特開 2022-155826 レーザ加工装置、三次元計測方法、及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022155826

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】レーザ加工装置、三次元計測方法、及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021059241

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(72)【発明者】

【氏名】神山 政敏

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AA00

4E168CA06

4E168CA07

4E168CB04

4E168CB13

4E168DA02

4E168DA23

4E168DA24

4E168EA15

(57)【要約】

【課題】レーザ加工に必要な範囲に限定して、ワーク表面の三次元形状を計測することによって、その計測時間を短縮するレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置は、加工対象物の加工面に加工レーザ光でマーキング（印字）加工するオブジェクトを囲む範囲を、形状計測対象範囲として、印字情報に基づいて設定する範囲設定処理Ｓ１０と、ガイド光が描画する測定パターンを、加工対象物の加工面の形状計測対象範囲に投影する投影処理Ｓ１２と、カメラによる撮影を行うことによって、投影処理Ｓ１２によって投影中の測定パターンが映し出される測定パターン画像を取得する取得処理Ｓ１４と、測定パターン画像に基づいて、形状計測対象範囲における加工対象物の加工面の三次元形状を計測する形状計測処理Ｓ１６と、を実行する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オブジェクト情報に基づいてオブジェクトをワーク表面にレーザ加工するためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記ワーク表面に測定レーザ光を出射する測定レーザ光出射部と、
前記レーザ光及び前記測定レーザ光を前記ワーク表面で走査する走査部と、
前記ワーク表面で反射する前記測定レーザ光を撮影する撮影部と、
前記オブジェクト情報が入力される入力部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記オブジェクトを囲む範囲を、形状計測対象範囲として、前記オブジェクト情報に基づいて設定する範囲設定処理と、
前記測定レーザ光出射部及び前記走査部を制御することによって、前記測定レーザ光が描画する測定パターンを、前記ワーク表面の前記形状計測対象範囲に投影する投影処理と、
前記撮影部による撮影を行うことによって、前記投影処理によって投影中の前記測定パターンが映し出される測定パターン画像を取得する取得処理と、
前記測定パターン画像に基づいて、前記形状計測対象範囲における前記ワーク表面の三次元形状を計測する形状計測処理と、を実行することを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項2】

前記投影処理は、前記オブジェクトの種類に応じた描画態様で前記測定パターンを描画することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項3】

前記投影処理は、前記形状計測対象範囲の広さに応じた描画態様で前記測定パターンを描画することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項4】

前記投影処理は、前記形状計測対象範囲の形状に応じた描画態様で前記測定パターンを描画することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項5】

前記オブジェクトの種類に応じた前記測定パターンの描画態様をユーザによって指定可能な指定部を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記オブジェクト情報及び前記形状計測処理の計測結果に基づいて、前記オブジェクトを前記ワーク表面にレーザ加工する加工処理を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

報知装置を備え、
前記制御部は、
前記オブジェクト情報及び前記形状計測処理の計測結果に基づいて、前記オブジェクトを前記ワーク表面にレーザ加工することが可能かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果を前記報知装置を用いて報知する報知処理と、を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記形状計測対象範囲において前記ワーク表面の三次元形状が変化する領域を含む範囲を、再形状計測対象範囲として、前記形状計測処理の計測結果に基づいて設定する再範囲設定処理と、
前記測定レーザ光出射部及び前記走査部を制御することによって、前記測定パターンよりもピッチが細かい再測定パターンを前記測定レーザ光で描画し、前記再測定パターンを前記ワーク表面の前記再形状計測対象範囲に投影する再投影処理と、
前記撮影部による撮影を行うことによって、前記再投影処理によって投影中の前記再測定パターンが映し出される再測定パターン画像を取得する再取得処理と、
前記再測定パターン画像に基づいて、前記再形状計測対象範囲における前記ワーク表面の三次元形状を再計測する再形状計測処理と、を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のレーザ加工装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記オブジェクト情報、前記形状計測処理の計測結果、及び前記再形状計測処理の再計測結果に基づいて、前記オブジェクトを前記ワーク表面にレーザ加工する加工処理を実行することを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。

【請求項10】

報知装置を備え、
前記制御部は、
前記オブジェクト情報、前記形状計測処理の計測結果、及び前記再形状計測処理の再計測結果に基づいて、前記オブジェクトを前記ワーク表面にレーザ加工することが可能かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果を前記報知装置を用いて報知する報知処理と、を実行することを特徴とする請求項８に記載のレーザ加工装置。

【請求項11】

ワーク表面にレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記ワーク表面に測定レーザ光を出射する測定レーザ光出射部と、前記レーザ光及び前記測定レーザ光を前記ワーク表面で走査する走査部と、前記ワーク表面で反射する前記測定レーザ光を撮影する撮影部と、オブジェクト情報が入力される入力部と、を備えるレーザ加工装置が、前記オブジェクト情報に基づいて前記オブジェクトを前記ワーク表面に前記レーザ光でレーザ加工する際に、前記ワーク表面の三次元形状を前記測定レーザ光で計測する三次元計測方法であって、
前記オブジェクトを囲む範囲を、形状計測対象範囲として、前記オブジェクト情報に基づいて設定する範囲設定工程と、
前記測定レーザ光が描画する測定パターンを、前記ワーク表面の前記形状計測対象範囲に投影する投影工程と、
前記投影工程によって投影中の前記測定パターンが映し出される測定パターン画像を取得する取得工程と、
前記測定パターン画像に基づいて、前記形状計測対象範囲における前記ワーク表面の三次元形状を計測する形状計測工程と、を備えることを特徴とする三次元計測方法。

