特開 2024-170930 レーザ光の光軸位置の評価装置及びそれを備えたレーザ発振器、レーザ加工装置、光軸位置の推定方法、光軸位置の調整方法

(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】P2024170930

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】レーザ光の光軸位置の評価装置及びそれを備えたレーザ発振器、レーザ加工装置、光軸位置の推定方法、光軸位置の調整方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 3/00 20060101AFI20241204BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20241204BHJP

   G02B 6/32 20060101ALI20241204BHJP

   B23K 26/064 20140101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

H01S3/00 G

G02B6/42

G02B6/32

H01S3/00 B

B23K26/064 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087703

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥村 大志

(72)【発明者】

【氏名】瀧 成治

【テーマコード（参考）】

2H137

4E168

5F172

【Ｆターム（参考）】

2H137AA13

2H137AB06

2H137BB08

2H137BB12

2H137BB17

2H137BC02

2H137BC53

2H137CB26

2H137CB32

2H137CB33

4E168AD07

4E168AD11

4E168BA00

4E168CA02

4E168CB03

4E168CB08

4E168CB19

4E168EA02

4E168EA17

4E168EA26

4E168KB02

5F172NN29

5F172NP06

5F172NR02

5F172ZA02

5F172ZZ01

(57)【要約】

【課題】簡便な構成でレーザ光の光軸位置を定量的に評価可能なレーザ光の光軸位置の評価装置を提供する。
【解決手段】光軸位置評価装置１０は、受光センサ４０と第１及び第２遮光板３１、３２と第１及び第２回転軸２１、２２とモータ２０と演算部７１とを備える。第１及び第２遮光板３１、３２は第１及び第２回転軸２１、２２にそれぞれ接続される。モータ２０は第１及び第２遮光板３１、３２を互いに交差しないように回転させる。第１及び第２遮光板３１、３２が所定の角度回転する間に発生する第２の状態では、レーザ光ＬＢの一部が遮光され、残部が受光センサ４０に入射される。演算部７１は、第２の状態での第１及び第２遮光板３１、３２の回転角度と受光センサ４０の出力信号とに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の方向に進行するレーザ光の光軸位置を算出する光軸位置の評価装置であって、
前記レーザ光が入射される受光面を有し、前記受光面で受光した前記レーザ光の光量に基づいて電気信号を出力する受光センサと、
前記受光センサの前方に配置される第１遮光板と、
前記受光センサの前方であって、前記第１遮光板と間隔をあけて配置される第２遮光板と、
前記第１遮光板が接続された第１回転軸と、
前記第２遮光板が接続された第２回転軸と、
前記第１回転軸及び前記第２回転軸に接続され、前記第１回転軸及び前記第２回転軸を回転させるモータと、を少なくとも備え、
前記第２遮光板は、所定の角度回転するまでは、少なくとも前記第１遮光板と互いに交差しないように回転し、
前記モータによって、前記第１遮光板及び前記第２遮光板が前記所定の角度回転する間に、
前記第１遮光板及び前記第２遮光板によって遮蔽されずに、前記レーザ光が前記受光センサに入射される第１の状態と、
前記第１遮光板または前記第２遮光板によって前記レーザ光の一部が遮蔽される一方、前記レーザ光の残部が前記受光センサに入射される第２の状態と、
前記第１遮光板または前記第２遮光板によって遮蔽されて、前記レーザ光が前記受光センサに入射されない第３の状態と、がそれぞれ発生し、
前記第２の状態における前記第１遮光板及び前記第２遮光板の回転角度と前記受光センサから出力される前記電気信号の大きさとに基づいて、前記レーザ光の光軸位置を算出する演算部をさらに備えたことを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項2】

請求項１に記載の光軸位置の評価装置において、
前記所定の角度は、前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれが、少なくとも１回は前記第１の状態を発生させる位置から前記第２の状態を発生させる位置に移動するまでの回転角度であることを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項3】

請求項２に記載の光軸位置の評価装置において、
前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれは、回転中に前記レーザ光を横切る直線状の辺部を有していることを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項4】

請求項３に記載の光軸位置の評価装置において、
前記演算部は、前記第２の状態において、前記電気信号が第１電気信号となるときの前記第１遮光板の第１回転角度と前記第２遮光板の第２回転角度とに基づいて、前記レーザ光の光軸位置を算出し、
前記第１電気信号の大きさは、前記第１の状態における前記電気信号の大きさの半分であることを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項5】

請求項２に記載の光軸位置の評価装置において、
前記受光センサの近傍であって、前記第１遮光板及び前記第２遮光板よりも前方に配置された別の受光センサをさらに有し、
前記レーザ光が出射されている間は、前記別の受光センサで前記レーザ光を受光し、別の電気信号を出力させることを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項6】

請求項２に記載の光軸位置の評価装置において、
前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれの単位回転角度当たりの前記受光センサでの測定時間は、前記レーザ光のパワーの揺らぎ時間よりも長くなるように設定されていることを特徴とする光軸位置の評価装置。

【請求項7】

請求項２ないし６のいずれか１項に記載の光軸位置の評価装置と、
前記レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光の光軸位置を調整する光軸調整レンズと、
前記光軸調整レンズを透過した前記レーザ光の一部を第１レーザ光として前記レーザ光の進行方向と交差する方向に反射させるとともに、前記レーザ光の残部を透過させる第１光分岐部材と、
前記第１レーザ光の一部を第２レーザ光として前記第１レーザ光の進行方向と交差する方向に反射させる第２光分岐部材と、
前記光軸調整レンズの位置を移動させるレンズ移動機構と、を少なくとも備え、
前記第１の状態では、前記第１遮光板及び前記第２遮光板によって遮蔽されずに、前記第２レーザ光が前記受光センサに入射し、
前記第２の状態では、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって前記第２レーザ光の一部が遮蔽される一方、前記第２レーザ光の残部が前記受光センサに入射され、
前記第３の状態では、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって遮蔽されて、前記第２レーザ光が前記受光センサに入射されず、
予め設定された前記レーザ光の光軸位置である理想光軸位置と前記演算部で算出された前記レーザ光の光軸位置との差分に基づいて、前記レンズ移動機構により前記光軸調整レンズを移動させて前記レーザ光の光軸位置を調整することを特徴とするレーザ発振器。

【請求項8】

請求項７に記載のレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から出射された前記レーザ光を導光する光ファイバと、
前記光ファイバで導光された前記レーザ光をワークに向けて出射するレーザヘッドをと、を少なくとも備えたことを特徴とするレーザ加工装置。

【請求項9】

請求項４に記載の光軸位置の評価装置を用いたレーザ光の光軸位置の推定方法であって、
前記所定の角度回転するまでは、前記第１遮光板及び前記第２遮光板を少なくとも互いに交差しないように回転させる第１ステップと、
受光した前記レーザ光の光量に基づいて、前記受光センサが出力した前記電気信号を測定する第２ステップと、
前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれの回転角度を算出する第３ステップと、
前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度が、それぞれ前記所定の角度を超えたか否かを判定する第４ステップと、
前記第４ステップの判定結果が否定的な場合は、前記第４ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第３ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、
前記第４ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記第２ステップで得られた前記第１電気信号と前記第３ステップで得られた前記第１回転角度と前記第２回転角度とに基づいて、前記レーザ光の光軸位置を算出する第５ステップと、
前記第５ステップで得られた前記光軸位置と予め設定された前記レーザ光の光軸位置である理想光軸位置との差分を算出する第６ステップと、
前記第６ステップで得られた前記差分が所定値以下である場合は、前記第５ステップで得られた前記光軸位置を前記レーザ光の光軸位置であると推定する第７ステップと、を少なくとも備えたことを特徴とする光軸位置の推定方法。

【請求項10】

請求項７に記載のレーザ発振器を用いたレーザ光の光軸位置の調整方法であって、
前記所定の角度回転するまでは、前記第１遮光板及び前記第２遮光板を少なくとも互いに交差しないように回転させる第１ステップと、
受光した前記レーザ光の光量に基づいて、前記受光センサが出力した前記電気信号を測定する第２ステップと、
前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれの回転角度を算出する第３ステップと、
前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度が、それぞれ前記所定の角度を超えたか否かを判定する第４ステップと、
前記第４ステップの判定結果が否定的な場合は、前記第４ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第３ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、
前記第４ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記第２ステップで得られた第１電気信号と前記第３ステップで得られた第１回転角度と第２回転角度とに基づいて、前記第２レーザ光の光軸位置を前記レーザ光の光軸位置として算出する第５ステップと、
前記第５ステップで得られた前記光軸位置と前記理想光軸位置との差分を算出する第６ステップと、
前記第６ステップで得られた前記差分が所定値以下であるか否かを判定する第７ステップと、
前記第７ステップでの判定結果が否定的である場合は、前記レンズ移動機構により前記光軸調整レンズを移動させて前記レーザ光の光軸位置を調整する第８ステップと、を少なくとも備え、
前記第１電気信号の大きさは、前記第１の状態における前記電気信号の大きさの半分であり、
前記第１回転角度及び前記第２回転角度は、それぞれ、前記第２の状態で、前記電気信号が前記第１電気信号となるときの前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度であり、
前記第８ステップの実行後は、前記第７ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第６ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、
前記第７ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記レーザ光の光軸位置の調整作業を終了することを特徴とする光軸位置の調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーザ光の光軸位置の評価装置及びそれを備えたレーザ発振器、レーザ加工装置、光軸位置の推定方法、光軸位置の調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、レーザ発振器から出射されたレーザ光を光ファイバで導光してレーザヘッドに入射し、レーザヘッドからワークに向けてレーザ光を出射するレーザ加工装置が良く知られている。光ファイバを用いることで、レーザ発振器から離れた場所に置かれたワークに対してレーザ加工を行うことができる。

