JP2001252776A - 半導体レーザ加熱装置 - Google Patents

半導体レーザ加熱装置

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JP2001252776A
JP2001252776A JP2000064888A JP2000064888A JP2001252776A JP 2001252776 A JP2001252776 A JP 2001252776A JP 2000064888 A JP2000064888 A JP 2000064888A JP 2000064888 A JP2000064888 A JP 2000064888A JP 2001252776 A JP2001252776 A JP 2001252776A
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laser
unit
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semiconductor laser
power supply
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JP2000064888A
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Shigeki Yamane
茂樹 山根
Yoshiaki Takenaka
義彰 竹中
Tomoyoshi Nagayasu
同慶 長安
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ光を直接ワークに照射する方式で半導
体レーザ部の破損を防止し、再現性のある安定した良好
な接合、溶接の半導体レーザ加熱装置を実現する 【解決手段】 電源部１、半導体レーザ部２、レンズ部
３で構成されており、照射レーザ光４はワーク５に対し
法線から角度θ°に傾け取り付けてある。半導体レーザ
部２から照射レーザ光４はワーク５に対し角度θ斜めに
照射するため、反射光は半導体レーザ部２に戻ることは
無い。したがって、反射光による半導体レーザ部の破損
を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザ加熱装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年ＹＡＧレーザ等の固体レーザ以外
に、高出力の半導体レーザを用いたレーザ加熱装置が様
々な物質の加熱溶融、表面改質、穴開けなどに広く採用
されつつある。
【０００３】従来の半導体レーザ加熱装置の概略構成図
を図１１に示す。１０１は電源部、１０２は半導体レー
ザ部、１０４は前記半導体レーザの出力を伝送するファ
イバー部、１０３は前記ファイバー部からのレーザ出力
を集光するレンズ部、１０５は集光されたレーザ出力、
１０６は前記集光されたレーザ光を照射する被加工物
（以降ワークと称す）である。
【０００４】以上のように構成された半導体レーザ加熱
装置の動作について説明する。電源１０１により電気エ
ネルギを供給された半導体レーザ部１０２はレーザ光を
出力する。出力されたレーザ光はファイバー１０４中を
多重反射を繰り返しながら伝送され、レンズ部１０４に
より前記レーザ光を集光１０５し、高いエネルギ密度と
してワーク１０６に照射し、２枚の板を溶融、接合して
いる。照射レーザ光ｖｓワーク間の照射角はレーザ光の
反射を最小限にするため、角度はほぼ９０°としてい
る。
【０００５】また、その他の半導体レーザ加熱装置の概
略構成図を図１２に示す。図１１と同一構成の部分には
同一の番号をつけ、その説明を省略する。本方式はファ
イバー部を用いない直接照射方式で、同様にワーク１０
６に対し、同様にほぼ９０°の角度で集光レーザ光１０
５を照射し、ワークを溶融、接合している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術では
下記の課題があった。 ファイバー方式：ファイバを用いるため、ファイバ部に
レーザ光を導入するレンズ等の付随部品が必要で、且つ
高価である。またファイバーによる損傷、劣化による照
射出力低下を把握しにくく、数百ｗ以上の大出力の半導
体レーザ加熱装置には適用しにくい。 直接照射方式：ファイバ部を用いないため、安価で出力
の管理は比較的容易であるが、レーザ光照射角度をワー
クへのレーザ光の吸収が最も良いほぼ９０°とするた
め、レーザ光がワークで１００％吸収され無い場合、反
射が発生する。この場合、反射光は出力経路と同一の経
路で半導体レーザ部に戻り、半導体レーザ部を破損させ
る可能性があり、大出力半導体レーザ加熱装置では反射
が大きい材料の溶融、接合には適用しにくい。
【０００７】尚、ファイバーを用いた方式では、反射光
はファイバー内で多重反射を繰り返しながら半導体レー
ザ部へ戻ることから、半導体レーザ部へ戻る反射光量は
当初の数％以下となり、無視することが出来る。 接合、溶接品質における共通課題：高エネルギー密度の
集光レーザ光照射による金属接合、溶接の場合、図１３
に示すような挙動が知られている。照射開始時は金属表
面でレーザ光を反射するため吸収率が低く、反射光は大