【請求項12】

オブジェクト情報に基づいてオブジェクトをワーク表面にレーザ加工するためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記ワーク表面に測定レーザ光を出射する測定レーザ光出射部と、前記レーザ光及び前記測定レーザ光を前記ワーク表面で走査する走査部と、前記ワーク表面で反射する前記測定レーザ光を撮影する撮影部と、前記オブジェクト情報が入力される入力部と、制御部と、を備えるレーザ加工装置に、
前記オブジェクトを囲む範囲を、形状計測対象範囲として、前記オブジェクト情報に基づいて設定する範囲設定処理と、
前記測定レーザ光出射部及び前記走査部を制御することによって、前記測定レーザ光が描画する測定パターンを、前記ワーク表面の前記形状計測対象範囲に投影する投影処理と、
前記撮影部による撮影を行うことによって、前記投影処理によって投影中の前記測定パターンが映し出される測定パターン画像を取得する取得処理と、
前記測定パターン画像に基づいて、前記形状計測対象範囲における前記ワーク表面の三次元形状を計測する形状計測処理と、を実行させることを特徴とする制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ワーク表面の三次元形状を撮影により計測するレーザ加工装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、上記レーザ加工装置に関し、種々の技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の技術は、レーザ光源を有し、該レーザ光源から射出されるレーザ光により被画像形成媒体を走査して画像を形成する画像形成手段と、前記被画像形成媒体を支持して所定方向に搬送する搬送手段と、前記被画像形成媒体の位置及び形状を検知する検知手段と、前記画像形成手段、搬送手段、及び検知手段の動作を制御する制御手段と、を備えたレーザ画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成動作中における前記レーザ光源と前記被画像形成媒体との距離を前記検知手段の検知結果に追従して調整可能としたことを特徴とする。

【0003】

下記特許文献１の記載によれば、上記レーザ画像形成装置は、画像形成動作中における被画像形成媒体の位置及び形状を検知手段により検知して、画像形成動作中にレーザ光源と被画像形成媒体との距離を自動調整可能としたので、多様な形状の被画像形成媒体上にレーザ画像を形成することができる。

【0004】

また、検知手段としては、被画像形成媒体に赤外線や超音波を照射し、その反射により距離計測を行う方法（アクティブ方式）や、被画像形成媒体からの受光のみで行う方法（パッシブ方式）の他、ＣＣＤカメラ等で予め被画像形成媒体を撮影しておき、撮影された画像をデータ化して処理することにより被画像形成媒体の形状や位置を検知する方法を用いることもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－２６２４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、撮影された画像をデータ化して処理することにより被画像形成媒体の形状や位置を検知する方法を用いる場合、被画像形成媒体の全体が検知手段で撮影されると、撮影画像のデータ化及びその処理は、レーザ画像が形成されない領域についても、レーザ画像が形成される領域と同様にして行われる。

【0007】

そこで、本開示は、上述した点に鑑みてなされたものであり、レーザ加工に必要な範囲に限定して、ワーク表面の三次元形状を計測することによって、その計測時間を短縮するレーザ加工装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書は、オブジェクト情報に基づいてオブジェクトをワーク表面にレーザ加工するためのレーザ光を出射するレーザ光出射部と、ワーク表面に測定レーザ光を出射する測定レーザ光出射部と、レーザ光及び測定レーザ光をワーク表面で走査する走査部と、ワーク表面で反射する測定レーザ光を撮影する撮影部と、オブジェクト情報が入力される入力部と、制御部と、を備え、制御部は、オブジェクトを囲む範囲を、形状計測対象範囲として、オブジェクト情報に基づいて設定する範囲設定処理と、測定レーザ光出射部及び走査部を制御することによって、測定レーザ光が描画する測定パターンを、ワーク表面の形状計測対象範囲に投影する投影処理と、撮影部による撮影を行うことによって、投影処理によって投影中の測定パターンが映し出される測定パターン画像を取得する取得処理と、測定パターン画像に基づいて、形状計測対象範囲におけるワーク表面の三次元形状を計測する形状計測処理と、を実行することを特徴とするレーザ加工装置を開示する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、レーザ加工装置は、レーザ加工に必要な範囲に限定して、ワーク表面の三次元形状を計測することによって、その計測時間を短縮する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態のレーザ加工装置の概略構成が表された図である。

【図2】同レーザ加工装置の電気的構成が表されたブロック図である。

【図3】同レーザ加工装置が加工対象物の加工面上にマーキング（印字）加工するオブジェクトの一例が表された図である。

【図4】測定パターン画像の一例が表された図である。

【図5】測定パターン画像の一例が表された図である。

【図6】再測定パターン画像の一例が表された図である。

【図7】同レーザ加工装置が実行する各処理が表されたフローチャートである。

【図8】同レーザ加工装置が実行する投影処理が表されたフローチャートである。

【図9】オブジェクトの種類と測定パターンの描画態様とを関連付けたテーブルが表された図である。

【図10】同投影処理の第１変更例が表されたフローチャートである。

【図11】同第１変更例の広さ取得処理を説明するための図である。

【図12】同投影処理の第２変更例が表されたフローチャートである。

【図13】同第２変更例の形状取得処理を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示のレーザ加工装置について、具体化した実施形態に基づき、図面を参照しつつ説明する。以下の説明に用いる図１及び図２では、基本的構成の一部が省略されて描かれており、描かれた各部の寸法比等は必ずしも正確ではない。尚、以下の説明において、上下方向は、図１に示された通りである。

【0012】

［１．レーザ加工装置の概略構成］
先ず、図１及び図２に基づいて、本実施形態のレーザ加工装置１の概略構成について説明する。レーザ加工装置１は、印字情報作成部２及びレーザ加工部３で構成されている。印字情報作成部２は、パーソナルコンピュータ等で構成されている。

【0013】

レーザ加工部３は、加工レーザ光Ｐを加工対象物７の加工面８上で２次元走査してマーキング（印字）加工を行うものである。レーザ加工部３は、レーザコントローラ６を備えている。

【0014】

レーザコントローラ６は、コンピュータで構成され、印字情報作成部２と双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された印字情報６７、パラメータ、各種指示情報等に基づいてレーザ加工部３を駆動制御する。

【0015】

レーザ加工部３の概略構成について説明する。レーザ加工部３は、レーザ発振ユニット１２、ガイド光部１５、ダイクロイックミラー１０１、光学系７０、カメラ１０３、ガルバノスキャナ１８、及びｆθレンズ１９等を備えており、不図示の略直方体形状の筐体カバーで覆われている。

