JP2002054989A

JP2002054989A - レーザビーム計測装置および制御装置

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Publication number: JP2002054989A
Application number: JP2000245603A
Authority: JP
Inventors: Mikio Muro; 幹雄室
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2002-02-20
Anticipated expiration: 2020-08-14
Also published as: JP3437154B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高出力レーザビームの特性をインプロセスで
計測する軽便な装置、特に振動するパルスレーザの加工
位置における特性を計測するレーザビーム計測装置およ
びレーザビーム制御装置を提供する。【解決手段】部分反射透過鏡２によりレーザ発振器１
から放射されるレーザビームの一部を取り出して、回動
軸の周りに周期的に回動する平面振動鏡３に入射し、反
射する計測用レーザビームが揺動しながら撮像素子４に
入射して、撮像面にリサージュ曲線に類似する軌跡を描
くと、データ解析装置７が撮像面のレーザビーム軌跡上
の受光量測定信号に基づいてレーザビームの特性を計測
し、制御装置８がその計測値に基づいてレーザ発振器１
あるいはガルバノミラー３を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、レーザ出力の測定
装置に関し、特にガルバノミラーを用いて振動を与えた
加工用レーザビームの加工点における状態を間接的に測
定する計測装置、およびそれを用いたレーザ出力装置の
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加工用レーザビームなどを測定す
る方法として、光軸に垂直な方向の強度分布を測定する
ビームプロファイラー、光電変換素子を用いてレーザ出
力の時間変化を測定する方法、スリットを通して入射す
る光の時間的な光強度変化を蛍光面上の空間的な光強度
変化に変換して表示するストリークカメラなどがあっ
た。これらの測定方法により、レーザビームの広がりや
光強度の時間変化を測定することが可能である。従来の
レーザ加工技術は単純で、加工中のビーム特性を直接測
定したり制御に用いるという要求はなかったので、従来
の測定方法により満足の得られる測定をすることができ
た。

【０００３】しかし、最近はレーザ加工に対する要求も
高度になってきており、たとえばレーザ溶接加工におい
てポロシティ等の欠陥が発生するのを防止するため、ガ
ルバノミラーを用いて振動させたレーザビームを加工部
に照射する方法が用いられたりする。また、レーザビー
ムをパルス化することも行われ、さらに大きな効果を期
待して、両者を併用した方法も用いられようとしてい
る。このような新しい加工プロセスの実用化に向けた研
究開発のため、ビームが加工部に照射されている状態を
的確に把握する必要がある。

【０００４】特に、パルスレーザが振動する状態では、
出力パルスの繰り返し周波数、出力の時間変化、ビーム
の振動状態など変数パラメータの干渉関係が著しく複雑
になるので、実用化に向けて溶接条件を明確にしたデー
タベースを構築することが求められる。また、レーザ加
工装置の最適制御を行うときにも正確な加工データベー
スの存在とインプロセスでレーザが照射している状態を
測定することが前提となる。このため、加工中における
ビーム状態をリアルタイムで正確に計測する軽便な装置
が求められている。しかし、従来方法によっては、空間
的に移動するレーザビームの特性をインプロセスで計測
することができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、レーザビームの特性をインプロセ
スで計測する軽便な装置を提供することであり、特に振
動するパルスレーザを照射するときの加工位置における
特性を計測するレーザビーム計測装置と、これら計測装
置を用いたレーザビーム制御装置を提供するところにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のレーザビーム計測装置は、被測定レーザビ
ームが入射しその一部を取り出す部分反射透過鏡と、回
動軸の周りに周期的に回動する平面振動鏡と、線形もし
くは２次元の撮像素子と、データ解析装置を備え、部分
反射透過鏡で取り出されたレーザビームの一部が平面振
動鏡で反射して撮像素子に入射し、撮像素子が入射位置
における受光量の測定信号を出力し、データ解析装置が
撮像素子上に形成されるレーザビーム軌跡における受光
量測定信号に基づいて被測定レーザビームの特性を計測
するように構成されたことを特徴とする。