きいが、一旦、金属表面が溶融状態になると大幅に吸収
率が上昇し、急激に溶融が進む。この急激に溶融が進む
状態以降が、接合、溶接を形成する状態に入るが、レー
ザ接合、溶接では２枚板間を微小領域で接合、溶接する
ことが要望されている。良好な接合に必要な溶融量は板
厚に比例し、過小なエネルギでは剥がれ／未溶接が発生
し、過大にエネルギでは穴あき及び周辺への熱影響が発
生する。特に薄板、アルミニウム材では良好な接合を実
現する供給エネルギ量範囲が非常に狭いことが知られて
いる。
【０００８】ファイバ方式、直接照射方式とも、特に薄
板の接合、溶接の場合、同一条件でレーザ出力を照射し
てもワーク取り付け状態、ワーク表面状態差等で溶融開
始時点に時間的な差が発生し、再現性のある安定した溶
接、接合状態を作ることは非常に困難であった。
【０００９】更に、レーザで２枚のワークを接合、溶接
する場合、ワーク取り付けの傾きや、ワークの表面状態
によっても反射率が異なることが判っており、ワークに
同一のレーザ出力／条件を与えているのか検出、確認す
ることが非常に困難であった。
【００１０】本発明は、これらの従来の課題の解決、及
び再現性のある安定した良好な溶接・接合を実現でき、
大出力、高信頼性、良好な接合が可能な半導体レーザ加
熱装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１記載の半導体レーザ加熱装置は、照
射レーザ光をワークに斜めに照射する構成としたもので
ある。
【００１２】本発明の請求項２記載の半導体レーザ加熱
装置は照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワークか
らの反射光を検出部で測定する構成としたものである。
本発明の請求項３記載の半導体レーザ加熱装置は、照射
レーザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光
を検出部で測定し、レーザ光の出力を制御する構成とし
たものである。
【００１３】本発明の請求項４記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光を検出部で測定し、レーザ光の出力を制御
する制御部を設け、検出部の反射光が急激に変化した時
点から一定時間後にレーザ出力を停止する制御としたも
のである。
【００１４】本発明の請求項５記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光を検出部で測定し、レーザ光の出力を制御
する制御部を設け、検出部の反射光が急激に変化した時
点からあらかじめ定められたレーザ出力に変化させる制
御としたものである。
【００１５】本発明の請求項６記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光を検出部で測定し、且つ半導体レーザのレ
ーザ光を集光するレンズ部と、ワークにより反射したレ
ーザ光の検出部を同一ユニットとする構成としたもので
ある。
【００１６】本発明の請求項７記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光を検出部で測定し、且つ半導体レーザのレ
ーザ光を集光するレンズ部と、ワークにより反射するレ
ーザ光の検出部を同一ユニットとし、且つ検出部からの
信号でレーザ出力を制御する構成としたものである。
【００１７】本発明の請求項８記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光をレーザ光の波長のみを透過するフィルタ
ーを通じて検出部で測定する構成としたものである。
【００１８】本発明の請求項９記載の半導体レーザ加熱
装置は、照射レーザ光をワークに斜めに照射し、ワーク
からの反射光をレーザ光の波長のみを透過するフィルタ
ーを通じて検出部で測定し、検出部の信号でレーザ出力
を制御する構成としたものである。
【００１９】本発明の請求項１０記載の半導体レーザ加
熱装置は、半導体レーザのレーザ光を集光するレンズ部
と、ワークにより反射したレーザ光の検出部を同一ユニ
ットとし、検出部にはレーザ光の波長のみを透過するフ
ィルターを通じて検出部で測定し、検出部の信号でレー
ザ出力を制御する構成としたものである。
【００２０】本発明の請求項１１記載の半導体レーザ加
熱装置は、検出部を照射レーザ光の入射角と同等の反射
角側に配置した請求項１〜１０の半導体レーザ加熱装置
の構成としたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の構成によ
れば、反射光が半導体レーザ部に戻ることを防止できる
という作用を有する。
【００２２】本発明の請求項２記載の構成によれば、反
射光が半導体レーザ部に戻ることを防止できるととも
に、反射光を測定することで、半導体レーザ部や、材料
表面の異常、溶融状態を検出できるという作用を有す
る。
【００２３】本発明の請求項３記載の構成によれば、反
射光が半導体レーザ部に戻ることを防止できるととも
に、反射光を測定し、電源部の制御を行うことで半導体
部レーザ部や、材料表面の異常、溶融状態の把握、及び
良好な溶接・接合を可能にできるという作用を有する。
