JPH02266581A - レーザビームシャッターの異常検出機構 - Google Patents
レーザビームシャッターの異常検出機構Info
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- JPH02266581A JPH02266581A JP8893389A JP8893389A JPH02266581A JP H02266581 A JPH02266581 A JP H02266581A JP 8893389 A JP8893389 A JP 8893389A JP 8893389 A JP8893389 A JP 8893389A JP H02266581 A JPH02266581 A JP H02266581A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はCO2レーザ、YAGレーザ等のレーザ発振器
に設けられるメカニカルシャッタ機構に関し、特にシャ
ッター板の異常を判断するための機構に関する。
に設けられるメカニカルシャッタ機構に関し、特にシャ
ッター板の異常を判断するための機構に関する。
従来、大出力のCCh、YAGレーザ等のレーザ発振器
におけるメカニカルシャッターは、金属板あるいはガラ
ス等の表面に金メツキや金蒸着あるいは誘電体多層膜を
付けたものをロータリンレノイドやリニアトランスレー
タ等を駆動源としてそれぞれ回転させたり、並進運動さ
せたりすることにより、光共振器の出力鏡より取り出さ
れたレーザ光を前記シャッター板の表面でヒートシンり
に反射させレーザ光をしゃへいしていた。
におけるメカニカルシャッターは、金属板あるいはガラ
ス等の表面に金メツキや金蒸着あるいは誘電体多層膜を
付けたものをロータリンレノイドやリニアトランスレー
タ等を駆動源としてそれぞれ回転させたり、並進運動さ
せたりすることにより、光共振器の出力鏡より取り出さ
れたレーザ光を前記シャッター板の表面でヒートシンり
に反射させレーザ光をしゃへいしていた。
ここで、大出力(>100W)のレーザ光をシャッター
板に当てる場合、シャッター板表面に付けられた反射膜
の劣化等によりシャツタ板の材質が熱されて割れたり、
溶けたりすることがある。
板に当てる場合、シャッター板表面に付けられた反射膜
の劣化等によりシャツタ板の材質が熱されて割れたり、
溶けたりすることがある。
あるいは機械的振動から来る金属疲労や衝撃力からシャ
ツタ板がぜん断することがしばしばある。
ツタ板がぜん断することがしばしばある。
大出力レーザにおいてこのシャツタ板が壊れることによ
るレーザ装置自体又は設備環境に与える被害が大きいの
は云うまでもなく、安全上フェイルセーフ(fail−
safe)としてシャツタ板に異常がないかをシャツタ
板をはさんでおかれたフォトインタラプタ等の光センサ
ーを用いて監視することが多かった。
るレーザ装置自体又は設備環境に与える被害が大きいの
は云うまでもなく、安全上フェイルセーフ(fail−
safe)としてシャツタ板に異常がないかをシャツタ
板をはさんでおかれたフォトインタラプタ等の光センサ
ーを用いて監視することが多かった。
上述した従来の光センサ−(フォトインタラプタ)を用
いたシャッター板の異常検出法を第5図(a) 、 (
b)に示す。同図において、シャツタ板1の存在を確認
するためのセンサー3,4はできるだけシャツタ板にお
いてレーザ光をしゃ断している部分に近いところに設置
するべきであることは自明である。しかしながら、シャ
ッター板1の設置される場所は、通常、レーザ発振器の
ヘッド内の出射光窓の直後に位置することが多く、あま
り余裕のある空間が与えられないことが普通である。
いたシャッター板の異常検出法を第5図(a) 、 (
b)に示す。同図において、シャツタ板1の存在を確認
するためのセンサー3,4はできるだけシャツタ板にお
いてレーザ光をしゃ断している部分に近いところに設置
するべきであることは自明である。しかしながら、シャ
ッター板1の設置される場所は、通常、レーザ発振器の
ヘッド内の出射光窓の直後に位置することが多く、あま
り余裕のある空間が与えられないことが普通である。
又大出力のレーザ発振器のシャッター板は、冷却が必要
であることが多く、そのための水冷のための配管等でシ
ャッター機構のまわりに光センサー並びに発光素子を設
置するにはかなりの困難が共なうことが多い。さらにた
とえばCO,レーザ等においては、出力鏡付近に20k
Vを超える高電圧が印加されていることも多く、この付
近にセンサーを設置することは、センサーに誤動作を生
じさせることもある。又、電気的絶縁上の観点から考え
てもセンサーあるいはこのセンサーの配線は一定の距離
だけ離す必要があり、必然的にシャッターの位置まで制
限を受けることがある。
であることが多く、そのための水冷のための配管等でシ
ャッター機構のまわりに光センサー並びに発光素子を設
置するにはかなりの困難が共なうことが多い。さらにた
とえばCO,レーザ等においては、出力鏡付近に20k
Vを超える高電圧が印加されていることも多く、この付
