JPH0646635Y2 - レーザ光検出装置 - Google Patents
レーザ光検出装置Info
- Publication number
- JPH0646635Y2 JPH0646635Y2 JP1988054045U JP5404588U JPH0646635Y2 JP H0646635 Y2 JPH0646635 Y2 JP H0646635Y2 JP 1988054045 U JP1988054045 U JP 1988054045U JP 5404588 U JP5404588 U JP 5404588U JP H0646635 Y2 JPH0646635 Y2 JP H0646635Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- laser light
- glass
- reflected
- glass plate
- 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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- Lasers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、レーザ加工等に使われるレーザ光の光強度を
検出するための装置に関する。
検出するための装置に関する。
［従来の技術］ レーザ加工に使われるレーザ光は、光強度（出力パワー
密度）が非常に高く、これをフォトダイオード等の普通
の光センサで検出するには、レーザ光を減衰させる必要
がある。
密度）が非常に高く、これをフォトダイオード等の普通
の光センサで検出するには、レーザ光を減衰させる必要
がある。
従来、レーザ光減衰手段として利用されているのはNDフ
ィルタである。このフィルタは、例えばガラスの表面ま
たは内部に光吸収性のフィルタを設けたもので、規格上
は一定の光吸収率つまり減衰率を有する。一般に加工用
のレーザ光ともなると、１枚のNDフィルタでは十分に減
衰しないので、何枚も重ねたフィルタに通すようにして
いる。しかして、ｎ枚のNDフィルタF1,F2,…,Fnを使用
した場合、それぞれの減衰率がD1,D2,…,Dnであれば、
全体の減衰率DTはD1×D2×…×Dnで、NDフィルタに入射
する前のレーザ光の光強度PSをDT・PSまで減衰させるこ
とができる。
ィルタである。このフィルタは、例えばガラスの表面ま
たは内部に光吸収性のフィルタを設けたもので、規格上
は一定の光吸収率つまり減衰率を有する。一般に加工用
のレーザ光ともなると、１枚のNDフィルタでは十分に減
衰しないので、何枚も重ねたフィルタに通すようにして
いる。しかして、ｎ枚のNDフィルタF1,F2,…,Fnを使用
した場合、それぞれの減衰率がD1,D2,…,Dnであれば、
全体の減衰率DTはD1×D2×…×Dnで、NDフィルタに入射
する前のレーザ光の光強度PSをDT・PSまで減衰させるこ
とができる。
［考案が解決しようとする課題］ ところが、レーザ光の光強度がかなり高くなってある値
を超えると、NDフィルタの減衰率DTが急激に下がる現象
が生じる。これは、フィルタ特に先頭部のフィルタD1,D
2…が強いレーザエネルギによって一種のサチュレーシ
ョン（吸収飽和）を起こすためと考えられるが、それに
しても減衰率が変動すれば光センサの出力信号の値と減
衰率とに基づいて所定の演算式で換算して得られる光強
度検出値も正確な値ではなくなる。
を超えると、NDフィルタの減衰率DTが急激に下がる現象
が生じる。これは、フィルタ特に先頭部のフィルタD1,D
2…が強いレーザエネルギによって一種のサチュレーシ
ョン（吸収飽和）を起こすためと考えられるが、それに
しても減衰率が変動すれば光センサの出力信号の値と減
衰率とに基づいて所定の演算式で換算して得られる光強
度検出値も正確な値ではなくなる。
また、フィルタD1,D2,…,Dnを並べ変えると（例えば、D
2,D1,…,Dnとすると）、減衰率低下（変動）特性が違っ
てくる。つまり、フィルタの各組合せ毎に特性にバラツ
キがある。このため、特性の変動を理論的に解析して補
正を行うのは難しい。
2,D1,…,Dnとすると）、減衰率低下（変動）特性が違っ
てくる。つまり、フィルタの各組合せ毎に特性にバラツ
キがある。このため、特性の変動を理論的に解析して補
正を行うのは難しい。
このように、光強度の非常に高いレーザ光をNDフィルタ
に通す従来の検出装置は、光強度がかなり高くなると減
衰率が変動し不安定となるために、検出（測定）精度の
信頼性に乏しかった。
に通す従来の検出装置は、光強度がかなり高くなると減
衰率が変動し不安定となるために、検出（測定）精度の
信頼性に乏しかった。
本考案は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、光強度の非常に高いレーザ光でも安定した減衰率で
光センサの検出可能な値まで弱くすることのできる信頼
性の高いレーザ光検出装置を提供することを目的とす
る。
で、光強度の非常に高いレーザ光でも安定した減衰率で
光センサの検出可能な値まで弱くすることのできる信頼
性の高いレーザ光検出装置を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案のレーザ光検出装置
は、各々が入射光の大部分を透過せしめ残りの一部を反
射する複数のガラス体と、受光した光の光強度に対応し
た電気信号を出力する光センサとを具備し、検出される
べきレーザ光が前記複数のガラス体によって順次部分反
射させられ、最後に部分反射した光が前記光センサに導
かれるように前記複数のガラス体および前記光センサを
互いに所定の角度で配設してなる構成とした。
は、各々が入射光の大部分を透過せしめ残りの一部を反
射する複数のガラス体と、受光した光の光強度に対応し
た電気信号を出力する光センサとを具備し、検出される
べきレーザ光が前記複数のガラス体によって順次部分反
射させられ、最後に部分反射した光が前記光センサに導
かれるように前記複数のガラス体および前記光センサを
互いに所定の角度で配設してなる構成とした。
ガラス体としてはガラス板が典型的であるが、ブロック
状のガラスも含まれる。
状のガラスも含まれる。
［作用］ 検出されるべきレーザ光は先ず第１のガラス体に入射
し、そこで入射光の大部分が透過して残りの一部が反射
され、その部分反射した光は第２のガラス体に入射し、
そこでも入射光の大部分が透過して残りの一部が反射さ
れる。このように複数のガラス体で部分反射が多数回重
ねられることにより、レーザ光は累乗的に減衰して光セ
ンサの検出可能な光強度となる。光センサは、受光した
光の光強度に対応した電気信号を出力するので、この電
気信号の値とガラス体の反射率等の定数等を基に被検出
レーザ光の光強度を検出ないし測定することができる。
し、そこで入射光の大部分が透過して残りの一部が反射
され、その部分反射した光は第２のガラス体に入射し、
そこでも入射光の大部分が透過して残りの一部が反射さ
れる。このように複数のガラス体で部分反射が多数回重
ねられることにより、レーザ光は累乗的に減衰して光セ
ンサの検出可能な光強度となる。光センサは、受光した
光の光強度に対応した電気信号を出力するので、この電
気信号の値とガラス体の反射率等の定数等を基に被検出
レーザ光の光強度を検出ないし測定することができる。
このようにガラスの部分反射を利用してレーザ光を減衰
させる機構においては、レーザ光の光強度が高くなって
も、光透過性のガラス体の光学的物性ないし特性（透過
率・反射率）は変わらないので光減衰率が安定に保た
れ、ひいては信頼性の高い検出値が得られる。
させる機構においては、レーザ光の光強度が高くなって
も、光透過性のガラス体の光学的物性ないし特性（透過
率・反射率）は変わらないので光減衰率が安定に保た
れ、ひいては信頼性の高い検出値が得られる。
［実施例］ 第１図は一実施例によるレーザ光検出装置の構成を示す
側面図、第２図はこの装置で設けられる３枚のガラス板
および光センサの相互の配置関係を示す略斜視図であ
る。
側面図、第２図はこの装置で設けられる３枚のガラス板
および光センサの相互の配置関係を示す略斜視図であ
る。
第１図において、３枚の透明なガラス板10,12,14はそれ
ぞれ基板18,22,26およびボルト20,24,28等の支持部材に
よって所定の位置で所定の角度に固定されている。ガラ
ス板12,14の背後には、所定方向のガラス透過光を吸収
するための円錐状の光吸収体30,32が配置されている。
ぞれ基板18,22,26およびボルト20,24,28等の支持部材に
よって所定の位置で所定の角度に固定されている。ガラ
ス板12,14の背後には、所定方向のガラス透過光を吸収
するための円錐状の光吸収体30,32が配置されている。
ガラス板12からみてガラス板14と反対側には、レーザ光
を絞るための集光レンズ34,不要な光をカットしてレー
ザ光だけを透過するためのフィルタ36,レーザ光の減衰
を微調整するための素ガラス板38等の光学的素子が一列
に配置され、その奥にフォトダイオードもしくはフォト
トランジスタからなる普通の光センサ16が配置されてい
る。センサ16の受光面16aはガラス板14と向かい合い、
センサ16の出力端子は測定値演算回路（図示せず）に接
続されている。
を絞るための集光レンズ34,不要な光をカットしてレー
ザ光だけを透過するためのフィルタ36,レーザ光の減衰
を微調整するための素ガラス板38等の光学的素子が一列
に配置され、その奥にフォトダイオードもしくはフォト
トランジスタからなる普通の光センサ16が配置されてい
る。センサ16の受光面16aはガラス板14と向かい合い、
センサ16の出力端子は測定値演算回路（図示せず）に接
続されている。
かかる構成のレーザ光検出装置において、光強度の非常
に高い、例えば加工用のレーザ光LB0はガラス板10に所
定の角度で（第１図では紙面に垂直に）入射させられ、
ここでレーザ光LB0の一部LBR1は所定の方向（矢印H1の
方向）に反射し、残りの大部分LBT1はまっすぐ（矢印V1
の方向に）透過する。
に高い、例えば加工用のレーザ光LB0はガラス板10に所
定の角度で（第１図では紙面に垂直に）入射させられ、
ここでレーザ光LB0の一部LBR1は所定の方向（矢印H1の
方向）に反射し、残りの大部分LBT1はまっすぐ（矢印V1
の方向に）透過する。
ガラス板10で反射したレーザ光LBR1はそのまま直進して
ガラス板12に入射し、ここでレーザ光LBR1の一部LBR2は
所定の方向（矢印V2の方向）に反射し、残りの大部分LB
T2はまっすぐ（矢印H2の方向）に透過する。この透過し
たレーザ光LBT2は光吸収体30に当たってそこで吸収さ
れ、ガラス板12のほうに戻ってくることはない。
ガラス板12に入射し、ここでレーザ光LBR1の一部LBR2は
所定の方向（矢印V2の方向）に反射し、残りの大部分LB
T2はまっすぐ（矢印H2の方向）に透過する。この透過し
たレーザ光LBT2は光吸収体30に当たってそこで吸収さ
れ、ガラス板12のほうに戻ってくることはない。
ガラス板12で反射したレーザ光LBR2はそのまま直進して
ガラス板14に入射し、ここでレーザ光LBR2の一部LBR3は
所定の方向（矢印V3の方向）に反射し、残りの大部分LB
T3はまっすぐ（矢印V2の方向）に透過する。この透過し
たレーザ光LBT3は光吸収体32に当たってそこで吸収さ
れ、ガラス板14のほうに戻ってくることはない。この実
施例では、レーザ光LBR2をガラス板14の表面に垂直に入
射させるので、反射の方向V3は入射の方向V2と逆方向と
なる。
ガラス板14に入射し、ここでレーザ光LBR2の一部LBR3は
所定の方向（矢印V3の方向）に反射し、残りの大部分LB
T3はまっすぐ（矢印V2の方向）に透過する。この透過し
たレーザ光LBT3は光吸収体32に当たってそこで吸収さ
れ、ガラス板14のほうに戻ってくることはない。この実
施例では、レーザ光LBR2をガラス板14の表面に垂直に入
射させるので、反射の方向V3は入射の方向V2と逆方向と
なる。
ガラス板14で反射されたレーザ光LBR3は、ガラス板12を
通ったのち、集光レンズ34により絞られながらフィルタ
36,素ガラス板38等を通ってセンサ16の受光面16aに入射
する。
通ったのち、集光レンズ34により絞られながらフィルタ
36,素ガラス板38等を通ってセンサ16の受光面16aに入射
する。
このように、この実施例では、検出されるべきレーザ光
LB0が先ずガラス板10で反射され、次にガラス板10の反
射光LBR1がガラス板12で反射され、次いでガラス板12の
反射光LBR2がガラス板14で反射され、その反射光LBR3が
ガラス板12,集光レンズ34,フィルタ36,素ガラス38板を
通ってセンサ16に導かれる。
LB0が先ずガラス板10で反射され、次にガラス板10の反
射光LBR1がガラス板12で反射され、次いでガラス板12の
反射光LBR2がガラス板14で反射され、その反射光LBR3が
ガラス板12,集光レンズ34,フィルタ36,素ガラス38板を
通ってセンサ16に導かれる。
これにより、センサ16の出力端子より入射光LBLの光強
度PSLに対応した出力電圧または電流が出力れ、この電
気信号の値と光学系の減衰率（主に、ガラス板10,12,14
による減衰率）とを基に測定値演算回路において被検出
レーザ光LB0の光強度PS0を直接または間接に示す測定値
が得られる。後述するように、被検出レーザ光LB0の光
強度PS0が非常に高いときでも減衰率DTは特に変動（低
下）することなく安定しているので、測定値の精度ない
し信頼性は高い。
度PSLに対応した出力電圧または電流が出力れ、この電
気信号の値と光学系の減衰率（主に、ガラス板10,12,14
による減衰率）とを基に測定値演算回路において被検出
レーザ光LB0の光強度PS0を直接または間接に示す測定値
が得られる。後述するように、被検出レーザ光LB0の光
強度PS0が非常に高いときでも減衰率DTは特に変動（低
下）することなく安定しているので、測定値の精度ない
し信頼性は高い。
ガラス板10,12,14の反射系においてはそれぞれの反射率
をR10,R12,R14とすると、全体の減衰率DTはR10×R12×R
14で、例えばR10＝R12＝R14＝1/00の場合はDT=1/100000
0であり、レーザ光LB0の光強度PS0は光センサ16の検出
可能な範囲内の値DT・PS0まで減衰する。
をR10,R12,R14とすると、全体の減衰率DTはR10×R12×R
14で、例えばR10＝R12＝R14＝1/00の場合はDT=1/100000
0であり、レーザ光LB0の光強度PS0は光センサ16の検出
可能な範囲内の値DT・PS0まで減衰する。
このような反射方式によって与えられる減衰率DTは、被
検出レーザ光LB0の光強度PS0が非常に高いときでも特に
変動（低下）することなく安定な値を維持する。すなわ
ち、ガラス板は光透過性の材質でほとんど光を吸収しな
いので、レーザ光の光強度が高くなってもそれによって
光学的物性ないし特性（透過率・反射率）が変わるもの
ではなく、反射光の光強度は入射光のそれに対して常に
一定の割合に保たれる。このように減衰率DTが安定して
いることで、信頼性の高い検出が可能となる。
検出レーザ光LB0の光強度PS0が非常に高いときでも特に
変動（低下）することなく安定な値を維持する。すなわ
ち、ガラス板は光透過性の材質でほとんど光を吸収しな
いので、レーザ光の光強度が高くなってもそれによって
光学的物性ないし特性（透過率・反射率）が変わるもの
ではなく、反射光の光強度は入射光のそれに対して常に
一定の割合に保たれる。このように減衰率DTが安定して
いることで、信頼性の高い検出が可能となる。
なお、光吸収性のフィルタ36が設けられているが、この
フィルタ36にはガラス10,12,14での多数回反射によって
減衰した光強度の低いレーザ光が入射するので、フィル
タの吸収率が変動することはない。したがって、このよ
うなフィルタと併用して、あるいは単独にNDフィルタを
設けることも可能である。
フィルタ36にはガラス10,12,14での多数回反射によって
減衰した光強度の低いレーザ光が入射するので、フィル
タの吸収率が変動することはない。したがって、このよ
うなフィルタと併用して、あるいは単独にNDフィルタを
設けることも可能である。
また、上記の実施例では、３枚のガラス板でレーザ光を
反射させたが、被検出レーザ光の光強度に応じてガラス
板の枚数を増やしたり、あるいは２枚のガラス板とNDフ
ィルタを組合わせることも可能であり、ガラス板相互の
配置位置および角度も適宜変更可能である。さらにま
た、板状のガラスに限らず、ブロック状のガラスも使用
可能である。
反射させたが、被検出レーザ光の光強度に応じてガラス
板の枚数を増やしたり、あるいは２枚のガラス板とNDフ
ィルタを組合わせることも可能であり、ガラス板相互の
配置位置および角度も適宜変更可能である。さらにま
た、板状のガラスに限らず、ブロック状のガラスも使用
可能である。
［考案の効果］ 本考案は、上述したような構成を有することにより、次
のような効果を奏する。
のような効果を奏する。
光透過性の（透明な）ガラスの部材反射を利用してレー
ザ光を減衰させるようにしたので、レーザ光の光強度が
非常に高くてもガラスの光学的物性ないし特性（透過率
・反射率）は変わらず、常に安定な減衰率が与えられる
ことにより、精度の高い測定値が得られ、検出の信頼性
が向上する。
ザ光を減衰させるようにしたので、レーザ光の光強度が
非常に高くてもガラスの光学的物性ないし特性（透過率
・反射率）は変わらず、常に安定な減衰率が与えられる
ことにより、精度の高い測定値が得られ、検出の信頼性
が向上する。
第１図は、本考案の一実施例によるレーザ光検出装置の
構成を示す側面図、および 第２図は、実施例装置で設けられる３枚のガラス板およ
び光センサの相互の配置関係を示す略斜視図である。 図面において、 10,12,14…ガラス板、 16…光センサ、 34…集光レンズ、 36…フィルタ、 38…素ガラス板。
構成を示す側面図、および 第２図は、実施例装置で設けられる３枚のガラス板およ
び光センサの相互の配置関係を示す略斜視図である。 図面において、 10,12,14…ガラス板、 16…光センサ、 34…集光レンズ、 36…フィルタ、 38…素ガラス板。
Claims (1)
- 【請求項１】各々が入射光の大部分を透過せしめ残りの
一部を反射せしめる複数のガラス体と、受光した光の光
強度に対応した電気信号を出力する光センサとを具備
し、検出されるべきレーザ光が前記複数のガラス体によ
って順次部分反射させられ、最後に部分反射した光が前
記光センサに導かれるように前記複数のガラス体および
前記光センサを互いに所定の角度で配設してなることを
特徴とするレーザ光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988054045U JPH0646635Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988054045U JPH0646635Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159984U JPH01159984U (ja) | 1989-11-07 |
| JPH0646635Y2 true JPH0646635Y2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=31279994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988054045U Expired - Lifetime JPH0646635Y2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | レーザ光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646635Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979122A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | Hitachi Ltd | レ−ザパワ−測定装置 |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP1988054045U patent/JPH0646635Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01159984U (ja) | 1989-11-07 |
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