WO2021235127A1 - 熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置 - Google Patents

熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置 Download PDF

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WO2021235127A1
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light
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wall portion
wavelength
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勝久 伊東
正樹 渡邉
聡 松本
丈典 大宮
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浜松ホトニクス株式会社
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    • G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G01J2005/607—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature on two separate detectors

Definitions

  • This disclosure relates to a thermal radiation detection device and a laser processing device.
  • Processing equipment is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the measurement accuracy of the temperature of the region irradiated with the laser beam in the workpiece may decrease due to the influence of the environmental temperature.
  • the temperature of the region irradiated with the laser beam in the workpiece is low (for example, the temperature of 250 ° C. or lower), the influence of the environmental temperature becomes remarkable.
  • the heat radiation detection device on one side of the present disclosure is attached to a housing having a plurality of wall portions and a wall portion of one of the plurality of wall portions, and a light incident portion for incident the heat radiation light into the housing. And, it is arranged in the housing and attached to the light extraction unit that extracts the light of the first wavelength and the light of the second wavelength different from the first wavelength from the heat radiation, and the wall portion of one of the plurality of wall portions.
  • a first light detection unit that detects light of the first wavelength a second light detection unit that is attached to one of the wall portions and detects light of the second wavelength, and a plurality of walls.
  • a first temperature detection unit mounted on a wall portion different from the wall portion to which the first light detection unit is attached is provided.
  • the light extraction unit extracts the light of the first wavelength and the light of the second wavelength from the thermal radiation
  • the first light detection unit detects the light of the first wavelength.
  • the light of the second wavelength is detected by the second light detection unit.
  • the thermal radiation detection device on one side of the present disclosure the first temperature detection unit is attached to a wall portion different from the wall portion to which the first light detection unit is attached. This makes it possible to at least correct the signal output from the first light detection unit based on the signal output from the first temperature detection unit.
  • the thermal radiation detection device on one aspect of the present disclosure enables highly accurate temperature measurement.
  • the first temperature detection unit may be attached to the wall portion facing the wall portion to which the first light detection unit is attached among the plurality of wall portions. .. This makes it possible to correct the signal output from the first light detection unit with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit. The reason is that the heat radiant light emitted from the wall portion facing the wall portion to which the first photodetector is attached is more likely to be incident on the first photodetector.
  • the first light detection unit includes a first light detection element that detects light of the first wavelength, and is at least one of a light extraction unit and a first light detection unit.
  • a first condensing lens that condenses light of the first wavelength on a first light detecting element
  • a first temperature detecting unit is a first condensing lens on a wall portion to which a first temperature detecting unit is attached. It may be located in the FOV of. This makes it possible to correct the signal output from the first light detection unit with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit. The reason is that the heat radiant light emitted from the portion of the wall portion to which the first temperature detection unit is attached in the FOV of the first condenser lens is more likely to be incident on the first photodetection unit. ..
  • the thermal radiation photodetector on one side of the present disclosure may further include a second temperature detector attached to a wall portion different from the wall portion to which the second light detection unit is attached, among the plurality of wall portions. good.
  • the signal output from the first light detection unit is corrected based on the signal output from the first temperature detection unit, and the second is based on the signal output from the second temperature detection unit. It becomes possible to correct the signal output from the photodetector.
  • the second temperature detection unit may be attached to the wall portion facing the wall portion to which the second light detection unit is attached among the plurality of wall portions. .. This makes it possible to correct the signal output from the second light detection unit with higher accuracy based on the signal output from the second temperature detection unit. The reason is that the heat radiant light emitted from the wall portion facing the wall portion to which the second photodetector is attached is more likely to be incident on the second photodetector.
  • the second light detection unit includes a second light detection element that detects light of a second wavelength, and is at least one of a light extraction unit and a second light detection unit.
  • a second condensing lens that condenses light of a second wavelength on a second light detecting element
  • a second temperature detecting unit is a second condensing lens on a wall portion to which a second temperature detecting unit is attached. It may be located in the FOV of. This makes it possible to correct the signal output from the second light detection unit with higher accuracy based on the signal output from the second temperature detection unit. The reason is that the heat radiant light emitted from the part inside the FOV of the second condenser lens of the wall part to which the second temperature detection part is attached is more likely to be incident on the second light detection part. ..
  • the wall portion to which the first photodetector is attached and the wall portion to which the second photodetector is attached are different wall portions, and the first temperature detection unit is used.
  • the wall portion to which the second temperature detection unit is attached and the wall portion to which the second temperature detection unit is attached may be the same wall portion. This makes it possible to simplify the arrangement of each configuration in the housing.
  • the wall portion to which the first photodetector is attached and the wall portion to which the second photodetector is attached are the same wall portion, and the first temperature detection unit is used. May be attached to the wall portion facing the wall portion to which the first light detection unit and the second light detection unit are attached, among the plurality of wall portions. This makes it possible to correct the signal output from the first photodetector and the signal output from the second photodetector with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit. Become.
  • the first light detection unit has a first light detection element that detects light of the first wavelength
  • the second light detection unit detects light of the second wavelength. It has a second light detection element for detection, and at least one of a light extraction unit and a first light detection unit has a first light condensing lens that condenses light of a first wavelength on the first light detection element. At least one of the light extraction unit and the second light detection unit has a second light condensing lens that condenses light of the second wavelength on the second light detection element, and the first temperature detection unit has a first temperature detection unit.
  • the FOV of the first condensing lens and the FOV of the second condensing lens may be located in the overlapping region on the wall portion to which the portion is attached. This makes it possible to correct the signal output from the first photodetector and the signal output from the second photodetector with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit. Become.
  • the thermal radiant photodetector of one aspect of the present disclosure is a signal for obtaining the temperature of a region in which thermal radiant light is emitted based on a signal output from the first photodetector and a signal output from the second photodetector. Further including a processing unit, the signal processing unit may at least correct the signal output from the first photodetection unit based on the signal output from the first temperature detection unit. As a result, the temperature of the region where the thermal radiant light is emitted can be obtained with high accuracy.
  • the laser processing apparatus is a thermal radiation detection device, a laser light source that emits laser light, and thermal radiation emitted from a region of the workpiece irradiated with the laser light.
  • a light guide unit for guiding light to the detection device is provided.
  • the laser processing apparatus on one side of the present disclosure enables highly accurate temperature measurement in a region irradiated with laser light in a work piece.
  • thermo radiation detection device and a laser processing device that enable highly accurate temperature measurement.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing apparatus of one embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the thermal radiation detection device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal radiation photodetector along lines III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the thermal radiation detection device of the modified example.
  • the laser processing device 1 includes a laser processing head 10, a laser light source 20, and a thermal radiation light detection device 30.
  • the laser processing apparatus 1 processes the workpiece S by irradiating the workpiece S with the laser beam L, while processing the workpiece S in the region Sa irradiated with the laser beam L (hereinafter, “laser light irradiation region”).
  • the temperature of the laser beam irradiation region Sa is measured by detecting the thermal radiation light R emitted from (referred to as "Sa").
  • Examples of processing of the workpiece S by irradiation with the laser beam L are cutting, welding, surface treatment and the like.
  • An example of the purpose of measuring the temperature of the laser beam irradiation region Sa in the workpiece S is to control the output of the laser beam, detect processing defects, and the like.
  • the laser processing head 10 includes a housing 11, a light incident unit 12, a first optical system 13, a dichroic mirror 14, a beam trap 15, a second optical system 16, and a light emitting unit 17. ing.
  • the laser machining head 10 is configured to be movable with respect to the workpiece S.
  • the housing 11 is composed of a central portion 11a, a pair of lateral extending portions 11b and 11c, and an upward extending portion 11d.
  • a pair of lateral extending portions 11b, 11c extend horizontally from the central portion 11a on opposite sides to each other.
  • the upward extending portion extends upward from the central portion 11a along the vertical direction.
  • An opening 11e is formed in the lower wall portion of the central portion 11a.
  • the light incident portion 12 is attached to the tip portion of the lateral extending portion 11b.
  • One end 18a of the optical fiber 18 is connected to the light incident portion 12.
  • the other end 18b of the optical fiber 18 is connected to the laser light source 20.
  • the light incident unit 12 emits the laser light L emitted from the laser light source 20 and guided by the optical fiber 18 into the housing 11.
  • the laser light source 20 is composed of a semiconductor laser and emits a laser beam L having a center wavelength of 810 nm.
  • the first optical system 13 is arranged in the lateral extending portion 11b.
  • the first optical system 13 collects the laser beam L incident from the light incident portion 12 side on the workpiece S.
  • the first optical system 13 is composed of two single lenses, and an antireflection film for preventing the reflection of the laser beam L is formed on the surface of each single lens.
  • the dichroic mirror 14 is arranged in the central portion 11a.
  • the dichroic mirror 14 reflects the laser beam L focused by the first optical system 13 toward the aperture 11e.
