JP7399302B2 - レーザ光発生装置およびレーザ加工装置 - Google Patents

Description

本開示は、レーザ光発生装置およびレーザ加工装置に関する。

金属の溶接、金属の切断、または金属のマーキング等の加工分野では、従来ＣＯ２レーザ等の気体レーザ装置、またはＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザ等のランプ励起による固体レーザ装置が使用されてきた。

しかしながら、近年では、ファイバーレーザ等のレーザダイオード（以下「ＬＤ（Laser Diode）」と称する。）励起による固体レーザ装置、およびレーザ光を直接出力するダイレクトダイオードレーザ装置の高出力化が進んでいる。これにより、上記の加工分野では、ＣＯ２レーザ等の気体レーザまたはＹＡＧレーザ等のランプ励起による固体レーザ装置から、ファイバーレーザ等のＬＤ励起による固体レーザ装置またはダイレクトダイオードレーザ装置への置き換えが進んでいる。

ＬＤは電流駆動型の素子であるので、ＬＤを用いたレーザ光発生装置においては、所望のレーザ光出力を得るのに必要な一定の駆動電流をＬＤに供給する定電流源を使用することが一般的である。定電流源を使用する場合には、安定なレーザ光出力を得るために一般的にリアクトルが使用される。リアクトルに電磁エネルギーが蓄えられることによって出力電流の応答速度が遅くなる。その結果、加工条件に合わせてレーザを出力しようとしても、所望のレーザ光出力を得ることができないという問題がある。

このような問題を解決するため、たとえば特開２００９－１２３８３３号公報（特許文献１）に開示されるレギュレータ方式のレーザダイオード駆動用電源装置は、ＬＤ駆動電流を設定電流値まで高速に立ち上げられることを特徴としている。このレーザ駆動用電源装置は、負荷回路に所望の定電流を供給するための定電流源回路と、定電流源回路とＬＤとの間に接続される２次側平滑リアクトルと、定電流源回路に対して２次側平滑リアクトルと直列に接続され、かつＬＤと並列に接続される第１のスイッチング素子と、ＬＤを発光させない間は第１のスイッチング素子をオン状態に保持し、ＬＤを発光させる時は第１のスイッチング素子をオフ状態に保持するＬＤ駆動制御部とを有する。

特開２００９－１２３８３３号公報

特許文献１に記載のスイッチング方式のＬＤ駆動用電源装置は、ＬＤ駆動電流をある一定の設定電流値まで高速に立ち上げることができるが、その設定電流値を変化させることはできない。近年、レーザ加工機などにおいては、加工面の形状に応じて設定電流値を変化させることによって、加工面の精度を向上させるととともに、様々な加工に特化したレーザ光出力が必要となっている。

さらに、特許文献１に記載のスイッチング方式のＬＤ駆動用電源装置では、パルス駆動周波数が高い電流駆動波形を出力する際のリップル電流を緩和するため、平滑リアクトルのインダクタンス値が大きな値に設定されている。電流指令値がゼロの期間では、ＬＤモジュールに並列接続されたスイッチング素子がオンとなり、平滑リアクトルに蓄積されたエネルギーが平滑リアクトルとスイッチング素子との閉回路を還流する。ＬＤ駆動用電源装置では、加工面の形状に合わせてレーザ光出力を変化させる必要があるが、平滑リアクトルのインダクタンス値が大きいため、所望の電流値への変更に時間を要するともに、高いピークを有する電流出力を得ることが難しいという課題があった。

それゆえに、本開示の目的は、レーザ光の出力を高速に安定化することができるとともに、高いピークのレーザ光を出力することができるレーザ光発生装置およびレーザ加工装置を提供することである。

本開示のレーザ光発生装置は、レーザダイオードと、電流を供給する電源と、電源と接続され、可変のインダクタンス値を有するリアクトル回路と、リアクトル回路から出力される電流をレーザダイオードに供給するか否かを切り替えるように構成された電流経路切替回路と、電流経路切替回路を制御し、かつリアクトル回路のインダクタンス値を設定する制御部とを備える。

本開示によれば、レーザ光の出力を高速に安定化することができるとともに、高いピークのレーザ光を出力することができる。

実施の形態１のレーザ光発生装置２００の構成を表わす図である。 実施の形態１のリアクトル回路３０の構成を表わす図である。 実施の形態１の電流経路切替回路１０５の構成を表わす図である。 実施の形態１の電流経路切替回路１０５の別の構成を表わす図である。 実施の形態１のレーザ光発生装置２００の動作を示すタイミングチャートである。 （ａ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が１０μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。（ｂ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が１μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。（ｃ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が０．１μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。 実施の形態２のリアクトル回路３０ｃの構成を表わす図である。 実施の形態３のリアクトル回路３０ｄの構成を表わす図である。 実施の形態４のリアクトル回路３０ｅの構成を表わす図である。 実施の形態５のレーザ光発生装置２００ａの構成を表わす図である。 実施の形態６のレーザ光発生装置２００ｂの構成を表わす図である。 （ａ）および（ｂ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第１の方法を説明するための図である。（ｃ）および（ｄ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第２の方法を説明するための図である。（ｅ）および（ｆ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第３の方法を説明するための図である。 空芯コイルの長さに対するインダクタンス値の変化を表わす図である。 実施の形態８のレーザ加工装置の構成を示す図である。 制御装置１３がソフトウェアと汎用のハードウェアによって実現される場合の制御装置１３の構成を表わす図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のレーザ光発生装置２００の構成を表わす図である。レーザ光発生装置２００は、ＬＤ駆動用電源装置１００と、ＬＤ２０と、加工ヘッド５３と、集光部５２とを備える。以下では、ＬＤ駆動用電源装置を単に「電源装置」と称する場合がある。