【０００７】本発明のレーザビーム計測装置によれば、
レーザ装置から放出されるレーザビームが部分反射透過
鏡に入射し、入射したレーザビームに対して一定割合の
光線が反射もしくは透過して測定のために取り出され
る。この分割取り出しされたレーザビーム光は平面振動
境に入射し、平面振動境の回動により周期的に揺動する
弱いレーザビームとなって反射して撮像素子に入射す
る。平面振動境にはガルバノミラーなどがある。測定対
象が高出力のレーザビームである場合にも、その一部し
か検出素子に入射させないので、撮像素子には普通に使
用されている光検出素子を利用することができる。ま
た、レーザビームを揺動させることにより光強度の時間
変化を位置的に展開して検出するので、レーザビームの
光強度が高速で変化する場合にも、感応速度が比較的遅
い検出素子を使用しても光強度変化を正確に検出するこ
とができる。

【０００８】このため、たとえば検出セルが直線上にあ
るいは平面上に配設されたＣＣＤ素子などを撮像素子と
して使用してもよい。ＣＣＤ素子はセル毎に蓄積した入
射光量を検出するので、撮像素子の受光面に形成される
レーザビームの照射点軌跡上の各点における光強度を出
力することができる。レーザビームは撮像素子の受光面
上を動き回り瞬間毎に異なる検出セルで光量検出するた
め、レーザビームの光強度が時間変化をする場合はビー
ムの照射軌跡に沿って検出セルの出力を追跡することで
強度変化を捉えることができる。本発明の計測装置は、
レーザ光路中に挿入した部分反射透過鏡に入射するレー
ザビームの内、極く僅かな部分を計測用に抽出するだけ
なので、加工などに使用している最中のレーザビームの
特性をリアルタイムで測定することができる。

【０００９】また、本発明の第２のレーザビーム計測装
置は、被測定レーザビームが初めに平面振動鏡に入射し
て反射した後に部分反射透過鏡に入射し、部分反射透過
鏡でレーザビームの一部が取り出されて撮像素子に入射
するようになっていることを特徴とする。本発明第２の
レーザビーム計測装置では、レーザ発生装置から放射さ
れたレーザビームの全量が初めにガルバノミラーなどの
平面振動鏡に入射し、ここで揺動するビームとなって部
分反射透過鏡に入射する。部分反射透過鏡では、入射し
たレーザビームの大きな部分がレーザ加工などに用いら
れる主ビームとなり、極く僅かな部分が抽出されて副ビ
ームとして撮像素子に入射し光強度検出される。主ビー
ムと副ビームの比率は予め決まるので、弱い副ビームの
エネルギーを測定することにより元のレーザビームある
いは主ビームのエネルギーをインプロセスかつリアルタ
イムで計測することができる。

【００１０】なお、本発明のレーザビーム計測装置の平
面振動鏡を２軸の回動軸を備えたものとし、２次元の検
出面を持つ撮像素子を用いるようにすることができる。
このような構成では、平面振動鏡に入射するレーザビー
ムを２次元的に駆動して撮像素子の２次元検出面上を揺
動するようにして、より明確に光強度変化を検出するこ
とができる。なお、２軸の回動軸を備えた平面振動鏡で
形成された揺動する主ビームをレーザ加工に使用すれ
ば、たとえば溶接加工におけるブローホールの発生を抑
制することができる。

【００１１】さらに、レーザビームがパルスレーザであ
る場合に、平面振動鏡の振動周期をレーザのパルス周期
と同期させるようにすれば、撮像素子上に形成されるレ
ーザビーム軌跡を安定させることができ、パルスレーザ
のパルス内における光強度の空間的および時間的変化を
測定することができる。従来は、精密で高価なストリー
クカメラなどを用いなければパルス内光強度波形の空間
的および時間的分布を知ることができなかった。しか
も、ストリークカメラでは通常連続した長時間の繰り返
し計測を行うことが容易でなかった。これに対して、本
発明のレーザビーム計測装置は、パルス内の平均的な光
強度変化を簡便に長時間連続してしかも多数回繰り返し
て計測することができる。