  • the laser beam L reflected by the dichroic mirror 14 passes through the opening 11e and irradiates the workpiece S.
  • Thermal radiant light R is emitted from the laser beam irradiation region Sa in the workpiece S.
  • the thermal radiant light R emitted from the laser beam irradiation region Sa passes through the opening 11e and is incident on the dichroic mirror 14.
  • the dichroic mirror 14 transmits the heat radiant light R incident from the opening 11e side.
  • the beam trap 15 is arranged in the lateral extending portion 11c.
  • the beam trap 15 absorbs a small amount of the laser beam L that has passed through the dichroic mirror 14. As a result, diffused reflection of the laser beam L in the housing 11 is suppressed.
  • the second optical system 16 is arranged in the upward extending portion 11d.
  • the second optical system 16 collects the heat radiant light R incident from the dichroic mirror 14 side on the light emitting unit 17.
  • the second optical system 16 is composed of two composite lenses.
  • the composite lens arranged on the dichroic mirror 14 side is, for example, an achromatic lens for collimating composed of two single lenses.
  • the composite lens arranged on the light emitting portion 17 side is, for example, an achromatic lens for focusing composed of three single lenses. In each composite lens, chromatic aberration is corrected for the light R1 having the first wavelength and the light R2 having the second wavelength (see FIG. 2) included in the thermal radiation light R.
  • the light emitting portion 17 is attached to the tip end portion of the upward extending portion 11d.
  • One end 19a of the optical fiber 19 is connected to the light emitting portion 17.
  • the other end 19b of the optical fiber 19 is connected to the thermal radiation detection device 30.
  • the light emitting unit 17 causes the heat radiant light R condensed by the second optical system 16 to enter the optical fiber 19.
  • the thermal radiant light R is guided to the thermal radiant light detection device 30 by the optical fiber 19.
  • the laser processing head 10 and the optical fiber 19 function as a light guide unit that guides the heat radiation light R emitted from the laser light irradiation region Sa to the heat radiation light detection device 30.
  • the thermal radiation detection device 30 includes a housing 31, a light incident unit 32, a light extraction unit 33, a first light detection unit 34, and a second light detection unit 35. It has a first temperature detection unit 36, a second temperature detection unit 37, and a signal processing unit 38. In FIG. 3, the signal processing unit 38 is not shown.
  • the housing 31 has a plurality of wall portions 311, 312, 313, 314, 315, 316.
  • the pair of wall portions 311, 312 face each other in the X-axis direction.
  • the pair of wall portions 313 and 314 face each other in the Y-axis direction.
  • the pair of wall portions 315 and 316 face each other in the Z-axis direction.
  • Each wall portion 311, 312, 313, 314, 315, 316 is a flat wall portion separated from each other by a corner portion.
  • each wall portion 311, 312, 313, 314, 315, 316 is not limited to a flat wall portion as long as it is a wall portion partitioned from each other by a corner portion, and may be a curved wall portion.
  • the corners that partition the wall portions 311, 312, 313, 314, 315, 316 from each other may be chamfered corners or non-chamfered corners.
  • the light incident portion 32 is attached to the wall portion 311.
  • the other end 19b of the optical fiber 19 is connected to the light incident portion 32.
  • the light incident unit 32 causes the heat radiant light R to enter the housing 31.
  • the thermal radiation light R is light emitted from the laser light irradiation region Sa and guided by the laser processing head 10 and the optical fiber 19 (see FIG. 1).
  • the light extraction unit 33 is arranged in the housing 31.
  • the light extraction unit 33 extracts the light R1 having the first wavelength and the light R2 having the second wavelength from the thermal radiation light R.
  • the second wavelength is different from the first wavelength.
  • the second wavelength is shorter than the first wavelength.
  • the first wavelength is 2000 nm and the second wavelength is 1800 nm.
  • the light extraction unit 33 is composed of a dichroic mirror 331, a first optical system 332, and a second optical system 333.
  • the dichroic mirror 331 faces the light incident portion 32 in the X-axis direction.
  • the dichroic mirror 331 transmits the light including the light R1 of the first wavelength among the heat radiated light R incident from the light incident portion 32 side to the wall portion 312 side, and the heat radiated light R incident from the light incident portion 32 side.
  • the light including the light R2 of the second wavelength is reflected on the wall portion 314 side.
  • the first optical system 332 is arranged between the dichroic mirror 331 and the wall portion 312.
  • the first optical system 332 is composed of a first optical filter 332a and a first condenser lens 332b.
  • the first optical filter 332a transmits the light R1 having the first wavelength of the light transmitted through the dichroic mirror 331 to the first condenser lens 332b side.
  • the first condensing lens 332b condenses the light R1 of the first wavelength incident from the first optical filter 332a side along the X-axis direction.
  • the second optical system 333 is arranged between the dichroic mirror 331 and the wall portion 314.
  • the second optical system 333 is composed of a second optical filter 333a and a second condenser lens 333b.
  • the second optical filter 333a transmits the light R2 of the second wavelength of the light reflected by the dichroic mirror 331 to the second condenser lens 333b side.
  • the second condenser lens 333b collects the light R2 of the second wavelength incident from the second optical filter 333a side along the X-axis direction.
  • the first photodetector 34 is attached to the wall 312.
  • the first photodetector 34 faces the first optical system 332 in the X-axis direction.
  • the first photodetection unit 34 has a first photodetection element 34a.
  • the first photodetection element 34a detects the light R1 having the first wavelength condensed by the first condensing lens 332b.
  • the first photodetection element 34a is, for example, a light receiving element such as a photodiode arranged in a CAN package.
  • the second photodetector 35 is attached to the wall 314.
  • the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached and the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached are different wall portions.
  • the second photodetector 35 faces the second optical system 333 in the Y-axis direction.
  • the second photodetection unit 35 has a second photodetection element 35a.
  • the second photodetection element 35a detects the light R2 of the second wavelength condensed by the second condenser lens 333b.
  • the second photodetection element 35a is, for example, a light receiving element such as a photodiode arranged in the CAN package.
  • the first temperature detection unit 36 is attached to a wall portion 313 different from the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached.
  • the first temperature detection unit 36 is attached to the wall portion 313 that intersects the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached, and the FOV (field of view) of the first condenser lens 332b is attached to the wall portion 313.
  • the FOV of the first condenser lens 332b is shown by an alternate long and short dash line.
  • the first temperature detection unit 36 is, for example, a temperature detection element such as a thermistor having a small thermal time constant (for example, a thermal time constant of about 6 seconds).
  • the FOV shown by the alternate long and short dash line is not the FOV for the light R1 having the first wavelength, but the FOV for the light having a wavelength that causes thermal noise.
  • the reason is that the first light detection unit 34 has sensitivity not only to the light R1 having the first wavelength but also to the light having a wavelength that causes thermal noise, and only the light R1 having the first wavelength. This is because light having a wavelength that causes thermal noise is also incident on the first light detection unit 34.
  • the second temperature detection unit 37 is attached to a wall portion 313 different from the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached.
  • the wall portion 313 to which the first temperature detection unit 36 is attached and the wall portion 313 to which the second temperature detection unit 37 is attached are the same wall portion.
  • the second temperature detection unit 37 is attached to the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached, and is located in the FOV of the second condenser lens 333b in the wall portion 313. There is.
  • the FOV of the second condenser lens 333b is shown by a two-dot chain line.
  • the second temperature detection unit 37 is, for example, a temperature detection element such as a thermistor having a small thermal time constant (for example, a thermal time constant of about 6 seconds).
  • the FOV shown by the alternate long and short dash line is not a FOV for light R2 having a second wavelength, but a FOV for light having a wavelength that causes thermal noise.
  • the reason is that the second light detection unit 35 has sensitivity not only to the light R2 having the second wavelength but also to the light having a wavelength that causes thermal noise, and only the light R2 having the second wavelength. Not only this, but also light having a wavelength that causes thermal noise is incident on the second light detection unit 35.
  • the signal processing unit 38 emits thermal radiation light R based on the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35 (that is, the laser light irradiation region Sa). Find the temperature of. At this time, the signal processing unit 38 corrects the signal output from the first photodetection unit 34 based on the signal output from the first temperature detection unit 36, and outputs the signal from the second temperature detection unit 37. Based on the signal, the signal output from the second photodetector 35 is corrected.
  • the signal processing unit 38 is composed of, for example, a signal processing board in which a microprocessor is incorporated or a signal processing board in which a central processing unit is incorporated.
  • the amount of light of the first wavelength light R1 emitted from the workpiece S is Ms 1
  • the amount of light of the first wavelength emitted from the housing 31 or the like is I 1
  • the first light detection unit 34 Assuming that the amount of light of the first wavelength detected by Mm 1 is Mm 1, the following equation (1) is established. Assuming that the first wavelength is ⁇ 1 and the temperature detected by the first temperature detection unit 36 is T 1 , the following equation (2) holds (in the following equation (2), D 1 , ⁇ 1 , and C 1 are constants. ). From the following equations (1) and (2), the light amount Ms 1 of the light R1 having the first wavelength emitted from the workpiece S is calculated.
