JPH0795608B2 - レ−ザ電源装置 - Google Patents
レ−ザ電源装置Info
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- JPH0795608B2 JPH0795608B2 JP62086410A JP8641087A JPH0795608B2 JP H0795608 B2 JPH0795608 B2 JP H0795608B2 JP 62086410 A JP62086410 A JP 62086410A JP 8641087 A JP8641087 A JP 8641087A JP H0795608 B2 JPH0795608 B2 JP H0795608B2
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- laser
- current
- excitation
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光励起型のレーザ装置に使われる電源装置に
関し、特に過大な励起用電流に対する安全性と耐久性の
改善に関する。
関し、特に過大な励起用電流に対する安全性と耐久性の
改善に関する。
（従来の技術） レーザ加工等によく使われるYAGレーザやガラスレーザ
等の固体レーザでは、励起ランプよりYAGロッドやガラ
スロッド等のレーザ媒体に光を照射してレーザ発振を起
こさせるようにしている。また、この種のレーザでは、
発振効率を高めるため、レーザ媒体を冷却水などで強制
冷却する冷却装置を備えることが多い。
等の固体レーザでは、励起ランプよりYAGロッドやガラ
スロッド等のレーザ媒体に光を照射してレーザ発振を起
こさせるようにしている。また、この種のレーザでは、
発振効率を高めるため、レーザ媒体を冷却水などで強制
冷却する冷却装置を備えることが多い。
このような固定レーザを連続発振させて所望の照射時間
のレーザ光を得る場合、従来はレーザ発振器の共振器内
に機械式シャッタを設け、この照射時間分だけ該シャッ
タを開けるようにしていたが、このようなシャッタ方式
によるレーザ出力は融通性がなくいろいろと不都合があ
った。
のレーザ光を得る場合、従来はレーザ発振器の共振器内
に機械式シャッタを設け、この照射時間分だけ該シャッ
タを開けるようにしていたが、このようなシャッタ方式
によるレーザ出力は融通性がなくいろいろと不都合があ
った。
そこで、本出願人は、特願昭61−302426号でフィードバ
ック制御方式のレーザ出力制御装置を開示した。この制
御方式によれば、レーザ媒体より発生される連続波レー
ザ光の出力がレーザ出力基準信号に追随するように制御
され、熱レンズ効果等を起因するレーザ媒体の発振特性
の変動に対しては励起用電流がそれを吸収するように制
御される。これにより、レーザ出力のほうは基準信号に
倣うように設定通りに変化するので、融通性のあるもの
が得られる。
ック制御方式のレーザ出力制御装置を開示した。この制
御方式によれば、レーザ媒体より発生される連続波レー
ザ光の出力がレーザ出力基準信号に追随するように制御
され、熱レンズ効果等を起因するレーザ媒体の発振特性
の変動に対しては励起用電流がそれを吸収するように制
御される。これにより、レーザ出力のほうは基準信号に
倣うように設定通りに変化するので、融通性のあるもの
が得られる。
（発明が解決しようとする問題点） 上記先願のレーザ出力制御装置では、レーザ出力が設定
通りになるようレーザ媒体の発振特性に応じて励起用電
流を変化させるようにしているがレーザ励起手段（ラン
プ）が劣化してくると、そのような制御の過程でランプ
に定格電流値以上の過大な励起用電流が持続的に流れた
ときにランプが破壊したり、あるいは電源の故障につな
がることが多い。
通りになるようレーザ媒体の発振特性に応じて励起用電
流を変化させるようにしているがレーザ励起手段（ラン
プ）が劣化してくると、そのような制御の過程でランプ
に定格電流値以上の過大な励起用電流が持続的に流れた
ときにランプが破壊したり、あるいは電源の故障につな
がることが多い。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、フィ
ードバック制御方式によりレーザ出力を制御する過程で
過大な励起用電流からレーザ励起手段および電源回路部
