JPH09181383A - レーザ発振器の調整装置 - Google Patents
レーザ発振器の調整装置Info
- Publication number
- JPH09181383A JPH09181383A JP7340866A JP34086695A JPH09181383A JP H09181383 A JPH09181383 A JP H09181383A JP 7340866 A JP7340866 A JP 7340866A JP 34086695 A JP34086695 A JP 34086695A JP H09181383 A JPH09181383 A JP H09181383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- laser
- optical fiber
- incident
- oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
を簡単に行うこと。 【解決手段】 レーザ共振を行わせる共振器2から出射
したレーザビーム8を発振器ビーム出口15まで伝送す
る光路を有するレーザ発振器1と、レーザ発振器1の光
路中と光路外に移動自在であり、レーザ発振器1の光路
中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射し、
かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反射ミ
ラー31と、反射されたレーザビーム8を減衰させるダ
ンパー14とからなるビームシャッタ11と、ビームシ
ャッタ11の反射ミラー31を透過した透過レーザビー
ム光路中と光路外に移動自在であり、反射ミラー31を
透過した透過レーザビーム光路中に位置するとき、反射
ミラー31を透過したレーザビーム8を遮蔽する透過レ
ーザビーム遮蔽体30とを具備している。
Description
レーザビームの調整を行うレーザ発振器の調整装置に関
するものであって、その代表的なものとして、例えば、
光ファイバにレーザビームを入射する光ファイバ入射部
の調整を行うレーザ発振器の調整装置に関するものであ
る。
のレーザビーム光路を示す概略構成図である。図におい
て、1は固体レーザ発振器等のレーザ発振器、2はレー
ザを励起する共振器、3は発振したレーザを出射する部
分反射ミラー、4は部分反射ミラー3と共にレーザの発
振状態を得る全反射ミラー、5はレーザを励起する励起
光源、6は励起媒体である固体素子、7は励起光源5と
固体素子6を内蔵するキャビティ(箱)、8は共振器2
から出射したレーザビーム、9はビーム幅を広くする拡
大レンズ、10は拡大レンズ9からのレーザビーム8を
平行ビームとするコリメートレンズ、11はコリメート
レンズ10からの平行ビームを遮断または通過させるビ
ームシャッタで、このビームシャッタ11は、コリメー
トレンズ10からの平行ビームを遮断する反射ミラー1
2及びレーザビーム吸収体からなるダンパー14によっ
て構成されている。15は発振器ヘッド1からのレーザ
ビーム8を出力する発振器ビーム出口、16a,16
b,16cは伝搬ミラー、17は被加工物にレーザビー
ム8を照射する加工ヘッド、18は被加工物にレーザビ
ーム8に焦点を結ぶ加工レンズである。
振器の動作について説明する。図18に示す従来の固体
レーザ発振器において、励起光源5の励起光により固体
素子6が励起され、固体素子6を挟むように設けられた
部分反射鏡3と全反射鏡4によってレーザを発振する。
共振器2から出射したレーザビーム8は拡大レンズ9を
通過することにより広げられ、そして、コリメートレン
ズ10を通過することにより平行ビームとなり、発振器
ビーム出口15を通過した後、伝搬ミラー16a,16
b,16cで複数回反射され、加工ヘッド17の加工レ
ンズ18で平行ビームとなってその断面が広くなってい
たレーザビーム8を絞り、被加工物に照射する。
ム出口15の間の平行ビームに対して、ビームシャッタ
11が設けられており、固体レーザ発振器等のレーザ発
振器1外にレーザビーム8を出射させたくないときに
は、ビームシャッタ11で遮断することによりレーザビ
ーム8の出射を阻止できる。反射ミラー12は移動自在
に配置されており、位置Aにあるときにはレーザビーム
8は発振器ビーム出口15に向かうが、位置Bにあると
きにはレーザビーム8は反射ミラー12で反射されてダ
ンパー14に至る。ダンパー14の表面はレーザビーム
吸収体で構成されており、レーザビーム8のエネルギー
を熱に変換する。このため、図示しないがダンパー14
は吸収した熱量の放出のため水冷されている。
ザビーム8は、伝送ミラー16a,16b,16cで構
成された光路を反射されながら伝搬し、加工ヘッド17
に導かれる。加工ヘッド17に導かれたレーザビーム8
は集光レンズ18で集光されて被加工物の加工等に利用
される。この従来例では、レーザビーム伝送に伝搬ミラ
ー16a,16b,16cを使用した事例について説明
したが、次に、レーザビーム伝送に光ファイバ23を使
用した場合について説明する。
振器及びレーザビーム光路を示す概略構成図である。な
お、図中、図18に示す従来例と同一符号及び記号は従
来例の構成部分と同一または相当する構成部分を示すも
のであるから、ここでは重複する説明を省略する。図に
おいて、23は光ファイバで、20は光ファイバ入射端
部23iに収光させる集光レンズ、21は光ファイバ2
3の端部を保持するファイバホルダである。また、22
は集光レンズ20及び光ファイバ入射端部23i及びフ
ァイバホルダ21の構成からなる入射調整機構部、23
は光ファイバであり、23oは光ファイバ出射端部であ
る。そして、25a,25bは加工ヘッド24に導かれ
たレーザビーム8を集光する集光レンズである。
の動作について説明する。固体レーザ発振器において
は、光ファイバ23によってレーザビーム8を伝送する
場合が少なくない。光ファイバ23を使用する場合には
レーザビーム8を光ファイバ23に整合性が良好な状態
で入射させる必要がある。なお、図19に示された固体
レーザ発振器は、図18に示した固体レーザ発振器と、
反射ミラー12以降のレーザビーム8の光路構成が異な
るだけなので、この部分についてのみ説明する。
ムとなったレーザビーム8は入射調整機構部22の集光
レンズ20に入り、集光レンズ20で集光され、ファイ
バホルダ21で保持された光ファイバ入射端面23iに
入射し、光ファイバ23内を伝搬する。集光レンズ20
は集光されたレーザビーム8の焦点の光軸方向の位置を
光ファイバ入射端面23iに一致させるため、光軸方向
に移動自在(調整可能)に取付けられている。また、フ
ァイバホルダ21は前記焦点の位置に光ファイバ入射端
面23iの中心を合わせるため、光軸に直角な方向に移
動自在(調整可能)に取付けられている。光ファイバ2
3内を通過したレーザビーム8は、加工ヘッド24に接
続されたその出射端部23oから出射する。加工ヘッド
24に導かれたレーザビーム8は、集光レンズ25a,
25bにより集光されて加工等に利用される。
ーザ発振器においては、メンテナンスのとき等において
発振器から出射したレーザビーム8の光路を調整するた
めに、各伝搬ミラー16a,16b,16cと加工ヘッ
ド24の位置においてレーザビーム8の位置、大きさ、
形状等を測定する必要がある。例えば、伝搬ミラー16
bの位置においては、伝搬ミラー16bの中心にレーザ
ビーム8が通過するように伝搬ミラー16aの角度を調
整する必要がある。この調整作業は、固体レーザ発振器
の光学部品交換、清掃、各伝搬ミラー16a,16b,
16cの交換、清掃といったメンテナンスのとき等に必
要である。
の発振出力を変えるために励起光源5の光量を変化させ
ているが、このことは固体素子6に与える熱エネルギー
を変化させ、ひいては固体素子6自身の光学的熱ひずみ
が変化することになる。具体的には、固体素子6は周辺
から冷却されるために中心部の温度が周辺部の温度より
も高くなり、固体素子6が顕著に凸レンズのような性質
を持つが、この凸レンズの強さの度合が変化することに
なる。この種の固体レーザ発振器においては、共振器2
内にある固体素子6のレンズとしての特性が変化するの
で、励起光源5の強さ、即ち、レーザビーム8の出力を
変更すると共振器2から出射するレーザビーム8の伝搬
特性が変化してしまう。
実際に加工に使用する出力相当、例えば、定格出力50
0[W]の固体レーザ発振器において、実際に500
[W]で加工するならば500[W]でレーザ発振させ
る必要がある。このようにしないと、調整時と実加工時
でのビームの伝搬特性が大きく変化し、調整そのものの
信頼性が損なわれることになる。このため、上記調整
は、例えば、500[W]の高出力のレーザビーム8で
実施することになり、位置の確認には、例えば、黒色の
アクリルにレーザビーム8を照射してアクリルを蒸発さ
せてレーザビーム8の形状、位置をアクリル上にバーン
パターンとして残す方法が採用されている。この方法
は、レーザビーム8の測定が連続的にできず、バッチ的
となり調整作業に時間がかかるうえ、アクリルは一度バ
ーンパターンを採ると、その部分はもう使用できなくな
るため消耗品としてアクリルが必要になりコストもかか
る。
おいては、レーザビーム8の伝送はミラー反射によるも
のではなく、光ファイバ23で伝送するものであるか
ら、一旦、光ファイバ23の中に入ったレーザビーム8
は光ファイバ23の中を伝搬するので光路途中の調整は
不要である。しかし、レーザビーム8が光ファイバ23
の中を伝搬する場合、光ファイバ23を通過することに
よりレーザビーム8の集光性が低下する。その要因の一
つとしてレーザビーム8の光ファイバ23への入射条件
がある。レーザビーム8は焦点位置で光ファイバ23の
中心に入射させたときが光ファイバ23の通過時に一番
ビームの集光性が保たれ、焦点位置からずれるに従って
光ファイバ23を出射したレーザビーム8の集光性が低
下する。この特性の劣化は固体レーザ共振器から出射す
るレーザビーム8の集光性(輝度)が高くなるほど顕著
となる。
入射端部23iにおいてレーザビーム8を集光した集光
点で光ファイバ23の中心に入射させるという調整作業
が必要である。この調整作業は発振器の光学部品交換、
清掃や光ファイバ23の交換、清掃といったメンテナン
ス時等に必要である。
ついての説明で既に述べたように、レーザビーム8の出
力を変更すると、共振器2から出射するレーザビーム8
の伝搬特性が変化し、集光レンズ20の焦点位置が変化
することになる。また、入射調整機構部22内の調整も
最終的には高出力で実施する必要がある。しかしなが
ら、入射調整機構部22内が全く調整されていない状態
で、いきなり高出力のレーザビーム8を光ファイバ入射
端面23iに照射させると光ファイバ23を損傷させる
恐れがある。このため、光ファイバ23の損傷が起こら
ないような小出力のレーザビーム8で調整作業を開始す
る必要がある。即ち、小出力で調整した後、徐々に出力
を上昇させながら、その都度、調整し、最終的に実加工
出力に近い高出力で調整を実施することになる。
ける光ファイバに出射したレーザビームの集光性測定装
置の概略構成を示す構成図で、(a)は計測状態を示
し、(b)は加工ヘッドを示すものである。なお、図
中、前述の従来例と同一符号及び記号は従来例の構成部
分と同一または相当する構成部分を示すものであるか
ら、ここでは重複する説明を省略する。図において、2
6は光ファイバ23からのビームを集光する集光レン
ズ、27はレーザビーム8の集光性を測定するM2 メー
タ、28はレーザビーム8を所定の透過率で、かつ、レ
ーザビーム8を反射させるビームスプリッター、29は
レーザビーム吸収体で構成され、レーザビーム8のエネ
ルギーを熱に変換するダンパーである。このM2 メータ
27はレーザビーム8の集光性をM2 というパラメータ
を用いて測定するレーザビーム専用測定器であり、M2
の値が小さいほど集光性がよいことを示している。M2
メータ27に入射するレーザビーム8を測定に適したビ
ーム径にするために集光レンズ26を用いる。M2 メー
