JPH09155578A

JPH09155578A - 高出力レーザ伝送方法及び装置

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Publication number: JPH09155578A
Application number: JP7318417A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Minamida; 勝宏南田; Motoi Kido; 基城戸; Atsushi Sugibashi; 敦史杉橋
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-17
Anticipated expiration: 2015-12-06
Also published as: JP3179322B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高出力レーザ伝送経路が正規の経路から外れ
ても、これを検知し、修正することが可能な高出力レー
ザ伝送方法を提供する。【解決手段】ミラー１１〜１６によって高出力レーザ
を伝送する方法において、ビーム断面が円環状で光軸Ｇ
が高出力レーザと同一であるガイドレーザを高出力レー
ザと同時に伝送し、ガイドレーザの光路に生じたずれを
センサ５１により検出して、当該ずれを修正するように
ミラー１１の角度及び位置の少なくとも一つを調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切断、溶接等のレーザ
加工において利用される高出力レーザ伝送方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高出力レーザを用いるレーザ加工装置の
構成として、レーザ発振器を固定して加工ヘッドを移動
させる形式がある。このような形式のレーザ加工装置で
は、加工に用いるレーザ（以下、「加工レーザ」と称す
る）を発振器からヘッドまで伝送する必要がある。しか
し、高出力の加工レーザは光ファイバでは伝送不能であ
り、ミラー等を組合わせた光学系によって伝送しなけれ
ばならない。

【０００３】このレーザ伝送光学系において、レーザビ
ームが正確に伝送されるように、ミラー等の位置を調整
することは極めて重要である。しかし、加工レーザは出
力が数kW〜数１０kWと大きく、被加工物に集光される前
の比較的出力密度の小さい状態であっても、検出用セン
サを破壊することなくビームの位置を検出することは不
可能である。そのため、加工レーザを低出力・可視光レ
ーザであるＨｅＮｅレーザに切り替えて、目視によりＨ
ｅＮｅレーザの光路を確認しつつ、ミラー等の位置を調
整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の方
法には、加工レーザ照射中の加工レーザ伝送経路を測定
していないため、加工レーザ照射中にミラーの位置・角
度が振動等によって変動して伝送経路が正規の経路から
外れても、これを検知し、修正することができないとい
う欠点があった。

【０００５】例えば、１０枚の伝送ミラーを用いた光学
系でレーザを伝送し、これを焦点距離３００mmである集
光光学系により集光してレーザ加工を行う装置では、一
枚のミラーによりビームの角度に最大０．１mradのずれ
を生じるとすると、光学系全体では最大１０×０．１mr
ad＝１mradのずれが生じる。このビームを集光光学系に
より集光すると、ビームの集光位置は最大３００mm×１
mrad＝３００μm ずれることになる。一般にレーザ加工
ではレーザビームを数１００μm のスポットに集光する
ため、このようなビーム集光位置のずれが加工結果に与
える影響は極めて強く、加工に欠陥が生じる原因とな
る。

【０００６】さらに、加工レーザの伝送距離が数１０m
と長距離である場合、ビームの角度に最大１mradのずれ
が生じたとすると、伝送後のビームスポットのずれの最
大値は数１０mmにも達する。このため加工レーザを伝送
する光学系に用いるミラー等のサイズを大型化しなけれ
ばならず、レーザ加工装置全体の大型化・コストアップ
等の要因となる。また、平面ミラーの大型化であれば製
作は容易であるが、集光光学系に用いるのは曲率を有す
る曲面ミラーであり、その大型化には製作技術上及び設
備コスト上の困難を伴う。

【０００７】本発明は、加工レーザ照射中に加工レーザ
の伝送経路が正規の経路から外れても、これを検知し、
修正することが可能な高出力レーザ伝送方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の高出力レーザ
伝送方法は、ミラーによって高出力レーザを伝送する方
法において、ビーム断面が円環状で光軸が高出力レーザ
と同一であるガイドレーザを高出力レーザと同時に伝送
し、ガイドレーザの光路に生じたずれをセンサにより検
出して、当該ずれを修正するようにミラーの角度及び位
置の少なくとも一つを調整することを特徴とする。