品を保護すると同時に支障の出ない限りでフィードバッ
ク制御機能を最大限に働かせ所期の時間特性をレーザ出
力を得るようにしたレーザ電源装置を提供することを目
的とする。
ードバック制御方式によりレーザ出力を制御する過程で
過大な励起用電流からレーザ励起手段および電源回路部
品を保護すると同時に支障の出ない限りでフィードバッ
ク制御機能を最大限に働かせ所期の時間特性をレーザ出
力を得るようにしたレーザ電源装置を提供することを目
的とする。
（発明が解決しようとする課題） 上記の目的を達成するため、本発明のレーザ電源装置
は、励起用の電流を供給してレーザ励起手段を点灯さ
せ、その点灯した光をレーザ媒体に照射してレーザ光を
発生させるようにしたレーザ装置において、前記レーザ
媒体より発生された前記レーザ光の出力を検出する光セ
ンサ手段と、所望のレーザ出力の時間特性を規定するレ
ーザ出力基準信号を与える基準信号発生手段と、前記光
センサ手段より得られたレーザ出力検出信号と前記レー
ザ出力基準信号とを比較して両信号の差を表す誤差信号
を発生する第１の比較手段と、前記両信号の差を所定の
基準値に一致させるように前記誤差信号に基づいて前記
励起用電流を制御する励起用電流制御手段と、前記励起
用電流の電流値を検出する励起用電流検出手段と、前記
レーザ励起手段の定格電流値に応じた上限電流値を設定
する上限電流値設定手段と、前記励起用電流検出手段よ
り得られる前記励起用電流の電流検出値を前記上限電流
値設定手段からの前記上限電流値と比較し、両者間の大
小関係を示す比較結果信号を出力する第２の比較手段
と、前記第２の比較手段からの比較結果信号に基づき、
前記電流検出値が前記上限電流値以上になった時を検出
し、かつその状態が所定時間以上持続したときに前記励
起用電流制御手段に前記レーザ励起手段への前記励起用
電流の供給を停止させる励起用電流停止手段とを具備す
る構成とした。
は、励起用の電流を供給してレーザ励起手段を点灯さ
せ、その点灯した光をレーザ媒体に照射してレーザ光を
発生させるようにしたレーザ装置において、前記レーザ
媒体より発生された前記レーザ光の出力を検出する光セ
ンサ手段と、所望のレーザ出力の時間特性を規定するレ
ーザ出力基準信号を与える基準信号発生手段と、前記光
センサ手段より得られたレーザ出力検出信号と前記レー
ザ出力基準信号とを比較して両信号の差を表す誤差信号
を発生する第１の比較手段と、前記両信号の差を所定の
基準値に一致させるように前記誤差信号に基づいて前記
励起用電流を制御する励起用電流制御手段と、前記励起
用電流の電流値を検出する励起用電流検出手段と、前記
レーザ励起手段の定格電流値に応じた上限電流値を設定
する上限電流値設定手段と、前記励起用電流検出手段よ
り得られる前記励起用電流の電流検出値を前記上限電流
値設定手段からの前記上限電流値と比較し、両者間の大
小関係を示す比較結果信号を出力する第２の比較手段
と、前記第２の比較手段からの比較結果信号に基づき、
前記電流検出値が前記上限電流値以上になった時を検出
し、かつその状態が所定時間以上持続したときに前記励
起用電流制御手段に前記レーザ励起手段への前記励起用
電流の供給を停止させる励起用電流停止手段とを具備す
る構成とした。
（作用） 本発明のレーザ電源装置では、光センサ手段、基準信号
発生手段、第１の比較手段および励起用電流制御手段に
より、レーザ光の出力の時間特性（波形）をレーザ出力
基準信号に倣わせるようなフィードバック制御が行われ
る。
発生手段、第１の比較手段および励起用電流制御手段に
より、レーザ光の出力の時間特性（波形）をレーザ出力
基準信号に倣わせるようなフィードバック制御が行われ
る。
このようなフィードバック制御の最中に、レーザ励起用
の電流が上限電流値以上になっているかどうかが励起用
電流検出手段と上限電流値設定手段と第２の比較手段と
により監視される。
の電流が上限電流値以上になっているかどうかが励起用
電流検出手段と上限電流値設定手段と第２の比較手段と
により監視される。
そして、励起用電流が上限電流値以上の電流値で流れる
と、第２の比較手段における比較結果信号がその大小関
係に対応した値となり、その状態が所定時間続くと励起
用電流停止手段が励起用電流制御手段に作用してレーザ
励起手段への励起用電流の供給を停止させる。これによ
り、レーザ発振は停止し、レーザ励起手段ないし関連回
路部品は過大な励起電流による破壊ないし劣化から防止