【００２４】本発明の請求項４記載の構成によれば、ワ
ークに吸収される、ワークを溶融するエネルギを同一に
できるという作用を有する。本発明の請求項５記載の構
成によれば、ワークに吸収される、ワークを溶融するエ
ネルギーを同一にできると共に、出力を調整することで
熱影響層の少ない、再現性のある安定した品質の良い良
好な溶接・接合を可能とできるという作用を有する。
【００２５】本発明の請求項６記載の構成によれば、レ
ンズ部と検出部の最適な位置をあらかじめ定める、正確
に反射光を測定できるという作用を有する。本発明の請
求項７記載の構成によれば、レンズ部と検出部の最適な
位置をあらかじめ定める、正確に反射光を測定でき、且
つ出力を制御できるという作用を有する。
【００２６】本発明の請求項８記載の構成によれば、フ
ィルターを用いることで検出部は正確に反射光のみを測
定できるという作用を有する。本発明の請求項９記載の
構成によれば、フィルターを用いることで検出部は正確
に反射光のみを測定できる、且つ電源部を制御すること
でワークに吸収されるエネルギーを同一にできると共
に、出力を最適に調整できる作用を有する。
【００２７】本発明の請求項１０記載の構成によれば、
フィルターを用い、レンズ部と一体にすることで検出部
は正確に反射光のみを測定でき、且つ電源部を制御する
ことでワークに吸収されるエネルギーを同一にできると
共に、出力を最適に調整できる作用を有する。
【００２８】本発明の請求項１１記載の構成によれば、
検出部を照射レーザ光の入射角と同等の反射角側に配置
することで、正確な反射光を測定できる。本発明の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
1の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００３０】図１において、１は電源部、２は半導体レ
ーザ部、３は、レンズ部、４は集光された照射レーザ
光、５はワークで、照射レーザ光４はワーク５に対し法
線から角度θ°傾けて照射される。
【００３１】半導体レーザ部２から照射レーザ光４はワ
ーク５に対し角度θ斜めに照射するため、反射光は半導
体レーザ部２に戻ることは無い。したがって、反射光に
よる半導体レーザ部の破損を防止することができる。
【００３２】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００３３】本実施の形態例において図１に示した実施
の形態例と異なる部分は検出部５である。半導体レーザ
部２から照射レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜めに
照射し、検出部５を照射レーザ方向と反対の向きに入射
角と同じ角度上に設置し、反射光を検出する。
【００３４】反射光を検出、測定することで、半導体レ
ーザ部の異常、ワークの取り付け傾き、表面状態の異常
の場合を反射光の増減で把握することが可能となり、安
定した接合、溶接が可能となる。
【００３５】（第３の実施の形態）図３は、本発明の第
３の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００３６】本実施の形態例において図２に示した実施
の形態例と異なる部分は電源部１、検出部５であり、検
出部５の信号を電源部１に接続している。半導体レーザ
部２から照射レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜めに
照射し、検出部５を照射レーザ方向と反対の向きに入射
角と同じ角度上に設置し、反射光を検出する。
【００３７】反射光を検出、測定し、反射光挙動の急激
な変化をとらえ、電源部１に検出信号をフィードバック
して、ワーク溶融開始時点以降のレーザ出力を制御する
ことで、ワークの取り付け傾き、表面状態に関係なく適
切なエネルギを供給でき、再現性のある、安定した良好
な接合、溶接が可能となる。
【００３８】（第４の実施の形態）図４は、本発明の第
４の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の制御部の動作
タイミングを示す図である。
【００３９】本実施の形態例において図３に示した実施
の形態例と異なる部分は電源部１に次の動作を行う制御
部を設けていることである。半導体レーザ部２から照射
レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜めに照射し、照射
レーザ方向と反対の向きに入射角と同じ角度上に検出部
５を設置し、反射光を検出する。
【００４０】反射光挙動の急激な変化をとらえ、その時
点以降から電源部１の出力を一定時間供給（レーザ光を
一定時間照射）するものである。未溶融のワークはレー
ザ光の照射角度により吸収率が異なるが、一旦溶融した
ワークは照射レーザ光の傾きに無関係にほぼ１００％吸
収されるので、ワーク溶融開始から一定時間レーザを照
射すればワークの取り付け傾き、表面状態に関係なく適
切なエネルギを供給でき、再現性のある、安定した良好
な接合、溶接が可能となる。
【００４１】（第５の実施の形態）図５は、本発明の第
５の実施の形態の半導体レーザ装置の制御部の動作タイ
ミングを示す図である。
