JP2775015B2 - レーザビームの光軸調整用検査装置 - Google Patents
レーザビームの光軸調整用検査装置Info
- Publication number
- JP2775015B2 JP2775015B2 JP4042358A JP4235892A JP2775015B2 JP 2775015 B2 JP2775015 B2 JP 2775015B2 JP 4042358 A JP4042358 A JP 4042358A JP 4235892 A JP4235892 A JP 4235892A JP 2775015 B2 JP2775015 B2 JP 2775015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- optical axis
- receiving surface
- light receiving
- inspection device
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームの光軸を
レーザ加工機等の機械的光軸に一致させるための光軸調
整用検査装置に関するものである。
レーザ加工機等の機械的光軸に一致させるための光軸調
整用検査装置に関するものである。
【従来の技術】従来、４分割された光検出器を用いた光
軸調整用検査装置は公知である（特開昭６０−２２３６
８８号公報）。この装置は、４分割された光検出器の中
心を機械的光軸に一致させ、かつ４分割された光検出器
に直接レーザビームを照射するようにしている。かかる
装置によれば、各分割部分における受光量が等しくなる
ようにレーザビームの光軸をずらすことにより、該レー
ザビームの光軸を上記機械的光軸に一致させることがで
きる。また従来、温度センサを利用した光軸調整用検査
装置も公知知られている（特開昭６１−１２３４９２号
公報）。この装置は、４本の針状の温度センサを等間隔
で放射状に配置するとともに、それらの中心を機械的光
軸に一致させ、かつそれらの中心にレーザビームを通す
ようにしている。かかる装置によれば、各温度センサに
よって検出される温度が等しくなるようにレーザビーム
の光軸をずらすことにより、該レーザビームの光軸を上
記機械的光軸に一致させることができる。
軸調整用検査装置は公知である（特開昭６０−２２３６
８８号公報）。この装置は、４分割された光検出器の中
心を機械的光軸に一致させ、かつ４分割された光検出器
に直接レーザビームを照射するようにしている。かかる
装置によれば、各分割部分における受光量が等しくなる
ようにレーザビームの光軸をずらすことにより、該レー
ザビームの光軸を上記機械的光軸に一致させることがで
きる。また従来、温度センサを利用した光軸調整用検査
装置も公知知られている（特開昭６１−１２３４９２号
公報）。この装置は、４本の針状の温度センサを等間隔
で放射状に配置するとともに、それらの中心を機械的光
軸に一致させ、かつそれらの中心にレーザビームを通す
ようにしている。かかる装置によれば、各温度センサに
よって検出される温度が等しくなるようにレーザビーム
の光軸をずらすことにより、該レーザビームの光軸を上
記機械的光軸に一致させることができる。
【発明が解決しようとする課題】上述した前者の装置で
は、光検出器を用いているため直接レーザビームを照射
してその光量を計測する必要があるが、そのため光検出
器のレーザビームによる損傷という問題を解決する必要
がある。レーザ発振器として炭酸ガスレーザ発振器のよ
うに大出力のレーザ発振器を用いた場合には、仮にその
出力を最小に絞ったとしても光検出器は簡単に破損され
てしまう。このような場合には、レーザビームの光軸上
に分光器等を設けてレーザビームの大部分を分光させ、
僅かなレーザビームだけを上記光検出器に照射させれば
よい。しかしながら、そのような分光器等の配置は、実
用上困難である。これに対し、後者の装置では、光検出
器よりも強度的に優れた温度センサを用いていること、
および各温度センサに直接レーザビームを照射するので
はなく、各温度センサの先端をレーザビームの外周面に
接触させるようにしているので、各温度センサによって
検出される温度はさほど大きくはならず、したがって大
出力のレーザ発振器を用いた場合でも温度センサの破損
という問題は殆ど生じない。しかしながら、レーザビー
ムの断面は必ずしも奇麗な円形とはならないので、各温
度センサによって検出される温度が等しくなるようにレ
ーザビームの光軸をずらしても、必ずしも該レーザビー
ムの光軸が機械的光軸に一致したことにはならず、高精
度な調整は行なえなかった。本発明はそのような事情に
鑑み、センサの破損の虞がなく、しかも高精度な調整を
行なうことができるレーザビームの光軸調整用検査装置
を提供するものである。
は、光検出器を用いているため直接レーザビームを照射
