JP3049469B2 - Laser output detector - Google Patents

Laser output detector

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JP3049469B2
JP3049469B2 JP6188832A JP18883294A JP3049469B2 JP 3049469 B2 JP3049469 B2 JP 3049469B2 JP 6188832 A JP6188832 A JP 6188832A JP 18883294 A JP18883294 A JP 18883294A JP 3049469 B2 JP3049469 B2 JP 3049469B2
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temperature
laser
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photoelectric conversion
resistor
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伸一 中山
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Amada Miyachi Co Ltd
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光検出方式のレーザ出
力検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical detection type laser output detection apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえばレーザ加工分野では、加工品質
を自動的に管理するために、レーザ光の出力(光強度)
を検出するレーザ出力検出装置が使われている。一般
に、レーザ出力検出装置は、大別して、カロリーメータ
のような光熱変換器を用いる熱量計測方式のものと、フ
ォトダイオードのような光電変換素子を用いる光検出方
式のものとに分けられる。熱量計測方式は、レーザ光の
出力をいったん熱に変換するため、応答速度が低く、計
測値が得られるまでに数秒もかかるという欠点があり、
最近は光検出方式が主流になっている。
2. Description of the Related Art In the field of laser processing, for example, in order to automatically control the processing quality, the output of laser light (light intensity)
Is used. In general, laser output detection devices are roughly classified into those of a calorimetric type using a photothermal converter such as a calorimeter and those of a photodetection type using a photoelectric conversion element such as a photodiode. The calorimetric measurement method has the disadvantage that the response speed is low because it converts the output of the laser light into heat once, and it takes several seconds to obtain the measured value.
Recently, the photodetection method has become mainstream.

【0003】図8および図9は光検出方式による従来の
レーザ出力検出装置の構成を示す図であって、図8は横
断面図および図9は正面図である。
FIG. 8 and FIG. 9 are views showing the configuration of a conventional laser output detection device based on a light detection method. FIG. 8 is a cross-sectional view and FIG. 9 is a front view.

【0004】このレーザ出力検出装置において、取付基
板100上には、一側面にレーザ光導入窓102aを有
するハウジング102が立設されている。ハウジング1
02内には該レーザ光導入窓102aに対して45゜の
向きで反射ミラー104が配設されている。反射ミラー
104からみて反射方向に位置するハウジング102の
側面には開口102bが設けられ、この開口102bに
支持部材106を介して絶縁材からなる筒状の第1保持
体108の一方の開口部(レーザ光入口部)108aが
ボルト(図示せず)等で固定されている。そして、第1
保持体108の他方の開口部(レーザ光出口部)108
bに金属からなる筒状の第2保持体110の一方の開口
部(レーザ光入口部)110aが嵌め込みで固定され、
第2保持体110の他方の開口部(レーザ光出口部)1
10b側に回路基板112が取り付けられている。取付
基板100の四隅にはボルトを通すための取付穴100
aが設けられている。
In this laser output detecting device, a housing 102 having a laser light introducing window 102a on one side is provided upright on a mounting substrate 100. Housing 1
In 02, a reflection mirror 104 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the laser light introduction window 102a. An opening 102b is provided on a side surface of the housing 102 located in the reflection direction when viewed from the reflection mirror 104, and one opening ( The laser beam entrance 108a is fixed with bolts (not shown) or the like. And the first
The other opening (laser light exit) 108 of the holder 108
One opening (laser beam entrance) 110a of the cylindrical second holding body 110 made of metal is fixed by fitting into b.
The other opening (laser beam exit) 1 of the second holder 110
The circuit board 112 is mounted on the 10b side. At four corners of the mounting substrate 100, mounting holes 100 for passing bolts are provided.
a is provided.

【0005】第1保持体108のレーザ光入口部108
aには平凸レンズ114が凸面を反射ミラー104側に
向けて配置されている。第2保持体110のレーザ光入
口部110aには複数枚たとえば3枚のNDフィルタ1
16と1枚の可視光遮断フィルタまたは赤外線透過フィ
ルタ118が光軸方向に並べて配置され、第2保持体1
10のレーザ光出口部110bには光電変換素子たとえ
ばフォトダイオード120が受光面をフィルタ側に向け
て回路基板112上に取り付けられている。
The laser beam entrance 108 of the first holder 108
At a, a plano-convex lens 114 is arranged with its convex surface facing the reflection mirror 104 side. A plurality of, for example, three ND filters 1 are provided in the laser beam entrance 110a of the second holder 110.
16 and one visible light cutoff filter or one infrared transmission filter 118 are arranged side by side in the optical axis direction.
A photoelectric conversion element, for example, a photodiode 120 is mounted on the circuit board 112 with the light receiving surface facing the filter side at the laser light exit portion 110b of 10.

【0006】かかる構成において、レーザ光導入窓10
2aには、たとえばレーザ発振部(図示せず)より出射
されたレーザ光をビームスプリッタ(図示せず)に通
し、そこで反射した一部(たとえば1%)のレーザ光L
Bが入射される。ハウジング102内に入ったレーザ光
LBは、反射ミラー104で光路を90゜曲げ、平凸レ
ンズ114、NDフィルタ116および可視光遮断フィ
ルタ118を通ってフォトダイオード120の受光面に
入射する。
In such a configuration, the laser light introduction window 10
2a, a laser beam emitted from, for example, a laser oscillation unit (not shown) is passed through a beam splitter (not shown), and a part (for example, 1%) of the laser beam L reflected therefrom is reflected.
B is incident. The laser light LB entering the housing 102 bends the optical path by 90 ° by the reflection mirror 104, passes through the plano-convex lens 114, the ND filter 116, and the visible light cutoff filter 118 and enters the light receiving surface of the photodiode 120.