【0003】

一方、光ファイバにおける光導波路、つまりコアは、通常、直径が十数μｍ～１００μｍ程度と細く、コアに対して漏れ出ることなくレーザ光を入射させるには、光ファイバの光軸中心とレーザ光の光軸とを精度良く位置合わせする必要があった。また、当該位置合わせ作業は、レーザ発振器を組み立てる度に行う必要がある。これは、レーザ発振器の光学系の配置関係や、各部品の寸法、さらに光ファイバの寸法にもそれぞれ個体差が存在するためである。

【0004】

また、光ファイバは、レーザ加工装置の使用時間に応じて定期的に交換することが多く、交換時にも前述の位置合わせ作業が必要になる。しかし、現在、この位置合わせ作業は、作業者の経験や勘に頼った手動での作業であり、光ファイバの光軸中心とレーザ光の光軸との位置合わせ精度を確保することが難しかった。

【0005】

一方、この点を改善するために、種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、コアと同じ径の貫通孔が設けられた薄板状の遮光板とレーザ光の出力測定器とを用いて、光ファイバの光軸中心とレーザ光の光軸との位置合わせを行う構成が開示されている。具体的には、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光レンズで集光し、遮光板の貫通孔を通って測定器に達するように、レーザ光源と集光レンズと遮光板と測定器とを配置する。さらに、測定器で測定されたレーザ光の出力値が最大となるように、レーザ光源と集光レンズと遮光板との少なくとも１つの位置を調整し、調整した位置にて、レーザ光源の位置と集光レンズの位置とを固定する。続けて、貫通孔の位置にコアの端面の中心が位置するように遮光板と光ファイバとを入れ替えて光ファイバの入射面の位置を固定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５３３２５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示された従来の構成によれば、ファイバの光軸中心とレーザ光の光軸との位置合わせ精度と従来の手動の作業を行う場合に比べて高めることができる。

【0008】

しかし、この構成では、遮光板の貫通孔に対して光ファイバを正確に位置合わせした後、両者を入れ替える作業が必要になる。この入れ替え作業の際に、光ファイバの光軸中心とレーザ光の光軸との位置合わせ作業精度を低下させるおそれがある。また、貫通孔の位置に対して光ファイバの位置をずらさずに、遮光板と光ファイバとの入れ替えを行うことは、難易度が高く、作業者の熟度に依存してしまうおそれがあった。

【0009】

また、光ファイバを用いない場合も、レーザ光が入射される光学部品に対してレーザ光の光軸を精度良く位置合わせしなければならない場合は多い。例えば、レーザ発振器の内部において反射ミラーで反射された後、レーザ光がレーザ発振器の外部に出射される場合、レーザ光の光軸と反射ミラーの反射面との位置関係を正確に設定しないと、レーザ光の進行方向が所望の方向から外れてしまう。

【0010】

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡便な構成でレーザ光の光軸位置を定量的に評価可能なレーザ光の光軸位置の評価装置及びそれを備えたレーザ発振器、レーザ加工装置を提供することにある。また、この光軸位置の評価装置を用いて単純なアルゴリズムで光軸位置を精度良く定量的に推定できる光軸位置の推定方法を提供する。また、この光軸位置の評価装置を用いて単純なアルゴリズムで光軸位置を精度良く推定できるとともに、簡便な構成で光軸位置を調整できる光軸位置の調整方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本開示に係るレーザ光の光軸位置の評価装置は、所定の方向に進行するレーザ光の光軸位置を算出する光軸位置の評価装置であって、前記レーザ光が入射される受光面を有し、前記受光面で受光した前記レーザ光の光量に基づいて電気信号を出力する受光センサと、前記受光センサの前方に配置される第１遮光板と、前記受光センサの前方であって、前記第１遮光板と間隔をあけて配置される第２遮光板と、前記第１遮光板が接続された第１回転軸と、前記第２遮光板が接続された第２回転軸と、前記第１回転軸及び前記第２回転軸に接続され、前記第１回転軸及び前記第２回転軸を回転させるモータと、を少なくとも備え、前記第２遮光板は、所定の角度回転するまでは、少なくとも前記第１遮光板と互いに交差しないように回転し、前記モータによって、前記第１遮光板及び前記第２遮光板が前記所定の角度回転する間に、前記第１遮光板及び前記第２遮光板によって遮蔽されずに、前記レーザ光が前記受光センサに入射される第１の状態と、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって前記レーザ光の一部が遮蔽される一方、前記レーザ光の残部が前記受光センサに入射される第２の状態と、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって遮蔽されて、前記レーザ光が前記受光センサに入射されない第３の状態と、がそれぞれ発生し、前記第２の状態における前記第１遮光板及び前記第２遮光板の回転角度と前記受光センサから出力される前記電気信号の大きさとに基づいて、前記レーザ光の光軸位置を算出する演算部をさらに備えたことを特徴とする。

【0012】

本開示に係るレーザ発振器は、前記光軸位置の評価装置と、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の光軸位置を調整する光軸調整レンズと、前記光軸調整レンズを透過した前記レーザ光の一部を第１レーザ光として前記レーザ光の進行方向と交差する方向に反射させるとともに、前記レーザ光の残部を透過させる第１光分岐部材と、前記第１レーザ光の一部を第２レーザ光として前記第１レーザ光の進行方向と交差する方向に反射させる第２光分岐部材と、前記光軸調整レンズの位置を移動させるレンズ移動機構と、を少なくとも備え、前記第１の状態では、前記第１遮光板及び前記第２遮光板によって遮蔽されずに、前記第２レーザ光が前記受光センサに入射し、前記第２の状態では、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって前記第２レーザ光の一部が遮蔽される一方、前記第２レーザ光の残部が前記受光センサに入射され、前記第３の状態では、前記第１遮光板または前記第２遮光板によって遮蔽されて、前記第２レーザ光が前記受光センサに入射されず、予め設定された前記レーザ光の光軸位置である理想光軸位置と前記演算部で算出された前記レーザ光の光軸位置との差分に基づいて、前記レンズ移動機構により前記光軸調整レンズを移動させて前記レーザ光の光軸位置を調整することを特徴とする。

【0013】

本開示に係るレーザ加工装置は、前記レーザ発振器と、前記レーザ発振器から出射された前記レーザ光を導光する光ファイバと、前記光ファイバで導光された前記レーザ光をワークに向けて出射するレーザヘッドをと、を少なくとも備えたことを特徴とする。

【0014】

本開示に係る光軸位置の推定方法は、前記光軸位置の評価装置を用いたレーザ光の光軸位置の推定方法であって、前記所定の角度回転するまでは、前記第１遮光板及び前記第２遮光板を少なくとも互いに交差しないように回転させる第１ステップと、受光した前記レーザ光の光量に基づいて、前記受光センサが出力した前記電気信号を測定する第２ステップと、前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれの回転角度を算出する第３ステップと、前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度が、それぞれ前記所定の角度を超えたか否かを判定する第４ステップと、前記第４ステップの判定結果が否定的な場合は、前記第４ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第３ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、前記第４ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記第２ステップで得られた前記第１電気信号と前記第３ステップで得られた前記第１回転角度と前記第２回転角度とに基づいて、前記レーザ光の光軸位置を算出する第５ステップと、前記第５ステップで得られた前記光軸位置と予め設定された前記レーザ光の光軸位置である理想光軸位置との差分を算出する第６ステップと、前記第６ステップで得られた前記差分が所定値以下である場合は、前記第５ステップで得られた前記光軸位置を前記レーザ光の光軸位置であると推定する第７ステップと、を少なくとも備えたことを特徴とする。