される。
と、第２の比較手段における比較結果信号がその大小関
係に対応した値となり、その状態が所定時間続くと励起
用電流停止手段が励起用電流制御手段に作用してレーザ
励起手段への励起用電流の供給を停止させる。これによ
り、レーザ発振は停止し、レーザ励起手段ないし関連回
路部品は過大な励起電流による破壊ないし劣化から防止
される。
なお、フィードバック制御方式でレーザ出力の時間特性
（波形）の制御を行うときは、励起起用電流の立ち上が
り時に上限電流値を越えるほどの大きな振幅のパルスが
発生しやすいが、それによって特にレーザ励起手段が劣
化するものでもない。本発明のレーザ電源装置では、励
起用電流がそのように瞬間的に上限電流値を越えただけ
では、励起用電流停止機能は作動せず、これによりフィ
ードバック制御機能が正常に（予定通り）働いて、レー
ザ出力基準信号に倣うような所期の時間特性のレーザ出
力が得られる。
（波形）の制御を行うときは、励起起用電流の立ち上が
り時に上限電流値を越えるほどの大きな振幅のパルスが
発生しやすいが、それによって特にレーザ励起手段が劣
化するものでもない。本発明のレーザ電源装置では、励
起用電流がそのように瞬間的に上限電流値を越えただけ
では、励起用電流停止機能は作動せず、これによりフィ
ードバック制御機能が正常に（予定通り）働いて、レー
ザ出力基準信号に倣うような所期の時間特性のレーザ出
力が得られる。
（実施例 以下、添付図を参照して本発明の実施例を説明する。
構成・機能 第１図は、本発明の一実施例によるレーザ電源装置の構
成を示す。
成を示す。
三相200Vの交流電圧が電磁式開閉器10および絶縁トラン
ス12を介して三相整流回路14に入力され、その出力端子
に得られた直流電圧は電流制御回路16に入力される。電
流制御回路16は電圧−電流変換回路を含み、比較回路42
から誤差信号ＥR を負帰還信号として受け、誤差信号
ＥR を基準値に一致させるように励起用ランプ電流ＩA
のレベルを制御する。
ス12を介して三相整流回路14に入力され、その出力端子
に得られた直流電圧は電流制御回路16に入力される。電
流制御回路16は電圧−電流変換回路を含み、比較回路42
から誤差信号ＥR を負帰還信号として受け、誤差信号
ＥR を基準値に一致させるように励起用ランプ電流ＩA
のレベルを制御する。
励起用ランプ電流ＩA は、レーザ発振器18内でレーザ
ロッド、例えばYAGロッド22に近接して並置された励起
ランプ20に供給される。レーザ発振器18には、ランプト
リガ回路36からのトリガ信号Tgに応動して励起ランプ20
をトリガするトリガ電極24、レーザロッド22より発生さ
れたレーザ光LBを共振して出力する全反射ミラー26およ
び出力ミラー28、１％の反射率をもつビームスプリッタ
30、および冷却機構（図示せず）等が含まれている。な
お、機械式シャッタ32も設けられているが、この実施例
では単に予備的なものとして使われる。
ロッド、例えばYAGロッド22に近接して並置された励起
ランプ20に供給される。レーザ発振器18には、ランプト
リガ回路36からのトリガ信号Tgに応動して励起ランプ20
をトリガするトリガ電極24、レーザロッド22より発生さ
れたレーザ光LBを共振して出力する全反射ミラー26およ
び出力ミラー28、１％の反射率をもつビームスプリッタ
30、および冷却機構（図示せず）等が含まれている。な
お、機械式シャッタ32も設けられているが、この実施例
では単に予備的なものとして使われる。
レーザ発振器18内でビームスプリッタ30により反射され
たレーザ光は光センサ34に入射される。この光センサ34
は、例えばPINフォトダイオードからなり、レーザ光LB
の出力ＰL （ワット）に対応して光電流ＩL を発生す
る。そして、この光電流ＩL は電流−電圧変換回路38
に供給され、そこでレーザ出力ＰL を表す電圧信号ＶL
に変換される。この電圧信号（レーザ出力検出信号）
ＶL は、機械式または電子式の切替スイッチ40を介し
て比較回路42の一方の入力端子C1に供給される。
たレーザ光は光センサ34に入射される。この光センサ34
は、例えばPINフォトダイオードからなり、レーザ光LB
の出力ＰL （ワット）に対応して光電流ＩL を発生す
る。そして、この光電流ＩL は電流−電圧変換回路38
に供給され、そこでレーザ出力ＰL を表す電圧信号ＶL
に変換される。この電圧信号（レーザ出力検出信号）