【0007】この際、平凸レンズ114はレーザ光LB
をフォトダイオード120の受光面に集光せしめ、ND
フィルタ116はレーザ光LBの光強度を所定の減衰率
で減衰させ、可視光遮断フィルタ118はレーザ光LB
から可視光成分をノイズ成分として除去する。フォトダ
イオード120の出力端子からは、受光したレーザ光L
Bの出力を表し、ひいてはレーザ光導入窓102aに入
射されたレーザ光LBの出力あるいはレーザ発振部より
出射されたレーザ光LBの出力を表す電気信号が得られ
る。
At this time, the plano-convex lens 114 has a laser beam LB
Is focused on the light receiving surface of the photodiode 120, and ND
The filter 116 attenuates the light intensity of the laser light LB at a predetermined attenuation rate.
, The visible light component is removed as a noise component. From the output terminal of the photodiode 120, the received laser light L
An electric signal representing the output of B, and thus the output of the laser light LB incident on the laser light introduction window 102a or the output of the laser light LB emitted from the laser oscillation unit, is obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトダイ
オード等の光電変換素子は、周囲温度に応じて光電変換
特性が変化し、光強度の同じレーザ光を受光しても出力
信号が変わってしまう。また、NDフィルタや可視光遮
断フィルタ等の光学フィルタも周囲温度によってフィル
タ特性が変動しやすい。このために、上記したような従
来のレーザ出力検出装置では、たとえばレーザ加工場に
おいて朝と昼とではレーザ光LBの出力が同じでもフォ
トダイオード120の出力信号が違ってくるという不具
合があり、精度の高い安定なレーザ出力測定値が得られ
なかった。とりわけ、測定開始直後つまりレーザ光の透
過または入射の直後に光学フィルタの透過率および光電
変換素子の光電変換率がそれぞれ大きく変動しやすく、
このためにレーザ出力測定値が大きく変動しやすかっ
た。
Incidentally, the photoelectric conversion characteristics of a photoelectric conversion element such as a photodiode change in accordance with the ambient temperature, and the output signal changes even if a laser beam having the same light intensity is received. Also, optical filters such as an ND filter and a visible light cutoff filter are liable to change in filter characteristics depending on the ambient temperature. For this reason, the conventional laser output detection device as described above has a drawback that, for example, the output signal of the photodiode 120 is different between the morning and the afternoon in the laser processing plant even if the output of the laser light LB is the same. No stable laser output measurement value was obtained. In particular, immediately after the start of measurement, that is, immediately after the transmission or incidence of the laser light, the transmittance of the optical filter and the photoelectric conversion rate of the photoelectric conversion element are likely to fluctuate greatly,
For this reason, the laser output measured value was liable to fluctuate greatly.

【0009】[0009]

【0010】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、簡易かつ小規模な温調機構と温度補償機構とを
組み合わせて安定かつ高精度なレーザ出力測定値を得る
ようにしたレーザ出力検出装置を提供することを目的と
する
[0010] The present invention has been made in view of such problems.
Intended, and aims to provide a laser output detection device in combination with a simple and small temperature control mechanism and a temperature compensating mechanism so as to obtain a stable and highly accurate laser output measured value
I do .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第1のレーザ出力検出装置は、レーザ光
の出力を検出するレーザ出力検出装置において、前記レ
ーザ光を受光して前記レーザ光の出力を電気信号に変換
する光電変換素子と、前記光電変換素子を保持する熱伝
導率の高い保持体と、前記保持体を加熱または冷却する
温度調整手段と、前記保持体の温度に応じて抵抗値が変
化する第1の抵抗体と、前記保持体の温度を所定温度に
維持するよう前記温度調整手段を前記第1の抵抗体の抵
抗値変化に応じてオン・オフ制御方式で制御する温度制
御手段と、前記保持体の温度に応じて前記光電変換素子
と逆極性の温度係数で抵抗値が変化する第2の抵抗体
と、前記光電変換素子より得られる前記電気信号を前記
第2の抵抗体の抵抗値変化に応じて補正する温度補償回
とを具備する構成とした。
In order to achieve the above object, a first laser output detecting apparatus according to the present invention comprises a laser light detecting device.
In a laser output detection device that detects the output of, a photoelectric conversion element that receives the laser light and converts the output of the laser light into an electric signal, and a holder having high thermal conductivity that holds the photoelectric conversion element, Heating or cooling the holder
A temperature adjusting means for changing a resistance value according to a temperature of the holder;
Temperature of the first resistor and the holding body to a predetermined temperature.
In order to maintain the resistance, the temperature adjusting means is connected to the resistance of the first resistor.
Temperature control controlled by on / off control method according to resistance value change
Control means, and the photoelectric conversion element according to a temperature of the holder.
Resistor whose resistance value changes with a temperature coefficient of opposite polarity
And the electrical signal obtained from the photoelectric conversion element is
Temperature compensation circuit for compensating for a change in the resistance value of the second resistor
And a road .

【0012】本発明の第2のレーザ出力検出装置は、
ーザ光の出力を検出するレーザ出力検出装置において、
前記レーザ光を通す光学フィルタと、前記光学フィルタ
を通った前記レーザ光を受光して前記レーザ光の出力を
電気信号に変換する光電変換素子と、前記光学フィルタ
と前記光電変換素子とを保持する熱伝導率の高い保持体
と、前記保持体を加熱または冷却する温度調整手段と、
前記保持体の温度に応じて抵抗値が変化する第1の抵抗
体と、前記保持体の温度を所定温度に維持するよう前記
温度調整手段を前記第1の抵抗体の抵抗値変化に応じて
オン・オフ制御方式で制御する温度制御手段と、前記保
持体の温度に応じて前記光電変換素子と逆極性の温度係
数で抵抗値が変化する第2の抵抗体と、前記光電変換素
子より得られる前記電気信号を前記第2の抵抗体の抵抗
値変化に応じて補正する温度補償回路とを具備する構成
とした。
[0012] The second laser output detector of the present invention are
In a laser output detection device that detects the output of laser light,
An optical filter that passes the laser light, and the optical filter
Receiving the laser light passing therethrough and changing the output of the laser light
A photoelectric conversion element for converting into an electric signal, and the optical filter
Holding body having high thermal conductivity for holding the substrate and the photoelectric conversion element
And temperature adjusting means for heating or cooling the holder,
A first resistor whose resistance value changes according to the temperature of the holder
Body and the holder so as to maintain the temperature of the holder at a predetermined temperature.
Temperature control means for changing the resistance value of the first resistor
Temperature control means for controlling by an on / off control method;
A temperature coefficient having a polarity opposite to that of the photoelectric conversion element according to the temperature of the holding body.
A second resistor whose resistance value changes with the number, and the photoelectric conversion element
The electric signal obtained from the second resistor to the resistance of the second resistor.
A temperature compensating circuit for compensating according to the value change is provided.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【作用】上記構成のレーザ出力検出装置では、光電変換
素子を保持する保持体が温度制御手段によって所定温度
に温調され、かつ光電変換素子の出力信号が温度補償
構(第2の抵抗および温度補償回路)によって温度補償
されるため、周囲温度やレーザ光の状態等に左右される
ことなく光電変換素子が動作し、レーザ光の出力を正確
に表す高精度の電気信号が得られる。また、上記構成に
おいては、温調機構(第1の抵抗および温度制御手段)
がオン・オフ制御方式で温調制御を行うとともに、温度
補償機構(第2の抵抗および温度補償回路)がオン・オ
フ制御に起因する温度リップルを補償するものであるか
ら、簡易かつ小規模な温調機構と温度補償機構とが組み
合さって安定かつ高精度なレーザ出力測定値を得ること
ができる。
[Action] In the laser output detector of the above configuration, the holding member for holding the photoelectric conversion element is controlled to a predetermined temperature by the temperature control means, and the output signal is the temperature compensator of the photoelectric conversion element
Since the temperature is compensated by the structure (the second resistor and the temperature compensating circuit) , the photoelectric conversion element operates without being influenced by the ambient temperature, the state of the laser beam, and the like, and the high-precision representing the laser beam output accurately An electric signal is obtained. In addition,
The temperature control mechanism (first resistance and temperature control means)
Performs temperature control using the on / off control method,
Compensation mechanism (second resistance and temperature compensation circuit)
Compensates for temperature ripple caused by control
A simple and small temperature control mechanism and temperature compensation mechanism
Obtaining stable and accurate laser output measurements combined
Can be.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【実施例】以下、図1〜図7を参照して本発明の実施例
を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】図1は本発明の一実施例によるレーザ出力
検出装置の全体構成を示す横断面図であり、図2はこの
レーザ出力検出装置の要部の構成を示す側断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a laser output detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of a main part of the laser output detection device.

