JPS62254019A - レ−ザ光線をモニタする方法および装置 - Google Patents
レ−ザ光線をモニタする方法および装置Info
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- JPS62254019A JPS62254019A JP62035967A JP3596787A JPS62254019A JP S62254019 A JPS62254019 A JP S62254019A JP 62035967 A JP62035967 A JP 62035967A JP 3596787 A JP3596787 A JP 3596787A JP S62254019 A JPS62254019 A JP S62254019A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K26/702—Auxiliary equipment
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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】
〔第１ｊ用分野〕
本発明はレーザ光線をモニタする方法および装置に関す
る。
る。
レーザ光線は、たとえば切断、熱処理、および溶接など
、様々な幅広い目的に使用されており、これらの用途で
は光線の断面におけるエネルギ分布および光線の位置を
保持するように正確に制御する必要がある。光線の断面
におけるエネルギ分布をモニタする周知の方法では、光
線中にワイヤを貫通させかつこのワイヤにより反射され
た光の強さを測定している。し２かし、このようなやり
方は高価な装置を必要とし、光線を連続的にモニタする
ことができず、またモニタする時光線が攪乱さするので
エラーを生じ、しかも繰返しテストにおいて一貫した結
果が得られなかった。
、様々な幅広い目的に使用されており、これらの用途で
は光線の断面におけるエネルギ分布および光線の位置を
保持するように正確に制御する必要がある。光線の断面
におけるエネルギ分布をモニタする周知の方法では、光
線中にワイヤを貫通させかつこのワイヤにより反射され
た光の強さを測定している。し２かし、このようなやり
方は高価な装置を必要とし、光線を連続的にモニタする
ことができず、またモニタする時光線が攪乱さするので
エラーを生じ、しかも繰返しテストにおいて一貫した結
果が得られなかった。
本発明は、その断面において同様の照度分布で、レーザ
光線を低い照度の（弱い）光線と高い照度の（強い）光
線に分割する部分反射鏡と、弱い光線の断面における照
度分布を検出して強い光線の照度分布を決定する装置と
から成る、レーザ光線をモニタする装置を提供する。
光線を低い照度の（弱い）光線と高い照度の（強い）光
線に分割する部分反射鏡と、弱い光線の断面における照
度分布を検出して強い光線の照度分布を決定する装置と
から成る、レーザ光線をモニタする装置を提供する。
また、本発明は、レーザ光線をその断面において同様の
照度分布で、弱い光線と強い光線とに分割する過程と、
強い光線の照度分布を決定するため、弱い光線の断面に
おける照度分布を検出する過程とから成る、レーザ光線
をモニタする方法を提供する。
照度分布で、弱い光線と強い光線とに分割する過程と、
強い光線の照度分布を決定するため、弱い光線の断面に
おける照度分布を検出する過程とから成る、レーザ光線
をモニタする方法を提供する。
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施例に関し説
明する。
明する。
図はレーザの出力窓２から放射されたｌ−のレーザ光線
１（破線で示されている）を示している。
１（破線で示されている）を示している。
この光線は部分反射鏡４に入射する０代表的にはゲルマ
ニウム、ガリウム砒素またはセレン化亜鉛から形成され
た鏡３は、それに入射される光の９９゜５％を強い光線
４として反射するように設計されてｂる。この光線４は
、別の鏡およびレンズφシステム８を介して工作物９に
進む。この光線４は、たとえば、切断、熱処理、または
溶接に使用される。
ニウム、ガリウム砒素またはセレン化亜鉛から形成され
た鏡３は、それに入射される光の９９゜５％を強い光線
４として反射するように設計されてｂる。この光線４は
、別の鏡およびレンズφシステム８を介して工作物９に
進む。この光線４は、たとえば、切断、熱処理、または
溶接に使用される。
鏡３は、弱い光線５として、それに入射する光の０．５
％を透過する。この場合、この光線は５ワツトの光線で
ある。鏡３における反射レベルが均一である場合、強い
光線４と弱い光線５はその断面における照度分布は同様
である。しかし、５Ｗの光線は、適当な波長に感応する
ビデオ−カメラ６のようなカメラにより検出されるくら
い十分に弱い照度であり、このカメラは、検出された照
度分布を表わすオシロスコープやスクリーンＴ上のディ
スプレイを生じるように配置されている。鏡３の反射レ
ベルは、光線の強さおよびカメラの感反に応じて選択さ
れる。
％を透過する。この場合、この光線は５ワツトの光線で
ある。鏡３における反射レベルが均一である場合、強い
光線４と弱い光線５はその断面における照度分布は同様
である。しかし、５Ｗの光線は、適当な波長に感応する
ビデオ−カメラ６のようなカメラにより検出されるくら
い十分に弱い照度であり、このカメラは、検出された照
度分布を表わすオシロスコープやスクリーンＴ上のディ
スプレイを生じるように配置されている。鏡３の反射レ
ベルは、光線の強さおよびカメラの感反に応じて選択さ
れる。
切断に使用されるレーザ光線は、２つの低い照度のレー
ザによシ包囲された高い照度のコアを有している。確実
に光線がこの形状を有しかつ高い照度のコアが光線の中
心に保持さ江光線が軸に対して対称になるようにするこ
とが望ましい。また、前述した装置は、低い照度の光線
５のエネルギ分布が高い照度の光線４のエネルギ分布と
同じであるので、光線のＷｒ面におけるエネルギ分布を
モニタする非常に便利な方法を提供している。最初にエ
ネルギ分布が適正でなかったり、使用中にエネルギ分布
が変化した場合に補正をするように、オシロスコープＴ
からレーザの適当な制御装置にフィードバックが行なわ
れる。
ザによシ包囲された高い照度のコアを有している。確実
に光線がこの形状を有しかつ高い照度のコアが光線の中
心に保持さ江光線が軸に対して対称になるようにするこ
とが望ましい。また、前述した装置は、低い照度の光線
５のエネルギ分布が高い照度の光線４のエネルギ分布と
同じであるので、光線のＷｒ面におけるエネルギ分布を
モニタする非常に便利な方法を提供している。最初にエ
ネルギ分布が適正でなかったり、使用中にエネルギ分布
が変化した場合に補正をするように、オシロスコープＴ
からレーザの適当な制御装置にフィードバックが行なわ
れる。
いろいろな異なる種類のカメラを使用し得るが、主なも
のとしては、そこに形成される像の照度分布を検出する
光電装置（光感応装置）の２次元プレイや、または像を
受信しかつそれの別の部分によって受信された光の強さ
を６１１定するよう走査される光９（光感応）スクリー
ンの２種類がある。
のとしては、そこに形成される像の照度分布を検出する
光電装置（光感応装置）の２次元プレイや、または像を
受信しかつそれの別の部分によって受信された光の強さ
を６１１定するよう走査される光９（光感応）スクリー
ンの２種類がある。
前述したシステムの主な利点は、使用されるカメラが標
皐的な装置でよくＣ適切化のためいくらか修正されると
しても）、シたがって特別に設計された、きわめて高価
な装置を必要としないで済むことである。むろん、カメ
ラはレーザ光線の波長の特定の範囲に対して超応しなけ
ればならず、前述した用途では、カメラは赤外線の波長
に感応する。この場合、熱撮像カメラが適している。同
様に、照度分布のディスプレイは、オシロスコープ、ま
たは陰極線管を用いている他の装置に発生し得るので、
特別に設計された装置は必要ない。むろん、ディスプレ
イは、光線の断面の簡単な絵画式画像、九本９の強さの
グラフイタ１１ｉｉｉ像、または他の適当な画像でよい
。また、前述した装置は、レーザ光線の位置をモニタす
るのにも使用できる。光線が移動すると、オシロスコー
プＴのディスプレイもまた新しい位置に移動する。これ
は光線の外側境界の位置をモニタすることにより、また
は光線の最も強い光度レベルの位置をモニタすることに
より検出される。
皐的な装置でよくＣ適切化のためいくらか修正されると
しても）、シたがって特別に設計された、きわめて高価
な装置を必要としないで済むことである。むろん、カメ
ラはレーザ光線の波長の特定の範囲に対して超応しなけ
ればならず、前述した用途では、カメラは赤外線の波長
に感応する。この場合、熱撮像カメラが適している。同
様に、照度分布のディスプレイは、オシロスコープ、ま
たは陰極線管を用いている他の装置に発生し得るので、
特別に設計された装置は必要ない。むろん、ディスプレ
イは、光線の断面の簡単な絵画式画像、九本９の強さの
グラフイタ１１ｉｉｉ像、または他の適当な画像でよい
。また、前述した装置は、レーザ光線の位置をモニタす
るのにも使用できる。光線が移動すると、オシロスコー
プＴのディスプレイもまた新しい位置に移動する。これ
は光線の外側境界の位置をモニタすることにより、また
は光線の最も強い光度レベルの位置をモニタすることに
より検出される。
フィードバック１２は、モニタ装置からサーボ串モータ
１０のような調整装置に帰還される。この調整装置は、
光線を目標位置に保持するため、レーザと部分反射鏡３
との間に設けられた可動佼１１の向きを調整する。
１０のような調整装置に帰還される。この調整装置は、
光線を目標位置に保持するため、レーザと部分反射鏡３
との間に設けられた可動佼１１の向きを調整する。
部分反射鏡３は、レーザによシ放射された光線がちたる
第１の鏡であってもよいし、または鏡システム（図示）
におけるどこか別の場所に位１４シていてもよい。たと
えば、部分反射鏡が、既に使用されているシステムに加
えられて鏡システムの一部となるように構成されている
ことが、より適当であると考えられる。
第１の鏡であってもよいし、または鏡システム（図示）
におけるどこか別の場所に位１４シていてもよい。たと
えば、部分反射鏡が、既に使用されているシステムに加
えられて鏡システムの一部となるように構成されている
ことが、より適当であると考えられる。
むろん、鏡が強い光線の高エネルギ処理量に耐えられる
ならば、逆に入射光の９９．５％を透過して強い光線を
生じ、光の０．５％を反射して弱い光線を生じるような
部分反射鏡を使用することも可能である。
ならば、逆に入射光の９９．５％を透過して強い光線を
生じ、光の０．５％を反射して弱い光線を生じるような
部分反射鏡を使用することも可能である。
入射光の大半を反射しかつ光のほんの一部だけを透過す
る前述した鏡の方が、ゲルマニウムなどの安い材料で形
成し得るので望ましいが、最高１００ＷｔｌＤエネルギ
透過量でしか使用できないので、強い光線を透過するに
は適さないであろう。
る前述した鏡の方が、ゲルマニウムなどの安い材料で形
成し得るので望ましいが、最高１００ＷｔｌＤエネルギ
透過量でしか使用できないので、強い光線を透過するに
は適さないであろう。
図は本発明の実施例を示す図である。
１・・−・レーザ光線、２−拳・−出力窓、３魯・働Φ
部分反射鏡、６・φ拳・ビデオ・カメ２．７＠−・ψオ
シロスコープ、１Ｏ−−Ｉ１１１サーボ中モータ。 特許出願人 オースチンやローグアーφり５ｙ−７
’＊リミテツド
部分反射鏡、６・φ拳・ビデオ・カメ２．７＠−・ψオ
シロスコープ、１Ｏ−−Ｉ１１１サーボ中モータ。 特許出願人 オースチンやローグアーφり５ｙ−７
’＊リミテツド
Claims (9)
- （１）レーザ光線（１）を、それら断面において同様の
照度分布で、低い照度の光線（５）と高い照度の光線（
４）とに分割する過程と、高い照度の光線（４）の照度
分布を決定するため、低い照度の光線（５）の断面にお
ける照度分布を検出する過程とから成ることを特徴とす
る、レーザ光線をモニタする方法。 - （２）レーザ光線（１）を、それら断面において同様の
照度分布で、低い照度の光線（５）と高い照度の光線（
４）とに分割する部分反射鏡（３）と、高い照度の光線
（４）の照度分布を決定するため、低い照度の光線（５
）の断面における照度分布を検出する照度検出装置（６
）とから成ることを特徴とする、レーザ光線をモニタす
る装置。 - （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、部分
反射鏡（３）は、入射光線の１％以下を透過して低い照
度の光線（５）を生じ、かつ入射光線の残りを反射して
高い照度の光線（４）を生じることを特徴とする装置。 - （４）特許請求の範囲第２項または第３項に記載の装置
において、照度検出装置（６）は、陰極線管を接続する
と、検出された照度分布を表わすディスプレイを発生す
ることができることを特徴とする装置。 - （５）特許請求の範囲第４項記載の装置において、照度
検出装置は光電装置の２次元アレイから成るカメラ（６
）であることを特徴とする装置。 - （６）特許請求の範囲第４項記載の装置において、照度
検出装置は、照度分布を検出するよう走査される光電ス
クリーンから成るカメラ（６）であることを特徴とする
装置。 - （７）特許請求の範囲第５項または第６項に記載の装置
において、カメラは熱撮像カメラ（６）であることを特
徴とする装置。 - （８）特許請求の範囲第２項から第７項のいずれか１項
に記載の装置において、レーザに接続し、発生された光
線（１）の断面において目標の照度分布を保持する第１
フィードバック装置を有していることを特徴とする装置
。 - （９）特許請求の範囲第２項から第８項のいずれか１項
に記載の装置において、別の鏡（１１）の向きを制御し
て光線（１）を目標位置に保持する調整装置（１０）に
接続した第２フィードバック装置（１２）を有している
ことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8604449 | 1986-02-22 | ||
| GB868604449A GB8604449D0 (en) | 1986-02-22 | 1986-02-22 | Monitoring laser beam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254019A true JPS62254019A (ja) | 1987-11-05 |
Family
ID=10593525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035967A Pending JPS62254019A (ja) | 1986-02-22 | 1987-02-20 | レ−ザ光線をモニタする方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0236008A1 (ja) |
| JP (1) | JPS62254019A (ja) |
| GB (2) | GB8604449D0 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184307A (en) * | 1988-04-18 | 1993-02-02 | 3D Systems, Inc. | Method and apparatus for production of high resolution three-dimensional objects by stereolithography |
| DE3835980A1 (de) * | 1988-10-21 | 1990-04-26 | Mtu Muenchen Gmbh | Verfahren zur ermittlung eines durchschusszeitpunktes |
| DE3841244A1 (de) * | 1988-12-07 | 1990-06-13 | Erwin Strigl | Vorrichtung zum messen des intensitaetsprofils eines infrarot-laserstrahles |
| DE3919572A1 (de) * | 1989-06-15 | 1990-12-20 | Diehl Gmbh & Co | Vorrichtung zur messung des intensitaetsprofils eines laserstrahls |
| DE3919571A1 (de) * | 1989-06-15 | 1990-12-20 | Diehl Gmbh & Co | Vorrichtung zur messung des intensitaetsprofils eines laserstrahls |
| DE4015447C1 (en) * | 1990-05-14 | 1991-12-05 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | Laser power meter - uses polarisation-sensitive semi-transparent mirrors as beam splitter and reflector for diversion of beam |
| JP2526717B2 (ja) * | 1990-06-21 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | レ―ザ加工装置 |
| DE4040168A1 (de) * | 1990-12-15 | 1992-06-17 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Intensitaetsmesseinrichtung |
| GB9406605D0 (en) * | 1994-04-05 | 1994-06-08 | British Nuclear Fuels Plc | Radiation beam position sensor |
| ES2122873B1 (es) * | 1995-06-02 | 1999-08-01 | Tecnologico Robotiker Centro | Dispositivo perfeccionado para facilitar las operaciones de programacion de robots. |
| US6080959A (en) * | 1999-03-12 | 2000-06-27 | Lexmark International, Inc. | System and method for feature compensation of an ablated inkjet nozzle plate |
| US20070117287A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus |
| JP2007175744A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamazaki Mazak Corp | レーザ加工機における光路軸の調整装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1268407A (en) * | 1969-12-12 | 1972-03-29 | Ferranti Ltd | Improvements relating to lasers |
| US4504727A (en) * | 1982-12-30 | 1985-03-12 | International Business Machines Corporation | Laser drilling system utilizing photoacoustic feedback |
| JPS59159291A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レ−ザ焦点合せ方法 |
-
1986
- 1986-02-22 GB GB868604449A patent/GB8604449D0/en active Pending
-
1987
- 1987-02-18 EP EP87301381A patent/EP0236008A1/en not_active Withdrawn
- 1987-02-18 GB GB08703816A patent/GB2186973A/en not_active Withdrawn
- 1987-02-20 JP JP62035967A patent/JPS62254019A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8703816D0 (en) | 1987-03-25 |
| GB2186973A (en) | 1987-08-26 |
| EP0236008A1 (en) | 1987-09-09 |
| GB8604449D0 (en) | 1986-03-26 |
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