JPH04237583A - Light output generator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、光源の光を焦点に集め
てロウ付け、ハンダ付け、樹脂の剥離、樹脂の接着・硬
化等を行うための光出力発生装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light output generating device for performing brazing, soldering, resin peeling, adhesion and curing of resin, etc. by focusing the light from a light source.
【０００２】0002
【従来の技術】光源の光を利用して被加工物を加工する
方法は、アーク放電を利用したキセノン・ランプ、水銀
ランプ、またタングステン・フィラメントをジュール熱
を利用して発光させるハロゲン・ランプ等を用いる方法
がある。[Prior Art] Methods for processing workpieces using light from a light source include xenon lamps and mercury lamps that use arc discharge, and halogen lamps that emit light from a tungsten filament using Joule heat. There is a method using
【０００３】キセノン・ランプは直流電源出力を陽極に
プラス、陰極にマイナスを印加して定電流アーク放電を
させ、またハロゲン・ランプは交流又は直流のほぼ定電
圧出力をフィラメントに印加して発光させていた。[0003] Xenon lamps generate constant current arc discharge by applying a positive DC power output to the anode and a negative voltage to the cathode, and halogen lamps generate light by applying an approximately constant voltage output of AC or DC to the filament. was.
【０００４】ところで、キセノン・ランプ等では一定の
電流を流していても、時間の経過とともに光出力が低下
し、さらに光出力のバラツキも大きくなり、同じ被加工
物の加工を最後まで同じ条件で加工できなかった。By the way, even if a constant current is flowing in a xenon lamp or the like, the light output decreases over time, and the variation in light output also increases, making it difficult to process the same workpiece under the same conditions until the end. It could not be processed.
【０００５】図１１は、光出力の経時変化を示した図で
ある。図１１において、横軸に時間Ｔを、縦軸に光出力
Ｗを示している。ＷＦは光源が新品時の光出力、ＷＧは
Ｔｎ時間経過後の光出力であり、ワットの単位で示して
いる。実験では７００〜１２００時間後にＷＧはＷＦの
８割程度に低下する。つまり、光源がＷＦ出力を発生す
る時に、被加工物の加工条件を決めても、Ｔｎ 時間後
にはＷＧの出力となって２割も不足する。この原因は、
キセノン・ランプでは陰極が痩せ細り、かつ電子の陰極
からの放出が困難になるためである。逆に、ハロゲン・
ランプではフィラメントが痩せ細ると発光量が増大する
が、痩せ細った分だけ光源管内がタングステンで汚れる
ため光出力は減少する。いずれの場合にしても、光出力
は時間の経過とともに変化し、加工条件をそのつど変え
なければならなかった。FIG. 11 is a diagram showing changes in optical output over time. In FIG. 11, the horizontal axis shows time T, and the vertical axis shows optical output W. WF is the light output when the light source is new, and WG is the light output after Tn time, which is expressed in watts. In experiments, WG decreases to about 80% of WF after 700 to 1200 hours. In other words, even if the processing conditions for the workpiece are determined when the light source generates WF output, the output becomes WG after time Tn, resulting in a shortage of 20%. The cause of this is
This is because in a xenon lamp, the cathode is thin and it becomes difficult for electrons to be emitted from the cathode. On the other hand, halogen
In a lamp, when the filament becomes thinner, the amount of light emitted increases, but as the filament becomes thinner, the inside of the light source tube becomes contaminated with tungsten, and the light output decreases. In either case, the light output changes over time, and processing conditions must be changed each time.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記説明から明らかな
ように従来の光出力発生装置においては次のような問題
が存在している。As is clear from the above description, the following problems exist in the conventional optical output generating device.
【０００７】（１） 長時間使用した光源の光出力ＷＧ
は、新品時の光出力の８割である。そのため、被加工物
の加工条件を時間とともに変化させねばならず、加工条
件の設定に時間と熟練を必要とする。(1) Light output WG of a light source used for a long time
is 80% of the light output when new. Therefore, the processing conditions of the workpiece must be changed over time, and setting the processing conditions requires time and skill.
【０００８】（２） 被加工物の加工条件が時間ととも
に変化するため、大量生産に不向きである。(2) Since the processing conditions of the workpiece change over time, it is not suitable for mass production.
【０００９】（３） 又、アーク放電では熱電子放出が
不安定なため、点灯直後（約１０分間）の光量変動が大
きく、さらに光源が古くなると光量の変動が大きくなり
、信頼性の高い加工を安定して行えないという問題があ
る。(3) Furthermore, since thermionic emission is unstable in arc discharge, the light intensity fluctuates greatly immediately after lighting (approximately 10 minutes), and as the light source ages, the light intensity fluctuates even more, making it difficult to process with high reliability. There is a problem that it cannot be performed stably.
【００１０】本発明は、上記従来の問題に鑑み、加工時
の光源からの光出力を常に一定にすることができる光出
力発生装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, it is an object of the present invention to provide a light output generating device that can always keep the light output from a light source constant during processing.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の光出力発生装置
は、光源と、光源の点灯手段と、光源に電力を供給する
制御電源と、光源からの光を第１焦点に集光する反射鏡
とを備えた光出力発生装置において、点灯手段により光
源を点灯操作した後光源が点灯若しくは安定な光出力を
発生するまでの点灯期間と以降の期間を区別してシーケ
ンス制御を行う第１シーケンス制御手段を設け、点灯期
間内において予め設定された光源電流又は光源電圧にな
るように制御電源に指令する電気出力指令手段を設け、
点灯期間以降の期間の全部又は一部の期間において予め
設定された光出力が発生するように制御電源に指令する
光出力指令手段を設けたことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A light output generating device of the present invention includes a light source, a lighting means for the light source, a control power source for supplying power to the light source, and a reflection device for condensing light from the light source to a first focal point. In a light output generating device equipped with a mirror, a first sequence control that performs sequence control by distinguishing between a lighting period until the light source lights up or generates a stable light output and a subsequent period after the light source is turned on by the lighting means. and an electric output command means for instructing the control power source to reach a preset light source current or light source voltage within a lighting period;
The present invention is characterized in that a light output command means is provided for commanding the control power source to generate a preset light output during all or part of the period after the lighting period.
【００１２】また、場合によっては冷却ファン又はヒー
タを制御して光源の温度を制御する光源温度制御手段を
設け、部分的に又は全体的に電力制御手段による制御に
代えて光源温度制御手段の制御値を補正して光出力を制
御するようにしてもよい。[0012] In some cases, a light source temperature control means for controlling the temperature of the light source by controlling a cooling fan or a heater is provided, and the control of the light source temperature control means is performed partially or entirely in place of the control by the power control means. The light output may be controlled by correcting the value.
【００１３】又、電気出力指令手段に、光源からの光出
力を検出する光出力検出手段と、既知の光源電流又は光
源電圧と光源からの光出力の関係を記憶する第１メモリ
手段と、光源が経時変化したときの光源電流又は光源電
圧と光源からの光出力の関係を記憶する第２メモリ手段
と、第１、第２メモリ手段のデータから経時変化した光
源に対応して指令値を補正演算する演算手段とを設ける
ことにより、光出力指令手段による制御を省略してもよ
い。The electrical output command means further includes: a light output detection means for detecting the light output from the light source; a first memory means for storing the relationship between the known light source current or light source voltage and the light output from the light source; a second memory means for storing the relationship between the light source current or the light source voltage and the light output from the light source when the light source changes over time, and a command value is corrected based on the data in the first and second memory means in accordance with the light source that changes over time. By providing a calculation means for calculating, the control by the light output command means may be omitted.