【0016】

レーザ発振ユニット１２は、レーザ発振器２１等で構成されている。レーザ発振器２１は、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ等で構成されており、加工レーザ光Ｐを出射する。尚、加工レーザ光Ｐの光径は、不図示のビームエキスパンダで調整（例えば、拡大）される。

【0017】

ガイド光部１５は、可視半導体レーザ２８等で構成されている。可視半導体レーザ２８は、可視可干渉光であるガイド光Ｑ、例えば、赤色レーザ光を出射する。ガイド光Ｑは、不図示のレンズ群で平行光にされ、更に、２次元走査されることによって、例えば、加工レーザ光Ｐでマーキング（印字）加工すべき印字パターンの像（以下、「オブジェクト」という。）、そのオブジェクトを取り囲んだ矩形の像、又は測定パターンの像等を、加工対象物７の加工面８上に軌跡（反射による時間残像）で描画するものである。つまり、ガイド光Ｑには、マーキング（印字）加工能力がない。尚、本実施形態において、測定パターンには複数の描画態様があるが、それに関する詳細な説明については、後述する。

【0018】

ガイド光Ｑの波長は、加工レーザ光Ｐの波長とは異なる。本実施形態では、例えば、加工レーザ光Ｐの波長は１０６４ｎｍであり、ガイド光Ｑの波長は、６５０ｎｍである。

【0019】

ダイクロイックミラー１０１では、入射された加工レーザ光Ｐのほぼ全部が透過する。また、ダイクロイックミラー１０１では、加工レーザ光Ｐが透過する略中央位置にて、ガイド光Ｑが４５度の入射角で入射され、４５度の反射角で加工レーザ光Ｐの光路上に反射される。ダイクロイックミラー１０１の反射率は、波長依存性を持っている。具体的には、ダイクロイックミラー１０１は、誘電体層と金属層との多層膜構造の表面処理がなされており、ガイド光Ｑの波長に対して高い反射率を有し、それ以外の波長の光をほとんど（９９％）透過するように構成されている。

【0020】

尚、図１の一点鎖線は、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの光軸１０を示している。また、光軸１０の方向は、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの経路方向を示している。

【0021】

光学系７０は、第１レンズ７２、第２レンズ７４、及び移動機構７６を備えている。光学系７０では、ダイクロイックミラー１０１を経た加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが、第１レンズ７２に入射し通過する。その際、第１レンズ７２によって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの各光径が縮小される。また、第１レンズ７２を通過した加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑは、第２レンズ７４に入射し通過する。その際、第２レンズ７４によって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが平行光にされる。移動機構７６は、光学系モータ８０と、光学系モータ８０の回転運動を直線運動に変換するラック・アンド・ピニオン（不図示）等を備えており、光学系モータ８０の回転制御によって、第２レンズ７４を加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの経路方向に移動させる。

【0022】

尚、移動機構７６は、第２レンズ７４に代えて第１レンズ７２を移動させる構成であってもよいし、第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が変わるように第１レンズ７２と第２レンズ７４の双方を移動させる構成であってもよい。

【0023】

ガルバノスキャナ１８は、光学系７０を経た加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを２次元走査するものである。ガルバノスキャナ１８では、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２とが、それぞれのモータ軸が互いに直交するように取り付けられ、各モータ軸の先端部に取り付けられた走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが内側で互いに対向している。そして、各モータ３１、３２の回転制御で、各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙを回転させることによって、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを２次元走査する。この２次元走査方向は、Ｘ方向とＹ方向である。

【0024】

ｆθレンズ１９は、ガルバノスキャナ１８によって２次元走査された加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとを加工対象物７の加工面８上に集光するものである。従って、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑは、各モータ３１、３２の回転制御によって、加工対象物７の加工面８上でＸ方向とＹ方向に２次元走査される。

【0025】

加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑとでは、波長が異なる。そのため、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が一定の場合、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑが集光する位置（以下、「焦点位置Ｆ」という。）は、上下方向で異なってしまう。そこで、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの焦点位置Ｆは、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。

【0026】

また、加工対象物７の加工面８の位置が上下方向で異なる場合も、同様にして、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑの焦点位置Ｆは、光学系７０における第１レンズ７２と第２レンズ７４との間の距離が調整されることによって、加工対象物７の加工面８上に合わせられる。

【0027】

カメラ１０３は、加工対象物７の加工面８に向けられた状態で、ｆθレンズ１９付近に設けられている。これにより、カメラ１０３は、例えば、加工対象物７の加工面８上において、ガルバノスキャナ１８の２次元走査が繰り返されることによって描画されている測定パターンのガイド光Ｑの軌跡を撮像する。これにより、加工対象物７の加工面８が映し出された画像であって、測定パターンのガイド光Ｑの軌跡を含む画像が撮影される。

【0028】

次に、レーザ加工装置１を構成する印字情報作成部２とレーザ加工部３の回路構成について図２に基づいて説明する。先ず、レーザ加工部３の回路構成について説明する。

【0029】

図２に表されるように、レーザ加工部３は、レーザコントローラ６、ガルバノコントローラ３５、ガルバノドライバ３６、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、光学系ドライバ７８、及びカメラ１０３等から構成されている。レーザコントローラ６は、レーザ加工部３の全体を制御する。レーザコントローラ６には、ガルバノコントローラ３５、レーザドライバ３７、半導体レーザドライバ３８、及び光学系ドライバ７８等が電気的に接続されている。また、レーザコントローラ６及びカメラ１０３には、外部の印字情報作成部２が双方向通信可能に接続されている。レーザコントローラ６は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、印字情報６７、レーザ加工部３に対するパラメータ、ユーザからの各種指示情報等）を受信可能に構成されている。カメラ１０３は、印字情報作成部２から送信された各情報（例えば、撮像指示情報等）を受信可能に構成され、また、撮像した画像を印字情報作成部２に送信可能に構成されている。

【0030】

レーザコントローラ６は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３等を備えている。ＣＰＵ４１は、レーザ加工部３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、及びＲＯＭ４３は、不図示のバス線により相互に接続されて、相互にデータのやり取りが行われる。

【0031】

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１により演算された各種の演算結果や印字パターンの（ＸＹ座標）データ等を一時的に記憶させておくためのものである。