タ27に入射したレーザビーム8のM2 の測定値をモニ
タしながらM2 の値が最も小さくなるように入射調整機
構部22内を調整する。調整は既に述べたように、小出
力で調整した後、徐々に出力を上昇させながらそのつど
調整を実施し、最終的に実加工出力に近い高出力で調整
を実施することになるが、M2 メータ27に入射するレ
ーザビーム8の出力をM2 メータ27の測定可能レンジ
に保つため、ビームスプリッタ28をM2 メータ27の
直前に挿入している。即ち、小出力時においては、例え
ば、ビームスプリッタ28を挿入せず、集光レンズ26
を通過した出力をそのままM2 メータ27に導入した
り、透過率の比較的大きなビームスプリッタ28を挿入
して測定を実施する。高出力時においては透過率のより
小さなビームスプリッタ28を挿入する必要が生じる。
ビームスプリッタ28で反射した光はダンパー29に吸
収させる。
る入射調整機構部22内の調整では、出力を変えてその
都度調整したり、測定系を変更する必要があるので、そ
の調整に時間を要していた。また、測定に用いるM2 メ
ータ27は高価であり、かつ、測定技術を要するため誰
でも、どこでも調整するというわけにはいかなかった。
また、最終調整の段階において、光ファイバ23の出口
にビームスプリタ28が必要であり、加工ヘッド27の
近傍にビームスプリッタ28を常設するのは、加工の際
に出る粉塵等の汚れがビームスプリッタ28に付着する
恐れがあり、管理が難しい。したがって、調整用のビー
ムスプリッタ28をその都度設置する必要があり、非常
に煩雑になる。
るためになされたものであり、光路調整や光ファイバ入
射部の調整が短時間に実施でき、かつ、メンテナンスが
簡単なレーザ発振器の調整装置の提供を課題とするもの
である。
発振器の調整装置は、レーザ共振を行わせる共振器から
出射したレーザビームを発振器ビーム出口まで伝送する
光路を有するレーザ発振器において、前記レーザ発振器
の光路中と光路外に移動自在であり、前記レーザ発振器
の光路中に位置するとき、入射したレーザビームを反射
し、かつ、入射したレーザビームの一部を透過する反射
ミラーと、前記反射されたレーザビームを減衰させるダ
ンパーとからなるビームシャッタと、前記ビームシャッ
タの反射ミラーを透過した透過レーザビーム光路中と光
路外に移動自在であり、前記反射ミラーを透過した透過
レーザビーム光路中に位置するとき、前記反射ミラーを
透過したレーザビームを遮蔽する透過レーザビーム遮蔽
体とを具備するものである。
は、レーザ共振を行わせる共振器から出射したレーザビ
ームを光ファイバに整合性良く入射させる調整機構を持
つ入射調整機構部まで伝送する光路を有するレーザ発振
器において、前記レーザ発振器の光路中と光路外に移動
自在であり、前記レーザ発振器の光路中に位置すると
き、入射したレーザビームを反射し、かつ、入射したレ
ーザビームの一部を透過する反射ミラーと、前記反射さ
れたレーザビームを減衰させるダンパーとからなるビー
ムシャッタと、前記ビームシャッタの反射ミラーを透過
した透過レーザビーム光路中と光路外に移動自在であ
り、前記反射ミラーを透過した透過レーザビーム光路中
に位置するとき、前記反射ミラーを透過したレーザビー
ムを遮蔽する透過レーザビーム遮蔽体とを具備するもの
である。
は、請求項2に記載の前記レーザビームを前記光ファイ
バに整合性良く入射させる調整機構が、前記レーザビー
ムを前記光ファイバに入射させるとき、前記透過レーザ
ビーム遮蔽体を前記レーザビーム光路外とし、前記光フ
ァイバ出射端部からの出射ビームの広がり角を測定し、
前記広がり角が最小となるように前記光ファイバ入射端
部の入射調整を行い、前記光ファイバ入射端部に前記レ
ーザビームがどの程度入射しているかの整合性を判断す
るものである。
は、請求項2に記載の前記レーザビームを前記光ファイ
バに整合性良く入射させ、前記光ファイバ出射端部から
の出射ビームの広がり角を測定する調整機構が、前記光
ファイバ出射端部からの距離を固定した位置にレーザビ
ーム径測定器を配設し、前記レーザビーム径測定器によ
り光ファイバ出射端部から前記距離の位置におけるレー
ザビーム径を測定し、最も前記レーザビーム径が小さく
なるように入射調整機構部を調整するものである。
は、請求項2に記載の前記レーザビームを前記光ファイ
バに整合性良く入射させる調整機構が、前記光ファイバ
出射端部に光ファイバから出射した前記レーザビームの
広がり角を測定するレーザビーム広がり角測定器を配設
し、かつ、前記レーザビーム広がり角測定器は前記光フ
ァイバを着脱可能な光ファイバ出射端部のファイバ固定
部を有し、前記ファイバ固定部から出射し発散する前記
レーザビームの光軸上に設置されたレーザビーム径検出
器と前記光ファイバ出射端部のファイバ固定部の相対距
離を一定としたものである。
は、請求項3乃至請求項5の何れか1つに記載の前記レ
ーザビームを前記光ファイバに整合性良く入射させ、前
記光ファイバ出射端部からの出射ビームの広がり角を測
定する調整機構は、前記光ファイバ出射端部から所定の
距離をおいた前記レーザビームの光軸中の位置に、前記
光ファイバ出射端部からの距離と同じ長さの焦点距離を
有するレンズを固定し、前記レンズの通過後のレーザビ
ーム径を測定し、最も前記ビーム径が小さくなるように
入射調整機構部を調整するものである。
は、請求項2に記載の前記レーザビームを前記光ファイ
バに整合性良く入射させる調整機構は、前記光ファイバ
から前記レーザビームを出射する前記光ファイバ出射端
部に前記レーザビーム広がり角測定器を配設し、前記レ
ーザビーム広がり角測定器は前記光ファイバが着脱自在
な光ファイバ出射端部のファイバ固定部を有し、前記フ
ァイバ固定部から出射し、発散する前記レーザビームの
光軸上に前記光ファイバ出射端部からの距離と同じ長さ
の焦点距離を有するレンズを配設し、前記レンズ通過後
のレーザビーム光軸上にレーザビーム径検出器を配設し
たものである。
は、請求項2に記載のレーザ発振器の調整装置に、前記
光ファイバの前記光ファイバ出射端部に配設されたコリ
メートレンズと集光レンズとを有する加工ヘッドと、前
記コリメートレンズを使用してレーザビーム径の大きさ
を検出するレーザビーム径検出器とを具備し、前記加工
ヘッドは前記コリメートレンズと前記集光レンズの間で
分離自在とし、前記コリメートレンズを通過した前記レ
ーザビームが前記レーザビーム径検出器に入射できるよ
うに、分離した前記加工ヘッドの前記コリメートレンズ
側に接続可能としたものである。
は、請求項5または請求項7または請求項8に記載の前
記レーザビーム径検出器が、ビーム径検出位置のレーザ
ビーム光軸上に赤外線蛍光板を配設してなるものであ
る。
置は、請求項5または請求項7または請求項8に記載の
前記レーザビーム径検出器が、ビーム径検出位置のレー
ザビーム光軸上に、前記レーザビームの中心部の一部を
透過させるようなアパーチャと、前記アパーチャを通過
したレーザビームを測定するパワーメータとを具備する
ものである。
置は、請求項5または請求項7または請求項8に記載の
前記レーザビーム径検出器が、ビーム径検出位置の前記
レーザビーム光軸上にCCDカメラを配設してなるもの
である。
置は、請求項5または請求項7または請求項8または請
求項10または請求項11に記載の前記入射調整機構部
の調整機構は、前記レーザビーム径検出器の信号の演算
処理結果に基づき、前記光ファイバ入射部の調整を制御
するものである。
置は、請求項2、請求項5、請求項7、請求項8、請求
項10、請求項11または請求項12に記載の前記レー
ザビーム広がり角測定器をレーザ発振器に内蔵したもの
である。
置は、請求項1または請求項2に記載の前記透過レーザ
ビーム遮蔽体が、そのレーザビーム入射面がレーザビー
ム吸収体からなり、かつ、前記レーザビーム遮蔽体のレ
ーザビーム入射面の裏面に放熱フィンを具備するもので
ある。
置は、請求項1または請求項2に記載のレーザ発振器の
調整装置に、前記透過レーザビーム遮蔽体の有無を検出
するセンサと、前記センサの出力信号を表示する表示部
とを具備するものである。
置は、請求項3または請求項4または請求項6に記載の
前記レーザビームを前記光ファイバに整合性良く入射さ
せる調整機構は、加工動作時には前記ビームシャッタに
取付けられたレーザビーム遮蔽体の透過レーザビーム光
路外に移動させ、また、入射調整機構部の調整動作時に
は前記ビームシャッタを光路中に移動させた状態で実際
に加工する出力でレーザ発振させ、そのとき、反射ミラ
ーを透過した前記レーザビームが光ファイバを伝搬し、
前記光ファイバ出射端部から出射した前記レーザビーム
の集光性が最良になるように調整したものである。
説明する。なお、図中、従来例及び実施形態の同一符号
及び記号は、従来例及び実施形態の各構成部分が同一ま
たは相当する構成部分を示すものである。 実施形態1.図1はこの発明の第一実施形態のレーザ発
振器の調整装置のレーザ発振器及びレーザビーム光路を
示す概略構成図である。なお、この実施形態において
は、従来例で説明した従来の固体レーザ発振器と異なる
のはビームシャッタの構成のみである。図において、1
は固体レーザ発振器等のレーザ発振器、2はレーザを励
起する共振器、3は発振したレーザを出射する部分反射
ミラー、4は部分反射ミラー3と共にレーザの発振状態
を得る全反射ミラー、5はレーザを励起する励起光源、
6は励起媒体である固体素子、7は励起光源5と固体素
子6を内蔵するキャビティ(箱)、8は共振器2から出
射したレーザビーム、9はビーム幅を広くする拡大レン
ズ、10は拡大レンズ9からのレーザビーム8を平行ビ
ームとするコリメートレンズ、そして、11はコリメー
トレンズ10からの平行ビームを遮断または通過させる
ビームシャッタで、このビームシャッタ11は、コリメ
ートレンズ10からの平行ビームを遮断する反射ミラー
31及びレーザビーム吸収体からなるダンパー14、レ
ーザビーム遮蔽器として機能するレーザビーム吸収体か
らなる透過レーザビーム遮蔽体30によって構成されて
いる。なお、反射ミラー31は図示しないラックギヤと
ピニオンギヤによって、パルスモータの回転を直線運動
に変換しているが、本発明を実施する場合には、コリメ
ートレンズ10からの平行ビームを通過及び遮断させる
2位置をとることができれば、如何なる機構でもよい。
透過レーザビーム遮蔽体30は反射ミラー31と一体に
取付けてもよいし、または別々に移動可能としてもよ
い。本実施形態においては、透過レーザビーム遮蔽体3
0についても、図示しないラックギヤとピニオンギヤに
よって、パルスモータの回転を直線運動に変換している
が、本発明を実施する場合には、反射ミラー31を通過
したコリメートレンズ10からの平行ビームを通過及び
遮断させる2位置をとることができれば、如何なる機構
でもよい。また、マニュアルで取付け取外しを行うもの
でもよい。そして、15はレーザ発振器1からのレーザ
ビーム8を出力する発振器ビーム出口、16a,16
b,16cは伝搬ミラー、17は被加工物にレーザビー
ム8を照射する加工ヘッド、18は被加工物にレーザビ
ーム8が焦点を結ぶようにする加工レンズである。
度の範囲で若干(例えば、本実施形態では0.2%程
度)の透過特性を有し、入射したレーザビーム8の大部
分は反射するが、一部の出力を透過させるような構成と
なっている。透過したレーザビーム8は透過レーザビー
ム遮蔽体30に吸収されるようになっている。透過レー
ザビーム遮蔽体30はレーザビーム遮蔽器として機能す
るもので、透過レーザビーム遮蔽体30は反射ミラー背
面から取外し可能なように装着されており、必要に応じ
て反射ミラー31を透過したレーザビーム8を、そのま
まレーザ発振器1の外部に出力できるようになってい
る。即ち、この透過レーザビーム遮蔽体30は、レーザ
ビーム8をレーザ発振器1の外部に出力しないときに使
用される。
置は、レーザ共振を行わせる共振器2から出射したレー
ザビーム8を発振器ビーム出口15まで伝送する光路を
有するレーザ発振器1と、前記レーザ発振器1の光路中
と光路外に移動自在であり、前記レーザ発振器1の光路