ＬＤ２０は、ノードＮＤ６とノードＮＤ４（接地電源もしくはＬＤ２０の基準電源）との間に配置される。ＬＤ２０は、ＬＤ駆動用電源装置１００から供給される電流によりレーザを出射する。ＬＤ２０は、少なくとも１つのＬＤ単体を含む。ＬＤ２０が複数のＬＤ単体を含む場合、複数のＬＤ単体は、ＬＤ２０のアノード端子およびカソード端子間に順方向に直列接続され、並列接続され、または直列および並列接続される。高出力のレーザ装置では、少なくとも１つのＬＤ２０が使用される。

集光部５２は、ＬＤ２０のレーザ光を集光して、加工ヘッド５３に伝送する。集光部５２としては、光ファイバ、プリズム、ミラー、光結合素子、または光増幅器を用いることができる。

電源装置１００は、電源１０と、平滑回路１０４と、電流経路切替回路１０５と、制御装置１３とを備える。

電源１０は、交流電源４００から供給される交流電力を直流電力に変換して、一定の電流をＬＤ２０へ供給する。交流電源４００は、たとえば１００Ｖ～４８０Ｖの交流電圧を電源１０に供給する。交流電源４００は、たとえば、三相交流電源または単相交流電源である。交流電源４００は、たとえば、商用交流電源または自家用発電機である。

電流検出器１１は、ノードＮＤ５とノードＮＤ６の間、またはノードＮＤ８とノードＮＤ４との間に配置される。電流検出器１１は、電源装置１００からＬＤ２０に流れる電流を検出する。電流検出器１１として、直列抵抗素子（シャント抵抗素子）、ＣＴ（Current Transformer）、ホール電流センサ等を用いることができる。電流検出器１１として、電流検出用のＩＣ（Integrated Circuit）を使用してもよい。電流検出器１１として、汎用的な部品を使うことによって、コストを低減することが可能である。

電源１０は、整流部１０１と、変換部１０２と、整流回路１０３とを備える。
整流部１０１は、交流電源４００から供給される交流電力を整流する。整流部１０１は、整流回路１と、平滑コンデンサ２とを備える。整流回路１は、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間に配置される。整流回路１は、交流電源４００から供給される交流電力を整流する。整流部１０１は、力率を改善することができる力率改善回路であってもよい。平滑コンデンサ２は、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間に配置される。平滑コンデンサ２は、整流回路１に並列に接続される。

変換部１０２は、フルブリッジインバータ動作をすることによって、整流部１０１から出力される電力を交流電力に変換する。変換部１０２は、絶縁型の電力変換部である。変換部１０２は、電圧変換回路３と、トランス４とを備える。電圧変換回路３は、ノードＮＤ１とノードＮＤ２との間に配置される。電圧変換回路３は、制御装置１３から出力される駆動信号ＤＲに基づき、整流部１０１で整流された電圧を交流電圧に変換する。電圧変換回路３は、たとえばフルブリッジ回路で構成される。電圧変換回路３は、フルブリッジ回路に代えて、一般的なＤＣ－ＤＣコンバータの方式であるフォワード方式、フライバック方式、プッシュプル方式、またはハーフブリッジ方式などのように、変換電力量に応じて効率およびコストが最適となる方式の回路であってもよい。電圧変換回路３は、これらの回路方式の複合形であってもよい。変換部１０２は、絶縁型の電力変換回路と、たとえばチョッパ方式などの非絶縁型の電力変換回路との両方を備え、それらを併用するものとしてもよい。併用することによって、昇圧比率などを調整しやすくなる場合もある。電圧変換回路３は、複数のスイッチング素子を含む。トランス４は、電圧変換回路３で変換された交流電圧を巻線比に対応した特定の値の電圧に変換する。トランス４の出力電流は電圧変換回路３を構成する複数のスイッチング素子のスイッチング周期に対するオン時間の割合で調整される。

整流回路１０３は、ノードＮＤ３（電源１０の第１の出力端子）とノードＮＤ７（電源１０の第２の出力端子）との間に配置される。整流回路１０３は、変換部１０２から出力された交流電圧を整流する。整流回路１０３は、たとえば、４つのダイオードで構成される全波整流回路である。整流回路１０３の構成は、図１に示されるものに限定されるものではない。整流回路１０３は、ダイオードの代わりに低損失化が可能なスイッチング素子によって構成されてもよい。

変換部１０２と整流回路１０３とは、チョッパ回路方式などの非絶縁ＤＣ－ＤＣコンバータを用いても良い。非絶縁ＤＣ－ＤＣコンバータは、絶縁ＤＣ－ＤＣコンバータよりも高効率な変換を低コストで実現できる。

平滑回路１０４は、整流回路１０３で整流された電圧を平滑する。平滑回路１０４は、リアクトル回路３０と、平滑コンデンサ６とを備える。

リアクトル回路３０は、ノードＮＤ３（電源１０の第１の出力端子）とノードＮＤ５（リアクトル回路３０の出力端子）との間に配置される。リアクトル回路３０は、電源１０と接続される。

リアクトル回路３０のインダクタンス値が大きい場合、ＬＤ２０への電流リップル量を小さくできるので、レーザ光の出力量の変動が小さくなる。その結果、安定したレーザ光出力を得ることができる。しかしながら、リアクトル回路３０のインダクタンス値が大きいので、所望の電流値へ変更するのに時間を要するため、電流の立ち上がり時間および立ち下り時間が長くなる。例えば、レーザ加工機などを含むレーザ機器では、レーザ光出力をオンまたはオフすることによって、レーザ光出力量を瞬時に変更したい場合がある。リアクトル回路３０のインダクタンス値が大きい場合には、レーザ光出力量を瞬時に変更できない。

リアクトル回路３０のインダクタンス値が小さい場合、ＬＤ２０への電流リップル量が大きくなるので、安定したレーザ光出力を得ることができない。しかしながら、インダクタンス値が小さいので、所望のレーザ光出力を短時間に得ることができる。リアクトル回路３０のインダクタンス値が小さい場合、ＬＤ２０への電流リップル量は大きくなるが、大きくなったときの電流だけをＬＤ２０へ流れるように電流経路切替回路１０５を制御することによって、パルス状の大きいレーザ光出力を得ることができる。これによって、例えば、レーザ加工機などにおいては、高精度の加工が可能となる。

