CN105940345A - 控制装置及激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

控制装置具有：储存部，其储存移动光学系统的初始位置和移动光学系统的移动容许范围，该移动光学系统调整从波长转换晶体输出的谐波激光的束径，该移动容许范围是利用相对于初始位置的距离而定义的；以及控制部，其以使得谐波激光的在被加工物之上的输出值即加工点输出值大于或等于第1设定值的方式使移动光学系统的位置移动，并且对移动后的移动光学系统的位置是否处于移动容许范围内进行判定，在处于移动容许范围外的情况下，将进行波长转换晶体的移动的指示输出至外部。

Description

控制装置及激光加工装置
技术领域
本发明涉及一种对激光的输出值进行控制的控制装置及激光加工装置。
背景技术
当前，在谐波激光的输出降低时，进行波长转换晶体的温度调整，在即使进行了温度调整也不能得到大于或等于阈值的谐波激光输出的情况下，使波长转换晶体相对于光路而沿垂直方向移动。由此，更新谐波激光在波长转换晶体处的穿过点，因此能够实现谐波激光的输出值的恢复。
如果通过实施波长转换晶体的温度调整，从而使波长转换晶体的温度下降，则波长转换晶体的侧面与激光穿过点之间的温度梯度变大，其结果，产生热透镜。因此，即使振荡器出口的谐波激光输出相同，谐波激光的传输状态也发生变化，加工点处的谐波激光输出发生变化。在专利文献1所记载的方法中，为了使加工点处的谐波激光输出恒定，进行对移动光学系统的位置实施调整而保持掩模位置处的束径恒定的处理。
专利文献1：日本特开2000-176661号公报
发明内容
然而，在上述现有的技术中，即使在来自激光振荡器的谐波激光的输出值已恢复的情况下，在使用了谐波激光的激光加工时有时也会引起加工不良。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种防止在使用了谐波激光的激光加工时引起加工不良的控制装置及激光加工装置。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：储存部，其储存移动光学系统的初始位置和所述移动光学系统的移动容许范围，该移动光学系统调整从波长转换晶体输出的谐波激光的束径，该移动容许范围是利用相对于所述初始位置的距离而定义的；以及控制部，其以使得所述谐波激光的在被加工物之上的输出值即加工点输出值大于或等于第1设定值的方式使所述移动光学系统的位置移动，并且对移动后的所述移动光学系统的位置是否处于所述移动容许范围内进行判定，在处于所述移动容许范围外的情况下，将进行所述波长转换晶体的移动的指示输出至外部。
发明的效果
根据本发明取得如下效果，即，能够防止在使用了谐波激光的激光加工时引起加工不良。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1涉及的激光加工装置的结构的图。
图2是表示实施方式1涉及的激光加工装置的处理顺序的流程图。
图3是用于说明由激光振荡器的部件劣化引起的热透镜的图。
图4是表示实施方式2涉及的激光加工装置的处理顺序的流程图。
图5是用于说明谐波激光的上升沿缓和现象的图。
图6是表示谐波激光的输出值的转变例的图。
图7是用于说明波长转换晶体的劣化判定的图。
图8是表示对比输出小于下限输出的情况下的谐波激光的输出值的转变例的图。
图9是表示与初始输出值无关地进行了温度调整的情况下的谐波激光的输出值的转变例的图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明涉及的控制装置及激光加工装置的实施方式详细地进行说明。此外，本发明不限定于这些实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1涉及的激光加工装置的结构的图。激光加工装置1具有激光振荡器20、加工机光路系统30、以及控制装置10。激光加工装置1是通过将UV(Ultra Violet)激光等谐波激光照射至被加工物2而对被加工物2进行激光加工的装置。
本实施方式的激光加工装置1将使移动光学系统31的位置进行了移动时的初始位置储存下来，在加工点处的谐波激光输出由于热透镜等的发生而变化的情况下，使移动光学系统31的位置在规定范围内进行移动。由此，激光加工装置1即使在发生了热透镜等的情况下，也使掩模位置处的束径大致保持恒定。
在该情况下，如果移动光学系统31相对于初始位置的距离大于或等于规定值，则激光加工装置1判断为波长转换晶体42的劣化或者损伤明显，实施波长转换晶体42的移动、温度调整。具体地说，激光加工装置1反复进行移动光学系统31的位置移动和激光加工。并且，激光加工装置1如果成为如下状态则实施波长转换晶体42的移动、温度调整，即，如果不使移动光学系统31相对于初始位置而移动得比规定的位移量多，则不能使掩模位置处的束径落在规定范围内的状态。
激光振荡器20具有基本波激光功率计21、基本波单元22、波长转换单元23、谐波激光功率计24。基本波单元22具有激励光源41，从激励光源41射出基本波激光。来自基本波单元22的基本波激光被输送至波长转换单元23。基本波激光功率计21检测出基本波激光的输出值而输送至控制装置10。
波长转换单元23具有波长转换晶体42和晶体移动机构43。波长转换晶体42将基本波激光转换成谐波激光而输送至加工机光路系统30。波长转换晶体42例如为SHG(Second Harmonic Generation)晶体、THG(Third Harmonic Generation)晶体、FHG(Forth HarmonicGeneration)晶体等。
晶体移动机构43使波长转换晶体42的位置移动。晶体移动机构43通过使波长转换晶体42相对于光路沿垂直方向而移动，从而变更基本波激光向波长转换晶体42的照射位置。在即使进行了波长转换晶体42的温度调整也不能得到大于或等于规定值的谐波激光输出的情况下，晶体移动机构43使波长转换晶体42相对于光路而沿垂直方向进行移动。另外，为了得到大于或等于规定值的谐波激光输出，晶体移动机构43反复进行后述的使移动光学系统31移动的处理。并且，晶体移动机构43在移动光学系统31与初始位置之间的距离大于或等于规定值的情况下，使波长转换晶体42相对于光路沿垂直方向而移动。
谐波激光功率计24对从激光振荡器20输送至加工机光路系统30的谐波激光的输出值进行测定。谐波激光功率计24将测定结果输送至控制装置10的后述的控制部11。
加工机光路系统30具有移动光学系统31、掩模37、以及加工点输出用功率计32，加工机光路系统30将谐波激光向被加工物2引导。移动光学系统31为透镜等。通过使移动光学系统31沿光轴方向移动，从而由移动光学系统31对向掩模37照射的谐波激光的光束系统进行调整。在掩模37设置有具有规定的半径的开口部，穿过了开口部的谐波激光向被加工物2进行照射。
加工点输出用功率计32对输出至被加工物2之上的加工点处的谐波激光的输出值进行测定。此外，在下面的说明中，将激光振荡器20处的谐波激光的输出值称为输出值P3ω，将输出至被加工物2之上的加工点处的谐波激光的输出值称为加工点输出值。
加工点输出用功率计32例如使用穿过掩模37之后但照射至被加工物2之前的谐波激光而测定加工点输出值。加工点输出用功率计32将测定结果输送至控制装置10的后述的控制部11。
