JPH0567831A - レーザ発振制御装置 - Google Patents
レーザ発振制御装置Info
- Publication number
- JPH0567831A JPH0567831A JP22764991A JP22764991A JPH0567831A JP H0567831 A JPH0567831 A JP H0567831A JP 22764991 A JP22764991 A JP 22764991A JP 22764991 A JP22764991 A JP 22764991A JP H0567831 A JPH0567831 A JP H0567831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- laser
- delay
- laser light
- control 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、レーザ媒質を励起することによ
り、レーザ光を出力するレーザ発振装置を制御するレー
ザ発振制御装置において、上記出力されたレーザ光を検
出する検出手段と、予め設定されたレーザ光出力基準値
を基に、基準信号を生成する基準信号生成手段と、上記
検出手段からのレーザ光検出値及び上記レーザ光出力基
準値との偏差を生成する偏差生成手段と、上記基準信号
生成手段及び上記偏差生成手段からの出力信号を基に、
レーザ光の出力制御を行なうレーザ光出力制御手段と、
上記レーザ光出力基準値を基に、上記偏差生成手段の動
作を制御する動作制御手段とを有する。 【効果】 本発明によれば、検出手段の応答時間の遅れ
に起因するレーザ光出力のオーバシュートや制定時間の
遅れを除去し、より安定なレーザ出力を得ることができ
る。
り、レーザ光を出力するレーザ発振装置を制御するレー
ザ発振制御装置において、上記出力されたレーザ光を検
出する検出手段と、予め設定されたレーザ光出力基準値
を基に、基準信号を生成する基準信号生成手段と、上記
検出手段からのレーザ光検出値及び上記レーザ光出力基
準値との偏差を生成する偏差生成手段と、上記基準信号
生成手段及び上記偏差生成手段からの出力信号を基に、
レーザ光の出力制御を行なうレーザ光出力制御手段と、
上記レーザ光出力基準値を基に、上記偏差生成手段の動
作を制御する動作制御手段とを有する。 【効果】 本発明によれば、検出手段の応答時間の遅れ
に起因するレーザ光出力のオーバシュートや制定時間の
遅れを除去し、より安定なレーザ出力を得ることができ
る。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ媒質を励起する
ことにより、レーザ光を出力するレーザ発振装置を制御
する発振制御装置に関する。
ことにより、レーザ光を出力するレーザ発振装置を制御
する発振制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光フィードバック制御によるレー
ザ発振装置の概要を図３を用いて説明する。
ザ発振装置の概要を図３を用いて説明する。
【０００３】図３に示すように、光フィードバック制御
をおこなうレーザ発振装置では、操作者により設定され
た出力基準と光センサ１で検出したレーザ出力測定値と
が制御部２に入力される。制御部２は、基準信号出力部
３と光フィードバック補正信号出力部４からなる。基準
信号出力部３では出力基準に応じた基準信号を算出す
る。光フィードバック補正信号出力部４では、出力基準
とレーザ出力測定値の差を用いて（例えば、この差の比
例値、積分値、微分値を用いるＰＩＤ補償などにより）
補正信号を算出する。これらの値は電源部５に出力され
る。電源部５は、基準信号と補正信号の和に応じた電力
を共振器６へ出力し、これによりレーザ出力を得る。光
フィードバック制御を行なうことにより、レーザ発振装
置の運転経時変化による出力変動や、外乱による出力変
動が除去され、操作者による出力設定値での安定したレ
ーザ出力によるレーザ発振装置の運転が可能となる。
をおこなうレーザ発振装置では、操作者により設定され
た出力基準と光センサ１で検出したレーザ出力測定値と
が制御部２に入力される。制御部２は、基準信号出力部
３と光フィードバック補正信号出力部４からなる。基準
信号出力部３では出力基準に応じた基準信号を算出す
る。光フィードバック補正信号出力部４では、出力基準
とレーザ出力測定値の差を用いて（例えば、この差の比
例値、積分値、微分値を用いるＰＩＤ補償などにより）
補正信号を算出する。これらの値は電源部５に出力され
る。電源部５は、基準信号と補正信号の和に応じた電力
を共振器６へ出力し、これによりレーザ出力を得る。光