ＶL は、機械式または電子式の切替スイッチ40を介し
て比較回路42の一方の入力端子C1に供給される。
比較回路42の他方の入力端子C2には、基準信号発生回路
44より所望のレーザ出力の時間特性を規定するレーザ出
力基準信号PSが供給される。比較回路42は、入力端子Ｃ
1 ,C2 にそれぞれ受けた両信号ＶL ,PSのレベルを比較
し、それらの差の表す誤差信号ＥR を出力する。
44より所望のレーザ出力の時間特性を規定するレーザ出
力基準信号PSが供給される。比較回路42は、入力端子Ｃ
1 ,C2 にそれぞれ受けた両信号ＶL ,PSのレベルを比較
し、それらの差の表す誤差信号ＥR を出力する。
電流制御回路16は、上述のように、比較回路42から誤差
信号ＥR を負帰還信号として入力し、それを基準値
（例えば、零）にするように（したがって、両信号ＶL
,PSの差を零にするように）、励起用ランプ電流ＩA
のレベルを制御する。
信号ＥR を負帰還信号として入力し、それを基準値
（例えば、零）にするように（したがって、両信号ＶL
,PSの差を零にするように）、励起用ランプ電流ＩA
のレベルを制御する。
このようにして、励起ランプ20、ビームスプリッタ30、
光センサ34、電流−電圧変換回路38、基準信号発生回路
44、比較回路42および電流制御回路16により、実際のレ
ーザ出力ＰL を基準信号PSに追随させるような閉ルー
プすなわちレーザ出力直接制御型のフィードバックルー
プが機能する。
光センサ34、電流−電圧変換回路38、基準信号発生回路
44、比較回路42および電流制御回路16により、実際のレ
ーザ出力ＰL を基準信号PSに追随させるような閉ルー
プすなわちレーザ出力直接制御型のフィードバックルー
プが機能する。
励起ランプ20に供給されたランプ電流ＩA はシャント
抵抗46にも流れ、電流検出回路48はそこで生じた電圧
（降下）を取り込み、ランプ電流ＩA を表す電圧信号
ＶA を出力する。この電圧信号ＶA は比較回路50の一
方の入力端子B1に与えられるとともに、スイッチ40の端
子40bに与えられる。比較回路50の他方の入力端子B2に
は、上限電流値設定回路52より現在使用中の励起ランプ
20の定格電流値に応じた上限電流値ＩU を表す電圧信
号ＶU が与えられる。
抵抗46にも流れ、電流検出回路48はそこで生じた電圧
（降下）を取り込み、ランプ電流ＩA を表す電圧信号
ＶA を出力する。この電圧信号ＶA は比較回路50の一
方の入力端子B1に与えられるとともに、スイッチ40の端
子40bに与えられる。比較回路50の他方の入力端子B2に
は、上限電流値設定回路52より現在使用中の励起ランプ
20の定格電流値に応じた上限電流値ＩU を表す電圧信
号ＶU が与えられる。
比較回路50は、入力端子B1,B2にそれぞれ受けた電圧信
号ＶA ,VU のレベルを比較し、両信号間の大小関係を
示す二値信号COを出力する。すなわち、ＶA ＜ＶU
（つまりＩA ＜ＩU ）ときは“L"で、ＶA ≧ＶU
（つまりＩA ≧ＩU ）のときは“H"となるような信号
COを比較結果信号として出力する。この比較結果信号CO
はタイミング回路54と判定回路56とに供給される。
号ＶA ,VU のレベルを比較し、両信号間の大小関係を
示す二値信号COを出力する。すなわち、ＶA ＜ＶU
（つまりＩA ＜ＩU ）ときは“L"で、ＶA ≧ＶU
（つまりＩA ≧ＩU ）のときは“H"となるような信号
COを比較結果信号として出力する。この比較結果信号CO
はタイミング回路54と判定回路56とに供給される。
タイミング回路54は、“H"の比較結果信号COを受ける
と、その立ち上がりに応動して一定の持続時間をもつ
“H"のタイミング信号TSを発生する。判定回路56は、タ
イミング信号TSの立ち下がり時の比較結果信号COの状態
を読み取り、COが“H"のときに“H"となるような判定信
号DSを電流制御回路16に出力する。電流制御回路16は、
“H"の判定信号DSを受けると、ランプ電流ＩA の出力
を停止する。
と、その立ち上がりに応動して一定の持続時間をもつ
“H"のタイミング信号TSを発生する。判定回路56は、タ
イミング信号TSの立ち下がり時の比較結果信号COの状態
を読み取り、COが“H"のときに“H"となるような判定信
号DSを電流制御回路16に出力する。電流制御回路16は、
“H"の判定信号DSを受けると、ランプ電流ＩA の出力