中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射し、
かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反射ミ
ラー31と、前記反射されたレーザビーム8を減衰させ
るダンパー14とからなるビームシャッタ11と、前記
ビームシャッタ11の反射ミラー31を透過した透過レ
ーザビーム光路中と光路外に移動自在であり、前記反射
ミラー31を透過した透過レーザビーム光路中に位置す
るとき、前記反射ミラー31を透過したレーザビーム8
を遮蔽する透過レーザビーム遮蔽体30とを具備するも
のであり、請求項に対応する実施形態である。
置は、レーザ共振を行わせる共振器2から出射したレー
ザビーム8を発振器ビーム出口15まで伝送する光路を
有するレーザ発振器1において、前記レーザ発振器1の
光路中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射
し、かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反
射ミラー31と前記反射されたレーザビーム8を減衰さ
せるダンパー14とからなるビームシャッタ11を、前
記レーザ発振器1の光路中と光路外に移動自在とし、前
記ビームシャッタ11の反射ミラー31を透過した透過
レーザビーム光路によって、レーザビーム8の位置を確
認でき、迅速に調整作業が実施できるレーザ発振器の調
整方法とすることができる。
調整装置の動作について説明する。まず、光路の調整を
実施する際には、ビームシャッタ11を光路中の状態、
即ち、反射ミラー31をBの位置とし、透過レーザビー
ム遮蔽体30を取外した後、実加工時と同等の出力(例
えば、500[W])で発振させると、反射ミラー31
で反射されたレーザビーム8はダンパー14で吸収さ
れ、反射ミラー31を透過した小出力(上記の例では、
500[W]×0.2%=1[W])のレーザビーム8
が発振器ビーム出口15から出力される。このとき、固
体素子6への入力は実加工時と同等となっているので固
体素子6の光学的熱ひずみが実加工時と同等となってお
り、共振器2から出射するレーザビーム8の伝搬特性は
実加工時と同等のものとなっている。この実加工時と同
等な伝搬をする特性は、反射ミラー31を通過した後の
出力が減衰されたレーザビーム8にも継承される。
整装置からは、例えば、1[W]程度の小出力で、しか
も、実加工時と同様の伝搬特性を有するレーザビーム8
を出射でき、前記レーザビーム8により光路調整を実施
することにより、従来の固体レーザ発振器のように高価
な黒色アクリル等は必要なく、例えば、ファクシミリ等
で使用されている感熱紙(図4の40参照)等でレーザ
ビーム8の位置が確認でき、安価に調整可能である。ま
た、低出力であれば、赤外線蛍光板(図11の50参
照)をレーザビーム8の位置検出に使用できる。赤外線
蛍光板(50)はレーザビーム8等の赤外線が当たる
と、当たった部分が蛍光を発し、レーザビーム8の位置
がリアルタイムで目視確認できるものである。なお、前
記赤外線蛍光板(50)を使用することにより、前記ア
クリル板にバーンパタンを焼付けたり、感熱紙(40)
に感光させたりするようなバッチ処理ではなく、リアル
タイムでレーザビーム8の位置を確認でき、迅速に調整
作業を実施できる。なお、調整作業終了後は透過レーザ
ビーム遮蔽体30を元通りに装着しておく必要がある。
態のレーザ発振器の調整装置のレーザ発振器及びレーザ
ビーム光路を示す概略構成図である。図18に示した従
来の固体レーザ発振器に対する図1の第一実施形態と同
様に、図19の従来の固体レーザ発振器と異なるのはビ
ームシャッタ11の構成であり、他の部分は図19の従
来の固体レーザ発振器と同様である。ビームシャッタ1
1の構成、動作は図1に示した構成と同様であるので、
ここではその説明を省略する。図において、23は光フ
ァイバで、20は光ファイバ入射端部23iに集光させ
る集光レンズ、21は光ファイバ23の端部を保持する
ファイバホルダである。また、22は集光レンズ20及
び光ファイバ入射端部23i及びファイバホルダ21の
構成からなる入射調整機構部、23oは光ファイバ出射
端部である。そして、25aはレーザビーム8を平行ビ
ームとするコリメートレンズ、25bは加工ヘッド24
に導かれたレーザビーム8を集光する集光レンズであ
る。
装置は、レーザ共振を行わせる共振器2から出射したレ
ーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く入射させる
調整機構を持つ入射調整機構部22まで伝送する光路を
有するレーザ発振器1と、前記レーザ発振器1の光路中
と光路外に移動自在であり、前記レーザ発振器1の光路
中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射し、
かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反射ミ
ラー31と、前記反射されたレーザビーム8を減衰させ
るダンパー14とからなるビームシャッタ11と、前記
ビームシャッタ11の反射ミラー31を透過した透過レ
ーザビーム光路中と光路外に移動自在であり、前記反射
ミラー31を透過した透過レーザビーム光路中に位置す
るとき、前記反射ミラー31を透過したレーザビーム8
を遮蔽する透過レーザビーム遮蔽体30とを具備するも
のであり、請求項に対応する実施形態である。
装置は、レーザ共振を行わせる共振器2から出射したレ
ーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く入射させる
調整機構を持つ入射調整機構部22まで伝送する光路を
有するレーザ発振器1において、前記レーザ発振器1の
光路中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射
し、かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反
射ミラー31と前記反射されたレーザビーム8を減衰さ
せるダンパー14とからなるビームシャッタ11とを前
記レーザ発振器1の光路中と光路外に移動自在とし、前
記ビームシャッタ11の反射ミラー31を透過した透過
レーザビームによって、共振器2から出射したレーザビ
ーム8を光ファイバ23に整合性良く入射させる調整を
行うレーザ発振器の調整方法とすることができる。
置の動作について説明する。図2において、光ファイバ
23の入射側の調整を実施するには、図1に示した説明
と同様にビームシャッタ11をレーザ発振器1の光路外
とし、透過レーザビーム遮蔽体30を取外した後、レー
ザ発振器1を実加工時と同等の出力で発振させる。する
と、反射ミラー31を透過した小出力(例えば、500
[W]×0.2%=1[W])レーザビーム8が光ファ
イバ23を介して出射する。このとき、反射ミラー31
を通過したレーザビーム8の伝搬特性は実加工時と同等
のものとなっている。しかも、レーザビーム8も小出力
であるので全く未調整の状態で光ファイバ入射端部23
iに入射させても光ファイバ23を損傷させる恐れがな
い。したがって、この状態で入射調整機構部22の調整
を実施すれば実加工状態での調整となり、従来の固体レ
ーザ発振器のように、まず、光ファイバ23を焼損しな
いよう小出力で大まかな調整を実施した後、徐々に調整
出力を上げながら調整し、最終実加工出力で本調整する
という煩雑な調整を実施する必要がない。
の調整装置における入射調整機構部22の調整は、通常
動作(レーザ加工時等)状態でビームシャッタ11に取
付けられた透過レーザビーム遮蔽体30を調整時に限っ
て取外し、ビームシャッタ11をレーザ発振器1の光路
中とした状態で加工を実際に行う出力でレーザ発振さ
せ、そのとき、反射ミラー31を透過した小出力のレー
ザビーム8が、光ファイバ23を伝搬し、光ファイバ出
射端部23oから出射した前記小出力のレーザビーム8
の集光性が最良になるように実施する。集光性を測定す
る方法には、集光点でのビーム強度分布を測定する方法
があるが、集光された焦点位置での前記ビーム測定は非
常に分解能の高い測定系が必要で、かつ、集光されてい
るためにビーム強度が非常に高い位置での測定となり、
測定が困難である。ここでは、もっと簡単な集光性の測
定について説明する。
振器の調整装置におけるレーザビームの広がり角測定の
説明図である。図3は、光ファイバ出射端部23oから
出射したレーザビーム8の伝搬のようすを示している。
光ファイバ23から出射したレーザビーム8は図示した
ように広がりながら伝搬する。このとき、集光性が良い
(M2 値が小さい)とレーザビーム8の広がり角は小さ
くなり、集光性が悪い(M2 値が大きい)とレーザビー
ム8の広がり角は大きくなる。したがって、レーザビー
ム8の広がり角を簡易的に測定すれば、M2 メータ(レ
ーザビームの集光性をM2 というパラメータを用いて測
定するレーザビーム専用測定器)は不必要であり、高価
で高度な測定技術を必要とせずに入射調整機構部22の
調整が実施でき、安価で簡単な調整となる。なお、入射
調整機構部22の調整が終了した後には、再度、透過レ
ーザビーム遮蔽体30をビームシャター11に取付けて
おく。即ち、第三実施形態のレーザ発振器の調整装置
は、レーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く入射
させる調整機構を、レーザビーム8を光ファイバ23に
入射させるとき、透過レーザビーム遮蔽体30をレーザ
ビーム光路外とし、光ファイバ出射端部23oからの出
射ビームの広がり角を測定し、広がり角が最小となるよ
うに光ファイバ入射端部23iの入射調整を行い、光フ
ァイバ入射端部23iにレーザビーム8がどの程度入射
しているかの整合性をとるという請求項に対応する実施
形態である。したがって、M2 メータは不必要となり、
高価で高度な測定器を必要とせず、入射調整機構部22
の調整が実施でき、安価で簡単な調整装置及び調整方法
となる。
部の調整方法において、前記レーザビーム8の広がり角
を簡単に測定できる調整装置及び方法について説明す
る。図4はこの発明の第四実施形態のレーザ発振器の調
整装置におけるレーザビームの広がり角測定の説明図で
ある。図4の光ファイバ出射端部23oから出射したレ
ーザビーム8の広がり角を測定する説明図において、4
0は感熱紙であり、本実施形態のレーザビーム径測定器
に相当する。感熱紙40は光ファイバ出射端部23oか
ら、特定のある距離Lの位置に設置され、前記減衰され
た小出力のレーザビーム8を照射することにより感光
し、ビーム照射部分が変色する。この変色部分の径を測
定することにより、前記特定の距離Lの位置におけるレ
ーザビーム径Dが測定できる。このようにして測定した
レーザビーム径が最も小さくなるように、前記入射調整
機構部22を調整すれば簡単に調整できる。なお、前記
レーザビーム径は感熱紙40を使用した場合、感熱紙4
0の変色ビーム強度により決まる径であり、測定器や測
定方法により測定されるビーム径は異なる。例えば、ア
クリルバーンパタン径や蛍光板の検知ビーム強度で決ま
るビーム径、84%のエネルギーが含まれるビーム径等
がある。また、学術的に良く使用される一般的なものと
して、電界強度に対して1/e(但し、eは自然対数)
や出力に対して1/e2 のビーム径が使用される。
装置は、レーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く
入射させ、光ファイバ出射端部23oからの出射ビーム
の広がり角を測定する調整機構は、光ファイバ出射端部
23oからの距離Lを固定した位置に感熱紙40からな
るレーザビーム径測定器を配設し、感熱紙40からなる
レーザビーム径測定器により光ファイバ出射端部23o
から距離Lの位置におけるレーザビーム径を測定し、最
もレーザビーム径が小さくなるように入射調整機構部2
2を調整するものであり、請求項に対応する実施形態で
ある。勿論、光ファイバ出射端部23oからの出射ビー
