JPH02258185A - レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、レーザ光源から出射したレーザ光を光ファイ
バーにより伝送し、照射対象物の所望の位置にレーザ光
を照射するレーザ装置に関し、特に、光ファイバーに生
じた異常を検出する手段を備えたレーザ装置に係る。こ
のレーザ装置は、レーザ光を照射対象物の所望の位置に
照射させることができるので、工業製品の加工あるいは
医療分野における治療等に広く利用されている（以下、
レーザ光による工業製品の加工及び治療の際の忠部への
レーザ光の照射を「レーザ加工」と総称する）。

［従来の技術］ この種のレーザ装置は光ファイバーの可撓性を利用して
加工対象物の所望の位置にレーザ光を照射する際、光フ
ァイバーに屈曲等の負荷を強いることになる。そしてこ
の負荷が過度になった場合、光ファイバーには折損、破
断等が発生し、光フアイバ内を進行するレーザ光が外部
に漏洩するという危険性をはらんでいた。このような問
題点を解決するために、たとえば、レーザ光を伝送Ｊる
光ファイバーに折損、破断等の異常事態が生じた場合、
光ファイバーを通過した後のレーザ光の光量が変動する
現象に着目し、その光量の変動を検出することにより光
ファイバーの正帛及び異常の識別をする光フアイバー異
常検出装置を備えたレーザ装置が提案されている（特開
昭６１−１５５８３３号公報参照）。

第３図は上記提案に係るレーザ装置である。このレーザ
装置は、加工対象物３に加工レーデ光を照射させるため
の基本構成として加工レーリー用光源１と、この加工レ
ーザ用光源１から出０＝Ｊされる加工レーザ光を加工対
象物３に導光する光ファイバー２とを備えている。そし
て、その加工レーザ用光源１から出射した加■レーＩｆ
光が光ファイバ２の第１の端面２ａに至る経路には、半
透過鏡１１及び集光レンズ４とが順次配置されており、
又、光ファイバー２の第２の端面２ｂから出射したし１
ア光が加工対象物３に￥る経路には集光レンズ５が配置
されている。従って、加工レーザ用光源１から出射した
加エレーリ゛光は半透過鏡１１に入射し、この半透過鏡
１１によって後述する第２検出器７に入射する透過光と
、集光レンズ４に向かって進行する反射光とに分離され
る。この一方の反射光は集光レンズ４によって光ファイ
バー２の第１の端面２ａに集光され、光フアイバー内を
通過した後、第２の端面２ｂから出ｑ・１シ、史に集光
レンズ５によって加工対象物３に集光される。これによ
り、加工対象物３にレーザ加工を７７Ｉ　１ことができ
る。

更に、このレーザ装置には上述したレーザ加工用の基本
構成に加えＣ１光フアイバー２に異゛常が生じた場合、
加工レーザ用光源１を停止させる光フアイバー異常検出
器を具備しでいる。この光フアイバー異常検出器は、光
ファイバー２の状態の指標となる加工レーザ光の光量を
検出する第１の検出器６及び第２の検出器７と、これら
の検出器で得られた双方の検出信号に基づいて光ファイ
バ２の正常及び異常を識別覆る比較手段たる信号処理部
８と、この信号処理部８からの指令に応答して加工レー
ザ用光源１の動作を制御する制御手段９どから成る。尚
、第２の検出器７は前述の一部透過鏡１１を透過した加
ニレー１１光を検出し、又、第１の検出器６は、集光レ
ンズ５の表面で反射した加工レーザ光を検出している。

この光フアイバー異常検出装置は、光ファイバー２に破
損・折損・破断等の異常が生じたとき、その安常部位に
おいて光ファイバー２を進行Ｊる加工レーザ光が吸収あ
るいは散乱を起こし、その結果光ファイバ２の第２の端
面２ｂから出１１ＦＪ　’ｊ−る加工レーザ光の光量は
、光ファイバー２が正常であるどきに較べ（低下する現
象を利用している。従って、先ず、正常な状態の光ファ
イバー２に加工レーザ光を通過させる。この時、第１の
検出器６及び第２の検出器７において、加］−レーザ光
が光ファイバー２を通過する前後の光量を各々検出し、
信号処理部８において得られた２　）１類の検出信号を
基準信号として、その比率の値を予め記憶しておく。し
かる後に、このレーザ装置を使用して通常のレーザ加Ｔ
を行い、その過程で光ファイバー２に上述した異常が生
じた場合、第１の検出器６で検出Ｊる光量が正常時に較
べて低下げるので、信号処理部８で第１の検出器６及び
第２の検出器７から１ｑられた２種類の検出信号の比率
を演算して得た値と、上述した基準信号の比率の値とに
相違が生じる。