【０００９】また、この発明の高出力レーザ伝送装置
は、高出力レーザ発振器と、ガイドレーザ発振器と、ガ
イドレーザのビーム断面を円環状にするガイドレーザ変
換器と、角度及び位置の少なくとも一つが調整可能なレ
ーザ伝送可動ミラーと、レーザ伝送可動ミラーの出射側
にあって高出力レーザと光軸を同一にして伝送されるガ
イドレーザの位置を検出するセンサと、センサからの位
置信号に応じてレーザ伝送可動ミラーの角度及び位置の
少なくとも一つを調整するミラー調整手段とを備えてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の高出力レーザ伝送方法
及び装置は、主としてレーザ加工装置において用いられ
る。ここで、レーザ加工装置とは、高出力レーザビーム
を被加工物に集光照射して、溶接、切断等のレーザ加工
を行う装置をいう。レーザ加工はオンラインで移動する
被加工物に行うようにしても、オフラインで被加工物を
固定して行ってもよい。

【００１１】加工に用いる高出力レーザ（加工レーザ）
は、レーザ発振器から加工ヘッドまでミラー、レンズ等
からなる光学系によって伝送され、加工ヘッドに設けら
れた集光光学素子によって被加工物上に集光される。加
工点を移動させながら加工を行う場合には、レーザ発振
器は固定して、加工ヘッドを移動させて行う。

【００１２】この発明では、光学系に加工レーザと同時
にガイドレーザを伝送させる。ガイドレーザは、ビーム
断面を円環状に変換した後、加工レーザと光軸が同一に
なるように、加工レーザと同時にレーザ伝送装置の上流
側から入射させる。ここで、ガイドレーザの外周径は加
工レーザの径よりも大きくし、加工レーザビームがガイ
ドレーザビームによって覆われるようにする。

【００１３】加工レーザとガイドレーザはその光軸を同
一とするので、両レーザは光学系に入射した状態のまま
レーザ伝送装置の内部を伝送される。すなわち、加工レ
ーザビームがガイドレーザビームによって覆われた状態
で装置内部を伝送されるので、加工レーザを覆ったガイ
ドレーザの位置を検出すれば、加工レーザの位置を知る
ことが可能である。そこで、本発明ではガイドレーザ伝
送経路上にガイドレーザの位置を検出するセンサを設け
て、ガイドレーザ及び加工レーザの位置を検出するよう
にした。

【００１４】高出力の加工レーザとしては、例えば出力
１５〜４５kWのＣＯ₂レーザを用いる。このようなレー
ザは、レーザ発振器から直径１００mm程度のビームとし
て出力され、若干の発散角はあるものの、ほぼそのまま
の直径で伝送される。また、ガイドレーザとしては、出
力が５〜１０mW程度のレーザが好ましい。過度に高出力
のガイドレーザを用いるとガイドレーザがセンサを破壊
し、低出力のものではセンサで正確に検出できないから
である。例えば、出力10mWのＨｅＮｅレーザを用いると
よい。

【００１５】ガイドレーザは、レンズ、ミラー等からな
るビーム変換器によって、ビーム断面を円環状に変換す
る。ビーム断面の円環形状は、内径１１０〜１３０mm、
外径１４０〜２２０mm程度がよい。このようにビーム断
面を円環形状にするのは、外径を加工レーザより大きく
しながら、ガイドレーザの断面積を小さくして出力密度
を一定以上確保するためである。出力密度を一定以上確
保しなければ、センサによるガイドレーザの検出が困難
となる。上述した大きさの範囲とすれば、十分な出力密
度が確保できるとともに、ガイドレーザの検出を加工レ
ーザの影響を受けずに行うことができる。