近にセンサーを設置することは、センサーに誤動作を生
じさせることもある。又、電気的絶縁上の観点から考え
てもセンサーあるいはこのセンサーの配線は一定の距離
だけ離す必要があり、必然的にシャッターの位置まで制
限を受けることがある。
この他にも、このシャッターや出力鏡まわりの部品はレ
ーザ発振器の中でも最もメインテナンスの必要な箇所の
1つであり、この折、この付近にセンサー等の設置のた
めの設置台、電気的配線が存在するのはこのメインテナ
ンス上大変不便となることが多い。
ーザ発振器の中でも最もメインテナンスの必要な箇所の
1つであり、この折、この付近にセンサー等の設置のた
めの設置台、電気的配線が存在するのはこのメインテナ
ンス上大変不便となることが多い。
本発明は、上述した従来のシャッター板異常検出器に対
し、シャッター板にさえぎられることによりシャッター
板の有無の検出をするための発光素子−受光センサーは
一切用いないという相違点を有する。
し、シャッター板にさえぎられることによりシャッター
板の有無の検出をするための発光素子−受光センサーは
一切用いないという相違点を有する。
本発明のシャッター板の異常検出機構は、シャッター板
を0N10FFしているための信号と、シャッター板に
て出力鏡から出射された光をさえぎるために、通常鉛直
下方に反射されるところに設置しであるヒートシンクの
受光部に簡単な熱電対等のセンサーを組み込み、これか
ら得られる信号の合計2箇所の信号のみによりシャッタ
ー板が破損したときを判断するための論理回路を有して
いる。
を0N10FFしているための信号と、シャッター板に
て出力鏡から出射された光をさえぎるために、通常鉛直
下方に反射されるところに設置しであるヒートシンクの
受光部に簡単な熱電対等のセンサーを組み込み、これか
ら得られる信号の合計2箇所の信号のみによりシャッタ
ー板が破損したときを判断するための論理回路を有して
いる。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1実施例の構成図である。
同図において、10はレーザ光共振器、1はレーザビー
ム(レーザ出力鏡から取り出されたもの)。
ム(レーザ出力鏡から取り出されたもの)。
2はシャッター板、3はヒートシンク部、4は増幅器2
5はシャッタ0N10FF信号発生器、6は論理回路(
制御回路部)、7はインターロック制御部、8はロータ
リンレノイドである。
5はシャッタ0N10FF信号発生器、6は論理回路(
制御回路部)、7はインターロック制御部、8はロータ
リンレノイドである。
本発明の実施例において、シャツタ板が正常なときと異
常なときの各場合におけるシャツタ0N10FF信号発
生器5からのシャッタON信号とヒートシンク部3から
の光(熱)検出信号の間の真理値表を考えると第2図の
ようになる。但し、シャッタON信号がON(High
)になると、シャッタ2が0PENI、、レーザビーム
1がシャッタで反射されないとする。又、ヒートシンク
としてのパワー検出部3の信号はレーザ光が入射された
とき(シャツタ板から反射されたとき)にHighにな
るとする。そして、インターロックへの入力は正論理と
する。さらにシャッタ板2の異常とは、シャッター板自
身が折れるか、折九なくとも表面のコーティング等の劣
化により反射率が極端に下がり、ヒートシンクとしての
パワー検出部3にレーザビームが導入されなくなった状
態を指す。
常なときの各場合におけるシャツタ0N10FF信号発
生器5からのシャッタON信号とヒートシンク部3から
の光(熱)検出信号の間の真理値表を考えると第2図の
ようになる。但し、シャッタON信号がON(High
)になると、シャッタ2が0PENI、、レーザビーム
1がシャッタで反射されないとする。又、ヒートシンク
としてのパワー検出部3の信号はレーザ光が入射された
とき(シャツタ板から反射されたとき)にHighにな
るとする。そして、インターロックへの入力は正論理と
する。さらにシャッタ板2の異常とは、シャッター板自
身が折れるか、折九なくとも表面のコーティング等の劣
化により反射率が極端に下がり、ヒートシンクとしての
パワー検出部3にレーザビームが導入されなくなった状
態を指す。
第2図の真理値表において異常な場合を示す論理ハ、シ
ャッタON信号をA、ヒートシンクとしてのパワー検出
部3の出力信号なりとするときXσB (EXNOR)
である。即ち本発明の第1実施例における論理回路部6
の内部は第3図のようにNANDゲートのみを用いた簡
単な論理回路で実現できる。ところで第2図に示した真
理値表において状態3はシャッター2をopenにする
ための駆動系、たとえばロータリンレノイド等の故障を
示しており、第2図の状態4が本発明が行なおうとする
ところのシャッター板そのものの異常の場合である。こ
のように本発明の第一実施例ではシャッター板自身の異
常の他に、ロータリンレノイド等のシャツタ板の駆動系
の異常も同時に検出できる特徴を有する。
ャッタON信号をA、ヒートシンクとしてのパワー検出
部3の出力信号なりとするときXσB (EXNOR)
