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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-06-23
(45)【発行日】2025-07-01
(54)【発明の名称】光源システム、ユニットおよびレーザー装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/035 20140101AFI20250624BHJP
B23K 26/042 20140101ALI20250624BHJP
【ＦＩ】
B23K26/035
B23K26/042
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2022547625
(86)(22)【出願日】2021-09-08
(86)【国際出願番号】 JP2021033027
(87)【国際公開番号】W WO2022054836
(87)【国際公開日】2022-03-17
【審査請求日】2024-07-23
(31)【優先権主張番号】P 2020153256
(32)【優先日】2020-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123973
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 拓真
(74)【代理人】
【識別番号】100082762
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 正知
(72)【発明者】
【氏名】堺 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】竹内 太一
(72)【発明者】
【氏名】石濱 靖之
(72)【発明者】
【氏名】近藤 雅也
(72)【発明者】
【氏名】清水 美咲
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 久仁
(72)【発明者】
【氏名】梶尾 祐介
【審査官】柏原 郁昭
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／２２５１１７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００４－３５１５１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１１４６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３２２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１６２５５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４２８２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／１０１２１１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／０３５
Ｂ２３Ｋ ２６／０４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
組み換え可能に構成された複数のユニットを備える光源モジュールと、前記光源モジュールを制御する制御機器と
を備え、
複数の前記ユニットは、
レーザー光を発振する第１のユニットと、
光軸を検出すると共に、前記レーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う第２のユニットと、
光軸調整を行う第３のユニットと
を含み、
前記第３のユニットは、前記第２のユニットの入光側に配置可能に構成され、
前記制御機器は、前記光軸の検出結果に基づき、前記第３のユニットの前記光軸調整を制御する光源システム。
【請求項2】
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、前記ベースは、複数の前記ユニットがそれぞれ配置される複数のエリアを有し、
前記ユニットのフットプリントは、複数種類であり、
前記エリアの面積は、複数種類であり、
複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、複数種類の前記エリアの面積に対応している請求項１に記載の光源システム。
【請求項3】
前記ユニットの底面、前記エリアはそれぞれ、長方形状を有し、複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、基準面積のｎ倍（但し、ｎは１以上の整数）である請求項２に記載の光源システム。
【請求項4】
複数の前記ユニットの入光側の光軸位置、出光側の光軸位置および光軸高さが統一されている請求項１に記載の光源システム。
【請求項5】
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、前記光源モジュールは、複数の位置決め機構部を有し、
複数の前記位置決め機構部はそれぞれ、前記ベース上における複数の前記ユニットの位置を決める請求項１に記載の光源システム。
【請求項6】
前記第２のユニットは、アンプ、パワー調整部、波長変換部、シャッター、光束径変更部、偏向状態変更部、分岐部、光軸高さ変更部、光軸方向変更部およびレーザプロファイルモニタリング部のうちの少なくとも１つを備える請求項１に記載の光源システム。
【請求項7】
前記制御機器を制御する上位の制御装置をさらに備える請求項１に記載の光源システム。
【請求項8】
前記制御装置は、前記制御機器を介して複数の前記ユニットを協調制御する請求項７に記載の光源システム。
【請求項9】
前記ユニットは、光学部品を備え、前記光学部品は予め定められた基準軸に基づき調整された請求項１に記載の光源システム。
【請求項10】
前記第２のユニットおよび前記第３のユニットは、入光側に設けられた第１の窓と、
出光側に設けられた第２の窓と
を備える請求項１に記載の光源システム。
【請求項11】
前記第３のユニットは、対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備える請求項１に記載の光源システム。
【請求項12】
前記第２のユニットは、前記光軸の角度および前記光軸のシフト量を検出し、前記制御機器は、
前記光軸の角度の検出結果に基づき、前記第２の駆動部および前記第３の駆動部を制御し、前記第２のミラーおよび前記第３のミラーを回転させ、
前記光軸の位置の検出結果に基づき、前記第１の駆動部および前記第２の駆動部を制御し、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーを同期して回転させると共に、前記第３の駆動部および前記第４の駆動部を制御し、前記第３のミラーおよび前記第４のミラーを同期して回転させる請求項１１に記載の光源システム。
【請求項13】
前記第２のユニットは、前記光軸の角度検出用の第１の受光素子と、
前記光軸の位置検出用の第２の受光素子と
を備え、
前記制御機器は、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の出力に基づき、前記第３のユニットを制御する請求項１に記載の光源システム。
【請求項14】
複数の前記ユニットは、配列方向を水平方向から垂直方向、または垂直方向から水平方向に変更可能に構成されている請求項１に記載の光源システム。
【請求項15】
前記制御機器は、複数の前記ユニットの配列が正しいか否かを判別し、前記配列が正しくない場合には、前記レーザー光の発振を行わない請求項１に記載の光源システム。
【請求項16】
前記光軸調整の制御は、フィードバック制御である請求項１に記載の光源システム。
【請求項17】
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、前記ユニットは、ヒートシンクをさらに備え、
前記ベースは、
前記ヒートシンクから熱が放出されるダクトと、
前記ダクトを排気するファンと
を備える請求項１に記載の光源システム。
【請求項18】
請求項１に記載の光源システムを備えるレーザー装置。
【請求項19】
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備えるユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光源システム、ユニットおよびレーザー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザー加工装置や検査装置等のレーザー装置は、多様な分野で使用されている。レーザー加工装置の仕様は、溶接、切断、穴あけ、マーキングと言った加工の種類や加工対象物の材質等によって異なる。また、検査装置の仕様は、検査対象の種類等により異なる。このため、従来のレーザー装置は、フルスクラッチで作られている。したがって、従来のレーザー装置は、通常汎用性を有していない。
【0003】
そこで、上記問題を解決するために、システムを構成するユニットの置き換えが可能なレーザー装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－４２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のレーザー装置では、ユニット間の光軸調整には熟練者の技術が必要であるため、ユーザー側でユニット間の光軸調整を行うことは困難である。
【0006】
本開示の目的は、ユニット間の光軸調整を容易に行うことができる光源システム、ユニットおよびレーザー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述の課題を解決するために、第１の開示は、
組み換え可能に構成された複数のユニットを備える光源モジュールと、
光源モジュールを制御する制御機器と
を備え、
複数のユニットは、
レーザー光を発振する第１のユニットと、
光軸を検出すると共に、レーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う第２のユニットと、
光軸調整を行う第３のユニットと
を含み、
第３のユニットは、第２のユニットの入光側に配置可能に構成され、
制御機器は、光軸の検出結果に基づき、第３のユニットの光軸調整を制御する光源システムである。
組み換え可能に構成された複数のユニットを備える光源モジュールと、
光源モジュールを制御する制御機器と
を備え、
複数のユニットは、
レーザー光を発振する第１のユニットと、
光軸を検出すると共に、レーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う第２のユニットと、
光軸調整を行う第３のユニットと
を含み、
第３のユニットは、第２のユニットの入光側に配置可能に構成され、
制御機器は、光軸の検出結果に基づき、第３のユニットの光軸調整を制御する光源システムである。
【0008】
第２の開示は、第１の開示の光源システムを備えるレーザー装置である。
【0010】
第３の開示は、
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として第１のミラーおよび第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として第３のミラーおよび第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備えるユニットである。