本実施の形態では、上述したリアクトル回路３０のインダクタンスの大小のメリットを生かすために、リアクトル回路３０は、可変のインダクタンス値を有する。安定したレーザ光出力を得たい場合には、インダクタンス値を大きくする。一方、短パルスの高出力のレーザ光を得たい場合、または高速な立ち上がりでレーザ光出力を得たい場合には、インダクタンス値を小さくする。

リアクトル回路３０の中にあるリアクトルのコアは、空芯でもよいし、フェライトなどの磁性体でもよい。リアクトル回路３０の中にあるリアクトルに大きな電流が流れる場合、エッジワイズコイル、あるいは全体をモールドしたリアクトルを用いてもよい。エッジワイズコイルとは、平角線がエッジワイズ方向に巻回されたコイルのことをいう。エッジワイズコイルは、巻線が１層構造であるため巻線が丸型で多層構造であるリアクトルと比べて、高い放熱性を有する。全体をモールドしたリアクトルは、モールド部から放熱することができるため、モールドしていないリアクトルと比べて放熱性が高い。エッジワイズコイル、または全体をモールドしたリアクトルを用いることによって、各々のリアクトルの温度上昇を抑えることが可能となる。そのため、リアクトルを放熱するために必要な冷却機構（たとえば放熱フィン、水冷機構等）の小型化、および冷却方式の簡素化（たとえば、強制空冷から自然空冷）が可能となるので、冷却部材を減らすことができる。

図２は、実施の形態１のリアクトル回路３０の構成を表わす図である。リアクトル回路３０は、インダクタンス値が互いに異なる２種類のリアクトル５ａ、５ｂと、インダクタンス値切替用スイッチ１４とを備える。

直列接続されたリアクトル５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４とが、ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に配置される。リアクトル５ａが、ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に配置される。

リアクトル５ａのインダクタンス値が、リアクトル５ｂのインダクタンス値よりも大きい。リアクトル５ｂは、配線だけであってもよい。配線は寄生のインダクタンス成分を有するためである。リアクトル５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４とは、どちらがノードＮＤ３側もしくはノードＮＤ５側に配置されてもよい。

制御装置１３からのゲート駆動信号ＧＴ２によってインダクタンス値切替用スイッチ１４がオン／オフする。インダクタンス値切替用スイッチ１４をオフのときには、ノードＮＤ３とノードＮＤ５の間にリアクトル５ａのみが接続されるのでリアクトル回路３０のインダクタンス値が大きくなる。インダクタンス値切替用スイッチ１４がオンのときには、ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間にリアクトル５ａとリアクトル５ｂとが並列に接続されるので、リアクトル回路３０のインダクタンス値が小さくなる。

再び、図１を参照して、平滑コンデンサ６は、ノードＮＤ５とノードＮＤ７との間に配置される。

電流経路切替回路１０５は、ノードＮＤ５およびノードＮＤ８と、ＬＤ２０との間に配置される。電流経路切替回路１０５は、リアクトル回路３０から出力される電流をＬＤ２０に供給するか否かを切り替えるように構成される。

図３は、電流経路切替回路１０５の構成を表わす図である。
図３に示すように、電流経路切替回路１０５は、ＬＤ２０に並列接続された経路切替用スイッチ１２を含む。経路切替用スイッチ１２は、たとえばＮ型ＭＯＳＦＥＴである。

制御装置１３からのゲート駆動信号ＧＴ１によって経路切替用スイッチ１２がオン／オフする。経路切替用スイッチ１２がオフのときには、リアクトル回路３０から出力された電流がＬＤ２０に流れる。経路切替用スイッチ１２がオンのときには、リアクトル回路３０から出力された電流がＬＤ２０に電流が流れずに、経路切替用スイッチ１２に流れる。すなわち、電源装置１００において、レーザのパルス駆動時には経路切替用スイッチ１２のオン／オフによって、リアクトル回路３０の出力電流が流れる電流経路が切替えられる。電流経路が瞬時に切替えられることによってＬＤ２０への電流を高速に立ち下げ又は立ち上げることができる。

図４は、電流経路切替回路１０５の別の構成を表わす図である。
図４に示すように、経路切替用スイッチ１２がＬＤ２０に直列接続される。経路切替用スイッチ１２は、たとえばＮ型ＭＯＳＦＥＴである。

制御装置１３からのゲート駆動信号ＧＴ１によって経路切替用スイッチ１２がオン／オフする。経路切替用スイッチ１２がオンのときには、リアクトル回路３０から出力された電流がＬＤ２０に流れる。経路切替用スイッチ１２がオフのときには、リアクトル回路３０から電流は流れない。すなわち、電源装置１００において、レーザのパルス駆動時には経路切替用スイッチ１２のオン／オフによって、ＬＤ２０への電流を流すことができる。また経路切替用スイッチ１２のゲート印可電圧量を調整することにより、経路切替用スイッチ１２の抵抗値を調整し、ＬＤ２０に流れる電流量を変化させることも可能となる。

ＬＤ２０の駆動電流が大きい場合には、経路切替用スイッチ１２をオン・オフする際に生ずるサージ電圧を抑制するために経路切替用スイッチ１２にスナバ回路を接続してもよい。スナバ回路に代えて、電圧が一定値以上になると起動するような回路またはツェナーダイオードなどを設けてもよい。電力消費用または電流制限用の抵抗素子が経路切替用スイッチ１２に直列に接続されていてもよい。

経路切替用スイッチ１２に並列に平滑コンデンサを設けてもよい。平滑コンデンサを設けることによって、ＬＤ２０の駆動電流の立ち上がりおよび立ち下がりの速度が低下するため、ＬＤ２０のレーザ光出力の応答速度が低下する恐れがある。しかしながら、電源１０から出力される電流を平滑化できるため、ＬＤ２０に供給される電流を平滑化し、ＬＤ２０のレーザ光出力をより安定化させることができる。よって、レーザ光出力の応答速度の速さが要求されない場合は、平滑コンデンサを設けた方がよい。電源１０から出力される電流をより平滑化するためには、平滑コンデンサの容量を大きくする必要がある。平滑コンデンサの容量を大きくするには、平滑コンデンサの単体の容量を大きくする、あるいは並列接続された複数の平滑コンデンサを使用する方法などが考えられる。但し、レーザ光出力の応答速度の速さを求める場合は、平滑コンデンサの容量を大きくし過ぎると、リアクトル回路３０の可変インダクタンス値を最小としても、平滑コンデンサの容量が大きいためレーザ光出力の応答速度を速くすることができない。平滑化、すなわち電流リップルを小さくするには、平滑コンデンサの容量は最小限として、リアクトル回路３０の可変インダクタンス値の最大値を大きくすることが望ましい。

