー１２を透過し、第１ミラー１３で反射され、レンズ１４を透過して被加工物１８の表面の加工面１９に集光される。これにより、被加工物１８の加工点２０がレーザ加工される。この際、加工光１１が照射された加工点２０は溶融し、溶融池２１が形成される。また、溶融池２１から溶融金属が蒸発し、蒸発時に生じる蒸気の圧力によってキーホール２２が形成される。

測定光導入口９から加工ヘッド２へ入力された測定光１５は、コリメートレンズ１６で平行光に変換され、第２ミラー１７およびダイクロイックミラー１２で反射された後、第１ミラー１３で反射されて、レンズ１４を透過して被加工物１８の表面の加工点２０に集光される。そして、測定光１５は、キーホール２２の底面で反射され、伝播経路を遡って光干渉計３まで到達する。そして、光干渉計３は、キーホール２２で反射された測定光と、参照光との光路差によって生じる干渉に基づく光干渉強度信号を生成する。

計測処理部４は、上記光干渉強度信号に基づいて、キーホール２２の深さ、すなわち加工点２０の溶け込み深さを計測する。なお、溶け込み深さとは、被加工物１８の溶けた部分の最頂点と、加工面１９との間の距離を意味する。

加工光１１の波長と測定光１５の波長とは、互いに異なる。ダイクロイックミラー１２は、加工光１１の波長の光を透過し、測定光１５の波長の光を反射する特性を有する。

第１ミラー１３および第２ミラー１７は、２軸以上で回転動作させることができる可動ミラーである。第１ミラー１３および第２ミラー１７は、それぞれ、例えばガルバノミラーである。

第１ミラー１３、第２ミラー１７は、それぞれ、第１ドライバ７、第２ドライバ８を介して制御部６に接続されており、制御部６の制御に基づいて動作する。第１ドライバ７は、制御部６からの指示に基づいて、可動ミラー１３を動作させる。第２ドライバ８は、制御部６からの指示に基づいて、第２ミラー１７を動作させる。

制御部６は、メモリ３０を有する。メモリ３０は、被加工物１８に対して所望の加工を行うための加工用データ、および、その加工用データが補正された補正済み加工用データを記憶する。

補正済み加工用データは、被加工物１８の加工面１９における加工光１１および測定光１５それぞれの照射位置（到達位置またはスポット位置と言ってもよい）のずれを解消するための光学調整（補正動作ともいう）に用いられるデータである。

制御部６は、加工用データまたは補正済み加工用データに基づいて、例えば、光干渉計３、レーザ発振器５、第１ミラー１３、第２ミラー１７等を制御する。加工用データには、例えば、加工光１１および測定光１５それぞれの強度を示す値、第１ミラー１３の動作量を示す値、第２ミラー１７の動作量を示す値等が含まれる。第１ミラー１３の動作量とは、第１ミラー１３をその原点位置（詳細は後述）から回転させる角度である。第２ミラー１７の動作量とは、第２ミラー１７をその原点位置から回転させる角度である。

図１では例として、第１ミラー１３および第２ミラー１７は、ｙ方向の回転軸を中心とした回転動作のみを示している（図中の点線部分および両矢印参照）。しかし、実際には、第１ミラー１３および第２ミラー１７は、上述したように２軸以上で回転動作できるように構成されている。よって、第１ミラー１３および第２ミラー１７は、例えば、ｘ方向の回転軸を中心とした回転動作を行うことも可能である。

以下では、簡単を簡単にするため、第１ミラー１３および第２ミラー１７がｙ方向の回転軸を中心とした回転動作を行う場合についてのみ説明する。

第２ミラー１７が原点位置にあるとき、測定光１５の測定光軸２３は、ダイクロイックミラー１２で反射された後、加工光１１の加工光軸２４と一致する。

また、第１ミラー１３が原点位置にあるとき、加工光１１の加工光軸２４は、第１ミラー１３にて反射された後、レンズ１４を透過する際に、レンズ１４の中心であるレンズ光軸２５と一致する。