控制装置10具有控制部11、激励光源用电源12、温度调整单元13、晶体移动机构控制单元14、移动光学系统控制单元15、以及储存部16。激励光源用电源12将激励光输送至激励光源41。激励光源用电源12例如为LD电流等。激励光源用电源12通过调整LD电流等，从而对从激励光源41射出的基本波激光的光量等进行调整。
温度调整单元13调整波长转换晶体42的温度。在激光振荡器20处的谐波激光的输出值P3ω降低至比第1阈值(Pmin)低但比第5阈值(Pdmg)高的情况下，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至第1温度T1。作为第1阈值的Pmin和作为第5阈值的Pdmg分别为用于判定波长转换晶体42的劣化程度的基准值。此外，Pdmg＜Pmin。
另外，在即使进行了温度调整，谐波激光的输出值P3ω也比第2阈值(Pmin+Pm)低、且基本波激光的输出值比第3阈值(Px)低的情况下，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42的温度降低至第2温度T2。作为第1阈值的Pmin为在波长转换晶体42未劣化的情况下容许的下限输出，Pm为输出裕量(margin)。
另外，在使波长转换晶体42的位置移动之后，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42的温度升高至第3温度T3。此外，第1温度T1～第3温度T3可以为任意温度。例如，第2温度T2为比第1温度T1、第3温度T3低的温度。在本实施方式中，对第1温度T1～第3温度T3全部为相同温度Tx的情况进行说明。另外，作为第1阈值的Pmin为小于或等于作为第2阈值的(Pmin+Pm)的值。
晶体移动机构控制单元14对晶体移动机构43进行控制。在即使将波长转换晶体42的温度降低至温度Tx，谐波激光的输出值P3ω也比第4阈值(Pmin+Pm)低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。
另外，在谐波激光的输出值P3ω比第5阈值(Pdmg)低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。
另外，在谐波激光的输出值P3ω比第6阈值(Pmin+Pm)低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。另外，在移动光学系统31的位置处于规定区域外的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。
移动光学系统控制单元15对移动光学系统31的位置进行控制。在进行了波长转换晶体42的温度调整之后，如果谐波激光的输出值P3ω在合格范围内，则移动光学系统控制单元15进行移动光学系统31的位置调整。
控制部11基于来自谐波激光功率计24的测定结果及来自加工点输出用功率计32的测定结果而控制激励光源用电源12、温度调整单元13、晶体移动机构控制单元14、以及移动光学系统控制单元15。控制部11在对被加工物2实施的加工的间隙的任意定时(timing)，进行激光振荡器20的出口处的谐波激光的输出值P3ω及加工点处的加工点输出值的调整。
储存部16对来自谐波激光功率计24的测定结果及来自加工点输出用功率计32的测定结果进行储存。另外，储存部16储存第1～第6阈值。
另外，储存部16对下述移动容许范围进行储存，即，移动光学系统31从初始位置起可进行移动而不会使被加工物2受到损伤的范围。移动容许范围是利用相对于初始位置的距离而定义的，在初始位置被更新的情况下，移动容许范围所规定的区域也被更新。
另外，在进行了波长转换晶体42的位置移动及温度调整之后，储存部16对测定出谐波激光的输出值P3ω时的移动光学系统31的初始位置进行储存。在进行了波长转换晶体42的位置移动及温度调整之后，谐波激光的输出值P3ω变得比第6阈值(Pmin+Pm)大，利用移动光学系统31的位置调整而对加工点处的加工点输出进行调整。此时的移动光学系统31的位置为初始位置，由储存部16进行储存。
本实施方式的控制部11对移动光学系统31的相对于初始位置的距离是否处于移动容许范围内进行判定。由此，控制部11基于移动光学系统31的相对于初始位置的距离，判断导致加工不良的波长转换晶体42的劣化程度。
在移动光学系统31处于移动容许范围内的情况下，控制部11采用移动光学系统31的位置。在处于移动容许范围外的情况下，控制部11使晶体移动机构控制单元14执行波长转换晶体42的位置移动，并且使储存部16调整移动光学系统31的位置。
图2是表示实施方式1涉及的激光加工装置的处理顺序的流程图。如果在激光加工装置1配置波长转换晶体42，则控制部11重置波长转换晶体42的移动次数。具体地说，控制部11将波长转换晶体42的移动次数n(n为自然数)设定为n＝0(步骤S10)。
然后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S20)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定，将测定结果输送至控制部11。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。具体地说，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第1阈值的Pmin进行判定。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于作为第1阈值的Pmin的情况下，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于或等于作为第5阈值的Pdmg进行判定。
在谐波激光的输出值P3ω大于作为第5阈值的Pdmg而小于作为第1阈值的Pmin的情况下，控制部11判定为不合格(1)。另外，在谐波激光的输出值P3ω小于或等于作为第5阈值的Pdmg的情况下，控制部11判定为不合格(2)。换言之，如果Pdmg＜P3ω＜Pmin，则判定为不合格(1)，如果P3ω≤Pdmg，则判定为不合格(2)。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于作为第1阈值的Pmin的情况下，控制部11判定为合格。
在Pdmg＜P3ω＜Pmin的情况下(步骤S20，不合格(1))，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S30)。由此，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至温度Tx。