【００１４】又、制御電源を、光源からの光出力を検出
する光検出手段と、検出した光出力を表示する光出力表
示手段と、電気出力指令手段と、電気出力指令手段の出
力値と光源に流れる電流又は電圧を検出する電気出力検
出手段の出力値の差を増幅する誤差増幅器と、誤差増幅
器の出力により導通時間と非導通時間の幅が設定される
電力制御手段にて構成し、光出力表示手段にて表示され
た光出力に応じて電気出力指令手段による指令値を調整
するようにしてもよい。Further, the control power source is connected to a light detection means for detecting the light output from the light source, a light output display means for displaying the detected light output, an electric output command means, and an output value of the electric output command means and the light source. It consists of an error amplifier that amplifies the difference in the output value of the electrical output detection means that detects the current or voltage flowing in the optical The command value by the electrical output command means may be adjusted in accordance with the optical output displayed by the output display means.
【００１５】[0015]
【作用】本発明の光出力発生装置によれば、経時変化す
る光源からの光を被加工物の加工に使用しても、光出力
を直接検出して光源の制御電源をフィードバック制御す
ることにより、又は光源の温度制御により光出力を制御
することにより、又は光源の光出力の経時変化を検出し
たデータに基づいて制御電源を制御することにより、さ
らに検出した光出力を表示してそれに基づいて制御電源
を制御することによって、光出力を一定化するようにし
ているため、被加工物の加工品質を一定に保つことがで
きる。[Operation] According to the light output generating device of the present invention, even if the light from the light source that changes over time is used to process a workpiece, the light output can be directly detected and the control power source of the light source can be feedback-controlled. , or by controlling the light output by controlling the temperature of the light source, or by controlling the control power supply based on data that detects changes in the light output of the light source over time, and further displaying and based on the detected light output. Since the light output is made constant by controlling the control power source, the processing quality of the workpiece can be kept constant.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の一実施例の光出力発生装置を
図１〜図６を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A light output generating device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
【００１７】まず、光源の制御電源の全体構成を図２に
より説明する。１はＡＣ電源の整流器である。２は電力
制御手段であり、チョークコイル３、コンデンサ４、５
、インバータ用１次コイル６、トランジスタ７、８にて
構成されている。Ｂ１、Ｂ２はトランジスタ７、８のベ
ース端子、Ｅ１、Ｅ２は同エミッタ端子である。First, the overall configuration of the control power source for the light source will be explained with reference to FIG. 1 is a rectifier for AC power supply. 2 is a power control means, which includes a choke coil 3, capacitors 4 and 5;
, an inverter primary coil 6, and transistors 7 and 8. B1 and B2 are the base terminals of the transistors 7 and 8, and E1 and E2 are the emitter terminals thereof.
【００１８】９はインバータ用２次コイル、その出力は
整流器１０、１１にて整流される。Reference numeral 9 denotes an inverter secondary coil, the output of which is rectified by rectifiers 10 and 11.
【００１９】１２は直流リアクトル、１３はコンデンサ
であり、２次出力側のリップルを除去する。１４はシャ
ント、カレント・トランスフォーマ等の電流検出器であ
る。又、１５は高周波カップリングコイル、１６は点灯
手段、１７は点灯用起動スイッチである。１８はキセノ
ン・ランプ、水銀ランプ等の光源であり、−極性が印加
される陰極４２と＋極性が印加される陽極４３を備えて
いる。12 is a DC reactor, and 13 is a capacitor, which removes ripples on the secondary output side. 14 is a current detector such as a shunt or a current transformer. Further, 15 is a high frequency coupling coil, 16 is a lighting means, and 17 is a lighting start switch. 18 is a light source such as a xenon lamp or a mercury lamp, and is provided with a cathode 42 to which negative polarity is applied and an anode 43 to which positive polarity is applied.
【００２０】Ｐ１は電流検出器１４の出力、Ｐ２は点灯
手段１６の出力を示す。P1 indicates the output of the current detector 14, and P2 indicates the output of the lighting means 16.
【００２１】次に、光出力発生装置の制御電源以外の全
体構成を図３により説明する。１９は、光源１８の冷却
ファン、１９ａはそのファンモータである。２０は楕円
反射鏡であり、その一方の焦点Ｆ０に光源１８の陰極４
２が配置され、この光源１８から出た光Ｌは矢印の如く
光の経路（光伝送経路）を通って他方の焦点Ｆ１に集光
される。この焦点（第１焦点）Ｆ１の近傍に被加工物１
００が置かれるか、光ファイバ２１の入口端１０１が配
置される。６０は光ファイバ２１の出口端であり、その
近傍に集光レンズ２２が配設され、その焦点（第２焦点
）Ｆ２に被加工物１００が置かれる。Next, the overall configuration of the optical output generating device other than the control power source will be explained with reference to FIG. 19 is a cooling fan for the light source 18, and 19a is its fan motor. 20 is an elliptical reflecting mirror, and the cathode 4 of the light source 18 is placed at the focal point F0 of one of the mirrors.
2 is arranged, and the light L emitted from this light source 18 passes through a light path (light transmission path) as shown by the arrow and is focused on the other focal point F1. A workpiece 1 is placed near this focus (first focus) F1.
00 is placed or the entrance end 101 of the optical fiber 21 is placed. 60 is the exit end of the optical fiber 21, a condensing lens 22 is disposed near the exit end, and the workpiece 100 is placed at its focal point (second focal point) F2.
【００２２】２４は光出力を検出する光検出器であり、
Ｐ３はその出力を示す。この光検出器２４としては、ホ
ト・トランジスタ、ホト・ダイオード等のＰＮ接合型光
検出器（ＰＮ接合の両側に光で励起された電荷が発生し
、アノードとカソードに接続された外部負荷を通って電
流が流れる素子）、赤外線検出用の焦電センサ（タンタ
ル酸リチウム結晶）、また光導電型（光強度に応じて電
気抵抗が変わる光センサ）のＣｄセル、ＰｂＳセル、ま
た光電子放出型の光電管、及び熱電対（ペルチェ効果に
よる熱起電力発生器）等が用いられる。24 is a photodetector for detecting optical output;
P3 indicates its output. The photodetector 24 is a PN junction photodetector such as a phototransistor or a photodiode (charges excited by light are generated on both sides of the PN junction, and are passed through an external load connected to the anode and cathode). pyroelectric sensors for infrared detection (lithium tantalate crystals), photoconductive type (optical sensors whose electrical resistance changes depending on the light intensity) Cd cells, PbS cells, and photoelectron emission type cells. Phototubes, thermocouples (thermoelectromotive force generators based on the Peltier effect), and the like are used.
【００２３】この光検出器２４は、図３に実線で示すよ
うに、反射鏡２０からの光を直接検出するか、光ファイ
バ２１からの漏れ光（光ファイバの開口角又は開口数以
上で入射した光等）を検出するように配置すればよい。
又、光ファイバ２１の出力端６０や集光レンズ２２より
の光を検出するように配置してもよい。また、熱電対を
用いる場合は被加工物１００に接触させて配置し、赤外
線輻射温度計を用いる場合は破線で示すように被加工物
１００に対向配置すればよい。さらに、金属体に熱電対
を取付けた検出器で光出力を検出するようにしてもよい
。The photodetector 24, as shown by the solid line in FIG. The sensor may be arranged so as to detect the light emitted by the sensor, etc.). Alternatively, it may be arranged to detect light from the output end 60 of the optical fiber 21 or the condenser lens 22. Further, when a thermocouple is used, it may be placed in contact with the workpiece 100, and when an infrared radiation thermometer is used, it may be placed facing the workpiece 100 as shown by the broken line. Furthermore, the optical output may be detected by a detector having a thermocouple attached to a metal body.