【0021】このレーザ出力検出装置10において、取
付基板11上には、一側面にレーザ光導入窓12aを有
する箱状のハウジング12が設けられている。ハウジン
グ12内には該レーザ光導入窓12aに対して45゜の
向きで反射ミラー14がミラー支持体16に取り付けら
れている。反射ミラー14からみて反射方向に位置する
ハウジング12の側面には開口12bが設けられてい
る。
In this laser output detection device 10, a box-shaped housing 12 having a laser light introduction window 12a on one side is provided on a mounting substrate 11. In the housing 12, a reflection mirror 14 is attached to a mirror support 16 at an angle of 45 ° with respect to the laser light introduction window 12a. An opening 12b is provided on a side surface of the housing 12 located in the reflection direction when viewed from the reflection mirror 14.

【0022】ハウジング12の中央部には光軸と垂直な
方向に一対の棒状支持部材18がハウジング12の側面
にボルト20で固定されている。これらの棒状支持部材
18に遮光性の絶縁材たとえば樹脂からなる四角筒状の
第1保持体22の一方の開口部(レーザ光入口部)22
aがボルト24で固定されている。
At the center of the housing 12, a pair of rod-shaped support members 18 are fixed to the side surfaces of the housing 12 with bolts 20 in a direction perpendicular to the optical axis. One opening (laser beam entrance) 22 of a first cylindrical holder 22 made of a light-shielding insulating material, for example, resin, is provided on these rod-shaped support members 18.
a is fixed by bolts 24.

【0023】ハウジング12の開口12b付近で、第1
保持体22の他方の開口部(レーザ光出口部)22bに
遮光性の絶縁材たとえば樹脂からなる四筒状の連結部材
26を介して熱伝導率の高い金属たとえばアルミニウム
からなる四角筒状の第2保持体28の一方の開口部(レ
ーザ光入口部)28aが接続され、第2保持体28の他
方の開口部(レーザ光出口部)28bに回路基板30が
接続されている。棒状支持部材18には光軸と平行に4
本の棒状支持部材32の一端が固定され、これらの棒状
支持部材32の他端に回路基板30がボルト34で固着
されている。取付基板11の四隅にはボルトを通すため
の取付穴11aが形成されている。
Near the opening 12b of the housing 12, the first
The other opening (laser beam outlet) 22b of the holder 22 is provided with a four-tube connecting member 26 made of a light-shielding insulating material such as a resin through a four-tube connecting member 26. One opening (laser light entrance) 28a of the second holder 28 is connected, and a circuit board 30 is connected to the other opening (laser light exit) 28b of the second holder 28. The rod-shaped support member 18 has four parallel to the optical axis.
One ends of the rod-shaped support members 32 are fixed, and the circuit board 30 is fixed to the other ends of the rod-shaped support members 32 with bolts 34. At four corners of the mounting board 11, mounting holes 11a for passing bolts are formed.

【0024】第1保持体22のレーザ光入口部22aに
は防塵用のガラス板36が取り付けられ、このガラス板
36の内側にOリング38を介して光拡散板40が取り
付けられている。第2保持体28には、レーザ光入口部
28aから内奥へ向かって順に複数枚たとえば3枚のN
Dフィルタ42と1枚の可視光遮断フィルタまたは赤外
線透過フィルタ44が光軸方向に並べて配置され、レー
ザ光出口部28b付近に光電変換素子たとえばフォトダ
イオード46が受光面をフィルタ側に向けて回路基板3
0上に取り付けられている。
A dustproof glass plate 36 is attached to the laser beam inlet 22 a of the first holder 22, and a light diffusion plate 40 is attached to the inside of the glass plate 36 via an O-ring 38. The second holder 28 includes a plurality of, for example, three N
A D filter 42 and one visible light cutoff filter or infrared transmission filter 44 are arranged side by side in the optical axis direction, and a photoelectric conversion element such as a photodiode 46 has a light receiving surface facing the filter near the laser light exit portion 28b. 3
Mounted on 0.

【0025】第2保持体28の内壁面において、フォト
ダイオード46の受光面より少し中心部寄りの位置に段
部28cが形成され、この段部28cをストッパにして
光学フィルタ42,44が筒状連結部材26の端面で押
し込められることにより、光学フィルタ42,44が第
2保持体28内でしっかりと保持されている。
On the inner wall surface of the second holder 28, a step 28c is formed at a position slightly closer to the center than the light receiving surface of the photodiode 46, and the optical filters 42 and 44 are cylindrically shaped using the step 28c as a stopper. The optical filters 42 and 44 are firmly held in the second holding body 28 by being pushed in at the end face of the connecting member 26.

【0026】かかる構成のレーザ光学系において、レー
ザ光導入窓12aには、たとえばレーザ発振部(図示せ
ず)より出射されたレーザ光をビームスプリッタ(図示
せず)に通し、そこで反射した一部(たとえば1%)の
レーザ光LBが入射される。ハウジング12内に入った
レーザ光LBは、反射ミラー14で光路を90゜曲げ
て、ガラス板36、光拡散板40、NDフィルタ42お
よび可視光遮断フィルタ44を通ってフォトダイオード
46の受光面に入射する。
In the laser optical system having such a configuration, for example, a laser beam emitted from a laser oscillating unit (not shown) is passed through a beam splitter (not shown) to a laser beam introducing window 12a, and a part reflected therefrom is reflected. (For example, 1%) of the laser light LB is incident. The laser beam LB entering the housing 12 bends the optical path by 90 ° by the reflection mirror 14, passes through the glass plate 36, the light diffusion plate 40, the ND filter 42 and the visible light cutoff filter 44, and reaches the light receiving surface of the photodiode 46. Incident.

