WO2015002004A1 - レーザ装置及びレーザ出力補正方法 - Google Patents

レーザ装置及びレーザ出力補正方法 Download PDF

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日下部和人
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株式会社アマダミヤチ
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Definitions

  • the present invention relates to a laser apparatus that simultaneously emits a plurality of laser beams and a laser output correction method.
  • the original laser beam generated by one laser oscillator is branched into a plurality of beams, and the plurality of branched laser beams are transmitted through an optical fiber to a laser processing head.
  • a multi-branch / optical fiber transmission type laser apparatus is known.
  • one output unit that outputs a setting signal corresponding to a preset output of a desired laser beam, and the setting signal It is conceivable to provide a plurality of laser oscillators that oscillate laser light based on this.
  • each laser oscillator has individual differences (inherent variations). For this reason, for example, even if the same setting signal is input to a plurality of laser oscillators, the output of the laser light oscillated from each laser oscillator varies, and a plurality of laser lights can be emitted with the same output. It may not be possible. That is, there is a problem that even if a plurality of laser beams can be emitted simultaneously, it is difficult to emit a plurality of laser beams at a desired output set in advance.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and a laser device capable of simultaneously emitting a plurality of laser beams with a predetermined desired output using a plurality of laser oscillators, and An object of the present invention is to provide a laser output correction method.
  • a laser apparatus includes: One output unit for outputting a setting signal corresponding to the output of a desired laser beam set in advance; A plurality of laser oscillators for oscillating laser light; A plurality of units corresponding to a plurality of laser oscillators, and a calculation unit that corrects a setting signal based on the characteristics of the corresponding laser oscillator and outputs a laser control signal; With The plurality of laser oscillators oscillate laser light for each laser oscillator based on a laser control signal output from a corresponding arithmetic unit.
  • a plurality of laser oscillators are provided corresponding to a plurality of laser oscillators, and an arithmetic unit that corrects a setting signal based on the characteristics of the corresponding laser oscillators and outputs a laser control signal
  • an arithmetic unit that corrects a setting signal based on the characteristics of the corresponding laser oscillators and outputs a laser control signal
  • a plurality of laser oscillators are provided corresponding to the plurality of laser oscillators, and the output of the laser light oscillated from the laser oscillators is measured and a measurement signal corresponding to the measurement output of the laser lights is output.
  • a measuring unit to perform A plurality of laser oscillators corresponding to a plurality of laser oscillators, and a feedback control unit that feedback-controls a laser control signal based on a measurement signal; With It is preferable that the plurality of laser oscillators oscillate laser light for each laser oscillator based on the laser control signal output from the corresponding feedback control unit.
  • each of the plurality of measurement units may be incorporated in a corresponding laser oscillator.
  • the laser device can be downsized.
  • the plurality of arithmetic units multiply the value of the setting signal by a preset proportional gain based on the characteristics of the corresponding laser oscillator, By adding a deviation set in advance based on the characteristics of the corresponding laser oscillator to the multiplication value obtained by multiplication, It is preferable to correct the setting signal.
  • the calculation unit corrects the setting signal using the proportional gain and deviation set in advance based on the characteristics of the corresponding laser oscillator, so that individual differences (inherent variations) of the laser oscillators are corrected. It can be corrected with high accuracy.
  • the above laser apparatus includes an adjustment unit that calculates a proportional gain and a deviation based on a desired output set for each of a plurality of laser beams and the characteristics of the corresponding laser oscillator, and outputs the proportional gain and deviation to the calculation unit. Good.
  • the adjustment unit can adjust the proportional gain and deviation based on the desired output and the characteristics of the laser oscillator. Since it calculates and outputs to a calculating part, each laser oscillator can each oscillate the laser beam of the desired output set beforehand. For this reason, it is possible to easily change the output of any laser light among the plurality of laser lights, and it is possible to easily switch the output ON / OFF for any laser light.
  • a laser output correction method includes: Outputting a setting signal corresponding to an output of a desired laser beam set in advance from one output unit; In a plurality of arithmetic units provided corresponding to a plurality of laser oscillators, based on the characteristics of the corresponding laser oscillators, the setting signal is corrected so that the output of the laser beam becomes a preset desired output, and the laser Outputting a control signal; Oscillating laser light from a laser oscillator based on a laser control signal; It is characterized by having.
  • the laser output correction method in the plurality of arithmetic units, based on the characteristics of the corresponding laser oscillator, the setting signal is corrected so that the output of the laser beam becomes a preset desired output, Since the method includes the step of outputting the laser control signal, a plurality of laser beams can be emitted simultaneously with a predetermined desired output using a plurality of laser oscillators.
  • FIG. 3A is a plan view showing an example of welding using the laser apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 3B is a side view showing a side surface of the workpiece shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3A is a schematic diagram which shows the laser apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 3B is a side view showing a side surface of the workpiece shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3A shows the laser apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 3rd Embodiment of this invention is a schematic diagram which shows the laser apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.
  • the laser apparatus 10 is a laser apparatus that can simultaneously emit a plurality of laser beams having a set output using a plurality of laser oscillators. For example, workpiece processing (cutting, welding, marking, etc.) ) And soldering.
  • the laser device 10 includes a laser device body 12 that emits four laser beams La, Lb, Lc, and Ld (hereinafter, collectively referred to as laser beam L), and four laser beams.
  • a control unit 14 that controls the outputs of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld, and an emission unit (not shown) that emits the four laser beams La, Lb, Lc, and Ld to the workpiece.
  • the configuration for emitting the laser beam La and the configuration for emitting the other laser beams Lb, Lc, and Ld are the same, the configuration for emitting the laser beam La will be described below. The description of the configuration that emits the laser beams Lb, Lc, and Ld is omitted.
  • the laser device main body 12 is configured to emit the laser light La as a laser oscillator 16a that oscillates the laser light La, a transmission fiber 18a that transmits the laser light La oscillated from the laser oscillator 16a, and a transmission fiber 18a. It has a collimating lens 20a for collimating the emitted laser beam La and an emission unit (not shown) for emitting the collimated laser beam La to the workpiece.