  • the above processing corresponds to the correction processing for correcting the signal output from the first light detection unit 34 based on the signal output from the first temperature detection unit 36.
  • Ms 1 Mm 1- I 1 ...
  • I 1 D 1 + ( ⁇ 1 / ⁇ 1 5) ⁇ exp [-C 1 / ⁇ 1 (T 1 +273.15) ⁇ ] ...
  • the amount of light of the second wavelength light R2 emitted from the workpiece S is Ms 2
  • the amount of light of the second wavelength light emitted from the housing 31 or the like is I 2
  • the second light detection unit 35 Assuming that the amount of light of the first wavelength detected by Mm 2 is Mm 2, the following equation (3) is established. Assuming that the second wavelength is ⁇ 2 and the temperature detected by the second temperature detection unit 37 is T 2 , the following equation (4) holds (in the following equation (4), D 2 , ⁇ 2 and C 2 are constants. ). From the following equations (3) and (4), the amount of light Ms 2 of the light R2 of the second wavelength emitted from the workpiece S is calculated.
  • the above processing corresponds to the correction processing for correcting the signal output from the second light detection unit 35 based on the signal output from the second temperature detection unit 37.
  • Ms 2 Mm 2- I 2 ...
  • I 2 D 2 + ( ⁇ 2 / ⁇ 2 5) ⁇ exp [-C 2 / ⁇ 2 (T 2 +273.15) ⁇ ] ... (4)
  • the signal processing unit 38 is a laser based on the ratio of the light amount Ms 1 of the light R1 of the first wavelength emitted from the workpiece S and the light amount Ms 2 of the light R2 of the second wavelength emitted from the workpiece S.
  • the temperature of the light irradiation region Sa is obtained. This is the principle of a two-color radiation thermometer.
  • the thermal radiation detection device 30 further includes a laser light source 41, a dichroic mirror 42, and an optical filter 43.
  • the laser light source 41 is attached to the wall portion 314.
  • the laser light source 41 emits a laser beam V in the visible region into the housing 31 along the Y-axis direction.
  • the dichroic mirror 42 is arranged in the housing 31 so as to face the light incident portion 32 in the X-axis direction and to face the laser light source 41 in the Y-axis direction.
  • the dichroic mirror 42 transmits the thermal radiation light R incident from the light incident portion 32 side to the dichroic mirror 331 side, and reflects the laser light V incident from the laser light source 41 side to the light incident portion 32 side.
  • the laser beam V is guided by the optical fiber 19 and the laser processing head 10 and irradiates the workpiece S.
  • the laser beam V as the guide light, it is possible to visually confirm the position where the laser beam L is applied to the workpiece S. Further, by using the laser beam V as the guide light, each configuration of the laser machining apparatus 1 can be adjusted so that the machining position and the temperature measurement position of the workpiece S match.
  • the optical filter 43 is arranged in the housing 31 so as to be located between the dichroic mirror 42 and the dichroic mirror 331.
  • the optical filter 43 transmits the heat radiant light R incident from the dichroic mirror 42 side to the dichroic mirror 331 side, and removes the scattered light and the like (scattered light and the like caused by the laser beam L) incident from the dichroic mirror 42 side.
  • the light extraction unit 33 extracts the light R1 of the first wavelength and the light R2 of the second wavelength from the thermal radiation R, and the first light detection unit 34 detects the light R1 of the first wavelength. At the same time, the light R2 having the second wavelength is detected by the second light detection unit 35.
  • heat radiant light emitted from the housing 31 is incident on each of the first photodetection unit 34 and the second photodetection unit 35.
  • heat radiant light emitted from a wall portion 313 or the like different from the wall portion 312 to which the first photodetection unit 34 is attached is likely to be incident on the first photodetection unit 34.
  • heat radiant light emitted from a wall portion 313 or the like different from the wall portion 314 to which the second photodetection unit 35 is attached is likely to be incident on the second photodetection unit 35. Therefore, in the thermal radiation detection device 30, the first temperature detection unit 36 is attached to the wall portion 313 different from the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached, and the second light detection unit 35 is attached.
  • the second temperature detection unit 37 is attached to the wall portion 313 different from the wall portion 314.
  • the signal output from the first light detection unit 34 is corrected based on the signal output from the first temperature detection unit 36, and based on the signal output from the second temperature detection unit 37.
  • the signal output from the second photodetector 35 can be corrected.
  • the thermal radiation detection device 30 and the laser processing device 1 enable highly accurate temperature measurement.
  • the thermal radiation detection device 30 in order to correct the signal output from the first photodetector 34 and the signal output from the second photodetector 35, it is also conceivable to provide the thermal radiation detection device 30 with a mechanical mechanism such as a shutter. Be done. In that case, the thermal radiation emitted from the housing 31 or the like is prevented from being incident on the housing 31 by the thermal radiation light R emitted from the workpiece S by a mechanical mechanism such as a shutter. Light is detected by the first light detection unit 34 and the second light detection unit 35, and the signal corrects the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35. NS. However, if the thermal radiation detection device 30 is provided with a mechanical mechanism such as a shutter, problems are likely to occur.
  • the above-mentioned thermal radiation detection device 30 a mechanical mechanism such as a shutter is not required, so that problems are less likely to occur. Further, the above-mentioned thermal radiation detection device 30 enables repeated measurement at high speed, which cannot be followed by a mechanical mechanism such as a shutter.
  • the first temperature detection unit 36 is located in the FOV of the first condensing lens 332b on the wall portion 313 to which the first temperature detection unit 36 is attached. This makes it possible to correct the signal output from the first light detection unit 34 with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit 36. The reason is that the first photodetection unit 34 is more incident with the heat radiant light emitted from the portion inside the FOV of the first condenser lens 332b of the wall portion 313 to which the first temperature detection unit 36 is attached. Because it is easy.
  • the second temperature detection unit 37 is attached to the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached, and the second temperature detection unit 37 is attached. It is located in the FOV of the second condenser lens 333b in the attached wall portion 313. This makes it possible to correct the signal output from the second light detection unit 35 with higher accuracy based on the signal output from the second temperature detection unit 37. The reason is that the heat radiant light emitted from the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the second photodetection unit 35 is attached is more likely to be incident on the second photodetection unit 35. Further, the second photodetection unit 35 is more likely to receive the heat radiant light emitted from the portion inside the FOV of the second condenser lens 333b of the wall portion 313 to which the second temperature detection unit 37 is attached. Is.
  • the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached and the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached are different wall portions, and the first temperature detection is performed.
  • the wall portion 313 to which the portion 36 is attached and the wall portion 313 to which the second temperature detecting portion 37 is attached are the same wall portion. This makes it possible to simplify the arrangement of each configuration in the housing 31.
  • the signal processing unit 38 determines the temperature of the laser light irradiation region Sa based on the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35. Ask for. At this time, the signal processing unit 38 corrects the signal output from the first photodetection unit 34 based on the signal output from the first temperature detection unit 36, and outputs the signal from the second temperature detection unit 37. Based on the signal, the signal output from the second photodetector 35 is corrected. As a result, the temperature of the laser light irradiation region Sa can be obtained with high accuracy. [Modification example]
  • the optical extraction unit 33 is composed of the dichroic mirror 331, the first optical system 332, and the second optical system 333, but the optical extraction unit 33 is, for example, a half mirror, the first optical system 332, and the first optical system 333. It may be composed of two optical systems 333.
  • the half mirror is a beam splitter that transmits a part of the heat radiated light R incident from the light incident portion 32 side to the first optical system 332 side and reflects the rest of the heat radiated light R to the second optical system 333 side.
  • the light extraction unit 33 may be configured to extract the light R1 having the first wavelength and the light R2 having the second wavelength from the thermal radiation light R.
  • the first light detection element 34a is provided with the first light condensing lens 332b that condenses the light R1 of the first wavelength in the light extraction unit 33, but the first light detection element 34a is the first.
  • the first condensing lens that condenses the light R1 of one wavelength may be provided in the first light detection unit 34, or may be provided in both the light extraction unit 33 and the first light detection unit 34. good.
  • the second light detection element 35a is provided with the second light condensing lens 333b that collects the light R2 of the second wavelength in the light extraction unit 33, but the second light detection element 35a has a second light detection element 35a.
  • the second condensing lens that condenses the light R2 having two wavelengths may be provided in the second light detection unit 35, or may be provided in both the light extraction unit 33 and the second light detection unit 35. good.
  • the first temperature detection unit 36 is attached to the wall portion 313 intersecting the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached, but the first temperature detection unit 36 is the first. It suffices that the light detection unit 34 is attached to any one of a plurality of wall portions 311, 313, 314, 315, 316 different from the wall portion 312 to which the light detection unit 34 is attached. However, if the first temperature detection unit 36 is attached to the wall portion 311 facing the wall portion 312 to which the first light detection unit 34 is attached, the first temperature detection unit 36 is based on the signal output from the first temperature detection unit 36. The signal output from the first photodetector 34 can be corrected with higher accuracy.