【0015】

本開示に係る光軸位置の調整方法は、前記レーザ発振器を用いたレーザ光の光軸位置の調整方法であって、前記所定の角度回転するまでは、前記第１遮光板及び前記第２遮光板を少なくとも互いに交差しないよう回転させる第１ステップと、受光した前記レーザ光の光量に基づいて、前記受光センサが出力した前記電気信号を測定する第２ステップと、前記第１遮光板及び前記第２遮光板のそれぞれの回転角度を算出する第３ステップと、前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度が、それぞれ前記所定の角度を超えたか否かを判定する第４ステップと、前記第４ステップの判定結果が否定的な場合は、前記第４ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第３ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、前記第４ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記第２ステップで得られた第１電気信号と前記第３ステップで得られた第１回転角度と第２回転角度とに基づいて、前記第２レーザ光の光軸位置を前記レーザ光の光軸位置として算出する第５ステップと、前記第５ステップで得られた前記光軸位置と前記理想光軸位置との差分を算出する第６ステップと、前記第６ステップで得られた前記差分が所定値以下であるか否かを判定する第７ステップと、前記第７ステップでの判定結果が否定的である場合は、前記レンズ移動機構により前記光軸調整レンズを移動させて前記レーザ光の光軸位置を調整する第８ステップと、を少なくとも備え、前記第１電気信号の大きさは、前記第１の状態における前記電気信号の大きさの半分であり、前記第１回転角度及び前記第２回転角度は、それぞれ、前記第２の状態で、前記電気信号が前記第１電気信号となるときの前記第１遮光板の回転角度及び前記第２遮光板の回転角度であり、前記第８ステップの実行後は、前記第７ステップの判定結果が肯定的になるまで前記第１ステップから前記第６ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、前記第７ステップの判定結果が肯定的な場合は、前記レーザ光の光軸位置の調整作業を終了することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本開示のレーザ光の光軸位置の評価装置によれば、簡便な構成でレーザ光の光軸位置を定量的に評価することができる。本開示のレーザ発振器及びレーザ加工装置によれば、レーザ光の光軸位置を簡便な方法で調整できる。また、本開示の光軸位置の推定方法によれば、単純なアルゴリズムで光軸位置を精度良く定量的に推定できる。本開示の光軸位置の調整方法によれば、光軸位置を精度良く推定し、簡便な構成で光軸位置を調整できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成図である。

【図2】レーザ発振器の内部構成を示す図である。

【図3】光軸位置の評価装置における第１遮光板及び第２遮光板のそれぞれの位置の時間変化を示す模式図である。

【図4】光軸位置の評価装置における第１遮光板及び第２遮光板のそれぞれの位置の別の時間変化を示す模式図である。

【図5】レーザ光の光軸位置の調整手順を示すフローチャートである。

【図6】第１遮光板及び第２遮光板で遮光されていない場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。

【図7A】第１遮光板で半分、遮光された場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。

【図7B】第２遮光板で半分、遮光された場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。

【図8】受光センサに入射するレーザ光の光軸位置を決定する原理を説明する模式図である。

【図9】受光センサの受光面における理想光軸中心の位置と算出光軸中心の位置とを示す図である。

【図10】レーザ発振器の別の内部構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0019】

（実施形態）
［レーザ加工装置の構成］
図１は、実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示し、レーザ加工装置１００は、レーザヘッド５０と、マニピュレータ６０と、制御装置７０と、レーザ発振器８０と、光ファイバ９０とを備えている。

【0020】

レーザヘッド５０は、光ファイバ９０で伝送されたレーザ光ＬＢをワークＷに向けて照射する。レーザヘッド５０の構成については後で詳しく述べる。

【0021】

マニピュレータ６０は、多関節軸ロボットであり、先端にレーザヘッド５０が取り付けられ、レーザヘッド５０を移動させる。なお、各関節軸（図示せず）には、サーボモータ（図示せず）が取り付けられており、制御装置７０からの指令信号により、サーボモータの駆動制御が行われる。

【0022】

制御装置７０は、１または複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＣＵ（Micro Controller Unit）（いずれも図示せず）を有している。また、制御装置７０は、記憶部としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体メモリまたはＨＤＤ（Hard Disk Drive）あるいはその両方（いずれも図示せず）を有している。

【0023】

制御装置７０は、マニピュレータ６０の動作と、レーザ発振を含むレーザ発振器８０の動作と、レーザヘッド５０の動作と、を制御する。具体的には、制御装置７０は、前述したマニピュレータ６０の各サーボモータの動作を制御する。また、制御装置７０は、レーザ発振器８０における電源（図示せず）を動作させ、レーザ光ＬＢのパワーやオンオフのタイミング等を制御する。さらに、制御装置７０は、レーザ発振器８０の内部に設けられたモータ２０（図２参照）の動作を制御する。

【0024】

また、制御装置７０は、演算部７１を有している。演算部７１は、１または複数のＣＰＵで構成される。演算部７１は、レーザ光ＬＢの光軸位置の評価装置１０（以下、単に光軸位置評価装置１０と呼ぶ。）での検出結果に基づいて、レーザ光ＬＢの光軸中心（以下、算出光軸中心と呼ぶことがある。）の位置を算出する。また、演算部７１は、算出光軸中心の位置と予め設定されたレーザ光ＬＢの光軸中心（以下、理想光軸中心と呼ぶことがある。）の位置（以下、理想光軸位置と呼ぶことがある。）との差分を算出する。制御装置７０は、演算部７１で算出された前述の差分に応じて、レンズ移動機構８４を動作させる。これについては、後で詳しく述べる。また、演算部７１は、光軸位置評価装置１０の一部をなしている。

【0025】

また、レーザヘッド５０の内部に可動部品としての光学部品（図示せず）が配置されている場合、制御装置７０は、当該光学部品の動作を制御する。

【0026】

なお、制御装置７０は、少なくともレーザ発振器８０の動作を制御すればよい。例えば、マニピュレータ６０の動作を制御する制御装置と、レーザヘッド５０の動作を制御する制御装置とを、制御装置７０と別個に設けてもよい。

【0027】

レーザ発振器８０は、レーザ発振によりレーザ光ＬＢを発生させ、光ファイバ９０に出力する。光ファイバ９０は、レーザ発振器８０から出力されたレーザ光ＬＢをレーザヘッド５０まで伝送する。

【0028】

図１に示すレーザ加工装置１００は、ワークＷの切断や溶接、穴あけ加工等を行うのに使用される。レーザ加工装置１００では、制御装置７０により、レーザ発振器８０を動作させてレーザ光ＬＢを発生させる。さらに、制御装置７０によりマニピュレータ６０を動作させるか、または、レーザヘッド５０とマニピュレータ６０の両方を動作させて、ワークＷにレーザ光ＬＢを照射し、レーザ加工を行う。

【0029】

［レーザ発振器の内部構成］
図２は、レーザ発振器の内部構成を示す図である。なお、説明の便宜上、図２において、レーザ光ＬＢを発生させるレーザ光源の図示を省略している。なお、レーザ発振器８０の内部に他の部品、例えば、レーザ光ＬＢの光路を変更させる反射ミラー（図示せず）が設けられていてもよい。

【0030】

図２に示すように、レーザ発振器８０の内部には、光軸調整レンズ８１と第１部分透過ミラー（第１光分岐部材）８２と第２部分透過ミラー（第２光分岐部材）８３とレンズ移動機構８４とが収容されている。また、レーザ発振器８０の内部には、光軸位置評価装置１０が収容されている。

【0031】

光軸調整レンズ８１は、レーザ光源から出射されたレーザ光ＬＢを集光し、レーザ発振器８０に接続された光ファイバ９０に入射させる。レーザ光ＬＢの光軸が光軸調整レンズ８１の中心を通り、かつ光軸調整レンズ８１が予め設定された位置に正しく配置されている場合、レーザ光ＬＢの光軸と光ファイバ９０の光軸中心とが一致するように、光ファイバ９０がレーザ発振器８０に取り付けられている。

【0032】

第１部分透過ミラー８２は、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの大部分を透過して光ファイバ９０に向かわせる。一方、レーザ光ＬＢの一部を反射して第２部分透過ミラー８３に向かわせる。

【0033】

第１部分透過ミラー８２の光入射面（光反射面でもある。）は、レーザ光ＬＢの光軸に対して４５°の角度をなすように配置されている。したがって、第１部分透過ミラー８２で反射されたレーザ光ＬＢ（以下、第１レーザ光ＬＢ１と呼ぶ。）の光軸と、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの光軸とのなす角度は、９０°である。

【0034】

また、本実施形態において、第１部分透過ミラー８２は、入射したレーザ光ＬＢの９９．９９％を透過し、０．０１％を反射するように構成されている。例えば、レーザ光ＬＢのパワーが４ｋＷの場合、第１レーザ光ＬＢ１のパワーは、０．４Ｗとなる。