ムの広がり角の測定は、光ファイバ出射端部23oから
の距離Lを固定した位置に感熱紙40からなるレーザビ
ーム径測定器を配設し、感熱紙40からなるレーザビー
ム径測定器により光ファイバ出射端部23oから距離L
の位置におけるレーザビーム径を測定し、最もレーザビ
ーム径が小さくなるように調整する方法とすることがで
きる。
部22の調整方法において、前記レーザビーム8の広が
り角を簡単に測定できるような構成について説明する。
図5はこの発明の第五実施形態のレーザ発振器の調整装
置のレーザビームの広がり角を測定する測定系の説明図
である。図において、41は光ファイバ23の端部を保
持するファイバホルダからなるファイバ固定部、42は
フレーム、43はレーザビーム径測定器固定部、44は
レーザビーム広がり角測定器である。ファイバ固定部4
1は光ファイバ23が着脱可能なように、バネ等の弾性
体からなる感熱紙押さえ(レーザビーム径測定器固定
部)43によりフレーム42の底面に感熱紙40を固定
する。感熱紙40と光ファイバ出射端部23oとの距離
Lは、光ファイバ23をファイバ固定部41から着脱し
て、感熱紙40に置換えても変わらないような構成とな
っている。このような、レーザビーム広がり角測定器4
4は図示しないレーザ加工装置に備え付けられており、
前記入射調整機構部22の調整が必要な場合には、図2
に示す加工ヘッド24に固定されている光ファイバ出射
端部23oを加工ヘッド24から取外し、前記ファイバ
固定部41に固定し、前記レーザビーム8の広がり角を
測定すれば、レーザビーム8の広がり角を容易に測定で
き、前記入射調整機構部22を簡単に調整できる。
は、レーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く入射
させる調整機構を、光ファイバ出射端部23oに光ファ
イバ23から出射したレーザビーム8の広がり角を測定
するレーザビーム広がり角測定器44を配設し、かつ、
レーザビーム広がり角測定器44は光ファイバ23を着
脱可能な光ファイバ出射端部23oのファイバ固定部4
1を有し、ファイバ固定部41から出射し発散するレー
ザビーム8の光軸上に設置された感熱紙40からなるレ
ーザビーム径検出器と光ファイバ出射端部23oのファ
イバ固定部41の相対距離Lを一定としたものであり、
これは請求項に対応する実施形態となる。勿論、レーザ
ビーム広がり角測定器44は、光ファイバ23を着脱可
能な光ファイバ出射端部23oのファイバ固定部41を
有し、ファイバ固定部41から出射し、発散するレーザ
ビーム8の光軸上に設置された感熱紙40からなるレー
ザビーム径検出器と光ファイバ出射端部23oのファイ
バ固定部41の相対距離Lを一定として測定する方法と
することができる。
部の調整方法において、前記レーザビーム8の広がり角
を簡単に測定できる構成について、図を用いて説明す
る。図6はこの発明の第六実施形態のレーザ発振器の調
整装置のレーザビームの広がり角を測定する測定系の説
明図で、光ファイバ出射端部23oから出射したレーザ
ビーム8の広がり角を測定するものである。図におい
て、45はコリメートレンズ、40は感熱紙である。コ
リメートレンズ45の焦点距離fは光ファイバ出射端部
23oからコリメートレンズ45までの距離Lと等しく
選定すると、前記コリメートレンズ45を通過したレー
ザビーム8はいずれの広がり角を有していても平行ビー
ム化(コリメート)される。
後のレーザビーム径が前記広がり角を示していることに
なる。第四実施形態と同様に、コリメートレンズ45の
通過後のレーザビーム8の光軸上に、例えば、感熱紙4
0をおき、前記減衰された小出力のレーザビーム8を照
射することにより、感光したビーム照射部分が変色す
る。この変色部分の径を測定することにより前記ビーム
照射位置におけるレーザビーム径Dを測定できる。この
ようにして測定したレーザビーム径Dが最も小さくなる
ように前記入射調整機構部22を調整すれば簡単に調整
できる。この方法によれば平行化されたレーザビーム8
を測定するので感熱紙40を設置する位置(レーザビー
ム光軸方向)の繰返し精度誤差による測定誤差はなく、
第四実施形態で紹介した方法よりも測定精度が高く、調
整が簡単である。
は、レーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く入射
させ、光ファイバ出射端部23oからの出射ビームの広
がり角を測定する調整機構は、光ファイバ出射端部23
oから所定の距離Lをおいたレーザビーム8の光軸中の
位置に、光ファイバ出射端部23oからの距離Lと同じ
長さの焦点距離fを有するコリメートレンズ45を固定
し、コリメートレンズ45の通過後のレーザビーム径を
測定し、最もビーム径が小さくなるように入射調整機構
部22を調整するものである。即ち、光ファイバ出射端
部23oからの距離Lと同じ長さの焦点距離fを有する
コリメートレンズ45により、コリメートレンズ45の
通過後のレーザビーム8として平行ビームとするもので
あり、これは請求項に対応する実施形態となる。この実
施形態においても、光ファイバ出射端部23oから所定
の距離Lをおいたレーザビーム8の光軸中に、光ファイ
バ出射端部23oからの距離Lと同じ長さの焦点距離f
を有するコリメートレンズ45を固定し、コリメートレ
ンズ45の通過後のレーザビーム径を測定し、最もビー
ム径が小さくなるように入射調整機構部22を調整する
方法とすることができる。
部22の調整方法において、前記レーザビーム8の広が
り角を簡単に測定できる構成について、図を用いて説明
する。図7はこの発明の第七実施形態のレーザ発振器の
調整装置のレーザビームの広がり角を測定する測定系の
説明図で、光ファイバ出射端部23oから出射したレー
ザビームの広がり角を測定するものである。図におい
て、41はファイバ固定部、42はフレーム、43はレ
ーザビーム径測定器固定部、44はレーザビーム広がり
角測定器、45はコリメートレンズである。ファイバ固
定部41は光ファイバ23が着脱可能になるような構成
で、バネ等の弾性体からなる感熱紙押さえ(レーザビー
ム径測定器固定部)43によりフレーム42の底面に感
熱紙40を固定する。前述の実施形態と同様に、コリメ
ートレンズ45と光ファイバ出射端部23oとの距離L
は、コリメートレンズ45の焦点距離fと等しくなるよ
うに構成されている。光ファイバ23を前記ファイバ固
定部41から着脱しても、光ファイバ出射端部23oと
の距離は変わらないような構成となっている。
装置は、レーザビーム8を光ファイバ23に整合性良く
入射させる調整機構は、光ファイバ8からレーザビーム
8を出射する光ファイバ出射端部23oにレーザビーム
広がり角測定器44を配設し、このレーザビーム広がり
角測定器44は、光ファイバ8が着脱自在な光ファイバ
出射端部23oのファイバ固定部41を有し、ファイバ
固定部41から出射し、発散するレーザビーム8の光軸
上に光ファイバ出射端部23oからの距離Lと同じ長さ
の焦点距離fを有するコリメートレンズ45を配設し、
コリメートレンズ45通過後のレーザビーム光軸上に感
熱紙40からなるレーザビーム径検出器を配設したもの
であり、これは請求項に対応する実施形態である。
整合性良く入射させる調整は、光ファイバ8からレーザ
ビーム8を出射する光ファイバ出射端部23oにレーザ
ビーム広がり角測定器44を配設し、光ファイバ8が着
脱自在な光ファイバ出射端部23oのファイバ固定部4
1から出射し、発散するレーザビーム8の光軸上に光フ
ァイバ出射端部23oからの距離Lと同じ長さの焦点距
離fを有するコリメートレンズ45を配設し、コリメー
トレンズ45通過後のレーザビーム光軸上にレーザビー
ム径検出器を配設し、前記レーザビーム8の広がり角を
測定してレーザビーム8の広がり角を得る方法とするこ
ともできる。このような、レーザビーム8の広がり角測
定器44は、レーザ加工装置に備え付けられており、前
記入射調整機構部22の調整が必要な場合に、通常、図
2に示す加工ヘッド24に固定されている光ファイバ出
射端部23oを図2に示す加工ヘッド24から取外し、
前記ファイバ固定部41に固定し、前記レーザビーム8
の広がり角を測定すれば、レーザビーム8の広がり角を
容易に測定でき、前記入射調整機構部22を簡単に調整
できる。
部の調整方法において、前記レーザビーム8の広がり角
を簡単に測定できる構成について、図を用いて説明す
る。図8はこの発明の第八実施形態のレーザ発振器の調
整装置等のレーザ発振器及びレーザビーム光路を示す説
明図で、(a)は加工ヘッド側及び(b)はレーザビー
ム広がり角測定器側である。図9は図8の加工ヘッド側
の構成図、図10は図8に示すレーザビーム広がり角測
定器側の構成図を示すものである。なお、大部分は図2
に示した実施形態と共通する構成となっており、加工ヘ
ッドの構成が異なるのと、レーザビーム径測定器が追加
されている部分が異なる。なお、ここでは重複する説明
を省略する。加工ヘッド49は、コリメートレンズ25
aと集光レンズ25bの間の相互接続部Cで分解可能な
ように、ケーシング46はコリメーションレンズ25a
側のケーシング上部46aと集光レンズ25b側のケー
シング下部46bに分解可能なようにネジ47で固定さ
れている。また、48はレーザビーム径測定部であり、
接続部Dにおいてケーシング46のコリメーションレン
ズ25a側のケーシング上部46aがネジ47を用いて
取付けられるようになっている。43はレーザビーム径
測定器固定部、44はレーザビーム広がり角測定器であ
る。バネ等の弾性体からなる感熱紙押さえ(レーザビー
ム径測定器固定部)43によりレーザビーム径測定部4
8の底面に感熱紙40を固定する。加工ヘッド49のコ
リメートレンズ25aと光ファイバ出射端部23oとの
距離は、コリメートレンズ25aの焦点距離と等しくな
るように構成されている。
装置及び調整方法は、レーザ共振を行わせる共振器2か
ら出射したレーザビーム8を光ファイバ23に整合性良
く入射させる調整機構を持つ入射調整機構部22まで伝
送する光路を有するレーザ発振器1と、レーザ発振器1
の光路中と光路外に移動自在であり、レーザ発振器1の
光路中に位置するとき、入射したレーザビーム8を反射
し、かつ、入射したレーザビーム8の一部を透過する反
射ミラー31と、反射されたレーザビーム8を減衰させ
るダンパー14とからなるビームシャッタ11と、ビー
ムシャッタ11の反射ミラー31を透過した透過レーザ
ビーム光路中と光路外に移動自在であり、反射ミラー3
1を透過した透過レーザビーム光路中に位置するとき、
反射ミラー31を透過したレーザビーム8を遮蔽する透
過レーザビーム遮蔽体30とに加えて、更に、光ファイ
バ23の光ファイバ出射端部23oに配設されたコリメ
ートレンズ25aと集光レンズ25bとを有する加工ヘ
ッド49と、コリメートレンズ25aを使用してレーザ
ビーム径の大きさを検出するレーザビーム径検出器とを
具備し、加工ヘッド49はコリメートレンズ25aと集
光レンズ25bの間で分離自在とし、コリメートレンズ
25aを通過したレーザビーム8がレーザビーム径検出
器に入射できるように、分離した加工ヘッド49のコリ
メートレンズ25a側に接続可能としたものであり、こ
れは請求項に対応する実施形態である。したがって、入
射調整機構部22の調整が必要な場合には、加工ヘッド
49を相互接続部Cの部分で分解し、図10に示すよう
にレーザビーム径測定部48の接続部Dに固定し、前記
レーザビーム8の広がり角を測定すれば、レーザビーム
8の広がり角を容易に測定でき、前記入射調整機構部2
2を簡単に調整できる。
態、第八実施形態におけるレーザビーム測定器は感熱紙
40を用いたものについて説明したが、ここでは他の構
成について説明する。図11はこの発明の第九実施形態
のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明
図である。図において、50は赤外線蛍光板である。赤
外線蛍光板50はレーザビーム8が当たると、当たった
部分が蛍光を発し、レーザビーム8の位置がリアルタイ
ムで目視確認できるものである。即ち、この実施形態の