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として第１のミラーおよび第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として第３のミラーおよび第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備えるユニットである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示の実施形態について以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
１ 第１の実施形態
１．１ レーザー加工装置の構成
１．２ 光軸の補正方法
１．３ 作用効果
２ 第２の実施形態
２．１ レーザー加工装置の構成
２．２ 作用効果
３ 変形例
１ 第１の実施形態
１．１ レーザー加工装置の構成
１．２ 光軸の補正方法
１．３ 作用効果
２ 第２の実施形態
２．１ レーザー加工装置の構成
２．２ 作用効果
３ 変形例
【0013】
＜１ 第１の実施形態＞
［１．１ レーザー加工装置の構成］
図１は、本開示の第１の実施形態に係るレーザー加工装置１の構成の一例を示す概略図である。レーザー加工装置１は、様々な加工用途に対応可能なものであり、光源モジュール２０Ｍと、制御機器２０Ｎと、装置側コントローラ３とを備える。
［１．１ レーザー加工装置の構成］
図１は、本開示の第１の実施形態に係るレーザー加工装置１の構成の一例を示す概略図である。レーザー加工装置１は、様々な加工用途に対応可能なものであり、光源モジュール２０Ｍと、制御機器２０Ｎと、装置側コントローラ３とを備える。
【0014】
（光源システム）
図２は、光源システム２の構成の一例を示すブロック図である。光源システム２は、光源モジュール２０Ｍと、制御機器２０Ｎとを備える。
図２は、光源システム２の構成の一例を示すブロック図である。光源システム２は、光源モジュール２０Ｍと、制御機器２０Ｎとを備える。
【0015】
（光源モジュール）
図３は、光源モジュール２０Ｍの構成の一例を示すブロック図である。光源モジュール２０Ｍは、複数の機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎと、複数の光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１と、ベース２１Ｄとを備える。ここで、ｎは３以上または５以上の奇数である。
図３は、光源モジュール２０Ｍの構成の一例を示すブロック図である。光源モジュール２０Ｍは、複数の機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎと、複数の光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１と、ベース２１Ｄとを備える。ここで、ｎは３以上または５以上の奇数である。
【0016】
以下の説明において、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎと光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１とを特に区別せずに総称する場合には、ユニット２１Ａという。
【0017】
複数のユニット２１Ａは、ベース２１Ｄ上において組み換え可能に構成されている。複数のユニット２１Ａでは、ベース２１Ｄ上に配置された状態において、隣接するユニット２１Ａ同士の光軸が連結される。複数のユニット２１Ａの入光側の光軸位置、出光側の光軸位置および光軸高さが統一されている。また、ベース２１Ｄ上における複数のユニット２１Ａの配置位置が予め規定されていてもよい。
【0018】
複数のユニット２１Ａは、機能ユニット２１Ａｎと光軸調整ユニット２１Ａｎ－１とが交互に入れ替わるように直列に配列される。配列の一端には機能ユニット２１Ａ１が配置され、他端には機能ユニット２１Ａｎが配置される。機能ユニット２１Ａ１を除く機能ユニット２１Ａ３、・・・、２１Ａｎそれぞれの入光側には光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１が配置される。
【0019】
機能ユニット２１Ａ１は第１のユニットの一例であり、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎは第２のユニットの一例である。光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１は、第３のユニットの一例である。
【0020】
（機能ユニット）
機能ユニット２１Ａ１は、光軸調整ユニット２１Ａ２の入光側に配置可能に構成されている。機能ユニット２１Ａ１は、被加工物に対して照射される規定波長のレーザー光を発振するレーザー発振器を備える。
機能ユニット２１Ａ１は、光軸調整ユニット２１Ａ２の入光側に配置可能に構成されている。機能ユニット２１Ａ１は、被加工物に対して照射される規定波長のレーザー光を発振するレーザー発振器を備える。
【0021】
機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎは、光軸を検出すると共に、機能ユニット２１Ａ１にて発振されたレーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う。機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎはそれぞれ、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１の出光側に配置可能に構成されている。機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎがそれぞれ有する光学部品は、予め定められた基準軸に基づき調整されていてもよい。
【0022】
機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎは、機能部２１１と、検出部２１２とを備える。機能部２１１は、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの出光側に設けられている。機能部２１１は、機能ユニット２１Ａ１にて発振されたレーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う。各機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの機能部２１１は、異なる機能を有していてもよい。機能部２１１は、例えば、アンプ、パワー調整部、波長変換部、シャッター、光束径変更部、偏光状態変更部、分岐部、光軸高さ変更部、光軸方向変更部およびレーザプロファイルモニタリング部のうちの少なくとも１つを備えていてもよいし、それらのうちのいずれか１つを備えていてもよい。これにより、ユーザー側が要求および仕様に応じて機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎを自由に選択することができる。
【0023】
アンプは、入力されたレーザー光を増幅し出力する。パワー調整部は、入力されたレーザー光のパワーを調整し出力する。シャッター部は、入力されたレーザー光の光路を遮断する。光束径変更部は、入力されたレーザー光の光束径を変更し出力する。光束径変更部は、例えばビームエクスパンダーである。
【0024】
偏光状態変更部は、偏光素子を使って偏光状態を変える。分岐部は、入力されたレーザー光を分岐し出力する。光軸高さ変更部は、入力されたレーザー光の光軸高さを変更する。光軸方向変更部は、光源モジュール２０Ｍの光軸方向を変更する。例えば光源モジュール２０Ｍの光軸の方向を水平方向から垂直方向、または垂直方向から水平方向に変更する。レーザプロファイルモニタリング部は、入力されたレーザー光のプロファイルをモニタリングし、制御機器２０Ｎに出力する。
【0025】
検出部２１２は、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの入光側に設けられている。検出部２１２は、光軸の角度およびシフト量を検出し、検出結果を制御機器２０Ｎに出力する。検出部２１２は、ミラー２１２Ａと、検出装置２１２Ｂとを備える。ミラー２１２Ａは、例えばハーフミラーであり、機能ユニット２１Ａに入光したレーザー光の一部を反射し検出装置２１２Ｂに入光させ、残りを透過し機能部２１１に入光させる。
【0026】
検出装置２１２Ｂは、ミラー２１２Ａから入光されたレーザー光に基づき、光軸の角度およびシフト量を検出し、検出結果を制御機器２０Ｎに出力する。
【0027】
図４に示すように、検出装置２１２Ｂは、位置検出用の受光素子２１２Ｃと、角度検出用の受光素子２１２Ｄとを備える。なお、図４では、機能部２１１の図示を省略している。位置検出用の受光素子２１２Ｃは、光軸のシフト量を検出する。角度検出用の受光素子２１２Ｄは、機能ユニット２１Ａに入光したレーザー光の光軸の角度を検出する。受光素子２１２Ｃおよび受光素子２１２Ｄは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＰＳＤ（Position Sensitive Device）等により構成されている。
【0028】
機能ユニット２１Ａ１は、窓（第２の窓）２１７Ｂをさらに備える。機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎは、窓（第１の窓）２１７Ａと窓（第２の窓）２１７Ｂとをさらに備える。窓２１７Ａは、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの入光側に設けられている。窓２１７Ａを介して機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎ内にレーザー光が入光される。窓２１７Ｂは、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの出光側に設けられている。窓２１７Ｂを介して機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎ内からレーザー光が出光される。
【0029】
上述のように、機能ユニット２１Ａ１が窓２１７Ａを備えることで、機能ユニット２１Ａ１を内部にゴミの入らない防塵密閉構造とすることができる。また、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎが窓２１７Ａと窓２１７Ｂとを備えることで、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎを内部にゴミの入らない防塵密閉構造とすることができる。したがって、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３・・・、２１Ａｎの使用時または保管時において、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３・・・、２１Ａｎ内部の光学部品へのゴミ付着を抑制することができる。したがって、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３・・・、２１Ａｎのメンテナンス時間を短縮することができる。また、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３・・・、２１Ａｎ内部の光学部品を長寿命化することができる。
【0030】
（光軸調整ユニット）