【００２４】さらに、図５に示すように、光検出器２４
を移動手段１１０に搭載し、間歇的に光Ｌの伝送路、第
１焦点Ｆ１、第２焦点Ｆ２の近傍や、光ファイバ２１の
出口端６０と集光レンズ２２の間に移動させるようにし
、その光検出器２４の出力信号を増幅器２５で増幅し、
メモリ手段１１１で記憶するようにし、その出力Ｘ４を
フィードバック端子に入力するようにすることもできる
。メモリ手段１１１に記憶後は、光検出器２４は光Ｌの
伝送路を邪魔しない方向に移動し、次のサイクルに再度
光検出器２４にて検出するまでメモリ値が記憶継続され
、次の光検出でメモリ値を更新する。この場合、光出力
の計測動作は図６の加工指示信号が入力されていない時
に行われる。又、メモリ手段１１１を多数設置すること
により、多数の加工時光出力を記憶できる。又、作業原
点に光検出器２４を設置し、間歇的に光ファイバ２１を
この光検出器２４の近傍に移動し、メモリ手段１１１に
光出力を記憶することも可能である。Furthermore, as shown in FIG.
is mounted on the moving means 110 and moved intermittently to the vicinity of the transmission path of the light L, the first focal point F1, the second focal point F2, or between the exit end 60 of the optical fiber 21 and the condensing lens 22, The output signal of the photodetector 24 is amplified by an amplifier 25,
It is also possible to store it in the memory means 111 and input its output X4 to the feedback terminal. After the memory value is stored in the memory means 111, the photodetector 24 moves in a direction that does not disturb the transmission path of the light L, and the memory value is continued to be stored until the photodetector 24 detects it again in the next cycle, and the next light is detected. Update memory values on discovery. In this case, the optical output measurement operation is performed when the processing instruction signal shown in FIG. 6 is not input. Further, by installing a large number of memory means 111, a large number of light outputs during processing can be stored. It is also possible to install a photodetector 24 at the work origin, move the optical fiber 21 intermittently to the vicinity of this photodetector 24, and store the optical output in the memory means 111.
【００２５】図２構成において、電力制御手段２はハー
フ・ブリッジ式インバータ回路にて構成されており、ト
ランジスタ７、８の導通時間と非導通時間を周期的に決
め、出力を制御している。即ち、整流器１で交流を整流
し、チョークコイル３、コンデンサ４、５でリップルを
除去し、トランジスタ７、８を決まった周期で交互にオ
ン・オフし、インバータ用１次コイル６からインバータ
用２次コイル９に電力を伝える。これを整流器１０、１
１で整流し、直流リアクトル１２とコンデンサ１３でリ
ップルを除去し、光源１８に印加する。In the configuration shown in FIG. 2, the power control means 2 is constituted by a half-bridge type inverter circuit, and periodically determines the conduction time and non-conduction time of the transistors 7 and 8 to control the output. That is, the rectifier 1 rectifies the alternating current, the choke coil 3 and capacitors 4 and 5 remove ripples, the transistors 7 and 8 are turned on and off alternately at a fixed cycle, and the inverter primary coil 6 is connected to the inverter 2 coil. Power is transmitted to the next coil 9. This is the rectifier 10, 1
1, ripples are removed by a DC reactor 12 and a capacitor 13, and then applied to a light source 18.
【００２６】なお、光源１８の起動時は、陰極４２、陽
極４３間で放電させるトリガとして高周波カップリング
コイル１５より３０００〜２００００Ｖの電圧を印加し
、光源１８を点灯させる。陰極４２、陽極４３間に電流
が流れれば高周波カップリングコイル１５からの高電圧
印加を停止する。即ち、トランジスタ７、８を駆動させ
るとともに点灯用起動スイッチ１７をオンし、点灯手段
１６により高電圧を発生させ、高周波カップリングコイ
ル１５に出力することにより、電源１８が点灯し、点灯
後点灯手段１６の動作が停止する。この切換えは後述の
図１の第１シーケンス制御手段３０にて行われる。When starting the light source 18, a voltage of 3,000 to 20,000 V is applied from the high frequency coupling coil 15 as a trigger for discharging between the cathode 42 and the anode 43, and the light source 18 is turned on. If current flows between the cathode 42 and anode 43, the high voltage application from the high frequency coupling coil 15 is stopped. That is, by driving the transistors 7 and 8 and turning on the lighting start switch 17, the lighting means 16 generates a high voltage and outputs it to the high frequency coupling coil 15, so that the power source 18 lights up, and after lighting, the lighting means 16 stops. This switching is performed by the first sequence control means 30 in FIG. 1, which will be described later.
【００２７】図２ではアーク放電する場合の回路を示し
たが、ハロゲン・ランプ等のフィラメントを使う光源で
は高周波カップリングコイル１５や点灯手段１６は不必
要であり、電流検出器１４の代わりに光源１８の両端に
電圧検出器を設置する。即ち、アーク放電ランプでは電
流をフィードバック源とする制御、フィラメントを使う
ランプでは電圧をフィードバック源とする制御を行い、
それぞれ前者を定電流制御、後者を定電圧制御するのが
適当である。なお、厳密に定電流もしくは定電圧でなく
ともよい。Although FIG. 2 shows a circuit for arc discharge, the high frequency coupling coil 15 and the lighting means 16 are unnecessary for a light source using a filament such as a halogen lamp, and the light source is used instead of the current detector 14. A voltage detector is installed at both ends of 18. In other words, arc discharge lamps are controlled using current as a feedback source, and filament lamps are controlled using voltage as a feedback source.
It is appropriate to perform constant current control for the former and constant voltage control for the latter. Note that it does not have to be strictly constant current or constant voltage.
【００２８】電流検出器１４又は電圧検出器で検出した
信号は、図１に示すように増幅器２９で増幅して次段に
伝える。この電流検出器１４と増幅器２９にて電気出力
検出手段４０を構成している。又、光検出器２４で検出
した信号も、図１に示すように増幅器２５で増幅して次
段に伝える。この光検出器２４と増幅器２５にて光出力
検出手段２６を構成している。The signal detected by the current detector 14 or the voltage detector is amplified by an amplifier 29 and transmitted to the next stage as shown in FIG. The current detector 14 and the amplifier 29 constitute an electrical output detection means 40. Furthermore, the signal detected by the photodetector 24 is also amplified by the amplifier 25 and transmitted to the next stage as shown in FIG. The photodetector 24 and amplifier 25 constitute a light output detection means 26.
【００２９】又、図２はインバータ方式の制御電源を例
示したが、サイリスタ制御方式、漏洩トランス方式（定
電流方式）、定電圧トランス方式、チッッパー方式の制
御方式を採用することもできる。Although FIG. 2 shows an example of an inverter type control power source, a thyristor control type, a leakage transformer type (constant current type), a constant voltage transformer type, or a chipper type control type can also be adopted.
【００３０】次に、図１により図２の制御電源の制御回
路について説明する。３１は電気出力指令手段で、予め
指定した電流、電圧が出力されるように指令するもので
あり、ボリュームの両端に電圧を印加し、センター電圧
を出力するように構成され、アナログ式、デジタル式の
いずれでもよい。又、２３は電気出力検出手段４０によ
る検出値を表示する電気出力表示手段である。Next, the control circuit of the control power supply shown in FIG. 2 will be explained with reference to FIG. Reference numeral 31 denotes an electrical output command means, which commands a pre-specified current and voltage to be output, and is configured to apply a voltage to both ends of the volume and output a center voltage, and can be of an analog type or a digital type. Either of these is fine. Further, 23 is an electrical output display means for displaying the detected value by the electrical output detection means 40.
【００３１】３２は第１誤差増幅器であり、オペアンプ
３３を中心にして構成されている。Reference numeral 32 denotes a first error amplifier, which is constructed around an operational amplifier 33.
【００３２】オペアンプ３３における＋印は非反転、−
印は反転入力端を示す。又、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、
Ｒ５は抵抗、５５はプラス電源、Ｅはアース、Ｘ１は電
気出力検出手段４０からの入力、Ｘ２は電気出力指令手
段３１からの入力で、Ｘ１は＋極性、Ｘ２は−極性であ
る。Ｘ３はオペアンプ３３の出力端である。The + mark in the operational amplifier 33 is non-inverted, -
The mark indicates the inverted input end. Also, R1, R2, R3, R4,
R5 is a resistor, 55 is a positive power supply, E is ground, X1 is an input from the electrical output detection means 40, and X2 is an input from the electrical output command means 31, where X1 is a positive polarity and X2 is a negative polarity. X3 is the output terminal of the operational amplifier 33.