【００１２】また、撮像素子上に形成されるレーザビー
ム軌跡を観察しながら、平面振動鏡の振動数を掃引し
て、レーザビーム軌跡が安定する振動数を調べることに
より、レーザビームのパルス周期を検出することができ
る。本発明の装置はちょうど回転体にストロボ光を当て
たときに静止しているように見える周波数から回転数を
知るのと同じことで、レーザパルスの周期的現象と平面
振動鏡の振動が同期する点を容易に判定することができ
る。２次元的に揺動するレーザビームについても、２軸
の回動軸をそれぞれ調整することにより容易にパルス周
期を知ることができる。

【００１３】撮像素子の前にレンズや反射鏡からなる集
光光学系を備えて、集光光学系の焦点位置に撮像素子が
来るように配置することにより、撮像面におけるレーザ
照射点が小さくなりレーザの揺動状態をより鮮明に検出
でき、また光強度変化を正確に検出することができる。
さらに、レーザ加工ではレーザビームを収束して焦点付
近で加工するので、集光光学系で先鋭化した方が加工部
分におけるレーザビームの特性を良く代表し加工用レー
ザビームのより正確な計測ができる。なお、撮像素子の
前に減光フィルターまたは偏光フィルターなど減光素子
を備えて撮像素子に入射するレーザ光を減少させると、
撮像素子の出力飽和や劣化を防止し色々な感光素子が利
用できるようになるので好ましい。

【００１４】また、本発明のレーザビーム計測装置は、
部分反射透過鏡で加工用の主ビームと測定用の副ビーム
に分離することにより、加工用レーザのインプロセス計
測に使用することができる。さらに、部分反射透過鏡を
レーザ加工の被加工位置と集光光学系の間に配置して、
撮像素子の撮像面位置を被加工位置と光学的に等価もし
くは相似の関係になるように配置することにより、加工
位置における加工レーザの特性をリアルタイムで知るこ
とができる。

【００１５】さらに、本発明のレーザビーム制御装置
は、本発明のレーザビーム計測装置により計測したレー
ザビームの特性に基づいてレーザ発振装置を調整するこ
とを特徴とする。本発明のレーザビーム計測装置によ
り、インプロセスでリアルタイムにレーザビームの性状
を計測できるようになったため、レーザ発生装置に計測
結果をフィードバックしてレーザ光強度、パルス発振周
波数、パルス内の強度変化パターンなどを制御して、目
標値に適合させることができる。特に、主ビームの照射
位置と対応する光学的位置に撮像素子を配置したもので
は、加工位置におけるレーザビームの状態を正確に推測
した結果に基づいて制御するので、間接的に加工状態を
制御することになる。また、同様に、計測されたレーザ
ビームの特性に基づいて、平面振動鏡の回動を調整し
て、主ビームの振動挙動を調整することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について実施例に基
づき図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第
１実施例のレーザビーム制御装置を示すブロック図、図
２は本実施例における撮像面上の照射軌跡を示す模式
図、図３はパルスレーザの測定状態を示す模式図、図４
はパルスレーザのパルス内光強度変化パターンの例を示
す出力波形図、図５は本発明の第２実施例のレーザビー
ム制御装置を示すブロック図、図６は本発明の第３実施
例のレーザビーム制御装置を示すブロック図、図７は本
発明の第３実施例の別の態様を示すブロック図である。