然后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S40)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定，将测定结果输送至控制部11。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。具体地说，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第2阈值的(Pmin+Pm)进行判定。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第2阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第2阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在P3ω＜(Pmin+Pm)的情况下(步骤S40，不合格)，控制部11进行基本波激光的输出检查(步骤S50)。控制部11对基本波激光的输出值Pω是否小于作为第3阈值的Px进行判定。而且，在基本波激光的输出值Pω小于第3阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在基本波激光的输出值Pω大于或等于第3阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在Pω＜Px的情况下(步骤S50，不合格)，控制部11通过调整LD电流等，从而对从激励光源41射出的基本波激光的光量等进行调整(步骤S60)。然后，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S70)。由此，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至温度Tx。
这样，在即使以降低至温度Tx的方式进行了温度调整，谐波激光的输出值P3ω也比第2阈值低、且基本波激光的输出值比第3阈值低的情况下，在调整了LD电流的基础上，温度调整单元13以降低至温度Tx的方式进行温度调整。
随后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S80)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定，将测定结果输送至控制部11。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。具体地说，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第4阈值的(Pmin+Pm)进行判定。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第4阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第4阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在P3ω＜(Pmin+Pm)的情况下(步骤S80，不合格)，控制部11对波长转换晶体42的使用点数N(N为自然数)是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。此外，在这里的使用点数N的值为与波长转换晶体42的移动次数n相同的值。
另外，如果在步骤S20的处理中P3ω≤Pdmg(步骤S20，不合格(2))，则控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。
另外，在步骤S50的处理中Pω≥Px的情况下(步骤S50，合格)，控制部11对波长转换晶体的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。
在波长转换晶体42的使用点数N为N＞规定数量的情况下(步骤S90，No)，控制部11判定为波长转换晶体42的寿命已到，结束谐波激光的输出调整处理。换言之，如果波长转换晶体42的使用点数N超过规定数量，则结束谐波激光的输出调整处理。
在波长转换晶体42的使用点数N为N≤规定数量的情况下(步骤S90，Yes)，控制部11使晶体移动机构控制单元14对晶体移动机构43进行控制。晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置(步骤S100)。
然后，控制部11使波长转换晶体42的移动次数n递增1。具体地说，控制部11将波长转换晶体42的移动次数n设为n＝n+1(步骤S110)。然后，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S120)。由此，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至温度Tx。
随后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S130)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定，将测定结果输送至控制部11。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。具体地说，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第6阈值的(Pmin+Pm)进行判定。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第6阈值的情况下，控制部11判定为不合格。在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第6阈值的情况下(步骤S130，合格)，控制部11将初始值更新标志F设定为F＝1(步骤S140)。
初始值更新标志F为表示是否对移动光学系统31的初始位置进行更新的标志，在对移动光学系统31的初始位置进行更新的情况下设定为F＝1。初始值更新标志F在进行了波长转换晶体42的晶体移动的情况下设定为“1”。然后，控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
另外，如果在步骤S20的处理中Pmin≤P3ω(步骤S20，合格)，则控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
另外，如果在步骤S40的处理中(Pmin+Pm)≤P3ω(步骤S40，合格)，则控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
另外，在步骤S80的处理中P3ω≥(Pmin+Pm)的情况下(步骤S80，合格)，控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
在步骤S 160的处理之后，控制部11基于加工点输出值的测定结果，使移动光学系统控制单元15进行移动光学系统31的位置的移动。移动光学系统控制单元15按照来自控制部11的指示而对移动光学系统31的位置进行调整，以使得加工点输出值大于或等于第1设定值(步骤S170)。
然后，控制部11对初始值更新标志F是否为F＝1进行确认(步骤S180)。在F＝1的情况下(步骤S180，Yes)，控制部11对移动光学系统31的初始位置进行更新(步骤S190)。具体地说，控制部11将移动光学系统31的初始位置设定为当前位置，使储存部16储存所设定的信息。由此，移动光学系统31的初始位置成为当前的移动光学系统31的位置。然后，控制部11对移动光学系统31的当前位置是否处于规定范围内进行确认(步骤S200)。