次に、電流経路切替回路１０５の動作について説明する。
電源１０が駆動していて、リアクトル回路３０に電流が流れている状態において、制御装置１３がゲート駆動信号ＧＴ１によって経路切替用スイッチ１２のオン／オフを制御することによって、リアクトル回路３０から出力される電流をＬＤ２０に流すかを決めることが出来る。電流経路切替回路１０５は、ゲート駆動信号ＧＴ１に応じてＬＤ２０の駆動電流の立ち上げまたは立ち下げを行なう。

ＬＤ２０の駆動電流が大きい場合、経路切替用スイッチ１２をオフする際に生じるサージ電圧を抑制するために、経路切替用スイッチ１２に対して並列にスナバ回路を設けてもよい。スナバ回路としては、たとえば並列に接続された抵抗素子およびコンデンサに、ダイオードを直列に接続することによって構成されるＲＣＤスナバ回路等を使用してもよい。

レーザ加工装置のような大型の装置では、電流経路切替回路１０５とＬＤ２０とが離れている場合が多い。このような場合、電流経路切替回路１０５とＬＤ２０との間の配線が長くなり、配線の寄生インダクタンスによって、ＬＤ２０の駆動電流を好適に制御することが困難になる恐れがある。電流経路切替回路１０５とＬＤ２０との間の配線の寄生インダクタンス値を小さくするために、電流経路切替回路１０５とＬＤ２０との間の配線が短くなるようにＬＤ２０の近傍に電流経路切替回路１０５を設置してもよい。また、配線の相互インダクタンスの打ち消し効果が大きくなるように、電流経路切替回路１０５とＬＤ２０との間の配線のループ面積が最小となるように配線してもよい。

このように構成されたレーザ光発生装置２００では、電源装置１００からＬＤ２０に電流が供給されることにより、ＬＤ２０からレーザが出射される。ＬＤ２０から出射されたレーザは、集光部５２などによって加工ヘッド５３まで伝送され、加工ヘッド５３内のレンズ５４によりワーク３００上に集光される。これによりワーク３００の切断加工が行われる。ワーク３００の加工時には、レーザの集光位置をワーク３００上で移動させる必要があるため、ワーク３００を移動させる不図示のワーク移動機構上にワーク３００が設置され、又はレーザ光発生装置２００に加工ヘッド５３を移動させる不図示のヘッド移動機構が設けられるものとする。

変換部１０２、平滑回路１０４、および電流経路切替回路１０５において使用されるスイッチとしては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、またはＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のスイッチング素子を用いるとよい。スイッチング素子は、Ｓｉ（Silicon）の材料で構成されるものとしてもよい。一方、スイッチング素子が、ＳｉＣ（Silicon Carbide）またはＧａＮ（Gallium Nitride）の材料で構成さている場合には、スイッチング損失、および導通損失を抑えることができるので、電源装置１００の高効率化、および低損失化が可能となる。スイッチは、リレーまたはアナログスイッチによって構成されるものとしてもよい。この場合は、精巧なゲート駆動回路が不要となるメリットがある。

制御装置１３は、加工指令出力部８１と、スイッチ制御部８２と、電流制御部８３とを備える。

加工指令出力部８１は、加工指令である電流指令値ＩＤを出力する。
スイッチ制御部８２は、電流経路切替回路１０５内の経路切替用スイッチ１２のオン／オフを制御するゲート駆動信号ＧＴ１、およびリアクトル回路３０内のインダクタンス値切替用スイッチ１４のオン／オフを制御するゲート駆動信号ＧＴ２を出力する。

電流制御部８３は、電流検出器１１の検出信号によって示されるＬＤ２０に供給される電流Ｉが電流指令値ＩＤと一致するように、電圧変換回路３の動作を制御するための駆動信号ＤＲを生成する。駆動信号ＤＲのオン・オフのデューティ比は、電流Ｉと電流指令値ＩＤの偏差がなくなるように制御される。

制御装置１３は、さらに、図示しない通信回路を備える。通信回路は、通信回線を介して他の構成要素との間で信号を授受する。

図５は、実施の形態１のレーザ光発生装置２００の動作を示すタイミングチャートである。図５において、上から順に、電流制御部８３に入力される電流指令値ＩＤ、経路切替用スイッチ１２のゲート駆動信号ＧＴ１、リアクトル５ａに蓄えられたエネルギーが放出されるリアクトル電流と、インダクタンス値切替用スイッチ１４のゲート駆動信号ＧＴ２、リアクトル５ｂに蓄えられたエネルギーが放出されるリアクトル電流と、ＬＤ２０の駆動電流が示される。

図５における時間軸において、（ａ）の区間では、レーザ光発生装置２００のモードがモードＡに設定され、レーザ光発生装置２００は、以下のように動作する。

スイッチ制御部８２は、ゲート駆動信号ＧＴ１をハイレベルに設定し、ゲート駆動信号ＧＴ２をロウレベルに設定する。ゲート駆動信号ＧＴ１がハイレベルに設定されるので、経路切替用スイッチ１２がオンになる。これによって、ＬＤ２０に電流が流れない。ゲート駆動信号ＧＴ２がロウレベルに設定されるので、インダクタンス値切替用スイッチ１４がオフとなる。これによって、リアクトル回路３０内では、リアクトル５ａのみに電流が流れるので、一定の電流リップルを生じるが、リアクトル５ａのインダクタンス値が大きいので、リアクトル５ａの出力電流の電流リップル量は小さい。