【００３３】Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の電圧値をＶＸ１、ＶＸ
２、ＶＸ３とし、Ａ＝Ｒ５／Ｒ３、Ｂ＝Ｒ５／Ｒ２とす
れば、ＶＸ３＝−Ａ＊ＶＸ２−Ｂ＊ＶＸ１（＊は積を示
す）となり、電気出力（電流、電圧）ＶＸ１が増大すれ
ばＶＸ３は減少する。指令電圧ＶＸ２が増大すればＶＸ
２がマイナス方向に増大するためＶＸ３は増大する。[0033] The voltage values of X1, X2, and X3 are VX1 and VX.
2. If VX3 is set, A=R5/R3, and B=R5/R2, then VX3=-A*VX2-B*VX1 (* indicates the product), and as the electrical output (current, voltage) VX1 increases, For example, VX3 decreases. If command voltage VX2 increases, VX
2 increases in the negative direction, VX3 increases.
【００３４】よって、Ｘ１、Ｘ２の誤差がオペアンプ３
３で増幅されてＸ３に出力される。Therefore, the error of X1 and X2 is
3 and output to X3.
【００３５】Ｓ１、Ｓ２は切換スイッチであり、Ｓ１が
オンのときはＳ２はオフ、又はその逆となるように連動
されている。Ｘ７はこの切換スイッチＳ１、Ｓ２からの
出力である。又、３４は基準器、３５は比較器であり、
これらによって出力幅制御手段３６が構成されている。
Ｘ８は基準器３４の出力、Ｘ９（Ｘ１０）は出力幅制御
手段３６の出力である。３７はドライバであり、Ｂ１、
Ｅ１、Ｂ２、Ｅ２は図２のトランジスタ７、８への制御
入力である。[0035] S1 and S2 are changeover switches, and are interlocked so that when S1 is on, S2 is off, or vice versa. X7 is the output from the changeover switches S1 and S2. Further, 34 is a reference device, 35 is a comparator,
These constitute an output width control means 36. X8 is the output of the reference device 34, and X9 (X10) is the output of the output width control means 36. 37 is a driver, B1,
E1, B2, E2 are control inputs to transistors 7, 8 in FIG.
【００３６】図４において、４５、４６は出力幅制御手
段３６の動作を説明する制御信号図であり、第１誤差増
幅器３２の出力Ｘ３又は第２誤差増幅器２８の出力Ｘ６
からなる入力Ｘ７に応じた幅の出力Ｘ９、Ｘ１０が出力
される。即ち、Ｘ８は基準器３４から出力された周期一
定の三角波信号であり、Ｘ７は第１又は第２誤差増幅器
３２、２８の出力で、時間が進むとともに減少する場合
を表示してあり、それぞれ信号図４５に示してある。Ｘ
７＞Ｘ８なら信号図４６にＸ９、Ｘ１０の信号が発生す
る。Ｘ７が時間とともに減少する場合には、Ｘ９信号幅
＞Ｘ１０信号幅となる。つまり、この場合ＶＸ１が増大
したのに伴ってＶＸ２に漸次接近するように出力幅制御
手段３６の出力幅が減少して行く例を示している。その
後、ドライバ３７により、Ｘ９信号はＢ１、Ｅ１信号に
、Ｘ１０信号はＢ２、Ｅ２に交互に変換され、トランジ
スタ７、８が駆動される。In FIG. 4, reference numerals 45 and 46 are control signal diagrams explaining the operation of the output width control means 36, in which the output X3 of the first error amplifier 32 or the output X6 of the second error amplifier 28
Outputs X9 and X10 having widths corresponding to input X7 are output. That is, X8 is a triangular wave signal with a constant period outputted from the reference device 34, and X7 is the output of the first or second error amplifier 32, 28, which shows a case where the signal decreases as time progresses. It is shown in FIG. X
If 7>X8, signals X9 and X10 are generated in the signal diagram 46. When X7 decreases with time, X9 signal width>X10 signal width. In other words, in this case, as VX1 increases, the output width of the output width control means 36 decreases so as to gradually approach VX2. Thereafter, the driver 37 alternately converts the X9 signal into B1 and E1 signals, and the X10 signal into B2 and E2, thereby driving the transistors 7 and 8.
【００３７】図１に戻って、２７は光出力指令手段であ
り、電気出力指令手段３１と同様の構成である。また、
３９は光出力検出手段２６にて検出した光出力を表示す
る光出力表示手段である。２８は第２誤差増幅器であり
、第１誤差増幅器３２と同様の構成であり、共通で使用
するようにしてもよい。Ｘ４は光出力検出手段２６から
の入力、Ｘ５は光出力指令手段２７からの入力、Ｘ６は
第２誤差増幅器２８の出力で切換スイッチＳ２を介して
Ｘ７として出力幅制御手段３６に入力されている。Returning to FIG. 1, reference numeral 27 denotes optical output command means, which has the same structure as the electric output command means 31. Also,
Reference numeral 39 denotes a light output display means for displaying the light output detected by the light output detection means 26. A second error amplifier 28 has the same configuration as the first error amplifier 32, and may be used in common. X4 is an input from the optical output detection means 26, X5 is an input from the optical output command means 27, and X6 is the output of the second error amplifier 28, which is input as X7 to the output width control means 36 via the changeover switch S2. .
【００３８】３０は第１シーケンス制御手段であり、切
換スイッチＳ１、Ｓ２の切り換え制御を行う。４１は第
２シーケンス制御手段であり、加工指示スイッチ４４の
オンにより電気出力指令手段３１又は光出力指令手段２
７の指令電圧を変えることにより被加工物を加工できる
光出力に変える。３８は上限値設定手段であり、その設
定値よりも電気出力検出手段４０の出力が大なら、比較
器３５の出力を停止させる信号を出力する。Reference numeral 30 denotes a first sequence control means, which performs switching control of the changeover switches S1 and S2. 41 is a second sequence control means, and when the processing instruction switch 44 is turned on, the electric output command means 31 or the optical output command means 2 is activated.
By changing the command voltage in step 7, the light output can be changed to a level that allows processing of the workpiece. Reference numeral 38 denotes upper limit value setting means, which outputs a signal to stop the output of the comparator 35 if the output of the electrical output detection means 40 is greater than the set value.
【００３９】次に、図６を参照して各種信号と光源電流
や光出力の関係を説明する。（ａ） は点灯信号で、点
灯用起動スイッチ１７をオンしたときの点灯手段１６内
におけるＴ０〜Ｔ７間の信号である。（ｂ） は加工指
示信号で、加工指示スイッチ４４をオンしたときのＴ３
〜Ｔ４間及びＴ５〜Ｔ６間の信号である。なお、Ｔ０〜
Ｔ７間における加工指示信号のある加工指示区間以外の
、加工指示信号がローレベルの区間を準備点灯区間と呼
ぶ。
（ｃ） は光源１８に流れる電流、即ち電気出力検出手
段４０の出力である。（ｄ） は電流が所定レベル以上
流れた区間を示す電流区間信号である。（ｅ） は光出
力である。Next, the relationship between various signals, light source current, and light output will be explained with reference to FIG. (a) is a lighting signal, which is a signal between T0 and T7 within the lighting means 16 when the lighting starting switch 17 is turned on. (b) is a machining instruction signal, T3 when the machining instruction switch 44 is turned on.
- T4 and between T5 and T6. In addition, T0~
A section in which the processing instruction signal is at a low level, other than the processing instruction section with the processing instruction signal between T7, is called a preparation lighting section. (c) is the current flowing through the light source 18, that is, the output of the electrical output detection means 40. (d) is a current section signal indicating a section in which current flows at a predetermined level or higher. (e) is the optical output.