【0032】

ＲＯＭ４３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、例えば、印字情報作成部２から送信された印字情報６７に基づいて印字パターンのＸＹ座標データを算出して、加工データ４４としてＲＡＭ４２に記憶するプログラムや、ガイド光Ｑの軌跡で描く測定パターン（後述する再測定パターンを含む。以下、同じ。）のＸＹ座標データを算出してＲＡＭ４２に記憶するプログラム等が記憶されている。尚、各種プログラムには、上述したプログラムに加えて、例えば、各種のディレイ値、印字情報作成部２から入力された印字情報６７等に対応する印字パターンの太さ、深さ及び本数、レーザ発振器２１のレーザ出力、加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅、ガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｐを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８によるガイド光Ｑを走査する速度等を示す各種パラメータをＲＡＭ４２に記憶するプログラム等がある。更に、ＲＯＭ４３には、歪補正のためのパラメータや、ガルバノスキャナ１８、レーザ加工装置１のステータス情報（エラー情報、加工回数、加工時間等）が記憶されている。

【0033】

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行う。

【0034】

ＣＰＵ４１は、加工データ４４、ガイド光Ｑの軌跡で描く測定パターンのＸＹ座標データ、ガルバノスキャナ１８によるガイド光Ｑを走査する速度、及びガルバノスキャナ１８による加工レーザ光Ｐを走査する速度等を示すガルバノ走査速度情報等を、ガルバノコントローラ３５に出力する。また、ＣＰＵ４１は、加工データ４４に基づいて設定したレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報を、レーザドライバ３７に出力する。

【0035】

ＣＰＵ４１は、可視半導体レーザ２８の点灯開始を指示するオン信号又は消灯を指示するオフ信号を半導体レーザドライバ３８に出力する。

【0036】

ガルバノコントローラ３５は、レーザコントローラ６から入力された各情報（例えば、加工データ４４、ガイド光Ｑの軌跡で描く測定パターンのＸＹ座標データ、ガルバノ走査速度情報等）に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２の駆動角度、回転速度等を算出して、駆動角度及び回転速度を示すモータ駆動情報をガルバノドライバ３６に出力する。ガルバノドライバ３６は、ガルバノコントローラ３５から入力されたモータ駆動情報に基づいて、ガルバノＸ軸モータ３１とガルバノＹ軸モータ３２を駆動制御して、加工レーザ光Ｐとガイド光Ｑを２次元走査する。

【0037】

レーザドライバ３７は、レーザコントローラ６から入力されたレーザ発振器２１のレーザ出力、及び加工レーザ光Ｐのレーザパルス幅等を示すレーザ駆動情報等に基づいて、レーザ発振器２１を駆動させる。半導体レーザドライバ３８は、レーザコントローラ６から入力されたオン信号又はオフ信号に基づいて、可視半導体レーザ２８を駆動させる。

【0038】

光学系ドライバ７８は、レーザコントローラ６から入力された情報に基づいて、光学系モータ８０を駆動制御して、第２レンズ７４を移動させる。

【0039】

次に、印字情報作成部２の回路構成について説明する。印字情報作成部２は、制御部５１、入力操作部５５、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等を備えている。制御部５１には、不図示の入出力インターフェースを介して、入力操作部５５、液晶ディスプレイ５６、及びＣＤ－ＲＯＭドライブ５８等が接続されている。

【0040】

入力操作部５５は、不図示のマウス及びキーボード等から構成されており、例えば、各種指示情報をユーザが入力する際に使用される。また、入力操作部５５においては、ユーザが、測定パターンの描画態様を指定することが可能であるが、それに関する詳細な説明については、後述する。

【0041】

ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８は、各種データ、及び各種アプリケーションソフトウェア等をＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込むものである。

【0042】

制御部５１は、印字情報作成部２の全体を制御すると共に、後述する画像処理を公知技術で実行することが可能なものであって、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、及びハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という。）６６等を備えている。ＣＰＵ６１は、印字情報作成部２の全体の制御を行う演算装置及び制御装置である。ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、及びＲＯＭ６３は、不図示のバス線により相互に接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。更に、ＣＰＵ６１とＨＤＤ６６とは、不図示の入出力インターフェースを介して接続されており、相互にデータのやり取りが行われる。

【0043】

ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により演算された各種の演算結果等を一時的に記憶させておくためのものである。また、ＲＡＭ６２には、三次元形状データ６４や、印字情報６７が記憶されている。三次元形状データ６４は、加工対象物７の加工面８の三次元形状を示すデータであるが、それに関する詳細な説明については、後述する。印字情報６７は、入力操作部５５でユーザによって入力されるが、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８でＣＤ－ＲＯＭ５７から読み込まれてもよいし、不図示の入出力インターフェースを介してレーザ加工装置１の外部から入力されてもよい。尚、印字情報６７には、上述したデータに関する事項に加えて、例えば、オブジェクトの位置、内容、及び種類等が含まれている。ＲＯＭ６３は、各種のプログラム等を記憶させておくものである。更に、ＲＯＭ６３には、フォントの種類別に、直線と楕円弧とで構成された各文字のフォントの始点、終点、焦点、曲率等のデータが記憶されている。また、ＲＯＭ６３には、後述する制御プログラム６５及びデータテーブル６８等が記憶されている。

【0044】

ＨＤＤ６６には、各種アプリケーションソフトウェアのプログラム、及び各種データファイル等が記憶される。

【0045】

［２．三次元形状の計測］
レーザ加工装置１は、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８上にオブジェクトをマーキング（印字）加工するために、その前において、加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する。その際、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査されるガイド光Ｑの軌跡によって、測定パターンが描画される。更に、比較的長時間露光させたカメラ１０３で、加工対象物７の加工面８が撮影されることによって、測定パターンが映し出されている画像が取得される。レーザ加工装置１は、その取得した画像から、公知の画像処理技術を用いて、加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する。

【0046】

但し、本実施形態において、測定パターンは、加工対象物７の加工面８上のうち、オブジェクトがマーキング（印字）加工されるエリアに対して、そのオブジェクトの種類に応じた態様で描画される。逆に、マーキング加工（印字）されないエリアにおいては、測定パターンは描画されない。