（ｂ）の区間では、レーザ光発生装置２００のモードがモードＢに設定され、レーザ光発生装置２００は、以下のように動作する。

加工指令出力部８１は、電流指令値ＩＤをＩａに設定する。スイッチ制御部８２は、ゲート駆動信号ＧＴ１をロウレベルに設定し、ゲート駆動信号ＧＴ２をロウレベルに維持する。ゲート駆動信号ＧＴ１がロウレベルに設定されるので、経路切替用スイッチ１２がオフになる。これによって、ＬＤ２０に電流が流れる。安定した一定電流を必要とする場合は、レーザ光発生装置２００のモードがモードＢに維持される。

（ｃ）の区間では、レーザ光発生装置２００のモードがモードＣに設定され、レーザ光発生装置２００は、以下のように動作する。

スイッチ制御部８２は、ゲート駆動信号ＧＴ１をハイレベルに設定する。ゲート駆動信号ＧＴ１がハイレベルに設定されるので、経路切替用スイッチ１２がオンになる。これによって、ＬＤ２０に電流が流れない。

（ｄ）の区間では、レーザ光発生装置２００のモードがモードＤに設定され、レーザ光発生装置２００は、以下のように動作する。

スイッチ制御部８２は、ゲート駆動信号ＧＴ２をハイレベルに設定する。ゲート駆動信号ＧＴ２がハイレベルに設定されるので、インダクタンス値切替用スイッチ１４がオンとなる。これによって、リアクトル回路３０内では、リアクトル５ａとリアクトル５ｂに電流が流れる。リアクトル５ｂのインダクタンス値は、リアクトル５ａのインダクタンス値に比べて小さく設定されているため、リアクトル５ｂの出力電流の電流リップル量は大きく、電流ピーク値は高くなる。

（ｅ）の区間では、加工指令出力部８１は、電流指令値ＩＤをＩｂに設定する。スイッチ制御部８２は、ゲート駆動信号ＧＴ１をロウレベルに設定する。ゲート駆動信号ＧＴ１がロウレベルに設定されるので、経路切替用スイッチ１２がオフになる。これによって、ＬＤ２０に電流が流れる。（ｅ）の区間は、リアクトル回路３０から出力される電流であるリアクトル５ａの出力電流とリアクトル５ｂの出力電流との和が規定値ＴＨ以上となる期間である。この期間は、リアクトル５ｂの出力電流がピークとなる時点およびその時点の付近の時間である。これによって、リアクトル回路３０から出力される電流が大きい期間に限り、ＬＤ２０に電流を流すことが可能となる。

以上のように、（ｅ）の期間では、ＬＤ２０から短パルスで高いピークのレーザ光出力を得ることができる。短パルスであるために、ＬＤ２０の発熱を抑えることができる。従来ではレーザが長時間ワークに照射されることによって、ワーク側への熱負荷が高くなる。その結果、レーザ加工精度の悪化する場合、およびレーザ加工切断面の加工状態が悪化する場合があった。本実施の形態では、短パルスで高いピークのレーザ光出力によって、ワークへの熱負荷を局所的にできるので、上記問題を低減することができる。

次に、リアクトル回路３０のインダクタンス値とＬＤ２０へ流れる電流との関係を表わすシミュレーション結果を説明する。

図６（ａ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が１０μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。ＬＤ２０へ流れる電流ピーク値は、２５４Ａである。最大と最小の電流の差をリップル量とすると、このときのリップル量はΔ７Ａである。

図６（ｂ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が１μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。ＬＤ２０へ流れる電流ピーク値は、２８２Ａである。リップル量はΔ６６Ａである。

図６（ｃ）は、リアクトル回路３０のインダクタンス値が０．１μＨのときのＬＤ２０へ流れる電流を示す図である。ＬＤ２０へ流れる電流ピーク値は、４９８Ａである。リップル量はΔ４８８Ａである。

リアクトル回路３０のインダクタンス値が１０μＨの時と比べて、０．１μＨの時は、電流ピーク値を約２倍にすることが可能となることが分かる。このように、安定したレーザ光出力を得たい場合は、リアクトル回路３０のインダクタンス値を大きくすればよい。一方、高いピークのレーザ光出力を得たい場合は、リアクトル回路３０のインダクタンス値を小さくすればよい。さらに、電流経路切替回路１０５を使用して、高いピークの電流期間のみＬＤ２０へ電流を流すように経路切替用スイッチ１２をゲート駆動信号ＧＴ１によって制御すればよい。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２のリアクトル回路３０ｃの構成を表わす図である。

リアクトル回路３０ｃは、インダクタンス値が同じ２個のリアクトル５ａ，５ｃと、１個のインダクタンス値切替用スイッチ１４とを備える。

ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に、直列接続されたリアクトル５ｃとインダクタンス値切替用スイッチ１４とが配置される。ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に、リアクトル５ａが配置される。スイッチ制御部８２が、インダクタンス値切替用スイッチ１４をオフにして、リアクトル５ａのみを電流が流れるようにすることによって、リアクトル回路３０ａのインダクタンス値を大きくすることができる。スイッチ制御部８２は、インダクタンス値切替用スイッチ１４をオンにして、リアクトル５ａとリアクトル５ｃとに電流が流れるようにすることによって、リアクトル回路３０ｃのインダクタンス値を小さくすることができる。

本実施の形態では、同じインダクタンス値の２つのリアクトルを使用することによって、部品の種類の数を減らすことができる。なお、リアクトル５ｃとインダクタンス値切替用スイッチ１４とは、どちらがノードＮＤ３側もしくはノードＮＤ５側に配置されてもよい。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３のリアクトル回路３０ｄの構成を表わす図である。

リアクトル回路３０ｄは、リアクトル５ｃとインダクタンス値切替用スイッチ１４とを備える。リアクトル５ｃの中点が分岐して、インダクタンス値切替用スイッチ１４に接続される。スイッチ制御部８２が、インダクタンス値切替用スイッチ１４のオン／オフを制御することによって、リアクトル回路３０ｄのインダクタンス値を変えることができる。