を停止する。
この実施例による比較回路50は、基準信号発生回路44よ
りレーザ出力基準信号PSが発生されていない時にＶA
≧ＶU の比較結果が得られた場合には、“L"の異常検
出信号ESを電磁開閉器駆動回路58に与えて開閉器10を開
けさせ電源電圧の供給を停止させる。そのように信号PS
が発生していないのに過大な励起用電流ＩA が流れる
のは、主に電流制御回路16内にサイリスタまたはトラン
ジスタ等の電流制御素子が故障した場合であり、この実
施例ではかかる異常事態にも対処できようになってい
る。
りレーザ出力基準信号PSが発生されていない時にＶA
≧ＶU の比較結果が得られた場合には、“L"の異常検
出信号ESを電磁開閉器駆動回路58に与えて開閉器10を開
けさせ電源電圧の供給を停止させる。そのように信号PS
が発生していないのに過大な励起用電流ＩA が流れる
のは、主に電流制御回路16内にサイリスタまたはトラン
ジスタ等の電流制御素子が故障した場合であり、この実
施例ではかかる異常事態にも対処できようになってい
る。
なお、スイッチ40は、機械式シャッタ32が閉じたときに
連動して端子40bに切り替わり、フィードバックループ
の暴走を防止する。
連動して端子40bに切り替わり、フィードバックループ
の暴走を防止する。
すなわち、スイッチ40が端子40aに接続されたままであ
ると、何らかの原因でシャッタ32が閉じたときにまだ相
当なレベルと基準信号PSが与えられていた場合には、光
センサ34の出力電流ＩL ひいては電流−電圧変換回路3
8の出力電圧ＶL が零なので、誤差信号ＥR は決して
零にならないが、フィードバックループのほうは誤差信
号ＥR を零にするように働き続けるので、終にはラン
プ電流ＩA がどんどん大きくなって励起ランプ20や電
流制御回路16の部品を破壊することになる。
ると、何らかの原因でシャッタ32が閉じたときにまだ相
当なレベルと基準信号PSが与えられていた場合には、光
センサ34の出力電流ＩL ひいては電流−電圧変換回路3
8の出力電圧ＶL が零なので、誤差信号ＥR は決して
零にならないが、フィードバックループのほうは誤差信
号ＥR を零にするように働き続けるので、終にはラン
プ電流ＩA がどんどん大きくなって励起ランプ20や電
流制御回路16の部品を破壊することになる。
しかし、スイッチ40が端子40bに切り替われば、ランプ
電流ＩA に比例した電圧信号ＶA が電圧信号ＶL の
替わりに比較回路42に供給されることにより、ランプ電
流ＩA を基準信号PSに倣わせるようなフィードバック
ループが働き、これで一応の安全が確保される。
電流ＩA に比例した電圧信号ＶA が電圧信号ＶL の
替わりに比較回路42に供給されることにより、ランプ電
流ＩA を基準信号PSに倣わせるようなフィードバック
ループが働き、これで一応の安全が確保される。
動作 次に、第２図につきこのレーザ電源装置の動作を説明す
る。
る。
この例では、第２図（Ａ）に示すように矩形波状の時間
特性を有する２つのレーザ出力基準信号PS1,PS2が与え
られる。この場合、上記のレーザ出力直接制御型フィー
ドバックループの作用により、ランプ電流ＩA1,IA2は第
２図（Ｂ）に示すように時間的変動分を含んでくずれた
波形になる一方、連続波レーザ光LBの出力ＰL1,PL2は第
２図（Ｃ）に示すように形の整った矩形波となりレーザ
出力基準信号PSにほぼ精確に対応する。
特性を有する２つのレーザ出力基準信号PS1,PS2が与え
られる。この場合、上記のレーザ出力直接制御型フィー
ドバックループの作用により、ランプ電流ＩA1,IA2は第
２図（Ｂ）に示すように時間的変動分を含んでくずれた
波形になる一方、連続波レーザ光LBの出力ＰL1,PL2は第
２図（Ｃ）に示すように形の整った矩形波となりレーザ
出力基準信号PSにほぼ精確に対応する。
各ランプ電流ＩA1,IA2の立ち上がりに急激なパルスＩp
が発生する。これは、上記フィードバックループによ
りレーザ発振させるよに電流制御回路16が急激にランプ
電流ＩA1,IA2を増大させ、レーザ発振が開始するとすぐ
にレーザ出力基準値に一致させるように電流制御回路16
がランプ電流ＩA1,IA2を減少させるためである。
が発生する。これは、上記フィードバックループによ
りレーザ発振させるよに電流制御回路16が急激にランプ
電流ＩA1,IA2を増大させ、レーザ発振が開始するとすぐ