【0035】

第２部分透過ミラー８３は、第１レーザ光ＬＢ１の大部分を透過する一方、第１レーザ光ＬＢ１の一部を反射して光軸位置評価装置１０の受光センサ４０に向かわせる。

【0036】

第２部分透過ミラー８３の光入射面（光反射面でもある。）は、第１レーザ光ＬＢ１の光軸に対して４５°の角度をなすように配置されている。したがって、第２部分透過ミラー８３で反射された第１レーザ光ＬＢ１（以下、第２レーザ光ＬＢ２と呼ぶ。）の光軸と、第２部分透過ミラー８３に入射した第１レーザ光ＬＢ１の光軸とのなす角度は、９０°である。つまり、第２レーザ光ＬＢ２の進行方向は、レーザ光ＬＢの進行方向と同じである。また、第２レーザ光ＬＢ２の光軸は、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの光軸と平行である。

【0037】

また、本実施形態において、第２部分透過ミラー８３は、入射した第１レーザ光ＬＢ１の９９．９９％を透過し、０．０１％を反射するように構成されている。例えば、第１レーザ光ＬＢ１のパワーが０．４Ｗの場合、第２レーザ光ＬＢ２のパワーは、４００μＷとなる。なお、第２部分透過ミラー８３を透過した第１レーザ光ＬＢ１は、レーザ発振器８０の内部に設けられたダンパ（図示せず）に吸収される。

【0038】

レンズ移動機構８４は、光軸調整レンズ８１を保持するとともに、演算部７１で算出された算出光軸中心と理想光軸中心の位置、つまり、理想光軸位置との差分に基づいて、制御装置７０からの制御信号により光軸調整レンズ８１を移動させる。

【0039】

本実施形態において、レンズ移動機構８４による光軸調整レンズ８１の移動方向は、以下の３方向である。まず、レンズ移動機構８４は、光軸調整レンズ８１をレーザ光ＬＢの光軸と平行な方向に移動させる。また、レンズ移動機構８４は、光軸調整レンズ８１をレーザ光ＬＢの光軸と直交する一の方向に移動させる。また、レンズ移動機構８４は、光軸調整レンズ８１をレーザ光ＬＢの光軸方向及び前述した一の方向のそれぞれに直交する方向（別の方向）に移動させる。ただし、特にこれに限定されず、例えば、レンズ移動機構８４が、一の方向及び別の方向のそれぞれに光軸調整レンズ８１を移動させてもよい。

【0040】

レンズ移動機構８４を動作させて、光軸調整レンズ８１の位置を変更することで、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの光軸位置を変更することができる。

【0041】

光軸位置評価装置１０は、モータ２０と第１回転軸２１と第２回転軸２２と第１遮光板３１と第２遮光板３２と受光センサ４０とを有している。これらのうち、少なくとも受光センサ４０は、レーザ発振器８０の筐体とは別の筐体（図示せず）の内部に収容されているのが好ましい。受光センサ４０を別の筐体に収容することで、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの迷光が受光センサ４０に入射されるのを防止できる。なお、この場合、別の筐体（図示せず）における第２レーザ光ＬＢ２の入射面には、第２レーザ光ＬＢ２が通過する開口が設けられる。開口は、第２レーザ光ＬＢ２の光路幅よりも十分に広くなるように設定される。なお、第１遮光板３１及び第２遮光板３２は、別の筐体の内部に配置されていてもよいし、外部に配置されていてもよい。

【0042】

モータ２０は、第１回転軸２１及び第２回転軸２２をそれぞれ回転させる。なお、第１回転軸２１及び第２回転軸２２のうち、一方には、回転方向変換機構（図示せず）が取り付けられてもよい。例えば、第２回転軸２２に回転方向変換機構が取り付けられると、第２回転軸２２は、モータ２０によって回転される方向と逆方向に回転する。つまり、モータ２０によって、第１回転軸２１が時計回り方向に回転しているとき、第２回転軸２２は反時計回り方向に回転する。なお、回転方向が異なっていても、第１回転軸２１及び第２回転軸２２の回転速度は同じである。回転方向変換機構は、例えば、複数のカムや歯車等で構成される。

【0043】

モータ２０は、制御装置７０からの制御信号によって動作する。また、モータ２０の回転量は、図示しないエンコーダ等で測定されており、その測定値は、演算部７１に入力される。

【0044】

演算部７１は、入力された測定値に基づいて、モータ２０の回転を開始した時点からの第１回転軸２１及び第２回転軸２２の回転角度をそれぞれ算出する。

【0045】

第１遮光板３１は、第１回転軸２１の先端に、第１回転軸２１に回転一体に接続され、受光センサ４０の前方に配置されている。図２及び後で示す図３から明らかなように、第１遮光板３１の平面形状は１／４円の扇形である。

【0046】

第２遮光板３２は、第２回転軸２２の先端に、第２回転軸２２に回転一体に接続され、受光センサ４０の前方に配置されている。図２及び後で示す図３から明らかなように、第２遮光板３２の平面形状は１／４円の扇形である。また、第２遮光板３２は、第１遮光板３１と間隔をあけて配置されている。

【0047】

モータ２０の回転に伴って、第１遮光板３１は第１回転軸２１を中心として第１回転軸２１と同じ方向に回転する。同様に、モータ２０の回転に伴って、第２遮光板３２は第２回転軸２２を中心として第２回転軸２２と同じ方向に回転する。一方、前述したように、第２回転軸２２は、第１回転軸２１と逆方向に回転する。よって、第２遮光板３２は、第１遮光板３１と逆方向に回転する。なお、回転方向が異なっていても、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転速度は同じである。また、第２回転軸２２は、第１回転軸２１と同じ方向に回転してもよい。つまり、第２遮光板３２は、第１遮光板３１と同じ方向に回転してもよい。回転方向によらず、第２遮光板３２は、第１遮光板３１と互いに交差しないように回転すればよい。

【0048】

また、第１遮光板３１及び第２遮光板３２とも、第２部分透過ミラー８３から受光センサ４０に向かう第２レーザ光ＬＢ２の光路上及び光路外に周期的に位置するように、それぞれ配置されている。

【0049】

受光センサ４０は、例えば、フォトダイオードやフォトダイオードアレイ等の光電変換素子で構成される。受光センサ４０は、所定の大きさの受光面を有しており、第２部分透過ミラー８３で反射された第２レーザ光ＬＢ２を当該受光面で受光し、その光量に応じた電気信号を制御装置７０に出力する。当該電気信号の大きさと第１遮光板３１及び第２遮光板３２における回転角度に基づいて、演算部７１は、算出光軸中心の位置を算出する。この点については後で述べる。

【0050】

また、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって、第２レーザ光ＬＢ２が遮蔽されない場合、受光センサ４０の受光面の中心と第２レーザ光ＬＢ２の光軸とが一致するように、受光センサ４０が配置されている。

【0051】

［光軸位置評価装置の動作について］
図３は、光軸位置の評価装置における第１遮光板及び第２遮光板のそれぞれの位置の時間変化を示す模式図である。図４は、光軸位置の評価装置における第１遮光板及び第２遮光板のそれぞれの位置の別の時間変化を示す模式図である。図３は、第１遮光板３１と第２遮光板３２とが互いに逆方向に回転する場合のそれぞれの位置の時間変化を示している。図４は、図３は、第１遮光板３１と第２遮光板３２とが同じ方向に回転する場合のそれぞれの位置の時間変化を示している。まず、図３について説明する。

【0052】

図３における一番上の図に示すように、モータ２０が回転する前の初期位置では、第２遮光板３２は、第１遮光板３１に対して概ね１８０°回転した位置にある。なお、第１回転軸２１と第２回転軸２２とが、第２レーザ光ＬＢ２の光軸に沿って見て、離間した位置に配置されている。このため、図３に示すように、第１遮光板３１の回転範囲と第２遮光板３２の回転範囲とは一致しない。

【0053】

また、初期位置では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の両方とも、第２レーザ光ＬＢ２の光路外に配置される。つまり、受光センサ４０の受光範囲、言い換えると、受光センサ４０の受光面は、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のいずれにも覆われていない。よって、前述したように、受光センサ４０の受光面に第２レーザ光ＬＢ２の全量が入射される。この状態を第１の状態と呼ぶ。

【0054】

モータ２０を動作させると、所定の回転速度で第１回転軸２１及び第１遮光板３１が回転する。同時に、同じ回転速度で第２回転軸２２及び第２遮光板３２が、第１回転軸２１及び第１遮光板３１の回転方向と逆方向に回転する。図３に示す例では、第１遮光板３１は時計回り方向に回転し、第２遮光板３２は反時計回り方向に回転する。

【0055】

図３における上から２番目の図に示すように、モータ２０が９０°回転すると、受光センサ４０に向かう第２レーザ光ＬＢ２の光路上に第１遮光板３１が位置する。このため、第２レーザ光ＬＢ２は、受光センサ４０に入射しない。この状態を第３の状態と呼ぶ。

【0056】

図３における上から３番目の図に示すように、モータ２０が１８０°回転した場合も、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の両方とも、第２レーザ光ＬＢ２の光路外に配置される。つまり、前述したように、受光センサ４０の受光面に第２レーザ光ＬＢ２の全量が入射される第１の状態となる。