なお、以下の説明では、レンズ１４の中心を透過した加工光１１および測定光１５が被加工物１８の加工面１９に到達した位置を「加工原点２６」（図２参照）と記載する。すなわち、第１ミラー１３、第２ミラー１７それぞれの原点位置とは、加工光１１および測定光１５がレンズ１４の中心を透過するときの第１ミラー１３、第２ミラー１７それぞれの位置である。

レンズ１４は、加工光１１および測定光１５を加工点２０に集光するためのレンズである。レンズ１４は、例えば、ｆθレンズである。

第１ミラー１３およびレンズ１４は、ガルバノミラーとｆθレンズによる一般的な光学走査系を構成している。このため、第１ミラー１３をその原点位置から所定の動作量だけ回転動作させることにより、加工面１９における加工光１１の到達位置を制御することができる。以下では、所望の加工点２０へ加工光１１を照射させるための第１ミラー１３の動作量は、加工ヘッド２を構成する各光学部材の位置関係と、レンズ１４から加工面１９までの距離が決まれば、一意に設定することができる。

レンズ１４から加工面１９までの距離は、加工光１１による加工が最も効率的に行われるように、加工光１１が最も集光される焦点位置と、加工面１９とを一致させる配置とするのが好適である。ただし、これに限定されず、レンズ１４から加工面１９までの距離は、加工用途に応じて任意の距離に決定されればよい。

第１ミラー１３の動作量を所定の動作スケジュールで変化させることで、加工面１９上で加工点２０の位置を走査することができる。さらに、制御部６の制御によりレーザ発振器５のオンとオフの切り替えが行われることにより、加工光１１の走査可能な範囲内における、加工面１９上の任意の位置を任意のパターンでレーザ加工することができる。つまり、第１ミラー１３の動作量と、加工面１９上の加工点２０の位置とは、一対一で対応している。以下では、第１ミラー１３の動作量を「走査角」と記載する。

しかし、一般的に、レーザ加工装置１を組み立てた直後の状態では、測定光軸２３と加工光軸２４とは一致しない。また、加工面１９において、加工光１１の照射位置と測定光１５の照射位置とは一致しない。これらのずれは、第１ミラー１３および第２ミラー１７それぞれの原点位置が未規定であるために生じる。

また、第１ミラー１３の回転により加工面１９において加工点２０を走査させる場合、加工光軸２４は、レンズ１４におけるレンズ光軸２５以外の位置を通過する。そのため、レンズ１４が持つ収差なども、上述したずれの原因となる。

＜色収差による影響＞
次に、図２を用いて、色収差による影響について説明する。図２は、レーザ加工装置１において第１ミラー１３を原点位置から動作させた状態を模式的に示す図である。図２において、第２ミラー１７は原点位置にあるとする。

図２に示すように、第１ミラー１３で反射された加工光１１および測定光１５は、レンズ１４に到達するまでは同じ光軸上を進む。しかしながら、レンズ１４を透過した後では、加工光１１および測定光１５それぞれの進行方向にずれが生じる。すなわち、図２に示すように、加工光１１の光軸である加工光軸２４ａと、測定光１５の光軸である測定光軸２３ａとがずれる。よって、測定光１５は、加工点２０とは異なる位置（例えば、図２に示す位置２７）に到達する。

これは、レンズ１４の色収差が原因である。色収差とは、レンズ１４を含む一般的な光学材料が、光の波長により屈折率が異なる性質を有するために発生する収差である。

色収差には、軸上色収差と、倍率色収差との二種類がある。軸上色収差は、光の波長によりレンズの焦点位置が異なる性質を指す。一方、倍率色収差は、光の波長により焦点面における像高が異なる性質を指す。図２に示した、レンズ１４透過後の加工光１１（加工光軸２４ａ）および測定光１５（測定光軸２３ａ）それぞれの進行方向のずれは、倍率色収差によるものである。

なお、本実施の形態のレーザ加工装置１では、軸上色収差も同時に発生している。しかしながら、軸上色収差による加工光１１と測定光１５とのずれについては、コリメートレンズ１６と測定光導入口９との距離を調節し、コリメートレンズ１６を透過直後の測定光１５を平行光の状態からわずかに発散状態または収束状態にすることで対応が可能である。