にレーザ出力基準値に一致させるように電流制御回路16
がランプ電流ＩA1,IA2を減少させるためである。
さて、最初のレーザ出力基準信号PS1に対しては、上記
のようにランプ電流ＩA1が急激に流れて上限電流値ＩU
に達し、これにより比較結果信号CO（第２図（Ｄ））
が“H"に立ち上がり、それに応動してタイミング信号TS
（第２図（Ｅ））が“H"に立ち上がる。この場合、ラン
プ電流ＩA1が上限電流値ＩU に達しまたはそれを越え
るのは瞬間的で、比較結果信号COが“H"を持続する時間
T1は短いため、タイミング信号TSが所定時間ＴC 後に
“L"に立ち下がった時点t1でCOは“L"になっている。し
たがって、判定信号DS（第２図（Ｆ））は“L"のままで
あり、ランプ電流ＩA はレーザ出力基準信号PS1 が終
了するまで励起ランプ20に供給され、設定通りのレーザ
光LBが出力される。なお、パルスIp程度の過大なランプ
電流ＩA が励起ランプ20を流れてもランプに支障を来
すおそれはない。
のようにランプ電流ＩA1が急激に流れて上限電流値ＩU
に達し、これにより比較結果信号CO（第２図（Ｄ））
が“H"に立ち上がり、それに応動してタイミング信号TS
（第２図（Ｅ））が“H"に立ち上がる。この場合、ラン
プ電流ＩA1が上限電流値ＩU に達しまたはそれを越え
るのは瞬間的で、比較結果信号COが“H"を持続する時間
T1は短いため、タイミング信号TSが所定時間ＴC 後に
“L"に立ち下がった時点t1でCOは“L"になっている。し
たがって、判定信号DS（第２図（Ｆ））は“L"のままで
あり、ランプ電流ＩA はレーザ出力基準信号PS1 が終
了するまで励起ランプ20に供給され、設定通りのレーザ
光LBが出力される。なお、パルスIp程度の過大なランプ
電流ＩA が励起ランプ20を流れてもランプに支障を来
すおそれはない。
次のレーザ出力基準信号PS2に対しては、やはり立ち上
がり時にランプ電流ＩA が瞬間的に上限電流値ＩU に
達するが、判定信号DSは“L"のままである。しかし、い
ったん減少したランプ電流ＩA が次第に増大して終い
には時点t4で上限電流値ＩU に達し、そのままその状
態を持続する。その結果、タイミング信号TSの立ち下が
り時点t5で比較結果信号COがまだ“H"になっており、こ
れにより判定信号DSが“H"に変わり、ランプ電流ＩA
の供給が停止される。したがって、この場合、レーザ光
LBは途中で止まり設定通りにならないが、励起ランプ20
の破壊や電流制御回路16の故障には至らないで済む。
がり時にランプ電流ＩA が瞬間的に上限電流値ＩU に
達するが、判定信号DSは“L"のままである。しかし、い
ったん減少したランプ電流ＩA が次第に増大して終い
には時点t4で上限電流値ＩU に達し、そのままその状
態を持続する。その結果、タイミング信号TSの立ち下が
り時点t5で比較結果信号COがまだ“H"になっており、こ
れにより判定信号DSが“H"に変わり、ランプ電流ＩA
の供給が停止される。したがって、この場合、レーザ光
LBは途中で止まり設定通りにならないが、励起ランプ20
の破壊や電流制御回路16の故障には至らないで済む。
また、第２図の例において、突然に上限電流値ＩU を
越える大きなランプ電流ＩARが流れたような場合（時点
t7）、この時はレーザ出力基準信号PSが発生されていな
いので、比較回路50より“L"の異常検出信号ES（第２図
（Ｇ））が出力され、この信号ESに応動して電源電圧
（３相200V）の供給が断たれ、結果として電流制御回路
16は動作停止となる。
越える大きなランプ電流ＩARが流れたような場合（時点
t7）、この時はレーザ出力基準信号PSが発生されていな
いので、比較回路50より“L"の異常検出信号ES（第２図
（Ｇ））が出力され、この信号ESに応動して電源電圧
（３相200V）の供給が断たれ、結果として電流制御回路
16は動作停止となる。
変形例 なお、電流供給停止指示信号DS（“H"）や異常検出信号
ES（“L"）の発生時は警報や出すような通報機能を設け
てもよく、そうすると励起ランプの劣化度をモニタする
ことができる。
ES（“L"）の発生時は警報や出すような通報機能を設け
てもよく、そうすると励起ランプの劣化度をモニタする
ことができる。
基準信号発生回路44、比較回路42,50、タイミング回路5
4,判定回路56等をディジタル回路やマイクロコンピュー