【００１６】ガイドレーザの位置を検出するセンサに
は、ラインイメージセンサ、フォトダイオード、ＣＣＤ
カメラ等を用いる。また、複数のセンサを組み合わせて
用いてもよい。例えば２個のセンサを組み合わせて、一
方で水平方向の位置を検出するとともに、他方で垂直方
向の位置を検出するようにしてもよい。さらに、４個の
センサを組み合わせて、水平方向と垂直方向にそれぞれ
２個のセンサを用いるようにしてもよい。センサは、ガ
イドレーザの位置を検出し、その位置を位置信号として
出力する。

【００１７】出力された位置信号は、伝送ミラー調整手
段に伝達される。伝送ミラー調整手段は、コントロー
ラ、モータ、ミラー回転および／または変位機構などか
らなる。例えば、信号処理装置に位置信号をサンプルホ
ールド回路およびＤ／Ａコンバータを用い、制御モータ
にコントローラを備えたパルスモータを用いて、信号処
理装置が入力された位置信号をデジタル化してコントロ
ーラに出力し、コントローラでガイドレーザのずれを算
出して、これを修正するべく制御モータを制御して、伝
送ミラーを調整するようにしてもよい。尚、伝送ミラー
の調整とは、ミラー角度及びミラー位置の少なくとも一
つを変更させることをいう。

【００１８】また、レーザ伝送装置の出側に出射側ミラ
ーを設ける場合には、出射側ミラーの位置をモニターす
る手段を設けて、上述と同様の手順により、出射側ミラ
ーの位置に応じて伝送ミラーの調整を行うようにしても
よい。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明を用いたレーザ加工装
置の一例を示す模式的に示す斜視図である。このレーザ
加工装置は、主として、レーザ供給源１、レーザ伝送ミ
ラー群１１〜１６、親台車３１、子台車４１、加工ヘッ
ド２３、光センサユニット５１、および制御装置５３よ
りなっている。また、図中Ｗは被加工物を、Ｌは加工レ
ーザ及びガイドレーザの光軸を示している。

【００２０】被加工物Ｗは矢印方向に連続的に移動して
おり、これと同期して親台車３１が親台車レール３３上
を移動する。子台車４１は親台車３１上に設けられた子
台車レール４３上を被加工物の幅方向に移動する。親台
車３１の移動距離は最長３０m 、子台車４１の移動距離
は最長２．０m である。

【００２１】レーザ供給源１から出射された加工レーザ
は、第１伝送ミラー１１、親台車３１上に設けた第２伝
送ミラー１２、子台車４１上に設けた第３伝送ミラー１
３、第４伝送ミラー１４、第５伝送ミラー１５、及び第
６伝送ミラー１６により伝送されて、パラボリックミラ
ー２１により集光され、加工ヘッド２３から被加工物Ｗ
の加工点に照射される。

【００２２】この装置ではレーザ供給源１から加工レー
ザと同時に、光軸が加工レーザの光軸Ｌと同一なガイド
レーザを出射し、第１伝送ミラー１１により伝送させ
る。このガイドレーザの位置を第２伝送ミラー１２の手
前に設けた光センサユニット５１により検出した位置信
号を制御装置５３で処理し、その出力信号に基づいて第
１伝送ミラーのミラー姿勢調整機構６１で第１伝送ミラ
ーの位置、角度を調整する。

【００２３】図２は、図１に示したレーザ加工装置で用
いられるレーザ供給源１を示した側面図である。このレ
ーザ供給源１は、加工レーザ発振器２、第１ミラー３、
コリメーションミラー４、第２ミラー５、ガイドレーザ
供給装置８、ガイドレーザ反射ミラー９からなってい
る。加工レーザ発振器２は出力４５kWの連続波ＣＯ₂レ
ーザ発振器であり、その出力するレーザビームの直径は
１００mm、発散角は１〜２mradである。