【００１７】

【実施例１】本実施例のレーザビーム制御装置は、第１
実施例のレーザビーム計測装置を利用した制御システム
である。図１を参照すると、レーザ発振器１から放出さ
れるレーザビームは、光路に対して４５度傾けて設置さ
れた部分反射透過鏡２に入射する。部分反射透過鏡２
は、表面に多層薄膜を施したもので、レーザビームを僅
かに反射する他は全て透過する。部分反射透過鏡２を透
過する主ビームはレーザ加工をするために利用される。
なお、部分反射透過鏡で反射するレーザビームを主ビー
ムとして利用し、透過するビームを測定に用いることも
できる。この場合には、殆どのビームを反射し僅かに透
過するような特性を持った部分反射透過鏡を用いる。

【００１８】一方、部分反射透過鏡２で垂直方向に反射
した計測用ビームは平面振動鏡３に入射する。図示され
た平面振動鏡３は、ガルバノミラーである。図には概念
的に１枚の反射鏡で示したが、実際には２枚の反射鏡を
組み合わせたもので、それぞれ方向の異なる回動軸をも
っていて、入射光が第１の反射鏡で反射して第２の反射
鏡に入射して反射するようにして２次面上を走査させる
ことができるようになっている。なお、反射鏡面の傾き
は回動軸周りに等速であるいは正弦波状に往復動させる
ことができる。計測用ビームはガルバノミラーに入射し
て反射し、回動軸の運動に従って２次元的に揺動しなが
ら撮像素子４に入射する。撮像素子４は、ＣＣＤ素子を
２次元配置したＣＣＤカメラである。ビジコンなど、他
のカメラも平面を撮影できるものであれば利用すること
ができる。

【００１９】平面振動鏡３の２つの回動軸を正弦波状に
往復運動させれば、撮像面上に形成されるレーザビーム
の照射軌跡はリサージュ曲線を描く。たとえば、２つの
回動軸が同じ周波数で往復動すれば照射軌跡は円を描く
ようになる。平面振動鏡３と撮像素子４の間には集光光
学系５と減光素子６が設けられている。集光光学系５
は、レンズ光学系であって、計測用レーザビームを収束
して撮像素子４の撮像面上に鋭い光点を形成させる。勿
論、反射鏡により構成する反射光学系を利用することも
できる。また、減光素子６は、透過する光強度を所定の
割合で減少させる減光フィルターであって、計測用レー
ザの光強度を適当に減少させて、撮像素子４のＣＣＤ素
子が測定可能な光量に制限する働きを持っている。

【００２０】撮像素子４は、たとえば図２に示すよう
に、撮像面を計測用レーザが走査して形成する照射軌道
に沿った検出セル毎に、蓄積光量に対応した値を測定出
力としてデータ解析装置７に供給する。データ解析装置
７は、撮像素子４の出力から照射軌跡を算定し、また軌
跡上の各点における光強度変化を算出する。さらに、照
射軌跡を時間変化に展開することにより光強度の変化パ
ターンを算出する。

【００２１】また、パルスレーザについて計測するとき
は、平面振動鏡３の回動軸の運動を適当に調整すること
により、周期的に繰り返される点灯期間と消灯期間を空
間的に分離して、たとえば図３に示すように、撮像面上
に得られるリサージュ曲線の一定位置に輝点が停止する
ようにすることができる。このように輝点位置が静止し
た状態では軌跡上の一定位置に照射パルスが重畳するの
で、図４に示すように軌跡に沿って展開した光強度パタ
ーンは、パルス内における時間軸方向の光強度変化の平
均値を示すことになる。図４は、横軸にレーザビームの
照射軌跡に沿った検出セルの列、縦軸に光強度をとって
軌跡に沿って変化する照度を表示したもので、グラフは
レーザビーム強度の時間変化を表すことになる。データ
解析装置７は、撮像素子４の測定出力を解析することに
より、パルスレーザのパルス内強度変化を計測すること
ができる。

【００２２】本実施例におけるレーザビーム計測装置を
用いれば、入射するレーザビームの一部を抽出して測定
するので、高出力のレーザビームについても光強度およ
びその時間的変化を容易に、しかもインプロセスでリア
ルタイムに測定することができる。さらに、レーザがパ
ルス発振するものである場合には、平面振動鏡３の運動
を適当に調整することにより、パルス内における光強度
変化パターンを平均化して測定することも可能である。