レーザ発振器の調整装置及び調整方法においては、レー
ザビーム径検出器を、ビーム径検出位置のレーザビーム
光軸上に赤外線蛍光板50を配設してなるものであり、
これは請求項に対応する実施形態である。このように、
赤外線蛍光板50を使用することにより、感熱紙40に
感光させたりするようなバッチ処理ではなく、リアルタ
イムでレーザビーム8の位置を確認でき、迅速に調整作
業を実施できる。赤外線蛍光板50は固体レーザ(YA
Gレーザ)の赤外線レーザビームを受けるとその部分が
光り、レーザビーム8の大きさが目視観察できる。
蛍光板50を用いてレーザビーム8の広がり角を測定す
れば、リアルタイムに測定可能で、前記入射調整機構部
22を迅速に調整できる。特に、前述の各実施形態では
感熱紙40を使用しており、一度感光させると変色する
ため再度測定する際には、新しい感熱紙40を再度測定
部に設置し直す必要がある。しかし、この実施形態では
感熱紙40の設置し直しが不要となる。
態、第八実施形態におけるレーザビーム測定器は感熱紙
40を用いたものについて説明したが。ここでは他の構
成について説明する。図12はこの発明の第十実施形態
のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明
図である。図において、51はレーザビーム径を絞るア
パーチャ、52はレーザビーム8の出力を測定するパワ
ーメータで、パワーメータヘッド53及び表示部54を
具備している。即ち、この実施形態のレーザ発振器の調
整装置は、レーザビーム径検出器を、ビーム径検出位置
のレーザビーム光軸上に、レーザビーム8の中心部の一
部を透過させるようなアパーチャ51と、アパーチャ5
1を通過したレーザビーム8を測定するパワーメータ5
2とを具備するものであり、これは請求項に対応する実
施形態である。また、同様に、調整方法としても使用で
きる。
に設置され、その内径はアパーチャ位置におけるレーザ
ビーム径より小さく設定されており、アパーチャ51の
内径を通過したレーザビーム8の出力をパワーメータ5
2で測定する。ここで、レーザビーム径が大きい場合に
はアパーチャ51内を通過するレーザビーム8の割合が
小さくなりパワーメータ52の指示値が小さくなる。レ
ーザビーム径が小さくなるとアパーチャ51内を通過す
るレーザビーム8の割合が相対的に大きくなり、パワー
メータ52の指示値が大きくなる。したがって、パワー
メータ52の指示値により、レーザビーム径の測定がリ
アルタイムにできるので、前記入射調整機構部22を迅
速に調整できる。なお、パワーメータ52はレーザ出力
を電気信号に変換可能であり、本実施形態によれば、レ
ーザビーム8の広がり角を電気信号としてモニタ可能で
ある。
態、第八実施形態におけるレーザビーム測定器は感熱紙
40を用いたものについて説明したが、ここでは他の構
成について説明する。図13はこの発明の第十一実施形
態のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説
明図である。図において、55は撮像を行うCCDカメ
ラ、56は画像処理装置、57はモニタである。即ち、
この実施形態のレーザ発振器の調整装置は、前記レーザ
ビーム径検出器を、ビーム径検出位置のレーザビーム光
軸上にCCDカメラ55を配設してなるものであり、こ
れは請求項に対応する実施形態である。また、同様に、
調整方法としても使用できる。CCDカメラ55はレー
ザビーム径測定位置に設置されており、CCDカメラ5
5に入射したレーザビーム8のパターンを画像処理装置
56を経由してモニタ57に出力する。モニタ57によ
りレーザビーム8の大きさが目視観察できる。したがっ
て、レーザビーム測定器に赤外線蛍光板50を用いてレ
ーザビーム8の広がり角を測定すれば、リアルタイムに
測定可能で、入射調整機構部22を迅速に調整できる。
また、画像処理装置56においてレーザビーム径のデー
タを電気信号に変換可能であり、本実施形態によればレ
ーザビーム8の広がり角を電気信号としてモニタ可能で
ある。
形態に紹介したレーザビーム径測定器を使用すればレー
ザビーム8の広がり角を電気信号としてモニタ可能なの
で、入射調整機構部22の調整の自動化が可能である。
図14はこの発明の第十二実施形態のレーザ発振器の調
整装置のレーザビーム測定器の説明図で、(a)は測定
状態を示し、(b)は加工ヘッド側を示すものである。
図において、58は固体レーザ発振器のレーザビーム測
定を行う制御装置である。即ち、この実施形態のレーザ
発振器の調整装置は、入射調整機構部22の調整機構
を、レーザビーム径検出器の信号の演算処理結果に基づ
き、入射調整機構部22の調整を制御するものであり、
これは請求項に対応する実施形態である。また、同様
に、調整方法としても使用できる。この実施形態のレー
ザ発振器の調整装置は、集光レンズ20とファイバホル
ダ21は図示されない駆動装置を有しており、制御装置
58の指令によって位置制御される。制御装置58はパ
ワーメータ52の出力信号をモニタしている。第三実施
形態に記載した方法による入射調整機構部22の制御時
には、パワーメータ52から出力された出力信号が出力
最大となるように集光レンズ20とファイバホルダ21
の駆動装置を駆動する。集光レンズ20とファイバホル
ダ21を駆動することにより、入射調整機構部22は自
動的に調整可能であり、非常に簡単な調整ができる。
実施形態のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定
器の概略図である。図15において、61はレーザビー
ム広がり角測定部である。レーザビーム広がり角測定部
61は実施形態8に示した構成においてレーザビーム径
測定器44として実施形態10において説明したアパー
チャ51とパワーメータ52を組合わせた構成のもので
ある。即ち、この実施形態のレーザ発振器の調整装置
は、レーザビーム広がり角測定部61は、レーザ発振器
1に内蔵したものであり、これは請求項に対応する実施
形態である。また、同様に、調整方法としても使用でき
る。この実施形態の特徴は、レーザビーム広がり角測定
部61がレーザ発振器1に設けられていることである。
この構成によれば調整箇所と測定部が近接し、調整が容
易になる。また、基本的に調整箇所はレーザ発振器1内
部にあり、その調整に必要な測定個所が発振器内部にあ
るということは、如何なるレーザ加工機システムにおい
ても調整の手順が同一になり、メンテナンス手順の統一
化が図れる。したがって、メンテナンス性の良好な固体
レーザ発振器やレーザ加工機を提供することができる。
実施形態のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定
器で使用するレーザビーム遮蔽器の概略図である。図1
6において、70は透過レーザビーム遮蔽体30のレー
ザビーム入射面、71は透過レーザビーム遮蔽体30の
熱を発散させる放熱フィン、72は反射ミラーホルダ、
73は透過レーザビーム遮蔽体30を反射ミラーホルダ
72に取付けるネジである。透過レーザビーム遮蔽体3
0は、例えば、アルミ等で構成され、レーザビーム入射
面70は黒色アルマイト処理等のレーザビーム吸収体で
構成されている。
装置は、透過レーザビーム遮蔽体30のレーザビーム入
射面70がレーザビーム吸収体からなり、かつ、前記レ
ーザビーム遮蔽体30のレーザビーム入射面70の裏面
に放熱フィン71を具備するものであり、これは請求項
に対応する実施形態である。また、同様に、調整方法と
しても使用できる。レーザビーム入射面70の裏面は放
熱フィン71となっており、反射ミラー31を透過して
レーザビーム入射面70で吸収された小出力のレーザビ
ーム8のエネルギーを放熱する。透過レーザビーム遮蔽
体30はネジ73により反射ミラーホルダ72に取付け
られており、反射ミラー31を透過したレーザビーム8
を発振器外に出射する必要のある場合は、前記ねじ73
を取り、透過レーザビーム遮蔽体30を取外せばよい。
レーザビーム入射面70の裏面に放熱フィン71を取付
けており、反射ミラー31を透過してレーザビーム入射
面70で吸収された小出力のレーザビーム8のエネルギ
ーによる熱を放熱でき、温度上昇により反射ミラー31
等を破損することがない。なお、本実施形態では吸収体
として黒色アルマイト処理されたアルミ材で説明した
が、吸収体としては目視で表面が黒色を呈するものであ
れば良く、特に、吸収体はアルマイトに限定されるもの
ではない。
実施形態のレーザ発振器の調整装置のレーザビーム測定
器で使用するレーザビーム遮蔽器の概略図である。図1
7において、74は近接スイッチ、75は近接スイッチ
74を反射ミラーホルダ72に取付ける取付板である。
近接スイッチ74は反射ミラーホルダ72に取付けられ
た取付板75に取付けられ、この近接スイッチ74は透
過レーザビーム遮蔽体30が反射ミラー31を透過した
レーザビーム8の光路上にあることを認識する。即ち、
この実施形態のレーザ発振器の調整装置は、透過レーザ
ビーム遮蔽体30の有無を検出するセンサとしての近接
スイッチ74と、前記センサとしての近接スイッチ74
の出力信号を表示する表示部76とを具備するものであ
り、これは請求項に対応する実施形態である。また、同
様に、調整方法としても使用できる。近接スイッチ74
の出力信号により透過レーザビーム遮蔽体30の有無を
表示すれば、入射調整機構部22の調整終了時に透過レ
ーザビーム遮蔽体30の取付け忘れを防ぐことができ
る。このときの表示としては、例えば、レーザ加工器の
制御装置の表示部やレーザ発振器外面や近傍に設けたラ
イト等の点灯機器等作業者が認識できるものであればよ
い。なお、本実施形態では透過レーザビーム遮蔽体30
の有無を検知するセンサとして近接スイッチ74を用い
たものについて説明したが、特に、本発明を実施する場
合には、近接スイッチ74でなくとも良く、例えば、機
械的なリッミトスイッチ或いは短絡スイッチ、電気的な
フォトセンサー等の透過レーザビーム遮蔽体30の有無
を検知できるものであれば良い。
態、第六実施形態に記載された入射調整機構部の調整方
法においては、通常動作時(レーザ加工時等)にはビー
ムシャッタに取付けられた透過レーザビーム遮蔽体30
を調整時に限って取外し、ビームシャッタを閉じた状態
で加工を実際に実施する出力でレーザ発振させ、そのと
きに、反射ミラー31を透過した小出力のレーザビーム
8が、光ファイバ23を伝搬し、光ファイバ出射端部2
3oから出射した前記小出力のレーザビーム8の集光性
が最良になるようにする。即ち、この実施形態のレーザ
発振器の調整装置は、レーザビーム8を光ファイバ23
に整合性良く入射させる調整機構は、加工動作時にはビ
ームシャッタ11に取付けられたレーザビーム遮蔽体3
0の透過レーザビーム光路外に移動させ、また、入射調
整機構部22の調整動作時にはビームシャッタ11を光
路中に配置し、実際に加工する出力でレーザ発振させ、
そのとき、反射ミラーを透過した前記レーザビーム8が
光ファイバ23を伝搬し、前記光ファイバ出射端部23
oから出射した前記レーザビーム8の集光性が最良にな
るように調整するものである。これによって、レーザ発
振器の共振器が通常の使用状態で測定でき、レーザ発振
器の共振器を測定条件と加工条件で変更する必要がない
から、入射調整機構部を簡単に調整できる。なお、入射
調整機構部22の調整が終了した後には再度透過レーザ
ビーム遮蔽体30をビームシャッタに取付けておく必要
がある。
の調整装置は、共振器から出射したレーザビーム光路の
調整を行う装置について説明したが、本発明を実施する
場合には、レーザ発振器を使用するレーザ加工機等のレ
ーザ発振器使用機器に適用することができる。なお、上
記各実施形態のレーザ発振器の調整装置は、共振器から
出射したレーザビーム光路の調整を簡単に行う調整装置
について説明したが、本発明の構成は、共振器から出射
したレーザビーム光路の調整を簡単に行う調整方法とし
て捕えることもできる。
発振器の調整装置は、レーザ共振を行わせる共振器から
出射したレーザビームを発振器ビーム出口まで伝送する