【００４２】本実施の形態例において図３に示した実施
の形態例と異なる部分は電源部１に次の動作を行う制御
部を設けていることである。半導体レーザ部２から照射
レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜めに照射し、照射
レーザ方向と反対の向きに入射角と同じ角度上に検出部
５を設置し、反射光を検出する。
【００４３】反射光挙動の急激な変化をとらえ、その時
点からの電源部１の出力値を制御するものである。ワー
ク溶融開始から接合、溶接状態に入るが、急激な加熱は
ワーク内の不純物、気泡を刺激し、スパッタと呼ぶ飛散
物を発生させる場合がある。
【００４４】また、急激な加熱停止も凝固割れを発生さ
せる場合がある。更に溶融中のレーザ出力の加え方も材
料により一定のエネルギの供給より、短時間に変化させ
れば良好な接合、溶接が得られる場合がある。
【００４５】このようにワーク溶融後からレーザ出力を
制御することでワークの溶融に必要な適切な徐冷を含め
たエネルギ注入パターンを再現性良く適切に供給するこ
とで、再現性のある、安定した良好な接合、溶接が可能
となる。
【００４６】（第６の実施の形態）図６は、本発明の第
６の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００４７】本実施の形態例において図２に示した実施
の形態例と異なる部分は半導体レーザユニット部６で一
体のケースで、半導体レーザ部２、レンズ部３、検出部
５を内蔵している点である。
【００４８】半導体レーザ部２、レンズ部３、検出器５
を一体化した半導体レーザユニット６とすることで、簡
易に且つ正確に反射光を検出でき、半導体レーザ部の異
常、ワークの取り付け傾き、表面状態の異常の場合を反
射光の増減で把握することが可能となり、結果、安定し
た接合、溶接が可能となる。
【００４９】（第７の実施の形態）図７は、本発明の第
７の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００５０】本実施の形態例において図３に示した実施
の形態例と異なる部分は半導体レーザユニット部６で、
一体のケースで、半導体レーザ部２、レンズ部３、検出
部５を内蔵し、検出部５の信号を電源部１に接続してい
る点である。
【００５１】半導体レーザ部２、レンズ部３、検出器５
を一体化した半導体レーザユニット６とすることで、簡
易に且つ正確に反射光を検出できる。反射光を検出、測
定し、反射光挙動の急激な変化をとらえ、電源部１に検
出信号をフィードバックすることで、ワーク溶融開始時
点からの出力を制御することで、ワークの取り付け傾
き、表面状態に関係なく適切なエネルギを供給でき、再
現性のある、安定した良好な接合、溶接が可能となる。
【００５２】（第８の実施の形態）図８は、本発明の第
８の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００５３】本実施の形態例において図２に示した実施
の形態例と異なる部分はフィルター７である。半導体レ
ーザ部２から照射レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜
めに照射し、検出部５を照射レーザ方向と反対の向きに
入射角と同じ角度上に設置し、且つ検出部５の前面にレ
ーザ光波長のみを透過するフィルタ７を設置している。
【００５４】一般に半導体レーザの検出器にはホトダイ
オード等が用いられるが、これらの検出器は波長特性が
可視光を含んでいる場合が多く、反射レーザ光以外にワ
ークの加熱、レーザとワークの相互作用によるプラズマ
等の現象を含めて計測してしまう。従来ワークの表面等
を確認するためにフィルタを用いることは提案されてい
るが、今回はレーザ反射光をフィルタを用い検出するも
のである。
【００５５】検出部５はフィルター７により、正確にレ
ーザ反射光のみを検出できる。正確にレーザ反射光を検
出することで、半導体レーザ部の異常、ワークの取り付
け傾き、表面状態の異常の場合を反射光の増減で把握す
ることが可能となり、結果、安定した接合、溶接が可能
となる。
【００５６】（第９の実施の形態）図９は、本発明の第
９の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構成図で
ある。
【００５７】本実施の形態例において図３に示した実施
の形態例と異なる部分はフィルター７である。半導体レ
ーザ部２から照射レーザ光４をワーク５に対し角度θ斜
めに照射し、検出部５を照射レーザ方向と反対の向きに
入射角と同じ角度上に設置し、且つ検出部５の前面にレ
ーザ光波長のみを透過するフィルタ７を設置している。
【００５８】フィルタ７により検出部５はレーザ反射光
のみを検出できる。検出部５でレーザ反射光挙動の急激
な変化をとらえ、電源部１に検出信号をフィードバック
し、ワーク溶融開始時点以降のレーザ出力を制御するこ
とで、ワークの取り付け傾き、表面状態に関係なく適切
なエネルギを供給でき、再現性のある、安定した良好な
接合、溶接が可能となる。
【００５９】（第１０の実施の形態）図１０は、本発明
の第１０の実施の形態の半導体レーザ加熱装置の概略構
成図である。
【００６０】本実施の形態例において図７に示した実施