図２では、加工原点２６から見て、測定光１５が加工面１９に到達した位置２７（以下、測定点２７という）は、加工用レーザ光１１が加工面１９に到達した位置（加工点２０）よりも遠い。しかしながら、これは一例であり、レンズ１４のレンズ構成や加工光１１と測定光１５との波長の大小関係により、測定光１５の方が加工光１１よりも加工原点２６に近い位置に到達する場合もある。一般的には、長波長の光の方が、より加工原点２６から遠い位置に到達する。

＜測定点の位置の補正および測定点の走査について＞
次に、図３を用いて、第２ミラー１７を用いた測定点２７の位置の補正および測定点２７の走査について説明する。図３は、レーザ加工装置１において第２ミラー１７により測定点２７の位置を補正した状態を模式的に示す図である。

図３と図２とを比較すると、図３では、第２ミラー１７の角度がわずかに変化している。これにより、測定光１５の伝播方向は、第２ミラー１７以降で変化している。具体的には、図３において、測定光１５は、図２に示した測定光軸２３ａとは異なる測定光軸２３ｂに沿って進んでいる。これにより、測定光１５は、レンズ１４を経た後、加工点２０に到達している。よって、図３では、加工点２０と測定点２７とが一致している。

このように、図２を用いて説明したレンズ１４の色収差を原因とする加工光１１と測定光１５との位置ずれは、図３に示すように、第２ミラー１７の角度の変化によって補正することができる。レーザ加工による加工点２０の溶け込み深さ（すなわち、キーホール２２の深さ）を測定するためには、加工点２０と測定点２７とを一致させる補正動作が必要である。補正動作とは、第２ミラー１７をその原点位置から適切な角度位置に移動させる動作である。

つまり、レーザ加工装置１における光学調整作業は、加工面１９上の複数の加工点２０における第２ミラー１７の角度位置を求めることに等しい。以下では、所定の加工点２０の位置における第２ミラー１７の角度位置を「補正角」と記載する。

さらに、第２ミラー１７の角度を順次変化させることにより、加工面１９上における測定点２７の位置を加工点２０およびその近傍で走査できる。

以上のことから、レーザ加工装置１において加工光１１による被加工物１８の溶け込み深さを適切に測定するためには、加工面１９上の１箇所ないし複数箇所において、加工光１１の集光位置である加工点２０に測定光１５の集光位置である測定点２７を一致させるための光学調整作業が必要となる。

このような光学調整作業が必要となる状況の例としては、例えば、レーザ加工装置１の組み立て直後、定期的に行われるレーザ加工装置１のメンテナンス時、または、レンズ１４の色収差を原因とする加工面１９上における加工光１１と測定光１５との位置ずれを補正するために第２ミラー１７の補正角を求める場合、などが挙げられる。

＜加工点の位置の算出方法＞
次に、図４を用いて、加工点２０の位置の算出方法について説明する。図４は、レーザ加工装置１において加工光１１のみを被加工物１８へ照射している状態を模式的に示す図である。

図４において、第１ミラー１３および第２ミラー１７それぞれの角度位置は、図３に示す角度位置と同じである。

その一方で、図４に示すレーザ加工装置１は、光検出器２８が設けられている点で、図３に示すレーザ加工装置１と異なる。光検出器２８は、制御部６と電気的に接続されている。また、光検出器２８は、測定光導入口９から分岐された光ファイバを介して測定光導入口９と接続されている。

また、図４では、光干渉計３から測定光１５が出力されていない。

また、図４では、加工光１１の出力を下げているため、被加工物１８には溶融池２１およびキーホール２２が形成されておらず、加工点２０を中心として加工面１９が被加工物１８の溶融点未満で熱せられている状態である。

一般的に、物体は、プランクの法則に従い、その物体の温度に依存した熱輻射光を発する。加工点２０は、加工光１１によって加熱されているため、図４に示すように、加工点２０を中心として熱輻射光２９が発せられる。