【００４０】図６において、横軸は時間を示し、Ｔ０、
Ｔ１〜Ｔ７、Ｔ８は任意時間を示す。ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ
は電流、ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＤ、ＷＥは光出力である
。図６においては、（ｂ） の加工指示信号があるとき
のみ、光一定制御を行った例を示してあり、ＷＢ、ＷＤ
の光出力は光源１８の経時変化等にかかわらず一定であ
る。一方、（ｅ） に示すようにＴ０〜Ｔ２間の光出力
は不安定である。また、ＩＢ、ＩＣはＷＢ、ＷＤに、Ｉ
ＡはＷＡ、ＷＣ、ＷＥに対応しており、ＩＡはアイドリ
ング又はスタンバイ区間であり、光出力は一定でない。In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, T0,
T1 to T7 and T8 indicate arbitrary times. IA, IB, IC
is current, and WA, WB, WC, WD, and WE are optical outputs. In Fig. 6, an example is shown in which constant light control is performed only when there is a processing instruction signal (b), and WB, WD
The light output of the light source 18 remains constant regardless of changes in the light source 18 over time. On the other hand, as shown in (e), the optical output between T0 and T2 is unstable. Also, IB, IC are WB, WD, I
A corresponds to WA, WC, and WE, IA is an idling or standby period, and the optical output is not constant.
【００４１】次に、各種制御動作を説明する。Next, various control operations will be explained.
【００４２】（１） 第１シーケンス制御手段３０が、
電気出力検出手段４０の出力信号により図６の（ｄ）
の電流区間信号（Ｔ１〜Ｔ７間の信号）を作り、この電
流区間信号が有る時は切換スイッチＳ１をオフ、Ｓ２を
オンにして光出力検出手段２６からの出力信号により光
出力のフィードバック制御を行い、この信号が無い時（
Ｔ０〜Ｔ１間）は切換スイッチＳ１をオン、Ｓ２をオフ
にして電気出力検出手段４０からの出力信号により電気
出力のフィードバック制御を行う。(1) The first sequence control means 30:
(d) in FIG. 6 due to the output signal of the electrical output detection means 40.
A current interval signal (signal between T1 to T7) is generated, and when this current interval signal is present, selector switch S1 is turned off and switch S2 is turned on to perform feedback control of the optical output using the output signal from the optical output detection means 26. and when this signal is not present (
Between T0 and T1), the changeover switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off to perform feedback control of the electric output based on the output signal from the electric output detection means 40.
【００４３】（２） 加工指示スイッチ４４がオンされ
た時、第２シーケンス制御手段４１から第１シーケンス
制御手段３０に図６の（ｂ） の加工指示信号が出力さ
れ、加工指示スイッチ４４がオンの時のみ切換スイッチ
Ｓ２をオン、Ｓ１をオフにして光出力のフィードバック
制御を行う。(2) When the machining instruction switch 44 is turned on, the machining instruction signal shown in FIG. 6(b) is output from the second sequence control means 41 to the first sequence control means 30, and the machining instruction switch 44 is turned on. Only when the switch S2 is turned on and the switch S1 is turned off, feedback control of the optical output is performed.
【００４４】（３） 図１の制御回路から第２誤差増幅
器２８、切換スイッチＳ２、第２シーケンス制御手段４
１、加工指示スイッチ４４を除いた回路で、作業者が光
出力表示手段３９を見ながら電気出力指令手段３１を設
定する制御も行える。(3) From the control circuit of FIG. 1, the second error amplifier 28, changeover switch S2, and second sequence control means 4
1. With the circuit excluding the processing instruction switch 44, the operator can control the setting of the electrical output command means 31 while looking at the optical output display means 39.
【００４５】（４） 図３に破線で示すように、ファン
制御手段６１を設け、第２誤差増幅器２８の出力Ｘ６に
よりこのファン制御手段６１を制御し、光出力が指令よ
り低下すればファン１９を停止又は減速し、逆ならファ
ン１９を回転又は増速させる。即ち、このような制御に
よって陰極４２の熱電子放出を陰極４２の温度制御で制
御し、光出力を制御する。(4) As shown by the broken line in FIG. 3, a fan control means 61 is provided, and the fan control means 61 is controlled by the output X6 of the second error amplifier 28, and if the optical output falls below the command, the fan 19 If the fan 19 is stopped or decelerated, and vice versa, the fan 19 is rotated or sped up. That is, by such control, thermionic emission of the cathode 42 is controlled by controlling the temperature of the cathode 42, and the light output is controlled.
【００４６】（５） 図２に破線で示すように、陰極４
２のランプ管外側にヒータ６２を取付けるとともにヒー
タ制御手段６３を設け、第２誤差増幅器２８の出力Ｘ６
によりこのヒータ制御手段６３を制御し、（４） と同
様に光出力を制御する。なお、光出力は陰極温度が高い
程おおきい。その理由は陰極がさらに冷陰極から熱陰極
になり、陰極から電子が発生し易くなるためである。(5) As shown by the broken line in FIG.
A heater 62 is attached to the outside of the second lamp tube, and a heater control means 63 is provided, and the output X6 of the second error amplifier 28 is
The heater control means 63 is controlled by this, and the light output is controlled in the same manner as in (4). Note that the higher the cathode temperature, the greater the light output. The reason for this is that the cathode further changes from a cold cathode to a hot cathode, and electrons are more likely to be generated from the cathode.
【００４７】次に、図７、図８を参照して本発明の別の
実施例を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
【００４８】図７において、Ｍ１は第１メモリ手段、Ｍ
２は第２メモリ手段、Ｃ１は第１演算手段、Ｃ２は第２
演算手段、Ｍ３は第３メモリ手段、Ｃ３は第３演算手段
、Ｍ４は第４メモリ手段である。５６は比較手段である
。電気出力指令手段３１、電気出力検出手段４０、光出
力検出手段２６、第１誤差増幅器３２、出力幅制御手段
３６、ドライバ３７は上記実施例と同一である。また、
Ａ／Ｄはアナログ−デジタル変換器、Ｄ／Ａはデジタル
−アナログ変換器を示す。In FIG. 7, M1 is the first memory means;
2 is the second memory means, C1 is the first calculation means, and C2 is the second
The calculation means, M3 is the third memory means, C3 is the third calculation means, and M4 is the fourth memory means. 56 is a comparison means. The electrical output command means 31, the electrical output detection means 40, the optical output detection means 26, the first error amplifier 32, the output width control means 36, and the driver 37 are the same as in the above embodiment. Also,
A/D indicates an analog-to-digital converter, and D/A indicates a digital-to-analog converter.
【００４９】図８において、横軸は電流Ｉ、縦軸は光出
力Ｗを示す。ａは光源１８の初期特性の関数ａ：Ｗ＝Ｎ
＊（Ｉ−ＩＰ）を示し、ｂは光源１８が経時変化したと
きの特性の関数ｂ：Ｗ＝Ｊ＊（Ｉ−ＩＰ）を示す。Ｎ、
Ｊは関数ａ、ｂの比例定数、ＩＰはＷが０のときの電流
値である。Ｗ０はＩ０時のａ上の光出力、Ｗ０１はＩ０
時のｂ上の光出力、又ｂ上ではＩ０１の時Ｗ０の光出力
を発生する。この時、Ｎ＝Ｗ０／（Ｉ０−ＩＰ）、Ｊ＝
Ｗ０１／（Ｉ０−ＩＰ）である。Ｗ０、Ｉ０、ＩＰは既
知であり、Ｗ０１は未知である。In FIG. 8, the horizontal axis shows the current I, and the vertical axis shows the optical output W. a is a function of the initial characteristics of the light source 18: W=N
*(I-IP), and b represents a characteristic function b: W=J*(I-IP) when the light source 18 changes over time. N,
J is a proportionality constant of functions a and b, and IP is a current value when W is 0. W0 is the optical output on a at I0, W01 is I0
On b, an optical output of W0 is generated at I01. At this time, N=W0/(I0-IP), J=
W01/(I0-IP). W0, I0, and IP are known, and W01 is unknown.