另一方面，在不是F＝1的情况下(步骤S180，No)，控制部11不对移动光学系统31的初始位置进行更新。然后，控制部11对移动光学系统31的当前位置是否处于规定范围内进行确认(步骤S200)。
在移动光学系统31的当前位置处于规定范围内的情况下(步骤S200，Yes)，控制部11判断为激光振荡器20正常，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在移动光学系统31的当前位置未处于规定范围内的情况下(步骤S200，No)，控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S210)。
另外，在步骤S130的处理中判定为P3ω＜(Pmin+Pm)的情况下(步骤S130，不合格)，控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S210)。
在波长转换晶体42的使用点数N为N＞规定数量的情况下(步骤S210，No)，控制部11判定为波长转换晶体42的寿命已到，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在波长转换晶体42的使用点数N为N≤规定次数的情况下(步骤S210，Yes)，控制部11对移动光学系统31的移动次数n是否小于或等于规定次数进行判定(步骤S220)。
在移动光学系统31的移动次数n为n＞规定次数的情况下(步骤S220，No)，控制部11判定为激光振荡器20异常，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在移动光学系统31的移动次数n为n≤规定次数的情况下(步骤S220，Yes)，控制部11进行步骤S100～S130的处理。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第6阈值的情况下(步骤S130，不合格)，控制部11进行步骤S210的处理。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第6阈值的情况下(步骤S130，合格)，控制部11进行步骤S140～S200的处理。
控制部11反复进行步骤S100～S220的处理直至在步骤S200的处理中判断为移动光学系统31的当前位置处于规定范围内、或者在步骤S210的处理中判断为波长转换晶体42的使用点数N为N＞规定数量、或者在步骤S220的处理中判断为移动光学系统31的移动次数n为n＞规定次数。此外，在本实施方式中对第2阈值、第4阈值以及第6阈值相同的情况进行了说明，但它们也可以为不同的值。
在这里，对由激光振荡器20的部件劣化引起的热透镜和光束传播状况进行说明。图3是用于说明由激光振荡器的部件劣化引起的热透镜的图。图3的(a)表示对移动光学系统31的位置进行调整前的光束传播状况，图3的(b)表示对移动光学系统31的位置进行调整后的光束传播状况。在图3的(a)和(b)示出从波长转换晶体42至掩模37的光路。
在图3中，将位置调整前的移动光学系统31图示为移动光学系统透镜31A，将位置调整后的移动光学系统31图示为移动光学系统透镜31B。此外，在图3中示出了移动光学系统透镜31A、31B为准直透镜的情况，但移动光学系统透镜31A、31B也可以为λ/2板等。
在波长转换晶体42的激光的穿过点即光束穿过点处发生了时效劣化、损伤的情况下，为了改善激光振荡器20的出口处的谐波激光的输出值P3ω，实施波长转换晶体42的温度调整。换言之，波长转换晶体42的光束穿过点温度由于劣化、损伤而上升，为了对从最佳值偏移开的量进行冷却而降低波长转换晶体42的温度。因此，波长转换晶体42的侧面与光束穿过点之间的温度梯度变大，其结果，产生热透镜。
未产生由波长转换晶体42的劣化等引起的热透镜的情况下的谐波激光51以能够得到希望的加工点输出值的方式照射至掩模37。具体地说，能够得到希望的加工点输出值的束径的谐波激光51照射至掩模37。此时，从波长转换晶体42输出的谐波激光51经由准直透镜35及移动光学系统31而照射至掩模37。
由于波长转换晶体42的折射率温度特性为负，因此热透镜作为凹透镜而出现。并且，如果热透镜作为凹透镜而出现，则产生由波长转换晶体42的劣化等引起的热透镜的情况下的谐波激光52以比希望的束径大的束径而照射至掩模37。
其结果，根据热透镜的产生与否，掩模37处的谐波激光51、52的利用率变得不同。因此，穿过掩模37之后所取出的加工点输出值根据热透镜的产生与否而发生变化。这样，即使谐波激光的输出值P3ω在激光振荡器20的出口处相同，激光的传输也会发生变化，加工点输出值发生变化。
因此，对移动光学系统31的位置进行调整以使得掩模37处的束径在热透镜产生前后变得相同。换言之，为了使加工点输出值恒定，控制部11对移动光学系统31的位置进行调整，由此，使掩模37处的束径相同。
然而，获知了以下情况，即，由于在波长转换晶体42的劣化前后，掩模37处的谐波激光的波阵面发生变化，因此被加工物2的加工状态改变。换言之，获知了以下情况，即，谐波激光波阵面即发散角由于波长转换晶体42的劣化而发生变化。
因此，在本实施方式中，在取得激光振荡器20的出口处的谐波激光的初始输出值时，控制部11使储存部16将移动光学系统31的位置作为初始位置而储存下来。这里的移动光学系统31的位置例如在利用移动式的准直透镜及掩模37调整加工点输出值的情况下为准直透镜的位置。换言之，在移动光学系统31为准直透镜的情况下，通过调整准直透镜的在光路方向的位置而调整加工点输出值。另外，在利用λ/2板及偏光器调整加工点输出值的情况下，关于移动光学系统31的位置，通过调整λ/2板的旋转位置来调整加工点输出值。
在图3的(b)中示出了移动光学系统透镜31A的位置被调整至移动光学系统透镜31B的位置，从而谐波激光52变化为谐波激光53的情况。谐波激光53为以与谐波激光51相同的束径而照射至掩模37的激光。该谐波激光51、53为在激光加工时被加工物2不会受到损伤的激光。
在激光加工装置1，通过调整移动光学系统透镜31A的位置，从而将掩模37处的束径调整为与产生热透镜前相同。由于波长转换晶体42的劣化，与谐波激光51相比谐波激光53的波阵面的凸面变得尖锐。在本实施方式中，由于在规定范围内对移动光学系统31的位置进行调整，因此在产生热透镜前后，掩模37之上的谐波激光具有相同的波阵面。
在本实施方式中，储存部16预先储存在激光加工时被加工物2不会受到损伤的相对于初始位置的移动容许范围。并且，在为了调整加工点输出值而进行了移动的移动光学系统31超出了相对于初始位置的移动容许范围的情况下，控制部11判断为波长转换晶体42的劣化明显，使波长转换晶体42相对于谐波激光52而垂直地进行移动，由此，变更光束穿过点。另外，控制部11在波长转换晶体42的移动后使温度调整得到实施，重新使移动光学系统31的位置得到调整并作为初始位置而重新得到储存。
这样，通过使掩模位置处的束径落在规定范围内，由此，加工点处的激光的利用率落在规定的范围内，因此能够防止在使用了谐波激光的激光加工时发生加工不良。
这样，根据实施方式1，将移动光学系统31的初始位置储存下来，在移动光学系统31超出了移动容许范围的情况下，使波长转换晶体42进行移动，因此能够防止在使用了谐波激光的激光加工时引起加工不良。
实施方式2.