【0027】この際、光拡散板40はレーザ光LBを拡
散させる。これによって、レーザ光LBの光束断面積が
拡がる。第1保持体22および連結部材26がそれぞれ
遮光性であるため、レーザ光LBは外部へ漏れることは
なく、かつ外部の光がレーザ光路に入ってくることもな
く、レーザ光LBの全部が第2保持体28のレーザ光入
口28aに配置されているNDフィルタ42に入射す
る。NDフィルタ42はレーザ光LBの光強度を所定の
減衰率で減衰させる。可視光遮断フィルタ44はレーザ
光LBから可視光成分をノイズ成分として除去する。フ
ォトダイオード46は、受光したレーザ光LBの光強度
を電気信号に変換する。この電気信号は、レーザ光導入
窓12aに入射されたレーザ光LBの出力を表し、ひい
てはレーザ発振部より出射されたレーザ光LBの出力を
表す。
At this time, the light diffusion plate 40 diffuses the laser light LB. Thereby, the light beam cross-sectional area of the laser light LB is expanded. Since the first holder 22 and the connecting member 26 are light-blocking, the laser light LB does not leak to the outside, no external light enters the laser light path, and all of the laser light LB The light enters the ND filter 42 disposed at the laser beam inlet 28a of the holder 2. The ND filter 42 attenuates the light intensity of the laser light LB at a predetermined attenuation rate. The visible light blocking filter 44 removes a visible light component from the laser light LB as a noise component. The photodiode 46 converts the intensity of the received laser beam LB into an electric signal. This electric signal indicates the output of the laser light LB incident on the laser light introduction window 12a, and thus indicates the output of the laser light LB emitted from the laser oscillation unit.

【0028】本実施例のレーザ出力検出装置は、上記し
たようなレーザ光学系を周囲温度に影響されずに安定動
作させるため、次に述べるような温調機構および温度補
償機構を備えている。
The laser output detecting apparatus of this embodiment is provided with a temperature control mechanism and a temperature compensation mechanism as described below in order to stably operate the above-mentioned laser optical system without being affected by the ambient temperature.

【0029】第2保持体28の4辺の側壁は、図1に示
すように相対向する一対の肉薄な側壁と、図2に示すよ
うに相対向する一対の肉厚な側壁とからなる。
The four side walls of the second holding member 28 are composed of a pair of thin side walls facing each other as shown in FIG. 1 and a pair of thick side walls facing each other as shown in FIG.

【0030】図2に示すように、第2保持体28の一方
の肉厚側壁28dの外壁面には、たとえば金属被膜抵抗
体からなる発熱体48が接着または貼付されている。こ
の抵抗発熱体48は、取付基板10が取付される回路基
板(図示せず)あるいは回路基板30上に実装されてい
る温調制御回路(図示せず)の制御の下で電源(図示せ
ず)より電力を供給され、抵抗発熱することによって、
第2保持体28を加熱する。
As shown in FIG. 2, a heating element 48 made of, for example, a metal film resistor is adhered or attached to the outer wall surface of one thick side wall 28d of the second holding member 28. The resistance heating element 48 is provided with a power supply (not shown) under the control of a circuit board (not shown) on which the mounting board 10 is mounted or a temperature control circuit (not shown) mounted on the circuit board 30. ) By receiving more power and resistive heating
The second holder 28 is heated.

【0031】第2保持体28の肉厚側壁28e,28d
の中には、フォトダイオード46に近接した位置に2つ
のサーミスタ50,52が埋め込まれている。これらの
サーミスタ50,52の端子50a,52aは、回路基
板30の外側に突出し、回路基板30上の配線を介して
それぞれ温調制御回路および温度補償回路に接続されて
いる。
Thick side walls 28e, 28d of the second holding member 28
In the figure, two thermistors 50 and 52 are embedded at positions close to the photodiode 46. The terminals 50a, 52a of these thermistors 50, 52 protrude outside the circuit board 30 and are connected to a temperature control circuit and a temperature compensation circuit via wiring on the circuit board 30, respectively.

【0032】図3に、本実施例における温調制御回路の
構成を示す。この温調制御回路は、直流電源VC とアー
スとの間でサーミスタ50と3つの抵抗54,56,5
8とをブリッジ回路に接続し、このブリッジ回路におけ
る一対の中間接続点NA,NBを演算増幅器60の両入力
端子に接続し、演算増幅器60の出力端子を発熱体給電
回路に挿入されたスイッチ62の制御端子に接続してな
るものである。ブリッジ回路の中の直列抵抗56,58
は基準電圧発生回路を構成している。
FIG. 3 shows the configuration of the temperature control circuit in this embodiment. This temperature control circuit comprises a thermistor 50 and three resistors 54, 56, 5 between the DC power supply VC and the ground.
8 is connected to a bridge circuit, a pair of intermediate connection points NA and NB in the bridge circuit are connected to both input terminals of the operational amplifier 60, and the output terminal of the operational amplifier 60 is connected to a switch 62 inserted in the heating element power supply circuit. Are connected to the control terminal. Series resistors 56 and 58 in the bridge circuit
Constitutes a reference voltage generating circuit.

【0033】サーミスタ50が負の温度係数を有するN
TCサーミスタの場合、抵抗発熱体48の発熱によって
第2保持体28の温度が上昇すると、サーミスタ50の
抵抗値が減少し、中間接続点NA の電圧VA が上昇す
る。そして、この電圧VA が基準電圧VS を越えると、
演算増幅器60の出力電圧がHレベルになり、スイッチ
62が開いて、抵抗発熱体48の通電を切る。これによ
って、抵抗発熱体48の発熱が止まる。第2保持体28
の温度が下がるにつれて、サーミスタ50の抵抗値が上
昇し、中間接続点NA の電圧VA は低下する。そして、
電圧VA が基準電圧VS よりも下がると、演算増幅器6
0の出力電圧がLレベルになり、スイッチ62が閉じ
て、抵抗発熱体48に対する給電が再開される。
The thermistor 50 has a negative temperature coefficient N
In the case of the TC thermistor, when the temperature of the second holder 28 rises due to the heat generated by the resistance heating element 48, the resistance value of the thermistor 50 decreases, and the voltage VA at the intermediate connection point NA rises. When the voltage VA exceeds the reference voltage VS,
The output voltage of the operational amplifier 60 becomes H level, the switch 62 is opened, and the resistance heating element 48 is turned off. As a result, heat generation of the resistance heating element 48 stops. Second holder 28
As the temperature decreases, the resistance value of the thermistor 50 increases, and the voltage VA at the intermediate connection point NA decreases. And
When the voltage VA falls below the reference voltage VS, the operational amplifier 6
The output voltage of 0 becomes the L level, the switch 62 is closed, and the power supply to the resistance heating element 48 is restarted.