光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１はそれぞれ、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの入光側に配置可能に構成されている。光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１はそれぞれ、制御機器２０Ｎの制御に基づき、光軸調整を行う。すなわち、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１は、制御機器２０Ｎの制御に基づき、光軸のズレを補正する。より具体的には、光軸の角度（倒れ量）のズレおよび光軸の位置のズレ（シフト量）を補正する。光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１がそれぞれ有する光学部品は、予め定められた基準軸に基づき調整されていてもよい。
光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１はそれぞれ、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの入光側に配置可能に構成されている。光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１はそれぞれ、制御機器２０Ｎの制御に基づき、光軸調整を行う。すなわち、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１は、制御機器２０Ｎの制御に基づき、光軸のズレを補正する。より具体的には、光軸の角度（倒れ量）のズレおよび光軸の位置のズレ（シフト量）を補正する。光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１がそれぞれ有する光学部品は、予め定められた基準軸に基づき調整されていてもよい。
【0031】
図４に示すように、光軸調整ユニット２１Ａｎ－１は、４つの光軸調整部２１３、２１４、２１５、２１６を備える。光軸調整部２１３は、ミラー２１３Ａと駆動部２１３Ｂとを備える。光軸調整部２１４は、ミラー２１４Ａと駆動部２１４Ｂとを備える。光軸調整部２１５は、ミラー２１５Ａと駆動部２１５Ｂとを備える。光軸調整部２１６は、ミラー２１６Ａと駆動部２１６Ｂとを備える。
【0032】
ミラー２１３Ａとミラー２１４Ａとは、互いの反射面が対向するように配置されている。ミラー２１５Ａとミラー２１６Ａとは、互いの反射面が対向するように配置されている。ミラー２１３Ａは、光軸調整ユニット２１Ａｎ－１に入光したレーザー光をミラー２１４Ａに向けて反射する。ミラー２１４Ａは、入光したレーザー光をミラー２１５Ａに向けて反射する。ミラー２１５Ａは、入光したレーザー光をミラー２１６Ａに向けて反射する。ミラー２１６Ａは、入光したレーザー光を反射し、機能ユニット２１Ａｎに向けて出光する。駆動部２１３Ｂ、２１４Ｂ、２１５Ｂ、２１６Ｂは、例えば一軸モータである。
【0033】
図５Ａは、ミラー２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａの動きの一例を説明するための斜視図である。駆動部２１３Ｂ、２１４Ｂはそれぞれ、α軸（第１の軸）を回転軸としてミラー２１３Ａ、２１４Ａを回転駆動可能に支持する。駆動部２１５Ｂ、２１６Ｂはそれぞれ、β軸（第２の軸）を回転軸としてミラー２１５Ａ、２１６Ａを回転駆動可能に支持する。α軸は、ベース２１Ｄが有する配置面２１Ｓに対して垂直な軸である。β軸は、ベース２１Ｄが有する配置面２１Ｓに水平な軸である。すなわち、β軸は、α軸に対して垂直な軸である。
【0034】
なお、本明細書では、ベース２１Ｄの配置面２１Ｓの垂線と光源モジュール２０Ｍの規定の光軸の両方に直交する方向をｘ軸方向、ベース２１Ｄの配置面２１Ｓの垂線の方向をｙ軸方向、光源モジュール２０Ｍの規定の光軸の方向をｚ軸方向という。また、光源モジュール２０Ｍの規定の光軸に対する、ｘｚ平面（ｘ軸とｚ軸を含む平面）内における光軸の角度を角度θｘといい、光源モジュール２０Ｍの規定の光軸に対する、ｙｚ平面（ｙ軸とｚ軸を含む平面）内における光軸の角度を角度θｙという。また、光源モジュール２０Ｍの基準の光軸に対する、ｘ軸方向のシフト量をシフト量Ｓｘといい、光源モジュール２０Ｍの基準の光軸に対する、ｙ軸方向のシフト量をシフト量Ｓｙという。なお、光源モジュール２０Ｍの規定の光軸の位置および規定の角度は、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１のユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎそれぞれが有する記憶部に予め記憶されている。
【0035】
図５Ｂは、ミラー２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａを用いた角度補正および位置補正の方法を説明するための図である。制御機器２０Ｎが、光軸の角度の検出結果に基づき、ミラー２１４Ａをα軸を回転軸として回転させると共に、ミラー２１５Ａをβ軸を回転軸として回転させることで、光軸の角度θｘと、光軸の角度θｙの位置補正を行うことができる。
【0036】
制御機器２０Ｎが、光軸の位置の検出結果に基づき、対向するミラー２１３Ａ、２１４Ａをα軸を回転軸として同期して回転させることで、光軸のシフト量Ｓｘを補正することができる。また、制御機器２０Ｎが、光軸の位置の検出結果に基づき、対向するミラー２１５Ａ、２１５Ａをβ軸を回転軸として同期して回転させることで、光軸のシフト量Ｓｙを補正することができる。
【0037】
光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１は、窓（第１の窓）２１８Ａと窓（第２の窓）２１８Ｂをさらに備える。窓２１８Ａは、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１の入光側に設けられている。窓２１８Ａを介して光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１内にレーザー光が入光される。窓２１８Ｂは、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１の出光側に設けられている。窓２１８Ｂを介して光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１内からレーザー光が出光される。上述のように、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１が窓２１８Ａと窓２１８Ｂを備えることで、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎが窓２１７Ａと窓２１７Ｂとを備える場合と同様の効果を得ることができる。
【0038】
（ベース）
ベース２１Ｄは、複数のユニット２１Ａを配置するための配置面２１Ｓを有する。ベースは、プレート状を有していてもよい。配置面２１Ｓには、図８Ａに示すように、複数のエリア２１Ｒが設けられている。複数のユニット２１Ａはそれぞれ、複数のエリア２１Ｒに配置される。各エリア２１Ｒの形状および面積は、ユニット２１Ａの形状およびフットプリントに対応するように規格化されている。
ベース２１Ｄは、複数のユニット２１Ａを配置するための配置面２１Ｓを有する。ベースは、プレート状を有していてもよい。配置面２１Ｓには、図８Ａに示すように、複数のエリア２１Ｒが設けられている。複数のユニット２１Ａはそれぞれ、複数のエリア２１Ｒに配置される。各エリア２１Ｒの形状および面積は、ユニット２１Ａの形状およびフットプリントに対応するように規格化されている。
【0039】
（制御機器）
制御機器２０Ｎは、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎにより検出された光軸の検出結果、具体的には光軸の角度およびシフト量の検出結果に基づき、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１をフィードバック制御することにより、光軸のズレ（具体的には光軸の角度およびシフト量）を補正する。
制御機器２０Ｎは、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎにより検出された光軸の検出結果、具体的には光軸の角度およびシフト量の検出結果に基づき、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１をフィードバック制御することにより、光軸のズレ（具体的には光軸の角度およびシフト量）を補正する。
【0040】
制御機器２０Ｎは、図１に示すように、複数の機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎと、複数の光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１と、複数のユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎと、システムコントローラ２２とを備える。
【0041】
図２に示すように、機能ユニット２１Ａｎと、機能ユニット用機器２１Ｂｎと、ユニットコントローラ２１Ｃｎとにより機能ブロック２０ＢＫｎが構成される。光軸調整ユニット２１Ａｎ－１と、光軸調整ユニット用機器２１Ｂｎ－１と、ユニットコントローラ２１Ｃｎ－１とにより光軸調整ブロック２０ＢＫｎ－１が構成される。機能ユニット２１Ａｎの組み替えは、機能ブロック２０ＢＫｎを単位として行われる。光軸調整ユニット２１Ａｎ－１の組み替えは、光軸調整ブロック２０ＢＫｎ－１を単位として行われる。
【0042】
以下の説明において、機能ブロック２０ＢＫ１、２１ＢＫ３、・・・、２１ＢＫｎと光軸調整ブロック２０ＢＫ２、２０ＢＫ４、・・・、２０ＢＫｎ－１とを特に区別せずに総称する場合には、ブロック２０ＢＫという。
【0043】
（機能ユニット用機器）
機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎは、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ内の駆動部等を駆動および制御するための、ドライバ等のデバイスである。また、機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎは、温度制御するための温調器等のデバイスを備えていてもよい。
機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎは、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ内の駆動部等を駆動および制御するための、ドライバ等のデバイスである。また、機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎは、温度制御するための温調器等のデバイスを備えていてもよい。
【0044】
（光軸調整ユニット用機器）
光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１は、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１内の駆動部２１３Ｂ、２１４Ｂ、２１５Ｂ、２１６Ｂ等を駆動および制御するための、ドライバ等のデバイスである。