【００５０】尚、関数ａ、ｂにおいて上記においてはＩ
Ｐは同一としたが、必ずしも同一ではなく、その場合に
は増加した未知数だけ光検出と演算回数を増やせばよい
。ＩＭは許容上限電流（又は電圧値）、ＩＬは光源発光
下限電流値である。Note that in the functions a and b, I
Although P is assumed to be the same, it is not necessarily the same, and in that case, the number of photodetections and calculations may be increased by the increased unknown number. IM is the allowable upper limit current (or voltage value), and IL is the light source emission lower limit current value.
【００５１】関数ａは第１メモリ手段Ｍ１に記憶され、
関数ｂは第２メモリ手段Ｍ２に記憶される。Function a is stored in the first memory means M1;
Function b is stored in second memory means M2.
【００５２】今、光源１８の使用開始後の任意時間後に
Ｉ０で光出力を測定するとＷ０１であったとする。ここ
で、第２メモリ手段Ｍ２の未知数を持つ関数ｂを第１演
算手段Ｃ１に入力し、かつ光出力検出手段２６で検出さ
れた光出力Ｗ０１を第１演算手段Ｃ１に入力し、さらに
電気出力指令手段３１で指令されたＩ０を第１演算手段
Ｃ１に入力し、Ｉ０、Ｗ０１を関数ｂに代入演算すれば
、Ｊが既知の値となり、関数ｂは既知関数となる。Now, suppose that the optical output is measured at I0 at an arbitrary time after the start of use of the light source 18 and is W01. Here, the function b having the unknown quantity stored in the second memory means M2 is inputted to the first calculation means C1, and the optical output W01 detected by the optical output detection means 26 is inputted to the first calculation means C1, and furthermore, the electric output is inputted to the first calculation means C1. If I0 commanded by the command means 31 is input to the first calculation means C1 and I0 and W01 are substituted into the function b, J becomes a known value and the function b becomes a known function.
【００５３】次に、この既知関数ｂを第２演算手段Ｃ２
に入力し、かつ第１メモリ手段Ｍ１より電流Ｉ０の時の
出力Ｗ０を入力し、既知関数ｂ上のＷ０出力時の電流Ｉ
０１を求める。このＩ０１は、Ｉ０１＝（Ｗ０／Ｗ０１
）＊（Ｉ０−ＩＰ）＋ＩＰとなる。そして、Ｋ＝Ｉ０１
／Ｉ０を演算し、第３メモリ手段Ｍ３に入力する。この
Ｋは、Ｋ＝（１／Ｉ０）＊（（Ｗ０／Ｗ０１）＊（Ｉ０
−ＩＰ）＋ＩＰ）で与えられる。このＫを第３メモリ手
段Ｍ３にメモリしておく。Next, this known function b is calculated by the second calculation means C2.
and the output W0 when the current I0 is inputted from the first memory means M1, and the current I when the current W0 is output on the known function b.
Find 01. This I01 is I01=(W0/W01
)*(I0-IP)+IP. And K=I01
/I0 is calculated and input to the third memory means M3. This K is K=(1/I0)*((W0/W01)*(I0
−IP)+IP). This K is stored in the third memory means M3.
【００５４】加工時において、電気出力指令手段３１の
指令電流（電圧）がＩＸであったと仮定し、経時変化し
た光源１８（既知関数ｂ）で標準出力を得るための実指
令電流を求めるため、第３演算手段Ｃ３にＩＸとＫを入
力し、ＩＸ＊Ｋを演算する。Assuming that the command current (voltage) of the electric output command means 31 is IX during processing, in order to obtain the actual command current to obtain the standard output with the light source 18 (known function b) that has changed over time, IX and K are input to the third calculation means C3, and IX*K is calculated.
【００５５】このＩＸ＊Ｋで光源１８を駆動すれば、新
品時の光源と同一の光出力Ｗ０を経時変化した光源でも
発生する。If the light source 18 is driven with this IX*K, even the light source that has changed over time will generate the same optical output W0 as the light source when it was new.
【００５６】次に、この演算結果を比較手段５６に入力
し、予め決められた最大電流ＩＭをメモリした第４メモ
リ手段Ｍ４からの入力と比較し、ＩＸ＊Ｋ＞ＩＭならＩ
Ｍを、それ以外はＩＸ＊Ｋを出力し、Ｄ／Ａ変換器を介
して第１誤差増幅器３２に指令入力端子に入力する。第
１誤差増幅器３２のフィードバック端子には電気出力検
出手段４０からの出力が入力され、図１と同様に制御さ
れる。Next, this calculation result is input to the comparing means 56 and compared with the input from the fourth memory means M4 which stores a predetermined maximum current IM.If IX*K>IM, then I
Otherwise, it outputs IX*K, and inputs it to the command input terminal of the first error amplifier 32 via the D/A converter. The output from the electrical output detection means 40 is input to the feedback terminal of the first error amplifier 32, and is controlled in the same manner as in FIG.
【００５７】以上の演算処理は、図７に破線で示すよう
にマイクロコンピュータによりソフト的に実施してもよ
い。又、第４メモリ手段Ｍ４や比較手段５６は削除して
もよい。The above arithmetic processing may be performed by software using a microcomputer as shown by the broken line in FIG. Further, the fourth memory means M4 and the comparison means 56 may be deleted.
【００５８】次に、光出力検出手段２６の具体構成例を
図９により説明する。図９においてＬは光であり、実線
で示す光Ｌは光ファイバ２１の入口端１０１にファイバ
の開口角ｇ以内の角度で入射する光であり、他の光５７
は破線で示してある。４７は光減衰用のフィルタ、４８
はフォトダイオード等の光検出器であり、光検出器４８
は他の光５７をフィルタ４７を介して検出するように配
置される。Next, a specific example of the configuration of the optical output detection means 26 will be explained with reference to FIG. In FIG. 9, L is light, and the light L indicated by a solid line is the light that enters the entrance end 101 of the optical fiber 21 at an angle within the aperture angle g of the fiber, and the other light 57
is indicated by a dashed line. 47 is a filter for optical attenuation, 48
is a photodetector such as a photodiode, and photodetector 48
is arranged to detect other light 57 via filter 47.
【００５９】又、５１は光ファイバ２１のクラッド材、
５２はコア材で、クラッド材５１の屈折率（例、１．４
２）はコア材５２の屈折率（例、１．４６）より小であ
る。Further, 51 is a cladding material of the optical fiber 21,
52 is a core material, which has a refractive index of the cladding material 51 (for example, 1.4
2) is smaller than the refractive index of the core material 52 (eg, 1.46).
【００６０】５４は開口角ｇ内で入射し、クラッド材５
１で全反射しながら伝播する光、５３は開口角ｇより大
きい角度ｈで入射してコア材５２から漏れる光である。54 is incident within the aperture angle g, and the cladding material 5
The light 53 propagates while being totally reflected at 1, and the light 53 enters at an angle h larger than the aperture angle g and leaks from the core material 52.
【００６１】４９は光ファイバ２１の入口端１０１近傍
の側部に配置して漏れ光を検出するようにしたフォトダ
イオード等の光検出器、５０は漏れ光を増加するためク
ラッド材５１に設けた開口に臨むように配置した光検出
器である。49 is a photodetector such as a photodiode placed on the side near the entrance end 101 of the optical fiber 21 to detect leakage light; 50 is a photodetector such as a photodiode placed on the cladding material 51 to increase leakage light. This is a photodetector placed so as to face the aperture.
【００６２】次に、光ファイバ２１を多数本束ねて樹脂
で固めたバンドルファイバを用いた場合の光出力検出２
６の構成例を図１０により説明する。図９の場合と同様
に入口端１０１の近傍側部に光検出器７１を配置するか
、任意の１本の光ファイバを出口端６０の近傍で側方に
屈曲させ、その先端に対向して光検出器７２を配置する
か、出口端６０から出射した光を集光レンズ２２で第２
焦点Ｆ２に焦点を結んで被加工物１００を加工したした
時の反射光を検出するように光検出器７３を配置しても
よい。Next, optical output detection 2 when using a bundle fiber in which a large number of optical fibers 21 are bundled and hardened with resin.