である。即ち本発明の第1実施例における論理回路部6
の内部は第3図のようにNANDゲートのみを用いた簡
単な論理回路で実現できる。ところで第2図に示した真
理値表において状態3はシャッター2をopenにする
ための駆動系、たとえばロータリンレノイド等の故障を
示しており、第2図の状態4が本発明が行なおうとする
ところのシャッター板そのものの異常の場合である。こ
のように本発明の第一実施例ではシャッター板自身の異
常の他に、ロータリンレノイド等のシャツタ板の駆動系
の異常も同時に検出できる特徴を有する。
尚、ヒートシンクに設けた熱検出器がこわれた場合、シ
ャツタ板に異常がなくとも、第2図における状態4にあ
てはまり異常信号が出力されることになるが、レーザ装
置のインターロックの性質上、検出器が異常になり装置
が停止するのであるから問題はない。即ち、状態4にて
作動したとき、シャッター板を調べて異常がない場合、
検知器の不具合が生じたという判断をすればよいだけで
ある。
ャツタ板に異常がなくとも、第2図における状態4にあ
てはまり異常信号が出力されることになるが、レーザ装
置のインターロックの性質上、検出器が異常になり装置
が停止するのであるから問題はない。即ち、状態4にて
作動したとき、シャッター板を調べて異常がない場合、
検知器の不具合が生じたという判断をすればよいだけで
ある。
第4図(a) 、 (b)は本発明の実施例2のシャッ
ター板の駆動系を示したものである。図において、1は
入射レーザ光、2はシャツタ板、3はロータリンレノイ
ド、4はエアーシリンダー 5はLMガイド、6はセン
サー(光センサ、磁気センサー等)である。図において
、(a)はロータリンレノイド3を用いた回転型のシャ
ッターの代表例を示し、(b)はエアシリンダー4を駆
動源とした並進型のシャッターの代表例を示している0
本実施例においては、シャツタ板がそれぞれ動いたとき
、それを確認するためのセンタ6がそれぞれ設けられて
おり、このセンサーによりシャッターが確実に開閉した
ことを表わす信号を出力することを可能にする。
ター板の駆動系を示したものである。図において、1は
入射レーザ光、2はシャツタ板、3はロータリンレノイ
ド、4はエアーシリンダー 5はLMガイド、6はセン
サー(光センサ、磁気センサー等)である。図において
、(a)はロータリンレノイド3を用いた回転型のシャ
ッターの代表例を示し、(b)はエアシリンダー4を駆
動源とした並進型のシャッターの代表例を示している0
本実施例においては、シャツタ板がそれぞれ動いたとき
、それを確認するためのセンタ6がそれぞれ設けられて
おり、このセンサーによりシャッターが確実に開閉した
ことを表わす信号を出力することを可能にする。
センサ6の出力は第1図の論理回路60片側入力となる
。すなわち、第1図では、シャッタオン・オフ信号発生
器5の出力を論理回路6に入力していたが、実施例2で
は代わりにセンサ6の出力が入力する。
。すなわち、第1図では、シャッタオン・オフ信号発生
器5の出力を論理回路6に入力していたが、実施例2で
は代わりにセンサ6の出力が入力する。
ここで注意することは、このセンサーの設ケラれている
位置であり、同図(a) 、 (b)の例ともにシャツ
タ板2そのものを検知する様にはなっていない。シャツ
タ板から離れたそれぞれのシャッター板を駆動している
ロータリンレノイド30回転軸の回転、エアーシリンダ
ーの駆動軸の移動に応じてそれぞれ検知する。シャッタ
ー板はこれら軸とともに作動しているため、確実にシャ
ッター板が作動したか否かの判断をすることができる。
位置であり、同図(a) 、 (b)の例ともにシャツ
タ板2そのものを検知する様にはなっていない。シャツ
タ板から離れたそれぞれのシャッター板を駆動している
ロータリンレノイド30回転軸の回転、エアーシリンダ
ーの駆動軸の移動に応じてそれぞれ検知する。シャッタ
ー板はこれら軸とともに作動しているため、確実にシャ
ッター板が作動したか否かの判断をすることができる。
即ち、本実施例の場合は、実施例1と異なり、シャッタ
ーの駆動系の故障、たとえば配線の不良や駆動回路の不
良ではシャッター異常信号を出力。
ーの駆動系の故障、たとえば配線の不良や駆動回路の不
良ではシャッター異常信号を出力。
しない。純粋にシャッター板の異常があるときにのみ異
常信号とみなされる。
常信号とみなされる。
以上説明したように本発明は、シャッター0N10FF
の命令信号と、シャッター板からレーザビームの直接の
反射光のモニター信号を用いて、両方の信号のEXNO
R(排他的論理和の否定)をとることによってシャッタ
ー板の損傷を確認できる効果がある。
の命令信号と、シャッター板からレーザビームの直接の
反射光のモニター信号を用いて、両方の信号のEXNO
R(排他的論理和の否定)をとることによってシャッタ
ー板の損傷を確認できる効果がある。
大出力のCO2レーザ、YAGレーザ等の外部シャッタ
ーの不良診断法として大変有用である。
ーの不良診断法として大変有用である。
第1図は本発明の第一実施例を示す構成図、第2図は第
1図の異常検出機構動作を示す図、第3図は論理回路の