光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１は、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１内の駆動部２１３Ｂ、２１４Ｂ、２１５Ｂ、２１６Ｂ等を駆動および制御するための、ドライバ等のデバイスである。
【0045】
（ユニットコントローラ）
ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ３、・・・、２１Ｃｎはそれぞれ、システムコントローラ２２の命令に基づき、機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎを介して、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎを制御する。
ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ３、・・・、２１Ｃｎはそれぞれ、システムコントローラ２２の命令に基づき、機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎを介して、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎを制御する。
【0046】
ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１はそれぞれ、システムコントローラ２２の命令に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１を制御する。
【0047】
ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎはそれぞれ、記憶部（図示せず）を有する。ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ３、・・・、２１Ｃｎそれぞれの記憶部には、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎが有する光学部品を調整するための基準軸の情報が記憶されている。また、ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ３、・・・、２１Ｃｎそれぞれの記憶部には、上記基準軸の情報に基づき、光学部品を調整した際の調整値が記憶される。
【0048】
ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１それぞれの記憶部には、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１が有する光学部品（具体的にはミラー２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａ）を調整するための基準軸の情報が記憶されている。また、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１それぞれの記憶部には、上記基準軸の情報に基づき、光学部品を調整した際の調整値が記憶される。
【0049】
ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ３、・・・、２１Ｃｎは、システムコントローラ２２の命令に基づき、記憶部に記憶された基準軸の情報に基づき、機能ユニット用機器２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎを介して、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎが有する光学部品を調整する。これにより、ユーザー側で機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ内部の光学部品をケアすることが不要となり、光源システム２の取り扱いが容易になる。
【0050】
ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、システムコントローラ２２の命令に基づき、記憶部に記憶された基準軸の情報に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１が有する光学部品（具体的には光軸調整部２１３、２１４、２１５、２１６）を調整する。これにより、ユーザー側で光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１内部の光学部品をケアすることが不要となり、光源システム２の取り扱いが容易になる。なお、上述の光学部品の調整の処理は、例えば、図示を省略した操作部により光軸補正の指示がなされた場合に行われる。
【0051】
（システムコントローラ）
システムコントローラ２２は、ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎの上位コントローラである。システムコントローラ２２は、装置側コントローラ３とコマンド等をやり取りし、ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎに制御信号を出力する。
システムコントローラ２２は、ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎの上位コントローラである。システムコントローラ２２は、装置側コントローラ３とコマンド等をやり取りし、ユニットコントローラ２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃｎに制御信号を出力する。
【0052】
システムコントローラ２２が、複数の機能ブロック２０ＢＫ１、２０ＢＫ３、・・・、２０ＢＫｎおよび光軸調整ブロック２０Ｂ２、２０Ｂ４、・・・、２０Ｂｎ－１を協調制御する。このため、機能ブロック２０ＢＫ１、２０ＢＫ３、・・・、２０ＢＫｎおよび光軸調整ブロック２０Ｂ２、２０Ｂ４、・・・、２０Ｂｎ－１の増減の影響をシステムコントローラ２２で吸収することができる。装置側コントローラ３の制御対象はシステムコントローラ２２であるため、装置側に対して機能ブロック２０ＢＫ１、２０ＢＫ３、・・・、２０ＢＫｎおよび光軸調整ブロック２０Ｂ２、２０Ｂ４、・・・、２０Ｂｎ－１を意識させないコマンドを提供することができる。
【0053】
（装置側コントローラ）
装置側コントローラ３は、システムコントローラ２２とコマンド等をやり取りし、システムコントローラ２２を介して、機能ブロック２０ＢＫ１、２１ＢＫ３、・・・、２１ＢＫｎと光軸調整ブロック２０ＢＫ２、２０ＢＫ４、・・・、２０ＢＫｎ－１とを制御する。
装置側コントローラ３は、システムコントローラ２２とコマンド等をやり取りし、システムコントローラ２２を介して、機能ブロック２０ＢＫ１、２１ＢＫ３、・・・、２１ＢＫｎと光軸調整ブロック２０ＢＫ２、２０ＢＫ４、・・・、２０ＢＫｎ－１とを制御する。
【0054】
（ユニットの配置形態）
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、ユニット２１Ａの形状例を示す斜視図である。図８Ａ、図８Ｂは、ユニット２１Ａの配置形態の一例を示す斜視図である。ユニット２１Ａの形状およびフットプリントは規格化されている。また、ベース２１Ｄのエリア２１Ｒの形状および面積は規格化されている。これにより、ユーザー側でユニット２１Ａの取り換えおよび拡張を後から容易に行うことができる。
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、ユニット２１Ａの形状例を示す斜視図である。図８Ａ、図８Ｂは、ユニット２１Ａの配置形態の一例を示す斜視図である。ユニット２１Ａの形状およびフットプリントは規格化されている。また、ベース２１Ｄのエリア２１Ｒの形状および面積は規格化されている。これにより、ユーザー側でユニット２１Ａの取り換えおよび拡張を後から容易に行うことができる。
【0055】
ユニット２１Ａの形状は立方体状であり、ベース２１Ｄの形状は長方形状である。本明細書において、長方形状には、正方形状も含まれるものとする。ユニット２１Ａのフットプリントおよびエリア２１Ｒの面積は、複数種類である。複数種類のフットプリントはそれぞれ、複数種類のエリア２１Ｒの面積に対応し、例えば等しくなっている。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ａ、図８Ｂでは、ユニット２１Ａのフットプリントおよびエリア２１Ｒの面積が、３種類である例が示されている。エリア２１Ｒがグリッド状のレイアウトとなっていてもよい。ここで、ユニット２１Ａのフットプリントとは、ベース２１Ｄの配置面２１Ｓ上におけるユニット２１Ａの専有面積を意味する。
【0056】
ユニット２１Ａの底面、エリア２１Ｒはそれぞれ、長方形状を有している。ユニット２１Ａのフットプリントは、基準となる面積Ｓのｎ倍（但し、ｎは１以上の整数である。）である。同様に、ベース２１Ｄのエリア２１Ｒの面積は、基準となる面積Ｓのｎ倍（但し、ｎは１以上の整数である。）である。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８Ａ、図８Ｂに示す例では、基準となる面積Ｓは、ａ×ｂである。
【0057】
［１．２ 光軸の補正方法］
以下、図６を参照して、光源システム２の光軸の補正方法の一例について説明する。
以下、図６を参照して、光源システム２の光軸の補正方法の一例について説明する。
【0058】
まず、ステップＳ１１において、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、光軸の角度θｘ、角度θｙを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0059】
次に、ステップＳ１２において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１はそれぞれ、光軸の角度θｘの検出結果に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１を制御し、光軸の角度θｘを補正する。補正後、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、補正後の光軸の角度θｘを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0060】
次に、ステップＳ１３において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、補正後の光軸の角度θｘが許容値に収まっているか否かを判断する。ステップＳ１３にて光軸の角度θｘが許容値に収まっていると判断された場合には、処理はステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１３にて光軸の角度θｘが許容値に収まっていないと判断された場合には、処理はステップＳ１２に戻る。
【0061】
次に、ステップＳ１４において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、光軸の角度θｙの検出結果に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１を制御し、光軸の角度θｙを補正する。補正後、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、補正後の光軸の角度θｙを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0062】