  • the first temperature is contained in the FOV of the first condensing lens (the first condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the first light detection unit 34).
  • the signal output from the first light detection unit 34 can be corrected with higher accuracy based on the signal output from the first temperature detection unit 36.
  • the second temperature detection unit 37 is attached to the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached, but the second temperature detection unit 37 is the second. It suffices that the light detection unit 35 is attached to any of a plurality of wall portions 311, 312, 313, 315, 316 different from the wall portion 314 to which the light detection unit 35 is attached. However, if the second temperature detection unit 37 is attached to the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the second light detection unit 35 is attached, the second temperature detection unit 37 is based on the signal output from the second temperature detection unit 37. The signal output from the second photodetector 35 can be corrected with higher accuracy.
  • the second temperature is contained in the FOV of the second condensing lens (the second condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the second light detection unit 35).
  • the signal output from the second light detection unit 35 can be corrected with higher accuracy based on the signal output from the second temperature detection unit 37.
  • the wall portion to which the first light detection unit 34 is attached and the wall portion to which the second light detection unit 35 is attached may be the same wall portion.
  • the first temperature detection unit 36 may be attached to the wall portion facing the wall portion to which the first light detection unit 34 and the second light detection unit 35 are attached.
  • the first temperature detection unit 36 is a wall portion to which the first temperature detection unit 36 is attached, and the first condensing lens (at least of the light extraction unit 33 and the first light detection unit 34).
  • the FOV of one condensing lens (first condensing lens) and the FOV of the second condensing lens (second condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the second light detection unit 35) are located in the overlapping region. You may.
  • the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35 can be corrected with higher accuracy. Will be possible. That is, it is not necessary to provide the second temperature detection unit 37 in the thermal radiation light detection device 30.
  • the configuration of the thermal radiation detection device 30 shown in FIG. 4 will be described.
  • the first photodetector 34 and the second photodetector 35 are attached to the wall 314.
  • the second photodetector 35 is located on the wall 311 side with respect to the first photodetector 34.
  • the light incident portion 32 is attached to the wall portion 311.
  • the laser light source 41 is attached to the wall portion 312.
  • the laser light source 41 faces the light incident portion 32 in the X-axis direction.
  • the light extraction unit 33 and the optical filter 43 are arranged in the housing 31.
  • the light extraction unit 33 is composed of a first dichroic mirror 334, a second dichroic mirror 335, a first optical system 332, and a second optical system 333.
  • the first dichroic mirror 334 is arranged between the light incident unit 32 and the laser light source 41, and faces the first light detection unit 34 in the Y-axis direction.
  • the second dichroic mirror 335 is arranged between the light incident unit 32 and the first dichroic mirror 334, and faces the second light detection unit 35 in the Y-axis direction.
  • the first optical system 332 is arranged between the first dichroic mirror 334 and the first photodetector 34.
  • the second optical system 333 is arranged between the second dichroic mirror 335 and the second photodetector 35.
  • the optical filter 43 is arranged between the light incident portion 32 and the second dichroic mirror 335.
  • the heat radiant light R incident on the housing 31 from the light incident portion 32 passes through the optical filter 43 and is incident on the light extraction unit 33.
  • the scattered light or the like (scattered light or the like caused by the laser beam L) incident on the housing 31 from the light incident portion 32 is removed by the optical filter 43.
  • the thermal radiant light R incident on the light extraction unit 33 the light including the light R2 having the second wavelength is reflected by the second dichroic mirror 335 toward the second optical system 333.
  • the light R2 having the second wavelength passes through the second optical filter 333a and is condensed by the second condenser lens 333b.
  • the light R2 having a second wavelength focused by the second condenser lens 333b is detected by the second photodetector 35.
  • the light including the light R1 having the first wavelength passes through the second dichroic mirror 335 and is reflected by the first dichroic mirror 334 toward the first optical system 332. ..
  • the light R1 having the first wavelength passes through the first optical filter 332a and is condensed by the first condenser lens 332b.
  • the light R1 having the first wavelength condensed by the first condenser lens 332b is detected by the first photodetector 34.
  • the laser beam V emitted from the laser light source 41 passes through the first dichroic mirror 334, the second dichroic mirror 335, and the optical filter 43, and is incident on the light incident portion 32.