【0057】

図３における一番下の図に示すように、モータ２０が２７０°回転した場合は、受光センサ４０に向かう第２レーザ光ＬＢ２の光路上に第２遮光板３２が位置する。このため、第２レーザ光ＬＢ２は、受光センサ４０に入射しない。この状態も第３の状態と呼ぶ。

【0058】

つまり、第３の状態とは、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって遮蔽されて、第２レーザ光ＬＢ２が受光センサ４０に入射されない状態を言う。

【0059】

また、図３から明らかなように、モータ２０が初期位置から９０°回転するまでの間に、第１遮光板３１が第２レーザ光ＬＢ２の光路を横切る期間がある。同様に、モータ２０が１８０°回転してから２７０°回転するまでの間に、第２遮光板３２が第２レーザ光ＬＢ２の光路を横切る期間がある。これらの期間では、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって第２レーザ光ＬＢ２の一部が遮蔽される一方、第２レーザ光ＬＢ２の残部が受光センサ４０に入射される。以下、この状態を第２の状態と呼ぶ。

【0060】

次に、図４について説明する。

【0061】

図４における一番上の図に示すように、モータ２０が回転する前の初期位置では、第２遮光板３２は、第１遮光板３１に対して時計回り方向に概ね９０°回転した位置にある。なお、第１回転軸２１と第２回転軸２２とが、第２レーザ光ＬＢ２の光軸に沿って見て、離間した位置に配置されている。このため、図４に示すように、第１遮光板３１の回転範囲と第２遮光板３２の回転範囲とは一致しない。

【0062】

なお、第１遮光板３１及び第２遮光板３２が、それぞれ、中心角度がｎ度の扇形の場合、２つの遮光板３１、３２の初期位置は、以下のように設定される。まず、２つの遮蔽版３１、３２は回転方向にｎ度離れて配置される。また、２つの遮光板３１、３２のうち、回転方向で見て、前方に位置する遮光板が先行して回転する。例えば、図４に示す例では、回転方向は時計回り方向であり、第２遮光板３２が先行して回転する。

【0063】

また、初期位置では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の両方とも、第２レーザ光ＬＢ２の光路外に配置され、受光センサ４０の受光面に第２レーザ光ＬＢ２の全量が入射される第１の状態である。これは、図３に示したのと同様である。

【0064】

モータ２０を動作させると、所定の回転速度で第１回転軸２１及び第１遮光板３１が回転する。同時に、同じ回転速度で第２回転軸２２及び第２遮光板３２が、第１回転軸２１及び第１遮光板３１の回転方向と同方向に回転する。図４に示す例では、第１遮光板３１、第２遮光板３２ともには時計回り方向に回転する。

【0065】

図４における上から２番目の図に示すように、モータ２０が９０°回転すると、受光センサ４０に向かう第２レーザ光ＬＢ２の光路上に第１遮光板３１が位置し、第２レーザ光ＬＢ２が受光センサ４０に入射しない第３の状態となる。

【0066】

図４における上から３番目の図に示すように、モータ２０が１８０°回転した場合も、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の両方とも、第２レーザ光ＬＢ２の光路外に配置され、第１の状態となる。なお、この場合、第２レーザ光ＬＢ２の進行方向から見て、第１遮光板３１と第２遮光板３２とは互いに重なる位置にある。

【0067】

図４における一番下の図に示すように、モータ２０が２７０°回転した場合は、受光センサ４０に向かう第２レーザ光ＬＢ２の光路上に第２遮光板３２が位置し、第２レーザ光ＬＢ２が受光センサ４０に入射しない第３の状態となる。

【0068】

また、図４から明らかなように、モータ２０が初期位置から９０°回転するまでの間に、第１遮光板３１が第２レーザ光ＬＢ２の光路を横切る期間がある。同様に、モータ２０が１８０°回転してから２７０°回転するまでの間に、第２遮光板３２が第２レーザ光ＬＢ２の光路を横切る期間がある。つまり、前述した第２の状態が発生する。

【0069】

また、第１回転軸２１及び第２回転軸２２が１８０°回転するまでは、第１遮光板３１と第２遮光板３２とは互いに交差しないように回転する。

【0070】

以上説明したように、第１回転軸２１及び第２回転軸２２のそれぞれの回転方向に関わらず、第１回転軸２１及び第２回転軸２２が所定の角度回転する間に、前述した第１の状態と第２の状態と第３の状態とがそれぞれ発生する。図３及び図４に示す例では、第１の状態→第２の状態→第３の状態→第２の状態→第１の状態の順にそれぞれ状態が変化する。

【0071】

なお、本実施形態における所定の角度とは、第２遮光板３２が、第１遮光板３１と逆方向に回転する場合は、３６０°であり、第２遮光板３２が、第１遮光板３１と同じ方向に回転する場合は、１８０°である。

【0072】

［光軸位置の調整手順］
前述した第２の状態において、受光センサ４０で発生する電気信号の大きさと第１回転軸２１及び第２回転軸２２のそれぞれの回転角度とに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出することができる。また、算出光軸中心の位置と理想光軸位置との差分に基づいて、レーザ光の光軸位置を調整することができる。このことについて、さらに説明する。

【0073】

第２レーザ光ＬＢ２における実際の光軸位置と理想光軸位置とにずれがある場合、レーザ光ＬＢにおける実際の光軸位置と理想光軸位置との間にもずれが発生している。また、図２に示す例では、両方の場合において、同じ方向に位置ずれが生じ、ずれ量も同じ大きさとなる。

【0074】

つまり、第２レーザ光ＬＢ２の光軸位置を算出することで、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出することができる。なお、この場合の光軸位置は、理想光軸位置を基準とした相対位置である。また、第２レーザ光ＬＢ２における算出光軸中心の位置と理想光軸位置との差分をずれの方向も含めて求めることで、レーザ光ＬＢの光軸位置を理想光軸位置に合わせるように調整することができる。以下、図面を用いてさらに説明する。

【0075】

図５は、レーザ光の光軸位置の調整手順を示すフローチャートである。なお、図５では、第２遮光板３２が第１遮光板３１と逆方向に回転する場合を例に取って説明している。

【0076】

レーザ光ＬＢの光軸位置を調整するにあたって、まず、レーザ光ＬＢの実際の光軸位置を評価、算出する必要がある。

【0077】

図５に示すように、まず、モータ２０を動作させて、第１回転軸２１に接続された第１遮光板３１と第２回転軸２２に接続された第２遮光板３２とを回転させる（ステップＳ１）。

【0078】

回転開始と同時に受光センサ４０の出力を測定する（ステップＳ２）。具体的には、つまり、受光センサ４０で発生した電気信号を演算部７１に入力し、その大きさをモニターする。また、受光センサ４０の出力測定と並行して、第１遮光板３１の回転角度と第２遮光板３２の回転角度とを計算する（ステップＳ３）。具体的には、モータ２０に設けられたエンコーダからの信号に基づいて、演算部７１でそれぞれの回転角度を計算する。

【0079】

次に、第１遮光板３１の回転角度と第２遮光板３２の回転角度がそれぞれ３６０°を超えたか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４は、ステップＳ３で算出された回転角度に基づいて、演算部７１で実行される。

【0080】

ステップＳ４での判定結果が肯定的、つまり、第１遮光板３１の回転角度と第２遮光板３２の回転角度がそれぞれ３６０°を超えた場合は、第２レーザ光ＬＢ２、さらにレーザ光ＬＢの光軸位置を計算する（ステップＳ５）。この計算は、演算部７１で実行される。

【0081】

以下、レーザ光ＬＢの光軸位置の計算を行うにあたっての考え方を説明する。

【0082】

図６は、第１遮光板及び第２遮光板で遮光されていない場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。図７Ａは、第１遮光板で半分、遮光された場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。図７Ｂは、第２遮光板で半分、遮光された場合の受光センサに入射するレーザ光を示す模式図である。図８は、受光センサに入射するレーザ光の光軸位置を決定する原理を説明する模式図である。なお、図６～図８では、第２レーザ光ＬＢ２の光軸が受光センサ４０の受光面の中心に一致している、つまり、第２レーザ光ＬＢ２の光軸が理想光軸位置に一致している場合を図示している。

【0083】

図６に示すように、第２レーザ光ＬＢ２が、第１遮光板３１及び第２遮光板３２で遮光されていない場合、つまり、第１の状態では、第２レーザ光ＬＢ２の全量が、受光センサ４０の受光センサに入射し、光電変換されて電気信号が発生する。

【0084】

一方、第２の状態では、第２レーザ光ＬＢ２の一部が第１遮光板３１または第２遮光板３２で遮光され、残部が受光センサ４０に入射する。このため、受光センサ４０で発生した電気信号の大きさは、第１の状態における電気信号の大きさよりも小さくなる。