本実施の形態では、リアクトル回路３０ｄ内のリアクトルの個数を１個とすることができる。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４のリアクトル回路３０ｅの構成を表わす図である。

リアクトル回路３０ｅは、インダクタンス値が相違する２個のリアクトル５ａ，５ｂと、２個のインダクタンス値切替用スイッチ１４ａ，１４ｂとを備える。リアクトル５ａ，５ｂのインダクタンス値の大小は、どちらでもよい。

ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に、直列接続されたリアクトル５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４ｂとが配置される。ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に、直列接続されたリアクトル５ａとインダクタンス値切替用スイッチ１４ａとが配置される。スイッチ制御部８２が、ゲート駆動信号ＧＴ２によってインダクタンス値切替用スイッチ１４ａのオン／オフを制御する。スイッチ制御部８２が、ゲート駆動信号ＧＴ３によってインダクタンス値切替用スイッチ１４ｂのオン／オフを制御する。リアクトル５ａ、５ｂのどちらの電流経路も、インダクタンス値切替用スイッチ１４ａ，１４ｂによって、オフにすることができるため、ＬＤ２０のオン／オフの制御も可能となる。なお、リアクトル５ａ，５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４ａ，１４ｂとは、どちらがノードＮＤ３側もしくはノードＮＤ５側に配置されてもよい。

実施の形態５．
図１０は、実施の形態５のレーザ光発生装置２００ａの構成を表わす図である。実施の形態５のレーザ光発生装置２００ａが、実施の形態１のレーザ光発生装置２００と相違する点は、実施の形態５のレーザ光発生装置２００ａが、平滑回路１０４に代えて、平滑回路１０４ａを備える点である。

平滑回路１０４ａは、過電圧防止機能を有するリアクトル回路３０ａと、実施の形態１と同様の平滑コンデンサ６とを備える。

リアクトル回路３０ａは、リアクトル５ｂと、リアクトル５ａと、インダクタンス値切替用スイッチ１４と、過電圧防止回路１５とを備える。

実施の形態１と同様に、直列接続されたリアクトル５ｂと、インダクタンス値切替用スイッチ１４とが、ノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に配置される。実施の形態１と同様に、リアクトル５ａがノードＮＤ３とノードＮＤ５との間に配置される。

過電圧防止回路１５が、リアクトル５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４との間のノードＮＤ８と、ノードＮＤ７との間に配置される。過電圧防止回路１５は、ツェナーダイオードまたはスイッチング素子によって構成される。スイッチング素子だけでは、過電流が流れてしまう場合は、スイッチング素子に抵抗素子を直接接続してもよい。

インダクタンス値切替用スイッチ１４の両端の電圧が、ある電圧ＶＴ以上となると、過電圧防止回路１５はオンとなる。これによって、リアクトル５ｂに蓄積された電荷を放出することができる。その結果、インダクタンス値切替用スイッチ１４の両端にかかる電圧を耐圧以下に抑えることができるので、インダクタンス値切替用スイッチ１４の故障を防ぐことができる。

ノードＮＤ３側にインダクタンス値切替用スイッチ１４が配置され、リアクトル５ｂがノードＮＤ５側に配置されるときも同様に、インダクタンス値切替用スイッチ１４とリアクトル５ｂとの間に過電圧防止回路１５が配置されることによって、インダクタンス値切替用スイッチ１４の両端にかかる電圧を耐圧以下に抑えることができる。

実施の形態６．
図１１は、実施の形態６のレーザ光発生装置２００ｂの構成を表わす図である。実施の形態６のレーザ光発生装置２００ｂが、実施の形態１のレーザ光発生装置２００と相違する点は、実施の形態５のレーザ光発生装置２００ｂが、平滑回路１０４に代えて、平滑回路１０４ｂを備える点である。

平滑回路１０４ｂは、リアクトル回路３０ｂと、平滑コンデンサ６ａと、平滑コンデンサ６ｂとを備える。

リアクトル回路３０ｂは、リアクトル５ａと、リアクトル５ｂと、インダクタンス値切替用スイッチ１４ａと、インダクタンス値切替用スイッチ１４ｂと、過電圧防止回路１５ａと、過電圧防止回路１５ｂとを備える。

平滑コンデンサ６ａは、ノードＮＤ９とノードＮＤ７との間に配置される。平滑コンデンサ６ｂは、ノードＮＤ８とノードＮＤ７との間に配置される。リアクトル５ｂは、ノードＮＤ３とノードＮＤ８との間に配置される。リアクトル５ａは、ノードＮＤ３とノードＮＤ９との間に配置される。インダクタンス値切替用スイッチ１４ｂは、ノードＮＤ８とノードＮＤ５との間に配置される。インダクタンス値切替用スイッチ１４ａは、ノードＮＤ９とノードＮＤ５との間に配置される。過電圧防止回路１５ｂは、ノードＮＤ８とノードＮＤ７との間に配置される。過電圧防止回路１５ａは、ノードＮＤ９とノードＮＤ７との間に配置される。過電圧防止回路１５ａ，１５ｂは、スイッチング素子またはツェナーダイオードなどによって構成される。

このようにリアクトルと平滑コンデンサとスイッチのセットが２個以上設けられている場合に、電流リップル量が小さい安定した電流を供給することができるとともに、ピークの電流値を高くすることができる。

例えば、リアクトル５ａのインダクタンス値をリアクトル５ｂのインダクタンス値よりも大きくし、平滑コンデンサ６ａの容量を平滑コンデンサ６ｂの容量よりも大きくすることができる。

電流の急峻な立ち上りが所望する場合は、インダクタンス値切替用スイッチ１４ｂをオンにして、リアクトル５ｂに電流を流す。この場合には、平滑コンデンサ６ｂの容量は小さいので、短い充電時間で出力電流を所望の値まで増加させることができる。

一方、通常運転時の安定した出力電流を所望するときは、インダクタンス値切替用スイッチ１４ａをオンにして、リアクトル５ａに電流を流す。この場合には、出力電流の電流リップルを抑制することができる。