  • the first temperature detection unit 36 is attached to the wall portion 313 facing the wall portion 314 to which the first light detection unit 34 and the second light detection unit 35 are attached.
  • the first temperature detection unit 36 is the FOV and the second condensing lens 332b of the first condensing lens 332b (which may be the first condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the first light detection unit 34) in the wall unit 313.
  • the condensing lens 333b (which may be a second condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the second light detection unit 35) is located in the overlapping region of the FOV. In FIG.
  • the FOV of the first condenser lens 332b is shown by a chain double-dashed line
  • the FOV of the second condenser lens 333b is shown by a chain double-dashed line.
  • the signal processing unit 38 emits thermal radiation light R based on the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35 (that is, the laser light irradiation region Sa). Find the temperature of. At this time, the signal processing unit 38 corrects the signal output from the first light detection unit 34 and the signal output from the second light detection unit 35 based on the signal output from the first temperature detection unit 36. ..
  • the FOV of the first condensing lens 332b (which may be the first condensing lens possessed by at least one of the light extraction unit 33 and the first light detection unit 34) on the wall portion to which the first temperature detection unit 36 is attached.
  • the first temperature detection unit 36 is located in the region where the FOVs of the second condensing lens 333b (which may be the second condensing lens of at least one of the light extraction unit 33 and the second light detection unit 35) overlap. If so, the wall portion to which the first temperature detection unit 36 is attached does not have to be the wall portion facing the wall portion to which the first light detection unit 34 and the second light detection unit 35 are attached.

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Abstract

熱輻射光検出装置は、複数の壁部を有する筐体と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、筐体内に熱輻射光を入射させる光入射部と、筐体内に配置され、第１波長の光及び第１波長とは異なる第２波長の光を熱輻射光から抽出する光抽出部と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、第１波長の光を検出する第１光検出部と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、第２波長の光を検出する第２光検出部と、複数の壁部のうち、第１光検出部が取り付けられた壁部とは異なる壁部に取り付けられた第１温度検出部と、を備える。

Description

熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置
　本開示は、熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置に関する。
　被加工物にレーザ光を照射することで被加工物を加工しつつ、被加工物においてレーザ光が照射された領域から発せられた熱輻射光を検出することで当該領域の温度を測定するレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６－３４１５６３号公報
　上述したようなレーザ加工装置では、被加工物においてレーザ光が照射された領域の温度の測定精度が環境温度の影響によって低下するおそれがある。特に、被加工物においてレーザ光が照射された領域の温度が低温（例えば、２５０℃以下の温度）である場合には、環境温度の影響が顕著になる。
　本開示は、高精度な温度の測定を可能にする熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置は、複数の壁部を有する筐体と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、筐体内に熱輻射光を入射させる光入射部と、筐体内に配置され、第１波長の光及び第１波長とは異なる第２波長の光を熱輻射光から抽出する光抽出部と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、第１波長の光を検出する第１光検出部と、複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、第２波長の光を検出する第２光検出部と、複数の壁部のうち、第１光検出部が取り付けられた壁部とは異なる壁部に取り付けられた第１温度検出部と、を備える。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、光抽出部によって熱輻射光から第１波長の光及び第２波長の光が抽出され、第１光検出部によって第１波長の光が検出されると共に第２光検出部によって第２波長の光が検出される。これにより、第１光検出部から出力された信号及び第２光検出部から出力された信号に基づいて、熱輻射光を発した領域の温度を求めることが可能になる。ここで、少なくとも第１光検出部には、筐体から発せられた熱輻射光が入射するおそれがある。特に、第１光検出部が取り付けられた壁部とは異なる壁部から発せられた熱輻射光が第１光検出部に入射し易い。そこで、本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１光検出部が取り付けられた壁部とは異なる壁部に第１温度検出部が取り付けられている。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、少なくとも、第１光検出部から出力された信号を補正することが可能になる。以上により、本開示の一側面の熱輻射光検出装置は、高精度な温度の測定を可能にする。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１温度検出部は、複数の壁部のうち、第１光検出部が取り付けられた壁部と対向する壁部に取り付けられていてもよい。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、第１光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第１光検出部には、第１光検出部が取り付けられた壁部と対向する壁部から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１光検出部は、第１波長の光を検出する第１光検出素子を有し、光抽出部及び第１光検出部の少なくとも１つは、第１光検出素子に第１波長の光を集光する第１集光レンズを有し、第１温度検出部は、第１温度検出部が取り付けられた壁部において第１集光レンズのＦＯＶ内に位置していてもよい。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、第１光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第１光検出部には、第１温度検出部が取り付けられた壁部のうち第１集光レンズのＦＯＶ内の部分から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置は、複数の壁部のうち、第２光検出部が取り付けられた壁部とは異なる壁部に取り付けられた第２温度検出部を更に備えてもよい。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、第１光検出部から出力された信号を補正すること、及び、第２温度検出部から出力された信号に基づいて、第２光検出部から出力された信号を補正することが可能になる。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第２温度検出部は、複数の壁部のうち、第２光検出部が取り付けられた壁部と対向する壁部に取り付けられていてもよい。これにより、第２温度検出部から出力された信号に基づいて、第２光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第２光検出部には、第２光検出部が取り付けられた壁部と対向する壁部から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第２光検出部は、第２波長の光を検出する第２光検出素子を有し、光抽出部及び第２光検出部の少なくとも１つは、第２光検出素子に第２波長の光を集光する第２集光レンズを有し、第２温度検出部は、第２温度検出部が取り付けられた壁部において第２集光レンズのＦＯＶ内に位置していてもよい。これにより、第２温度検出部から出力された信号に基づいて、第２光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第２光検出部には、第２温度検出部が取り付けられた壁部のうち第２集光レンズのＦＯＶ内の部分から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１光検出部が取り付けられた壁部、及び第２光検出部が取り付けられた壁部は、異なる壁部であり、第１温度検出部が取り付けられた壁部、及び第２温度検出部が取り付けられた壁部は、同じ壁部であってもよい。これにより、筐体における各構成の配置を単純化することができる。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１光検出部が取り付けられた壁部、及び第２光検出部が取り付けられた壁部は、同じ壁部であり、第１温度検出部は、複数の壁部のうち、第１光検出部及び第２光検出部が取り付けられた壁部と対向する壁部に取り付けられていてもよい。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、第１光検出部から出力された信号、及び第２光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置では、第１光検出部は、第１波長の光を検出する第１光検出素子を有し、第２光検出部は、第２波長の光を検出する第２光検出素子を有し、光抽出部及び第１光検出部の少なくとも１つは、第１光検出素子に第１波長の光を集光する第１集光レンズを有し、光抽出部及び第２光検出部の少なくとも１つは、第２光検出素子に第２波長の光を集光する第２集光レンズを有し、第１温度検出部は、第１温度検出部が取り付けられた壁部において第１集光レンズのＦＯＶ及び第２集光レンズのＦＯＶが重なる領域内に位置していてもよい。これにより、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、第１光検出部から出力された信号、及び第２光検出部から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。