このような相違をもって光ファイバー２に異常が生じた
ことを判断した信号処理部８は停止ト信号を制御手段９
に送出し、この制御手段９はこの停止信号に応答して加
工レーザ用光源１を停止させる。

このようにして、レーザ加Ｔを行なっている過程におい
て光ファイバーに異常が発生した場合、加工レーザ用光
源１を停止させることにより、光ファイバー２の異常を
看過して光ファイバー２のｎ開部から加工レーザ光が漏
洩することを防止することができる。

［発明が解決しＪ、うどＪる課題〕 しかしながら、前）ホした従来例のレーザ装置は、加工
用レーザ光を光ファイバーを検出器る検出光どしても兼
用しているため、加二［レーザ光のｄ１射以前に光ファ
イバーの状態を検出−りることができない。このため、
加工レーザ光を出Ｄ＝Ｉ　する以前に光ファイバーの状
態が検出できていれば回避でさ″る以下の問題点があっ
た。即ち、光ファイバーの端面に加工レーザ光を吸収覆
る吸収体がイ」着し−Ｃいた場合、多大な発熱作用をも
たらり加工レーザ光が吸収体に吸収され、これにより熱
的破壊を惹起覆ることになる。このような事態に至った
場合、熱的破壊を起した光ファイバーの端面のＣ１摩を
余儀なくされ、場合によっては光ファイパーを交換ゼざ
るを得なくなる。又、光ファイバーに弁牛したに１傷か
たとえ軽度のものであったとしても、その損傷部分に加
Ｊレーザ光が照射されることにより、その損傷を促進し
破壊にまで至らしめることもある３、このＪ、うに光フ
ァイパーの保全面にＪ３いて先ず問題があった。更に前
述した軽度の損傷が破壊にまで至った場合、あるいは、
既に用度の損傷を受りていた場合には、それらの損傷部
分から加工レーザ光が外部に漏洩するという危険があっ
た。このＪζうに従来例のレーリ“装置が主たる目的と
していたレーザ装置の操作時にお（プる安全性の面にお
いても尚、問題点が残存していた。本発明は、このよう
な問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、加
工レーザ光の出射中はもとより、加工レーザ光の出射前
においても光ファイバの状態を検出して安全に操作でき
るシー１ア装置を提供Ｊ−ることであり、他の目的とし
て、光ファイバーの状態を検出する過程において光ファ
イバに１１傷を与えないレーリ゛装置′を提供すること
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明のレーザ装置は、加工レーザ用光源と、該加工レ
ーザ用光源から出射した加工レーザ光を第１のりｉ；面
から第２の端面に導光する光ファイバとを備え、前記加
工レーザ光により、加工対象物にレーザ加］−を施ル−
ザ装置において、前記光ファイバーの第１及び第２の端
面の何れか一方の端面に対して、前記レーザ加工に奇ち
しない検査光を出射−りる検査光用光源と、前記光ファ
イバの他方の９２１面から出ＣＩＪ　した検査光を検出
Ｊる検出器と、前記検出器でｊｔＪられる検出（ｌｉ号
の中−（、基準状１１ｉにある光ファイバーを経由した
検査光の検出信号を予め基準信号として設定し、この基
準信号と前記光ファイバーの検査時に４５１に検査光の
検出信号どを比較Ｊる比較手段ど、前記比較手段で得ら
れた比較結果に応答して前記加工レーザ用光源を前記加
■レーリ゛光が出射可能な状態に又は出射不可能な状態
にならしめるように制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする。

１作用１ 本発明のレーザ装置は、加］−レーザ用光源とは別に検
査光用光源を具備しているので、加二［レーザ光の出射
の有無に拘わらず、検査光を光ファイバーに通過させで
、イの貸常を検出Ｊることができる。又、その検査光用
光源は、光ファイバーの第１及び第２端面の何れの側に
も配置Ｊることかできる。そして、検査光用光源から出
射される検査光はレーザ加工に寄与しない光なので、光
ファイバ〜を通過する過程で吸収される熱Ｊネルギを、
加工用レーザ光に較べて茗るしく低く抑えることができ
る。