リアクトル５ｂとインダクタンス値切替用スイッチ１４ｂとの間のノードＮＤ８、リアクトル５ａとインダクタンス値切替用スイッチ１４ａとの間のノードＮＤ９に、それぞれ過電圧防止のための過電圧防止回路１５ｂ、１５ａを設けられる。インダクタンス値切替用スイッチ１４ａの両端の電圧がある電圧ＶＴ以上となると、過電圧防止回路１５ａはオンとなる。インダクタンス値切替用スイッチ１４ｂの両端の電圧がある電圧ＶＴ以上となると、過電圧防止回路１５ｂはオンとなる。これによって、インダクタンス値切替用スイッチ１４ｂ、１４ａの破壊を防止することができる。

ノードＮＤ３側にインダクタンス値切替用スイッチ１４が配置され、リアクトル５がノードＮＤ５側に配置されるときも同様に、インダクタンス値切替用スイッチ１４とリアクトル５の間に過電圧防止回路１５を配置することによって、インダクタンス値切替用スイッチ１４の両端にかかる電圧を耐圧以下に抑えることができる。

実施の形態７．
リアクトルのインダクタンス値Ｌは、以下の式で表される。

Ｌ＝Ｋ×μ×π×ａ²×ｎ²／ｂ・・・（２）
Ｋは長岡係数、μは透磁率、ａはリアクトル半径、ｂはリアクトルの長さ、ｎはリアクトルの巻数を示す。

図１２（ａ）および（ｂ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第１の方法を説明するための図である。式（２）から、リアクトルＲＴの長さｂを変えることにより、インダクタンス値を変えることができる。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、リアクトルＲＴの長さｂを機械的に変えることによってインダクタンス値を変更することができる。例えば、リアクトルＲＴの両端を絶縁物２５１ａ，２５１ｂで固定して、両端の絶縁物２５１ａ，２５１ｂの距離をボールねじ２５３とモータ２５４（ステッピングモータなど）により、リアクトルＲＴの長さｂを機械的に変えることができる。

図１２（ｃ）および（ｄ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第２の方法を説明するための図である。図１２（ｃ）および（ｄ）に示すように、リアクトルＲＴの一端を固定して、他端の位置を変更させることにより、インダクタンス値を変更することもできる。

図１２（ｅ）および（ｆ）は、機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える第３の方法を説明するための図である。リアクトルが２つのサブリアクトルＲＴａ，ＲＴｂによって構成されている場合、それぞれのサブリアクトルＲＴａ、ＲＴｂの間の距離を変えることによって、インダクタンス値を変えることもできる。それぞれの漏れ磁束の影響によるものである。図１２（ｅ）、（ｆ）では、サブリアクトルＲＴａ、ＲＴｂを固定している台２６１ａ，２６１ｂの位置をモータ２５４とボールねじ２５３とによって変化させることによって、インダクタンス値を変更している。

図１３は、空芯コイルの長さに対するインダクタンス値の変化を表わす図である。図１３には、コイル半径が５０ｍｍで巻き数を１０ターンとした場合のインダクタンス値のコイル長依存性が示されている。コイルの長さを５０ｍｍから４００ｍｍの８倍にすることによって、コイルのインダクタンス値が１０μＨから２．３μＨにできる。

上記のような機械的にリアクトルのインダクタンス値を変える方法は、リアクトルのインダクタンス値を精度よく調整が必要な場合にも使用することができる。例えば、電流値を精度よく合わせるためにはリアクトルのインダクタンス値の調整が必要となるが、通常のリアクトルの製造手法ではインダクタンスのばらつきが±５％以上となる。このような場合は、モータ２５４ではなく、製造時に手動でリアクトルの長さ、およびリアクトル同士の距離を調整することによって、量産時のインダクタンス値のばらつきを低減することも可能となる。

図１２（ａ）～（ｆ）には、空芯リアクトルが示されているが、リアクトルは、空芯に限らずフェライトなどの磁性体材料によって構成されてもよい。この場合には、大きなインダクタンス値を得ることができる。

インダクタンス値切替用スイッチ１４によるリアクトル回路３０のインダクタンスの切替と、図１２（ａ）～（ｆ）に示すような機械的な手段によるリアクトル回路３０のインダクタンスの切替えとを組み合わせて使用すると、よりインダクタンス値の範囲を広げることができる。

なお、手動によって、リアクトルの長さ、およびリアクトル同士の距離を調整することによって、リアクトル回路３０のインダクタンスを初期設定した後に、インダクタンス値切替用スイッチ１４によって、リアクトル回路３０のインダクタンスの切替を実行することによって、インダクタンス値の範囲を広げることができる。

実施の形態８．
図１４は、実施の形態８のレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置は、レーザ光発生装置５１、集光部５２、加工ヘッド５３、レンズ５４、および位置決め装置５５を備える。集光部５２としては、光ファイバ、プリズム、ミラー、光結合素子、または光増幅器を用いることができる。

レーザ光発生装置５１は、上記の実施の形態１～８のレーザ光発生装置のいずれかである。レーザ光発生装置５１は、リップルの小さなレーザ光βを出力する。

集光部５２は、レーザ光発生装置５１から出力されたレーザ光βを加工ヘッド５３に伝送する。

加工ヘッド５３は、対象物５６の表面にレーザ光βを垂直に照射する。
レンズ５４は、加工ヘッド５３と対象物５６の間に設けられる。レンズ５４の焦点は対象物５６の表面に合わせられている。

対象物５６は、位置決め装置５５に搭載される。位置決め装置５５は、対象物５６を水平および垂直方向に移動させることによって、対象物５６の表面の被加工位置をレンズ５４の焦点に合わせることができる。レーザ光発生装置５１から出射されたレーザ光βは、集光部５２、加工ヘッド５３、およびレンズ５４を介して対象物５６の被加工位置に照射されて、対象物５６が加工される。