してその光量を計測する必要があるが、そのため光検出
器のレーザビームによる損傷という問題を解決する必要
がある。レーザ発振器として炭酸ガスレーザ発振器のよ
うに大出力のレーザ発振器を用いた場合には、仮にその
出力を最小に絞ったとしても光検出器は簡単に破損され
てしまう。このような場合には、レーザビームの光軸上
に分光器等を設けてレーザビームの大部分を分光させ、
僅かなレーザビームだけを上記光検出器に照射させれば
よい。しかしながら、そのような分光器等の配置は、実
用上困難である。これに対し、後者の装置では、光検出
器よりも強度的に優れた温度センサを用いていること、
および各温度センサに直接レーザビームを照射するので
はなく、各温度センサの先端をレーザビームの外周面に
接触させるようにしているので、各温度センサによって
検出される温度はさほど大きくはならず、したがって大
出力のレーザ発振器を用いた場合でも温度センサの破損
という問題は殆ど生じない。しかしながら、レーザビー
ムの断面は必ずしも奇麗な円形とはならないので、各温
度センサによって検出される温度が等しくなるようにレ
ーザビームの光軸をずらしても、必ずしも該レーザビー
ムの光軸が機械的光軸に一致したことにはならず、高精
度な調整は行なえなかった。本発明はそのような事情に
鑑み、センサの破損の虞がなく、しかも高精度な調整を
行なうことができるレーザビームの光軸調整用検査装置
を提供するものである。
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、レー
ザビームが照射される受光面と、この受光面の周囲を取
り巻いて配置され、かつ相互に接続された多数の熱伝対
エレメントと、上記相互に接続された熱伝対エレメント
を円周方向に少なくとも３分割以上に等分割し、それぞ
れの分割区間の出力を検出する検出手段とを設けたもの
である。
ザビームが照射される受光面と、この受光面の周囲を取
り巻いて配置され、かつ相互に接続された多数の熱伝対
エレメントと、上記相互に接続された熱伝対エレメント
を円周方向に少なくとも３分割以上に等分割し、それぞ
れの分割区間の出力を検出する検出手段とを設けたもの
である。
【作用】上記構成の検査装置は、上記受光面の中心、す
なわちこれを取り巻く多数の熱伝対エレメントの中心が
レーザ加工機等の機械的光軸に一致するように該レーザ
加工機等に組込まれる。この状態でレーザビームが受光
面に照射されると該受光面が加熱され、この受光面の周
囲を取り巻いて配置された熱伝対エレメントの受光面側
と反対面側との間に温度差が生じてその温度差に応じた
出力が得られる。この熱伝対エレメントは上記受光面の
周囲を取り巻いて配置され、かつ３分割以上に等分割さ
れているので、それぞれの分割区間の出力が等しくなる
ようにレーザビームの光軸を調整すれば、該レーザビー
ムの光軸を機械的光軸に一致させることができる。この
際、熱伝対エレメントに直接レーザビームを照射してい
るのではないので、該熱伝対エレメントが損傷されるこ
とを防止できる。また、レーザビームの外周面を基準と
して該レーザビームの光軸を推定するのではなく、レー
ザビームを受光面に照射させ、それによって生じる熱か
らレーザビームの光軸を推定しているので、断面形状が
円形とはならないレーザビームであってもその光軸を高
精度に推定でき、したがって高精度な調整を行なうこと
が可能となる。
なわちこれを取り巻く多数の熱伝対エレメントの中心が
レーザ加工機等の機械的光軸に一致するように該レーザ
加工機等に組込まれる。この状態でレーザビームが受光
面に照射されると該受光面が加熱され、この受光面の周
囲を取り巻いて配置された熱伝対エレメントの受光面側
と反対面側との間に温度差が生じてその温度差に応じた
出力が得られる。この熱伝対エレメントは上記受光面の
周囲を取り巻いて配置され、かつ３分割以上に等分割さ
れているので、それぞれの分割区間の出力が等しくなる
ようにレーザビームの光軸を調整すれば、該レーザビー
ムの光軸を機械的光軸に一致させることができる。この
際、熱伝対エレメントに直接レーザビームを照射してい
るのではないので、該熱伝対エレメントが損傷されるこ
とを防止できる。また、レーザビームの外周面を基準と
して該レーザビームの光軸を推定するのではなく、レー
ザビームを受光面に照射させ、それによって生じる熱か
らレーザビームの光軸を推定しているので、断面形状が
円形とはならないレーザビームであってもその光軸を高
精度に推定でき、したがって高精度な調整を行なうこと
が可能となる。
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１、図２において、アルミニウムで製造した円板
状の基板１は、その中心部にレーザビームＬが照射され
る円形薄肉の受光面２を備えており、その外周部はリン
グ状厚肉の取付け部３となっている。この取付け部３