次に、ステップＳ１５において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、補正後の光軸の角度θｙが許容値に収まっているか否かを判断する。ステップＳ１５にて光軸の角度θｙが許容値に収まっていると判断された場合には、処理はステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ１５にて光軸の角度θｙが許容値に収まっていないと判断された場合には、処理はステップＳ１４に戻る。なお、ステップＳ１２～Ｓ１５の処理は、フィードバック制御により行われる。
【0063】
次に、ステップＳ１６において、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、光軸のシフト量Ｓｘ、シフト量Ｓｙを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0064】
次に、ステップＳ１７において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１はそれぞれ、光軸のシフト量Ｓｘの検出結果に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１を制御し、光軸のシフト量Ｓｘを補正する。補正後、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、補正後の光軸のシフト量Ｓｘを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0065】
次に、ステップＳ１８において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、補正後の光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっているか否かを判断する。ステップＳ１８にて光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっていると判断された場合には、処理はステップＳ１９に進む。一方、ステップＳ１８にて光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっていないと判断された場合には、処理はステップＳ１７に戻る。
【0066】
次に、ステップＳ１９において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、光軸のシフト量Ｓｙの検出結果に基づき、光軸調整ユニット用機器２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１を介して、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１を制御し、光軸のシフト量Ｓｙを補正する。補正後、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、補正後の光軸のシフト量Ｓｙを検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0067】
次に、ステップＳ２０において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、補正後の光軸のシフト量Ｓｙが許容値に収まっているか否かを判断する。ステップＳ２０にて光軸のシフト量Ｓｙが許容値に収まっていると判断された場合には、処理はステップＳ２１に進む。一方、ステップＳ２０にて光軸のシフト量Ｓｙが許容値に収まっていないと判断された場合には、処理はステップＳ１９に戻る。なお、ステップＳ１７～Ｓ２０の処理は、フィードバック制御により行われる。次に、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎの検出装置２１２Ｂがそれぞれ、光軸のシフト量Ｓｘを再度検出し、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１に出力する。
【0068】
次に、ステップＳ２１において、ユニットコントローラ２１Ｃ２、２１Ｃ４、・・・、２１Ｃｎ－１は、再度検出された光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっているか否かを判断する。ステップＳ２１にて光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっていると判断された場合には、光軸の補正処理は終了となる。一方、ステップＳ２１にて光軸のシフト量Ｓｘが許容値に収まっていないと判断された場合には、処理はステップＳ１７に戻る。なお、ステップＳ２１にてシフト量Ｓｘが許容値に収まっているか否か再度判断するのは、ステップＳ１９にて光軸のシフト量Ｓｙを補正している間に、シフト量Ｓｘが許容値から外れてしまうことがあるためである。
【0069】
上述したように、光源システム２の光軸の補正方法では、４枚のミラー２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａを組み合わせた簡易な構成で、かつ、光軸の角度θｘ、θｙを補正した後、光軸のシフト量Ｓｘ、Ｓｙの補正を行うシーケンシャルな動作制御で、自動光軸アライメントを行うことができる。したがって、従来技術に比べ、大域最適化等の複雑な制御を要さず、高速・高精度な光軸アライメントが可能となる。また、システム制御に要する制御系も簡素化され、トータルでコスト圧縮も可能となる。また、４枚のミラー２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａを組み合わせた安価・小型な構成であることから、複数のアライメント機構を光学系に組み込むことも可能となり、装置動作の安定性向上、および製造性の向上等の効果も得られる。
【0070】
［１．３ 作用効果］
第１の実施形態に係るレーザー加工装置１では、光源モジュール２０Ｍは、複数のユニット２１Ａを組み換え可能に構成されている。このため、光源モジュール２０Ｍを様々な加工用途に対応可能なものとすることができる。また、ユーザー側で光源モジュール２０Ｍの機能の切り替えおよび拡張を容易に行うことが可能である。また、レーザー加工の種類（溶接、切断、穴あけ、マーキング等）やレーザー加工する対象物の材質等に応じてブロック２０ＢＫを組み替えることができる。したがって、レーザー加工の種類やレーザー加工する対象物の材質等に適したレーザー加工装置１を短時間で構築することができる。また、光源モジュール２０Ｍが故障した場合には、故障が発生したユニット２１Ａを交換するだけで済むため、故障時のダウンタイムを短縮することができる。また、ユニット２１Ａの単位で在庫管理や材料調達が可能である。
第１の実施形態に係るレーザー加工装置１では、光源モジュール２０Ｍは、複数のユニット２１Ａを組み換え可能に構成されている。このため、光源モジュール２０Ｍを様々な加工用途に対応可能なものとすることができる。また、ユーザー側で光源モジュール２０Ｍの機能の切り替えおよび拡張を容易に行うことが可能である。また、レーザー加工の種類（溶接、切断、穴あけ、マーキング等）やレーザー加工する対象物の材質等に応じてブロック２０ＢＫを組み替えることができる。したがって、レーザー加工の種類やレーザー加工する対象物の材質等に適したレーザー加工装置１を短時間で構築することができる。また、光源モジュール２０Ｍが故障した場合には、故障が発生したユニット２１Ａを交換するだけで済むため、故障時のダウンタイムを短縮することができる。また、ユニット２１Ａの単位で在庫管理や材料調達が可能である。
【0071】
制御機器２０Ｎが、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎにより光軸を検出し、その検出結果に基づき、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１をフィードバック制御し、光軸を自動で補正する。これにより、熟練者による手動の光軸調整を行わずに済むようになる。したがって、ユーザー側で光軸調整を容易に行うことができる。
【0072】
光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１による光軸調整は、４枚のミラーを使用し、２枚のミラーで光軸の角度（倒れ量）を補正し、もう２枚のミラーで光軸の位置（シフト量）を補正する。したがって、光軸の角度と位置を独立に補正することが可能である。よって、構造がシンプルで小型かつ安価、そして高い安定性を有する光源システム２を実現することができる。
【0073】
光源システム２では、ユニット２１Ａと、ユニット用機器２１Ｂと、ユニットコントローラ２１Ｃの組み合わせで各機能単位が構成される。各ユニットコントローラ２１Ｃの上位コントローラとしてシステムコントローラ２２が備えられている。これにより、ユニット２１Ａの増減に容易に対応することができる。
【0074】
また、ユニット２１Ａの制御は、ユニットコントローラ２１Ｃにより行われる。したがって、装置側コントローラ３は、個々のユニット２１Ａを直接制御せずに済むため、装置側コントローラ３の制御をシンプルにすることができる。
【0075】
従来のレーザー加工装置（例えば特許文献１参照）では、レイアウトの自由度、機能の切り替えおよび拡張が限定されるという問題がある。これに対して、第1の実施形態に係るレーザー加工装置１では、ユニットのフットプリントを規格化しているので、レイアウトの自由度が向上する。また、機能の切り替えおよび拡張が容易である。
【0076】
＜２ 第２の実施形態＞
［２．１ レーザー加工装置の構成］
第２の実施形態に係るレーザー加工装置は、図１、図８Ａ、図８Ｂに示す光源モジュール２０Ｍに代えて、図９Ａ、図９Ｂ、図１０に示す光源モジュール１２０Ｍを備える点において、第１の実施形態に係るレーザー加工装置１と異なっている。
［２．１ レーザー加工装置の構成］
第２の実施形態に係るレーザー加工装置は、図１、図８Ａ、図８Ｂに示す光源モジュール２０Ｍに代えて、図９Ａ、図９Ｂ、図１０に示す光源モジュール１２０Ｍを備える点において、第１の実施形態に係るレーザー加工装置１と異なっている。
【0077】
（光源モジュール）
光源モジュール１２０Ｍは、空冷方式の排熱構造を有している。光源モジュール１２０Ｍは、複数のユニット１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５と、ベース１２２とを備える。以下の説明においてユニット１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５を特に区別せずに総称する場合には、ユニット１２１Ａという。ここでは、ユニット１２１Ａが５個である例について説明するが、ユニット１２１Ａの数はこれに限定されるものではなく、例えば３個以上の任意の個数とすることができる。
光源モジュール１２０Ｍは、空冷方式の排熱構造を有している。光源モジュール１２０Ｍは、複数のユニット１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５と、ベース１２２とを備える。以下の説明においてユニット１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５を特に区別せずに総称する場合には、ユニット１２１Ａという。ここでは、ユニット１２１Ａが５個である例について説明するが、ユニット１２１Ａの数はこれに限定されるものではなく、例えば３個以上の任意の個数とすることができる。
【0078】
（ユニット）