【００２３】本実施例のレーザビーム制御装置は、デー
タ解析装置７から出力される計測結果を制御装置８に供
給する。制御装置８は、撮像面上に描かれる照射軌跡の
形状に基づいてガルバノミラーの回動軸周りの運動を調
整して、最適な光強度計測ができるようにする。また、
光強度計測値に基づいてレーザ発振器１の制御を行い、
求められるレーザ強度に調整する。さらに、パルス周期
やパルス内強度変化の測定値に基づいてパルス発振状態
を調整することもできる。

【００２４】

【実施例２】本実施例のレーザビーム制御装置は、ガル
バノミラーでオシレーティングビームにした後の加工用
レーザを部分反射透過鏡で取り出して測定するようにし
た第２実施例のレーザビーム計測装置を利用した制御シ
ステムである。第１実施例と共通する部分については同
じ参照番号を用いて説明を省略する。図５を参照する
と、レーザ発振器１から放出されるレーザビームは、光
路に対して４５度傾けて設置された平面振動鏡９で反射
して４５度傾いた部分反射透過鏡１０に入射する。平面
振動鏡９はガルバノミラーで、２軸で揺動し加工用レー
ザビームを全反射してレーザビームを所定の範囲で楕円
運動させる。本実施例で使用するガルバノミラーは、レ
ーザ発振器１から放出されるレーザビームの全量を反射
するものであるから、実施例１で使用される平面振動鏡
より遙かに堅牢であることが要求される。

【００２５】部分反射透過鏡１０は、表面に多層薄膜を
施した反射鏡で、レーザビームを僅かに透過する。部分
反射透過鏡１０で垂直方向に反射する主ビームは集光レ
ンズ１１で収束しオシレーティングビームとして加工材
料１２に照射されてレーザ加工をする。一方、部分反射
透過鏡１０と撮像素子４の間には集光光学系５と減光素
子６が設けられていて、部分反射透過鏡２で透過した計
測用ビームは２次元的に揺動しながら、適当に減光して
２次元ＣＣＤカメラである撮像素子４の撮像面上に照射
軌道を形成する。撮像素子４は、撮像面上のレーザ照射
軌道に沿った検出セル毎に、光強度測定出力としてデー
タ解析装置７に供給する。

【００２６】データ解析装置７は、照射軌跡と軌跡上の
各点における光強度変化を算出し、照射軌跡を時間変化
に展開することにより光強度の変化パターンを算出す
る。撮像面は集光光学系の焦点位置にあるため撮像面上
におけるビーム形状はファーフィールドパターンとな
り、加工材料の加工点における主ビームの形状と相似形
であるので、本計測装置による測定は加工点におけるビ
ーム強度を計測することと等価である。また、パルスレ
ーザについて計測するときは、平面振動鏡９の回動運動
を適当に調整することにより撮像面上のリサージュ曲線
が停止するようにして、レーザ強度やパルス内の光強度
変化を知ることができる。このように、本実施例のレー
ザビーム計測装置により、加工点における加工用レーザ
ビームの性状をインプロセスでリアルタイムに測定する
ことができる。

【００２７】データ解析装置７から出力される計測結果
は制御装置８に供給され、制御装置８は、撮像面上の照
射軌跡の形状に基づいてガルバノミラーの回動軸周りの
運動を調整して、加工条件を調整する。また、光強度計
測値やパルス周期やパルス内強度変化の測定値に基づい
てレーザ発振器１の制御を行い、レーザ強度やパルス発
振状態を調整する。

【００２８】

【実施例３】本実施例のレーザビーム制御装置は、ビー
ムオシレーションに使用される加工用レーザを加工材料
に照射する直前で部分抽出して測定するようにした第３
実施例のレーザビーム計測装置を利用した制御システム
である。第１実施例もしくは第２実施例と共通する部分
については同じ参照番号を用いて説明を省略する。図６
を参照すると、レーザ発振器１から放出されるレーザビ
ームは、光路に対して４５度傾けて設置された平面振動
鏡９で反射し、４５度傾いた全反射鏡１３で反射して、
集光レンズ１１で収束して加工材料１２に照射する。

【００２９】集光レンズ１１と加工材料１２の間に部分
反射透過鏡１４が挿入されていて、レーザビームの極く
一部が計測用ビームとして元の光路に対して垂直に取り
出される。取り出された計測用ビームは減光フィルター
６を透過して撮像素子４に入射しする。なお、部分反射
透過鏡１４では、反射するレーザを加工用レーザビーム
とし、透過するレーザの方を計測するようにしても良
い。高出力レーザが通過しても損傷を受けないような光
学素子は高価になるからである。

【００３０】本実施例の構成では、最終的に加工材料に
作用する加工用レーザビームの一部を取り出し加工用の
集光レンズ１１をそのまま用いてその焦点位置にある撮
像面上に収束させて測定するため、測定結果は加工材料
の加工点における主ビームの形状と極めて良く対応す
る。すなわち、計測用ビームが作る照射軌跡は主ビーム
が加工材料の上に描く軌跡と相似し、計測用ビームの光
強度測定値は加工点における加工用ビームの強度と相似
する。撮像素子４の出力は、データ解析装置７に供給さ
れる。データ解析装置７は、照射軌跡とレーザビームの
光強度と光強度変化を算出する。

【００３１】制御装置８は、データ解析装置７の計測出
力を入力して、撮像面上の照射軌跡の形状に基づいてガ
ルバノミラーを調整して好適なビームオシレーションを
行い、加工条件を調整する。また、光強度計測値、パル
ス周期やパルス内強度変化の測定値に基づいてレーザ発
振器１の制御を行い、レーザ発振を調整する。

【００３２】なお、本実施例のレーザビーム制御装置
は、図７に示すようにガルバノミラー９と全反射鏡１３
の位置が入れ替わっても、全く同じ作用効果を呈するこ
とはいうまでもない。図７の構成では、ガルバノミラー
９から加工材料１２までの光路長が短いためレーザビー
ムの揺動量を小さくして細密に加工したい場合に適用で
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、レ
ーザビームの特性をインプロセスで計測することがで
き、また計測値を用いてレーザ装置をオンライン制御す
ることができる。さらに、本発明の計測装置は加工位置
におけるレーザ特性を計測することができ、また振動す
るパルスレーザのパルス内の光強度変化を測定すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のレーザビーム制御装置を
示すブロック図である。

【図２】本実施例における撮像面上の照射軌跡を示す模
式図である。

【図３】本実施例におけるパルスレーザの測定状態を示
す模式図である。

【図４】本実施例におけるパルスレーザのパルス内光強
度変化パターン例を示す出力波形図である。

【図５】本発明の第２実施例のレーザビーム制御装置を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第３実施例のレーザビーム制御装置を
示すブロック図である。

【図７】本実施例のレーザビーム制御装置の別の構成例
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１レーザ発振器２部分反射透過鏡３平面振動鏡４撮像素子５集光光学系６減光素子７データ解析装置８制御装置９ガルバノミラー１０部分反射透過鏡１１集光レンズ１２加工材料１３全反射鏡１４部分反射透過鏡