図４において、測定点２７において発光がある場合、その発光で生じた熱輻射光は、測定光軸２３ａに沿ってレンズ１４、第１ミラー１３、第２ミラー１７、ダイクロイックミラー１２、コリメートレンズ１６、測定光導入口９を経て、光検出器２８に到達する。すなわち、熱輻射光は、測定光１５が光干渉計３から伝搬する経路を遡って光検出器２８に到達し、光検出器２８に受光される。そして、光検出器２８は、その熱輻射光の強度を検出する。よって、第２ミラー１７の角度を変化させて、加工面１９上で測定点２７を走査すれば、第２ミラー１７の角度位置と、光検出器２８の光強度検出値とを対応させることにより、加工点２０およびその近傍の発光強度を測定することができる。

加工光１１によって加熱されている加工面１９の温度は、加工点２０を極大点として、加工点２０から遠ざかるにつれて低下していく。プランクの法則によれば、所定の熱輻射光の波長λに注目した場合、物体の温度が高いほど熱輻射光の強度が高くなる。従って、加工面１９上における波長λの熱輻射光の強度は、加工点２０において最大値となる。

従って、加工光１１の照射により被加工物１８を加熱した状態において、第２ミラー１７の角度を変化させながら、加工面１９（例えば、加工点２０およびその近傍の領域）において測定点２７を走査することにより、加工点２０の位置で最大値を持つ輻射光強度分布データを得ることができる。ここで得られた輻射光強度分布データにおいて熱輻射光の強度が最大となる位置が、加工点２０の位置に相当する。

＜光学調整の方法＞
次に、図５を用いて、光学調整の方法として、所定の加工点２０の位置における補正角の算出方法について説明する。図５は、所定の加工点２０の位置における補正角の算出方法の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１において、制御部６は、仮の被加工物１８として設置された金属の平板（以下、金属板という）の加工面１９上に、レーザ加工の対象となる複数の加工点２０を設定する。また、制御部６は、設定された複数の加工点２０から、１つの加工点２０を選択する。

ステップＳ２において、制御部６は、選択された加工点２０に加工光１１が到達するように第１ミラー１３の走査角を設定する。

ステップＳ３において、制御部６の制御により、レーザ発振器５は、加工光１１の照射を開始し、金属板の表面を加熱する。

このとき、制御部６は、金属板を溶融しないように加工光１１の出力強度を調整する。また、加工光１１による加熱が長時間に渡ると、金属板の全体に熱が行き渡って、加工点２０の温度と加工点２０の近傍の温度との差が小さくなるため、加工光１１の照射開始後ただちに次のステップＳ４に移る。

ステップＳ４において、制御部６は、第２ミラー１７の角度を所定の範囲で変化させながら、加工面１９（例えば、加工点２０およびその近傍）において測定点２７を走査し、光検出器２８により検出された複数の光強度検出値に基づいて、上記輻射光強度分布データを取得する。

ステップＳ５において、制御部６は、レーザ発振器５からの加工光１１の照射を停止させる。

ステップＳ６において、制御部６は、ステップＳ４で得られた輻射光強度分布データを用いて、熱輻射光の強度が最大となる位置（すなわち、加工点２０に相当する位置）と測定点２７とが一致する第２ミラー１７の補正角を算出する。

ステップＳ７において、制御部６は、現在の第１ミラー１３の走査角と、ステップＳ６で得られた第２ミラー１７の補正角とを対応付けた補正数表データ（補正済み加工用データの一例）を取得する。この補正数表データは、メモリ３０に保存される。

ステップＳ８において、制御部６は、ステップＳ１で設定された全ての加工点２０について補正数表データを取得したか否かを判定する。

全ての加工点２０について補正数表データを取得した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、フローは終了する。一方、全ての加工点２０について補正数表データを取得していない場合、換言すれば、未だ補正数表データが取得されていない加工点２０が残っている場合（ステップＳ８：ＮＯ）、フローはステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、制御部６は、レーザ加工の対象として、別の加工点２０を選択する。その後、フローは、ステップＳ２に戻る。