下面，使用图4～图9对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中，在从激光振荡器20输送至加工机光路系统30的谐波激光的输出值P3ω相对于初始输出值的降低程度超过规定的比率的情况下，使波长转换晶体42进行移动。换言之，在谐波激光的输出值P3ω的变化量相对于初始输出值的降低程度大于或等于规定的比率的情况下，使波长转换晶体42进行移动。
在谐波激光的输出值P3ω降低至比第7阈值(Pmin或者Pc(x))低、且比第10阈值(Pdmg)高的情况下，本实施方式的温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至第4温度T4。Pc(x)为在波长转换晶体42的劣化判定中使用的对比输出，是使用相对于初始输出的降低比率而定义的值。
另外，在即使进行了温度调整，谐波激光的输出值P3ω也比第8阈值(Pmin或者Pc(x))低、且基本波激光的输出值比第3阈值(Px)低的情况下，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42的温度降低至第5温度T5。
另外，在使波长转换晶体42的位置移动之后，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42的温度降低至第6温度T6。此外，第4温度T4～第6温度T6可以为任意温度。例如，第5温度T5为比第4温度T4、第6温度T6低的温度。在本实施方式中，对第4温度T4～第6温度T6全部为相同温度Tx的情况进行说明。
晶体移动机构控制单元14对晶体移动机构43进行控制。在即使将波长转换晶体42的温度降低至温度Tx，谐波激光的输出值P3ω也比第9阈值(Pjdg(x))低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。另外，在谐波激光的输出值P3ω比第10阈值(Pmin+Pm)低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。另外，在谐波激光的输出值P3ω比第11阈值(Pdmg)低的情况下，晶体移动机构控制单元14使晶体移动机构43移动波长转换晶体42的位置。
储存部16储存第7～第11阈值。另外，储存部16储存使波长转换晶体42的位置进行了移动时的谐波激光的输出值P3ω的初始输出值(P0)。另外，储存部16储存在波长转换晶体42的劣化判定中使用的对比输出。
本实施方式的控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否相对于初始输出值处于规定比率的变化范围内进行判定。具体地说，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否处于利用相对于初始输出值的降低比率而定义的输出值容许范围内进行判定。由此，控制部11基于相对于初始输出值的变动量，判断导致加工不良的波长转换晶体42的劣化程度。
图4是表示实施方式2涉及的激光加工装置的处理顺序的流程图。对于图4的各处理之中与图2所示的实施方式1的处理相同的处理，省略其说明。
如果在激光加工装置1配置波长转换晶体42，则控制部11重置波长转换晶体42的移动次数(步骤S10)。然后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S21)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。本实施方式的控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于第7阈值进行判定。第7阈值例如在Pc(x)＞Pmin的情况下为Pc(x)，在Pc(x)≤Pmin的情况下为Pmin。
Pc(x)为在波长转换晶体42的劣化判定中使用的对比输出，例如Pc(x)＝(1－αx)P0。这样，作为对比输出的Pc(x)是利用相对于作为初始输出的P0的降低比率即αx而定义的。此外，在下面的说明中，将使波长转换晶体42第1次进行了移动时的Pc(x)设为Pc(1)、将使波长转换晶体42第M(M为自然数)次进行了移动时的Pc(x)设为Pc(M)而进行说明。
在第7阈值为Pc(x)的情况下，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于Pc(x)进行判定，在第7阈值为Pmin的情况下，控制部11对作为谐波激光的输出值的P3ω是否大于或等于Pmin进行判定。在P3ω大于或等于Pc(x)的情况下、或者大于或等于Pmin的情况下，控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于或等于作为第11阈值的Pdmg进行判定。
在谐波激光的输出值P3ω大于作为第11阈值的Pdmg而小于作为第7阈值的Pmin或者Pc(x)的情况下，控制部11判定为不合格(3)。另外，在谐波激光的输出值P3ω小于或等于作为第11阈值的Pdmg的情况下，控制部11判定为不合格(4)。换言之，如果Pdmg＜P3ω＜Pc(x)或者Pdmg＜P3ω＜Pmin，则判定为不合格(3)，如果P3ω≤Pdmg，则判定为不合格(4)。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于作为第7阈值的Pmin或者Pc(x)的情况下，控制部11判定为合格。此外，在下面的说明中，对Pc(x)＞Pmin的情况进行说明。
在Pdmg＜P3ω＜Pc(x)的情况下(步骤S21，不合格(3))，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S30)。
然后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S41)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。本实施方式的控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第8阈值的Pc(x)进行判定。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第8阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第8阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在P3ω＜Pc(x)的情况下(步骤S41，不合格)，控制部11进行基本波激光的输出检查(步骤S50)。控制部11对基本波激光的输出值Pω是否小于作为第3阈值的Px进行判定。而且，在基本波激光的输出值Pω小于第3阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在基本波激光的输出值Pω大于或等于第3阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在Pω＜Px的情况下(步骤S50，不合格)，控制部11通过调整LD电流等，从而对从激励光源41射出的基本波激光的光量等进行调整(步骤S60)。并且，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S70)。由此，温度调整单元13进行温度调整以使得波长转换晶体42降低至温度Tx。
随后，控制部11使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S81)。由此，谐波激光功率计24对谐波激光的输出值P3ω进行测定。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否大于或等于规定值进行判定。本实施方式的控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第9阈值的输出判定值Pjdg(x)进行判定。输出判定值Pjdg(x)是将作为输出裕量的Pm与作为第8阈值的Pc(x)相加而得出的，用作是否使波长转换晶体42进行移动的判定基准。输出判定值Pjdg(x)是作为谐波激光的输出值P3ω来说所容许的输出下限值，在谐波激光的输出值P3ω的值变得小于该值的情况下，执行波长转换晶体42的移动。