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 26/00 Ｂ２３Ｋ 26/00 ＰＦターム(参考） 2G065 AA04 AA11 AA12 AB09 AB14 AB18 AB20 BA04 BA34 BB06 BB14 BB24 BB32 BB49 BC23 DA02 DA05 2G086 HH07 4E068 CA17 CC02 CD08 5F072 HH09 KK05 KK30 YY06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射する被測定レーザビームの一部を取
り出す部分反射透過鏡と回動軸を有する平面振動鏡と線
形もしくは２次元の撮像素子とデータ解析装置を備え、
前記平面振動鏡が前記回動軸の周りに周期的に回動し、
前記部分反射透過鏡で取り出されたレーザビームの一部
が前記平面振動鏡の前記回動軸の付近に入射し、該平面
振動鏡で反射して前記撮像素子に入射し、該撮像素子が
入射位置における受光量の測定信号を出力し、前記デー
タ解析装置が前記撮像素子上に形成されるレーザビーム
軌跡における受光量測定信号に基づいて被測定レーザビ
ームの特性を計測するように構成されたレーザビーム計
測装置。
【請求項２】回動軸を有する平面振動鏡と入射する光
ビームの一部を取り出す部分反射透過鏡と線形もしくは
２次元の撮像素子とデータ解析装置を備え、前記平面振
動鏡が前記回動軸の周りに周期的に回動し、被測定レー
ザビームが該平面振動鏡の前記回動軸の付近に入射して
反射し、前記部分反射透過鏡に入射して取り出された該
レーザビームの一部が前記撮像素子に入射し、該撮像素
子が入射位置における受光量の測定信号を出力し、前記
データ解析装置が前記撮像素子上に形成されるレーザビ
ーム軌跡における受光量測定信号に基づいて被測定レー
ザビームの特性を計測するように構成されたレーザビー
ム計測装置。
【請求項３】前記平面振動鏡は２軸の回動軸を備え、
前記撮像素子は２次元検出面を有する撮像素子であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のレーザビーム計測
装置。
【請求項４】前記被測定レーザビームが周期一定のパ
ルス発振特性を有し、前記平面振動鏡の振動周期を該レ
ーザビームのパルス周期と同期させることにより前記撮
像素子上に形成されるレーザビーム軌跡を安定させるこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレー
ザビーム計測装置。
【請求項５】前記被測定レーザビームが周期一定のパ
ルス発振特性を有し、前記平面振動鏡の振動数を掃引し
て、前記撮像素子上に形成されるレーザビーム軌跡が安
定する振動数に基づいて該前記被測定レーザビームのパ
ルス周期を検出することを特徴とする請求項１から４の
いずれかに記載のレーザビーム計測装置。
【請求項６】前記撮像素子に入射する前記レーザビー
ムの軌道上にレンズもしくは反射鏡からなる集光光学系
を備えて、該集光光学系の焦点位置に該撮像素子を配置
したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
のレーザビーム計測装置。
【請求項７】前記撮像素子に入射する前記レーザビー
ムの軌道上にさらに減光フィルターまたは偏光フィルタ
ーを備えることを特徴とする請求項６記載のレーザビー
ム計測装置。
【請求項８】前記被測定レーザビームがレーザ加工を
行うレーザであることを特徴とする請求項１から７のい
ずれかに記載のレーザビーム計測装置。
【請求項９】前記撮像素子に入射する前記レーザビー
ムの軌道上に集光光学系を備え、該集光光学系と該撮像
素子の間に部分反射透過鏡を備えて、該部分反射鏡にお
いてレーザ加工を行うレーザビームと該撮像素子に入射
するレーザビームに分離するように構成し、該集光光学
系の焦点位置に該撮像素子を配置して前記レーザ加工の
被加工位置と前記撮像素子の撮像面位置が光学的に等価
の関係にあるようにしたことを特徴とする請求項８記載
のレーザビーム計測装置。
【請求項１０】請求項１から９のいずれかに記載のレ
ーザビーム計測装置により計測されたレーザビームの特
性に基づいて、該レーザビームを発生するレーザ発振装
置を調整することを特徴とするレーザビーム制御装置。
【請求項１１】請求項１から９のいずれかに記載のレ
ーザビーム計測装置により計測されたレーザビームの特
性に基づいて、前記平面振動鏡の回動を調整することを
特徴とするレーザビーム制御装置。