光路を有するレーザ発振器の光路中と光路外に反射ミラ
ーが移動自在であり、前記レーザ発振器の光路中に反射
ミラーが位置するとき、前記反射ミラーは入射したレー
ザビームを反射し、かつ、入射したレーザビームの一部
を透過し、ダンパーは前記反射されたレーザビームを減
衰させる。前記反射ミラーを透過した弱いエネルギーの
透過レーザビーム光路によって、レーザビームの位置を
確認でき、迅速に調整作業ができる。したがって、レー
ザ発振器の共振器を出射したレーザビームの光路の調整
作業が簡単にでき、メンテナンス性の良好なレーザ発振
器やその用途であるレーザ加工機を提供することができ
る。
ーザ共振を行わせる共振器から出射したレーザビームを
光ファイバに整合性良く入射させる調整機構を持つ入射
調整機構部まで伝送する光路を有するレーザ発振器にお
いて、前記レーザ発振器の光路中に位置するとき、入射
したレーザビームを反射し、かつ、入射したレーザビー
ムの一部を透過する反射ミラーを前記レーザ発振器の光
路中と光路外に移動自在とし、前記ビームシャッタの反
射ミラーを透過した透過レーザビームによって、共振器
から出射したレーザビームを光ファイバに整合性良く入
射させる調整を行うものである。したがって、レーザ発
振器の共振器を出射したレーザビームの光路の調整作業
が簡単にでき、メンテナンス性の良好なレーザ発振器や
その用途であるレーザ加工機を提供することができる。
求項2に記載の調整機構を、前記レーザビームを前記光
ファイバに入射させるとき、前記透過レーザビーム遮蔽
体を前記レーザビーム光路外とし、前記光ファイバ出射
端部からの出射ビームの広がり角を測定し、前記広がり
角が最小となるように前記光ファイバ入射端部の入射調
整を行い、前記光ファイバ入射端部に前記レーザビーム
がどの程度入射しているかを判断するものであり、レー
ザビーム径が最も小さくなるように調整すればよいか
ら、レーザ発振器の共振器を出射したレーザビームの光
路の調整作業が簡単にでき、メンテナンス性の良好なレ
ーザ発振器やその用途であるレーザ加工機を提供するこ
とができる。
求項2に記載の前記光ファイバ出射端部からの出射ビー
ムの広がり角を測定は、前記光ファイバ出射端部からの
距離を固定した位置にレーザビーム径測定器を配設し、
前記レーザビーム径測定器により光ファイバ出射端部か
ら前記距離の位置におけるレーザビーム径を測定し、そ
の結果によって、最も前記レーザビーム径が小さくなる
ように入射調整機構部を調整するものであるから、レー
ザ発振器の共振器を出射したレーザビームの光路の調整
作業が簡単にでき、メンテナンス性の良好なレーザ発振
器やその用途であるレーザ加工機を提供することができ
る。
求項2に記載の前記光ファイバ出射端部からの出射ビー
ムの広がり角の測定を、前記光ファイバ出射端部に光フ
ァイバから出射した前記レーザビームの広がり角を測定
するレーザビーム広がり角測定器を配設し、かつ、前記
レーザビーム広がり角測定器は前記光ファイバを着脱可
能な光ファイバ出射端部のファイバ固定部を有し、前記
ファイバ固定部から出射し発散する前記レーザビームの
光軸上に設置されたレーザビーム径検出器と前記光ファ
イバ出射端部のファイバ固定部の相対距離を一定とした
ものであるから、前記レーザビームの広がり角を容易に
測定でき、前記入射調整機構部を簡単に調整できる。ま
た、前記レーザビーム径検出器の特性と実際に加工する
加工ヘッド等の特性を置換して測定するものであるか
ら、誤差を小さくすることができる。故に、レーザ発振
器の共振器を出射したレーザビームの光路の調整作業が
簡単にでき、メンテナンス性の良好なレーザ発振器やそ
の用途であるレーザ加工機を提供することができる。
求項3乃至請求項5の何れか1つに記載の前記光ファイ
バ出射端部からの出射ビームの広がり角の測定を、前記
光ファイバ出射端部から所定の距離をおいた前記レーザ
ビームの光軸中の位置に、前記光ファイバ出射端部から
の距離と同じ長さの焦点距離を有するレンズを固定し、
前記レンズの通過後のレーザビーム径を測定し、最も前
記ビーム径が小さくなるように調整するものであるか
ら、前記レーザビームの広がり角を容易に測定でき、前
記入射調整機構部を簡単に調整できる。また、前記レー
ザビーム径検出器の特性と実際に加工する加工ヘッド等
の特性を置換して測定するものであるから、誤差を小さ
くすることができる。故に、レーザ発振器の共振器を出
射したレーザビームの光路の調整作業が簡単にでき、メ
ンテナンス性の良好なレーザ発振器やその用途であるレ
ーザ加工機を提供することができる。
求項2に記載の前記入射調整機構部を、前記光ファイバ
から前記レーザビームを出射する前記光ファイバ出射端
部に前記レーザビーム広がり角測定器を配設し、前記レ
ーザビーム広がり角測定器は前記光ファイバが着脱自在
な光ファイバ出射端部のファイバ固定部を有し、前記フ
ァイバ固定部から出射し、発散する前記レーザビームの
光軸上に前記光ファイバ出射端部からの距離と同じ長さ
の焦点距離を有するレンズを配設し、前記レンズ通過後
のレーザビーム光軸上にレーザビーム径検出器とを配設
して構成したものである。したがって、前記レンズの通
過後のレーザビーム径を測定するものであるから、前記
レーザビームの広がり角を容易に測定でき、前記入射調
整機構部を簡単に調整できる。また、前記レーザビーム
径検出器の特性と実際に加工する加工ヘッド等の特性を
置換して測定するものであるから、誤差を小さくするこ
とができる。故に、レーザ発振器の共振器を出射したレ
ーザビームの光路の調整作業が簡単にでき、メンテナン
ス性の良好なレーザ発振器やその用途であるレーザ加工
機を提供することができる。
求項2に記載の構成に、更に、前記光ファイバの前記光
ファイバ出射端部に配設されたコリメートレンズと集光
レンズとを有する加工ヘッドと、前記コリメートレンズ
を使用してレーザビーム径の大きさを検出するレーザビ
ーム径検出器とを具備し、前記加工ヘッドは前記コリメ
ートレンズと前記集光レンズの間で分離自在とし、前記
コリメートレンズを通過した前記レーザビームが前記レ
ーザビーム径検出器に入射できるように、分離した前記
加工ヘッドの前記コリメートレンズ側に接続可能とした
ものであるから、入射調整機構部の調整が必要な場合、
加工ヘッドを分離し、そこに、レーザビーム径測定部を
接続し、前記レーザビームの広がり角を測定すれば、レ
ーザビームの広がり角を容易に測定でき、前記入射調整
機構部を簡単に調整できる。故に、レーザ発振器の共振
器を出射したレーザビームの光路の調整作業が簡単にで
き、メンテナンス性の良好なレーザ発振器やその用途で
あるレーザ加工機を提供することができる。
求項5または請求項7または請求項8に記載の前記レー
ザビーム径検出器を、ビーム径検出位置のレーザビーム
光軸上に赤外線蛍光板としたものである。したがって、
赤外線蛍光板は赤外線レーザビームを受けるとその部分
が光り、レーザビームの大きさが目視観察できる。ま
た、赤外線蛍光板を使用することにより、感熱紙に感光
させたりするようなバッチ処理ではなく、リアルタイム
でレーザビームの位置を確認でき、迅速に調整作業がで
きる。故に、レーザ発振器の共振器を出射したレーザビ
ームの光路の調整作業が簡単にでき、メンテナンス性の
良好なレーザ発振器やその用途であるレーザ加工機を提
供することができる。
請求項5または請求項7または請求項8に記載の前記レ
ーザビーム径検出器を、ビーム径検出位置のレーザビー
ム光軸上に、前記レーザビームの中心部の一部を透過さ
せるようなアパーチャと、前記アパーチャを通過したレ
ーザビームを測定するパワーメータとで構成したもので
ある。したがって、パワーメータの指示値により、レー
ザビーム径の測定がリアルタイムにできるので、前記入
射調整機構部を迅速に調整でき、また、パワーメータは
レーザ出力を電気信号に変換可能であり、レーザビーム
の広がり角を電気信号としてモニタ可能である。故に、
レーザ発振器の共振器を出射したレーザビームの光路の
調整作業が簡単にでき、メンテナンス性の良好なレーザ
発振器やその用途であるレーザ加工機を提供することが
できる。
請求項5または請求項7または請求項8に記載の前記レ
ーザビーム径検出器を、ビーム径検出位置の前記レーザ
ビーム光軸上にCCDカメラとしたものであるから、C
CDカメラに入射したレーザビームをモニタに出力で
き、そのモニタによりレーザビームの大きさが目視観察
できる。したがって、請求項5または請求項7または請
求項8に記載の効果に加えて、レーザビーム測定器に赤
外線蛍光板を用いてレーザビームの広がり角を測定すれ
ば、リアルタイムに測定可能で、入射調整機構部を迅速
に調整できる。また、レーザビーム径のデータを電気信
号に変換可能であり、レーザビームの広がり角を電気信
号としてモニタ可能である。
請求項5または請求項7または請求項8または請求項1
0または請求項11に記載の前記入射調整機構部を、前
記レーザビーム径検出器の信号の演算処理結果に基づ
き、前記入射調整機構部を制御するものである。したが
って、請求項5または請求項7または請求項8または請
求項10または請求項11に記載の効果に加えて、入射
調整機構部の自動調整が可能となり、非常に簡単な調整
ができる。
請求項2または請求項5または請求項7または請求項8
または請求項10または請求項11または請求項12に
記載の前記レーザビーム広がり角測定器を、レーザ発振
器に内蔵したものである。したがって、請求項2または
請求項5または請求項7または請求項8または請求項1
0または請求項11または請求項12に記載の効果に加
えて、調整箇所と測定部が近接し、その調整が容易にな
る。また、調整箇所はレーザ発振器内部にあり、その調
整に必要な測定個所が発振器内部にあるということは、
如何なるレーザ加工機システムにおいても調整の手順が
同一になり、メンテナンス手順の統一化が図れる。
請求項1または請求項2に記載の前記透過レーザビーム
遮蔽体が、そのレーザビーム入射面がレーザビーム吸収
体からなり、かつ、前記レーザビーム遮蔽体のレーザビ
ーム入射面の裏面に放熱フィンを具備するものである。
したがって、請求項1または請求項2に記載の効果に加
えて、放熱フィンを取付けているから、反射ミラーを透
過してレーザビーム入射面で吸収された小出力のレーザ
ビームのエネルギーによる熱を放熱でき、温度上昇によ
り反射ミラー等を破損することがない。
請求項1または請求項2に記載の構成に対して、更に、
前記透過レーザビーム遮蔽体の有無を検出するセンサ
と、前記センサの出力信号を表示する表示部とを具備す
るものであるから、請求項1または請求項2に記載の効
果に加えて、センサの出力信号により透過レーザビーム
遮蔽体の有無を表示でき、入射調整機構部での調整終了
時に透過レーザビーム遮蔽体の取付け忘れを防ぐことが
できる。
請求項3または請求項4または請求項6に記載の前記入
射調整機構部は、加工動作時には前記ビームシャッタに
取付けられたレーザビーム遮蔽体を透過レーザビーム光
路外に移動させ、また、入射調整機構部の調整動作時に
は前記ビームシャッタを透過レーザビーム光路中に移動
させた状態で実際に加工する出力でレーザ発振させて、
前記光ファイバ出射端部から出射した前記レーザビーム
の集光性が最良になるように調整するものであるから、
請求項3または請求項4または請求項6に記載の効果に
加えて、レーザ発振器の共振器が通常の使用状態で測定
でき、レーザ発振器の共振器を測定条件と加工条件で変
更する必要がないから、入射調整機構部を簡単に調整で
きる。故に、レーザ発振器の共振器を出射したレーザビ
ームの光路の調整作業が簡単にでき、メンテナンス性の
良好なレーザ発振器やその用途であるレーザ加工機を提
供することができる。
器の調整装置のレーザ発振器及びレーザビーム光路を示
す概略構成図である。
器の調整装置のレーザ発振器及びレーザビーム光路を示
す概略構成図である。
器の調整装置におけるレーザビームの広がり角測定の説
明図である。
器の調整装置におけるレーザビームの広がり角測定の説
明図である。
器の調整装置のレーザビームの広がり角を測定する測定
系の説明図である。
器の調整装置のレーザビームの広がり角を測定する測定