複数のユニット１２１Ａは、ベース１２２上において組み換え可能に構成されている。
複数のユニット１２１Ａは、１列に配列可能に構成されている。ユニット１２１Ａは、ユニット本体１２１Ｍと、熱界面材料（Thermal Interface Material：ＴＩＭ）（図示せず）と、ヒートシンク１２１Ｎとを備える。ここでは、すべてのユニット１２１Ａがヒートシンク１２１Ｎを備える例について説明するが、一部のユニット１２１Ａがヒートシンク１２１Ｎを備えるようにしてもよい。
複数のユニット１２１Ａは、ベース１２２上において組み換え可能に構成されている。
複数のユニット１２１Ａは、１列に配列可能に構成されている。ユニット１２１Ａは、ユニット本体１２１Ｍと、熱界面材料（Thermal Interface Material：ＴＩＭ）（図示せず）と、ヒートシンク１２１Ｎとを備える。ここでは、すべてのユニット１２１Ａがヒートシンク１２１Ｎを備える例について説明するが、一部のユニット１２１Ａがヒートシンク１２１Ｎを備えるようにしてもよい。
【0079】
ユニット１２１Ａ１、１２１Ａ３、１２１Ａ５のユニット本体１２１Ｍはそれぞれ、上述の一実施形態における機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、２１Ａ５と同様の構成を有している。ユニット１２１Ａ２、１２１Ａ４のユニット本体１２１Ｍはそれぞれ、上述の一実施形態における光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４と同様の構成を有している。
【0080】
ヒートシンク１２１Ｎは、ユニット本体１２１Ｍの底面に設けられている。ユニット本体１２１Ｍの底面が、ベース１２２上に配置される面となる。ヒートシンク１２１Ｎは、ユニット本体１２１Ｍで発生した熱を吸収し、ベース１２２に放熱する。
【0081】
熱界面材料は、ユニット本体１２１Ｍとヒートシンク１２１Ｎの間に設けられている。熱界面材料は、ユニット本体１２１Ｍからヒートシンク１２１Ｎへの熱伝導を効率的に高める。
【0082】
（ベース）
ベース１２２は、複数のユニット１２１Ａを配置するための配置面１２２Ｓを有する。配置面１２２Ｓには、複数の孔部１２２Ｃが設けられている。孔部１２２Ｃは、ユニット１２１Ａのヒートシンク１２２Ｎを挿抜可能に構成されている。
ベース１２２は、複数のユニット１２１Ａを配置するための配置面１２２Ｓを有する。配置面１２２Ｓには、複数の孔部１２２Ｃが設けられている。孔部１２２Ｃは、ユニット１２１Ａのヒートシンク１２２Ｎを挿抜可能に構成されている。
【0083】
ベース１２２は、ダクト１２２Ａと複数のファン１２２Ｂとを備える。ダクト１２２Ａには、ユニット１２１Ａで発生した熱がヒートシンク１２２Ｎを介して排出される。ダクト１２２Ａは、対向する一対の側壁部１２２ＳＡ、１２２ＳＢと、対向する一対の端部１２２ＥＡ、１２２ＥＢを有している。側壁部１２２ＳＡ、１２２ＳＢは、長尺状を有している。側壁部１２２ＳＡ、１２２ＳＢの一端の間に、端部１２２ＥＡが設けられている。側壁部１２２ＳＡ、１２２ＳＢの他端の間に、端部１２２ＥＢが設けられている。端部１２２ＥＡから端部１２２ＥＢに向かう方向が、複数のユニット１２１Ａの配列方向（すなわち光軸方向）となる。ダクト１２２Ａは、配置面１２２Ｓに設けられた複数の孔部１２２Ｃとつながっている。
【0084】
ヒートシンク１２１Ｎが孔部１２２Ｃに挿入された状態において、ヒートシンク１２１Ｎがダクト１２２Ａ内に収容される。ダクト１２２Ａは、複数の仕切り板（図示せず）を有し、各仕切り板が、ダクト１２２Ａ内にて隣接するヒートシンク１２２Ｎの間を空間的に分離するようにしてもよい。ダクト１２２Ａは、複数の開口部１２２Ｄを側壁部１２２ＳＢに有している。開口部１２２Ｄは、ダクト１２２Ａ内の空間を外部と導通させる。
【0085】
複数のファン１２２Ｂは、ダクト１２２Ａの側壁部１２２ＳＡに設けられている。ファン１２２Ｂは、ヒートシンク１２２Ｎを介してダクト１２２Ａ内に排出された熱を、外部に排出する。ファン１２２Ｂは、開口部１２２Ｄと対向する。ファン１２２Ｂがこのような位置に設けられているため、ファン１２２Ｂを駆動させると、開口部１２２Ｄからファン１２２Ｂ（一方の側壁部１２２ＳＡから他方の側壁部１２２ＳＢ）に向かって空気が流れる。ファン１２２Ｂと開口部１２２Ｄの間に、ヒートシンク１２１Ｎが位置する。
【0086】
ベース１２２は、ダクト１２２Ａとファン１２２Ｂとの間に弾性体１２２Ｅをさらに備えるようしてもよい。この場合、ファン１２２Ｂの駆動により光源モジュール１２０Ｍが振動することを抑制することができる。
【0087】
［２．２ 作用効果］
第２の実施形態に係るレーザー加工装置では、各ユニット１２１Ａで発生した熱はヒートシンク１２２Ｎによりベース１２２のダクト１２２Ａ内に放出される。ダクト１２２Ａ内に放出された熱は、ファン１２２Ｂにより外部に排出される。したがって、複数のユニット１２１Ａにて発生した熱を外部に効率良くは排出することができる。
第２の実施形態に係るレーザー加工装置では、各ユニット１２１Ａで発生した熱はヒートシンク１２２Ｎによりベース１２２のダクト１２２Ａ内に放出される。ダクト１２２Ａ内に放出された熱は、ファン１２２Ｂにより外部に排出される。したがって、複数のユニット１２１Ａにて発生した熱を外部に効率良くは排出することができる。
【0088】
＜３．変形例＞
（変形例１）
第２の実施形態では、側壁部１２２ＳＡ、側壁部１２２ＳＢにそれぞれ複数のファン１２２Ｂ、複数の開口部１２２Ｄが設けられている例について説明したが、ファン１２２Ｂおよび開口部１２２Ｄの個数およびそれらが設けられる位置は、この例に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、端部１２２ＥＡ、１２２ＥＢにそれぞれファン１２２Ｂ、開口部１２２Ｄが設けられていてもよい。この場合、ファン１２２Ｂを駆動させると、一方の端部１２２ＥＡから他方の端部１２２ＥＢに向かって空気が流れる。
（変形例１）
第２の実施形態では、側壁部１２２ＳＡ、側壁部１２２ＳＢにそれぞれ複数のファン１２２Ｂ、複数の開口部１２２Ｄが設けられている例について説明したが、ファン１２２Ｂおよび開口部１２２Ｄの個数およびそれらが設けられる位置は、この例に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、端部１２２ＥＡ、１２２ＥＢにそれぞれファン１２２Ｂ、開口部１２２Ｄが設けられていてもよい。この場合、ファン１２２Ｂを駆動させると、一方の端部１２２ＥＡから他方の端部１２２ＥＢに向かって空気が流れる。
【0089】
（変形例２）
第２の実施形態では、ダクト１２２Ａが、側壁部１２２ＳＢに複数の開口部１２２Ｄを有する例について説明したが、ダクト１２２Ａが、複数の開口部１２２Ｄに代えて、ダクト内に空気を引き込む複数のファンを備えるようにしてもよい。
第２の実施形態では、ダクト１２２Ａが、側壁部１２２ＳＢに複数の開口部１２２Ｄを有する例について説明したが、ダクト１２２Ａが、複数の開口部１２２Ｄに代えて、ダクト内に空気を引き込む複数のファンを備えるようにしてもよい。
【0090】
（変形例３）
図１２Ａ、図１３Ａに示すように、光源モジュール２０Ｍは、複数の位置決め機構部を有していてもよい。位置決め機構部は、ベース２１Ｄ上におけるユニット２１Ａの位置決めをするためのものである。なお、図１２Ａ、図１３Ａでは、機能ユニット２１Ａ１の位置決め機構の例が示されている。
図１２Ａ、図１３Ａに示すように、光源モジュール２０Ｍは、複数の位置決め機構部を有していてもよい。位置決め機構部は、ベース２１Ｄ上におけるユニット２１Ａの位置決めをするためのものである。なお、図１２Ａ、図１３Ａでは、機能ユニット２１Ａ１の位置決め機構の例が示されている。
【0091】
各位置決め機構部は、ピン２１Ｐ１、２１Ｐ２と穴２１Ｈ１、２１Ｈ２とにより構成されている。ピン２１Ｐ１、２１Ｐ２は、ベース２１Ｄの各エリア２１Ｒに設けられている。位置決めピン２１Ｐ１、２１Ｐ２は、ベース２１Ｄの配置面２１Ｓから突出している。穴２１Ｈ１、２１Ｈ２は、各ユニット２１Ａの底面に設けられている。穴２１Ｈ１、２１Ｈ２にピン２１Ｐ１、２１Ｐ２が嵌合または突き当てられることで、ユニット２１Ａの位置決めがなされる。なお、ピン２１Ｐ１、２１Ｐ２が各ユニット２１Ａの底面に設けられ、穴２１Ｈ１、２１Ｈ２が各エリア２１Ｒに設けられていてもよい。ユニット２１Ａが脱着しやすいように、ピン２１Ｐ１と穴２１Ｈ１の間、およびピン２１Ｐ２と穴２１Ｈ２の間には隙間あってもよい。ピン２１Ｐ１と穴２１Ｈ１の間、およびピン２１Ｐ２と穴２１Ｈ２の間の公差は、すきまばめが好適である。
【0092】
ユニット２１Ａとベース２１Ｄが、上述のような位置決め機構を備えていることで、各ユニット２１Ａの穴２１Ｈ１、２１Ｈ２を各エリア２１Ｒのピン２１Ｐ１、２１Ｐ２に嵌合または突き当てることによって、ユニット２１Ａをベース２１Ｄ上の規定位置に固定することができる。したがって、ユニット２１Ａ間の光軸の粗調整を行うことができる。
【0093】
また、機能ユニット２１Ａｎと、この機能ユニット２１Ａｎの入光側に光軸調整ユニット２１Ａｎ－１を備え、機能ユニット２１Ａｎが検出装置２１２Ｂを備えることで、ユニットコントローラ２１Ｃｎ－１は、検出装置２１２Ｂの検出結果に基づき、光軸調整ユニット２１Ａｎ－１内の光軸調整部２１３～２１６をフィードバック制御することができる。したがって、ユニット２１Ａ間の光軸の微調整を行うことができる。
【0094】
ユニット２１Ａ間の光軸を粗調整と微調整の２段階で調整することにより、ユニット２１Ａをベース２１Ｄに配置した際に生じるユニット２１Ａ間の光軸ズレを効率よく補正することができる。また、光源モジュール２０Ｍの調整に要するユーザーの作業負担を低減することができる。
【0095】
（変形例４）
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃに示すように、光源モジュール２０Ｍは、ユニット２１Ａ毎（すなわちエリア２１Ｒ毎）に異なる各位置決め機構部を有していてもよい。なお、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃでは、機能ユニット２１Ａ１、光軸調整ユニット２１Ａ２および機能ユニット２１Ａ３の位置決め機構の例が示されている。
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃに示すように、光源モジュール２０Ｍは、ユニット２１Ａ毎（すなわちエリア２１Ｒ毎）に異なる各位置決め機構部を有していてもよい。なお、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃでは、機能ユニット２１Ａ１、光軸調整ユニット２１Ａ２および機能ユニット２１Ａ３の位置決め機構の例が示されている。
【0096】
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃに示すように、穴２１Ｈ１は、ユニット２１Ａに依らず、ユニット２１Ａの底面の同一位置に設けられている。一方、穴２１２１Ｈ２は、ユニット２１Ａ毎に異なる底面の位置に設けられている。穴２１Ｈ１、穴２１Ｈ２は、ユニット２１Ａの配列方向（光軸方向）と平行な直線上に設けられている。穴２１Ｈ１と穴２１Ｈ２の距離ＤＨは、ユニット２１Ａ毎に異なっている。
【0097】
図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃに示すように、ピン２１Ｐ１は、エリア２１Ｒに依らず、エリア２１Ｒの同一位置に設けられている。一方、ピン２１Ｐ２は、エリア２１Ｒ毎に異なる位置に設けられている。ピン２１Ｐ１、ピン２１Ｐ２は、ユニット２１Ａの配列方向（光軸方向）と平行な直線上に設けられている。ピン２１Ｐ１とピン２１Ｐ２の距離ＤＰは、エリア２１Ｒ毎に異なっている。