【００２４】図３は、レーザ供給源１に用いられるガイ
ドレーザ供給装置８を示したものである。この装置は、
ガイドレーザ発振器８２、第１レンズ８３、第２レンズ
８５、円錐ミラー８７、円錐台ミラー８９からなってい
る。ガイドレーザ発振器８２は出力１０mWのＨｅＮｅレ
ーザ発振器である。ガイドレーザ発振器８２から出力さ
れた直径１mmのレーザは、ｆ＝４．５mmの第１レンズ８
３及びｆ＝２００mmの第２レンズ８５により、その直径
を４０mmに拡大される。その後（頂点角度）４５゜の円
錐ミラー８７と円錐台ミラー８９によってビーム断面の
形状が外径２００mm、内径１４０mmの円環形状に変換さ
れる。

【００２５】このレーザ供給源１は、加工レーザ発振器
２から出力された加工レーザを第１ミラー３、コリメー
ションミラー４、第２ミラー５を介して、レーザ加工装
置へ伝送する。第２ミラー５のレーザ出側には、ガイド
レーザ反射ミラー９が配置されている。ガイドレーザ反
射ミラー９には直径１２０mmの穴が開けてあり、加工レ
ーザの光軸Ｌに対して４５゜の傾斜を持たせてある。

【００２６】図４に示すように、加工レーザビームはガ
イドレーザ反射ミラー９の穴を貫通し、そのままレーザ
加工装置に供給される。一方、ガイドレーザ供給装置８
から供給されるガイドレーザは、ガイドレーザ反射ミラ
ー９によって反射されてその光軸を加工レーザと同一に
される。すなわち、加工レーザビームがガイドレーザビ
ームによって覆われた状態となり、両レーザは同時にレ
ーザ加工装置へ伝送される。光軸を同一とした加工レー
ザ及びガイドレーザの強度分布は図４に示したとおりで
あるが、両レーザは発散角を異にするので、親台車３１
の移動に伴い、第２伝送ミラー１２に伝送される両レー
ザの強度分布は変化する。しかし、ガイドレーザのビー
ム断面は、内径１４０mm、外径約２００mmを保つ。尚、
この値は、ガイドレーザ供給装置８の第１レンズ８３、
第２レンズ８５、円錐台ミラー８９の形状及び配置によ
って定まる。

【００２７】図５に、光センサユニット５１を示す。こ
の光センサユニット５１は、金属製外郭９１、反射ミラ
ー９２、光センサ９３からなっている。外郭９１の開口
部から入射したガイドレーザは、傾斜角αを設けた反射
鏡９２により反射され、光センサ９３に照射される。光
センサ９３は光ダイオードであり、入射する光の量に応
じた電圧を出力する。ガイドレーザの位置に変動がある
と、光センサ９３に入射する光量が変化して、出力電圧
に変動が生じる。光ダイオードは入射する光強度が過度
に強いと出力電圧が飽和してしまうが、ガイドレーザＧ
の光センサユニット５１への入射面積に対する光センサ
９３の受光面積の比は、１／tan αとなるので、傾斜角
αを４５゜より小さくすれば、光ダイオードへ入射する
光強度を抑えることができる。傾斜角αは、２５゜〜３
５゜が適当である。また、光センサ９３をラインセンサ
にして、ガイドレーザのエッジを検出するようにしても
よい。

【００２８】反射ミラー９２は、図６（ａ）に示すよう
に、外郭開口部手前側の辺ｄ１が向かい合う辺ｄ２より
も短い台形状とする。このような形状とすることで、ガ
イドレーザの光軸のずれに対し、光センサの受光面積は
非線形的に急激に増加または減少するので、ガイドレー
ザの位置がｄ１−ｄ２方向にずれた場合の光センサ９３
の感度を高めることができる。尚、反射ミラー９２の形
状は、図６（ｂ）に示すような楕円状としてもよい。ま
た、外郭９１にはガス導入口９４を設けて、パージガス
供給装置（図示しない）により、ユニット内部にパージ
ガスを供給する。