回路図、第4図(a) 、 (b)はそれぞれ本発明の
第二実施例の構成図、第5図(a) 、 (b)は従来
の検出法を示しくa)は正面図(b)は側面図である。 Tablel・・・・・・シャッタ異常検出のための真
理値表。 代理人 弁理士 内 原 音 zJン理回路郭 7.イシ多乙ロツタ侮ツ替丁部 3、ロータソソレノイド 第2図 第3図
1図の異常検出機構動作を示す図、第3図は論理回路の
回路図、第4図(a) 、 (b)はそれぞれ本発明の
第二実施例の構成図、第5図(a) 、 (b)は従来
の検出法を示しくa)は正面図(b)は側面図である。 Tablel・・・・・・シャッタ異常検出のための真
理値表。 代理人 弁理士 内 原 音 zJン理回路郭 7.イシ多乙ロツタ侮ツ替丁部 3、ロータソソレノイド 第2図 第3図
Claims (1)
- 1、CO_2レーザ、Nd^3^+YAGレーザ等のレ
ーザ発振器の出力鏡から出射された光をしゃへいするた
めのメカニカルシャッターの異常検出機構において、し
ゃへい時シャッター板からの反射光を吸収するためのヒ
ートシンクを兼ねるパワー検出部と、この検出信号を増
幅するための増幅器と、前記シャッター開放を認識する
ための信号発生器と、前記増幅器からの出力と前記シャ
ッター開放の認識信号により異常と診断するための論理
回路とを有し、前記論理回路からの信号に従い、レーザ
装置のインターロックを作動させることにより、シャッ
ター開閉機能の異常を検出することを特徴としたレーザ
ビームシャッターの異常検出機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8893389A JPH02266581A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レーザビームシャッターの異常検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8893389A JPH02266581A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レーザビームシャッターの異常検出機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02266581A true JPH02266581A (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=13956695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8893389A Pending JPH02266581A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レーザビームシャッターの異常検出機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02266581A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003094182A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-02 | Keyence Corp | レーザマーカの自動パワー制御方法及びレーザマーカ |
JP2008129602A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Alcon Inc | 照明減衰システムおよび方法 |
WO2009014006A1 (ja) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | レーザ光分岐装置 |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP8893389A patent/JPH02266581A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003094182A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-02 | Keyence Corp | レーザマーカの自動パワー制御方法及びレーザマーカ |
JP2008129602A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Alcon Inc | 照明減衰システムおよび方法 |
JP2014102516A (ja) * | 2006-11-20 | 2014-06-05 | Alcon Inc | 照明減衰システムおよび方法 |
WO2009014006A1 (ja) * | 2007-07-20 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | レーザ光分岐装置 |
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