そし−Ｃ１比較手段においては、検出器で得られる検出
信号の中で基準状態にある光ファイバを経由した検査光
の検出信号を予め基準信号と設定し、この基準信号と随
時に１ｑられる他の検出信号即ち、検査時における検出
信号とを比較しているので、光ファイバーの基準状態か
らの逸脱を判断することができる。

更に、前記比較手段で得られた比較結果に応答して、加
工レーザ用光源を、加工レーザ光が出射可能状態又は出
射不可能状態にならしめるように制御手段により制御し
ているので、基準状態から逸脱した光ファイバーに対し
て加工レーザ光を出射することはない。

［実施例］ 以下、本発明に係るレーザ装置の実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。第１図は第１実施例に係るレーザ装
置の構成図、第２図は第２実施例に係るレーザ装置の構
成図である。尚、第１図及び第２図において、第３図に
より図示した従来例のレーザ装置と同−又は相当の構成
要素については同一符号を付している。

最初に、第１図を参照して本発明の第１実施例に係るレ
ーザ装置を説明覆る。先ず、このレーザ装置の光学系に
ついて説明する。

このレーザ装置は、その光学系の源となる光源として加
工レーザ用光源１、ガイド光用光源２０及び検査光用光
源１０を備えている。

加工レーザ用光源１は、加工対象物３の加工箇所３ａに
蒸発あるいは溶融等の発熱現象を生じせしめるため、加
工対象物３の吸収波長に適合した波長を右する加工レー
ザ光を高出力で出射し得る光源である。本実施例の加ニ
レー＋ｙ用光源１は、レーザ媒体としてＥ　ｒ　：　Ｙ
ＡＧを使用し、これを励起することにより、３ＩＭｌの
波長のレーリ゛光を約１Ｊの出力で出射することができ
る。

ガイド光用光源２０は、上述の加工レーザ光を加工対象
に照射するに先立って、加工対象物３の加工箇所３ａに
加エレーヂ光の照準を定めるために使用される可視光た
るガイド光を出射覆るものである。本実施例ではこのガ
イド光用光源２０に１−１ＯＮｅレーザを使用している
。これにより、可視領域である６３３ｎｍの波長のガイ
ド光を約２ｍＷの出力で出射することができる。

検査光用光源１０は、光ファイバー２の基準状態からの
逸脱を光ファイバー２の通過後の光量の変動として示す
検査光を出射する光源である。この検査光は、加工レー
ザ光によって加］二対象物３に施されるレー＋ｆ加■に
寄与しないことから、光量の変動の原因となる光ファイ
バー２の内部における検査光の吸収あるいは散乱等に際
して発熱をもたらずものではない。本実施例においては
、５５Ｑｎｍの波長を１ｍＷの出力で出射する発光ダイ
オードを使用している。

従って、本実施例のレーザ装置の光路は、上述の３種類
の光源から出射した各々の光によって形成されることに
なる。

先ず、加工レーザ用光源１から出射した加工レーザ光が
進行覆る光路は、加工レーザ用光源１から光フ７・イバ
ー２の第１の端面２ａに至る第１１回路と、光ファイバ
ー２の第１の端面２ａから第２の端面２ｂに至る第２経
路と、その第２の端面２ｂから加工対象物３に至る第３
経路とから構成される。

前記第１経路には、加工レーザ光の進行方向に沿って、
一部透過鏡２１及び一部透過鏡１２が順次配置されてい
る。一方の一部透過鏡２１はカイト光用光源２０から出
射したガイド光を加工レーザ光の光路に導光するもので
ある。これにより、ガイド光は一部透過鏡２１を経由し
た後は加工対象物３に至るまで加工レーザ光と同一の光
路を共有する。このようにガイド光の光路は形成されて
いる。他方の一部透過鏡１２は、検査光用光源１０から
出射した検査光の光路を、光ファイバー２を通過する前
の検査光の光量を検出する第２の検出器７に至る光路と
、第３′Ｍ路に配置された一部透帽１３に至るまで加工
レーザ光の光路と合致した光路とに分離する。これらの
光路と前記一部透過鏡１３から光ファイバー２を通過し
た後の検査光の光ｈ１を検出する第１の検出器６に至る
光路とにより検査光の光路は形成されている。