【００２９】図７は、加工レーザとガイドレーザに対す
る光センサユニット５１の配置を両レーザの光軸（Ｘ
軸）方向から見た図面である。この図面で、Ｌは高出力
の加工レーザを、Ｇはガイドレーザの断面を示してい
る。この図面に示すように、光センサユニット５１は、
レーザ光軸（Ｘ軸）に対して垂直な平面上に、ガイドレ
ーザの水平方向（Ｙ軸）と垂直方向（Ｚ軸）にそれぞれ
２個ずつ配置する。ここで、反射ミラー９２を、図６
（ａ）のような台形状とする場合には、その長辺ｄ２側
がガイドレーザ外周の外側に、短辺ｄ１側が同内側にな
るように光センサユニット５１を同心円状に配置する。
また、ガイドレーザの外周エッジが光センサユニット５
１の反射ミラー９２上に位置するようにする。尚、光セ
ンサユニット５１は加工レーザと接触しないようにす
る。光センサユニット５１の保護のためである。

【００３０】さらに、第２伝送ミラー１２と光センサユ
ニット５１とは図７に示すように、一体に成形する。こ
のように配置することで、第１伝送ミラー１１に生じた
ずれだけでなく、親台車３１の振動等により生じる第２
伝送ミラー１２の位置等のずれも光センサユニット５１
により検出でき、第１伝送ミラー１１の調整によりこの
ずれを修正することができる。

【００３１】図８に示すように、水平方向及び垂直方向
には、それぞれ２個の光センサユニット５１を配置し、
各方向２ユニットの出力電圧の差をその方向のガイドレ
ーザ位置信号として用いる。ガイドレーザが正規の位置
に伝送されていれば、光センサユニット５１は同心円状
に配置されているので、出力電圧に差はなく、ガイドレ
ーザ位置信号は０である。また、ある方向において、ガ
イドレーザの位置にずれが生じれば、その方向に配置さ
れたユニットのうち、一方は受光量が増えて出力電圧が
増大するとともに、他方は受光量が減って出力電圧が減
少する。すなわち、ガイドレーザの位置のずれが、出力
電圧の差であるガイドレーザ位置信号に反映されること
になる。ここで、反射ミラー９２を図６（ａ）、（ｂ）
に示すような形状とすれば、ガイドレーザの位置のずれ
に伴う光センサ９３の受光量の変化が顕著となり、出力
電圧の変動を大きくし、ガイドレーザ位置検出の感度を
高めることができる。

【００３２】図９は、光センサユニット５１が出力した
電気信号を処理して第１伝送ミラー１１の姿勢を調整す
る制御装置５３及びミラー姿勢調整機構６１の構成図で
ある。垂直（Ｚ軸）方向と水平（Ｙ軸）方向の各々２か
所に配置した光センサユニット５１の出力電圧は、各方
向ごとに差動増幅器５４Ｚ及び５４Ｙによって位置信号
として、サンプルホールド回路５５Ｚ及び５５Ｙを経て
モータコントローラ５６に出力される。第１伝送ミラー
１１の姿勢制御による自励振動を防止するために、サン
プルホールド回路５５Ｚ及び５５Ｙのタイミングは親台
車３１の移動速度に応じて設定する。上記タイミング
は、親台車の移動速度や制御系の特性によっては０．１
〜０．５sec に固定することもできる。モータコントロ
ーラ５６は、Ｚ方向及びＹ方向それぞれの位置信号から
ガイドレーザのずれを水平方向と垂直方向のそれぞれに
ついて演算し、第１パルスモータ６３及び第２パルスモ
ータ７２に制御信号を出力する。この際、第２伝送ミラ
ー１２の位置データと親台車３１の移動速度データとを
メインコントローラ５７を介してモータコントローラ５
６に導入して位置信号に修正を加える。モータコントロ
ーラ５６は修正した位置信号に応じて第１パルスモータ
６３と第２パルスモータ７２を駆動して第１伝送ミラー
１１の姿勢調整を行い、レーザ光軸のずれが修正され
る。