  • the laser oscillator 16 a is disposed on both sides of the laser diode unit 22 that emits the excitation light, the active fiber 24 that oscillates the laser light La based on the excitation light, and the active fiber 24.
  • a pair of reflective elements 26 and 28 are included.
  • a laser diode Laser Diode
  • the laser diode unit 22 is referred to as an LD unit 22.
  • a laser diode power supply 30 to be described later is represented as an LD power supply 30, and a laser diode 32 is represented as an LD32.
  • the LD unit 22 includes an LD power supply 30, a plurality of LDs 32 that emit excitation light based on a drive current supplied from the LD power supply 30, and a combiner 34 that couples the excitation light guided from each LD 32.
  • the LD power supply 30 supplies a driving current having a magnitude corresponding to a signal (a laser control signal Sla described later) input from the control unit 14 to each LD 32.
  • Each LD 32 is configured as a so-called fiber coupling laser diode (Fiber (Coupling Laser Diode, hereinafter referred to as FC-LD). That is, an extraction optical fiber 36 for extracting the excitation light from the LD 32 is coupled to each LD 32, and an emission side end of the extraction optical fiber 36 is coupled to the combiner 34.
  • FC-LD fiber coupling laser diode
  • the active fiber 24 is an optical fiber including a core doped with a rare earth element ion such as Yb, and the laser light La is generated by exciting the rare earth element ion with excitation light. Oscillates. If the active fiber 24 is configured as a so-called double clad fiber, the laser light La can be efficiently oscillated.
  • the pair of reflection elements 26 and 28 amplify the laser beam La oscillated from the active fiber 24.
  • the reflection element 26 located on the combiner 34 side is configured such that excitation light from the combiner 34 toward the active fiber 24 passes and the laser light La is totally reflected.
  • the reflection element 28 located on the transmission fiber 18a side is configured so that a part of the laser light La is reflected and the remainder of the laser light La passes.
  • each of the reflective elements 26 and 28 is configured as FBG (Fiber Bragg Grating). In this case, it is possible to oscillate the laser beam La more efficiently than in the case where the reflecting elements 26 and 28 are configured by mirrors. However, it goes without saying that each of the reflection elements 26 and 28 may be constituted by a mirror.
  • the laser oscillator 16a configured as described above oscillates a laser beam La of 1070 nm using excitation light of 915 nm to 980 nm, for example.
  • the wavelengths of the excitation light and the laser light La can be arbitrarily set.
  • the configuration for emitting the laser light La is as described above.
  • the configuration and function for emitting the laser beams Lb, Lc, and Ld are the same as described above. It is.
  • the control unit 14 includes one output unit (control board) 38 and a plurality of calculation units 40a, 40b, 40c, and 40d (hereinafter, these may be collectively referred to as the calculation unit 40).
  • the output unit 38 outputs a setting signal Ss corresponding to a desired output set in advance for the laser beams La, Lb, Lc, and Ld.
  • the preset desired output is a common output of laser beams La, Lb, Lc, and Ld preset by the user or the like to the laser apparatus 10 via an operation unit (not shown). In other words, it refers to the common target output of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld set for the laser device 10.
  • the setting signal Ss is an analog voltage signal, and laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld (hereinafter, collectively referred to as laser control signal S1), which will be described later, are also analog voltage signals.
  • the setting signal Ss and the laser control signal S1 may be digital voltage signals.
  • the arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d are proportional in advance according to individual differences (inherent variations) of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d (hereinafter, collectively referred to as the laser oscillator 16).
  • Gains Aa, Ab, Ac, Ad hereinafter collectively referred to as proportional gain A
  • deviations Ba, Bb, Bc, Bd hereinafter collectively referred to as deviation B
  • the calculation units 40a, 40b, 40c, and 40d perform calculations for correcting the setting signal Ss supplied from the output unit 38 based on these proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb, Bc, Bd.
  • the laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld obtained as a result of the calculation are output to the LD power sources 30 of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, respectively.
  • the calculation units 40b, 40c, and 40d also output the laser control signals Slb, Slc, and Sld using the same calculation formula as the calculation unit 40a.
  • the calculation unit 40 When the setting signal Ss is an analog signal, the calculation unit 40 performs calculation after converting it to a digital signal by A / D conversion, and converts it to an analog signal by D / A conversion and outputs the laser control signal Sl. To do. However, the calculation unit 40 may perform analog calculation.
  • the laser apparatus 10 is basically configured as described above, and the operation of the laser apparatus 10 and a laser output correction method using the laser apparatus 10 will be described below.
  • the user sets the output of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld. Specifically, for example, by selecting one desired value as a desired output and inputting the desired value to the laser device 10 via an operation unit (not shown), the laser beams La, Lb, Lc, What is necessary is just to set the output of Ld. Subsequently, the user inputs oscillation start signals of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld to the control unit 14. When the oscillation start signal is input, the output unit 38 outputs one setting signal Ss corresponding to a desired output of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld. The setting signal Ss is input to the calculation units 40a, 40b, 40c, and 40d.
  • the calculation units 40a, 40b, 40c, and 40d are proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb that are set in advance according to the characteristics of the setting signal Ss and the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, 16d. , Bc, and Bd, the laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld are calculated and output to the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, respectively.
  • the laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld are input to the LD power sources 30 of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, respectively.
  • each LD power supply 30 supplies each LD 32 with a drive current corresponding to the inputted laser control signals Sla, Slb, Slc, Sld.
  • each LD 32 When the drive current is supplied to each LD 32, excitation light is emitted from each LD 32 and coupled (combined) by each combiner 34, and the coupled excitation light passes through the core of each active fiber 24, thereby causing the active fiber to pass.
  • Laser beams La, Lb, Lc, and Ld are oscillated from 24, respectively.
  • Laser light La, Lb, Lc, Ld oscillated from each active fiber 24 is amplified by reciprocating a plurality of times between the pair of reflection elements 26, 28, and the laser light La, Lb, Lc and Ld are emitted from the transmission fiber 18, respectively.
  • the laser beams La, Lb, Lc, and Ld emitted from the transmission fiber 18 are collimated by the collimator lens 20 and then irradiated to the workpiece through an emission unit (not shown) to process the workpiece (cut, weld, Marking, etc.) and soldering.