在谐波激光的输出值P3ω小于第9阈值的情况下，控制部11判定为不合格。另外，在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第9阈值的情况下，控制部11判定为合格。
在P3ω＜Pjdg(x)的情况下(步骤S81，不合格)，控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。另外，如果在步骤S21的处理中P3ω≤Pdmg(步骤S21，不合格(4))，则控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。
另外，在步骤S50的处理中Pω≥Px的情况下(步骤S50，合格)，控制部11对波长转换晶体的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S90)。
在波长转换晶体42的使用点数N为N＞规定数量的情况下(步骤S90，No)，控制部11判定为波长转换晶体42的寿命已到，结束谐波激光的输出调整处理。
在波长转换晶体42的使用点数N为N≤规定数量的情况下(步骤S90，Yes)，控制部11进行与实施方式1的步骤S100～S130相同的处理。即，控制部11使波长转换晶体42的位置移动(步骤S100)，使晶体移动次数递增1(步骤S110)。然后，控制部11使温度调整单元13执行波长转换晶体42的温度调整(步骤S120)，随后，使谐波激光功率计24进行谐波激光的输出检查(步骤S130)。
控制部11对谐波激光的输出值P3ω是否小于作为第10阈值的(Pmin+Pm)进行判定。此外，第10阈值也可以为Pc(x)。而且，在谐波激光的输出值P3ω小于第10阈值的情况下，控制部11判定为不合格。在谐波激光的输出值P3ω大于或等于第10阈值的情况下(步骤S130，合格)，控制部11将初始值更新标志F设定为F＝1(步骤S140)。
然后，控制部11对与使用点数N相对应的晶体位置Np处的激光振荡器20的初始输出值进行更新(步骤S150)。由此使波长转换晶体42移动之后的谐波激光的初始输出值得到更新。该初始输出值由储存部16进行储存。
然后，控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。另外，如果在步骤S21的处理中Pc(x)≤P3ω(步骤S21，合格)，则控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
另外，如果在步骤S41的处理中Pc(x)≤P3ω(步骤S41，合格)，则控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
另外，如果在步骤S81的处理中Pjdg(x)≤P3ω(步骤S81，合格)，则控制部11使加工点输出用功率计32对加工点输出值进行测定(步骤S160)。
在步骤S160的处理之后，控制部11基于加工点输出值的测定结果，使移动光学系统控制单元15进行移动光学系统31的位置移动。移动光学系统控制单元15按照来自控制部11的指示而对移动光学系统31的位置进行调整，以使得加工点输出值落在规定范围内(步骤S170)。然后，控制部11判断为激光振荡器20正常，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在步骤S130的处理中判定为P3ω＜(Pmin+Pm)的情况下(步骤S130，不合格)，控制部11对波长转换晶体42的使用点数N是否小于或等于规定数量进行判定(步骤S210)。
在波长转换晶体42的使用点数N为N＞规定数量的情况下(步骤S210，No)，控制部11判定为波长转换晶体42的寿命已到，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在波长转换晶体42的使用点数N为N≤规定次数的情况下(步骤S210，Yes)，控制部11对移动光学系统31的移动次数n是否小于或等于规定次数进行判定(步骤S220)。
在移动光学系统31的移动次数n为n＞规定次数的情况下(步骤S220，No)，控制部11判定为激光振荡器20异常，结束谐波激光的输出调整处理。
另一方面，在移动光学系统31的移动次数n为n≤规定次数的情况下(步骤S220，Yes)，控制部11进行步骤S100～S130的处理。
控制部11反复进行步骤S100～S130、S210、S220的处理直至在步骤S210的处理中判断为波长转换晶体42的使用点数N为N≥规定数量、或者在步骤S220的处理中判断为移动光学系统31的移动次数n为n＞规定次数。
在这里，对由激光振荡器20的部件劣化引起的谐波激光的上升沿缓和现象进行说明。图5是用于说明谐波激光的上升沿缓和现象的图。图5的横轴为时间，纵轴为谐波激光的标准化后的输出。
在图5中，将波长转换晶体42的肮脏程度小的情况或污垢少的情况下的特性表示为特性61。另外，在图5中，将波长转换晶体42的肮脏程度大的情况或污垢多的情况下的特性表示为特性62。
在波长转换晶体42，伴随着基本波激光、谐波激光等激光的穿过，会发生粉尘的烧接、劣化。由此，波长转换晶体42变得容易吸收谐波激光，在激光穿过时，波长转换晶体42的光束穿过点温度会暂时地上升。随后，温度进行热扩散，波长转换晶体42内的温度分布变得均匀。
这样，在激光振荡器20，从刚开始谐波激光的输出之后开始，波长转换晶体42的光束穿过点的温度随时间发生变化，因此波长转换晶体42处的波长转换效率发生变化。因此，在谐波激光的输出开始时即上升沿时，谐波激光的脉冲输出随时间发生变化，其结果，到稳定为希望的输出为止需要较长的时间。在本实施方式中，将该现象称为缓和现象。
例如，在波长转换晶体42的肮脏程度小的情况或污垢少的情况下，如特性61所示，谐波激光的脉冲输出在短时间上升至希望的输出。另一方面，在波长转换晶体42的肮脏程度大的情况或污垢多的情况下，如特性62所示，谐波激光的脉冲输出上升至希望的输出需要较长的时间。
波长转换晶体42处的光束穿过点的温度变化处于始终会根据激光是否穿过、波长转换晶体42的光束穿过点的损伤、劣化程度而发生的状态。为了使由该温度变化引起的缓和现象的程度落在规定范围以内，控制部11将首次使激光穿过波长转换晶体42之上的光束穿过点时的谐波激光的输出值即初始输出值储存下来。控制部11例如将使波长转换晶体42的位置移动之后、第一次使激光穿过时的谐波激光的初始输出值储存下来。
而且，在相对于初始输出值的输出降低比率超过了规定的阈值的情况下，控制部11判定为波长转换晶体42的劣化明显。并且，控制部11通过使波长转换晶体42相对于激光而沿垂直方向进行移动，从而变更光束穿过点。在波长转换晶体42的移动后，实施温度调整，储存新的初始输出值。通过该流程，能够使谐波激光的脉冲变动幅度落在规定范围以内，因此能够防止由缓和现象引起的加工不良。
此外，控制部11也可以使相对于初始输出值的降低比率的阈值即Pc(x)针对波长转换晶体42的每个光束穿过点而改变。例如，控制部11也可以与储存初始输出值时的基本波激光的输出值的大小相对应地变更Pc(x)。此时，控制部11通过将Pc(x)＝(1－αx)P0的αx的值进行各种变更，从而将Pc(x)的值进行各种变更。另外，控制部11也可以使输出判定值Pjdg(x)针对波长转换晶体42的每个光束穿过点而改变。
图6是表示谐波激光的输出值的转变例的图。在图6中示出了按照本实施方式的处理而执行了波长转换晶体42的温度调整及移动的情况下的谐波激光的输出值的转变。