系の説明図である。
器の調整装置のレーザビームの広がり角を測定する測定
系の説明図である。
器の調整装置等のレーザ発振器及びレーザビーム光路を
示す説明構成図である。
器側の構成図である。
発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明図であ
る。
発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明図であ
る。
ザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明図であ
る。
ザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明図であ
る。
ザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器の説明図であ
る。
ザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器で使用するレ
ーザビーム遮蔽器の説明図である。
ザ発振器の調整装置のレーザビーム測定器で使用するレ
ーザビーム遮蔽器の説明図である。
レーザビーム光路を示す概略構成図である。
びレーザビーム光路を示す概略構成図である。
ける光ファイバに出射したレーザビームの集光性測定装
置の概略構成を示す構成図である。
ダンパー、17 加工ヘッド、20 集光レンズ、2
1 ファイバホルダ、22 入射調整機構部、23 光
ファイバ、23i 光ファイバ入射端部、23o 光フ
ァイバ出射端部、24 加工ヘッド、25a コリメー
トレンズ、25b 集光レンズ、30透過レーザビーム
遮蔽体、31 反射ミラー、44 レーザビーム広がり
角測定器、45 コリメートレンズ、48 レーザビー
ム径測定部、50 赤外線蛍光板、51 アパーチャ、
52 パワーメータ、55 CCDカメラ、58 制御
装置、74 近接スイッチ。
Claims (16)
- 【請求項1】 レーザ共振を行わせる共振器から出射し
たレーザビームを発振器ビーム出口まで伝送する光路を
有するレーザ発振器と、 前記レーザ発振器の光路中と光路外に移動自在であり、
前記レーザ発振器の光路中に位置するとき、入射したレ
ーザビームを反射し、かつ、入射したレーザビームの一
部を透過する反射ミラーと、前記反射されたレーザビー
ムを減衰させるダンパーとからなるビームシャッタと、 前記ビームシャッタの反射ミラーを透過した透過レーザ
ビーム光路中と光路外に移動自在であり、前記反射ミラ
ーを透過した透過レーザビーム光路中に位置するとき、
前記反射ミラーを透過したレーザビームを遮蔽する透過
レーザビーム遮蔽体とを具備することを特徴とするレー
ザ発振器の調整装置。 - 【請求項2】 レーザ共振を行わせる共振器から出射し
たレーザビームを光ファイバに整合性良く入射させる調
整を行う入射調整機構部まで伝送する光路を有するレー
ザ発振器と、 前記レーザ発振器の光路中と光路外に移動自在であり、
前記レーザ発振器の光路中に位置するとき、入射したレ
ーザビームを反射し、かつ、入射したレーザビームの一
部を透過する反射ミラーと、前記反射されたレーザビー
ムを減衰させるダンパーとからなるビームシャッタと、 前記ビームシャッタの反射ミラーを透過した透過レーザ
ビーム光路中と光路外に移動自在であり、前記反射ミラ
ーを透過した透過レーザビーム光路中に位置するとき、
前記反射ミラーを透過したレーザビームを遮蔽する透過
レーザビーム遮蔽体とを具備することを特徴とするレー
ザ発振器の調整装置。 - 【請求項3】 前記レーザビームを前記光ファイバに整
合性良く入射させる入射調整は、前記レーザビームを前
記光ファイバに入射させるとき、前記透過レーザビーム
遮蔽体を前記レーザビーム光路外とし、前記光ファイバ
出射端部からの出射ビームの広がり角を測定し、前記広
がり角が最小となるように前記光ファイバ入射端部の入
射調整を行い、前記光ファイバ入射端部に前記レーザビ
ームがどの程度入射しているかの整合性を判断すること
を特徴とする請求項2に記載のレーザ発振器の調整装
置。 - 【請求項4】 前記レーザビームを前記光ファイバに整
合性良く入射させる入射調整は、前記光ファイバ出射端
部からの距離を固定した位置にレーザビーム径測定器を
配設し、前記レーザビーム径測定器により光ファイバ出
射端部から前記距離の位置におけるレーザビーム径を測
定し、最も前記レーザビーム径が小さくなるように調整
することを特徴とする請求項2に記載のレーザ発振器の
調整装置。 - 【請求項5】 前記レーザビームを前記光ファイバに整
合性良く入射させる入射調整は、前記光ファイバ出射端
部に光ファイバから出射した前記レーザビームの広がり
角を測定するレーザビーム広がり角測定器を配設し、か
つ、前記レーザビーム広がり角測定器は前記光ファイバ
を着脱可能な光ファイバ出射端部のファイバ固定部を有
し、前記ファイバ固定部から出射し発散する前記レーザ
ビームの光軸上に設置されたレーザビーム径検出器と前
記光ファイバ出射端部のファイバ固定部の相対距離を一
定としたことを特徴とする請求項2に記載のレーザ発振
器の調整装置。 - 【請求項6】 前記レーザビームを前記光ファイバに整
合性良く入射させる入射調整は、前記光ファイバ出射端
部から所定の距離をおいた前記レーザビームの光軸中の
位置に、前記光ファイバ出射端部からの距離と同じ長さ
の焦点距離を有するレンズを固定し、前記レンズの通過
後のレーザビーム径を測定し、最も前記ビーム径が小さ
くなるように調整することを特徴とする請求項3乃至請
求項5の何れか1つに記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項7】 前記レーザビームを前記光ファイバに整
合性良く入射させる入射調整は、前記光ファイバから前
記レーザビームを出射する前記光ファイバ出射端部に前
記レーザビーム広がり角測定器を配設し、前記レーザビ
ーム広がり角測定器は前記光ファイバが着脱自在な光フ
ァイバ出射端部のファイバ固定部を有し、前記ファイバ
固定部から出射し、発散する前記レーザビームの光軸上
に前記光ファイバ出射端部からの距離と同じ長さの焦点
距離を有するレンズを配設し、前記レンズ通過後のレー
ザビーム光軸上にレーザビーム径検出器を配設したこと
を特徴とする請求項2に記載のレーザ発振器の調整装
置。 - 【請求項8】 更に、前記光ファイバの前記光ファイバ
出射端部に配設されたコリメートレンズと集光レンズと
を有する加工ヘッドと、前記コリメートレンズを使用し
てレーザビーム径の大きさを検出するレーザビーム径検
出器とを具備し、前記加工ヘッドは前記コリメートレン
ズと前記集光レンズの間で分離自在とし、前記コリメー
トレンズを通過した前記レーザビームが前記レーザビー
ム径検出器に入射できるように分離した前記加工ヘッド
の前記コリメートレンズ側に接続可能としたことを特徴
とする請求項2に記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項9】 前記レーザビーム径検出器は、ビーム径
検出位置のレーザビーム光軸上に赤外線蛍光板を配設し
てなることを特徴とする請求項5または請求項7または
請求項8に記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項10】 前記レーザビーム径検出器は、ビーム
径検出位置のレーザビーム光軸上に、前記レーザビーム
の中心部の一部を透過させるようなアパーチャと、前記
アパーチャを通過したレーザビームを測定するパワーメ
ータとを具備してなることを特徴とする請求項5または
請求項7または請求項8に記載のレーザ発振器の調整装
置。 - 【請求項11】 前記レーザビーム径検出器は、ビーム
径検出位置の前記レーザビーム光軸上にCCDカメラを
配設してなることを特徴とする請求項5または請求項7
または請求項8に記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項12】 前記入射調整は、前記レーザビーム径
検出器の信号の演算処理結果に基づき、前記入射調整機
構部を制御することを特徴とする請求項5または請求項
7または請求項8または請求項10または請求項11に
記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項13】 前記レーザビーム広がり角測定器は、
レーザ発振器に内蔵したことを特徴とする請求項2また
は請求項5または請求項7または請求項8または請求項
10または請求項11または請求項12に記載のレーザ
発振器の調整装置。 - 【請求項14】 前記透過レーザビーム遮蔽体は、その
レーザビーム入射面がレーザビーム吸収体からなり、か
つ、前記レーザビーム遮蔽体のレーザビーム入射面の裏
面に放熱フィンを具備することを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項15】 更に、前記透過レーザビーム遮蔽体の
有無を検出するセンサと、前記センサの出力信号を表示
する表示部とを具備することを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のレーザ発振器の調整装置。 - 【請求項16】 前記レーザビームを前記光ファイバに
整合性良く入射させる入射調整は、加工動作時には前記
ビームシャッタに取付けられたレーザビーム遮蔽体の透
過レーザビーム光路外に移動させ、また、入射調整機構
部の調整動作時には前記ビームシャッタを光路中に移動
させた状態で実際に加工する出力でレーザ発振させ、そ
のとき、反射ミラーを透過した前記レーザビームが光フ
ァイバを伝搬し、前記光ファイバ出射端部から出射した
前記レーザビームの集光性が最良になるように調整する
ことを特徴とする請求項3または請求項4または請求項
6に記載のレーザ発振器の調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34086695A JP3399204B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | レーザ発振器の調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34086695A JP3399204B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | レーザ発振器の調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09181383A true JPH09181383A (ja) | 1997-07-11 |
JP3399204B2 JP3399204B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18341042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34086695A Expired - Fee Related JP3399204B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | レーザ発振器の調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3399204B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6636535B1 (en) | 1999-12-28 | 2003-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser apparatus |
JP2007103563A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置 |
JP2009058792A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Sunx Ltd | レーザ加工装置 |