【0085】

図７Ａ，７Ｂに示す例では、第２レーザ光ＬＢ２の半分が第１遮光板３１または第２遮光板３２で遮光される。つまり、第２レーザ光ＬＢ２の全量の半分が、受光センサ４０の受光センサに入射し、光電変換されて電気信号が発生する。この電気信号の大きさは、図５に示す第１の状態における電気信号の大きさの半分である。

【0086】

また、受光センサ４０の受光面を正方形とした場合、図７Ａに示す第１遮光板３１の回転角度θ_Ａは４５°である。また、同様に、図７Ｂに示す第２遮光板３２の回転角度θ_Ｂは４５°である。なお、以降の説明において、これらの回転角度θ_Ａ及びθ_Ｂを第１回転角度θ_Ａ及び第２回転角度θ_Ｂと呼ぶことがある。第１回転角度θ_Ａは、第２レーザ光ＬＢ２の半分が第１遮光板３１で遮光され、残りの半分が受光センサ４０の受光センサに入射されるときの第１遮光板３１の回転角度である。第２回転角度θ_Ｂは、第２レーザ光ＬＢ２の半分が第２遮光板３２で遮光され、残りの半分が受光センサ４０の受光センサに入射されるときの第２遮光板３２の回転角度である。

【0087】

図７Ａに示す状態で受光面に重なる第１遮光板３１の一辺（以下、辺部と呼ぶことがある。）と図７Ｂに示す状態で受光面に重なる第２遮光板３２の辺部との交点が、第２レーザ光ＬＢ２の光軸中心の位置、つまり、レーザ光ＬＢの光軸中心の位置に相当する。つまり、理想光軸中心の位置を基準として、この交点の位置を求めることで、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出することができる。図８に示す例では、レーザ光ＬＢの光軸位置は、受光面の中心、つまり、理想光軸中心の位置に一致している。

【0088】

これらのことから明らかなように、図５のステップＳ５では、演算部７１が第２レーザ光ＬＢ２の光軸位置を計算するにあたって、第１回転角度θ_Ａ及び第２回転角度θ_Ｂ、つまり、第２レーザ光ＬＢ２の半分が遮光され、残り半分が受光センサ４０に入射される場合の第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれの回転角度が用いられる。

【0089】

図９は、受光センサの受光面における理想光軸中心の位置と算出光軸中心の位置とを示す図である。図９に示す例では、理想光軸中心の位置と算出光軸中心の位置とは一致しておらず、ずれが生じている。言い換えると、θ_Ａ≠４５°、またはθ_Ｂ≠４５°、あるいはθ_Ａ≠４５°かつ、θ_Ｂ≠４５°である。

【0090】

図９に示すグラフは、受光センサ４０の受光面に対応しており、受光面の一の辺（ｘ方向）の長さをｘとし、一の辺と直交する他の辺（ｙ方向）の長さをｙとしている。

【0091】

図９から明らかなように、算出光軸中心の位置は、直線Ｌ１と直線Ｌ２の交点にあたる。直線Ｌ１は、図７Ａに示した第２レーザ光ＬＢ２を横切る第１遮光板３１の辺に対応し、直線Ｌ２は、図７Ｂに示した第２レーザ光ＬＢ２を横切る第２遮光板３２の辺に対応している。

【0092】

ここで、理想光軸中心の位置を（ｘ’、ｙ’）とし、算出光軸中心の位置を（ｘ’’、ｙ’’）とする。また、グラフの原点を基準とすると、ｘ’’は、ｘ方向に沿った原点距離ｘ’’_Ａに相当する。よって、以降の説明において、算出光軸中心の位置を（ｘ’’_Ａ、ｙ’’）と表記する場合もある。

【0093】

図９から明らかなように、ｘ’’、ｙ’’に関し、式（１）、（２）に示す関係が成り立つ。

【0094】

【数1】

【0095】

【数2】

【0096】

ここで、式（３）に示すように、ｘ’’_Ｂは、受光面のｘ方向の長さｘから前述の距離ｘ’’_Ａを差し引いた値である。このことに鑑みれば、算出光軸中心の位置（ｘ’’_Ａ、ｙ’’）は、（ｘ－ｘ’’_Ｂ、ｙ’’）と記述することもできる。

【0097】

【数3】

【0098】

式（１）～（３）から、ｘ’’は、式（４）に示す形で、ｙ’’ は、式（５）に示す形で、それぞれ記述できる。

【0099】

【数4】

【0100】

【数5】

【0101】

ステップＳ５では、演算部７１は、まず、ステップＳ２で求めた受光センサ４０の出力信号の大きさと、ステップＳ３で求めた回転角度とを用いて、第１回転角度θ_Ａと第２回転角度θ_Ｂとをそれぞれ算出する。算出されたこれらの値と既知の値であるｘとを、式（４）、（５）に代入してｘ’’とｙ’’をそれぞれ算出することができる。つまり、算出光軸中心の位置（ｘ’’、ｙ’’）を導出できる。

【0102】

なお、正接関数ｔａｎθ_Ａ、ｔａｎθ_Ｂを直接扱う代わりに、これらをマクローリン展開等の級数展開で近似した近似式に置き換えれば、より単純な実数の四則演算でｘ’’とｙ’’をそれぞれ算出することができる。

【0103】

ステップＳ５の実行後、演算部７１は、理想光軸中心の位置（ｘ、ｙ）と算出光軸中心の位置（ｘ’’、ｙ’’）との差分を算出し（ステップＳ６）。さらに算出された差分が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。なお、この所定値は、レーザ光ＬＢの光軸と光ファイバ９０の光軸中心とのずれの許容値に応じて決定される。

【0104】

ステップＳ７の判定結果が肯定的、つまり、ステップＳ６で算出された差分が所定値以下であれば、ステップＳ５で得られた算出光軸中心の位置をレーザ光ＬＢの光軸位置であると推定し、光軸調整作業を終了する。なお、ステップＳ１から開始してステップＳ７で作業を終了する場合、ステップＳ１からステップＳ７までの一連の処理は、レーザ光ＬＢの光軸位置の推定方法でもある。

【0105】

一方、ステップＳ７の判定結果が否定的、つまり、ステップＳ６で算出された差分が所定値を超えていれば、制御装置７０は、レンズ移動機構８４を動作させて光軸調整レンズ８１を移動させる。この移動方向と移動量は、ステップＳ６で算出した差分に基づいて決定される。光軸調整レンズ８１が移動することで、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの光軸位置が変化する。つまり、レーザ光ＬＢの光軸が調整される（ステップＳ８）。

【0106】

ステップＳ８の実行後は、ステップＳ１に戻って、ステップＳ７の判定結果が肯定的になるまで一連の処理を繰り返し実行する。

【0107】

［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係る光軸位置評価装置１０は、所定の方向に進行するレーザ光ＬＢの光軸位置を算出する。

【0108】

光軸位置評価装置１０は、受光センサ４０と第１遮光板３１と第２遮光板３２と第１回転軸２１と第２回転軸２２とモータ２０と演算部７１とを少なくとも備えている。

【0109】

受光センサ４０は、レーザ光ＬＢが入射される受光面を有し、受光面で受光したレーザ光ＬＢの光量に基づいて電気信号を出力する。

【0110】

第１遮光板３１は、第１回転軸２１の先端に、第１回転軸２１に回転一体に接続され、受光センサ４０の前方に配置されている。図２及び後で示す図３から明らかなように、第１遮光板３１の平面形状は１／４円の扇形である。

【0111】

第２遮光板３２は、第２回転軸２２の先端に、第２回転軸２２に回転一体に接続され、受光センサ４０の前方に配置されている。また、第２遮光板３２は、第１遮光板３１と間隔をあけて配置されている。

【0112】

モータ２０は、第１回転軸２１及び第２回転軸２２に接続され、第１回転軸２１及び第２回転軸２２を回転させる。

【0113】

第２回転軸２２及び第２遮光板３２は、第１回転軸２１及び第１遮光板３１と同方向もしくは逆方向に回転する。さらに言うと、前述した所定の角度回転するまでは、少なくとも第２遮光板３２は、第１遮光板３１と互いに交差しないように回転する。

【0114】

モータ２０によって、第１遮光板３１及び第２遮光板３２が所定の角度回転する間に、第１の状態と第２の状態と第３の状態とが発生する。

【0115】

第１の状態は、第１遮光板３１及び第２遮光板３２によって遮蔽されずに、レーザ光ＬＢが受光センサ４０に入射される状態である。

【0116】

第２の状態は、第１遮光板３１または第２遮光板３２によってレーザ光ＬＢの一部が遮蔽される一方、レーザ光ＬＢの残部が受光センサ４０に入射される状態である。

【0117】

第３の状態は、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって遮蔽されて、レーザ光ＬＢが受光センサ４０に入射されない状態である。