タで構成することも可能である。
4,判定回路56等をディジタル回路やマイクロコンピュー
タで構成することも可能である。
上記実施例はレーザ出力直接制御型のフィードバック方
式に係るものであったが、他の制御方式のレーザ電源回
路にも本発明の保護回路は有用である。
式に係るものであったが、他の制御方式のレーザ電源回
路にも本発明の保護回路は有用である。
また最近、励起ランプの替わりに半導体レーザを用いる
レーサ装置も提案されているが、そのようなレーザ装置
にも本発明は適用可能である。さらに本発明はレーザ加
工装置に限らず、種々のレーザ（発生）装置に適用可能
である。
レーサ装置も提案されているが、そのようなレーザ装置
にも本発明は適用可能である。さらに本発明はレーザ加
工装置に限らず、種々のレーザ（発生）装置に適用可能
である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明のレーザ電源装置によれ
ば、フィードバック制御方式でレーザ出力の時間特性
（波形）を制御する最中に、レーザ励起用電流が上限電
流値以上になった時を検出し、かつその状態が所定時間
続いた場合にはレーザ励起手段に対する励起用電流の供
給を停止するようにしたので、レーザ励起手段や電源回
路部品を破壊しない故障から保護すると同時に、励起用
電流の立ち上がり時等で瞬間的に上限電流値を越えるよ
うな特に支障のない電流パルスに対してはそのままフィ
ードバック制御機能を働かせ所期の時間特性のレーザ出
力を得ることができる。
ば、フィードバック制御方式でレーザ出力の時間特性
（波形）を制御する最中に、レーザ励起用電流が上限電
流値以上になった時を検出し、かつその状態が所定時間
続いた場合にはレーザ励起手段に対する励起用電流の供
給を停止するようにしたので、レーザ励起手段や電源回
路部品を破壊しない故障から保護すると同時に、励起用
電流の立ち上がり時等で瞬間的に上限電流値を越えるよ
うな特に支障のない電流パルスに対してはそのままフィ
ードバック制御機能を働かせ所期の時間特性のレーザ出
力を得ることができる。
第１図は、本発明の一実施例によるレーザ電源装置の構
成を示すブロック図、および 第２図は、第１図のレーザ電源装置の動作を説明するた
めのタイミング図である。 図面において、 10……電磁開閉器、 16……電流制御回路、 20……励起ランプ、 22……レーザロッド、 30……ビームスプリッタ、 34……光センサ、 38……電流−電圧変換回路、 42……比較回路、 44……基準信号発生回路、 48……電流検出回路、 50……比較回路、 52……上限電流値設定回路、 54……タイミング回路、 56……判定回路、 58……電磁開閉器駆動回路。
成を示すブロック図、および 第２図は、第１図のレーザ電源装置の動作を説明するた
めのタイミング図である。 図面において、 10……電磁開閉器、 16……電流制御回路、 20……励起ランプ、 22……レーザロッド、 30……ビームスプリッタ、 34……光センサ、 38……電流−電圧変換回路、 42……比較回路、 44……基準信号発生回路、 48……電流検出回路、 50……比較回路、 52……上限電流値設定回路、 54……タイミング回路、 56……判定回路、 58……電磁開閉器駆動回路。
Claims (2)
- 【請求項１】励起用の電流を供給してレーザ励起手段を
点灯させ、その点灯した光をレーザ媒体に照射してレー
ザ光を発生させるようにしたレーザ装置において、 前記レーザ媒体より発生された前記レーザ光の出力を検
出する光センサ手段と、 所望のレーザ出力の時間特性を規定するレーザ出力基準
信号を与える基準信号発生手段と、 前記光センサ手段よる得られたレーザ出力検出信号と前
記レーザ出力基準信号とを比較して両信号の差を表す誤
差信号を発生する第１の比較手段と、 前記両信号の差を所定の基準値に一致させるように前記
誤差信号に基づいて前記励起用電流を制御する励起用電
流制御手段と、 前記励起用電流の電流値を検出する励起用電流検出手段
と、 前記レーザ励起手段の定格電流値に応じた上限電流値を
設定する上限電流値設定手段と、 前記励起用電流検出手段より得られる前記励起用電流の
電流検出値を前記上限電流値設定手段からの前記上限電
流値と比較し、両者間の大小関係を示す比較結果信号を
出力する第２の比較手段と、 前記第２の比較手段からの比較結果信号に基づき、前記