【００３３】図９に示すように、ミラー調整機構６１は
固定枠６２、第１回転枠７１、及び第２回転枠８１を備
えている。第１回転枠７１及び第２回転枠８１は、基準
状態で固定枠６２と平行になるように設定されている。
固定枠６２には、第１パルスモータ６３で駆動される水
平位置調整ねじ軸６４が取り付けられており、軸先端部
は第１回転枠７１にピン連結６６されている。水平方向
（紙面に対し垂直方向）に間隔をおいて、固定枠６２と
第１回転枠７１との間に第１コイルばね６８が取り付け
られている。第１回転枠７１は、固定枠６２に支持され
た第１支軸７９の回りに回転可能である。また、第１回
転枠７１には、第２パルスモータで駆動される垂直位置
調整ねじ軸７３が取り付けられており、軸先端部は第２
回転枠８１にピン連結８３されている。垂直方向に間隔
をおいて、第１回転枠７１と第２回転枠８１との間に第
２コイルばね７７が取り付けられている。第２回転枠８
１は、第１伝送ミラー１１が固定されており、第１回転
枠７１に支持された第２支軸８３の回りに回転可能であ
る。モータコントローラ５６からの制御信号で第１パル
スモータ６３及び第２パルスモータ７２が駆動され、水
平位置調整ねじ軸６４及び垂直位置調整ねじ軸７３がそ
れぞれ出入し、ガイドビームの位置に応じて第１回転枠
７１及び第２回転枠８１がそれぞれ回転して加工ビーム
の光軸位置を修正する。

【００３４】なお、以上伝送ミラーの角度を調整する場
合について説明したが、伝送ミラーの位置を調整する場
合も同様に、加工レーザの位置を調整できる。

【００３５】図１０は、１個の光センサユニットで、Ｈ
ｅＮｅレーザの移動量を測定した実験結果を示してい
る。この実験は、出力１０mW、出力ビーム直径１mmのＨ
ｅＮｅレーザを、外径２００mm内径１４０mmに拡大した
レーザに対して、レーザ光軸（Ｘ軸）に対して垂直な軸
（Ｙ軸）上の１箇所に光センサユニットを配置し、Ｈｅ
Ｎｅレーザの位置をＹ軸方向に変化させたときの光セン
サユニットの出力電圧を測定したものである。ＨｅＮｅ
レーザ発振器から１０m の位置で測定した結果を実線
で、３０m の位置で測定した結果を点線でそれぞれ示
す。ここで使用した光センサユニットは、ｄ１＝２０m
m、ｄ２＝４０mm、高さ６０mmの台形の反射ミラーを傾
斜角３０゜で用いており、光センサには光ダイオードを
用いている。

【００３６】図１１は、２個の光センサユニットで、Ｈ
ｅＮｅレーザの移動量を測定した実験結果を示してい
る。この実験は、出力１０mW、出力ビーム直径１mmのＨ
ｅＮｅレーザを外径２００mm、内径１４０mmに拡大した
レーザに対して、レーザ光軸（Ｘ軸）に対して垂直な軸
（Ｙ軸）上の２箇所に光センサユニットを配置し、Ｈｅ
Ｎｅレーザの位置をＹ軸方向に変化させたときの両光セ
ンサユニットの出力電圧の差（位置信号）を測定したも
のである。ＨｅＮｅレーザ発振器から１０m の位置で測
定した結果を実線で、３０m の位置で測定した結果を点
線でそれぞれ示す。ここで使用した光センサユニット
は、ｄ１＝２０mm、ｄ２＝４０mm、高さ６０mmの台形の
反射ミラーを傾斜角３０゜で用いており、光センサには
光ダイオードを用いている。図１１において、信号電圧
カーブがｘ＜２０mm、ｘ＞４０mmの領域でガイドレーザ
の位置に対し反対の特性を見せているのは、ガイドレー
ザの変位に従って一方の光センサユニットのガイドレー
ザ受光面積が減少し、遂にはガイドレーザが光センサユ
ニットから外れてしまったことを示している。