【0047】

図３に表されるように、以下の説明では、具体例として、３つの「Ａ」の英文字からなる第１オブジェクトＯ１と、１次元コードの第２オブジェクトＯ２とが、加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工される場合について記述する。

【0048】

そのような場合、例えば、図４に表される測定パターン画像１１０が取得される。測定パターン画像１１０では、加工対象物７の加工面８上のうち、第１オブジェクトＯ１がマーキング（印字）加工されるエリアを含む第１形状計測対象範囲Ｒ１において、第１オブジェクトＯ１の種類であるテキストに応じた描画態様の第１測定パターンＭＰ１が映し出されている。また、測定パターン画像１１０では、加工対象物７の加工面８上のうち、第２オブジェクトＯ２がマーキング（印字）加工されるエリアを含む第２形状計測対象範囲Ｒ２において、第２オブジェクトＯ２の種類である１次元コードに応じた描画態様の第２測定パターンＭＰ２が映し出されている。

【0049】

第１測定パターンＭＰ１は、複数の直線が直交することによって複数の交点が一定ピッチで形成される格子状のパターンである。第２測定パターンＭＰ２は、複数の直線が一定ピッチで平行に並ぶ横縞状のパターンである。尚、第２測定パターンＭＰ２は、その各直線が１次元コードの各バーに対して直交するように描画される。

【0050】

一方、測定パターン画像１１０から加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測した結果、例えば、図５に表される測定パターン画像１１０のように、第１形状計測対象範囲Ｒ１内において、凹凸領域１１２が認識される場合がある。凹凸領域１１２とは、測定パターン画像１１０において、加工対象物７の加工面８が、その平らな面（上下方向に対して傾斜する面を含む。）から突き出し又は窪んだエリアに該当する領域である。

【0051】

そのような場合、図６に表される再測定パターン画像１１８が取得される。再測定パターン画像１１８では、凹凸領域１１２に該当する加工対象物７の加工面８上のエリアを含む再形状計測対象範囲１１４において、再測定パターン１１６が映し出されている。再測定パターン１１６は、格子状のパターンであるが、第１測定パターンＭＰ１よりもピッチが細かい。更に、再測定パターン画像１１８から、加工対象物７の加工面８上のうち、再形状計測対象範囲１１４に該当するエリアの三次元形状が計測される。尚、加工対象物７の加工面８上のうち、再形状計測対象範囲１１４を除いた第１形状計測対象範囲Ｒ１に該当するエリアと、第２形状計測対象範囲Ｒ２に該当するエリアとについては、図５に表される測定パターン画像１１０から、三次元形状が計測される。

【0052】

以下の説明において、第１オブジェクトＯ１及び第２オブジェクトＯ２等を区別することなくオブジェクトを総称する際はオブジェクトＯと表記し、第１形状計測対象範囲Ｒ１及び第２形状計測対象範囲Ｒ２等を区別することなく形状計測対象範囲を総称する際は形状計測対象範囲Ｒと表記し、第１測定パターンＭＰ１及び第２測定パターンＭＰ２等を区別することなく測定パターンを総称する際は測定パターンＭＰと表記する。

【0053】

［３．制御フロー］
図７のフローチャートで表されたレーザ加工方法２００のプログラムは、上記制御プログラム６５であって、制御部５１のＲＯＭ６３に記憶されており、加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８にマーキング（印字）加工を行う際に、制御部５１のＣＰＵ６１により実行される。従って、後述する処理において、制御対象がレーザ加工部３の構成要素である場合、カメラ１０３を除き、レーザコントローラ６を介した制御が行われる。尚、本プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ５７に保存されており、ＣＤ－ＲＯＭドライブ５８によって読み込まれ、ＣＰＵ６１により実行されてもよい。

【0054】

レーザ加工方法２００には、三次元計測方法２０２が含まれている。三次元計測方法２０２は、上述したようにして、加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する方法である。

【0055】

以下、本プログラムを、上記具体例を参照しながら説明する。先ず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する。）１０の範囲設定処理が行われる。この処理では、オブジェクトＯを取り囲む矩形の範囲が、形状計測対象範囲Ｒに設定される。この設定は、印字情報６７に基づいて行われる。例えば、印字情報６７に含まれるオブジェクトＯの幅及び高さ情報を直接読み出して範囲設定してもよいし、オブジェクトＯが文字列からなるものである場合、その文字のフォントの種類やフォントのサイズを印字情報６７から特定し、それらから文字列全体を囲む矩形寸法を算出して範囲設定してもよい。

【0056】

これにより、例えば、第１オブジェクトＯ１を取り囲む矩形の範囲が、第１形状計測対象範囲Ｒ１に設定される。また、第２オブジェクトＯ２を取り囲む矩形の範囲が、第２形状計測対象範囲Ｒ２に設定される。

【0057】

投影処理Ｓ１２では、加工対象物７の加工面８上において、ガイド光Ｑの軌跡で描画する測定パターンＭＰが、形状計測対象範囲Ｒに投影される。そのため、この処理では、図８のフローチャートで表された各処理が行われる。

【0058】

種類取得処理Ｓ４０では、オブジェクトＯの種類が取得される。この取得は、印字情報６７に基づいて行われる。これにより、例えば、第１オブジェクトＯ１については、その種類として、テキストが取得される。また、第２オブジェクトＯ２については、その種類として、１次元コードが取得される。

【0059】

決定処理Ｓ４２では、オブジェクトＯに対して、その種類に応じ、測定パターンＭＰの描画態様が決定される。その決定は、図９に表されるデータテーブル６８に基づいて行われる。データテーブル６８では、オブジェクトＯの種類と、測定パターンＭＰの描画態様とが、関連付けられている。具体的には、テキスト及び図形のオブジェクトＯの種類には、上記格子状のパターンが、測定パターンＭＰの描画態様として関連付けられている。画像及び２次元コードのオブジェクトＯの種類には、ドット状のパターンが、測定パターンＭＰの描画態様として関連付けられている。ドット状のパターンとは、複数のドットが一定ピッチで千鳥配列されるパターンである。１次元コードのオブジェクトＯの種類には、上記横島状のパターンが、測定パターンＭＰの描画態様として関連付けられている。