在这里，将光束穿过点(1)处的初始输出值表示为初始输出值P0(1)，将光束穿过点(2)处的初始输出值表示为初始输出值P0(2)。输出判定值Pjdg(1)为光束穿过点(1)处的输出判定值，输出判定值Pjdg(2)为光束穿过点(2)处的输出判定值。另外，Pc(1)为光束穿过点(1)处的对比输出，Pc(2)为光束穿过点(2)处的对比输出。
如果将输出裕量设为Pm，则在Pc(1)＝(1－α1)P0的情况下，Pjdg(1)＝(1－α1)P0+Pm，在Pc(2)＝(1－α2)P0的情况下，Pjdg(2)＝(1－α2)P0+Pm。
如果持续使用初始输出值P0(1)的谐波激光，则谐波激光的输出值P3ω逐渐降低。如果谐波激光的输出值P3ω变得比作为光束穿过点(1)处的对比输出的Pc(1)小，则控制部11使波长转换晶体42的温度调整得到执行。由此，谐波激光的输出值P3ω上升。在激光加工装置1反复出现/进行以下的现象/处理，即，谐波激光的输出值P3ω降低的现象、和利用温度调整而使谐波激光的输出值P3ω上升的处理。
而且，在即使执行了温度调整，谐波激光的输出值P3ω也没有变得比输出判定值Pjdg(1)大的情况下，执行波长转换晶体42的移动处理。由此，波长转换晶体42处的激光的穿过位置从光束穿过点(1)变更至光束穿过点(2)。
而且，针对光束穿过点(2)也执行与光束穿过点(1)相同的处理。如果持续使用初始输出值P0(2)的谐波激光，则谐波激光的输出值P3ω逐渐降低。如果谐波激光的输出值P3ω变得比作为光束穿过点(2)处的对比输出的Pc(2)小，则控制部11使波长转换晶体42的温度调整得到执行。由此，谐波激光的输出值P3ω上升。在激光加工装置1反复出现/进行以下的现象/处理，即，谐波激光的输出值P3ω降低的现象、利用温度调整而使谐波激光的输出值P3ω上升的处理、和使波长转换晶体42进行移动的处理。
图7是用于说明波长转换晶体的劣化判定的图。如果持续使用初始输出值P0(1)的谐波激光，则谐波激光的输出值P3ω逐渐降低。如果谐波激光的输出值P3ω变得比作为光束穿过点(1)处的对比输出值的Pjdg(1)小，则随后会在某定时，谐波激光的输出值P3ω变为0。因此，如果谐波激光的输出值P3ω变得比Pjdg(1)小，则控制部11判断为波长转换晶体42的劣化已发展超出了规定值，进行波长转换晶体42的移动。
下面，对作为对比输出的Pc(M)小于作为下限输出的Pmin的情况下的谐波激光的输出值的转变进行说明。图8是表示对比输出小于下限输出的情况下的谐波激光的输出值的转变例的图。
在这里，将光束穿过点(M)处的初始输出值表示为初始输出值P0(M)，将光束穿过点(M+1)处的初始输出值表示为初始输出值P0(M+1)。输出判定值Pjdg(M)为光束穿过点(M)处的输出判定值。并且，Pmin为比Pc(M)大的值。
如果持续使用初始输出值P0(M)的谐波激光，则谐波激光的输出值P3ω逐渐降低。如果谐波激光的输出值P3ω变得比作为下限输出的Pmin小，则控制部11使波长转换晶体42的温度调整得到执行。由此，谐波激光的输出值P3ω上升。在激光加工装置1反复出现/进行以下的现象/处理，即，谐波激光的输出值P3ω降低的现象、和利用温度调整而使谐波激光的输出值P3ω上升的处理。
而且，在即使执行了温度调整，谐波激光的输出值P3ω也没有变得比输出判定值Pjdg(M)大的情况下，执行波长转换晶体42的移动处理。由此，波长转换晶体42处的激光的穿过位置从光束穿过点(M)变更至光束穿过点(M+1)。并且，针对光束穿过点(M+1)也执行与光束穿过点(M)相同的处理。
图9是表示与初始输出值无关地进行了温度调整的情况下的谐波激光的输出值的转变例的图。在图9中示出执行了波长转换晶体42的温度调整及移动而不实施针对谐波激光的上升沿缓和现象的对策的情况下的谐波激光的输出值的转变。
在这里，将光束穿过点(Z1)处的初始输出值表示为初始输出值P0(Z1)，将光束穿过点(Z2)处的初始输出值表示为初始输出值P0(Z2)。输出判定值Pjdg(Zx)为所有光束穿过点通用的输出判定值。另外，Pmin为所有光束穿过点通用的下限输出。另外，Pdmg为对波长转换晶体42是否已经劣化进行判定的基准值，是所有光束穿过点通用的值。
如果持续使用初始输出值P0(Z1)的谐波激光，则谐波激光的输出值P3ω逐渐降低。如果谐波激光的输出值P3ω变得比作为下限输出的Pmin小，则控制部11使波长转换晶体42的温度调整得到执行。由此，谐波激光的输出值P3ω上升。
如果使用在所有光束穿过点间通用的Pmin而判断是否需要温度调整，则在进行温度调整时，会发生谐波激光的上升沿缓和现象。该上升沿缓和现象导致被加工物2的加工不良。
此外，激光加工装置1也可以执行将实施方式1中说明的处理和实施方式2中说明的处理组合后的处理。在该情况下，激光加工装置1例如执行实施方式1中说明的热透镜对策的处理和实施方式2中说明的上升沿缓和现象对策的处理两者。具体地说，激光加工装置1通过执行图4中说明的步骤S21、S41、S81的处理来取代图2中说明的步骤S20、S40、S80的处理，从而执行图2中说明的处理。
这样，根据实施方式2，将谐波激光的输出值P3ω的初始输出值储存下来，在谐波激光的输出值P3ω相对于初始输出值的降低程度大于或等于规定的比率的情况下，使波长转换晶体42进行移动，因此能够防止在使用了谐波激光的激光加工时引起加工不良。
工业实用性
如上所述，本发明涉及的控制装置及激光加工装置适用于激光的输出值控制。
标号的说明
1激光加工装置，2被加工物，10控制装置，11控制部，13温度调整单元，14晶体移动机构控制单元，15移动光学系统控制单元，16储存部，20激光振荡器，23波长转换单元，24谐波激光功率计，30加工机光路系统，31移动光学系统，31A、31B移动光学系统透镜，32加工点输出用功率计，37掩模，42波长转换晶体，43晶体移动机构，51～53谐波激光。

Claims (9)

1.一种控制装置，其特征在于，具有：
储存部，其储存移动光学系统的初始位置和所述移动光学系统的移动容许范围，该移动光学系统调整从波长转换晶体输出的谐波激光的束径，该移动容许范围是利用相对于所述初始位置的距离而定义的；以及
控制部，其以使得所述谐波激光的在被加工物之上的输出值即加工点输出值大于或等于第1设定值的方式使所述移动光学系统的位置移动，并且对移动后的所述移动光学系统的位置是否处于所述移动容许范围内进行判定，在处于所述移动容许范围外的情况下，将进行所述波长转换晶体的移动的指示输出至外部。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
在进行了所述波长转换晶体的移动之后，所述控制部以使得所述加工点输出值大于或等于所述第1设定值的方式再次使所述移动光学系统的位置移动，使所述储存部更新为移动后的所述移动光学系统的初始位置，所述控制部基于更新后的初始位置，对所述移动光学系统的位置是否处于所述移动容许范围内进行判定。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述移动光学系统为准直透镜，
所述移动容许范围为与所述准直透镜的在光路方向的位置相关的范围。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述移动光学系统为λ/2板，
所述移动容许范围为与所述λ/2板的旋转位置相关的范围。
5.一种控制装置，其特征在于，具有：
储存部，其储存进行波长转换晶体的温度调整之后从所述波长转换晶体输出的谐波激光的初始输出值、和利用相对于所述初始输出值的降低比率而定义的对比输出值；以及
控制部，如果所述谐波激光的输出值变得小于或等于所述对比输出值，则所述控制部使所述波长转换晶体的温度调整得到执行，并且所述控制部对温度调整后的所述谐波激光的输出值是否大于或等于作为比所述对比输出值大的值的输出判定值进行判定，在小于所述输出判定值的情况下，将进行所述波长转换晶体的移动的指示输出至外部。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述对比输出值为针对每个光束穿过点而预先设定的值，该光束穿过点为所述谐波激光穿过所述波长转换晶体的位置。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，