は、例えば上記受光面２の中心Ｏをレーザ加工機の機械
的光軸に一致させた状態で該レーザ加工機のノズル部分
に着脱自在に取付けられるようになっている。上記受光
面２と取付け部３と段部の内周面には、相互に接続され
た多数の熱伝対エレメント４が配置されて受光面２の周
囲を取り巻いており、この多数の熱伝対エレメント４
は、円周方向に４等分の区間Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割して
いる。そして各区間Ａ〜Ｄにはそれぞれ感度調整用の抵
抗５を並列に接続してあり、レーザビームＬの光軸と受
光面２の中心Ｏとが一致した際には各区間Ａ〜Ｄの出力
が同一となるように調整してある。そしてさらに、各分
割区間の出力はそれぞれアンプ６を介して検出手段７に
入力させてあり、この検出手段７によって各区間Ａ〜Ｄ
の出力の大きさを検出することができるようにしてい
る。以上の構成において、上記受光面２の中心Ｏをレー
ザ加工機の機械的光軸に一致させた状態で取付け部３を
該レーザ加工機のノズル部分に取付けたら、該レーザ加
工機のレーザ発振器から上記受光面２にレーザビームＬ
を照射させる。これにより受光面２が加熱されると、そ
の熱は熱伝導により周囲に拡散冷却されるので、それに
より受光面２側の熱伝対（温接点）とそれより外周側の
熱伝対（冷接点）からなる熱伝対エレメント４に温度勾
配が生じて電位差が発生する。このとき、例えば図１の
位置にレーザビームＬが照射された場合、上下方向の出
力（電圧）の大きさが区間Ａと区間Ｄとで異なるので
（Ｄ＞Ａ）、先ず両者の出力が一致するように上記レー
ザビームＬの照射位置を調整する。そして次に水平方向
のバランスを取るために、区間Ａと区間Ｂ（又は区間Ａ
＋Ｄと区間Ｂ＋Ｃ）との出力が同一となるようにレーザ
ビームＬの照射位置を調整する。このようにして全ての
区間Ａ〜Ｄの出力の大きさが等しくすることにより、レ
ーザビームＬの光軸を受光面２の中心Ｏに、したがって
レーザ加工機の機械的光軸に一致させることができる。
この際、熱伝対エレメント４に直接レーザビームＬを照
射しているのではないので、該熱伝対エレメント４が損
傷されることを防止できる。また、従来装置のようにレ
ーザビームＬの外周面を基準として該レーザビームＬの
光軸を推定するのではなく、レーザビームＬを受光面２
に照射させ、それによって生じる熱からレーザビームＬ
の光軸を推定しているので、断面形状が円形とはならな
いレーザビームであってもその光軸を高精度に推定で
き、したがって高精度な調整を行なうことができる。な
お、上記実施例では２挙動でレーザビームＬの光軸を機
械的光軸に一致させるようにしているが、上記各区間Ａ
〜Ｄの出力の大きさからＸ−Ｙ座標系におけるレーザビ
ームＬの位置を算出し、この算出値から一挙動でレーザ
ビームＬの光軸を機械的光軸に一致させるようにしても
よい。また、上記相互に接続された多数の熱伝対エレメ
ント４は必ずしも４分割である必要はなく、３分割以上
であればよい。
と、図１、図２において、アルミニウムで製造した円板
状の基板１は、その中心部にレーザビームＬが照射され
る円形薄肉の受光面２を備えており、その外周部はリン
グ状厚肉の取付け部３となっている。この取付け部３
は、例えば上記受光面２の中心Ｏをレーザ加工機の機械
的光軸に一致させた状態で該レーザ加工機のノズル部分
に着脱自在に取付けられるようになっている。上記受光
面２と取付け部３と段部の内周面には、相互に接続され
た多数の熱伝対エレメント４が配置されて受光面２の周
囲を取り巻いており、この多数の熱伝対エレメント４
は、円周方向に４等分の区間Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割して
いる。そして各区間Ａ〜Ｄにはそれぞれ感度調整用の抵
抗５を並列に接続してあり、レーザビームＬの光軸と受
光面２の中心Ｏとが一致した際には各区間Ａ〜Ｄの出力
が同一となるように調整してある。そしてさらに、各分
割区間の出力はそれぞれアンプ６を介して検出手段７に
入力させてあり、この検出手段７によって各区間Ａ〜Ｄ
の出力の大きさを検出することができるようにしてい
る。以上の構成において、上記受光面２の中心Ｏをレー
ザ加工機の機械的光軸に一致させた状態で取付け部３を
該レーザ加工機のノズル部分に取付けたら、該レーザ加
工機のレーザ発振器から上記受光面２にレーザビームＬ
を照射させる。これにより受光面２が加熱されると、そ
の熱は熱伝導により周囲に拡散冷却されるので、それに
より受光面２側の熱伝対（温接点）とそれより外周側の
熱伝対（冷接点）からなる熱伝対エレメント４に温度勾
配が生じて電位差が発生する。このとき、例えば図１の
位置にレーザビームＬが照射された場合、上下方向の出
力（電圧）の大きさが区間Ａと区間Ｄとで異なるので
（Ｄ＞Ａ）、先ず両者の出力が一致するように上記レー