実施の形態８では、上述の実施形態１～７のレーザ光発生装置が用いられるので、レーザ加工時に要求するリップル量を制御することができる。これによって、リップルが小さな安定したレーザ光βを対象物５６に照射することができる。その結果、レーザ加工時の加工断面の平坦精度の向上を図ることができる。また、高いピークで短パルスのレーザを対象物５６に照射することができるので、レーザ加工時の加工のバリなどを抑制したりすることができる。

実施の形態９．
制御装置１３は、専用処理回路のような専用のハードウェアによって実現されるか、あるいはソフトウェアと汎用のハードウェアとによって実現される。

制御装置１３が専用のハードウェアによって構成される場合に、専用処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

図１５は、制御装置１３がソフトウェアと汎用のハードウェアによって実現される場合の制御装置１３の構成を表わす図である。

制御装置１３は、バス１３３に接続されたプロセッサ１３１および記憶装置１３２によって構成される。

制御装置１３の各機能は、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組合せにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、記憶装置１３２に記憶される。プロセッサ１３１は、記憶装置１３２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。これらのプログラムは、制御装置１３の各機能を実現する手順および方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。

記憶装置１３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、またはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory（登録商標））といった半導体メモリが該当する。半導体メモリは、不揮発性メモリでもよいし揮発性メモリでもよい。また、記憶装置は、半導体メモリ以外にも、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が該当する。

今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１０３ 整流回路、２，６，６ａ，６ｂ 平滑コンデンサ、３ 電圧変換回路、４ トランス、５ａ，５ｂ，５ｃ，ＲＴ リアクトル、１０ 電源、１１ 電流検出器、１２，１２ａ 経路切替用スイッチ、１３ 制御装置、１４，１４ａ，１４ｂ インダクタンス値切替用スイッチ、１５，１５ａ，１５ｂ 過電圧防止回路、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ リアクトル回路、５１，２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ レーザ光発生装置、５２ 集光部、５３ 加工ヘッド、５４ レンズ、５５ 位置決め装置、５６ 対象物、８１ 加工指令出力部、８２ スイッチ制御部、８３ 電流制御部、１００ ＬＤ駆動用電源装置、１０１ 整流部、１０２ 変換部、１０４，１０４ａ，１０４ｂ 平滑回路、１０５，１０５ａ 電流経路切替回路、１３１ プロセッサ、１３２ 記憶装置、１３３ バス、２５１ａ，２５１ｂ 絶縁物、２５３ ボールねじ、２５４ モータ、２６１ａ，２６１ｂ 台、３００ ワーク、４００ 交流電源、ＲＴａ，ＲＴｂ サブリアクトル。

Claims (12)

1. レーザ光発生装置であって、
   レーザダイオードと、
   電流を供給する電源と、
   前記電源と接続され、可変のインダクタンス値を有するリアクトル回路と、
   前記リアクトル回路から出力される電流を前記レーザダイオードに供給するか否かを切り替えるように構成された電流経路切替回路と、
   前記電流経路切替回路を制御し、かつ前記リアクトル回路のインダクタンス値を設定する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記レーザ光発生装置のモードが第１のモードにおいて、前記リアクトル回路のインダクタンス値を大きく設定し、かつ前記リアクトル回路から出力された電流が前記レーザダイオードに流れるように電流経路切替回路を制御し、
   前記制御装置は、前記レーザ光発生装置のモードが第２のモードにおいて、前記リアクトル回路のインダクタンス値を小さく設定し、かつ前記リアクトル回路から出力される電流が規定値以上となる期間にのみ前記リアクトル回路から出力された電流が前記レーザダイオードに流れるように電流経路切替回路を制御する、レーザ光発生装置。
2. 前記リアクトル回路は、
   前記電源の第１の出力端子である第１のノードと、前記リアクトル回路の出力端子である第２のノードとの間に直列に接続された第１のリアクトルおよびインダクタンス値切替用スイッチと、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間に配置された第２のリアクトルとを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
3. 前記リアクトル回路は、さらに、
   前記第１のリアクトルと前記インダクタンス値切替用スイッチとの間の第３のノードと、前記レーザダイオードの基準電源との間に配置された過電圧保護回路を含む、請求項２記載のレーザ光発生装置。
4. 前記第１のリアクトルのインダクタンス値は、前記第２のリアクトルのインダクタンス値よりも小さい、請求項２または３に記載のレーザ光発生装置。
5. 前記第１のリアクトルのインダクタンス値は、前記第２のリアクトルのインダクタンス値と等しい、請求項２または３に記載のレーザ光発生装置。
6. 前記リアクトル回路は、
   前記電源の第１の出力端子である第１のノードと、前記リアクトル回路の出力端子である第２のノードとの間に直列に接続された第１のリアクトルおよび第１のインダクタンス値切替用スイッチと、
   前記第１のノードと前記第２のノードとの間に配置された第２のリアクトルおよび第２のインダクタンス値切替用スイッチとを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
7. 前記リアクトル回路は、さらに、
   前記第１のリアクトルと前記第１のインダクタンス値切替用スイッチとの間の第３のノードと、前記レーザダイオードの基準電源との間に配置された第１の過電圧保護用スイッチと、
   前記第２のリアクトルと前記第２のインダクタンス値切替用スイッチとの間の第４のノードと、前記基準電源との間に配置された第２の過電圧保護用スイッチとを含む、請求項６記載のレーザ光発生装置。
8. 前記リアクトル回路は、
   前記電源の第１の出力端子である第１のノードと、前記リアクトル回路の出力端子である第２のノードとの間に配置されたリアクトルと、
   前記リアクトルの中点と、前記第２のノードとの間に配置されたインダクタンス値切替用スイッチとを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
9. 前記リアクトル回路は、
   リアクトルと、
   前記リアクトルの長さを変化させるためのモータとを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
10. 前記電流経路切替回路は、前記レーザダイオードに並列に接続される経路切替用スイッチを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
11. 前記電流経路切替回路は、前記レーザダイオードに直列に接続される経路切替用スイッチを含む、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載のレーザ光発生装置と、
    前記レーザ光発生装置から出力されるレーザ光を対象物の表面に照射する加工ヘッドとを備えるレーザ加工装置。

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