次に、上述した光路に配置された光学素子について更に
説明する。

前記一部透過鏡２１は、その対向する主表面の各々に加
工レーザ光の波長成分をほぼ１００％透過し、ガイド光
の波長成分をほぼ１００％反射する波長選択性を右する
膜を形成している。そして、その対向する主表面の一方
には加工レーザ光を入射ざぜ、又、他方にはガイド光を
゛入射させ、かつ、各々の入射光の光軸と主表面とのな
寸角度を共に４５度に設定している。ぞして、その主表
面は、その主表面で反射されたガイド光が光ファイバー
２に向って進行するように傾斜している。

又、前記一部透過鏡１２は、その対向する主表面の各々
に加ニレー１ア光及びガイド光の各々の波長成分をほぼ
１００％透過し、かつ、検査光の波長成分をほぼ２対８
の比率で透過光と反ＱＡ鏡どに分離する波長選択性を右
する膜を形成している。そして、その対向する主表面の
一方に加■レー１ｆ光及びガイド光を入ｑ４させ、又、
他方には検査光を入射させ、かつ、各々の入射光の光軸
と主表面とのなす角度を共に４５度に設定している。そ
してその主表面は、その主表面で反射した検査光が光フ
ァイバー２に向かって進行するように傾斜している。

更に、一部透過鏡１３は、その対向する主表面の各々に
加工レーザ光及びガイド光の各々の波長成分をほぼ１０
０％透過し、かつ、検査光の波長成分をほぼ１００％反
射させる波長選択性を０覆る膜を形成している。そして
、その主表面は、加工レーザ光、ガイド光及び検査光が
共有する光軸に対して４５度傾斜させている。そして、
その主表面は、その主表面で反射される検査光が第１の
検出器６に向かって進行するように傾斜している。

又、第２経路に該当する光ファイバー２は、対向する第
１の端面２ａ及び第２の端面２ｂと、それら両端面間に
伸延する側面とを有している。本実施例の光ファイバー
２はフッ化物ガラスを材料としてコア径４５０庫、クラ
ツド径５００ｕｎ１全長２ｍの形状に加工成形している
。そして、その可撓性ゆえに第２の端面２ｂに向きを変
更さけることが可能である。

更に第１経路にお（）る一部透過鏡１２と光ファイバー
２の第１端面２ａとの間に集光レンズ４を配置すること
により、一部透過鏡１２を通過した加工レーザー光、ガ
イド光及び検査光を光ファイバ２の第１の端面２ａに集
光させている。又、第３経路における一部透過鏡１３と
加工対象物３との間に集光レンズ５を配置することによ
り加工対象物３の加工箇所３ａに、一部透過鏡１３を通
過したガイド光及び加工レーザ光を集光させている。

尚、上述した何れの一部透過鏡及び何れの集光レンズも
加工レーザ光の吸収が少ないサファイヤ材料を加工して
得ている。

次に検査光を検出してから、その検出信号に塁づいてレ
ーザ光源１を制御するまでの手段について説明する。

この手段は、光ファイバー２を通過する前の検査光を光
電変換する第２の検出器７と、光ファイバー２を通過し
た後の検査光を光電変換する第１の検出器６と、それら
の検出器で得られた双方の検出信号の比率を演算し、そ
の値を、予め記憶した基準状態の光ファイバー２を通過
させたときに１ｑられた検出信号、即ら基準信号の比率
と比較する比較手段８と、この比較手段８で得られた比
較結果に応答し−Ｃ加］−レーザ用光源１の加工レーザ
光を出射可能な状態又は出射不可能な状態にならしめる
ように制御する制御手段９とからなる。尚、比較手段８
において、予め記憶させる基準信号を得る際の光ファイ
バー２の基準状態とは、光ファイバー２を通過させた後
の加］ニレーザ光の光量が所定の範囲にあるものを指ザ
。即ら、その所定の範囲とは、光ファイバー２の材質固
有の吸収を除き欠損、折損、破断等の光ファイバー２の
構造上の欠陥による加工レーザ光の吸収が無い状態での
光量を上限とし、加エレーリ゛光を光ファイバー２の外
部へ漏洩させる上記構造上の欠陥又は光ファイバー２の
端面に付着し、光ファイバー２の劣化させる吸収体を有
した状態での光量を越える範囲である。本実施例におい
では、第１の検出器６で得られた検出信号をＩＯとし、
耐２の検出器７で得られた検出信号をＩｉとし、その比
率１０／１の値が０．８を越えて１．０以下の範囲にあ
るものを光ファイバー２の基準状態と見做している。