【0118】

演算部７１は、第２の状態における第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転角度と受光センサ４０から出力される電気信号の大きさとに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出する。

【0119】

具体的には、演算部７１は、第２の状態において、第１遮光板３１の第１回転角度θ_Ａと第２遮光板３２の第２回転角度θ_Ｂとに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出する。

【0120】

第１回転角度θ_Ａ及び第２回転角度θ_Ｂは、それぞれ、受光センサ４０から出力される電気信号が第１電気信号となるときの第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転角度である。また、第１電気信号の大きさは、第１の状態における受光センサ４０から出力される電気信号の大きさの半分である。

【0121】

本実施形態によれば、簡便な構成でレーザ光ＬＢの光軸位置を定量的に評価することができる。また、本実施形態によれば、レーザ光ＬＢの光軸位置を精度良く評価できる。例えば、従来の手動での光軸位置の評価作業は、作業者の経験や勘に頼ったものとなっており、精度や再現性の面で問題があった。また、複数の受光センサをレーザ光の周囲に配置して、その信号強度等により光軸位置を評価する技術も提案されているが、評価のための装置コストが高くなるという問題がある。また、複数の受光センサの出力信号を測定し、その値を比較して光軸位置を評価するため、演算処理が複雑になると言う問題がある。

【0122】

一方、本実施形態によれば、第１遮光板３１と第２遮光板３２とを同時にかつ同方向もしくは逆方向に回転させ、それぞれがレーザ光ＬＢを横切る前後での受光センサ４０の出力信号を測定する。また、出力信号の大きさが最大値の半分になる第１電気信号が出力されたときの第１遮光板３１の第１回転角度θ_Ａと第２遮光板３２の第２回転角度θ_Ｂとに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価する。つまり、第１遮光板３１及び第２遮光板３２が１回転する間に、１つの受光センサ４０から出力される電気信号と第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転角度を継続して測定すると言う簡便な手順で、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価することができる。また、電気信号の大きさが特定の値となる場合の第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転角度を求め、これに基づいて簡便なアルゴリズムで、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価することができる。また、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価するにあたって、１つの受光センサ４０と、２枚の遮光板、つまり、第１遮光板３１及び第２遮光板３２と、これらを回転させる第１回転軸２１及び第２回転軸２２及びモータ２０と言う簡便な構成を用いている。つまり、評価装置のコストを低減できる。

【0123】

第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれは、回転中にレーザ光ＬＢを横切る直線状の辺部を有している。

【0124】

図６～図９を用いて説明したように、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれがレーザ光ＬＢを横切る過程で、辺部がレーザ光ＬＢの光軸を通過する。第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれの辺部が直線状であれば、レーザ光ＬＢの光軸に重なるときの第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれ辺部の交点から、簡便にレーザ光ＬＢの光軸位置を求めることができる。

【0125】

なお、本実施形態では、第１回転軸２１及び第２回転軸２２が１８０°または３６０°回転する間に、第１の状態と第２の状態と第３の状態とが発生する例を示した。しかし、第１回転軸２１及び第２回転軸２２の回転角度はこれらの角度より大きくても小さくてもよい。言い換えると、第１回転軸２１及び第２回転軸２２が所定の角度回転する間に、第１の状態と第２の状態と第３の状態とが発生すればよい。つまり、本願明細書における「所定の角度」とは、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれが、少なくとも１回は第１の状態を発生させる位置から第２の状態を発生させる位置に移動するまでの回転角度を言う。また、第１回転軸２１及び第２回転軸２２が所定の角度回転する間に、第１遮光板３１と第２遮光板３２とは互いに交差しないように回転する。

【0126】

本実施形態に係るレーザ発振器８０は、レーザ光ＬＢを出射するレーザ光源と、光軸位置評価装置と、レーザ光ＬＢの光軸位置を調整する光軸調整レンズ８１と、を少なくとも備えている。レーザ発振器８０は、さらに、第１部分透過ミラー（第１光分岐部材）８２と、第２部分透過ミラー（第２光分岐部材）８３と、光軸調整レンズ８１の位置を移動させるレンズ移動機構８４と、を備えている。

【0127】

第１部分透過ミラー８２は、光軸調整レンズ８１を透過したレーザ光ＬＢの一部を第１レーザ光ＬＢ１としてレーザ光ＬＢの進行方向と交差する方向に反射させるとともに、レーザ光ＬＢの残部を透過させる。

【0128】

第２部分透過ミラー８３は、第１レーザ光ＬＢ１の一部を第２レーザ光ＬＢ２として第１レーザ光ＬＢ１の進行方向と交差する方向に反射させる。レーザ光ＬＢの進行方向と第２レーザ光ＬＢ２の進行方向とは同じである。ただし、これに限定されず、レーザ光ＬＢの進行方向は、第２レーザ光ＬＢ２の進行方向と異なっていてもよい。例えば、第２レーザ光ＬＢの進行方向がレーザ光ＬＢの進行方向と直交していてもよい。

【0129】

この場合、前述した第１の状態では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２によって遮蔽されずに、第２レーザ光ＬＢ２が受光センサ４０に入射される。

【0130】

第２の状態では、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって第２レーザ光ＬＢ２の一部が遮蔽される一方、第２レーザ光ＬＢ２の残部が受光センサ４０に入射される。

【0131】

第３の状態では、第１遮光板３１または第２遮光板３２によって遮蔽されて、第２レーザ光ＬＢ２が受光センサ４０に入射されない。

【0132】

レーザ発振器８０では、予め設定されたレーザ光ＬＢの光軸位置である理想光軸位置と演算部７１で算出されたレーザ光ＬＢの光軸位置との差分に基づいて、レンズ移動機構８４により光軸調整レンズ８１を移動させてレーザ光ＬＢの光軸位置を調整する。

【0133】

本実施形態のレーザ発振器８０によれば、簡便な構成でレーザ光ＬＢの光軸位置を精度良く評価でき、また、当該光軸位置を簡便な方法で調整することができる。このことにより、所望の方向及び位置に対してレーザ光ＬＢを出射させることができる。

【0134】

本実施形態に係るレーザ加工装置１００は、レーザ発振器８０と、レーザ発振器８０から出射されたレーザ光ＬＢを導光する光ファイバ９０と、光ファイバ９０で導光されたレーザ光ＬＢをワークＷに向けて出射するレーザヘッド５０をと、を少なくとも備えている。

【0135】

本実施形態のレーザ加工装置１００によれば、レーザ光ＬＢの光軸位置を精度良く評価でき、また、当該光軸位置を簡便な方法で調整することができる。このことにより、レーザ光ＬＢの光軸と光ファイバ９０の光軸中心とを簡便にかつ精度良く位置合わせを行え、出力ロスを抑制しつつ、ワークＷの所望の位置に対してレーザ光ＬＢを照射できる。

【0136】

本実施形態に係るレーザ光ＬＢの光軸位置の推定方法は、光軸位置評価装置１０を用いて行われる。

【0137】

具体的には、この光軸位置の推定方法は、以下に示す第１～第７ステップを少なくとも備えている。

【0138】

第１ステップ（図５のステップＳ１）では、モータ２０を動作させて、第１遮光板３１及び第２遮光板３２を少なくとも互いに交差しないように回転させる。

【0139】

第２ステップ（図５のステップＳ２）では、受光したレーザ光ＬＢの光量に基づいて、受光センサ４０が出力した電気信号を測定する。

【0140】

第３ステップ（図５のステップＳ３）では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれの回転角度を算出する。

【0141】

第４ステップ（図５のステップＳ４）では、第１遮光板３１の回転角度及び第２遮光板３２の回転角度が、それぞれ所定の角度を超えたか否かを判定する。

【0142】

第４ステップの判定結果が否定的な場合は、第４ステップの判定結果が肯定的になるまで第１ステップから第３ステップまでの一連の処理を繰り返し実行する。

【0143】

第４ステップの判定結果が肯定的な場合は、第５ステップ（図５のステップＳ５）を実行する。第５ステップでは、第２ステップで得られた第１電気信号と第３ステップで得られた第１回転角度θ_Ａと第２回転角度θ_Ｂとに基づいて、レーザ光ＬＢの光軸位置を算出する。

【0144】

第６ステップ（図５のステップＳ６）では、第５ステップで得られたレーザ光ＬＢの光軸位置と予め設定されたレーザ光ＬＢの光軸位置である理想光軸位置との差分を算出する。

【0145】

第６ステップ（図５のステップＳ７において判定結果が肯定的な場合）では、第６ステップで得られた差分が所定値以下である場合は、第５ステップで得られた光軸位置をレーザ光ＬＢの光軸位置であると推定する。

【0146】

本実施形態の光軸位置の推定方法によれば、単純なアルゴリズムでレーザ光ＬＢの光軸位置を精度良く、かつ定量的に推定できる。

【0147】

本実施形態に係るレーザ光ＬＢの光軸位置の調整方法は、第１～第８ステップを少なくとも備えている。このうち、第１～第６ステップは、光軸位置の推定方法における第１～第６ステップと同じである。

【0148】

第７ステップ（図５のステップＳ７）は、第６ステップで得られた差分が所定値以下であるか否かを判定する。

【0149】

第８ステップ（図５のステップＳ８）は、第７ステップでの判定結果が否定的である場合に、レンズ移動機構８４により光軸調整レンズ８１を移動させてレーザ光ＬＢの光軸位置を調整する。

【0150】

第８ステップの実行後は、第７ステップの判定結果が肯定的になるまで第１ステップから第６ステップまでの一連の処理を繰り返し実行し、第７ステップの判定結果が肯定的な場合は、レーザ光ＬＢの光軸位置の調整作業を終了する。

【0151】

本実施形態の光軸位置の調整方法によれば、レーザ光ＬＢの光軸位置を精度良く推定し、その結果に基づいて、簡便な構成でレーザ光ＬＢの光軸位置を調整できる。

【0152】

＜変形例＞
実施形態では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２がそれぞれ１回転して、レーザ光ＬＢの光路を横切るときの受光センサ４０から出力される電気信号と第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転角度とを利用して、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価している。

【0153】

しかし、第１遮光板３１及び第２遮光板３２が、それぞれレーザ光ＬＢの光路を横切るときに、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転速度によっては、受光センサ４０の出力信号にレーザ光ＬＢのパワーの時間揺らぎの影響が大きく現れることがある。

【0154】

一般に、レーザ光ＬＢは、誘導放出光と自然放出光の干渉による強度の時間的な揺らぎ（強度雑音）を含んでいる。よって、前述した第２の状態において、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれがレーザ光ＬＢを横切る時間が、レーザ光ＬＢのパワーの揺らぎ時間よりも短いと、第１電気信号を決める際に、レーザ光ＬＢのパワーの時間揺らぎの影響を受ける。このため、第１回転角度θ_Ａや第２回転角度θ_Ｂを正確に決められず、レーザ光ＬＢの光軸位置を正確に評価できないおそれがある。

【0155】

そこで、この影響を低減するために、２つの方策を取ることができる。１つは、受光センサ４０で第２レーザ光ＬＢ２を測定するにあたって、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれの単位回転角度当たりの受光センサ４０での測定時間を、レーザ光ＬＢのパワーの揺らぎ時間よりも長くなるように設定することである。

【0156】

このようにすることで、受光センサ４０に入射される第２レーザ光ＬＢ２のパワーの時間揺らぎが平均化されて、当該時間揺らぎの影響を低減できる。

【0157】

別の方策として、図１０に示すように、受光センサ４０の近傍であって、第１遮光板３１及び第２遮光板３２よりも前方に別の受光センサ４１を配置することである。

【0158】

レーザ光ＬＢが出射されている間は、受光センサ４１で第２レーザ光ＬＢ２を受光し、別の受光センサから電気信号を出力させる。

【0159】

このようにすることで、第２レーザ光ＬＢ２、ひいてはレーザ光ＬＢに変動がある場合、時間揺らぎも含めてその変動状態をモニターできる。このことにより、時間揺らぎの影響を補正する形で、第１電気信号や第１回転角度θ_Ａや第２回転角度θ_Ｂを正確に決定でき、レーザ光ＬＢの光軸位置を正確に評価できる。

【0160】

なお、一般に、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転速度が高い程、受光センサ４０での第２レーザ光ＬＢ２の測定が安定せず、その結果、光軸位置の評価時間が長引くことがある。これは、前述したレーザ光ＬＢのパワーの時間揺らぎや受光センサ４０の応答速度が影響するためである。したがって、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の回転速度、つまり、モータ２０の回転速度は、光軸位置の評価時間の安定度と評価精度とを考慮して、適切に決定される必要がある。

【0161】

なお、レーザ光ＬＢの波長が短い程、光軸位置の評価精度は向上する傾向にある。レーザ光ＬＢの波長が長くなると、第１遮光板３１や第２遮光板３２のそれぞれの辺部において、第２レーザ光ＬＢ２が回折される度合いが大きくなり、受光センサ４０の受光面の外に第２レーザ光ＬＢ２の一部が漏れ出るおそれがあるためである。

【0162】

（その他の実施形態）
実施形態では、レーザ発振器８０の内部に光軸位置評価装置１０を配置する構成を示したが特にこれに限定されない。例えば、複数のレーザ発振器８０から出射されたレーザ光ＬＢを合成して光ファイバ９０に導光する構成のレーザ加工装置１００では、複数のレーザ発振器８０と光ファイバ９０との間に、複数のレーザ光ＬＢを合成するビーム合成器（図示せず）と、合成後の結合レーザ光を光ファイバ９０に光学結合させる集光光学ユニット（図示せず）とが設けられる。この場合、複数のレーザ発振器８０のそれぞれに光軸位置評価装置１０を設けてもよい。

【0163】

また、光軸位置評価装置１０を集光光学ユニットの内部に配置してもよい。なお、集光光学ユニットの内部には、図２に示す光軸調整レンズ８１、第１部分透過ミラー８２、第２部分透過ミラー８３及びレンズ移動機構８４に相当する各部品が配置される。

【0164】

また、レーザ加工装置１００は、１または複数のレーザ発振器８０から出射されるレーザ光ＬＢを、光ファイバ９０を介さずに、直接、ワークＷに照射する構成であってもよい。なお、複数のレーザ発振器８０から出射されるレーザ光ＬＢをワークＷに照射する場合。前述したように、複数のレーザ光ＬＢが合成された結合レーザ光がワークＷに照射される。

【0165】

また、レーザ光ＬＢの出力が数百Ｗ以下であれば、図２に示す第２部分透過ミラー８３を省略して、第１部分透過ミラー８２で反射された第１レーザ光ＬＢ１の光路上に受光センサ４０を配置してもよい。この場合、第１回転軸２１、第２回転軸２２及びモータ２０の位置も変更される。なお、この場合、レーザ光ＬＢの進行方向に対して、第１レーザ光ＬＢ１の進行方向は直交するため、レーザ光ＬＢの光軸位置を調整する際に光軸調整レンズ８１を移動させる方向も変更されることに留意する必要がある。

【0166】

また、実施形態では、レーザ光ＬＢの一部を分岐させるのに第１部分透過ミラー８２を、第１レーザ光ＬＢ１の一部を分岐させるのに第２部分透過ミラー８３を、それぞれ用いていた。ただし、これに限定されず、他の光学部品、例えば、回折格子等を用いてもよい。

【0167】

また、実施形態では、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の平面形状をそれぞれ１／４円の扇形としたが、特にこれに限定されない。例えば、第１遮光板３１及び第２遮光板３２の平面形状が、それぞれ１／８円の扇形であってもよいし、Ｎ角形（Ｎは３以上の整数）であってもよい。第１遮光板３１及び第２遮光板３２の形状及びサイズは、以下に示す２つの条件を満たせばよい。

【0168】

まず、回転中の一の時点で、受光センサ４０に入射される第２レーザ光ＬＢ２の光路を完全に覆う一方、一の時点と異なる別の時点で、第２レーザ光ＬＢ２の光路を覆わないサイズであることが必要である。

【0169】

また、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれにおいて、第２レーザ光ＬＢ２を通過する辺部が直線である。

【0170】

第１遮光板３１及び第２遮光板３２の形状及びサイズがこれらの条件を満たすことで、レーザ光ＬＢの光軸位置を評価する際に、前述した第１～第３の状態を発生させることができる。

【0171】

なお、第１遮光板３１及び第２遮光板３２のそれぞれにおいて、第２レーザ光ＬＢ２を通過する辺部が、第１回転軸２１及び第２回転軸２２をそれぞれ通っていることまでは必須ではない。これらの辺部が、第１回転軸２１及び第２回転軸２２をそれぞれ通っていると、前述した算出光軸中心の位置（ｘ’’、ｙ’’）の算出作業が簡略化される。

【産業上の利用可能性】

【0172】

本開示のレーザ光の光軸位置の評価装置は、簡便な構成でレーザ光の光軸位置を定量的に評価でき、有用である。

【符号の説明】

【0173】

１０ 光軸位置評価装置
２０ モータ
２１ 第１回転軸
２２ 第２回転軸
３１ 第１遮光板
３２ 第２遮光板
４０ 受光センサ
５０ レーザヘッド
６０ マニピュレータ
７０ 制御装置
７１ 演算部
８０ レーザ発振器
８１ 光軸調整レンズ
８２ 第１部分透過ミラー（第１光分岐部材）
８３ 第２部分透過ミラー（第２光分岐部材）
８４ レンズ移動機構
９０ 光ファイバ
１００ レーザ加工装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】