JP4762471B2 (ja) * | 1999-11-11 | 2011-08-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | アルミニウム物体よりなる陽極酸化層のマーキング |
JP2013037002A (ja) * | 2007-06-15 | 2013-02-21 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior Univ | 光センサにおいて低速光を使用するためのシステムおよび方法 |
US8705044B2 (en) | 2008-04-01 | 2014-04-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method of using a unidirectional crow gyroscope |
US8797540B2 (en) | 2010-09-08 | 2014-08-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Slow-light fiber Bragg grating sensor |
US9019482B2 (en) | 2009-06-05 | 2015-04-28 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Optical device with fiber Bragg grating and narrowband optical source |
US9025157B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-05-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | System and method for measuring perturbations using a slow-light fiber Bragg grating sensor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5987989A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | Hitachi Ltd | レ−ザ加工装置 |
JPH06310793A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高出力レーザー光軸調整方法及びそれに用いる装置 |
JPH07221374A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Miyachi Technos Kk | レーザ発振装置 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP34086695A patent/JP3399204B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5987989A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | Hitachi Ltd | レ−ザ加工装置 |
JPH06310793A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高出力レーザー光軸調整方法及びそれに用いる装置 |
JPH07221374A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Miyachi Technos Kk | レーザ発振装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4762471B2 (ja) * | 1999-11-11 | 2011-08-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | アルミニウム物体よりなる陽極酸化層のマーキング |
US6636535B1 (en) | 1999-12-28 | 2003-10-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser apparatus |
JP2007103563A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置 |
JP2013037002A (ja) * | 2007-06-15 | 2013-02-21 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior Univ | 光センサにおいて低速光を使用するためのシステムおよび方法 |
JP2009058792A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Sunx Ltd | レーザ加工装置 |
US8705044B2 (en) | 2008-04-01 | 2014-04-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method of using a unidirectional crow gyroscope |
US9019482B2 (en) | 2009-06-05 | 2015-04-28 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Optical device with fiber Bragg grating and narrowband optical source |
US9329089B2 (en) | 2009-06-05 | 2016-05-03 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Optical device utilizing fiber bragg grating and narrowband light with non-bragg wavelength |
US8797540B2 (en) | 2010-09-08 | 2014-08-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Slow-light fiber Bragg grating sensor |
US9025157B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-05-05 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | System and method for measuring perturbations using a slow-light fiber Bragg grating sensor |
US9347826B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-05-24 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | System and method for measuring perturbations utilizing an optical filter and a narrowband optical source |
US9366808B2 (en) | 2010-09-08 | 2016-06-14 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Slow-light sensor utilizing an optical filter and a narrowband optical source |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3399204B2 (ja) | 2003-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3268599B2 (ja) | 表面の光熱的検査装置 | |
JP2008119716A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ加工装置における焦点維持方法 | |
US5399866A (en) | Optical system for detection of signal in fluorescent immunoassay | |
JPH06112106A (ja) | オブジェクト画像焦点合わせ装置及び方法、並びにマスク画像焦点合わせ装置 | |
US6636308B1 (en) | Apparatus for measuring characteristics of optical angle | |
JPH01170591A (ja) | 工作物加工装置 | |
JP3399204B2 (ja) | レーザ発振器の調整装置 | |
US6169758B1 (en) | Laser output detector | |
JP2002116133A5 (ja) | ||
JP2002116133A (ja) | 散乱式粒子径分布測定装置 | |
US6179448B1 (en) | Automated light tuner | |
JP3584828B2 (ja) | レーザ装置、光ファイバー調整治具および光ファイバー調整方法 | |
US20230280267A1 (en) | Analysis device | |
EP4116027A1 (en) | Laser processing monitoring device, laser processing monitoring method, and laser processing device | |
JP2006045598A (ja) | 配管の残留応力改善装置 | |
JP3325095B2 (ja) | 検査装置 | |
KR20070084504A (ko) | 분석 장치 | |
JP3049790B2 (ja) | 結像型軟x線顕微鏡装置 | |
WO1991014935A1 (en) | A method and an apparatus for cleaning control | |
JP2004226252A (ja) | 元素濃度測定装置 | |
JPH02204701A (ja) | 光学系熱変形制御装置およびその操作方法 | |
JPH0580246A (ja) | 自動合焦装置及びそれを備えた観察装置 | |
JP2998950B2 (ja) | 不可視レーザ用光ファイバ調整方法 | |
JPH04120780A (ja) | レーザ発振器の光軸調整装置 | |
JPH1130827A (ja) | 拡散光と単色平行光を使用したカメラ試験器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080221 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090221 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100221 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110221 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120221 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130221 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140221 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |