JP2004319820A - レーザ光発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光射出部から射出されたレーザ光を、エネルギーロスを可及的に抑えた形で集光出来るように構成したレーザ光発生装置の提供を実現する。
【解決手段】レーザ光発生装置２（２Ａ）では、複数の光ファイバ７ａを、その各受光端面７ｂを複数の光射出部１１の対応するものにそれぞれ対向させた形でブロック状に位置決め固定して光ファイバユニット１３として構成し、半導体レーザユニット１２と光ファイバユニット１３との間に、互いに対向して位置すべき光射出部１１と受光端面７ｂとの位置を調整することの出来る位置決め調整手段１５を設けて構成している。これにより、個々には低出力である半導体レーザからの出力レーザ光を無駄なく有効に集光して、レーザ加工用の高出力のレーザ光として活用することが出来る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザの複数の光射出部（エミッタ）から射出されたレーザ光を集光して所要の用途に活用出来るようにしたレーザ光発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体レーザ（レーザダイオード：ＬＤ）は、電気から光への変換効率が高く、発振効率が５０％を越える高効率のレーザ発光源として知られており、大規模な冷却装置が不要で、装置のコンパクト化を図ることが出来る等の利点を有するため、情報処理産業等の分野において盛んに活用されている。しかしこのような半導体レーザは、上記のように高効率の発振特性を有するものの、そのサイズが高々１ｍｍ以下で、数ワット［Ｗ］程度の光出力しか期待出来ないなどの理由から、レーザ加工の分野で用いられることは無かった。
【０００３】
ところが近年、半導体レーザは１個の発光源としては小出力でも、複数個を一次元的又は二次元的に配列して個数を増加させた形で集光するように用いれば、光密度の高い大出力のレーザ光が得られるという観点から、複数の半導体レーザ基板をユニット化してレーザ加工用として用いる半導体レーザ集光装置も案出されるようになった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の半導体レーザ集光装置は、半導体レーザ基板の発光源である各光射出部から射出（発振）されるレーザ光を、所定の光導波路を介して集光し、出力を高めた形でレーザ加工に利用するように構成されている。上記光導波路は、発光源と同数の入力ポートを一方の端面に有すると共に、各入力ポートで受光したレーザ光を全て、他方の端面に設けた唯一の出力ポートに向けて伝送しつつ光学的に結合するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１６８０４０号公報（図１乃至図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された上記半導体レーザ集光装置によると、マトリックス状に配列された複数の光射出部からのレーザ光を集光することは出来るものの、多数の光射出部と、各光射出部に対応する導波路の各入力ポートとを正確に位置決め調整することは極めて困難であった。このため、多数の光射出部からのレーザ光を折角集光しても、光射出部と入力ポートとの間の位置ズレ等によるエネルギーロスに起因して、各光射出部から射出された総レーザ出力よりも低い光エネルギーしか得ることが出来ないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記した事情に鑑み、半導体レーザ側の複数の光射出部と光ファイバ側の複数の受光端面とを容易にかつ正確に位置決め調整することの出来る調整手段を配置することにより、複数の光射出部から射出されたレーザ光を、エネルギーロスを可及的に抑えた形で集光することが出来るように構成したレーザ光発生装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち第１の発明は、マトリックス状に配列されて個々にレーザ光（Ｌ）を射出することの出来る複数の光射出部（１１）を備えた半導体レーザユニット（１２）を有し、前記複数の光射出部（１１）からそれぞれ射出されるレーザ光（Ｌ）を個別に伝送することの出来る複数の光ファイバ（７ａ）を有するレーザ光発生装置（２，２Ａ）であって、
前記複数の光ファイバ（７ａ）を、その各受光端面（７ｂ）を前記半導体レーザユニット（１２）の各光射出部（１１）と一対一に対応させた形でブロック状に位置決め固定して光ファイバユニット（１３）を形成し、
前記半導体レーザユニット（１２）と前記光ファイバユニット（１３）との間に、互いに対向して位置すべき前記光射出部（１１）と前記受光端面（７ｂ）との位置を調整することの出来る位置決め調整手段（１５）を設けて構成される。
【０００９】
なお、本発明における「マトリックス状」は、行方向及び列方向でのピッチをそれぞれ揃えた所謂行列状の配列に限定されるものでなく、行方向（又は列方向）に所定ピッチで並ぶ複数の部分を列方向（又は行方向）で交互にずれるように配列した蜂の巣（ハニカム）状、千鳥状の配列をも含む広い概念である。
【００１０】
また本発明のうち第２の発明は、前記位置決め調整手段（１５）は、
前記半導体レーザユニット（１２）を所定の状態で固定支持する支持台（１６）と、
該支持台（１６）に対する相対位置を固定したＸ方向レール（１７ａ，１７ｂ）と、
該Ｘ方向レール（１７ａ，１７ｂ）にＸ方向移動自在に係合すると共に前記Ｘ方向レール（１７ａ，１７ｂ）と略々直交するＹ方向レール（１９，１９）を有するＸ方向移動枠（２０）と、
前記光ファイバユニット（１３）を支持した形で前記Ｙ方向レール（１９，１９）にＹ方向移動自在に係合するＹ方向移動枠（２１）と、
前記支持台（１６）の所定位置に螺合されて、前記Ｘ方向移動枠（２０）の前記支持台（１６）に対するＸ方向位置を調整することの出来るＸ方向調整スクリュ（２２）と、
前記Ｘ方向移動枠（２０）の所定位置に螺合されて、前記Ｙ方向移動枠（２１）の前記Ｘ方向移動枠（２０）に対するＹ方向位置を調整することの出来るＹ方向調整スクリュ（２３）と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のうち第３の発明は、前記半導体レーザユニット（１２）と前記光ファイバユニット（１３）とを各１個ずつ合わせた結合体（２Ａ）を複数備えていることを特徴とする。
【００１２】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のうち第１の発明は、半導体レーザユニットと光ファイバユニットとの間に位置決め調整手段を設けて構成したので、光射出部と受光端面との位置関係を容易にかつ確実に調整することが出来、これにより、複数の光射出部から射出されたレーザ光を、エネルギーロスを可及的に抑えた形で集光して伝送することが出来る。従って、個々には低出力である半導体レーザからの出力レーザ光を無駄なく有効に集光して、レーザ加工用の高出力のレーザ光として活用することが出来る。
【００１４】
また本発明のうち第２の発明は、Ｙ方向調整スクリュを適宜調整するだけで、Ｙ方向移動枠をＹ方向に移動させて各受光端面を光射出部に正確に対向させるＹ方向位置決め調整を、容易にかつ確実に実行することが出来る。また、Ｘ方向調整スクリュを適宜調整するだけで、Ｘ方向移動枠をＸ方向に移動させて各受光端面を光射出部に正確に対向させるＸ方向位置決め調整を、容易にかつ確実に実行することが出来る。
【００１５】
また本発明のうち第３の発明は、半導体レーザユニットと光ファイバユニットとを各１個ずつ合わせた結合体を複数備えているので、個々には極めて小出力の半導体レーザを集合させた半導体レーザユニットを用いながらも、該半導体レーザユニットを光ファイバユニットとの結合体として複数配置することにより、レーザ加工に適したより高出力のレーザ光を簡便に得ることが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用されるレーザ光発生装置を有する工作機械の一例を概略的に示す全体斜視図、図２は、図１における１個のレーザ光発生装置を一部分解した形で示す斜視図、図３は、図１における１個のレーザ光発生装置を示す側面断面図、図４は、図１における１個のレーザ光発生装置を示す平面図、図５は、光ファイバユニットを斜め上方から見た状態で示す斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、工作機械１は、レーザ光を発生させるレーザ光発生装置２、該レーザ光発生装置２から出力されるレーザ光を加工部に伝送するレーザ伝送装置３、及び、伝送されたレーザ光をレーザトーチ９ａからワーク（被加工物）Ｗに照射するためのレーザ照射装置９を有している。
【００１８】
工作機械１に備えた上記レーザ光発生装置２は、半導体レーザユニット１２と、図５に示す硬化樹脂１４及び該硬化樹脂１４にてブロック化された光ファイバ７ａの先端部分により構成された光ファイバユニット１３と、を各１個ずつ合わせた結合体であるレーザ光発生装置２Ａを、複数備えて構成されている。なお本実施の形態では、レーザ光発生装置２が、３個のレーザ光発生装置２Ａを備えて構成されているが、当該個数はこれに限らず、１個、２個、或いは４個以上でもよく、用途毎に必要とされるレーザ光出力の大小に応じて適宜選択されるものである。
【００１９】
レーザ光発生装置２は、側面に貫通孔２ａが形成された本体ケース２ｂを有しており、該本体ケース２ｂの内方に上記３個のレーザ光発生装置２Ａが収容、配置されている。各レーザ光発生装置２Ａから出力されるレーザ光は、それぞれに備えた複数本の光ファイバ７ａからなる光ファイババンドル７を介して、上記貫通孔２ａからケース外方に突出する光ファイバ８に伝送される。該光ファイバ８には、複数の光ファイババンドル７の集合体からのレーザ光が不図示の光学系を介して、集束された形で入射される。
【００２０】
一方、レーザ伝送装置３は、上記光ファイバ８、及び該光ファイバ８と同様の構成を備える３本の光ファイバ４を有しており、これら光ファイバ８及び光ファイバ４の相互間には、それぞれミラー５が配置されている。当該レーザ伝送装置３では、光ファイバ４，８を所定角度（例えば８度）以上湾曲させるとレーザ光が該光ファイバ４から外部に漏れてしまう等の問題を、２つの光ファイバ同士の角度をミラー５で変更することにより解消して、レーザ光伝送経路の設計の自由度を向上している。
【００２１】
そして、光ファイバ８，４におけるレーザ光出力側の端部（以下、出力側端部と言う）とミラー５との間には凸レンズ６ａが配置され、光ファイバ４におけるレーザ光入力側の端部（以下、入力側端部と言う）とミラー５との間には凸レンズ６ｂが配置されている。各レーザ光発生装置２Ａから射出（発振）されて光ファイババンドル７から光ファイバ８を介して伝送されるレーザ光は、該光ファイバ８の出力側端部から出力される際、拡散するレーザ光となるが、該拡散レーザ光は、凸レンズ６ａで平行光に変換された後、ミラー５で反射されてその進路を所定角度変える。
【００２２】
更に、上記ミラー５で反射された平行光は、レンズ６ｂによる屈折によって、光ファイバ８，４に備えたコア部材（図示せず）の直径より小さくなるように集光されて、入力側端部のコア部材に入力される。これにより、光ファイバ８，４の一方のコア部材から拡散して出力されるレーザ光が、他方の光ファイバ４のコア部材に集光して入力されることになる。
【００２３】
以上の構成により、レーザ光発生装置２からレーザ光が射出されると、該レーザ光は、レーザ伝送装置３を介してレーザ照射装置９に伝送され、更にレーザトーチ９ａ内に配置されたレンズ（図示せず）などを介してワークＷに対する焦点を合わせる形で、該レーザトーチ９ａからワークＷに照射される。
【００２４】
そして、ワークＷを図１の矢印Ｃ方向に所定速度で回転させることにより、ワーク表面にレーザ光を一様に照射することが出来る。これにより例えば、ワークＷが鉄鋼からなる場合に、ワーク表面から１．０ｍｍ〜１．５ｍｍの部分に焼入れする等の加工を実施することが出来る。なお、図１に示した工作機械１は、レーザ光の伝送経路を説明するためのものであり、説明の便宜上、例えば移動台やその駆動装置など、その他の部分を省略して示している。
【００２５】
ついで、本発明の特徴であるレーザ光発生装置２（２Ａ）について、図２乃至図５に沿って詳細に説明する。すなわち、レーザ光発生装置２を構成しているレーザ光発生装置２Ａは、図２に示すように、マトリックス状に配列されて個々にレーザ光Ｌを射出することの出来る複数の光射出部１１を備えた半導体レーザユニット１２を有し、各光射出部１１からそれぞれ射出されるレーザ光Ｌを個別に伝送することの出来る複数の光ファイバ７ａを有している。
【００２６】
なお、本実施の形態における「マトリックス状」は、行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）でのピッチをそれぞれ揃えた所謂行列状の配列に限定されるものでなく、行方向（又は列方向）に所定ピッチで並ぶ複数の部分を列方向（又は行方向）で交互にずれるように配列した蜂の巣（ハニカム）状、千鳥状の配列をも含む広い概念である。
【００２７】
上記半導体レーザユニット１２は、図２及び図３に示すように、前面に複数の光射出部（エミッタ）１１をＸ方向に沿うように備える半導体レーザ基板２６を複数個（例えば９個）積層した形で、略々箱体状のヒートシンク２５に収容されている。各半導体レーザ基板２６は、それぞれの光射出部１１を覆うように配置されたマイクロレンズ１８を備えている。該マイクロレンズ１８は、レーザ光を平行光に変換するものであり、シリンドリカルレンズ等から構成される。また、上記ヒートシンク２５の両側面（便宜上、図２及び図３では一側のみを図示）には、略々矩形状の放熱用切欠き２５ａが形成されている。
【００２８】
半導体レーザ基板２６は、ｐ型層とｎ型層との間に活性層が介在する形でｐｎ接合されて構成されたもので、活性層の一側面には、ｐ型層とｎ型層との電圧に基づきレーザ光を発振自在な複数箇所の光射出部（エミッタ）がＸ方向（図２参照）に沿って配列されている。このような半導体レーザ基板２６では、電極（図示せず）を介してｐ型層とｎ型層とに電圧が印加されたとき、各光射出部１１からレーザ光Ｌ（図２参照）が射出される。
【００２９】
また複数の光ファイバ７ａは、図５に示すように、各先端から所定長さ分が、マトリックス状の光射出部１１（図２参照）に各受光端面７ｂをそれぞれ正確に対向させることが出来るように、Ｘ方向及びＹ方向での受光端面７ｂ間の各ピッチを、Ｘ方向及びＹ方向での光射出部１１間の各ピッチに一対一に対応させる形で、ガラス系の硬化樹脂１４によりブロック状に位置決め固定されている。前述したように、この硬化樹脂１４及び該硬化樹脂１４にてブロック化された光ファイバ７ａの先端部分により、光ファイバユニット１３が構成されている。
【００３０】
光ファイバユニット１３は、所定数（例えば５４（６×９）本）の光ファイバ７ａの受光端面７ｂが位置決めされて樹脂硬化された後、硬化樹脂１４の前端面１４ａが光ファイバ７ａの各受光端面７ｂと厳密に平行となるように精密に研磨されて、前後方向（厚さ方向）が比較的薄い直方体形状に形成される。このような構造の光ファイバユニット１３を用いることにより、前端面１４ａを光射出部１１の配列に対する基準として、多数の光ファイバ７ａの正確な位置合わせを一度で行なうことが出来る。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、半導体レーザ基板２６が９段で、各半導体レーザ基板２６における光射出部１１が６個の半導体レーザユニット１２を例に挙げたが、１つの半導体レーザ基板２６が有する光射出部１１の個数や半導体レーザ基板２６の積層段数などは、これに限らず、必要に応じて適宜変更、設定することが出来るものである。
【００３２】
そして光ファイバユニット１３は、図３に示すように、その前端面１４ａの周囲にＹ方向移動枠２１が嵌め込まれている。該Ｙ方向移動枠２１は、光ファイバユニット１３を支持した形で、後述するＸ方向移動枠２０内に形成されたＹ方向レール１９，１９にＹ方向移動自在に係合・支持されるもので、その一側面及び他側面に、Ｙ方向レール１９，１９に摺動自在に係合することの出来る係合凸部２１ａ，２１ｂを有している。
【００３３】
一方、半導体レーザユニット１２と光ファイバユニット１３との間には、互いに対向して位置すべき光射出部１１と受光端面７ｂとの位置関係を正確に調整することの出来る位置決め調整手段１５が配設されている。該位置決め調整手段１５は、光ファイバユニット１３に装着された上記Ｙ方向移動枠２１と、該Ｙ方向移動枠２１を半導体レーザユニット１２側に支持する支持体３０とから構成されている。
【００３４】
すなわち、上記支持体３０は、半導体レーザユニット１２を所定の状態にて固定支持する支持台１６と、該支持台１６にＸ方向移動自在に支持されるＸ方向移動枠２０とを有している。支持台１６は、基部１６ａと、該基部１６ａの略々中央部分に形成されて上記半導体レーザユニット１２を担持する台座部１６ｂとを有している。更に支持台１６は、基部１６ａの前方側（図２の右方側）において所定の間隔をあけて上下方向（Ｙ方向）に延設された柱部１６ｃ，１６ｄと、該柱部１６ｃ，１６ｄの上部同士及び下部同士をそれぞれ連結するように延設された梁部１７，１７とを有している。これら上部側の梁部１７及び下部側の梁部１７には、図３に示すように、梁部の長さ方向に延びるＸ方向レール１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成されている。つまり、半導体レーザユニット１２の前面（光射出側の面）における上下に所定の距離をあけた形でＸ方向レール１７ａ，１７ｂが配置され、また上記光射出側の前面における左右に所定の距離をあけた形でＹ方向レール１９，１９が配置されている。
【００３５】
また柱部１６ｄの所定位置には、Ｘ方向を向くようにネジ孔１６ｅが形成されており、該ネジ孔１６ｅには、支持台１６に対するＸ方向移動枠２０のＸ方向位置を調整することの出来るＸ方向調整スクリュ２２が螺合されている。該Ｘ方向調整スクリュ２２は、その先端部２２ａをＸ方向移動枠２０の一側面に当接させている。
【００３６】
上記Ｘ方向移動枠２０は、支持台１６の柱部１６ｃ，１６ｄ間の空間Ｓ内において、Ｘ方向及びＹ方向に所定距離移動出来るだけの空隙を形成し得るサイズの略々矩形状の枠体として構成されている。該Ｘ方向移動枠２０は、その中央の空間部分を半導体レーザユニット１２の前面に位置させた形でＸ方向レール１７ａ，１７ｂに摺動自在に係合することの出来る係合溝２０ａ，２０ｂと、当該移動枠２０の所定位置にＹ方向を向くように形成されたネジ孔２０ｃ（図３参照）と、該ネジ孔２０ｃに螺合されてＹ方向移動枠２１のＸ方向移動枠２０に対するＹ方向位置を調整することの出来るＹ方向調整スクリュ２３とを有している。該Ｙ方向調整スクリュ２３は、その先端部２３ａを、Ｘ方向移動枠２０の中央の空間部分に収容したＹ方向移動枠２１の上側面に当接させている。
【００３７】
そして、図４に示すように、柱部１６ｃとＸ方向移動枠２０との間には、板バネやコイルバネ等のバネ部材２９が縮設されており、従って、Ｘ方向調整スクリュ２２をその回転軸を中心として一方向又は他方向に回動させることにより、Ｘ方向移動枠２０の側面を押圧し又は解放して、Ｘ方向移動枠２０（つまり光ファイバユニット１３）のＸ方向位置を自在に調整することの出来るＸ方向調整機構が構成されている。また図３に示すように、Ｘ方向移動枠２０の底面とＹ方向移動枠２１の下側面との間には、板バネやコイルバネ等のバネ部材２４が縮設されており、従って、Ｙ方向調整スクリュ２３を一方向又は他方向に回動させることにより、Ｙ方向移動枠２１の上側面を押圧し又は解放して、Ｙ方向移動枠２１（つまり光ファイバユニット１３）のＹ方向位置を自在に調整することの出来るＹ方向調整機構が構成されている。
【００３８】
なお、上述した本レーザ光発生装置２Ａを構成する各部材は、図示はしていないが、組立て作業や、支持体への光ファイバユニット１３の装着等に便利なように、ネジ等により所要の部位を容易に分離・組付け出来るように構成されている。
【００３９】
以上のように、工作機械１において、半導体レーザユニット１２における個々の光射出部１１からのレーザ出力は小さい（例えば１ｗ程度）が、各レーザ光発生装置２Ａでは、それぞれにレーザ光Ｌを発振（射出）することの出来る複数の光射出部１１を備えた半導体レーザ基板２６を、例えば９段積層して上記半導体レーザユニット１２を構成している。従って、該半導体レーザユニット１２から多数のレーザ光Ｌを射出して集光することにより、ワークＷの加工に必要な高出力を得ることが出来る。そして、図１に示すように、レーザ光発生装置２Ａを複数台備えることにより、多数の半導体レーザユニット１２を活用した、より大出力の工作機械１が実現している。
【００４０】
そして工作機械１では、その製作組立てに際して、図２に示す状態の支持体３０に光ファイバユニット１３が組み付けられる。つまり、予めＹ方向移動枠２１を装着した光ファイバユニット１３の前端面１４ａを、Ｘ方向移動枠２０から露出している半導体レーザユニット１２の光射出部１１に対向させた形で、所定の操作により、Ｙ方向移動枠２１の係合凸部２１ａ，２１ｂをＹ方向レール１９，１９にそれぞれ摺動自在に係合させる。
【００４１】
次いで、上記のようにして組み立てたレーザ光発生装置２Ａの光射出部１１と受光端面７ｂとのＸ方向及びＹ方向での位置決め調整を行なうべく、複数の光射出部１１から射出されて光ファイババンドル７を介して伝送されるレーザ光Ｌを、モニタ（図示せず）に映し出し、その状態を監視する。更にこの監視状態にて、Ｘ方向調整スクリュ２２及びＹ方向調整スクリュ２３を適宜所要の方向に僅かずつ回動させることで、Ｙ方向移動枠２１を介して光ファイバユニット１３を支持しているＸ方向移動枠２０を、半導体レーザユニット１２を支持している支持台９に対してＸ方向に微移動させると共に、光ファイバユニット１３を支持しているＹ方向移動枠２１を、Ｘ方向移動枠２０に対してＹ方向に微移動させる。
【００４２】
このように、工作機械１に備えたレーザ光発生装置２（２Ａ）では、Ｘ方向調整スクリュ２２及びＹ方向調整スクリュ２３を適宜回動させることにより、多数の光射出部１１に対する光ファイバユニット１３の各受光端面７ｂのＸ方向及びＹ方向位置を、高い精度で一括して調整することが出来る。こうして、マトリックス状に配列された複数の光射出部１１に対する各受光端面７ｂの位置決めが、簡単にかつ短時間で効率良く実施出来るので、調整時の作業性が大幅に向上する。
【００４３】
そして、レーザ光発生装置２（２Ａ）が装着された工作機械１を用いてワークＷを加工する際には、まずオペレータは、加工すべきワークＷを所定の部位に配置する。次いでオペレータが、制御装置（図示せず）に備える起動スイッチ（図示せず）を介して起動指令を入力すると、該指令を受けた主制御部が、所定のシステムプログラムを読み込み、これ以降、読み込まれた該システムプログラムに従って処理を進める。次いで主制御部は、加工プログラムの作成を促す画面（図示せず）をディスプレイに表示させる。オペレータは、該表示された画面に従い、キーボードを介して切断形状に応じた加工プログラムを作成する。
【００４４】
こうして加工プログラムの作成が完了すると、オペレータは、所定信号をキーボードを介して入力し、これを受けて主制御部は、作成された加工プログラムを加工プログラムメモリに格納する。更にオペレータが、該加工プログラムの実行指令を、キーボードを介して入力すると、該指令を受けて主制御部は、上記格納した加工プログラムを呼び出すと共に、加工制御部に加工プログラムの実行を指令する。これにより、加工制御部は、加工プログラムの加工ステップを所定の順に解釈・実行し、従って、加工プログラムの実行が開始される。
【００４５】
上記加工プログラムの実行時、主制御部が、該加工プログラムに従い、実行すべき軌跡を自動生成する。そして加工制御部が、所定ポイントなどへの移動を駆動制御部に指令すると、該駆動制御部が、レーザ照射装置９のレーザトーチ９ａを上記所定ポイントなどに移動させる。そして加工制御部は、レーザ発振制御部にレーザ光の出力を指令すると共に、駆動制御部に所定の位置を終点とするなどの移動を指令する。これにより、レーザトーチ９ａは、矢印Ｃ方向に回動するワークＷ表面から一定の距離を維持しつつ、レーザ光Ｌを照射して該ワークＷを焼入れ加工する。
【００４６】
以上のように本実施の形態によると、半導体レーザユニット１２と光ファイバユニット１３との間に位置決め調整手段１５を設けて構成したので、複数の光射出部１１及び受光端面７ｂの位置関係を容易にかつ確実に調整出来、これにより、複数の光射出部１１からのレーザ光Ｌを、エネルギーロスを可及的に抑えた形で光ファイババンドル７等を介して集光し、良好に伝送することが出来る。従って、個々には低出力である半導体レーザ基板２６からのレーザ光Ｌを無駄なく有効に集光し、レーザ加工用の高出力のレーザ光として活用することが出来る。
【００４７】
そして、Ｙ方向調整スクリュ２３を適宜調整するだけで、Ｙ方向移動枠２１をＹ方向に移動させて、各受光端面７ｂをその対応する光射出部１１に正確に対向させるＹ方向位置決め調整を、容易にかつ確実に実行することが出来る。また、Ｘ方向調整スクリュ２２を適宜調整するだけで、Ｙ方向移動枠２１を支持したＸ方向移動枠２０をＸ方向に移動させて、各受光端面７ｂを光射出部１１に正確に対向させるＸ方向位置決め調整を、容易にかつ確実に実行することが出来る。更に、半導体レーザユニット１２と光ファイバユニット１３とを各１個ずつ合わせた結合体であるレーザ光発生装置２Ａを複数（例えば３個）備えるので、個々には極めて小出力の半導体レーザ基板２６を集合させた半導体レーザユニット１２を用いながらも、該半導体レーザユニット１２を光ファイバユニット１３との結合体として複数配置したことにより、レーザ加工に適したより高出力のレーザ光を容易に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用されるレーザ光発生装置を備えた工作機械の一例を概略的に示す全体斜視図である。
【図２】図２は、図１における１個のレーザ光発生装置を一部分解した形で示す斜視図である。
【図３】図３は、図１における１個のレーザ光発生装置を示す側面断面図である。
【図４】図４は、図１における１個のレーザ光発生装置を示す平面図である。
【図５】図５は、光ファイバユニットを斜め上方から見た状態で示す斜視図である。
【符号の説明】
１……工作機械
２……レーザ光発生装置
２Ａ……結合体（レーザ光発生装置）
７……光ファイババンドル
７ａ……光ファイバ
７ｂ……受光端面
１１……光射出部
１２……半導体レーザユニット
１３……光ファイバユニット
１５……位置決め調整手段
１６……支持台
１７……梁部
１７ａ，１７ｂ……Ｘ方向レール
１９……Ｙ方向レール
２０……Ｘ方向移動枠
２１……Ｙ方向移動枠
２２……Ｘ方向調整スクリュ
２３……Ｙ方向調整スクリュ
Ｌ……レーザ光

Claims (3)

1. マトリックス状に配列されて個々にレーザ光を射出することの出来る複数の光射出部を備えた半導体レーザユニットを有し、前記複数の光射出部からそれぞれ射出されるレーザ光を個別に伝送することの出来る複数の光ファイバを有するレーザ光発生装置であって、
   前記複数の光ファイバを、その各受光端面を前記半導体レーザユニットの各光射出部と一対一に対応させた形でブロック状に位置決め固定して光ファイバユニットを形成し、
   前記半導体レーザユニットと前記光ファイバユニットとの間に、互いに対向して位置すべき前記光射出部と前記受光端面との位置を調整することの出来る位置決め調整手段を設けて構成した、レーザ光発生装置。
2. 前記位置決め調整手段は、
   前記半導体レーザユニットを所定の状態で固定支持する支持台と、
   該支持台に対する相対位置を固定したＸ方向レールと、
   該Ｘ方向レールにＸ方向移動自在に係合すると共に前記Ｘ方向レールと略々直交するＹ方向レールを有するＸ方向移動枠と、
   前記光ファイバユニットを支持した形で前記Ｙ方向レールにＹ方向移動自在に係合するＹ方向移動枠と、
   前記支持台の所定位置に螺合されて、前記Ｘ方向移動枠の前記支持台に対するＸ方向位置を調整することの出来るＸ方向調整スクリュと、
   前記Ｘ方向移動枠の所定位置に螺合されて、前記Ｙ方向移動枠の前記Ｘ方向移動枠に対するＹ方向位置を調整することの出来るＹ方向調整スクリュと、
   を備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光発生装置。
3. 前記半導体レーザユニットと前記光ファイバユニットとを各１個ずつ合わせた結合体を複数備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーザ光発生装置。

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