即ち、演算結果としてＩｏ／Ｉ　ｉ＝０．８を得た光フ
ァイバー２は、加工レーザ光を第１の端面２ａから第２
の端面２ｂまで進行さけたとき、加工レーザ光が外部に
漏洩するに至る構造上の欠陥又は光ファイバー２の端面
を発熱により劣化させるに至る吸収体を加工レーザ光の
光路上に有した状態のものであり、前記所定の範囲の上
限たる、Ｉｏ／ｌ１−＝１．０を得た光ファイバー２は
前記構造上の欠陥又は前記吸収体を全く有さない状態の
ものである。

又、制御手段９は加工レーザ用光源１の加工レーザ光の
出射孔（図示せず）に配置された遮蔽板（図示せず）を
開閉させ−（、加■レーリ゛光を進行又は遮断させるも
のである。これにより加工レーザ用光源１は、加工レー
ザ光を出射可能な状態又は出射不可能な状（ｆｐに制御
される。

次に、このレーザ装置の動作について説明覆る。

このレーザ装置は、光ファイバー２が基準状態から逸脱
しているか否を、加エレーリ゛光の出射中はもとより、
出射前においても検査覆ることができる。加■レーリ゛
光を出射さゼる前に光ファイバ２の状態を検査覆るとき
には、先ず、検査光用光源１０を点灯させる。この検査
光用光源１０から出射した検査光は、一部透過鏡１２に
入射し、この−部透過鏡１２にａ３いて、第２の検出器
７に入用Ｊる透過光と集光レンズ４により光ファイバー
２の第１の端面２ａに集光される反射光とに分離される
。

この第１の端面２ａに集光された検査光は光ファイバー
の側面に覆われた内部を進行して第２の端面２ｂから出
射し、しかる後、一部透過鏡１３により反射され第１の
検出器６に入射４−る。ここで、第１の検出器６及び第
２の検出器７の夫々ｒ　ｑ！ｔられた検出信号ＩＯ及び
１１を比較手段８においてイの比率１０／Ｉｉを演鼻し
、その結果を、予め比較手段８に記憶させた基準信号の
比率と比較劣る。前述し！（通り、ｌｏ／Ｉｉの値が０
．８を越えて１．０以下の範囲にあるものを基準信号の
比率と定めたので、検査時に得られた検出信号の比率Ｉ
Ｏ／■ｌの値が例えば０．７だとすると、この比較手段
８で光ファイバー２は基準状態から逸脱した状態にある
と判断し、加工レーザ用光源１の加工レーザ光を出射不
可能な状態にならしめる指令を比較結果として制御手段
５〕に送出覆る。この指令に応答して制御手段９は、遮
蔽板により加工レーザ光の光路を遮断じて、加工レーザ
用光源１から加工レーザ光が出射不可能な状態にならし
める。又、検査１．１に１！Ｊられた検出器ｇの比率が
０゜８を越え１．０以下の範囲の値であるならば、比較
手段８から制御手段９に、加エレーリ゛用光源１から加
工レーザ光が出用可能な状態に２ｉらしめる指令が送出
され、この指令に応答して制御手段９は、遮蔽板を加］
−レーリ゛尤の光路から解放して加エレーザ光が出射可
能な状態にならしめる。このようにして加エレーリ゛用
光源１を起ｉＦＩ＋さｌ！て加Ｆレーザ光を出ＤＡ′？
ｌる前に、既に光ファイバー２が１ル準状態から逸脱し
た状態にある場合には、加］レーザ用光源１を加工レー
ザ光が出射不可能な状態になら１ノめることにＪ、す、
光ファイバー２からの加エレーリ゛光の漏洩あるいは光
フｊ・イバー２の端面に何着した吸収体による光フン・
イバー２の劣化を防＋Ｌ　することがでいる。