【0098】
光源モジュール２０Ｍが、上述の構成を有する位置決め機構部を有することで、ユニット２１Ａが規定の向きとは逆向きに誤って配置されること抑制することができる。また、ユニット２１Ａが、誤ったエリア２１Ｒに配置されることを抑制することができる。
【0099】
なお、光源モジュール２０Ｍは、機能ユニット２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ毎に異なる位置決め機構部を有し、光軸調整ユニット２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１に依らず同一の位置決め機構部を有していてもよい。
また、ベース２１Ｄは、ピン２１Ｐ２の位置、すなわちピン２１Ｐ１とピン２１Ｐ２の距離ＤＰを変更可能に構成されていてもよい。
また、ベース２１Ｄは、ピン２１Ｐ２の位置、すなわちピン２１Ｐ１とピン２１Ｐ２の距離ＤＰを変更可能に構成されていてもよい。
【0100】
（変形例５）
第１の、第２の実施形態において、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎが、図４に示す検出部２１２に代えて、図１４に示す検出部２２０を備えるようにしてもよい。検出部２２０は、ミラー２２１と、ミラー２２２と、レンズ２２３と、位置検出用の受光素子２２４と、角度検出用の受光素子２２５とを備える。
第１の、第２の実施形態において、機能ユニット２１Ａ３、２１Ａ５、・・・、２１Ａｎが、図４に示す検出部２１２に代えて、図１４に示す検出部２２０を備えるようにしてもよい。検出部２２０は、ミラー２２１と、ミラー２２２と、レンズ２２３と、位置検出用の受光素子２２４と、角度検出用の受光素子２２５とを備える。
【0101】
ミラー２２１は、例えばハーフミラーであり、機能ユニット２１Ａｎに入光したレーザー光の一部を反射しミラー２２２に入光させ、残りを透過し機能部２１１に入光させる。ミラー２２２は、例えばハーフミラーであり、入光したレーザー光の一部を反射しレンズ２２３を介して受光素子２２５に入光させ、残りを透過し受光素子２２４に入光させる。
【0102】
レンズ２２３は、角度成分（角度情報）を位置成分（位置情報）に変換するためのものである。受光素子２２４および受光素子２２５は、ＣＭＯＳまたはＣＣＤ等の画像用の受光素子（撮像素子）である。受光素子２２４および受光素子２２５としてこのような画像用の受光素子を用いることで、パルスレーザーも安定的に検出することができる。
【0103】
（変形例６）
第１、第２の実施形態では、複数のユニット２１Ａが水平方向（第１の方向）に配列可能に構成されている例について説明したが、複数のユニット２１Ａの配列はこれに限定されるものではない。例えば、図１５Ａに示すように、複数のユニット２１Ａが、ユニット２１Ａの配列方向を水平方向（第１の方向）から垂直方向（第２の方向）に変更可能に構成されたユニット２１Ａｎ－１を少なくとも１つ含んでいてもよい。すなわち、複数のユニット２１Ａが、配列の途中で水平方向（第１の方向）から垂直方向（第２の方向）に変更可能に構成されていてもよい。この場合、ユニット２１Ａｎ－１は、光軸を水平方向から垂直方向に直角に折り曲げるミラー等の光学部品を備えていてもよい。
第１、第２の実施形態では、複数のユニット２１Ａが水平方向（第１の方向）に配列可能に構成されている例について説明したが、複数のユニット２１Ａの配列はこれに限定されるものではない。例えば、図１５Ａに示すように、複数のユニット２１Ａが、ユニット２１Ａの配列方向を水平方向（第１の方向）から垂直方向（第２の方向）に変更可能に構成されたユニット２１Ａｎ－１を少なくとも１つ含んでいてもよい。すなわち、複数のユニット２１Ａが、配列の途中で水平方向（第１の方向）から垂直方向（第２の方向）に変更可能に構成されていてもよい。この場合、ユニット２１Ａｎ－１は、光軸を水平方向から垂直方向に直角に折り曲げるミラー等の光学部品を備えていてもよい。
【0104】
図１５Ｂに示すように、複数のユニット２１Ａが、ユニット２１Ａの配列方向を垂直方向（第２の方向）から水平方向（第１の方向）に変更可能に構成されたユニット２１Ａｎ－１を少なくとも１つ含んでいてもよい。すなわち、複数のユニット２１Ａが、配列の途中で垂直方向（第２の方向）から水平方向（第１の方向）に変更可能に構成されていてもよい。この場合、ユニット２１Ａｎ－１は、光軸を垂直方向から水平方向に直角に折り曲げるミラー等の光学部品を備えていてもよい。
【0105】
光源モジュール２０Ｍが上述の構成を有することで、ユーザー側でのユニット２１Ａのレイアウトのカスタマイズ性を向上することができる。
【0106】
（変形例７）
システムコントローラ２２が、複数のユニット２１Ａが正しく配列（レイアウト）されているか否かを判別し、複数のユニット２１Ａが正しく配列されていないと判別された場合には、レーザー光の発振を行わないようにしてもよい。このような構成の具体例について以下に説明する。
システムコントローラ２２が、複数のユニット２１Ａが正しく配列（レイアウト）されているか否かを判別し、複数のユニット２１Ａが正しく配列されていないと判別された場合には、レーザー光の発振を行わないようにしてもよい。このような構成の具体例について以下に説明する。
【0107】
ユニット２１Ａは、各ユニット２１Ａに固有の識別情報（ＩＤ）を有している。ユニット２１Ａは、固有の識別情報を２次元コードまたはバーコードとして有している。
【0108】
レーザー加工装置１は、識別情報を読み取るリーダを有している。システムコントローラ２２は記憶部を有する。この記憶部には、複数のユニット２１Ａの正しい配列に関する情報（以下「正しい配列情報」という。）が記憶されている。正しい配列は、複数の種類あってもよい。正しい配列情報は、例えば、ユニット２１Ａの配列の順番と、ユニット２１Ａの識別情報とが関連付けられたテーブル等である。正しい配列情報は、ベース２１Ｄの配置面２１Ｓ上におけるユニット２１Ａの位置情報と、ユニット２１Ａの識別情報とが関連付けられたテーブル等であってもよい。
【0109】
ユーザーは、リーダにより複数のユニット２１Ａの識別情報を配列の順序で（具体的には機能ユニット２１Ａ１により発振されたレーザー光が通過する順序で）読み取る。システムコントローラ２２は、配列の順序で読み取られた識別情報を、予め記憶部に記憶された正しい配列情報と照合する。システムコントローラ２２は、照合の結果、ユニット２１Ａの配列が正しいと判断された場合には、レーザー光の発振が可能となるように光源モジュール２０Ｍを制御する。一方、照合の結果、ユニット２１Ａの配置が誤っていると判断された場合には、レーザー光の発振を行えないように光源モジュール２０Ｍを制御する。
【0110】
ベース２１Ｄのエリア２１Ｒにセンサー（例えば近接センサー等）を設けるようにしてもよい。この場合、システムコントローラ２２が、センサーのＯＮ／ＯＦＦを検出することにより、エリア２１Ｒ上におけるユニット２１Ａの有無を判別することができる。
【0111】
（変形例８）
第１、第２の実施形態では、光源システム２をレーザー加工装置１に適用した例について説明したが、光源システム２を検査装置に適用してもよい。なお、レーザー加工装置１および検査装置は、レーザー装置の具体例である。
第１、第２の実施形態では、光源システム２をレーザー加工装置１に適用した例について説明したが、光源システム２を検査装置に適用してもよい。なお、レーザー加工装置１および検査装置は、レーザー装置の具体例である。
【0112】
以上、本開示の第１、第２の実施形態およびそれらの変形例について具体的に説明したが、本開示は、上述の第１、第２の実施形態およびそれらの変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【0113】
例えば、上述の第１、第２の実施形態およびそれらの変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。
【0114】
また、上述の第１、第２の実施形態およびそれらの変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【0115】
また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
（１）
組み換え可能に構成された複数のユニットを備える光源モジュールと、
前記光源モジュールを制御する制御機器と
を備え、
複数の前記ユニットは、
レーザー光を発振する第１のユニットと、
光軸を検出すると共に、前記レーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う第２のユニットと、
光軸調整を行う第３のユニットと
を含み、
前記第３のユニットは、前記第２のユニットの入光側に配置可能に構成され、
前記制御機器は、前記光軸の検出結果に基づき、前記第３のユニットの前記光軸調整を制御する光源システム。
（２）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記ベースは、複数の前記ユニットがそれぞれ配置される複数のエリアを有し、
前記ユニットのフットプリントは、複数種類であり、
前記エリアの面積は、複数種類であり、
複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、複数種類の前記エリアの面積に対応している（１）に記載の光源システム。
（３）
前記ユニットの底面、前記エリアはそれぞれ、長方形状を有し、
複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、基準面積のｎ倍（但し、ｎは１以上の整数）である（２）に記載の光源システム。
（４）
複数の前記ユニットの入光側の光軸位置、出光側の光軸位置および光軸高さが統一されている（１）から（３）のいずれかに記載の光源システム。
（５）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記光源モジュールは、複数の位置決め機構部を有し、
複数の前記位置決め機構部はそれぞれ、前記ベース上における複数の前記ユニットの位置を決める（１）に記載の光源システム。
（６）
前記第２のユニットは、アンプ、パワー調整部、波長変換部、シャッター、光束径変更部、偏向状態変更部、分岐部、光軸高さ変更部、光軸方向変更部およびレーザプロファイルモニタリング部のうちの少なくとも１つを備える（１）から（５）のいずれかに記載の光源システム。
（７）
前記制御機器を制御する上位の制御装置をさらに備える（１）から（６）のいずれかに記載の光源システム。
（８）
前記制御装置は、前記制御機器を介して複数の前記ユニットを協調制御する（７）に記載の光源システム。
（９）
前記ユニットは、光学部品を備え、
前記光学部品は予め定められた基準軸に基づき調整された（１）から（８）のいずれかに記載の光源システム。
（１０）
前記第２のユニットおよび前記第３のユニットは、
入光側に設けられた第１の窓と、
出光側に設けられた第２の窓と
を備える（１）から（９）のいずれかに記載の光源システム。
（１１）
前記第３のユニットは、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備える（１）から（１０）のいずれかに記載の光源システム。
（１２）
前記第２のユニットは、前記光軸の角度および前記光軸のシフト量を検出し、
前記制御機器は、
前記光軸の角度の検出結果に基づき、前記第２の駆動部および前記第３の駆動部を制御し、前記第２のミラーおよび前記第３のミラーを回転させ、