以上説明した方法によれば、加工面１８上において加工点２０に測定点２７を一致させるための光学調整、すなわち補正動作に必要な補正数表データを得ることができる。

制御部６は、この補正数表データを用いて、第１ミラー１３および第２ミラー１７の角度を制御することにより、高出力の加工光１１の照射位置と低出力の測定光１５の照射位置との位置合わせを、高精度かつ高速に実現することができる。

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

本開示のレーザ加工装置および光学調整方法は、例えば自動車や電子部品等の製造に用いられるレーザ加工技術に有用である。

１ レーザ加工装置
２ 加工ヘッド
３ 光干渉計
４ 計測処理部
５ レーザ発振器
６ 制御部
７ 第１ドライバ
８ 第２ドライバ
９ 測定光導入口
１０ 加工光導入口
１１ 加工光
１２ ダイクロイックミラー
１３ 第１ミラー
１４ レンズ
１５ 測定光
１６ コリメートレンズ
１７ 第２ミラー
１８ 被加工物
１９ 加工面
２０ 加工点
２１ 溶融池
２２ キーホール
２３ 測定光軸
２４ 加工光軸
２５ レンズ光軸
２６ 加工原点
２７ 測定点
２８ 光検出器
２９ 熱輻射光
３０ メモリ
１００ レーザ光
１０１ クランプ
１０２ 被加工物
１０３ 芯だしエリア
１０４ ピアス穴
１０５ 加工ヘッド
１０６ ノズル
１０７ ノズル穴
１０８ 光源
１０９ 光検知器
１１０ ピアス穴中心位置
１１１ ノズル穴中心位置
１１２ 光

Claims (5)

1. 被加工物の表面の加工点に対して加工光を発振するレーザ発振器と、
   前記加工点に対して測定光を出射し、前記加工点で反射された前記測定光と参照光との光路差によって生じる干渉に基づく光干渉強度信号を生成する光干渉計と、
   前記加工光および前記測定光の進行方向を変化させる第１ミラーと、
   前記測定光の前記第１ミラーへの入射角を変化させる第２ミラーと、
   前記加工光および前記測定光を前記加工点に集光させるレンズと、
   前記被加工物の表面における前記加工光と前記測定光との位置ずれを解消可能な補正済み加工用データを記憶するメモリと、
   前記補正済み加工用データに基づいて、レーザ発振器、前記第１ミラー、および前記第２ミラーを制御する制御部と、
   前記被加工物の表面における前記測定光が集光する位置である測定点から放射され、前記測定光が光干渉計から伝搬する経路を遡って到達した光を受光し、当該光の強度を検出する光検出器と、を有し、
   前記制御部は、
   前記加工光の照射により前記被加工物の表面が前記被加工物の溶融点未満で加熱された状態において、前記第２ミラーの角度を変化させながら、前記被加工物の表面において前記測定点を走査し、前記光検出器により検出された前記光の強度に基づいて、前記補正済み加工用データとして用いられる前記第２ミラーの角度を算出する、
   レーザ加工装置。
2. 前記測定点を走査する範囲に前記加工点が含まれる、
   請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記光検出器で受光される前記光は熱輻射光である、
   請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
4. 前記補正済み加工用データとして用いられる前記第２ミラーの角度は、前記光の強度が最大となる位置と前記測定点とが一致するときの前記第２ミラーの角度である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
5. 加工光および測定光の進行方向を変化させる第１ミラーと、前記測定光の前記第１ミラーへの入射角を変化させる第２ミラーと、前記加工光および前記測定光を被加工物の表面の加工点に集光させるレンズと、を有するレーザ加工装置が行う光学調整方法であって、
   前記加工光の照射により前記被加工物の表面が前記被加工物の溶融点未満で加熱された状態において、前記第２ミラーの角度を変化させながら、前記被加工物の表面において前記測定光が集光する位置である測定点を走査し、
   前記測定点から放射され、前記測定光が光干渉計から伝搬する経路を遡って到達した光の強度を検出し、
   検出された前記光の強度に基づいて、前記第２ミラーの角度を算出し、
   算出された前記第２ミラーの角度を、前記被加工物の表面における前記加工光と前記測定光との位置ずれを解消可能な補正済み加工用データとして用いる、
   光学調整方法。