電流検出値が前記上限電流値以上になった時を検出し、
かつその状態が所定時間以上持続したときに前記励起用
電流制御手段に前記レーザ励起手段への前記励起用電流
の供給を停止させる励起用電流停止手段と、 を具備することを特徴とするレーザ電源装置。 - 【請求項２】前記基準信号発生手段からの前記レーザ出
力基準信号と前記励起用電流検出手段からの前記電流検
出値とを入力し、前記レーザ出力基準信号が発生されて
いない間に前記励起用電流が流れた時に所定の異常検出
信号を発生する異常検出手段と、前記異常検出手段から
の前記異常検出信号に応答してレーザ励起用の電源電圧
の入力を遮断する電源電圧遮断手段とをさらに具備した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレーザ
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086410A JPH0795608B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | レ−ザ電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62086410A JPH0795608B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | レ−ザ電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250883A JPS63250883A (ja) | 1988-10-18 |
| JPH0795608B2 true JPH0795608B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=13886096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62086410A Expired - Fee Related JPH0795608B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | レ−ザ電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795608B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006003867B4 (de) | 2006-04-25 | 2012-01-26 | Mitsubishi Denki K.K. | Laseroszillatorvorrichtung, Energieversorgungsvorrichtung und zugeordnetes Steuerungsverfahren |
| JP5713622B2 (ja) * | 2010-10-08 | 2015-05-07 | 株式会社アマダミヤチ | ファイバレーザ加工装置及び励起用レーザダイオード電源装置 |
| JP5972603B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-08-17 | 東芝Ｉｔコントロールシステム株式会社 | レーザ電源装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121289A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Toshiba Corp | Power source device for laser |
| JPS61255081A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-12 | Olympus Optical Co Ltd | レ−ザ装置 |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP62086410A patent/JPH0795608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250883A (ja) | 1988-10-18 |
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