【0060】

これにより、例えば、種類がテキストの第１オブジェクトＯ１に対しては、格子状のパターンが、測定パターンＭＰの描画態様として決定される。また、種類が１次元コードの第２オブジェクトＯ２に対しては、横縞状のパターンが、測定パターンＭＰの描画態様として決定される。

【0061】

描画処理Ｓ４４では、ガイド光Ｑがガイド光部１５から出射されると共に、ガルバノスキャナ１８の振角が所定角度となるように、ガルバノスキャナ１８の各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが回転させられる。そのような回転（走査）が繰り返されると、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査中のガイド光Ｑの軌跡が、上記決定処理Ｓ４２で決定された描画態様の測定パターンＭＰを描画することによって、形状計測対象範囲Ｒに投影される。

【0062】

これにより、例えば、加工対象物７の加工面８上では、ガイド光Ｑの軌跡で描画する第１測定パターンＭＰ１が、第１形状計測対象範囲Ｒ１に投影される。第１測定パターンＭＰ１の描画態様は、第１形状計測対象範囲Ｒ１内でマーキング（印字）加工される第１オブジェクトＯ１の種類（つまり、テキスト）に応じて決定された、格子状のパターンである。また、加工対象物７の加工面８上では、ガイド光Ｑの軌跡で描画する第２測定パターンＭＰ２が、第２形状計測対象範囲Ｒ２に投影される。第２測定パターンＭＰ２の描画態様は、第２形状計測対象範囲Ｒ２内でマーキング（印字）加工される第２オブジェクトＯ２の種類（つまり、一次元コード）に応じて決定された、横縞状のパターンである。

【0063】

上記描画処理Ｓ４４が行われた後は、図７に戻って、取得処理Ｓ１４が行われる。この処理では、カメラ１０３が加工対象物７の加工面８を撮影することによって、描画処理Ｓ４４で投影中の形状計測対象範囲Ｒを映し出した画像（具体的には、図４又は図５に表される測定パターン画像１１０）が取得される。その際、形状計測対象範囲Ｒ（つまり、ガイド光Ｑの軌跡で描画中の測定パターンＭＰ）は、ＲＯＭ６３に記憶された露光時間の数値をもって、カメラ１０３によって撮影される。これにより、例えば、測定パターン画像１１０には、第１形状計測対象範囲Ｒ１（第１測定パターンＭＰ１）及び第２形状計測対象範囲Ｒ２（第２測定パターンＭＰ２）が映し出されている。以下、具体例は、図５に表される測定パターン画像１１０を用いて説明する。

【0064】

形状計測処理Ｓ１６では、取得処理Ｓ１４で取得された画像に基づいて、加工対象物７の加工面８の三次元計測が行われる。従って、図５に表される測定パターン画像１１０が取得された場合、その測定パターン画像１１０から、加工対象物７の加工面８上に映し出されている第１測定パターンＭＰ１の位置を検出し、その検出された第１測定パターンＭＰ１の位置に基づいて、第１形状計測対象範囲Ｒ１における加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する。また、加工対象物７の加工面８上に映し出されている第２測定パターンＭＰ２の位置を検出し、その検出された第２測定パターンＭＰ２の位置に基づいて、第２形状計測対象範囲Ｒ２における加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する。このようにして、計測された三次元形状を示すデータは、三次元形状データ６４として、ＲＡＭ６２に記憶される。

【0065】

再範囲設定処理Ｓ１８において、ＣＰＵ６１は、形状計測対象範囲Ｒにおいて、加工対象物７の加工面８が、その平らな面（上下方向に対して傾斜する面を含む。）から突き出し又は窪んだエリアを含む範囲を、再形状計測対象範囲として設定する。この設定は、上記形状計測処理Ｓ１６の計測結果（つまり、三次元形状データ６４）に基づいて行われる。これにより、例えば、第１形状計測対象範囲Ｒ１において、凹凸領域１１２を含む範囲が、再形状計測対象範囲１１４に設定される（図５、図６参照）。

【0066】

再投影処理Ｓ２０では、ガイド光Ｑがガイド光部１５から出射されると共に、ガルバノスキャナ１８の振角が所定角度となるように、ガルバノスキャナ１８の各走査ミラー１８Ｘ、１８Ｙが回転させられる。そのような回転（走査）が繰り返されると、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査中のガイド光Ｑの軌跡が、上記決定処理Ｓ４２で決定された描画態様の測定パターンＭＰよりもピッチが細かい再測定パターンを描画することによって、再形状計測対象範囲に投影される。

【0067】

これにより、例えば、加工対象物７の加工面８上では、ガイド光Ｑの軌跡で描画する再測定パターン１１６が、再形状計測対象範囲１１４に投影される（図６参照）。再測定パターン１１６の描画態様は、再形状計測対象範囲１１４を含む第１形状計測対象範囲Ｒ１を上記描画処理Ｓ４４で投影していた第１測定パターンＭＰ１と同一の格子状パターンであるが、その第１測定パターンＭＰ１よりもピッチが細かい格子状のパターンである。

【0068】

再取得処理Ｓ２２では、カメラ１０３が加工対象物７の加工面８を撮影することによって、再投影処理Ｓ２０で投影中の再形状計測対象範囲を映し出した画像（具体的には、再測定パターン画像１１８）が取得される。その際、再形状計測対象範囲（つまり、ガイド光Ｑの軌跡で描画中の再測定パターン）は、ＲＯＭ６３に記憶された露光時間の数値をもって、カメラ１０３によって撮影される。これにより、例えば、再測定パターン画像１１８には、再形状計測対象範囲１１４（再測定パターン１１６）が映し出されている。

【0069】

再形状計測処理Ｓ２４では、再取得処理Ｓ２２で取得された画像に基づいて、加工対象物７の加工面８の三次元計測が行われる。これにより、例えば、再測定パターン画像１１８から、加工対象物７の加工面８上に映し出されている再測定パターン１１６の位置を検出し、その検出された再測定パターン１１６の位置に基づいて、再形状計測対象範囲１１４における加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測する。このようにして、計測された三次元形状を示すデータは、三次元形状データ６４として、ＲＡＭ６２に記憶される。