次に、加工レーザ用光源１力目ら加エレーリ゛光を加］
一対象物３の加工箇所３ａに照射してレーザ加工を行な
っている過程で光ファイバー２の状態を検査Ｊ８場合に
ついて説明覆る。

加工レーザ光を加工対象物３の加］二箇所３ａに照射す
る際には、７Ｊｌｌ　Ｉレーリ“光を照ｑ４する前に加
工レーザ光が集光レンズ５にＪζり集光する焦点に加工
箇所３ａが合致するようにアライメン１〜する必要があ
る。このアライメン１〜に際しでは、先ず、ガイド光用
光源２０を点灯ざゼる。このガイド光用光源２０から出
射したガイド光は一部透過鏡２１に入射し、その一部透
過鏡２１により光ファイバー２の第１のりｉ：面２ａに
向かつ−（進行するように反射される。この反射された
ガイＩ〜光は一部透過鏡１２を透過した後、集光レンズ
４により光ファイバー２の第１の端面２ａに集光される
。しかる後、集光されたガイド光は光ファイバー２の側
面に覆われた内部を進行し第２の端面２ｂから出射−り
る。更に、この出射したガイド光は一部透過鏡１３を透
過した後、集光レンズ５の焦点に集光する。この集光点
と加工対象物３の加工箇所３ａとが合致するように、光
ファイバー２の可撓性を利用して光ファイバー２の第２
の端面２ｂの向きを一部透過鏡１３、集光レンズ５及び
第１検出器゛６と共に変更させることによりアライメン
１−が成される。このようにしてアライメントが終了し
Ｉζらガイド光用光源２０を消灯さぜ、加工レーザ用光
源１及び検査光用光源１０とを同ｌ）に作動させる。一
方の加工レーザ用光源１から出射した加工レーザ光は、
前述した通り一部透過鏡２１から加工箇所３ａに至るま
でガイド光と同一の光路を辿ることから、一部透過一−
７−Ｑ　　１ 鏡２１に入射した後はガイド光と同一の経路を経て加工
箇所３ａに集光することにイする。他方の検査光用光源
１０から出射した検査光は−・部透過↓Ｊ１２に入射し
、この一部透過鏡１２により第２の検出器７に進行する
透過光と、一部透過鏡１３に至るまで出射中の加■レー
リ゛光と同一の光路を辿る反射された検査光とに分離さ
れる。そして、この反射された検査光は一部透過鏡１３
により再び反射されて第１の検出器６に入射する、第１
の検出器６及び第２の検出器７で得られた各々の検出信
号は、比較手段８において、前述の加工レーザ光を出！
ｌ）Ｊする前に光フン・イバーの状態を調べる過程でコ
）明したのと同一の紅緯を経て比較結果を制御手段９に
送出する。

この制御手段９は、その比較結果が、加工レーザ光の出
射を可能な状態にならしめる指令であったとぎは遮蔽板
を加工レーザ光の光路から解放させて加■レー晋ア光を
出射中の加−丁レーザ光源１の動作を存続させる。又、
比較手段８から送出される比較結果が加工レーザ光の出
射を不可能な状態にならしめる指令であったときは遮蔽
板により加工レーザ光の光路を遮断させて加工レーザ光
源１からの加工レーザ光の出射を停止させる。このよう
にして、加工レーザ光の出射中の場合においても、その
過程で光ファイバー２が基準状態から逸脱したとぎ、加
工レーザ用光源１を加工レーザ光が出射不可能な状態、
即ち、加ニレーＩＪ’光の出射を停止させることにより
、光ファイバー２から外部への加工レーザ光の漏洩ある
いは光ファイバ２の端面にイ」着した吸収体による劣化
を防止することができる。

次に、本発明の第２の実施例に係るレーザ装置を第２図
を参照して説明する。この第２実施例に係るレーザ装置
は、検査光を光ファイバー２の第２の端面２［）から第
１の端面２ａに通過させている点、即ち、検査光の進行
方向が第１実施例のレーザ装置とは逆方向になっている
点において第１実施例のレーザ装置とは相違している。