A configuration example of No. 6 will be explained with reference to FIG. As in the case of FIG. 9, the photodetector 71 may be placed on the side near the entrance end 101, or any one optical fiber may be bent sideways near the exit end 60 and its tip facing the A photodetector 72 may be arranged, or the light emitted from the exit end 60 may be collected by a second condenser lens 22.
The photodetector 73 may be arranged so as to detect the reflected light when the workpiece 100 is processed while focusing on the focal point F2.
【００６３】これら光検出器４８、４９、５０、７１、
７２、７３のいずれかの配置構成が選択して実施される
。尚、フォトダイオード用増幅器はＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）入力のオペアンプを用いるとよい。フォト
ダイオードの接合容量を減じ、高速応答させるため、逆
バイアス制御するとよい。These photodetectors 48, 49, 50, 71,
Either arrangement 72 or 73 is selected and implemented. Note that it is preferable to use an operational amplifier with an FET (field effect transistor) input as the photodiode amplifier. In order to reduce the junction capacitance of the photodiode and achieve high-speed response, it is recommended to perform reverse bias control.
【００６４】本発明はレーザ加工器にも適用可能である
。The present invention is also applicable to laser processing machines.
【００６５】[0065]
【発明の効果】本発明の光出力発生装置によれば、点灯
期間は電気出力指令手段にて電気出力が一定になるよう
に制御し、それ以降の必要時に光出力指令手段にて光出
力が一定になるように制御するので、経時変化する光源
からの光を被加工物の加工に使用しても、光出力を一定
にして品質の高い加工ができる。[Effects of the Invention] According to the light output generating device of the present invention, the electrical output is controlled by the electrical output command means to be constant during the lighting period, and the light output is controlled by the light output command means when necessary thereafter. Since it is controlled to be constant, even if the light from the light source that changes over time is used to process the workpiece, the light output can be kept constant and high-quality processing can be performed.
【００６６】又、電力制御に代えて光源温度を制御する
ことによって過大な電流を流すことなく光出力を制御で
き、光源の長寿命化を図れる。Furthermore, by controlling the light source temperature instead of power control, the light output can be controlled without passing an excessive current, and the life of the light source can be extended.
【００６７】また、少なくとも加工期間だけ光出力のフ
ィードバック制御することにより、光出力検出手段の長
寿命化を図ることができる。Furthermore, by feedback controlling the light output at least during the processing period, it is possible to extend the life of the light output detection means.
【００６８】さらに、光源の経時変化による光出力の変
化を検出してメモリしておき、所定の光出力が得られる
ように演算した電気出力を光源に印加することによって
、光出力指令手段による制御構成を省略しながら光出力
を一定にでき、また光出力の検出回数を少なくでき、光
出力検出手段の寿命を長くできる。Furthermore, by detecting and storing changes in the light output due to changes in the light source over time, and applying an electrical output calculated to obtain a predetermined light output to the light source, the control by the light output command means is performed. The optical output can be kept constant while omitting the configuration, the number of times the optical output is detected can be reduced, and the life of the optical output detection means can be extended.
【００６９】また、光源に対する供給電力の上限値を設
定してそれを超える電流が流れないようにすることによ
り、光源の長寿命化を図ることができる。Furthermore, by setting an upper limit value for the power supplied to the light source and preventing a current exceeding the upper limit from flowing, it is possible to extend the life of the light source.
【００７０】また、光出力表示手段にて光出力を表示し
てそれに基づいて電気出力指令手段を調整するようにす
ることにより、簡単な制御電源の構成で一定の光出力で
加工できる。Further, by displaying the optical output on the optical output display means and adjusting the electric output command means based on the optical output, processing can be performed with a constant optical output with a simple control power supply configuration.
【００７１】さらに、光出力検出手段を必要時以外は光
伝送路から退避させるようにしたり、光ファイバのクラ
ッドの切欠に臨ませることにより、確実に光出力を検出
しながらその寿命を長くすることができる。Furthermore, by evacuating the optical output detecting means from the optical transmission line except when necessary, or by placing it facing the notch in the cladding of the optical fiber, it is possible to extend the life of the optical output while detecting the optical output reliably. I can do it.
【図１】本発明の一実施例の光出力発生装置における電
力制御手段の制御部の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a control section of a power control means in a light output generation device according to an embodiment of the present invention.
【図２】制御電源の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a control power source.
【図３】全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram.
【図４】出力幅制御手段の作用を説明する信号波形図で
ある。FIG. 4 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the output width control means.
【図５】光出力検出手段の変形例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a modification of the optical output detection means.
【図６】各種信号と光源電流と光出力の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of various signals, light source current, and optical output.
【図７】本発明の他の実施例における電力制御手段の制
御部の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a control section of a power control means in another embodiment of the present invention.
【図８】経時変化した光源に対する電気出力の設定方法
を説明するための電流と光出力の関係を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the relationship between current and light output for explaining a method of setting electrical output for a light source that has changed over time.
【図９】光検出器の配置構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the arrangement and configuration of photodetectors.
【図１０】他の光検出器の配置構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another arrangement example of photodetectors.
【図１１】光源の光出力の経時変化を示すグラフである
。FIG. 11 is a graph showing changes in light output of a light source over time.
２ 電力制御手段 １６ 点灯手段 １８ 光源 １９ 冷却ファン ２０ 反射鏡 ２１ 光ファイバ ２２ 集光レンズ ２３ 電気出力表示手段 ２６ 光出力検出手段 ２７ 光出力指令手段 ２８ 第２誤差増幅器 ３０ 第１シーケンス制御手段 ３１ 電気出力指令手段 ３２ 第１誤差増幅器 ３６ 出力幅制御手段 ３８ 上限値設定手段 ３９ 光出力表示手段 ４０ 電気出力検出手段 ４１ 第２シーケンス制御手段 ５６ 比較手段 ６１ ファン制御手段 ６２ ヒータ ６３ ヒータ制御手段 Ｍ１ 第１メモリ手段 Ｍ２ 第２メモリ手段 Ｍ３ 第３メモリ手段 Ｍ４ 第４メモリ手段 Ｃ１ 第１演算手段 Ｃ２ 第２演算手段 Ｃ３ 第３演算手段 2 Power control means 16. Lighting means 18 Light source 19 Cooling fan 20 Reflector 21 Optical fiber 22 Condensing lens 23 Electrical output display means 26 Light output detection means 27 Light output command means 28 Second error amplifier 30 First sequence control means 31 Electrical output command means 32 First error amplifier 36 Output width control means 38 Upper limit value setting means 39 Light output display means 40 Electrical output detection means 41 Second sequence control means 56 Comparison means 61 Fan control means 62 Heater 63 Heater control means M1 First memory means M2 Second memory means M3 Third memory means M4 Fourth memory means C1 First calculation means C2 Second calculation means C3 Third calculation means
Claims (12)
力を供給する制御電源と、光源からの光を第１焦点に集
光する反射鏡とを備えた光出力発生装置において、点灯
手段により光源を点灯操作した後光源が点灯若しくは安
定な光出力を発生するまでの点灯期間と以降の期間を区
別してシーケンス制御を行う第１シーケンス制御手段を
設け、点灯期間内において予め設定された光源電流又は
光源電圧になるように制御電源に指令する電気出力指令
手段を設け、点灯期間以降の期間の全部又は一部の期間
において予め設定された光出力が発生するように制御電
源に指令する光出力指令手段を設けたことを特徴とする
光出力発生装置。1. A light output generating device comprising a light source, a lighting means for the light source, a control power source for supplying electric power to the light source, and a reflecting mirror for condensing light from the light source to a first focal point, the lighting means A first sequence control means is provided which performs sequence control by distinguishing between a lighting period until the light source turns on or generates a stable light output after the light source is turned on by a lighting operation, and a subsequent period, and the light source is set in advance within the lighting period. A light source that instructs the controlled power source to generate a preset light output during all or part of the period after the lighting period by providing an electrical output command means for commanding the controlled power source to set the current or light source voltage to the current or light source voltage. A light output generating device characterized by being provided with an output command means.