【0070】

判定処理Ｓ２６では、オブジェクトＯを加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工することが可能であるかが判定される。この判定は、印字情報６７と、上記形状計測処理Ｓ１６及び上記再形状計測処理Ｓ２４の計測結果である三次元形状データ６４とに基づいて行われる。具体的には、加工対象物７の加工面８と照射される加工レーザ光Ｐとがなす角度を三次元形状データ６４から算出し、その角度が所定の閾値を超える場合には、照射エネルギー不足で加工不可と判定する。これに対して、その角度が所定の閾値内にある場合には、加工可能と判定する。尚、前記閾値は、入力操作部５５等により入力された加工対象物７の素材や表面粗さ等の情報に基づき、その値が設定されるのが好ましい。

【0071】

報知処理Ｓ２８では、上記判定処理Ｓ２６の判定結果が、液晶ディスプレイ５６に表示されることによって、ユーザに報知される。尚、上記判定処理Ｓ２６の判定結果は、不図示のスピーカから出力されてもよいし、不図示の入出力インターフェースを介して接続される上位コンピュータに送信されてもよい。

【0072】

更に、オブジェクトＯを加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工することが可能である場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、加工処理Ｓ３２が行われる。この処理では、ＣＰＵ６１は、印字情報６７等に加えて、三次元形状データ６４を、レーザコントローラ６に送信する。そして、レーザ加工部３では、光学系７０の第２レンズ７４が三次元形状データ６４に基づいて移動させられることによって、加工レーザ光Ｐの焦点位置Ｆが加工対象物７の加工面８上に合わせられると共に、加工レーザ光Ｐが印字パターン（つまり、加工データ４４）に基づいてガルバノスキャナ１８で２次元走査される。これにより、オブジェクトＯが加工レーザ光Ｐで加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工される。その後、レーザ加工方法２００は、終了する。

【0073】

これに対して、オブジェクトＯを加工対象物７の加工面８上にマーキング（印字）加工することが不可能である場合（Ｓ３０：ＮＯ）、加工処理Ｓ３２が行われることなく、レーザ加工方法２００が終了する。

【0074】

尚、レーザ加工方法２００においては、Ｓ１０乃至Ｓ１４の各処理によって、三次元計測方法２０２が構成されている。

【0075】

［４．まとめ］
以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザ加工装置１、三次元計測方法２０２，及び制御プログラム６５は、加工対象物７の加工面８上のうち、オブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒに限定して、測定パターンＭＰを描画し（Ｓ１０，Ｓ１２）、加工対象物７の加工面８の三次元形状を計測することによって（Ｓ１４，Ｓ１６）、その計測時間を短縮する。

【0076】

また、本実施の形態のレーザ加工装置１は、オブジェクトＯの種類に応じた描画態様で測定パターンＭＰが描画されるので（Ｓ１２，Ｓ４０，Ｓ４２，Ｓ４４）、加工対象物７の加工面８上のオブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒに、そのオブジェクトＯに最適な描画態様で測定パターンＭＰが投影される。

【0077】

ちなみに、加工対象物７の加工面８は、「ワーク表面」の一例である。レーザ発振ユニット１２は、「レーザ光出射部」の一例である。ガイド光部１５は、「測定レーザ光出射部」の一例である。ガルバノスキャナ１８は、「走査部」の一例である。入力操作部５５は、「入力部」及び「指定部」の一例である。液晶ディスプレイ５６は、「報知装置」の一例である。ＣＰＵ６１は、「制御部」の一例である。印字情報６７は、「オブジェクト情報」の一例である。カメラ１０３は、「撮影部」の一例である。加工レーザ光Ｐは、「レーザ光」の一例である。ガイド光Ｑは、「測定レーザ光」の一例である。範囲設定処理Ｓ１０は、「範囲設定工程」の一例である。投影処理Ｓ１２は、「投影工程」の一例である。取得処理Ｓ１４は、「取得工程」の一例である。形状計測処理Ｓ１６は、「形状計測工程」の一例である。形状計測処理Ｓ１６の三次元形状データ６４は、「形状計測処理の計測結果」の一例である。再形状計測処理Ｓ２４の三次元形状データ６４は、「再形状計測処理の再計測結果」の一例である。

【0078】

［５．その他］
尚、本開示は、本実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0079】

例えば、投影処理Ｓ１２では、図１０のフローチャートで表された各処理が行われてもよい。そのような第１変更例では、先ず、広さ取得処理Ｓ５０が行われる。この処理では、形状計測対象範囲Ｒの広さが取得される。この取得は、印字情報６７に基づいて行われる。具体的には、例えば、図１１に表されるように、第１オブジェクトＯ１を取り囲む第１形状計測対象範囲Ｒ１の広さは、以下のようにして取得される。印字情報６７から特定される第１オブジェクトＯ１の幅ＷＯ１及び高さＨＯ１に対して、幅方向及び高さ方向で各オフセット値Ｎが加算されることによって、第１オブジェクトＯ１を取り囲む第１形状計測対象範囲Ｒ１の幅ＷＲ１及び高さＨＲ１が算出され、その算出された幅ＷＲ１に高さＨＲ１を乗じることによって、第１形状計測対象範囲Ｒ１の広さが取得される。尚、オフセット値Ｎは、ＲＯＭ６３に記憶されている。

【0080】

決定処理Ｓ５２では、形状計測対象範囲Ｒに対して、その広さに応じて、測定パターンＭＰの描画態様が決定される。その決定は、例えば、形状計測対象範囲Ｒの広さと、測定パターンＭＰの描画態様とが、関連付けられている、不図示のデータテーブルに基づいて行われる。尚、そのようなデータテーブルは、ＲＯＭ６３に記憶されている。