【0034】このように、本実施例における温調機構
は、光学フィルタ42,44およびフォトダイオード4
6を一体的に保持している高熱伝導性の第2保持体28
の温度を、フィードバック制御方式によって、基準電圧
VS に対応した設定温度(たとえば40゜C)に維持す
るように機能する。これにより、光学フィルタ42,4
4およびフォトダイオード46は、周囲温度に関係な
く、またレーザ光LBのエネルギに影響されることな
く、ほぼ一定の温度で動作する。したがって、レーザ発
振開始直後から精度の高いレーザ出力測定値が得られ
る。
As described above, the temperature control mechanism in the present embodiment comprises the optical filters 42 and 44 and the photodiode 4
High heat conductive second holding body 28 holding body 6 integrally
Is controlled by a feedback control method so as to maintain the temperature (for example, 40 ° C.) corresponding to the reference voltage VS. Thereby, the optical filters 42, 4
The photodiode 4 and the photodiode 46 operate at a substantially constant temperature regardless of the ambient temperature and without being affected by the energy of the laser beam LB. Accordingly, a highly accurate laser output measurement value can be obtained immediately after the start of laser oscillation.

【0035】また、本実施例における温調機構は、第2
保持体28に対する加熱をオン・オフ制御方式で制御す
る構成であるため、温調制御回路が小規模で低コストな
ものにつくられている。
Further, the temperature control mechanism in the present embodiment
Since the heating of the holder 28 is controlled by the on / off control method, the temperature control circuit is made small and inexpensive.

【0036】ただ、オン・オフ制御方式によると、スイ
ッチ62の開閉が頻繁に繰り返されて抵抗発熱体48の
発熱が断続的に行われるため、図6の(A)に示すよう
に、第2保持体28の温度にリップルrpが現れる。こ
の温度リップルrpは、フォトダイオード46の光電変
換に影響を及ぼす。
However, according to the on / off control method, the opening and closing of the switch 62 are frequently repeated, so that the resistance heating element 48 generates heat intermittently. Therefore, as shown in FIG. A ripple rp appears at the temperature of the holder 28. This temperature ripple rp affects the photoelectric conversion of the photodiode 46.

【0037】本実施例では、そのような第2保持体28
における温度リップルrpのフォトダイオード46に対
する影響をキャンセルして、レーザ出力測定値を安定化
させるために、次のような温度補償回路を設けている。
In this embodiment, such a second holding member 28 is used.
The following temperature compensation circuit is provided to cancel the effect of the temperature ripple rp on the photodiode 46 and stabilize the measured value of the laser output.

【0038】図4に、本実施例における温度補償回路の
構成を示す。この温度補償回路は、フォトダイオード4
6のカソード端子をアースに接続するとともにアノード
端子を演算増幅器64の非反転入力端子(+)に接続
し、演算増幅器64の反転入力端子(−)をアースに接
続し、演算増幅器64の非反転入力端子(+)と出力端
子との間にフィードバック抵抗としてサーミスタ52お
よび抵抗66,68からなる直並列抵抗回路を接続して
なるものである。
FIG. 4 shows the configuration of the temperature compensation circuit in this embodiment. This temperature compensating circuit includes the photodiode 4
6, the cathode terminal is connected to the ground, the anode terminal is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 64, the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 64 is connected to the ground, and the non-inverting A series-parallel resistance circuit including a thermistor 52 and resistors 66 and 68 is connected as a feedback resistor between the input terminal (+) and the output terminal.

【0039】この温度補償回路において、レーザ光LB
がフォトダイオード46に入射し、レーザ光LBの光強
度に応じた電流ILBがフォトダイオード46に流れる
と、演算増幅器64の出力端子には電流ILBに対応した
電圧信号SLBが得られる。
In this temperature compensation circuit, the laser light LB
Is incident on the photodiode 46 and a current ILB corresponding to the light intensity of the laser beam LB flows through the photodiode 46, and a voltage signal SLB corresponding to the current ILB is obtained at the output terminal of the operational amplifier 64.

【0040】一般に、フォトダイオード46の光電変換
特性は図5の曲線PLで示すように正の温度係数を有し
ており、周囲温度の上昇につれて出力(光電流)レベル
が増大する傾向がある。光電変換の温度特性は次式で近
似される。 SLB(△T)=R・ILB・exp(α△T) ………(1) ここで、αは光電感度の温度係数であり、△Tは任意の
基準温度(たとえば25゜C)との温度差を表す。
Generally, the photoelectric conversion characteristic of the photodiode 46 has a positive temperature coefficient as shown by a curve PL in FIG. 5, and the output (photocurrent) level tends to increase as the ambient temperature increases. The temperature characteristic of the photoelectric conversion is approximated by the following equation. SLB (△ T) = R ・ ILB ・ exp (α △ T) (1) where α is the temperature coefficient of the photosensitivity, and の T is an arbitrary reference temperature (for example, 25 ° C.) Indicates the temperature difference.

【0041】この温度補償回路では、サーミスタ52を
負の温度係数を有するNTCサーミスタで構成するとと
もに、最小二乗法等の最適化条件によってフィードバッ
ク抵抗66,68の抵抗値(R66,R68)を選ぶ。
In this temperature compensating circuit, the thermistor 52 is constituted by an NTC thermistor having a negative temperature coefficient, and the resistance values (R66, R68) of the feedback resistors 66, 68 are selected in accordance with optimization conditions such as the least square method.

【0042】図4の回路では、上記(1)式は次の式
(2)のようになる。 SLB(△T)=〔R66+[R68・R52・exp{−B・△T/T0 ・ (T0 +△T)}]/[R68+R52・exp{−B△T/ T0 ・(T0 +△T)}]〕・ILB・exp(α△T) ………(2) ここで、T0 は基準温度298゜K(25゜C)であ
り、Bはサーミスタ定数である。
In the circuit of FIG. 4, the above equation (1) becomes the following equation (2). SLB (△ T) = [R66 + [R68 ・ R52 ・ exp {−B △ {T / T0 ・ (T0 + △ T)}] / [R68 + R52 ・ exp {-B △ T / T0 ・ (T0 + △ T) }]] · ILB · exp (α △ T) (2) where T0 is a reference temperature of 298 ° K (25 ° C), and B is a thermistor constant.