前記光軸の位置の検出結果に基づき、前記第１の駆動部および前記第２の駆動部を制御し、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーを同期して回転させると共に、前記第３の駆動部および前記第４の駆動部を制御し、前記第３のミラーおよび前記第４のミラーを同期して回転させる（１１）に記載の光源システム。
（１３）
前記第２のユニットは、
前記光軸の角度検出用の第１の受光素子と、
前記光軸の位置検出用の第２の受光素子と
を備え、
前記制御機器は、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の出力に基づき、前記第３のユニットを制御する（１）から（１２）のいずれかに記載の光源システム。
（１４）
複数の前記ユニットは、配列方向を水平方向から垂直方向、または垂直方向から水平方向に変更可能に構成されている（１）から（１３）のいずれかに記載の光源システム。
（１５）
前記制御機器は、複数の前記ユニットの配列が正しいか否かを判別し、前記配列が正しくない場合には、前記レーザー光の発振を行わない（１）から（１５）のいずれかに記載の光源システム。
（１６）
前記光軸調整の制御は、フィードバック制御である（１）から（１５）のいずれかに記載の光源システム。
（１７）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記ユニットは、ヒートシンクをさらに備え、
前記ベースは、
前記ヒートシンクから熱が放出されるダクトと、
前記ダクトを排気するファンと
を備える（１）から（１６）のいずれかに記載の光源システム。
（１８）
（１）から（１７）のいずれかに記載の光源システムを備えるレーザー装置。
（１９）
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
光軸を検出する検出部と、
レーザー光の調整またはモニタリングを行う機能部と
を備えるユニット。
（２０）
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備えるユニット。
（１）
組み換え可能に構成された複数のユニットを備える光源モジュールと、
前記光源モジュールを制御する制御機器と
を備え、
複数の前記ユニットは、
レーザー光を発振する第１のユニットと、
光軸を検出すると共に、前記レーザー光の調整およびモニタリングの少なくとも一方を行う第２のユニットと、
光軸調整を行う第３のユニットと
を含み、
前記第３のユニットは、前記第２のユニットの入光側に配置可能に構成され、
前記制御機器は、前記光軸の検出結果に基づき、前記第３のユニットの前記光軸調整を制御する光源システム。
（２）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記ベースは、複数の前記ユニットがそれぞれ配置される複数のエリアを有し、
前記ユニットのフットプリントは、複数種類であり、
前記エリアの面積は、複数種類であり、
複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、複数種類の前記エリアの面積に対応している（１）に記載の光源システム。
（３）
前記ユニットの底面、前記エリアはそれぞれ、長方形状を有し、
複数種類の前記フットプリントはそれぞれ、基準面積のｎ倍（但し、ｎは１以上の整数）である（２）に記載の光源システム。
（４）
複数の前記ユニットの入光側の光軸位置、出光側の光軸位置および光軸高さが統一されている（１）から（３）のいずれかに記載の光源システム。
（５）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記光源モジュールは、複数の位置決め機構部を有し、
複数の前記位置決め機構部はそれぞれ、前記ベース上における複数の前記ユニットの位置を決める（１）に記載の光源システム。
（６）
前記第２のユニットは、アンプ、パワー調整部、波長変換部、シャッター、光束径変更部、偏向状態変更部、分岐部、光軸高さ変更部、光軸方向変更部およびレーザプロファイルモニタリング部のうちの少なくとも１つを備える（１）から（５）のいずれかに記載の光源システム。
（７）
前記制御機器を制御する上位の制御装置をさらに備える（１）から（６）のいずれかに記載の光源システム。
（８）
前記制御装置は、前記制御機器を介して複数の前記ユニットを協調制御する（７）に記載の光源システム。
（９）
前記ユニットは、光学部品を備え、
前記光学部品は予め定められた基準軸に基づき調整された（１）から（８）のいずれかに記載の光源システム。
（１０）
前記第２のユニットおよび前記第３のユニットは、
入光側に設けられた第１の窓と、
出光側に設けられた第２の窓と
を備える（１）から（９）のいずれかに記載の光源システム。
（１１）
前記第３のユニットは、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備える（１）から（１０）のいずれかに記載の光源システム。
（１２）
前記第２のユニットは、前記光軸の角度および前記光軸のシフト量を検出し、
前記制御機器は、
前記光軸の角度の検出結果に基づき、前記第２の駆動部および前記第３の駆動部を制御し、前記第２のミラーおよび前記第３のミラーを回転させ、
前記光軸の位置の検出結果に基づき、前記第１の駆動部および前記第２の駆動部を制御し、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーを同期して回転させると共に、前記第３の駆動部および前記第４の駆動部を制御し、前記第３のミラーおよび前記第４のミラーを同期して回転させる（１１）に記載の光源システム。
（１３）
前記第２のユニットは、
前記光軸の角度検出用の第１の受光素子と、
前記光軸の位置検出用の第２の受光素子と
を備え、
前記制御機器は、前記第１の受光素子と前記第２の受光素子の出力に基づき、前記第３のユニットを制御する（１）から（１２）のいずれかに記載の光源システム。
（１４）
複数の前記ユニットは、配列方向を水平方向から垂直方向、または垂直方向から水平方向に変更可能に構成されている（１）から（１３）のいずれかに記載の光源システム。
（１５）
前記制御機器は、複数の前記ユニットの配列が正しいか否かを判別し、前記配列が正しくない場合には、前記レーザー光の発振を行わない（１）から（１５）のいずれかに記載の光源システム。
（１６）
前記光軸調整の制御は、フィードバック制御である（１）から（１５）のいずれかに記載の光源システム。
（１７）
前記光源モジュールは、ベースをさらに備え、
前記ユニットは、ヒートシンクをさらに備え、
前記ベースは、
前記ヒートシンクから熱が放出されるダクトと、
前記ダクトを排気するファンと
を備える（１）から（１６）のいずれかに記載の光源システム。
（１８）
（１）から（１７）のいずれかに記載の光源システムを備えるレーザー装置。
（１９）
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
光軸を検出する検出部と、
レーザー光の調整またはモニタリングを行う機能部と
を備えるユニット。
（２０）
光源モジュールに用いられる、組み換え可能に構成されたユニットであって、
対向して配置された第１のミラーおよび第２のミラーと、
対向して配置された第３のミラーおよび第４のミラーと、
前記ユニットの配置面の垂線に平行な第１の軸を回転軸として前記第１のミラーおよび前記第２のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第１の駆動部および第２の駆動部と、
前記第１の軸に対して垂直な第２の軸を回転軸として前記第３のミラーおよび前記第４のミラーをそれぞれ回転可能に支持する第３の駆動部および第４の駆動部と
を備えるユニット。
【符号の説明】
【0116】
１ レーザー加工装置
２ 光源システム
３ 装置側コントローラ
２０ＢＫ１、２１ＢＫ３、・・・、２１ＢＫｎ 機能ブロック
２０ＢＫ２、２０ＢＫ４、・・・、２０ＢＫｎ－１ 光軸調整ブロック
２０Ｍ 光源モジュール
２０Ｎ 制御機器
２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ 機能ユニット
２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１ 光軸調整ユニット
２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎ 機能ユニット用機器
２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１ 光軸調整ユニット用機器
２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃ ユニットコントローラ
２１Ｄ ベース
２１Ｒ エリア
２１Ｐ１、２１Ｐ２ ピン
２１Ｈ１、２１Ｈ２ 穴
２２ システムコントローラ
１２０Ｍ 光源モジュール
１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５ ユニット
１２１Ｍ ユニット本体
１２１Ｎ ヒートシンク
１２２ ベース
１２２Ａ ダクト
１２２Ｂ ファン
１２２Ｃ 孔部
１２２Ｄ 開口部
１２２Ｅ 弾性体
２１１ 機能部
２１２ 検出部
２１２Ａ ミラー
２１２Ｂ 検出装置
２１２Ｃ 位置検出用の受光素子
２１２Ｄ 角度検出用の受光素子
２１３、２１４、２１５、２１６ 光軸調整部
２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａ ミラー
２１３Ｂ、２１４Ｂ、２１５Ｂ、２１６Ｂ、２１７Ｂ 駆動部
２１７Ａ、２１８Ａ 窓（第１の窓）
２１７Ｂ、２１８Ｂ 窓（第２の窓）
２２０ 検出部
２２１、２２２ ミラー
２２３ レンズ
２２４ 位置検出用の受光素子
２２５ 角度検出用の受光素子
２ 光源システム
３ 装置側コントローラ
２０ＢＫ１、２１ＢＫ３、・・・、２１ＢＫｎ 機能ブロック
２０ＢＫ２、２０ＢＫ４、・・・、２０ＢＫｎ－１ 光軸調整ブロック
２０Ｍ 光源モジュール
２０Ｎ 制御機器
２１Ａ１、２１Ａ３、・・・、２１Ａｎ 機能ユニット
２１Ａ２、２１Ａ４、・・・、２１Ａｎ－１ 光軸調整ユニット
２１Ｂ１、２１Ｂ３、・・・、２１Ｂｎ 機能ユニット用機器
２１Ｂ２、２１Ｂ４、・・・、２１Ｂｎ－１ 光軸調整ユニット用機器
２１Ｃ１、２１Ｃ２、・・・、２１Ｃ ユニットコントローラ
２１Ｄ ベース
２１Ｒ エリア
２１Ｐ１、２１Ｐ２ ピン
２１Ｈ１、２１Ｈ２ 穴
２２ システムコントローラ
１２０Ｍ 光源モジュール
１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４、１２１Ａ５ ユニット
１２１Ｍ ユニット本体
１２１Ｎ ヒートシンク
１２２ ベース
１２２Ａ ダクト
１２２Ｂ ファン
１２２Ｃ 孔部
１２２Ｄ 開口部
１２２Ｅ 弾性体
２１１ 機能部
２１２ 検出部
２１２Ａ ミラー
２１２Ｂ 検出装置
２１２Ｃ 位置検出用の受光素子
２１２Ｄ 角度検出用の受光素子
２１３、２１４、２１５、２１６ 光軸調整部
２１３Ａ、２１４Ａ、２１５Ａ、２１６Ａ ミラー
２１３Ｂ、２１４Ｂ、２１５Ｂ、２１６Ｂ、２１７Ｂ 駆動部
２１７Ａ、２１８Ａ 窓（第１の窓）
２１７Ｂ、２１８Ｂ 窓（第２の窓）
２２０ 検出部
２２１、２２２ ミラー
２２３ レンズ
２２４ 位置検出用の受光素子
２２５ 角度検出用の受光素子
【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】
【図14】
【図15】