【0081】

描画処理Ｓ５４では、図８の描画処理Ｓ４４と同様な処理が行われる。これにより、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査中のガイド光Ｑの軌跡が、上記決定処理Ｓ５２で決定された描画態様の測定パターンＭＰを描画することによって、形状計測対象範囲Ｒに投影される。

【0082】

このようにすれば、第１変更例は、形状計測対象範囲Ｒの広さに応じた描画態様で測定パターンＭＰが描画されるので（Ｓ１２，Ｓ５０，Ｓ５２，Ｓ５４）、加工対象物７の加工面８上のオブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒに、その形状計測対象範囲Ｒに最適な描画態様で測定パターンＭＰが投影される。

【0083】

また、投影処理Ｓ１２では、図１２のフローチャートで表された各処理が行われてもよい。そのような第２変更例では、先ず、形状取得処理Ｓ６０が行われる。この処理では、形状計測対象範囲Ｒの形状が取得される。この取得は、印字情報６７に基づいて行われる。具体的には、例えば、図１３に表されるように、多角形状の図形である第３オブジェクトＯ３について、第３オブジェクトＯ３を取り囲む第３形状計測対象範囲Ｒ３の形状は、以下のようにして取得される。印字情報６７から第３オブジェクトＯ３の外枠ベクトルデータが特定され、その特定された第３オブジェクトＯ３の外枠ベクトルデータに対して、幅方向及び高さ方向で各オフセット値Ｎが加算されることによって、第３形状計測対象範囲Ｒ３の形状が取得される。尚、オフセット値Ｎは、ＲＯＭ６３に記憶されている。

【0084】

決定処理Ｓ６２では、形状計測対象範囲Ｒに対して、その形状に応じて、測定パターンＭＰの描画態様が決定される。その決定は、例えば、形状計測対象範囲Ｒの形状と、測定パターンＭＰの描画態様とが、関連付けられている、不図示のデータテーブルに基づいて行われる。尚、そのようなデータテーブルは、ＲＯＭ６３に記憶されている。

【0085】

描画処理Ｓ６４では、図８の描画処理Ｓ４４と同様な処理が行われる。これにより、加工対象物７の加工面８上では、２次元走査中のガイド光Ｑの軌跡が、上記決定処理Ｓ６２で決定された描画態様の測定パターンＭＰを描画することによって、形状計測対象範囲Ｒに投影される。

【0086】

このようにすれば、第２変更例は、形状計測対象範囲Ｒの形状に応じた描画態様で測定パターンＭＰが描画されるので（Ｓ１２，Ｓ６０，Ｓ６２，Ｓ６４）、加工対象物７の加工面８上のオブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒに、その形状計測対象範囲Ｒに最適な描画態様で測定パターンＭＰが投影される。

【0087】

ちなみに、第２変更例において、第３オブジェクトＯ３は、オブジェクトの一例である。第３形状計測対象範囲Ｒ３は、形状計測対象範囲の一例である。また、形状計測対象範囲Ｒの形状は、矩形や多角形に限定されず、オブジェクトＯの形状に応じて多様に設定される。例えば、円形や星形や複数の幾何学的形状の組合せであってもよいし、オブジェクトＯの外郭をそのまま反映させた形状であってもよい。

【0088】

また、図８の決定処理Ｓ４２では、ユーザが、測定パターンＭＰの描画態様を、入力操作部５５で指定することによって決定してもよい。その際、液晶ディスプレイ５６には、ユーザが指定可能な測定パターンＭＰの描画態様として、格子状のパターン、ドット状のパターン、及び横縞状のパターン等が表示される。そのような場合、ユーザの判断によって、測定パターンＭＰの描画態様が決定されることから、加工対象物７の加工面８上のオブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒに、現状に最適な描画態様で測定パターンＭＰを投影することが可能である。この点は、図１０の決定処理Ｓ５２及び図１２の決定処理Ｓ６２においても、同様である。

【0089】

また、取得処理Ｓ１４において、例えば、図４に表される測定パターン画像１１０が取得される場合、オブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒには、加工対象物７の加工面８が、その平らな面（上下方向に対して傾斜する面を含む。）から突き出し又は窪んだエリアが存在しないことから、再範囲設定処理Ｓ１８、再投影処理Ｓ２０、再取得処理Ｓ２２、及び再形状計測処理Ｓ２４は、省略されてもよい。

【0090】

従って、再範囲設定処理Ｓ１８、再投影処理Ｓ２０、再取得処理Ｓ２２、及び再形状計測処理Ｓ２４は、オブジェクトＯがマーキング（印字）加工されるエリアを含む形状計測対象範囲Ｒにおいて、加工対象物７の加工面８が、その平らな面（上下方向に対して傾斜する面を含む。）から突き出し又は窪んだエリアが存在すること、つまり、測定パターン画像１１０において凹凸領域１１２が認識されることを条件として行われてもよい。

【符号の説明】

【0091】

１：レーザ加工装置、７：加工対象物、８：加工対象物の加工面、１２：レーザ発振ユニット、１５：ガイド光部、１８：ガルバノスキャナ、５５：入力操作部、５６：液晶ディスプレイ、６１：ＣＰＵ、６４：三次元形状データ、６５：制御プログラム、６７：印字情報、１０３：カメラ、１１０：測定パターン画像、１１４：再形状計測対象範囲、１１６：再測定パターン、１１８：再測定パターン画像、２００：レーザ加工方法、２０２：三次元計測方法、ＭＰ１：第１測定パターン、ＭＰ２：第２測定パターン、Ｏ１：第１オブジェクト、Ｏ２：第２オブジェクト、Ｏ３：第３オブジェクト、Ｐ：加工レーザ光、Ｑ：ガイド光、Ｒ１：第１形状計測対象範囲、Ｒ２：第２形状計測対象範囲、Ｒ３：第３形状計測対象範囲、Ｓ１０：範囲設定処理、Ｓ１２：投影処理、Ｓ１４：取得処理、Ｓ１６：形状計測処理、Ｓ１８：再範囲設定処理、Ｓ２０：再投影処理、Ｓ２２：再取得処理、Ｓ２４：再形状計測処理、Ｓ２６：判定処理、Ｓ２８：報知処理、Ｓ３２：加工処理。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】