　本開示の一側面の熱輻射光検出装置は、第１光検出部から出力された信号及び第２光検出部から出力された信号に基づいて、熱輻射光を発した領域の温度を求める信号処理部を更に備え、信号処理部は、第１温度検出部から出力された信号に基づいて、少なくとも、第１光検出部から出力された信号を補正してもよい。これにより、熱輻射光を発した領域の温度を高精度に求めることができる。
　本開示の一側面のレーザ加工装置は、上記熱輻射光検出装置と、レーザ光を出射するレーザ光源と、被加工物においてレーザ光が照射された領域から発せられた熱輻射光を熱輻射光検出装置に導光する導光部と、を備える。
　本開示の一側面のレーザ加工装置は、被加工物においてレーザ光が照射された領域について、高精度な温度の測定を可能にする。
　本開示によれば、高精度な温度の測定を可能にする熱輻射光検出装置及びレーザ加工装置を提供することができる。
図１は、一実施形態のレーザ加工装置の構成図である。 図２は、図１に示される熱輻射光検出装置の断面図である。 図３は、図２に示されるIII－III線に沿っての熱輻射光検出装置の断面図である。 図４は、変形例の熱輻射光検出装置の断面図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［レーザ加工装置の構成］
　図１に示されるように、レーザ加工装置１は、レーザ加工ヘッド１０と、レーザ光源２０と、熱輻射光検出装置３０と、を備えている。レーザ加工装置１は、被加工物Ｓにレーザ光Ｌを照射することで被加工物Ｓを加工しつつ、被加工物Ｓにおいてレーザ光Ｌが照射された領域Ｓａ（以下、「レーザ光照射領域Ｓａ」という）から発せられた熱輻射光Ｒを検出することでレーザ光照射領域Ｓａの温度を測定する。レーザ光Ｌの照射による被加工物Ｓの加工の一例は、切断、溶接、表面処理等である。被加工物Ｓにおけるレーザ光照射領域Ｓａの温度の測定目的の一例は、レーザ光の出力制御、加工不良の検出等である。
　レーザ加工ヘッド１０は、筐体１１と、光入射部１２と、第１光学系１３と、ダイクロイックミラー１４と、ビームトラップ１５と、第２光学系１６と、光出射部１７と、を有している。レーザ加工ヘッド１０は、被加工物Ｓに対して移動可能になるように構成されている。
　筐体１１は、中心部１１ａ、１対の側方延在部１１ｂ，１１ｃ、及び上方延在部１１ｄによって構成されている。１対の側方延在部１１ｂ，１１ｃは、水平方向に沿って中心部１１ａから互いに反対側に延在している。上方延在部は、鉛直方向に沿って中心部１１ａから上側に延在している。中心部１１ａにおける下側の壁部には、開口１１ｅが形成されている。
　光入射部１２は、側方延在部１１ｂの先端部に取り付けられている。光入射部１２には、光ファイバ１８の一端部１８ａが接続されている。光ファイバ１８の他端部１８ｂは、レーザ光源２０に接続されている。光入射部１２は、レーザ光源２０から出射されて、光ファイバ１８によって導光されたレーザ光Ｌを筐体１１内に入射させる。一例として、レーザ光源２０は、半導体レーザによって構成されており、８１０ｎｍの中心波長を有するレーザ光Ｌを出射する。
　第１光学系１３は、側方延在部１１ｂ内に配置されている。第１光学系１３は、光入射部１２側から入射したレーザ光Ｌを被加工物Ｓに集光する。一例として、第１光学系１３は、２つの単レンズによって構成されており、各単レンズの表面には、レーザ光Ｌの反射を防止する反射防止膜が形成されている。
　ダイクロイックミラー１４は、中心部１１ａ内に配置されている。ダイクロイックミラー１４は、第１光学系１３によって集光されたレーザ光Ｌを開口１１ｅ側に反射する。ダイクロイックミラー１４によって反射されたレーザ光Ｌは、開口１１ｅを通過して被加工物Ｓに照射される。被加工物Ｓにおけるレーザ光照射領域Ｓａからは、熱輻射光Ｒが発せられる。レーザ光照射領域Ｓａから発せられた熱輻射光Ｒは、開口１１ｅを通過してダイクロイックミラー１４に入射する。ダイクロイックミラー１４は、開口１１ｅ側から入射した熱輻射光Ｒを透過させる。
　ビームトラップ１５は、側方延在部１１ｃ内に配置されている。ビームトラップ１５は、レーザ光Ｌのうちダイクロイックミラー１４を透過した僅かな光を吸収する。これにより、筐体１１内でのレーザ光Ｌの乱反射が抑制される。
　第２光学系１６は、上方延在部１１ｄ内に配置されている。第２光学系１６は、ダイクロイックミラー１４側から入射した熱輻射光Ｒを光出射部１７に集光する。一例として、第２光学系１６は、２つの複合レンズによって構成されている。ダイクロイックミラー１４側に配置された複合レンズは、例えば、２つの単レンズによって構成されたコリメート用のアクロマティクレンズである。光出射部１７側に配置された複合レンズは、例えば、３つの単レンズによって構成されたフォーカス用のアクロマティクレンズである。各複合レンズでは、熱輻射光Ｒに含まれる第１波長の光Ｒ１及び第２波長の光Ｒ２（図２参照）について色収差が補正されている。
　光出射部１７は、上方延在部１１ｄの先端部に取り付けられている。光出射部１７には、光ファイバ１９の一端部１９ａが接続されている。光ファイバ１９の他端部１９ｂは、熱輻射光検出装置３０に接続されている。光出射部１７は、第２光学系１６によって集光された熱輻射光Ｒを光ファイバ１９内に入射させる。熱輻射光Ｒは、光ファイバ１９によって熱輻射光検出装置３０に導光される。レーザ加工装置１では、レーザ加工ヘッド１０及び光ファイバ１９が、レーザ光照射領域Ｓａから発せられた熱輻射光Ｒを熱輻射光検出装置３０に導光する導光部として機能する。
［熱輻射光検出装置の構成］
　図２及び図３に示されるように、熱輻射光検出装置３０は、筐体３１と、光入射部３２と、光抽出部３３と、第１光検出部３４と、第２光検出部３５と、第１温度検出部３６と、第２温度検出部３７と、信号処理部３８と、を有している。なお、図３では、信号処理部３８の図示が省略されている。
　筐体３１は、複数の壁部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６を有している。１対の壁部３１１，３１２は、Ｘ軸方向おいて対向している。１対の壁部３１３，３１４は、Ｙ軸方向おいて対向している。１対の壁部３１５，３１６は、Ｚ軸方向おいて対向している。各壁部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６は、角部によって互いに仕切られた平坦な壁部である。ただし、各壁部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６は、角部によって互いに仕切られた壁部であれば、平坦な壁部に限定されず、湾曲した壁部であってもよい。なお、各壁部３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３１６を互いに仕切る角部は、面取りされた角部であってもよいし、面取りされていない角部であってもよい。
　光入射部３２は、壁部３１１に取り付けられている。光入射部３２には、光ファイバ１９の他端部１９ｂが接続されている。光入射部３２は、熱輻射光Ｒを筐体３１内に入射させる。熱輻射光Ｒは、レーザ光照射領域Ｓａから発せられて、レーザ加工ヘッド１０及び光ファイバ１９によって導光された光である（図１参照）。
　光抽出部３３は、筐体３１内に配置されている。光抽出部３３は、熱輻射光Ｒから第１波長の光Ｒ１及び第２波長の光Ｒ２を抽出する。第２波長は、第１波長とは異なっている。本実施形態では、第２波長は、第１波長よりも短い。一例として、第１波長は、２０００ｎｍであり、第２波長は、１８００ｎｍである。
　より具体的には、光抽出部３３は、ダイクロイックミラー３３１、第１光学系３３２及び第２光学系３３３によって構成されている。ダイクロイックミラー３３１は、Ｘ軸方向において光入射部３２と対向している。ダイクロイックミラー３３１は、光入射部３２側から入射した熱輻射光Ｒのうち第１波長の光Ｒ１を含む光を壁部３１２側に透過させ、光入射部３２側から入射した熱輻射光Ｒのうち第２波長の光Ｒ２を含む光を壁部３１４側に反射する。
　第１光学系３３２は、ダイクロイックミラー３３１と壁部３１２との間に配置されている。第１光学系３３２は、第１光学フィルタ３３２ａ及び第１集光レンズ３３２ｂによって構成されている。第１光学フィルタ３３２ａは、ダイクロイックミラー３３１を透過した光のうちの第１波長の光Ｒ１を第１集光レンズ３３２ｂ側に透過させる。第１集光レンズ３３２ｂは、第１光学フィルタ３３２ａ側から入射した第１波長の光Ｒ１をＸ軸方向に沿って集光する。
　第２光学系３３３は、ダイクロイックミラー３３１と壁部３１４との間に配置されている。第２光学系３３３は、第２光学フィルタ３３３ａ及び第２集光レンズ３３３ｂによって構成されている。第２光学フィルタ３３３ａは、ダイクロイックミラー３３１によって反射された光のうちの第２波長の光Ｒ２を第２集光レンズ３３３ｂ側に透過させる。第２集光レンズ３３３ｂは、第２光学フィルタ３３３ａ側から入射した第２波長の光Ｒ２をＸ軸方向に沿って集光する。
　第１光検出部３４は、壁部３１２に取り付けられている。第１光検出部３４は、Ｘ軸方向において第１光学系３３２と対向している。第１光検出部３４は、第１光検出素子３４ａを有している。第１光検出素子３４ａは、第１集光レンズ３３２ｂによって集光された第１波長の光Ｒ１を検出する。第１光検出素子３４ａは、例えば、ＣＡＮパッケージ内に配置されたフォトダイオード等の受光素子である。
　第２光検出部３５は、壁部３１４に取り付けられている。第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２、及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４は、異なる壁部である。第２光検出部３５は、Ｙ軸方向において第２光学系３３３と対向している。第２光検出部３５は、第２光検出素子３５ａを有している。第２光検出素子３５ａは、第２集光レンズ３３３ｂによって集光された第２波長の光Ｒ２を検出する。第２光検出素子３５ａは、例えば、ＣＡＮパッケージ内に配置されたフォトダイオード等の受光素子である。
　第１温度検出部３６は、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２とは異なる壁部３１３に取り付けられている。第１温度検出部３６は、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２と交差する壁部３１３に取り付けられており、壁部３１３において第１集光レンズ３３２ｂのＦＯＶ（field　of　view）内に位置している。図２及び図３では、第１集光レンズ３３２ｂのＦＯＶが一点鎖線で示されている。第１温度検出部３６は、例えば、小さい熱時定数（例えば、６秒程度の熱時定数）を有するサーミスタ等の温度検出素子である。なお、一点鎖線で示されたＦＯＶは、第１波長の光Ｒ１に対するＦＯＶではなく、熱雑音となる波長の光に対するＦＯＶである。その理由は、第１光検出部３４が、第１波長の光Ｒ１に対してだけでなく、熱雑音となる波長の光に対しても感度を有しており、第１波長の光Ｒ１だけでなく、熱雑音となる波長の光も、第１光検出部３４に入射するからである。