フィードバック制御を行なうことにより、レーザ発振装
置の運転経時変化による出力変動や、外乱による出力変
動が除去され、操作者による出力設定値での安定したレ
ーザ出力によるレーザ発振装置の運転が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のレー
ザ発振装置において、光センサ１の出力は実際のレーザ
出力に比べて必ず応答時間の遅れがある。この応答時間
の遅れは、実際のレーザ発振器に採用されているタイプ
のものでは制御部の処理速度に比べて無視できない大き
さであることが多い。
ザ発振装置において、光センサ１の出力は実際のレーザ
出力に比べて必ず応答時間の遅れがある。この応答時間
の遅れは、実際のレーザ発振器に採用されているタイプ
のものでは制御部の処理速度に比べて無視できない大き
さであることが多い。
【０００５】今、レーザ発振器において、光フィードバ
ック制御を行わない状態（以下オープンループ制御時）
で０〜定格のステップ状の出力基準を指令したときのレ
ーザ光出力の０〜定格出力の立ち上がり特性が図４に示
した実線及び図５に示した点線であり、このレーザ出力
に対する光センサの応答が図５に示した実線であったと
する。この状態でレーザ出力を定格出力に保つよう光フ
ィードバック制御を行うと、図４中のＴ１の範囲では実
際に定格値のレーザ出力があるにもかかわらず、制御部
はレーザ出力の不足と認識し、電源に出力を増加させる
よう補正信号を出力する。
ック制御を行わない状態（以下オープンループ制御時）
で０〜定格のステップ状の出力基準を指令したときのレ
ーザ光出力の０〜定格出力の立ち上がり特性が図４に示
した実線及び図５に示した点線であり、このレーザ出力
に対する光センサの応答が図５に示した実線であったと
する。この状態でレーザ出力を定格出力に保つよう光フ
ィードバック制御を行うと、図４中のＴ１の範囲では実
際に定格値のレーザ出力があるにもかかわらず、制御部
はレーザ出力の不足と認識し、電源に出力を増加させる
よう補正信号を出力する。
【０００６】これにより、光フィードバック制御時のレ
ーザ光出力の０〜定格出力の立ち上がりには図６に示し
た実線のようにオーバシュートや制定時間の遅れがあら
われ、立ち上がり特性としてはオープンループ制御時よ
りむしろ劣化する。特に、実際の加工における問題とし
て、高反射性材料の切断時に見られるレーザの反射光に
よる共振器の破損は、レーザ光出力の立ち上がり時には
もっとも多く現れるので、オーバシュートの存在はこう
した事情を更に悪化させることになり好ましくない。
ーザ光出力の０〜定格出力の立ち上がりには図６に示し
た実線のようにオーバシュートや制定時間の遅れがあら
われ、立ち上がり特性としてはオープンループ制御時よ
りむしろ劣化する。特に、実際の加工における問題とし
て、高反射性材料の切断時に見られるレーザの反射光に
よる共振器の破損は、レーザ光出力の立ち上がり時には
もっとも多く現れるので、オーバシュートの存在はこう
した事情を更に悪化させることになり好ましくない。
【０００７】そこで、本発明は、光センサの応答時間の
遅れに起因するレーザ光出力のオーバシュートや制定時
間の遅れを除去し、より安定なレーザ出力制御を行なう
ことを目的とする。 ［発明の構成］
遅れに起因するレーザ光出力のオーバシュートや制定時
間の遅れを除去し、より安定なレーザ出力制御を行なう
ことを目的とする。 ［発明の構成］
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ媒質を励起することにより、レー
ザ光を出力するレーザ発振装置を制御するレーザ発振制
御装置において、上記出力されたレーザ光を検出する検
出手段と、予め設定されたレーザ光出力基準値を基に、
基準信号を生成する基準信号生成手段と、上記検出手段
からのレーザ光検出値及び上記レーザ光出力基準値との
偏差を生成する偏差生成手段と、上記基準信号生成手段
及び上記偏差生成手段からの出力信号を基に、レーザ光
の出力制御を行なうレーザ光出力制御手段と、上記レー
ザ光出力基準値を基に、上記偏差生成手段の動作を制御
する動作制御手段とを備えたレーザ発振制御装置を提供
する。
に、本発明は、レーザ媒質を励起することにより、レー
ザ光を出力するレーザ発振装置を制御するレーザ発振制
御装置において、上記出力されたレーザ光を検出する検
出手段と、予め設定されたレーザ光出力基準値を基に、
基準信号を生成する基準信号生成手段と、上記検出手段
からのレーザ光検出値及び上記レーザ光出力基準値との
偏差を生成する偏差生成手段と、上記基準信号生成手段
及び上記偏差生成手段からの出力信号を基に、レーザ光
の出力制御を行なうレーザ光出力制御手段と、上記レー
ザ光出力基準値を基に、上記偏差生成手段の動作を制御
する動作制御手段とを備えたレーザ発振制御装置を提供
する。
【０００９】
【作用】このように構成された本発明のレーザ発振制御
装置においては、動作制御手段により、検出手段の応答
時間の遅れによるレーザ光出力基準値とレーザ検出値と
の偏差は偏差生成手段から出力されないように制御され
るので、レーザ光出力のオーバーシュートやレーザ出力
の制定時間の遅れを低減することができる。
装置においては、動作制御手段により、検出手段の応答
時間の遅れによるレーザ光出力基準値とレーザ検出値と
の偏差は偏差生成手段から出力されないように制御され
るので、レーザ光出力のオーバーシュートやレーザ出力
の制定時間の遅れを低減することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。なお、図３と共通する部分には同一の記号をつ
け、その説明は省略する。
する。なお、図３と共通する部分には同一の記号をつ
け、その説明は省略する。
【００１１】図１に示すように、本実施例のレーザ発振
制御装置は、操作者による出力基準の変更があったと
き、光フィードバック補正信号出力部の動作を一定時間
停止させる遅延回路７を有する。光センサ１の遅れ時間
による出力基準とレーザ出力測定値の見掛の誤差に対す
る補正信号は、この遅延回路７により電源部５に対して
出力されないので、図６に示したようなオーバシュート
は出現しなくなる。この遅延回路７の動作中は、オープ
ンループ制御となるが、遅延時間は十分短くレーザ発振
装置の運転経時変化による出力の変動が問題になること
はない。また、外乱による出力変動に対しては、この遅
延回路７は動作しないので、通常の光フィードバック制
御時と同様の出力制定が期待できる。次に、本発明の他
の実施例について、図面を用いて説明する。
制御装置は、操作者による出力基準の変更があったと
き、光フィードバック補正信号出力部の動作を一定時間
停止させる遅延回路７を有する。光センサ１の遅れ時間
による出力基準とレーザ出力測定値の見掛の誤差に対す
る補正信号は、この遅延回路７により電源部５に対して
出力されないので、図６に示したようなオーバシュート
は出現しなくなる。この遅延回路７の動作中は、オープ
ンループ制御となるが、遅延時間は十分短くレーザ発振
装置の運転経時変化による出力の変動が問題になること
はない。また、外乱による出力変動に対しては、この遅
延回路７は動作しないので、通常の光フィードバック制
御時と同様の出力制定が期待できる。次に、本発明の他
の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１２】図２に示すように、本実施例においては、
制御部２の光フィードバック補正信号出力部４の補正要
素として積分要素８、比例要素９をもち（ＰＩ補償）、
このうち、積分要素８のみに遅延回路を設けた点であ
る。光センサ１の応答時間の遅れに起因するレーザ出力
の制定時間の遅れは、補正要素のうち積分要素の影響が
大きい。比例要素による補正を行うことは、レーザ出力
の立ち上がり特性を改善するのに効果がある。オーバシ
ュートの影響が小さく、オープンループ制御時より急俊
なレーザ出力の立ち上がり特性を要求されるシステムで
は、このような装置を用いて積分要素による補正のみを
一定時間遮断し比例要素による補正を行うことにより、
レーザ出力の立ち上がり特性を改善しかつレーザ出力の
制定時間の遅れを低減できる。
制御部２の光フィードバック補正信号出力部４の補正要
素として積分要素８、比例要素９をもち（ＰＩ補償）、
このうち、積分要素８のみに遅延回路を設けた点であ
る。光センサ１の応答時間の遅れに起因するレーザ出力
の制定時間の遅れは、補正要素のうち積分要素の影響が
大きい。比例要素による補正を行うことは、レーザ出力
の立ち上がり特性を改善するのに効果がある。オーバシ
ュートの影響が小さく、オープンループ制御時より急俊
なレーザ出力の立ち上がり特性を要求されるシステムで
は、このような装置を用いて積分要素による補正のみを
一定時間遮断し比例要素による補正を行うことにより、
レーザ出力の立ち上がり特性を改善しかつレーザ出力の
制定時間の遅れを低減できる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、検
出手段の応答時間の遅れに起因するレーザ光出力のオー
バシュートや制定時間の遅れを除去し、より安定なレー
ザ出力を得ることができる。
出手段の応答時間の遅れに起因するレーザ光出力のオー
バシュートや制定時間の遅れを除去し、より安定なレー
ザ出力を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概要構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す概要構成図。
【図３】従来のレーザ発振制御装置を示す概要構成図。
【図４】オープンループ制御時のレーザ出力の立ち上が
り特性（実線）、操作者による出力基準（破線）を示す
グラフ。
り特性（実線）、操作者による出力基準（破線）を示す
グラフ。
【図５】レーザ出力の光センサによる測定信号（実
線）、出力基準（破線）、レーザ出力の立ち上がり特性
（点線）を示すグラフ。
線）、出力基準（破線）、レーザ出力の立ち上がり特性
（点線）を示すグラフ。
【図６】光センサを使用した従来例による光フィードバ
ック時のレーザ出力の立ち上がり特性（実線）、出力基
準（破線）、レーザ出力の立ち上がり特性（点線）を示
すグラフ。
ック時のレーザ出力の立ち上がり特性（実線）、出力基
準（破線）、レーザ出力の立ち上がり特性（点線）を示
すグラフ。
１…光センサ ２…制御部 ３…基準信号出力部 ４…光フィードバック補正信号出力部 ５…電源部
６…共振器 ７…遅延回路 ８…積分要素 ９…比例要素
６…共振器 ７…遅延回路 ８…積分要素 ９…比例要素
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ媒質を励起することにより、レー
ザ光を出力するレーザ発振装置を制御するレーザ発振制
御装置において、前記出力されたレーザ光を検出する検
出手段と、予め設定されたレーザ光出力基準値を基に、
基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記検出手段
からのレーザ光検出値及び前記レーザ光出力基準値との
偏差を生成する偏差生成手段と、前記基準信号生成手段
及び前記偏差生成手段からの出力信号を基に、レーザ光
の出力制御を行なうレーザ光出力制御手段と、前記レー
ザ光出力基準値を基に、前記偏差生成手段の動作を制御
する動作制御手段とを具備したことを特徴とするレーザ
発振制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22764991A JPH0567831A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | レーザ発振制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22764991A JPH0567831A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | レーザ発振制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567831A true JPH0567831A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16864184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22764991A Pending JPH0567831A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | レーザ発振制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733412B2 (en) | 2001-05-21 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Automotive automatic transmission |
| JP2017059556A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振装置 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22764991A patent/JPH0567831A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733412B2 (en) | 2001-05-21 | 2004-05-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Automotive automatic transmission |
| JP2017059556A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ発振装置 |
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