【0043】温度特性を補償するためには、次の式
(3)を満足する条件(パラメータ値)を求めればよ
い。 d[SLB(△T)]/d(△T)=0 ………(3)
In order to compensate for the temperature characteristic, a condition (parameter value) satisfying the following equation (3) may be obtained. d [SLB (ΔT)] / d (ΔT) = 0 (3)

【0044】しかしながら、この条件を満足する値
(解)が存在しない場合がある。また、特定の温度で値
(解)が存在するが、広範囲の温度に対応できない場合
がある。これらを解決するには、任意の温度範囲でd
[SLB(△T)]/d(△T)=εi とし、Σεi 2
を最小にする条件(パラメータ値)を選べばよい。
However, there may be no value (solution) that satisfies this condition. Further, there is a value (solution) at a specific temperature, but it may not be possible to cope with a wide range of temperatures. To solve these, d
[SLB (△ T)] / d (△ T) = εi, and Σεi 2
The condition (parameter value) for minimizing may be selected.

【0045】このようにして、フォトダイオード46の
温度特性を補償し、演算増幅器64の出力信号SLBを図
5の曲線QLで示すようにフォトダイオード46の動作
温度範囲(通常20〜50゜C)内で安定化させること
ができる。
In this manner, the temperature characteristic of the photodiode 46 is compensated, and the output signal SLB of the operational amplifier 64 is changed to the operating temperature range of the photodiode 46 (normally 20 to 50 ° C.) as shown by the curve QL in FIG. Can be stabilized within.

【0046】このように、本施例における温度補償回路
では、フォトダイオード46とは逆の温度係数を有する
抵抗(サーミスタ)52を第2保持体28に取り付け、
フォトダイオード46より出力される光電流を電圧信号
に変換する光電流−電圧変換回路のフィードバック抵抗
の中に該抵抗(サーミスタ)52を組み込み、かつフィ
ードバック抵抗66,68の抵抗値を適当な値に選ぶこ
とによって、フォトダイオード46の光電変換特性を温
度補償し、周囲温度に左右されないレーザ出力測定信号
SLBを出力するようにしている。
As described above, in the temperature compensation circuit according to the present embodiment, the resistor (thermistor) 52 having a temperature coefficient opposite to that of the photodiode 46 is attached to the second holder 28,
The resistor (thermistor) 52 is incorporated in a feedback resistor of a photocurrent-voltage conversion circuit for converting a photocurrent output from the photodiode 46 into a voltage signal, and the resistance values of the feedback resistors 66 and 68 are set to appropriate values. By selecting this, the photoelectric conversion characteristics of the photodiode 46 are temperature-compensated, and the laser output measurement signal SLB independent of the ambient temperature is output.

【0047】これにより、温調機構のオン・オフ制御の
ために第2保持体28の温度が図6の(A)に示すよう
にリップル変動しても、温度補償回路より出力されるレ
ーザ出力測定信号SLBには図6の(B)に示すようにリ
ップルが現れず、安定かつ高精度なレーザ出力測定値が
得られる。
As a result, even if the temperature of the second holder 28 fluctuates as shown in FIG. 6A due to the on / off control of the temperature control mechanism, the laser output output from the temperature compensating circuit can be obtained. As shown in FIG. 6B, no ripple appears in the measurement signal SLB, and a stable and accurate laser output measurement value is obtained.

【0048】なお、本実施例のレーザ出力検出装置で
は、第2保持体28の肉厚側壁28eの外壁面にサーマ
ルガードまたはサーマルプロテクタ53を貼付してい
る。このサーマルガード53は、熱応動素子たとえばサ
ーモスタットを内蔵している。温調機構が暴走するなど
して第2保持体28の温度が所定の過熱温度(たとえば
約65゜C)まで上昇すると、サーマルガード53のサ
ーモスタットが動作して発熱素子48への給電を断つよ
うになっている。
In the laser output detecting device of this embodiment, a thermal guard or a thermal protector 53 is attached to the outer wall surface of the thick side wall 28e of the second holder 28. The thermal guard 53 has a built-in thermoresponsive element such as a thermostat. When the temperature of the second holder 28 rises to a predetermined overheating temperature (for example, about 65 ° C.) due to a runaway temperature control mechanism or the like, the thermostat of the thermal guard 53 operates to cut off the power supply to the heating element 48. It has become.

【0049】また、本実施例のレーザ出力検出装置で
は、光拡散板40により光束断面積を大きくしたレーザ
光LBを光学フィルタ42,44に通してフォトダイオ
ード46に入射させるようにしているので、光学フィル
タ42,44を光拡散板40の後方の任意の位置に配置
することが可能であり、好ましくはフォトダイオード4
6に近接した位置に配置することによって、高熱伝導性
の第2保持体28を小型で熱容量の小さいものに構成す
ることが可能である。このように第2保持体28の熱容
量が小さいと、設定温度まで立ち上げる時間が短く、温
調に要する電力も少なくて済む。
Further, in the laser output detection device of this embodiment, the laser beam LB whose light beam cross-sectional area is increased by the light diffusing plate 40 is made to enter the photodiode 46 through the optical filters 42 and 44. The optical filters 42 and 44 can be arranged at an arbitrary position behind the light diffusion plate 40, and preferably the photodiode 4
By disposing the second holding member 28 at a position close to 6, the second holding member 28 having high thermal conductivity can be configured to be small in size and small in heat capacity. When the heat capacity of the second holding member 28 is small as described above, the time required to start up to the set temperature is short, and the power required for temperature control is small.

【0050】この点に関し、従来のレーザ出力検出装置
(図8)においては、集光レンズ114によって光電変
換素子120の受光面付近に集光されるレーザ光が光学
フィルタ116,118を通るため、発熱による変動を
避けるためには光学フィルタ116,118をできるだ
けレーザ光束断面積の大きな位置つまり集光レンズ11
4に近い位置に配置せざるを得ず、そうすると必然的に
第2保持体110が長くなって大型化し、その熱容量が
大きくなってしまうという不具合があった。
In this regard, in the conventional laser output detection device (FIG. 8), since the laser light condensed near the light receiving surface of the photoelectric conversion element 120 by the condenser lens 114 passes through the optical filters 116 and 118, In order to avoid fluctuations due to heat generation, the optical filters 116 and 118 are positioned at a position where the laser beam cross section is as large as possible, that is, the condenser lens 11.
In this case, the second holding member 110 is inevitably lengthened and increased in size, and its heat capacity is increased.