の形態例と異なる部分は一体のケースの半導体レーザユ
ニット部８で、半導体レーザ部２，レンズ部３，フィル
ター７，検出部５を内蔵している点である。
【００６１】半導体レーザ部２、レンズ部３、フィルタ
ー７，検出部５を一体化した半導体レーザユニット８と
することで、簡易に且つ正確にレーザ反射光のみを検出
でき、且つレーザ反射光挙動の急激な変化をとらえ、電
源部１に検出信号をフィードバックし、ワーク溶融開始
時点以降のレーザ出力を制御することで、ワークの取り
付け傾き、表面状態に関係なく適切なエネルギを供給で
き、再現性のある、安定した良好な接合、溶接が可能と
なる。
【００６２】
【発明の効果】上述ように請求項１記載の本発明によれ
ば、は照射レーザ光をワークに斜めに照射したもので、
半導体レーザ部に反射光が戻り、半導体レーザ部を破損
させる可能性を防止することができるという効果が得ら
れる。
【００６３】請求項２記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、且つワークからの反射光
を検出部で測定することで半導体レーザ部に異常、ワー
クの取り付け傾き、表面状態の異常がわかり接合、溶接
品質の安定を図ることができるという効果が得られる。
【００６４】請求項３記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光を検
出部で測定し、電源部にフィードバックすることで、ワ
ークの取り付け傾き、表面状態に関係なく適切なエネル
ギを供給でき、再現性のある、安定した良好な接合、溶
接が可能となるという効果が得られる。
【００６５】請求項４記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光を検
出部で測定し、レーザ光の出力を制御することで、ワー
クの取り付け傾き、表面状態に関係なく適切なエネルギ
を供給でき、再現性のある、安定した良好な接合、溶接
が可能となるという効果が得られる。
【００６６】請求項５記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光を検
出部で測定し、レーザ光の出力を制御することで、ワー
クの取り付け傾き、表面状態に関係なく適切なエネルギ
を供給でき、再現性のある、安定した良好な接合、溶接
が可能となるという効果が得られる。
【００６７】請求項６記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光を検
出部で測定し、且つ半導体レーザのレーザ光を集光する
レンズ部と、ワークにより反射したレーザ光の検出部を
同一ユニットとすることで、簡易に且つ正確なレーザ反
射光を検出でき、半導体レーザ部の異常、ワークの取り
付け傾き、表面状態の異常を検出でき、安定した接合、
溶接が可能となる効果が得られる。
【００６８】請求項７記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光を検
出部で測定し、且つ半導体レーザのレーザ光を集光する
レンズ部と、ワークにより反射するレーザ光の検出部を
同一ユニットとし、且つ検出部からの信号でレーザ出力
を制御することで、半導体レーザ部の異常、ワークの取
り付け傾き、表面状態の異常を検出でき、安定した接
合、溶接が可能となる効果が得られる。
【００６９】請求項８記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光をレ
ーザ光の波長のみを透過するフィルターを通じて検出部
で測定するもので、簡易に且つ正確なレーザ反射光を検
出でき、半導体レーザ部の異常、ワークの取り付け傾
き、表面状態の異常を検出でき、安定した接合、溶接が
可能となる効果が得られる。
【００７０】請求項９記載の本発明によれば、照射レー
ザ光をワークに斜めに照射し、ワークからの反射光をレ
ーザ光の波長のみを透過するフィルターを通じて検出部
で測定し、検出部の信号でレーザ出力を制御するもの
で、簡易に且つ正確なレーザ反射光を検出でき、半導体
レーザ部の異常、ワークの取り付け傾き、表面状態の異
常を検出でき、安定した接合、溶接が可能となる効果が
得られる。
【００７１】請求項１０記載の本発明によれば、半導体
レーザのレーザ光を集光するレンズ部と、ワークにより
反射したレーザ光の検出部を同一ユニットとし、検出部
にはレーザ光の波長のみを透過するフィルターを通じて
検出部で測定し、検出部の信号でレーザ出力を制御する
もので、簡易に且つ正確なレーザ反射光を検出でき、半
導体レーザ部の異常、ワークの取り付け傾き、表面状態
の異常を検出でき、安定した接合、溶接が可能となる効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第1の実施の形態例を示す構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態例を示す構成図
【図４】本発明の第４の実施の形態例における動作タイ
ミング図
【図５】本発明の第５の実施の形態例における動作タイ
ミング図
【図６】本発明の第６の実施の形態例を示す構成図
【図７】本発明の第７の実施の形態例を示す構成図
【図８】本発明の第８の実施の形態例を示す構成図