　第２温度検出部３７は、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４とは異なる壁部３１３に取り付けられている。第１温度検出部３６が取り付けられた壁部３１３、及び第２温度検出部３７が取り付けられた壁部３１３は、同じ壁部である。第２温度検出部３７は、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３に取り付けられており、壁部３１３において第２集光レンズ３３３ｂのＦＯＶ内に位置している。図２及び図３では、第２集光レンズ３３３ｂのＦＯＶが二点鎖線で示されている。第２温度検出部３７は、例えば、小さい熱時定数（例えば、６秒程度の熱時定数）を有するサーミスタ等の温度検出素子である。なお、二点鎖線で示されたＦＯＶは、第２波長の光Ｒ２に対するＦＯＶではなく、熱雑音となる波長の光に対するＦＯＶである。その理由は、第２光検出部３５が、第２波長の光Ｒ２に対してだけでなく、熱雑音となる波長の光に対しても感度を有しており、第２波長の光Ｒ２だけでなく、熱雑音となる波長の光も、第２光検出部３５に入射するからである。
　信号処理部３８は、第１光検出部３４から出力された信号及び第２光検出部３５から出力された信号に基づいて、熱輻射光Ｒを発した領域（すなわち、レーザ光照射領域Ｓａ）の温度を求める。このとき、信号処理部３８は、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号を補正すると共に、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号を補正する。信号処理部３８は、例えば、マイクロプロセッサーが組み込まれた信号処理基板、又は中央演算処理装置が組み込まれた信号処理基板によって、構成されている。
　一例として、被加工物Ｓから発せられた第１波長の光Ｒ１の光量をＭｓ１とし、筐体３１等から発せられた第１波長の光の光量をＩ１とし、第１光検出部３４によって検出された第１波長の光の光量をＭｍ１とすると、下記式（１）が成立する。第１波長をλ１とし、第１温度検出部３６によって検出された温度をＴ１とすると、下記式（２）が成立する（下記式（２）においてＤ１，β１，Ｃ１は定数）。下記式（１）及び（２）から、被加工物Ｓから発せられた第１波長の光Ｒ１の光量Ｍｓ１を算出する。これにより、筐体３１等から発せられた第１波長の光の光量Ｉ１の影響を排除することができる。以上の処理が、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号を補正する補正処理に相当する。
　　Ｍｓ１＝Ｍｍ１－Ｉ１…（１）
　　Ｉ１＝Ｄ１＋（β１／λ１ ５）・exp［－Ｃ１／｛λ１（Ｔ１＋273.15）｝］…（２）
　同様に、被加工物Ｓから発せられた第２波長の光Ｒ２の光量をＭｓ２とし、筐体３１等から発せられた第２波長の光の光量をＩ２とし、第２光検出部３５によって検出された第１波長の光の光量をＭｍ２とすると、下記式（３）が成立する。第２波長をλ２とし、第２温度検出部３７によって検出された温度をＴ２とすると、下記式（４）が成立する（下記式（４）においてＤ２，β２，Ｃ２は定数）。下記式（３）及び（４）から、被加工物Ｓから発せられた第２波長の光Ｒ２の光量Ｍｓ２を算出する。これにより、筐体３１等から発せられた第２波長の光の光量Ｉ２の影響を排除することができる。以上の処理が、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号を補正する補正処理に相当する。
　　Ｍｓ２＝Ｍｍ２－Ｉ２…（３）
　　Ｉ２＝Ｄ２＋（β２／λ２ ５）・exp［－Ｃ２／｛λ２（Ｔ２＋273.15）｝］…（４）
　信号処理部３８は、被加工物Ｓから発せられた第１波長の光Ｒ１の光量Ｍｓ１と、被加工物Ｓから発せられた第２波長の光Ｒ２の光量Ｍｓ２との比率から、レーザ光照射領域Ｓａの温度を求める。これは、二色式放射温度計の原理である。
　熱輻射光検出装置３０は、レーザ光源４１と、ダイクロイックミラー４２と、光学フィルタ４３と、を更に備えている。
　レーザ光源４１は、壁部３１４に取り付けられている。レーザ光源４１は、Ｙ軸方向に沿って可視域のレーザ光Ｖを筐体３１内に出射する。
　ダイクロイックミラー４２は、Ｘ軸方向において光入射部３２と対向し且つＹ軸方向においてレーザ光源４１と対向するように、筐体３１内に配置されている。ダイクロイックミラー４２は、光入射部３２側から入射した熱輻射光Ｒをダイクロイックミラー３３１側に透過させ、レーザ光源４１側から入射したレーザ光Ｖを光入射部３２側に反射する。レーザ光Ｖは、光ファイバ１９及びレーザ加工ヘッド１０によって導光されて、被加工物Ｓに照射される。レーザ光Ｖをガイド光として利用することで、被加工物Ｓにレーザ光Ｌが照射される位置を目視で確認することができる。また、レーザ光Ｖをガイド光として利用することで、被加工物Ｓにおいて加工位置と温度測定位置とが一致するようにレーザ加工装置１の各構成を調整することができる。
　光学フィルタ４３は、ダイクロイックミラー４２とダイクロイックミラー３３１との間に位置するように、筐体３１内に配置されている。光学フィルタ４３は、ダイクロイックミラー４２側から入射した熱輻射光Ｒをダイクロイックミラー３３１側に透過させ、ダイクロイックミラー４２側から入射した散乱光等（レーザ光Ｌに起因する散乱光等）を除去する。
［作用及び効果］
　熱輻射光検出装置３０では、光抽出部３３によって熱輻射光Ｒから第１波長の光Ｒ１及び第２波長の光Ｒ２が抽出され、第１光検出部３４によって第１波長の光Ｒ１が検出されると共に第２光検出部３５によって第２波長の光Ｒ２が検出される。これにより、第１光検出部３４から出力された信号及び第２光検出部３５から出力された信号に基づいて、レーザ光照射領域Ｓａの温度を求めることが可能になる。ここで、第１光検出部３４及び第２光検出部３５のそれぞれには、筐体３１から発せられた熱輻射光が入射するおそれがある。特に、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２とは異なる壁部３１３等から発せられた熱輻射光が第１光検出部３４に入射し易い。また、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４とは異なる壁部３１３等から発せられた熱輻射光が第２光検出部３５に入射し易い。そこで、熱輻射光検出装置３０では、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２とは異なる壁部３１３に第１温度検出部３６が取り付けられており、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４とは異なる壁部３１３に第２温度検出部３７が取り付けられている。これにより、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号を補正すること、及び、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号を補正することが可能になる。以上により、熱輻射光検出装置３０及びレーザ加工装置１は、高精度な温度の測定を可能にする。
　また、第１光検出部３４から出力された信号、及び第２光検出部３５から出力された信号を補正するために、熱輻射光検出装置３０にシャッタ等の機械的機構を設けることも考えられる。その場合には、被加工物Ｓから発せられた熱輻射光Ｒが筐体３１内に入射することがシャッタ等の機械的機構によって防止された状態で、筐体３１等から発せられた熱輻射光が第１光検出部３４及び第２光検出部３５によって検出され、その信号によって、第１光検出部３４から出力された信号、及び第２光検出部３５から出力された信号が補正される。しかし、熱輻射光検出装置３０にシャッタ等の機械的機構が設けられていると、不具合が生じ易くなる。それに対し、上述した熱輻射光検出装置３０では、シャッタ等の機械的機構が不要になるため、不具合が生じ難くなる。更に、上述した熱輻射光検出装置３０では、シャッタ等の機械的機構が追従することができない高速での繰り返し測定も可能になる。
　また、熱輻射光検出装置３０では、第１温度検出部３６が、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部３１３において第１集光レンズ３３２ｂのＦＯＶ内に位置している。これにより、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第１光検出部３４には、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部３１３のうち第１集光レンズ３３２ｂのＦＯＶ内の部分から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　また、熱輻射光検出装置３０では、第２温度検出部３７が、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３に取り付けられており、第２温度検出部３７が取り付けられた壁部３１３において第２集光レンズ３３３ｂのＦＯＶ内に位置している。これにより、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。その理由は、第２光検出部３５には、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。また、第２光検出部３５には、第２温度検出部３７が取り付けられた壁部３１３のうち第２集光レンズ３３３ｂのＦＯＶ内の部分から発せられた熱輻射光がより入射し易いからである。
　また、熱輻射光検出装置３０では、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２、及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４が、異なる壁部であり、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部３１３、及び第２温度検出部３７が取り付けられた壁部３１３が、同じ壁部である。これにより、筐体３１における各構成の配置を単純化することができる。
　また、熱輻射光検出装置３０では、信号処理部３８が、第１光検出部３４から出力された信号及び第２光検出部３５から出力された信号に基づいて、レーザ光照射領域Ｓａの温度を求める。このとき、信号処理部３８が、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号を補正すると共に、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号を補正する。これにより、レーザ光照射領域Ｓａの温度を高精度に求めることができる。
［変形例］
　上記実施形態では、ダイクロイックミラー３３１、第１光学系３３２及び第２光学系３３３によって光抽出部３３が構成されていたが、光抽出部３３は、例えば、ハーフミラー、第１光学系３３２及び第２光学系３３３によって構成されていてもよい。当該ハーフミラーは、光入射部３２側から入射した熱輻射光Ｒの一部を第１光学系３３２側に透過させ且つ当該熱輻射光Ｒの残部を第２光学系３３３側に反射するビームスプリッタである。つまり、光抽出部３３は、熱輻射光Ｒから第１波長の光Ｒ１及び第２波長の光Ｒ２を抽出するように構成されていればよい。
　また、上記実施形態では、第１光検出素子３４ａに第１波長の光Ｒ１を集光する第１集光レンズ３３２ｂが光抽出部３３に設けられていたが、第１光検出素子３４ａに第１波長の光Ｒ１を集光する第１集光レンズは、第１光検出部３４に設けられていてもよいし、光抽出部３３及び第１光検出部３４の両方に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、第２光検出素子３５ａに第２波長の光Ｒ２を集光する第２集光レンズ３３３ｂが光抽出部３３に設けられていたが、第２光検出素子３５ａに第２波長の光Ｒ２を集光する第２集光レンズは、第２光検出部３５に設けられていてもよいし、光抽出部３３及び第２光検出部３５の両方に設けられていてもよい。
　また、上記実施形態では、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２と交差する壁部３１３に第１温度検出部３６が取り付けられていたが、第１温度検出部３６は、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２とは異なる複数の壁部３１１，３１３，３１４，３１５，３１６のいずれかの壁部に取り付けられていればよい。ただし、第１光検出部３４が取り付けられた壁部３１２と対向する壁部３１１に第１温度検出部３６が取り付けられていると、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。更に、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部において第１集光レンズ（光抽出部３３及び第１光検出部３４の少なくとも１つが有する第１集光レンズ）のＦＯＶ内に第１温度検出部３６が位置していると、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。