ザビームＬの照射位置を調整する。そして次に水平方向
のバランスを取るために、区間Ａと区間Ｂ（又は区間Ａ
＋Ｄと区間Ｂ＋Ｃ）との出力が同一となるようにレーザ
ビームＬの照射位置を調整する。このようにして全ての
区間Ａ〜Ｄの出力の大きさが等しくすることにより、レ
ーザビームＬの光軸を受光面２の中心Ｏに、したがって
レーザ加工機の機械的光軸に一致させることができる。
この際、熱伝対エレメント４に直接レーザビームＬを照
射しているのではないので、該熱伝対エレメント４が損
傷されることを防止できる。また、従来装置のようにレ
ーザビームＬの外周面を基準として該レーザビームＬの
光軸を推定するのではなく、レーザビームＬを受光面２
に照射させ、それによって生じる熱からレーザビームＬ
の光軸を推定しているので、断面形状が円形とはならな
いレーザビームであってもその光軸を高精度に推定で
き、したがって高精度な調整を行なうことができる。な
お、上記実施例では２挙動でレーザビームＬの光軸を機
械的光軸に一致させるようにしているが、上記各区間Ａ
〜Ｄの出力の大きさからＸ−Ｙ座標系におけるレーザビ
ームＬの位置を算出し、この算出値から一挙動でレーザ
ビームＬの光軸を機械的光軸に一致させるようにしても
よい。また、上記相互に接続された多数の熱伝対エレメ
ント４は必ずしも４分割である必要はなく、３分割以上
であればよい。
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱伝対
エレメントの損傷を防止できるとともに、高精度な調整
を行なうことができるという効果が得られる。
エレメントの損傷を防止できるとともに、高精度な調整
を行なうことができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う基板１の断面図。
１…基板 ２…受光面 ３…取付け部
４…熱伝対エレメント ７…検出手段 Ａ〜Ｄ…区間 Ｌ…レーザビーム
Ｏ…中心
４…熱伝対エレメント ７…検出手段 Ａ〜Ｄ…区間 Ｌ…レーザビーム
Ｏ…中心
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザビームが照射される受光面と、こ
の受光面の周囲を取り巻いて配置され、かつ相互に接続
された多数の熱伝対エレメントと、上記相互に接続され
た熱伝対エレメントを円周方向に少なくとも３分割以上
に等分割し、それぞれの分割区間の出力を検出する検出
手段とを備えたレーザビームの光軸調整用検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042358A JP2775015B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザビームの光軸調整用検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4042358A JP2775015B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザビームの光軸調整用検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215639A JPH05215639A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2775015B2 true JP2775015B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=12633813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4042358A Expired - Lifetime JP2775015B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザビームの光軸調整用検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775015B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5845970B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2016-01-20 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4042358A patent/JP2775015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05215639A (ja) | 1993-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980310 |