【0051】図7は、本実施例におけるレーザ出力検出
装置を適用したYAGレーザ加工システムの構成を示す
ブロック図である。図7において、図1および図2中の
ものと対応する部分には同一の符号を付してある。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a YAG laser processing system to which the laser output detection device according to this embodiment is applied. 7, portions corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

【0052】このYAGレーザ加工システムは、YAG
レーザ発振器72より発振出力されるレーザ光LBの出
力をフィードバック方式で制御するようにしたものであ
る。YAGレーザ発振器72にはYAGロッド、励起ラ
ンプおよび光共振器等が内蔵されており、レーザ電源7
0からのランプ電流に応じて励起ランプが点灯し、その
光エネルギで励起されたYAGロッドから所定の波長成
分を有する光が出射され、光共振器で特定波長の光が共
振増幅されて、レーザ光LBが出力される。このレーザ
光LBはビームスプリッタ74を通され、そこで反射し
た一部のレーザ光LBが本実施例のレーザ出力検出装置
10に導かれる。上記のようにして、レーザ出力検出装
置10のフォトダイオード46より、レーザ光LBの出
力を表す電気信号ILBが得られる。
This YAG laser processing system is a YAG laser processing system.
The output of the laser light LB oscillated and output from the laser oscillator 72 is controlled by a feedback method. The YAG laser oscillator 72 includes a YAG rod, an excitation lamp, an optical resonator, and the like.
The excitation lamp is turned on in response to the lamp current from 0, light having a predetermined wavelength component is emitted from the YAG rod excited by the light energy, and light of a specific wavelength is resonance-amplified by the optical resonator. Light LB is output. The laser light LB passes through the beam splitter 74, and a part of the laser light LB reflected there is guided to the laser output detection device 10 of the present embodiment. As described above, the electrical signal ILB representing the output of the laser light LB is obtained from the photodiode 46 of the laser output detection device 10.

【0053】ビームスプリッタ74を透過した大部分の
レーザ光LBは、そのまま光学レンズ(図示せず)を介
して被加工物(図示せず)に照射されるか、あるいはい
ったん入射ユニット(図示せず)に入射され、そこから
光ファィバ(図示せず)を介して遠隔の出射ユニットへ
送られ、出射ユニットから被加工物に照射される。
Most of the laser beam LB transmitted through the beam splitter 74 is directly irradiated onto a workpiece (not shown) via an optical lens (not shown), or is once irradiated with an incident unit (not shown). ), From which the light is sent to a remote output unit via an optical fiber (not shown), and the output unit irradiates the workpiece.

【0054】レーザ出力検出装置10のフォトダイオー
ド46より出力される電気信号(光電流)ILBは、光電
流−電圧変換回路76で電圧信号SLBに変換される。こ
の変換回路76は上記温度補償回路(図4)に相当する
ものである。変換回路76より得られる電圧信号SLB
は、サンプル・ホールド回路78およびディジタル/ア
ナログ変換回路80によってディジタル信号に変換され
てからCPU82に入力される。
The electric signal (photocurrent) ILB output from the photodiode 46 of the laser output detection device 10 is converted into a voltage signal SLB by a photocurrent-voltage conversion circuit 76. This conversion circuit 76 corresponds to the temperature compensation circuit (FIG. 4). Voltage signal SLB obtained from conversion circuit 76
Is converted into a digital signal by a sample- and-hold circuit 78 and a digital / analog conversion circuit 80 before being input to the CPU 82.

【0055】CPU82は、メモリ84に格納されてい
るプログラムによって動作し、入力したレーザ出力検出
信号SLBに所定の校正または補正演算等を施して、レ
ーザ光LBの出力の測定値を求める。そして、CPU8
2は、求めたレーザ出力測定値を入力部88より入力さ
れメモリ84に格納されているレーザ出力設定値と比較
して比較誤差を求め、その比較誤差を零にするような制
御信号CSをレーザ電源70に与える。また、必要に応
じてレーザ出力測定値その他のデータを表示部86を通
じて表示する。さらに、CPU82は、温調制御回路9
0に対しても、入力部88より入力された温度設定値等
のデータや所要の制御信号TSを与える。
The CPU 82 operates according to a program stored in the memory 84, performs predetermined calibration or correction operation on the input laser output detection signal SLB, and obtains a measured value of the output of the laser beam LB. And CPU8
2. A comparison error is obtained by comparing the obtained laser output measurement value with the laser output set value input from the input unit 88 and stored in the memory 84, and a control signal CS for making the comparison error zero is output to the laser. Power supply 70. Also, the laser output measurement value and other data are displayed through the display unit 86 as necessary. Further, the CPU 82 controls the temperature control control circuit 9.
For 0, data such as a temperature set value input from the input unit 88 and a required control signal TS are given.

【0056】このレーザ加工システムでは、周囲温度の
影響を受けることなく、YAGレーザ発振器72の発振
開始直後からレーザ光LBの出力を正確に表すレーザ出
力検出信号ILBがレーザ出力検出装置10より得られる
ので、精度の高い安定したフィードバック制御で所望の
レーザ出力波形を得ることができる。
In this laser processing system, the laser output detection signal ILB accurately representing the output of the laser beam LB is obtained from the laser output detection device 10 immediately after the start of the oscillation of the YAG laser oscillator 72 without being affected by the ambient temperature. Therefore, a desired laser output waveform can be obtained by highly accurate and stable feedback control.

【0057】上記した実施例では、第2保持体28の中
に2つのサーミスタ50,52を離して取り付けたが、
両サーミスタ50,52を一緒にして(一箇所)に取り
付けてもよい。また、オン・オフ制御方式の簡易かつ小
規模な温調制御回路を用いたが、PID制御方式の温調
制御回路を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, the two thermistors 50 and 52 are separately mounted in the second holding member 28.
Both thermistors 50 and 52 may be attached together (at one location). In addition, although a simple and small-scale temperature control circuit using an on / off control method is used, a temperature control circuit using a PID control method may be used.

【0058】上記実施例では、第2保持体28の熱容量
を可及的に小さくするために筒状連結部26を別体にし
ていたが、これらを一体に構成することも可能である。
上記実施例における光学フィルタ42,44の種類およ
び枚数は一例であり、任意の種類の光学フィルタをそれ
ぞれ任意の枚数用いることが可能である。光電変換素子
もフォトダイオード以外のものを用いることが可能であ
る。検出対象となるレーザ光はYAGレーザ光に限ら
ず、CO2 レーザ光や半導体レーザ光等の他のレーザ光
でも可能である。
In the above embodiment, the cylindrical connecting portion 26 is provided separately in order to reduce the heat capacity of the second holding member 28 as much as possible. However, these members may be formed integrally.
The types and the numbers of the optical filters 42 and 44 in the above embodiment are merely examples, and an arbitrary number of optical filters of any type can be used. A photoelectric conversion element other than a photodiode can also be used. The laser beam to be detected is not limited to the YAG laser beam, but may be another laser beam such as a CO2 laser beam or a semiconductor laser beam.

【0059】また、上記実施例では、第2保持体28の
温度を調整する手段として抵抗発熱素子48を使用して
常温よりも高い設定温度に温調するようにしたが、冷却
水やペルチェ素子等を用いる冷却式の温度調整手段を設
けて、常温よりも低い設定温度に温調することも可能で
ある。
In the above embodiment, the temperature of the second holding member 28 is adjusted to a set temperature higher than the normal temperature by using the resistance heating element 48 as a means for adjusting the temperature. It is also possible to provide a cooling-type temperature adjusting means using the same or the like to adjust the temperature to a set temperature lower than the normal temperature.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ出
力検出装置によれば、簡易・小型の温調機構と温度補償
機構を併用することにより、周囲温度やレーザ出力状態
等に影響されない高精度で信頼性の高いレーザ出力測定
値を保証することができる。
As described above, according to the laser output detecting apparatus of the present invention, by using a simple and small temperature control mechanism and a temperature compensation mechanism together, a high temperature which is not affected by the ambient temperature, the laser output state and the like can be obtained. Accurate and reliable laser power measurements can be guaranteed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例によるレーザ出力検出装置の
全体の構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a laser output detection device according to one embodiment of the present invention.

【図2】実施例によるレーザ出力検出装置の要部の構成
を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of a main part of the laser output detection device according to the embodiment.

【図3】実施例における温調制御回路の構成を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a temperature control circuit according to the embodiment.

【図4】実施例における温度補償回路の回路構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a temperature compensation circuit according to an embodiment.

【図5】実施例における光電変換素子および温度補償回
路の温度−出力特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing temperature-output characteristics of a photoelectric conversion element and a temperature compensation circuit in an example.

【図6】実施例における第2保持体の時間−温度特性お
よび温度補償回路の時間−出力特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a time-temperature characteristic of a second holder and a time-output characteristic of a temperature compensation circuit in the example.

【図7】実施例におけるレーザ出力検出装置を適用した
YAGレーザ加工システムの構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a YAG laser processing system to which the laser output detection device according to the embodiment is applied.

【図8】従来のレーザ出力検出装置の構成を示す縦断面
図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional laser output detection device.

【図9】従来のレーザ出力検出装置の構成を示す背面図
である。
FIG. 9 is a rear view showing the configuration of a conventional laser output detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザ出力検出装置 28 第2保持体 42 NDフィルタ 44 可視光遮断フィルタ 46 フォトダイオード 48 抵抗発熱素子 50 サーミスタ 52 サーミスタ 60,64 演算増幅器 66,68 抵抗 Reference Signs List 10 laser output detection device 28 second holder 42 ND filter 44 visible light cutoff filter 46 photodiode 48 resistance heating element 50 thermistor 52 thermistor 60, 64 operational amplifier 66, 68 resistance

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/02 G01J 1/42 B23K 26/00 H01S 3/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/02 G01J 1/42 B23K 26/00 H01S 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 レーザ光の出力を検出するレーザ出力検
出装置において、 前記レーザ光を受光して前記レーザ光の出力を電気信号
に変換する光電変換素子と、 前記光電変換素子を保持する熱伝導率の高い保持体と、前記保持体を加熱または冷却する温度調整手段と、 前記保持体の温度に応じて抵抗値が変化する第1の抵抗
体と、 前記保持体の温度を所定温度に維持するよう前記温度調
整手段を前記第1の抵抗体の抵抗値変化に応じてオン・
オフ制御方式で制御する温度制御手段と、 前記保持体の温度に応じて前記光電変換素子と逆極性の
温度係数で抵抗値が変化する第2の抵抗体と、 前記光電変換素子より得られる前記電気信号を前記第2
の抵抗体の抵抗値変化に応じて補正する温度補償回路と
を具備したことを特徴とするレーザ出力検出装置。
1. A laser output detection device for detecting an output of a laser beam, comprising: a photoelectric conversion element that receives the laser beam and converts the output of the laser beam into an electric signal; and a heat conductor that holds the photoelectric conversion element. A holding member having a high rate, a temperature adjusting means for heating or cooling the holding member, and a first resistor having a resistance value that changes according to the temperature of the holding member.
Body and the temperature controller so as to maintain the temperature of the holder at a predetermined temperature.
The adjusting means is turned on / off in response to a change in the resistance value of the first resistor.
Temperature control means for controlling by an off control method, and a reverse polarity of the photoelectric conversion element according to the temperature of the holding body.
A second resistor whose resistance value at temperature coefficient changes, the photoelectric conversion the second said electrical signal obtained from the element
And a temperature compensating circuit for compensating according to a change in the resistance value of the resistor .
【請求項2】 レーザ光の出力を検出するレーザ出力検
出装置において、前記レーザ光を通す光学フィルタと、 前記光学フィルタを通った前記レーザ光を受光して前記
レーザ光の出力を電気信号に変換する光電変換素子と、 前記光学フィルタと前記光電変換素子とを保持する熱伝
導率の高い保持体と前記保持体を加熱または冷却する温度調整手段と、 前記保持体の温度に応じて抵抗値が変化する第1の抵抗
体と、 前記保持体の温度を所定温度に維持するよう前記温度調
整手段を前記第1の抵抗体の抵抗値変化に応じてオン・
オフ制御方式で制御する温度制御手段と、 前記保持体の温度に応じて前記光電変換素子と逆極性の
温度係数で抵抗値が変化する第2の抵抗体と、 前記光電変換素子より得られる前記電気信号を前記第2
の抵抗体の抵抗値変化に応じて補正する温度補償回路と
を具備したことを特徴とするレーザ出力検出装置。
2. A laser output detection device for detecting an output of a laser beam, comprising: an optical filter that passes the laser beam;
A photoelectric conversion element for converting an output of laser light into an electric signal; and a heat transfer element for holding the optical filter and the photoelectric conversion element.
A holding member having a high conductivity, a temperature adjusting means for heating or cooling the holding member, and a first resistor having a resistance value that changes according to the temperature of the holding member
Body and the temperature controller so as to maintain the temperature of the holder at a predetermined temperature.
The adjusting means is turned on / off in response to a change in the resistance value of the first resistor.
Temperature control means for controlling by an off control method, and a reverse polarity of the photoelectric conversion element according to the temperature of the holding body.
A second resistor whose resistance value at temperature coefficient changes, the photoelectric conversion the second said electrical signal obtained from the element
And a temperature compensating circuit for compensating according to a change in the resistance value of the resistor .
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