【図９】本発明の第９の実施の形態例を示す構成図
【図１０】本発明の第１０の実施の形態例を示す構成図
【図１１】従来のファイバー方式半導体レーザ加熱装置
の概略構成図
【図１２】従来の直接照射方式半導体レーザ加熱装置の
概略構成図
【図１３】金属のレーザ照射時の時間ｖｓ吸収率を示す
図
【符号の説明】
１ 電源部 ２ 半導体レーザ部 ３ レンズ部 ４ レーザ光 ５ 被加工物（ワーク） ６ 検出部 ７ フィルター ８ 半導体ユニット部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長安 同慶 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E068 CA02 CA17 CA18 CB09 CC01 5F073 AB27 BA09 FA05 FA11 GA03 GA12

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部とを備え、前記レー
    ザ光を被加工物に対して斜めに照射する半導体レーザ加
    熱装置。
  2. 【請求項２】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ
    反射光を測定する半導体レーザ加熱装置。
  3. 【請求項３】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ
    反射光を測定し、前記測定値により前記レーザ光の出力
    を制御する制御部を設けた半導体レーザ加熱装置。
  4. 【請求項４】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ
    反射光を測定し、前記測定値により前記レーザ光の出力
    を制御する制御部を設け、前記制御部で、検出部のレー
    ザ反射光が急激に変化した時点から設定時間後にレーザ
    出力を停止させる半導体レーザ加熱装置。
  5. 【請求項５】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ
    反射光を測定し、前記測定値により前記レーザ光の出力
    を制御する制御部を設け、前記制御部で、検出部のレー
    ザ反射光が急激に変化した時点から、設定した状態にレ
    ーザ出力を変化させる半導体レーザ加熱装置。
  6. 【請求項６】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レンズ部と検出部を同一
    ユニットとし、且つ前記レーザ光を被加工物に対して斜
    めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ反射光
    を測定する半導体レーザ加熱装置。
  7. 【請求項７】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レンズ部と検出部を同一
    ユニットとし、且つ前記レーザ光を被加工物に対して斜
    めに照射し、且つ検出部で被加工物からのレーザ反射光
    を測定し、前記測定値により前記レーザ光の出力を制御
    する制御部を設けた半導体レーザ加熱装置。
  8. 【請求項８】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部は前記照射されるレーザ
    光の波長のみを透過するフィルターを設け、且つ被加工
    物からのレーザ反射光を測定する半導体レーザ加熱装
    置。
  9. 【請求項９】電源部と、前記電源部からエネルギを供給
    されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レー
    ザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光を
    測定する検出部とを備え、前記レーザ光を被加工物に対
    して斜めに照射し、且つ検出部は前記照射されるレーザ
    光の波長のみを透過するフィルターを設け、且つ被加工
    物からのレーザ反射光を測定し、前記測定値により前記
    レーザ光の出力を制御する制御部を設けた半導体レーザ
    加熱装置。
  10. 【請求項１０】電源部と、前記電源部からエネルギを供
    給されてレーザ光を出力する半導体レーザ部と、前記レ
    ーザ光を被加工物へ集光するレンズ部と、前記レーザ光
    を測定する検出部とを備え、前記レンズ部と検出部を同
    一ユニットとし、前記レーザ光を被加工物に対して斜め
    に照射し、且つ検出部は前記照射されるレーザ光の波長
    のみを透過するフィルターを設け、且つ被加工物からの
    レーザ反射光を測定し、前記測定値により前記レーザ光
    の出力を制御する制御部を設けた半導体レーザ加熱装
    置。
  11. 【請求項１１】検出部を前記レーザ光の入射角と同等の
    反射角側に配置した請求項1〜１０の何れかに記載の半
    導体レーザ加熱装置。
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