【００３７】

【発明の効果】レーザ加工中にレーザ伝送装置に振動等
が加わって、加工レーザが正規の伝送経路から外れたと
きには、ガイドレーザも加工レーザと同様に伝送経路が
ずれる。このずれがガイドレーザ位置検出手段によって
検出され、位置信号として出力される。この位置信号に
応じて伝送ミラーの角度及び位置の少なくとも一つを調
整を行うことで、正確なレーザ伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いたレーザ加工装置の一例を模式的
に示す斜視図である。

【図２】レーザ供給源を示した側面図である。

【図３】ガイドレーザ供給装置を示した側面図である。

【図４】加工レーザ、ガイドレーザ、ガイドレーザ反射
ミラーの位置関係を示した模式図である。

【図５】（ａ）光センサユニットを示した側面図であ
る。（ｂ）光センサユニットを示した正面図である。

【図６】（ａ）台形型反射ミラーの形状の一例を示した
図面である。（ｂ）楕円型反射ミラーの形状の一例を示した図面であ
る。

【図７】伝送ミラーに取り付けられた光センサユニット
の側面図である。

【図８】レーザ光軸（Ｘ軸）方向から見た光センサユニ
ットの配置図である。

【図９】伝送ミラーの制御装置及びミラー姿勢調整機構
の構成図である。

【図１０】ガイドレーザの位置と光センサの信号電圧と
の関係を示す線図である。

【図１１】ガイドレーザの位置と対となった光センサの
信号電圧との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１レーザ供給源２加工レーザ発振器３第１ミラー４コリメーションミラー５第２ミラー８ガイドレーザ発振器９ガイドレーザ反射ミラー１１第１伝送ミラー１２第２伝送ミラー１３第３伝送ミラー１４第４伝送ミラー１５第５伝送ミラー１６第６伝送ミラー２１パラボリックミラー２３加工ヘッド３１親台車３３親台車レール４１子台車４３子台車レール５１光センサユニット５３制御装置５４ＺＺ方向差動増幅器５４ＹＹ方向差動増幅器５５サンプルホールド回路５６モータコントローラ６１ミラー姿勢調整機構６２固定枠６３第１パルスモータ６４水平位置調整ねじ軸６８コイルばね７１第１回転枠７２第２パルスモータ７３垂直位置調整ねじ軸７７コイルばね８１第２回転枠８２ガイドレーザ発振器８３第１レンズ８５第２レンズ８７円錐ミラー８９円錐台ミラー９１外郭９２反射ミラー９３光センサＬ加工レーザＧガイドレーザＷ被加工物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ミラーによって高出力レーザを伝送する
方法において、ビーム断面が円環状で光軸が高出力レー
ザと同一であるガイドレーザを高出力レーザと同時に伝
送し、ガイドレーザの光路に生じたずれをセンサにより
検出して、当該ずれを修正するようにミラーの角度及び
位置の少なくとも一つを調整することを特徴とする高出
力レーザ伝送方法。
【請求項２】高出力レーザ発振器と、ガイドレーザ発
振器と、ガイドレーザのビーム断面を円環状にするガイ
ドレーザ変換器と、角度及び位置の少なくとも一つが調
整可能なレーザ伝送可動ミラーと、レーザ伝送可動ミラ
ーの出射側にあって高出力レーザと光軸を同一にして伝
送されるガイドレーザの位置を検出するセンサと、セン
サからの位置信号に応じてレーザ伝送可動ミラーの角度
及び位置の少なくとも一つを調整するミラー調整手段と
を備えていることを特徴とする高出力レーザ伝送装置。