  • the emission unit may have a galvano scanner.
  • FIGS. 3A and 3B show an example in which the first workpiece 42 and the second workpiece 44 are welded using laser beams La, Lb, Lc, and Ld.
  • the plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld are simultaneously emitted from an emission unit (not shown) to weld the first workpiece 42 and the second workpiece 44 together.
  • a plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld are not emitted at the same time, thermal distortion may occur due to a part of the laser beams irradiated prior to the other laser beams. Due to this thermal strain, the second workpiece 44 may be lifted or misaligned, and there is a possibility that another laser beam irradiated with delay may be irradiated to a place different from the desired place. Absent. In the laser device 10 according to the present embodiment, a plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld can be emitted simultaneously, so that such inconvenience is avoided.
  • a plurality of laser devices 10 are provided corresponding to the plurality of laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, and the setting signal is based on the characteristics of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • Arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d that correct Ss and output laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld are provided. Accordingly, in order to correct individual differences (inherent variations) of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d to which the arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d correspond, a plurality of laser oscillators 16a, 16b, and 16c are corrected.
  • 16d a plurality of laser beams La, Lb, Lc, Ld can be emitted simultaneously with a preset desired output.
  • the plurality of arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d are proportional gains Aa and Ab that are set in advance based on the characteristics of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • Ac and Ad are multiplied by the value of the setting signal Ss, and deviations Ba, Bb, which are set in advance based on the characteristics of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c and 16d are obtained with respect to the multiplication value obtained by the multiplication.
  • the setting signal Ss is corrected by adding Bc and Bd.
  • the plurality of arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d can accurately correct individual differences (inherent variations) of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • the plurality of arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d are based on the characteristics of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • a plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld can be simultaneously emitted with a predetermined desired output by using the plurality of laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • the output from the single output unit 38 is branched and supplied to the plurality of laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d. Therefore, the output unit 38 can be shared by the plurality of laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, and the manufacturing cost can be reduced.
  • a laser apparatus 50 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the laser device 50 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a measurement optical system 52 and a feedback control unit 54 are provided.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
  • the laser apparatus main body 12 includes a measurement optical system 52 for measuring the output of the laser light L emitted from the transmission fiber 18 therein, and the control unit 14 includes: A feedback control unit 54 that corrects the laser control signal Sl based on the measurement signals Sma, Smb, Smc, and Smd (hereinafter, collectively referred to as Sm) output from the measurement optical system 52 is included.
  • Sm laser control signal
  • the measurement optical system 52 includes four measurement optical systems 52a, 52b, 52c, and 52d provided corresponding to the four laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, respectively. Since the measurement optical systems 52a, 52b, 52c, and 52d all have the same configuration, the measurement optical system 52a will be described here, and the description of the measurement optical systems 52b, 52c, and 52d will be omitted.
  • the measurement optical system 52a is collected by a branch mirror 56a for branching the laser light La collimated by the collimator lens 20a, a condenser lens 58a for condensing the branched laser light La, and a condenser lens 58a.
  • a measurement unit (power monitor) 60a that receives the emitted laser beam La.
  • the reflectance of the branch mirror 56a is set to about 1%, for example.
  • the laser beam La transmitted through the branch mirror 56a is used for workpiece processing (cutting, welding, marking, etc.) and soldering.
  • the measurement unit 60a includes, for example, a photodiode (not shown), measures the output of the branched laser light La, and outputs a measurement signal Sma corresponding to the measurement output of the laser light La (hereinafter, measurement optical system 52a). And the measurement units 60b, 60c, and 60d in the other measurement optical systems 52b, 52c, and 52d may be collectively referred to as the measurement unit 60).
  • the measurement signal Sma is an analog voltage signal
  • the other measurement signals Smb, Smc, and Smd are analog voltage signals as well.
  • Laser control signals Sla ', Slb', Slc ', and Sld' (to be referred to collectively as Sl 'hereinafter), which will be described later, are also analog voltage signals.
  • the measurement signal Sm and the laser control signal Sl ′ may be digital voltage signals.
  • the feedback control unit 54 constituting the control unit 14 includes feedback control units 54a, 54b, 54c, 54d provided corresponding to the four laser oscillators 16a, 16b, 16c, 16d, respectively. Consists of. Since the feedback control units 54a, 54b, 54c, and 54d all operate in the same manner, only the feedback control unit 54a will be described here, and description of the feedback control units 54b, 54c, and 54d will be omitted.
  • the feedback control unit 54a Based on the laser control signal Sla and the measurement signal Sma, the feedback control unit 54a performs an operation for correcting the laser control signal Sla so that the output of the laser light La becomes a predetermined output, and the laser control signal Sla 'is output.
  • the feedback control unit 54a performs, for example, PI control or PID control.
  • the control gain (eg, proportional gain, integral gain, differential gain) of the feedback control unit 54a can be arbitrarily determined, but is set to a magnitude that does not cause hunting or overshoot.
  • the control gain is set to such a magnitude that hunting and overshoot are sufficiently suppressed according to the set output.
  • feedback control is performed based on the measurement signals Sma, Smb, Smc, and Smd corresponding to the measurement output, and the laser control signals Sla ′, Slb ′, and Slc ′ after being corrected by the feedback control.
  • Sld ′, the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d oscillate laser beams La, Lb, Lc, and Ld. Therefore, individual differences (inherent variations) between the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d can be corrected with higher accuracy.
  • the present embodiment is not limited to the configuration described above.
  • the measurement units 60a, 60b, 60c, and 60d may be incorporated in the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • the configuration of the measurement optical system 52 can be reduced in size, the laser device 50 can be reduced in size.
  • a laser apparatus 70 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the laser device 70 according to the third embodiment is different from the first embodiment in that an adjustment unit 72 is provided in the control unit 14.
  • other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the same reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.
  • the adjustment unit 72 Based on the desired output preset for each of the plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld and the characteristics of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, the adjustment unit 72 performs proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb, Bc, and Bd are calculated and output to the arithmetic units 40a, 40b, 40c, and 40d.
  • the adjustment unit 72 is preset based on the characteristics of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • the proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and the deviations Ba, Bb, Bc, Bd are output to the calculation units 40a, 40b, 40c, 40d.
  • the output of an arbitrary laser beam L can be set to an output different from the outputs of other laser beams L.
  • the adjusting unit 72 is based on the desired output set for each of the plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld and the characteristics of the corresponding laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d.
  • Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb, Bc, Bd are calculated and output to the computing units 40a, 40b, 40c, 40d.
  • Each calculation unit 40a, 40b, 40c, 40d corrects the setting signal Ss based on the adjusted proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb, Bc, Bd output from the adjustment unit 72.
  • the obtained laser control signals Sla, Slb, Slc, and Sld are output to the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d, respectively.
  • the adjustment unit 72 is configured for each of the laser beams La, Lb, Lc, and Ld.
  • proportional gains Aa, Ab, Ac, Ad and deviations Ba, Bb, Bc, Bd are calculated, and an arithmetic unit 40a , 40b, 40c, and 40d. Therefore, each of the laser oscillators 16a, 16b, 16c, and 16d oscillates the laser beams La, Lb, Lc, and Ld with desired outputs set in advance.
  • the laser device 70 can simultaneously emit a plurality of laser beams La, Lb, Lc, and Ld with a preset desired output.
  • the laser device 70 can change the output ratio by easily changing the output of any laser light among the plurality of laser lights La, Lb, Lc, Ld, for example, and any laser light.
  • the output can be easily switched ON / OFF.
  • the laser oscillator 16 is not limited to the example configured as a fiber laser device, and can be configured as various laser devices such as a YAG laser device and an LD device.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

　複数のレーザ発振器を用いて、複数のレーザ光（Ｌ）を、予め設定された所望の出力で同時に出射することが可能なレーザ装置及びレーザ出力補正方法を提供する。予め設定された所望のレーザ光（Ｌ）の出力に対応する設定信号（Ｓｓ）を出力する一つの出力部（３８）と、複数のレーザ光（Ｌ）を発振する複数のレーザ発振器（１６）と、複数のレーザ発振器（１６）に対応して複数設けられ、且つ、対応する当該レーザ発振器（１６）の特性に基づいて設定信号（Ｓｓ）を補正して得られたレーザ制御信号（Ｓｌ）を出力する演算部（４０）と、を備え、複数のレーザ発振器（１６）は、対応する演算部（４０）から出力されたレーザ制御信号（Ｓｌ）に基づいてレーザ光（Ｌ）をそれぞれ発振する。

Description

レーザ装置及びレーザ出力補正方法
　本発明は、複数のレーザ光を同時に出射するレーザ装置及びレーザ出力補正方法に関する。
　従来から、レーザ溶接やレーザマーキング等のレーザ加工分野では、１台のレーザ発振器で生成された原レーザ光を複数に分岐させ、複数の分岐レーザ光を光ファイバに通してレーザ加工ヘッドまで伝送する多分岐・光ファイバ伝送方式のレーザ装置が知られている。
　このようなレーザ装置として、複数の分岐ミラーを用いて原レーザ光を複数に分岐させ、複数のレーザ光を同時に出射する技術的思想が提案されている（特開２００７－１９０５６０号公報参照）。
　しかしながら、上述した特開２００７－１９０５６０号公報のような従来技術では、例えば、原レーザ光を分岐する１つ目の分岐ミラーの位置や角度等を調整すると、残余の分岐ミラーについても調整する必要が生じるため、これら分岐ミラーの調整に時間がかかる、という問題があった。
　このような分岐ミラーを用いることなく複数のレーザ光を同時に出射する方法として、例えば、予め設定された所望のレーザ光の出力に対応する設定信号を出力する一つの出力部と、前記設定信号に基づいてレーザ光を発振する複数のレーザ発振器を設けることが考えられる。
　しかしながら、各レーザ発振器には個体差（固有のバラツキ）がある。このため、例えば、複数のレーザ発振器に同一の設定信号が入力されたとしても、各レーザ発振器から発振されるレーザ光の出力がばらついてしまい、複数のレーザ光を同一の出力で出射することができないおそれがある。すなわち、複数のレーザ光を同時に出射することはできても、複数のレーザ光を予め設定された所望の出力で出射することが難しい、という問題がある。
　本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、複数のレーザ発振器を用いて、複数のレーザ光を、予め設定された所望の出力で同時に出射することが可能なレーザ装置及びレーザ出力補正方法を提供することを目的とする。
［１］　本発明に係るレーザ装置は、
　予め設定された所望のレーザ光の出力に対応する設定信号を出力する一つの出力部と、
　レーザ光を発振する複数のレーザ発振器と、
　複数のレーザ発振器に対応して複数設けられ、且つ、対応する当該レーザ発振器の特性に基づいて設定信号を補正し、レーザ制御信号を出力する演算部と、
を備え、
　複数のレーザ発振器は、それぞれのレーザ発振器ごとに、対応する演算部から出力されたレーザ制御信号に基づいてレーザ光を発振することを特徴とする。
　本発明に係るレーザ装置によれば、複数のレーザ発振器に対応して複数設けられ、且つ、対応する当該レーザ発振器の特性に基づいて設定信号を補正し、レーザ制御信号を出力する演算部を備えることにより、これらの演算部が対応する各レーザ発振器の個体差（固有のバラツキ）を補正するため、複数のレーザ発振器を用いて、複数のレーザ光を、予め設定された所望の出力で同時に出射することが可能となる。
［２］　上記のレーザ装置において、複数のレーザ発振器に対応して複数設けられ、且つ、レーザ発振器から発振されたレーザ光の出力を測定して当該レーザ光の測定出力に対応した測定信号を出力する測定部と、
　複数のレーザ発振器に対応して複数設けられ、且つ、測定信号に基づいてレーザ制御信号をフィードバック制御するフィードバック制御部と、
を備え、
　複数のレーザ発振器は、それぞれのレーザ発振器ごとに、対応するフィードバック制御部から出力されたレーザ制御信号に基づいてレーザ光を発振すると好適である。
　このような構成によれば、測定出力に対応した測定信号に基づいてフィードバック制御が行なわれ、このフィードバック制御によって補正された後のレーザ制御信号に基づいて複数のレーザ発振器がレーザ光をそれぞれ発振するので、レーザ発振器の個体差（固有のバラツキ）をより一層精度良く補正することができる。
［３］　上記のレーザ装置において、複数の測定部は、それぞれの測定部が、対応するレーザ発振器に内蔵されていてもよい。この場合、レーザ装置の小型化を図ることができる。
［４］　上記のレーザ装置において、複数の演算部は、対応するレーザ発振器の特性に基づいて予め設定された比例ゲインを設定信号の値に乗算し、
　乗算により得られた乗算値に対して、対応するレーザ発振器の特性に基づいて予め設定された偏差を加算することにより、
　設定信号を補正すると好適である。
　このような構成によれば、演算部は、対応するレーザ発振器の特性に基づいて予め設定された比例ゲイン及び偏差を用いて設定信号を補正するので、レーザ発振器の個体差（固有のバラツキ）を精度よく補正することができる。
［５］　上記のレーザ装置において、複数のレーザ光ごとに設定された所望の出力と、対応するレーザ発振器の特性とに基づいて比例ゲイン及び偏差を算出し、演算部に出力する調整部を備えるとよい。
　このような構成によれば、複数のレーザ光ごとに所望の出力が設定された場合であっても、調整部が、当該所望の出力と、レーザ発振器の特性とに基づいて比例ゲイン及び偏差を算出し、演算部に出力するので、各レーザ発振器は予め設定された所望の出力のレーザ光をそれぞれ発振することができる。このため、複数のレーザ光のうち任意のレーザ光の出力を容易に変更することができるほか、任意のレーザ光について出力のＯＮ／ＯＦＦを容易に切り替えることができる。
［６］　本発明に係るレーザ出力補正方法は、
　予め設定された所望のレーザ光の出力に対応する設定信号を一つの出力部から出力するステップと、
　複数のレーザ発振器に対応して複数設けられた演算部において、対応する当該レーザ発振器の特性に基づいて、レーザ光の出力が予め設定された所望の出力となるように設定信号を補正し、レーザ制御信号を出力するステップと、
　レーザ制御信号に基づいてレーザ発振器からレーザ光を発振するステップと、
を有する、ことを特徴とする。
　本発明に係るレーザ出力補正方法によれば、複数の演算部において、対応するレーザ発振器の特性に基づいて、レーザ光の出力が予め設定された所望の出力となるように設定信号を補正し、レーザ制御信号を出力するステップを有するため、複数のレーザ発振器を用いて、複数のレーザ光を、予め設定された所望の出力で同時に出射することができる。
　本発明によれば、光学系の調整を行うことなく、複数のレーザ発振器を用いて、複数のレーザ光を、予め設定された所望の出力で同時に出射することができる。
本発明の第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を示す模式図である。 図１に示されるレーザ発振器の構成を示すブロック図である。 図３Ａは、図１に示されるレーザ装置を用いた溶接加工の一例を示す平面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示されるワークの側面を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るレーザ装置を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るレーザ装置を示す模式図である。
　以下、本発明に係るレーザ装置及びレーザ出力補正方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
　本実施形態に係るレーザ装置１０は、複数のレーザ発振器を用いて設定出力の複数のレーザ光を同時に出射することが可能なレーザ装置であって、例えば、ワークの加工（切断、溶接、マーキング等）や半田付け等に用いられる。
　このレーザ装置１０は、図１に示すように、４つのレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ（以下、これらをまとめてレーザ光Ｌということがある）を出射するレーザ装置本体１２と、４つのレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの出力を制御する制御部１４と、４つのレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを被加工物に出射するための図示しない出射ユニットと、を備える。
　レーザ装置本体１２において、レーザ光Ｌａを出射するための構成と、その他のレーザ光Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを出射する構成は同一であるため、以下、レーザ光Ｌａを出射する構成について説明し、その他のレーザ光Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを出射する構成については、その説明を省略する。
　レーザ装置本体１２は、レーザ光Ｌａを出射するための構成として、レーザ光Ｌａを発振するレーザ発振器１６ａと、レーザ発振器１６ａから発振されたレーザ光Ｌａを伝送する伝送ファイバ１８ａと、伝送ファイバ１８ａから出射されたレーザ光Ｌａを平行化するコリメートレンズ２０ａと、平行化されたレーザ光Ｌａをワークに出射する図示しない出射ユニットと、を有する。
　図２に示すように、レーザ発振器１６ａは、励起光を出射するレーザダイオードユニット２２と、前記励起光に基づいてレーザ光Ｌａを発振するアクティブファイバ２４と、アクティブファイバ２４の両側に配設された一対の反射素子２６、２８とを含む。以下の説明において、レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）をＬＤと称し、例えば、レーザダイオードユニット２２は、ＬＤユニット２２と表記する。同様に、後述するレーザダイオード電源３０は、ＬＤ電源３０と表記し、レーザダイオード３２は、ＬＤ３２と表記する。
　ＬＤユニット２２は、ＬＤ電源３０と、ＬＤ電源３０から供給される駆動電流に基づいて励起光を出射する複数のＬＤ３２と、各ＬＤ３２から導かれた励起光を結合するコンバイナ３４とを有する。ＬＤ電源３０は、制御部１４から入力される信号（後述するレーザ制御信号Ｓｌａ）に対応した大きさの駆動電流を各ＬＤ３２に供給する。各ＬＤ３２は、いわゆるファイバーカップリングレーザダイオード(Ｆｉｂｅｒ Ｃｕｐｌｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ、以下、ＦＣ－ＬＤと称す）として構成されている。すなわち、各ＬＤ３２には、当該ＬＤ３２から励起光を取り出すための取出用光ファイバ３６が結合されており、これら取出用光ファイバ３６の出射側端部がコンバイナ３４に結合されている。
　詳細な図示は省略するが、アクティブファイバ２４は、Ｙｂ等の希土類元素イオンがドープされたコアを含んだ光ファイバであって、励起光によって前記希土類元素イオンが励起されることによりレーザ光Ｌａを発振する。なお、アクティブファイバ２４を、いわゆる、ダブルクラッドファイバとして構成すると、レーザ光Ｌａを効率的に発振させることが可能である。
　一対の反射素子２６、２８は、アクティブファイバ２４から発振されたレーザ光Ｌａを増幅させる。コンバイナ３４側に位置する反射素子２６は、コンバイナ３４からアクティブファイバ２４に向かう励起光が通過すると共にレーザ光Ｌａが全反射するように構成されている。伝送ファイバ１８ａ側に位置する反射素子２８は、レーザ光Ｌａの一部が反射すると共に当該レーザ光Ｌａの残余が通過するように構成されている。
　本実施形態では、各反射素子２６、２８は、ＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ　Ｂｒａｇｇ　Ｇｒａｔｉｎｇ）として構成されている。この場合、各反射素子２６、２８をミラーで構成した場合と比較して効率的にレーザ光Ｌａを発振させることができる。ただし、各反射素子２６、２８は、ミラーで構成してもよいことは勿論である。
　上記のように構成されるレーザ発振器１６ａでは、例えば、９１５ｎｍ～９８０ｎｍの励起光を用いて１０７０ｎｍのレーザ光Ｌａを発振する。なお、励起光及びレーザ光Ｌａの波長は任意に設定可能である。
　レーザ装置本体１２において、レーザ光Ｌａを出射するための構成は上記の通りであり、図１に示されるように、レーザ光Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを出射するための構成及び機能も、上記と同様である。
　制御部１４は、ひとつの出力部（制御ボード）３８及び複数の演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ（以下、これらをまとめて演算部４０ということがある）を有している。
　出力部３８は、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄについて、予め設定された所望の出力に対応する設定信号Ｓｓを出力する。ここで、予め設定された所望の出力とは、ユーザ等が、図示しない操作部を介してレーザ装置１０に対して予め設定したレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの共通の出力であり、換言すれば、レーザ装置１０に対して設定されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの共通の目標出力のことを言う。
　設定信号Ｓｓは、アナログ電圧信号であり、後述するレーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄ（以下、これらをまとめてレーザ制御信号Ｓｌということがある）も同様に、アナログ電圧信号である。ただし、設定信号Ｓｓ及びレーザ制御信号Ｓｌは、デジタル電圧信号であっても構わない。
　演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄには、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ（以下、これらをまとめてレーザ発振器１６ということがある）の個体差（固有のバラツキ）に応じて、予め比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ（以下、これらをまとめて比例ゲインＡということがある）及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄ（以下、これらをまとめて偏差Ｂということがある）がそれぞれ設定されている。
　演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、これらの比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄに基づいて、出力部３８から供給される設定信号Ｓｓを補正する演算をそれぞれ行い、演算の結果得られたレーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄを、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各ＬＤ電源３０にそれぞれ出力する。
　具体的には、例えば、演算部４０ａは、Ｓｌａ＝Ａａ×Ｓｓ＋Ｂａの計算式を用いてレーザ制御信号Ｓｌａを演算する。すなわち、演算部４０ａは、対応するレーザ発振器１６ａの特性に基づいて予め設定された比例ゲインＡａを設定信号Ｓｓの値に乗算し、乗算により得られた乗算値に対して、対応するレーザ発振器１６ａの特性に基づいて予め設定された偏差Ｂａを加算することにより、設定信号Ｓｓを補正し、レーザ発振器１６ａに対してレーザ制御信号Ｓｌａを出力する。演算部４０ｂ、４０ｃ、４０ｄも、演算部４０ａと同様の計算式を用いて、レーザ制御信号Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄを出力する。
　なお、設定信号Ｓｓがアナログ信号の場合、演算部４０は、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換してから演算を行い、Ｄ／Ａ変換により、アナログ信号に変換してレーザ制御信号Ｓｌを出力する。ただし、演算部４０は、アナログ演算を行ってもよい。
　本実施形態に係るレーザ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、このレーザ装置１０の動作及びレーザ装置１０を用いたレーザ出力補正方法について説明する。
　レーザ装置１０を使用する際、まず、ユーザは、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの出力を設定する。具体的には、例えば、所望の出力として所望の値をひとつ選択し、図示しない操作部を介して、レーザ装置１０に対して所望の値を入力することにより、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの出力を設定すればよい。続いて、ユーザは、制御部１４にレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの発振開始信号を入力する。発振開始信号が入力されると、出力部３８は、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの所望の出力に対応する設定信号Ｓｓをひとつ出力する。この設定信号Ｓｓは、演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにそれぞれ入力される。
　演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、設定信号Ｓｓと、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に応じて予め設定された比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄとに基づいて、レーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄをそれぞれ演算し、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにそれぞれ出力する。具体的には、例えば、演算部４０ａは、Ｓｌａ＝Ａａ×Ｓｓ＋Ｂａの計算式を用いて、レーザ制御信号Ｓｌａを演算し、対応するレーザ発振器１６ａに出力する。
　そして、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各ＬＤ電源３０には、レーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄがそれぞれ入力される。これにより、各ＬＤ電源３０は、入力されたレーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄに対応する駆動電流を、各ＬＤ３２にそれぞれ供給する。
　駆動電流が各ＬＤ３２に供給されると、各ＬＤ３２から励起光が出射されて各コンバイナ３４で結合（合成）され、結合された励起光が各アクティブファイバ２４のコアを通過することにより当該アクティブファイバ２４からレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄがそれぞれ発振される。各アクティブファイバ２４から発振されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、一対の反射素子２６、２８の間を複数回往復することにより増幅され、反射素子２８を通過したレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが伝送ファイバ１８からそれぞれ出射される。
　伝送ファイバ１８から出射されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、コリメートレンズ２０でそれぞれ平行化された後、図示しない出射ユニットを介してワークに照射されて、ワークの加工（切断、溶接、マーキング等）や半田付け等に利用される。なお、前記出射ユニットは、ガルバノスキャナを有していても構わない。
　図３Ａ及び図３Ｂに、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを用いて、第１のワーク４２と、第２のワーク４４とを溶接する例を示す。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、図示しない出射ユニットから同時に出射されて、第１のワーク４２と第２のワーク４４を溶接する。
　仮に、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが同時に出射されない場合には、他のレーザ光に先立って照射された一部のレーザ光によって熱ひずみが発生するおそれがある。この熱ひずみに起因して、第２のワーク４４に浮き上がりや、位置ずれが生じ、遅れて照射された他のレーザ光が、所望の場所と異なる場所に照射されてしまう可能性があり、好ましくない。本実施形態におけるレーザ装置１０では、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを同時に出射することができるので、このような不都合が回避される。
　本実施形態に係るレーザ装置１０は、複数のレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに対応して複数設けられ、且つ、対応する当該レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて設定信号Ｓｓを補正し、レーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄを出力する演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを備える。これにより、これらの演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが対応する各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの個体差（固有のバラツキ）をそれぞれ補正するため、複数のレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを用いて、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを、予め設定された所望の出力で同時に出射することが可能となる。
　また、本実施形態に係るレーザ装置１０において、複数の演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて予め設定された比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄを設定信号Ｓｓの値に乗算し、乗算により得られた乗算値に対して、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて予め設定された偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを加算することにより、設定信号Ｓｓを補正する。これにより、複数の演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの個体差（固有のバラツキ）を精度よく補正することができる。
　またさらに、本実施形態に係るレーザ装置１０を用いたレーザ出力補正方法によれば、複数の演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにおいて、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの個体差（固有のバラツキ）を補正し、レーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄを出力するステップを有する。このため、複数のレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを用いて、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを、予め設定された所望の出力で同時に出射することができる。
　さらに、本実施形態によれば、単一の出力部３８からの出力を分岐して、複数のレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに対し供給している。このため、出力部３８を複数のレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄで共用することができ、製造コストの低減を図ることができる。
（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態に係るレーザ装置５０について図４を参照しながら説明する。第２実施形態に係るレーザ装置５０は、第１実施形態と比較して、測定光学系５２と、フィードバック制御部５４を設けた点が異なる。なお、第２実施形態において、その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同一の参照符号を付し詳細な説明を省略する。
　第２実施形態に係るレーザ装置５０において、レーザ装置本体１２は、その内部に、伝送ファイバ１８から出射されたレーザ光Ｌの出力を測定するための測定光学系５２を含み、制御部１４は、測定光学系５２から出力された測定信号Ｓｍａ、Ｓｍｂ、Ｓｍｃ、Ｓｍｄ（以下、これらをまとめてＳｍということがある）に基づいてレーザ制御信号Ｓｌを補正するフィードバック制御部５４を含む。
　図４から諒解されるように、測定光学系５２は、４つのレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに対応してそれぞれ設けられた、４つの測定光学系５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄからなる。測定光学系５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、いずれも同じ構成を有するので、ここでは測定光学系５２ａについて説明し、測定光学系５２ｂ、５２ｃ、５２ｄについての説明は省略する。
　測定光学系５２ａは、コリメートレンズ２０ａで平行化されたレーザ光Ｌａを分岐するための分岐ミラー５６ａと、分岐されたレーザ光Ｌａを集光する集光レンズ５８ａと、集光レンズ５８ａにて集光されたレーザ光Ｌａを受光する測定部（パワーモニタ）６０ａとを有する。分岐ミラー５６ａの反射率は、例えば、１％程度に設定されている。分岐ミラー５６ａを透過したレーザ光Ｌａは、ワークの加工（切断、溶接、マーキング等）や半田付け等に利用される。
　測定部６０ａは、例えば、図示しないフォトダイオードを含み、分岐されたレーザ光Ｌａの出力を測定して、当該レーザ光Ｌａの測定出力に対応した測定信号Ｓｍａを出力する（以下、測定光学系５２ａにおける測定部６０ａと、他の測定光学系５２ｂ、５２ｃ、５２ｄにおける測定部６０ｂ、６０ｃ、６０ｄとを、まとめて測定部６０ということがある）。
　ここで、測定信号Ｓｍａはアナログ電圧信号であり、他の測定信号Ｓｍｂ、Ｓｍｃ、Ｓｍｄも同様に、アナログ電圧信号である。また、後述するレーザ制御信号Ｓｌａ’、Ｓｌｂ’、Ｓｌｃ’、Ｓｌｄ’（以下、まとめてＳｌ’ということがある）もアナログ電圧信号である。ただし、これらの測定信号Ｓｍ、レーザ制御信号Ｓｌ’は、デジタル電圧信号であっても構わない。
　図４から諒解されるように、制御部１４を構成するフィードバック制御部５４は、４つのレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに対応してそれぞれ設けられたフィードバック制御部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄからなる。フィードバック制御部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、いずれも同じ動作を営むので、ここではフィードバック制御部５４ａについて説明し、フィードバック制御部５４ｂ、５４ｃ、５４ｄについての説明は省略する。
　フィードバック制御部５４ａは、レーザ制御信号Ｓｌａと測定信号Ｓｍａとに基づいて、レーザ光Ｌａの出力が予め設定された所望の出力となるようにレーザ制御信号Ｓｌａを補正する演算を行い、レーザ制御信号Ｓｌａ’を出力する。フィードバック制御部５４ａは、例えば、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御を行う。フィードバック制御部５４ａの制御ゲイン（例えば、比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン）は、任意に定めることが可能であるが、ハンチングやオーバーシュートが発生しない程度の大きさに設定される。本実施形態では、レーザ発振器１６ａをファイバーレーザ装置として構成しているので、レーザ発振器１６ａは、予め設定された出力が小さいほど応答性が悪くなる。そのため、制御ゲインは、設定された出力に応じて、ハンチングやオーバーシュートが十分に抑制されるような大きさに設定される。
　本実施形態によれば、測定出力に対応した測定信号Ｓｍａ、Ｓｍｂ、Ｓｍｃ、Ｓｍｄに基づいてフィードバック制御が行なわれ、このフィードバック制御によって補正された後のレーザ制御信号Ｓｌａ’、Ｓｌｂ’、Ｓｌｃ’、Ｓｌｄ’に基づいて各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄはレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを発振する。このため、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの個体差（固有のバラツキ）をより一層精度良く補正することができる。
　なお、本実施形態は、上述した構成に限定されるものではない。例えば、測定部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄは、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに内蔵されていてもよい。この場合、測定光学系５２の構成を小型化することができるので、レーザ装置５０の小型化を図ることができる。
（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態に係るレーザ装置７０について図５を参照しながら説明する。第３実施形態に係るレーザ装置７０は、第１実施形態と比較して、制御部１４に調整部７２を設けた点が異なる。なお、第３実施形態において、その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同一の参照符号を付し詳細な説明を省略する。
　調整部７２は、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄごとに予め設定された所望の出力と、レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて、比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを算出し、演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに出力する。
　複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄごとに予め設定された所望の出力が同一である場合、調整部７２は、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性に基づいて予め設定された各比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを、各演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに出力する。
　一方、任意のレーザ光Ｌの出力を、他のレーザ光Ｌの出力と異なる出力に設定することもできる。
　この場合、調整部７２は、複数の前記レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄごとに設定された所望の出力と、対応するレーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性とに基づいて、比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを算出し、演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに出力する。
　各演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、調整部７２から出力された調整後の比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄに基づいて設定信号Ｓｓを補正して得られたレーザ制御信号Ｓｌａ、Ｓｌｂ、Ｓｌｃ、Ｓｌｄを、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにそれぞれ出力する。
　このような構成によれば、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄごとに異なる出力が設定された場合であっても、調整部７２が、当該レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄごとに設定された所望の出力と、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの特性とに基づいて、比例ゲインＡａ、Ａｂ、Ａｃ、Ａｄ及び偏差Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄを算出し、演算部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄに出力する。このため、各レーザ発振器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、それぞれ予め設定された所望の出力でレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを発振する。この結果、レーザ装置７０は、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを、予め設定された所望の出力で同時に出射することができる。
　したがって、このレーザ装置７０は、例えば、複数のレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄのうち任意のレーザ光の出力を容易に変更して、出力比率を変更することができるほか、任意のレーザ光について出力のＯＮ／ＯＦＦを容易に切り替えることができる。
　なお、本実施形態は、上述した構成に限定されるものではない。例えば、レーザ発振器１６は、ファイバーレーザ装置として構成された例に限定されず、ＹＡＧレーザ装置やＬＤ装置等の各種レーザ装置として構成することが可能である。
　本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

Claims (6)

  1. 　予め設定された所望のレーザ光（Ｌ）の出力に対応する設定信号（Ｓｓ）を出力する一つの出力部（３８）と、
    　前記レーザ光（Ｌ）を発振する複数のレーザ発振器（１６）と、
    　複数の前記レーザ発振器（１６）に対応して複数設けられ、且つ、対応する当該レーザ発振器（１６）の特性に基づいて前記設定信号（Ｓｓ）を補正し、レーザ制御信号（Ｓｌ）を出力する演算部（４０）と、
    を備え、
    　複数の前記レーザ発振器（１６）は、それぞれの前記レーザ発振器（１６）ごとに、対応する前記演算部（４０）から出力された前記レーザ制御信号（Ｓｌ）に基づいて前記レーザ光（Ｌ）を発振することを特徴とするレーザ装置（１０、５０、７０）。
  2. 　請求項１記載のレーザ装置（１０、５０、７０）において、
    　複数の前記レーザ発振器（１６）に対応して複数設けられ、且つ、前記レーザ発振器（１６）から発振された前記レーザ光（Ｌ）の出力を測定して当該レーザ光（Ｌ）の測定出力に対応した測定信号（Ｓｍ）を出力する測定部（６０）と、
    　複数の前記レーザ発振器（１６）に対応して複数設けられ、且つ、前記測定信号（Ｓｍ）に基づいて前記レーザ制御信号（Ｓｌ）をフィードバック制御するフィードバック制御部（５４）と、
    を備え、
    　複数の前記レーザ発振器（１６）は、それぞれの前記レーザ発振器（１６）ごとに、対応する前記フィードバック制御部（５４）から出力された前記レーザ制御信号（Ｓｌ’）に基づいて前記レーザ光（Ｌ）を発振することを特徴とするレーザ装置（１０、５０、７０）。
  3. 　請求項２記載のレーザ装置（１０、５０、７０）において、
    　複数の前記測定部（６０）は、それぞれの前記測定部（６０）が、対応する前記レーザ発振器（１６）に内蔵されていることを特徴とするレーザ装置（１０、５０、７０）。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載のレーザ装置（１０、５０、７０）において、
    　複数の前記演算部（４０）は、
    　対応する前記レーザ発振器（１６）の特性に基づいて予め設定された比例ゲイン（Ａ）を前記設定信号（Ｓｓ）の値に乗算し、
    　前記乗算により得られた乗算値に対して、対応する前記レーザ発振器（１６）の特性に基づいて予め設定された偏差（Ｂ）を加算することにより、
    　前記設定信号（Ｓｓ）を補正することを特徴とするレーザ装置（１０、５０、７０）。
  5. 　請求項４記載のレーザ装置（１０、５０、７０）において、
    　複数の前記レーザ光（Ｌ）ごとに設定された所望の出力と、対応する前記レーザ発振器（１６）の特性とに基づいて前記比例ゲイン（Ａ）及び前記偏差（Ｂ）を算出し、前記演算部（４０）に出力する調整部（７２）を備えることを特徴とするレーザ装置（１０、５０、７０）。
  6. 　予め設定された所望のレーザ光（Ｌ）の出力に対応する設定信号（Ｓｓ）を一つの出力部（３８）から出力するステップと、
    　複数のレーザ発振器（１６）に対応して複数設けられた演算部（４０）において、対応する当該レーザ発振器（１６）の特性に基づいて、前記レーザ光（Ｌ）の出力が予め設定された所望の出力となるように前記設定信号（Ｓｓ）を補正し、レーザ制御信号（Ｓｌ）を出力するステップと、
    　前記レーザ制御信号（Ｓｌ）に基づいて前記レーザ発振器（１６）から前記レーザ光（Ｌ）を発振するステップと、
    を有することを特徴とするレーザ出力補正方法。
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