所述输出判定值为针对每个光束穿过点而预先设定的值，该光束穿过点为所述谐波激光穿过所述波长转换晶体的位置。
8.一种激光加工装置，其特征在于，具有：
激光振荡器，其使用波长转换晶体而输出谐波激光；
加工机光路系统，其使用移动光学系统而将所述谐波激光向被加工物之上引导；以及
控制装置，其控制所述激光振荡器及所述加工机光路系统，
所述控制装置具有：
储存部，其储存移动光学系统的初始位置和所述移动光学系统的移动容许范围，该移动光学系统调整从波长转换晶体输出的谐波激光的束径，该移动容许范围是利用相对于所述初始位置的距离而定义的；以及
控制部，其以使得所述谐波激光的在被加工物之上的输出值即加工点输出值大于或等于第1设定值的方式使所述移动光学系统的位置移动，并且对移动后的所述移动光学系统的位置是否处于所述移动容许范围内进行判定，在处于所述移动容许范围外的情况下，将进行所述波长转换晶体的移动的指示输出至外部。
9.一种激光加工装置，其特征在于，具有：
激光振荡器，其使用波长转换晶体而输出谐波激光；
加工机光路系统，其使用移动光学系统而将所述谐波激光向被加工物之上引导；以及
控制装置，其控制所述激光振荡器及所述加工机光路系统，
所述控制装置具有：
储存部，其储存进行波长转换晶体的温度调整之后从所述波长转换晶体输出的谐波激光的初始输出值、和利用相对于所述初始输出值的降低比率而定义的对比输出值；以及
控制部，如果所述谐波激光的输出值变得小于或等于所述对比输出值，则所述控制部使所述波长转换晶体的温度调整得到执行，并且所述控制部对温度调整后的所述谐波激光的输出值是否大于或等于作为比所述对比输出值大的值的输出判定值进行判定，在小于所述输出判定值的情况下，将进行所述波长转换晶体的移动的指示输出至外部。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109843497A (zh) * 2016-10-14 2019-06-04 浜松光子学株式会社 激光加工装置及动作确认方法
CN110050229A (zh) * 2017-05-17 2019-07-23 三菱电机株式会社 波长转换装置
CN110445006A (zh) * 2019-07-31 2019-11-12 苏州创鑫激光科技有限公司 一种变频晶体点位的控制方法及变频晶体的换点方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6210520B1 (ja) * 2016-04-27 2017-10-11 レーザーテック株式会社 光源装置、検査装置及び光源装置の制御方法
EP3626547A4 (en) 2017-05-17 2020-11-11 Autoliv Development AB SIDE AIRBAG DEVICE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000176661A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2000216457A (ja) * 1999-01-20 2000-08-04 Fanuc Ltd レ―ザ加工装置及び調整方法
CN101006560A (zh) * 2004-08-23 2007-07-25 株式会社半导体能源研究所 半导体器件及其制造方法
CN103155106A (zh) * 2011-06-15 2013-06-12 株式会社日本制钢所 激光处理装置和激光处理方法
CN103537796A (zh) * 2000-09-13 2014-01-29 浜松光子学株式会社 激光加工方法以及激光加工装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07108468B2 (ja) * 1986-07-30 1995-11-22 株式会社ニコン レ−ザ加工装置
GB9501412D0 (en) * 1995-01-25 1995-03-15 Lumonics Ltd Laser apparatus
JPH106050A (ja) * 1996-06-28 1998-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザー加工方法および装置
JP2003236688A (ja) 2000-09-13 2003-08-26 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工装置
JP5295884B2 (ja) * 2008-06-30 2013-09-18 パナソニック株式会社 光学機器、これを備えた波長変換レーザ光源、画像表示装置およびレーザ光源装置
JP4565207B1 (ja) * 2009-04-28 2010-10-20 レーザーテック株式会社 波長変換装置及び波長変換方法並びに半導体装置の製造方法
JP2011059324A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Nikon Corp 波長変換装置、レーザ装置及び波長変換方法
KR101301878B1 (ko) * 2011-04-29 2013-08-29 주식회사 제이디솔루션 안전거리 조절이 가능한 가시광 레이저 조명
JP2014149315A (ja) * 2011-05-31 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 高調波レーザ発振器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000176661A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工方法及びレーザ加工装置
JP2000216457A (ja) * 1999-01-20 2000-08-04 Fanuc Ltd レ―ザ加工装置及び調整方法
CN103537796A (zh) * 2000-09-13 2014-01-29 浜松光子学株式会社 激光加工方法以及激光加工装置
CN101006560A (zh) * 2004-08-23 2007-07-25 株式会社半导体能源研究所 半导体器件及其制造方法
CN103155106A (zh) * 2011-06-15 2013-06-12 株式会社日本制钢所 激光处理装置和激光处理方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109843497A (zh) * 2016-10-14 2019-06-04 浜松光子学株式会社 激光加工装置及动作确认方法
CN109843497B (zh) * 2016-10-14 2021-07-30 浜松光子学株式会社 激光加工装置及动作确认方法
US11131871B2 (en) 2016-10-14 2021-09-28 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing device and operation checking method
CN110050229A (zh) * 2017-05-17 2019-07-23 三菱电机株式会社 波长转换装置
CN110050229B (zh) * 2017-05-17 2020-06-09 三菱电机株式会社 波长转换装置
CN110445006A (zh) * 2019-07-31 2019-11-12 苏州创鑫激光科技有限公司 一种变频晶体点位的控制方法及变频晶体的换点方法
CN110445006B (zh) * 2019-07-31 2021-05-14 苏州创鑫激光科技有限公司 一种变频晶体点位的控制方法及变频晶体的换点方法

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