　また、上記実施形態では、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３に第２温度検出部３７が取り付けられていたが、第２温度検出部３７は、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４とは異なる複数の壁部３１１，３１２，３１３，３１５，３１６のいずれかの壁部に取り付けられていればよい。ただし、第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３に第２温度検出部３７が取り付けられていると、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。更に、第２温度検出部３７が取り付けられた壁部において第２集光レンズ（光抽出部３３及び第２光検出部３５の少なくとも１つが有する第２集光レンズ）のＦＯＶ内に第２温度検出部３７が位置していると、第２温度検出部３７から出力された信号に基づいて、第２光検出部３５から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。
　また、図４に示されるように、第１光検出部３４が取り付けられた壁部、及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部は、同じ壁部であってもよい。その場合に、第１温度検出部３６は、第１光検出部３４及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部と対向する壁部に取り付けられていてもよい。これにより、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号、及び第２光検出部３５から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。つまり、熱輻射光検出装置３０に第２温度検出部３７を設けることが不要となる。
　また、図４に示されるように、第１温度検出部３６は、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部において第１集光レンズ（光抽出部３３及び第１光検出部３４の少なくとも１つが有する第１集光レンズ）のＦＯＶ及び第２集光レンズ（光抽出部３３及び第２光検出部３５の少なくとも１つが有する第２集光レンズ）のＦＯＶが重なる領域内に位置していてもよい。これにより、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号、及び第２光検出部３５から出力された信号をより高精度に補正することが可能になる。つまり、熱輻射光検出装置３０に第２温度検出部３７を設けることが不要となる。
　以下、図４に示される熱輻射光検出装置３０の構成について説明する。図４に示されるように、第１光検出部３４及び第２光検出部３５は、壁部３１４に取り付けられている。第２光検出部３５は、第１光検出部３４に対して壁部３１１側に位置している。光入射部３２は、壁部３１１に取り付けられている。レーザ光源４１は、壁部３１２に取り付けられている。レーザ光源４１は、Ｘ軸方向において光入射部３２と対向している。
　筐体３１内には、光抽出部３３及び光学フィルタ４３が配置されている。光抽出部３３は、第１ダイクロイックミラー３３４、第２ダイクロイックミラー３３５、第１光学系３３２及び第２光学系３３３によって構成されている。第１ダイクロイックミラー３３４は、光入射部３２とレーザ光源４１との間に配置されており、Ｙ軸方向において第１光検出部３４と対向している。第２ダイクロイックミラー３３５は、光入射部３２と第１ダイクロイックミラー３３４との間に配置されており、Ｙ軸方向において第２光検出部３５と対向している。第１光学系３３２は、第１ダイクロイックミラー３３４と第１光検出部３４との間に配置されている。第２光学系３３３は、第２ダイクロイックミラー３３５と第２光検出部３５との間に配置されている。光学フィルタ４３は、光入射部３２と第２ダイクロイックミラー３３５との間に配置されている。
　光入射部３２から筐体３１内に入射した熱輻射光Ｒは、光学フィルタ４３を透過して光抽出部３３に入射する。光入射部３２から筐体３１内に入射した散乱光等（レーザ光Ｌに起因する散乱光等）は、光学フィルタ４３によって除去される。光抽出部３３に入射した熱輻射光Ｒのうち第２波長の光Ｒ２を含む光は、第２ダイクロイックミラー３３５によって第２光学系３３３側に反射される。第２ダイクロイックミラー３３５によって反射された光のうち第２波長の光Ｒ２は、第２光学フィルタ３３３ａを透過して、第２集光レンズ３３３ｂによって集光される。第２集光レンズ３３３ｂによって集光された第２波長の光Ｒ２は、第２光検出部３５によって検出される。光抽出部３３に入射した熱輻射光Ｒのうち第１波長の光Ｒ１を含む光は、第２ダイクロイックミラー３３５を透過して、第１ダイクロイックミラー３３４によって第１光学系３３２側に反射される。第１ダイクロイックミラー３３４によって反射された光のうち第１波長の光Ｒ１は、第１光学フィルタ３３２ａを透過して、第１集光レンズ３３２ｂによって集光される。第１集光レンズ３３２ｂによって集光された第１波長の光Ｒ１は、第１光検出部３４によって検出される。レーザ光源４１から出射されたレーザ光Ｖは、第１ダイクロイックミラー３３４、第２ダイクロイックミラー３３５及び光学フィルタ４３を透過して、光入射部３２に入射する。
　第１温度検出部３６は、第１光検出部３４及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部３１４と対向する壁部３１３に取り付けられている。第１温度検出部３６は、壁部３１３において第１集光レンズ３３２ｂ（光抽出部３３及び第１光検出部３４の少なくとも１つが有する第１集光レンズであればよい）のＦＯＶ及び第２集光レンズ３３３ｂ（光抽出部３３及び第２光検出部３５の少なくとも１つが有する第２集光レンズであればよい）のＦＯＶが重なる領域内に位置している。図４では、第１集光レンズ３３２ｂのＦＯＶが一点鎖線で示されており、第２集光レンズ３３３ｂのＦＯＶが二点鎖線で示されている。信号処理部３８は、第１光検出部３４から出力された信号及び第２光検出部３５から出力された信号に基づいて、熱輻射光Ｒを発した領域（すなわち、レーザ光照射領域Ｓａ）の温度を求める。このとき、信号処理部３８は、第１温度検出部３６から出力された信号に基づいて、第１光検出部３４から出力された信号及び第２光検出部３５から出力された信号を補正する。なお、第１温度検出部３６が取り付けられた壁部において第１集光レンズ３３２ｂ（光抽出部３３及び第１光検出部３４の少なくとも１つが有する第１集光レンズであればよい）のＦＯＶ及び第２集光レンズ３３３ｂ（光抽出部３３及び第２光検出部３５の少なくとも１つが有する第２集光レンズであればよい）のＦＯＶが重なる領域内に、第１温度検出部３６が位置している場合、第１温度検出部３６が取り付けられた当該壁部は、第１光検出部３４及び第２光検出部３５が取り付けられた壁部と対向する壁部でなくてもよい。
　上述した実施形態における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
　１…レーザ加工装置、１０…レーザ加工ヘッド（導光部）、１９…光ファイバ（導光部）、２０…レーザ光源、３０…熱輻射光検出装置、３１…筐体、３２…光入射部、３３…光抽出部、３４…第１光検出部、３４ａ…第１光検出素子、３５…第２光検出部、３５ａ…第２光検出素子、３６…第１温度検出部、３７…第２温度検出部、３８…信号処理部、３１１，３１２，３１３，３１４…壁部、３３２ｂ…第１集光レンズ、３３３ｂ…第２集光レンズ、Ｌ…レーザ光、Ｒ…熱輻射光、Ｒ１…第１波長の光、Ｒ２…第２波長の光、Ｓ…被加工物、Ｓａ…レーザ光照射領域（領域）。

Claims (11)

  1. 　複数の壁部を有する筐体と、
    　前記複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、前記筐体内に熱輻射光を入射させる光入射部と、
    　前記筐体内に配置され、第１波長の光及び前記第１波長とは異なる第２波長の光を前記熱輻射光から抽出する光抽出部と、
    　前記複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、前記第１波長の光を検出する第１光検出部と、
    　前記複数の壁部のうちの１つの壁部に取り付けられ、前記第２波長の光を検出する第２光検出部と、
    　前記複数の壁部のうち、前記第１光検出部が取り付けられた前記壁部とは異なる壁部に取り付けられた第１温度検出部と、を備える、熱輻射光検出装置。
  2. 　前記第１温度検出部は、前記複数の壁部のうち、前記第１光検出部が取り付けられた前記壁部と対向する壁部に取り付けられている、請求項１に記載の熱輻射光検出装置。
  3. 　前記第１光検出部は、前記第１波長の光を検出する第１光検出素子を有し、
    　前記光抽出部及び前記第１光検出部の少なくとも１つは、前記第１光検出素子に前記第１波長の光を集光する第１集光レンズを有し、
    　前記第１温度検出部は、前記第１温度検出部が取り付けられた前記壁部において前記第１集光レンズのＦＯＶ内に位置している、請求項１又は２に記載の熱輻射光検出装置。
  4. 　前記複数の壁部のうち、前記第２光検出部が取り付けられた前記壁部とは異なる壁部に取り付けられた第２温度検出部を更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱輻射光検出装置。
  5. 　前記第２温度検出部は、前記複数の壁部のうち、前記第２光検出部が取り付けられた前記壁部と対向する壁部に取り付けられている、請求項４に記載の熱輻射光検出装置。
  6. 　前記第２光検出部は、前記第２波長の光を検出する第２光検出素子を有し、
    　前記光抽出部及び前記第２光検出部の少なくとも１つは、前記第２光検出素子に前記第２波長の光を集光する第２集光レンズを有し、
    　前記第２温度検出部は、前記第２温度検出部が取り付けられた前記壁部において前記第２集光レンズのＦＯＶ内に位置している、請求項４又は５に記載の熱輻射光検出装置。
  7. 　前記第１光検出部が取り付けられた前記壁部、及び前記第２光検出部が取り付けられた前記壁部は、異なる壁部であり、
    　前記第１温度検出部が取り付けられた前記壁部、及び前記第２温度検出部が取り付けられた前記壁部は、同じ壁部である、請求項４～６のいずれか一項に記載の熱輻射光検出装置。
  8. 　前記第１光検出部が取り付けられた前記壁部、及び前記第２光検出部が取り付けられた前記壁部は、同じ壁部であり、
    　前記第１温度検出部は、前記複数の壁部のうち、前記第１光検出部及び前記第２光検出部が取り付けられた前記壁部と対向する壁部に取り付けられている、請求項１に記載の熱輻射光検出装置。
  9. 　前記第１光検出部は、前記第１波長の光を検出する第１光検出素子を有し、
    　前記第２光検出部は、前記第２波長の光を検出する第２光検出素子を有し、
    　前記光抽出部及び前記第１光検出部の少なくとも１つは、前記第１光検出素子に前記第１波長の光を集光する第１集光レンズを有し、
    　前記光抽出部及び前記第２光検出部の少なくとも１つは、前記第２光検出素子に前記第２波長の光を集光する第２集光レンズを有し、
    　前記第１温度検出部は、前記第１温度検出部が取り付けられた前記壁部において前記第１集光レンズのＦＯＶ及び前記第２集光レンズのＦＯＶが重なる領域内に位置している、請求項１に記載の熱輻射光検出装置。
  10. 　前記第１光検出部から出力された信号及び前記第２光検出部から出力された信号に基づいて、前記熱輻射光を発した領域の温度を求める信号処理部を更に備え、
    　前記信号処理部は、前記第１温度検出部から出力された信号に基づいて、少なくとも、前記第１光検出部から出力された前記信号を補正する、請求項１～９のいずれか一項に記載の熱輻射光検出装置。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載の熱輻射光検出装置と、
    　レーザ光を出射するレーザ光源と、
    　被加工物において前記レーザ光が照射された領域から発せられた熱輻射光を前記熱輻射光検出装置に導光する導光部と、を備える、レーザ加工装置。
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