値と光源に流れる電流又は電圧を検出する電気出力検出
手段の出力値の差を増幅する第１誤差増幅器と、光出力
指令手段の出力値と光源の光出力を検出する光出力検出
手段の出力値の差を増幅する第２誤差増幅器と、第１又
は第２誤差増幅器の出力により導通時間と非導通時間の
幅が設定される電力制御手段とを備えていることを特徴
とする請求項１記載の光出力発生装置。2. The control power source includes a first error amplifier that amplifies the difference between the output value of the electric output command means and the output value of the electric output detection means that detects the current or voltage flowing through the light source, and an output value of the light output command means. a second error amplifier that amplifies the difference between the value and the output value of the optical output detection means that detects the optical output of the light source; and a power whose width of conduction time and non-conduction time is set by the output of the first or second error amplifier. The light output generating device according to claim 1, further comprising a control means.
通の誤差増幅器にて構成されていることを特徴とする請
求項２記載の光出力発生装置。3. The optical output generating device according to claim 2, wherein the first error amplifier and the second error amplifier are constituted by a common error amplifier.
て、冷却ファン又はヒータを制御して光源の温度を制御
する光源温度制御手段を設け、部分的に又は全体的に電
力制御手段による制御に代えて第２誤差増幅器の出力に
応じて光源温度制御手段の制御値を補正するようにした
ことを特徴とする光出力発生装置。4. The light output generating device according to claim 2, further comprising a light source temperature control means for controlling the temperature of the light source by controlling a cooling fan or a heater, and partially or entirely controlled by the power control means. A light output generation device characterized in that the control value of the light source temperature control means is corrected in accordance with the output of the second error amplifier.
けて加工用の光源出力を発生する加工期間と、それ以外
の準備点灯期間を区別してシーケンス制御を行う第２シ
ーケンス制御手段を設け、加工期間には光出力指令手段
の指令値に基づいて制御電源を制御するようにしたこと
を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光出力発生
装置。5. A second sequence control means for performing sequence control by distinguishing between a processing period in which a processing instruction signal for processing a workpiece is received and a light source output for processing is generated, and a preparation lighting period other than the processing period; 5. The light output generating device according to claim 1, wherein the control power source is controlled based on a command value of the light output command means during the processing period.
指令値に基づいて制御電源を制御するようにしたことを
特徴とする請求項５記載の光出力発生装置。6. The light output generating device according to claim 5, wherein the control power source is controlled based on a command value of the electric output command means during the preparatory lighting period.
力を供給する制御電源と、光源からの光を第１焦点に集
光する反射鏡とを備えた光出力発生装置において、制御
電源は、電気出力指令手段の出力値と光源に流れる電流
又は電圧を検出する電気出力検出手段の出力値の差を増
幅する誤差増幅器と、誤差増幅器の出力により導通時間
と非導通時間の幅が設定される電力制御手段とを備え、
電気出力指令手段に、光源からの光出力を検出する光出
力検出手段と、既知の光源電流又は光源電圧と光源から
の光出力の関係を記憶する第１メモリ手段と、光源が経
時変化したときの光源電流又は光源電圧と光源からの光
出力の関係を記憶する第２メモリ手段と、第１、第２メ
モリ手段のデータから経時変化した光源に対応して指令
値を補正演算する演算手段とを設けたことを特徴とする
光出力発生装置。7. A light output generating device comprising a light source, a lighting means for the light source, a control power source for supplying power to the light source, and a reflecting mirror for condensing light from the light source to a first focal point, wherein the control power source includes an error amplifier that amplifies the difference between the output value of the electrical output command means and the output value of the electrical output detection means that detects the current or voltage flowing through the light source, and the width of the conduction time and non-conduction time is set by the output of the error amplifier. and a power control means,
The electrical output command means includes a light output detection means for detecting the light output from the light source, a first memory means for storing a relationship between a known light source current or light source voltage and the light output from the light source, and when the light source changes over time. a second memory means for storing the relationship between the light source current or the light source voltage and the light output from the light source; and a calculating means for correcting the command value according to the light source that has changed over time from the data in the first and second memory means. A light output generating device characterized by being provided with.
上限値記憶手段と、上限値記憶手段の出力と補正指令値
を比較する比較手段とを設け、補正指令値が許容上限値
を超えるときには許容上限値を指令値として出力し、又
は電力供給を停止するようにしたことを特徴とする請求
項１、２、３、４、５、６又は７記載の光出力発生装置
。8. Upper limit storage means for storing the allowable upper limit current value or voltage value, and comparison means for comparing the output of the upper limit value storage means with the correction command value, and when the correction command value exceeds the allowable upper limit value, 8. The optical output generating device according to claim 1, wherein the permissible upper limit value is output as a command value or power supply is stopped.
力を供給する制御電源と、光源からの光を第１焦点に集
光する反射鏡とを備えた光出力発生装置において、制御
電源は、光源からの光出力を検出する光出力検出手段と
、検出した光出力を表示する光出力表示手段と、電気出
力指令手段と、電気出力指令手段の出力値と光源に流れ
る電流又は電圧を検出する電気検出手段の出力値の差を
増幅する誤差増幅器と、誤差増幅器の出力により導通時
間と非導通時間の幅が設定される電力制御手段とを備え
ていることを特徴とする光出力発生装置。9. A light output generation device comprising a light source, a lighting means for the light source, a control power source for supplying power to the light source, and a reflecting mirror for condensing light from the light source to a first focal point, wherein the control power source includes a light output detection means for detecting the light output from the light source, a light output display means for displaying the detected light output, an electric output command means, and an output value of the electric output command means and a current or voltage flowing through the light source. Optical output generation characterized by comprising: an error amplifier that amplifies the difference between the output values of the electrical detection means to be detected; and a power control means that sets the width of conduction time and non-conduction time based on the output of the error amplifier. Device.
した位置と退避した位置との間で往復移動させる移動手
段と、検出した光出力を記憶する記憶手段を設けたこと
を特徴とする請求項２、４、７又は９記載の光出力発生
装置。10. A claim characterized in that a moving means for reciprocating the optical output detecting means between a position where it enters the optical transmission path and a position where it is evacuated, and a storage means for storing the detected optical output are provided. 10. The optical output generating device according to item 2, 4, 7 or 9.
配置し、光ファイバ出力端近傍に集光レンズを配置して
第２焦点に光を集光するようにした請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９又は１０記載の光出力発生装置
。11. Claims 1, 2, and 3, wherein the input end of the optical fiber is arranged near the first focal point, and the condenser lens is arranged near the output end of the optical fiber, so that the light is focused at the second focal point. ,
4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10.
なる光ファイバのクラッド材の一部に切欠を設け、この
切欠部に臨ませて光出力検出手段を配置したことを特徴
する請求項１１記載の光出力発生装置。12. The optical fiber according to claim 11, wherein a notch is provided in a part of the cladding material of the optical fiber consisting of a core material and a cladding material surrounding the core material, and the optical output detection means is disposed facing the notch. light output generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005445A JP2745827B2 (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Optical output generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3005445A JP2745827B2 (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Optical output generator |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8210942A Division JPH0917577A (en) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | Output light generating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237583A true JPH04237583A (en) | 1992-08-26 |
| JP2745827B2 JP2745827B2 (en) | 1998-04-28 |
Family
ID=11611407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3005445A Expired - Lifetime JP2745827B2 (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Optical output generator |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745827B2 (en) |
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- 1991-01-22 JP JP3005445A patent/JP2745827B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2745827B2 (en) | 1998-04-28 |
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