この相違点を詳述すると、図中破線で包囲した構成要素
、即ち、第１の検出器６と第２の検出器７、一部透過鏡
１５、及び検査光用光源１０とが第１実施例のレーザ装
置とは相違してＪ３す、他の構成要素及びその構成要素
から１９られる作用効果は第１実施例と同一である。従
って、ここではその相違した構成要素についてのみ説明
し、他の構成要素についてはその説明を省略する１、こ
の実施例のレーザ装置は前述した加■レーリ゛光の光路
における第１経路に一部透過鏡１４を又、第３経路に一
部透過鏡１５を夫々配置している。

この一部透過鏡１５は光ファイバー２の第２の端面２ｂ
と集光レンズ５との間に介設され、がっ、加工レーザ光
、ガイド光及び検査光の通路となる、一部透過鏡１５の
対向した主表面の各々には、検査光の波長成分を８対２
の比率で反射光と透過光とに分離さけると共に、加工レ
ーザ光及びガイド光の波長成分をほぼ１００％透過させ
る波長選択性を有する膜が形成されている。ぞして、そ
の対向する主表面の一方に加エレーリ゛光、ガイド光及
び検査光を入射させ、かつ、各々の入射光の光軸と主表
面とのなす角度を４５度にしている。前記主表面は、そ
の主表面で反射した検査光が光ファイバー２に向って進
行するように傾斜している。

又、一部透過鏡１４は一部透過鏡２１と光ファイバ２の
第１の端面２ａとの間に介設され、かつ、加工レーザ光
、ガイド光及び検査光の通路となる、対向した主表面の
各々には加工レーザ光及びガイド光をほぼ１００％透過
させると共に、検査光をほぼ１００％反射させる波長選
択性を右りる膜が形成されている。そしてその対向する
主表面の一方に加工レーザ光及びガイド光を入射させ、
又、他方には検査光を人！）Ｉさぜ、かつ、各々の入射
光と主表面がとがなす角度を４５度にしている。前記主
表面は、その主表面で反射された検査光が第２検出器６
に進行するよう傾斜している。

従って、検査光用光源１０から出射した検査光は一部透
過鏡１５に入射し、その一部透過鏡１５において検査光
は、透過し−Ｃ第２の検出器７に入射する検査光と、反
射して光ファイバー２の第２の端面２ｂに入射りる検査
光とに分離される。この第２の端面２ｂに入射した検査
光は側面に覆われた内部を進行して第１の端面２ａから
出射し、更に集光レンズ４を通過した後、−・部透過鏡
１４によって反射して第１の検出器６に入射ザる。この
ようにして、光ファイバー２の通過前後にお（プる光量
を第２の検出器及び第１の検出器において夫々検出Ｊる
ことができる。これらの第１及び第２の検出器で得られ
た検出信号は、前述の第１実施例のレーザ装置と同様に
、比較手段８において基準信号と比較され、その比較結
果の指令に応答して制御手段９が加工用レーザ光源１を
加工レーザ光か出射可能な状態又は出射不可能な状態に
ならしめるように制御する。このように、この実施例の
レーザ装置においても第１の実施例のレーザ装置と同様
に光ファイバー２が基準状態から逸脱した場合、加工レ
ーザ光源１は加工レーザ光が出射不可能な状態になるの
で、光ファイバー２から外部への加工レーデ光の漏洩及
び光ファイバー２の端面に付着した吸収体による光ファ
イバー２の劣化を防止することができる。

又、第１及び第２の実施例に示したレーザ装置は共に上
述した通り、レーザ装置を操作する上での高い安全性が
確保できると共に光フフノイバーの保全においても従来
のレーリ゛装置に対して優位性をもつことができるとい
う効果が得られる。更に、第１及び第２の実施例のレー
リ゛装置は、加工用レーザ光源及び検査光源の他にガイ
ド光用光源２０を備え、かつ、光ファイバー２と加工対
象物３との間に加工対象物に検査光が進行することを防
止する一部透過鏡１３．１５を配置していることから、
加工対象物３に対するアライメン１〜が終了した時点で
ガイド光用光源を消灯することにより、加工対象物３を
加工レーザ光により加工している過程において、加工箇
所３ａに加工レーザ光しか到達しなくなる。これは、例
えば、医療の分野での治療に、このレーザ装置を使用し
た場合、患者あるいは術者にとって目障りなる可視光た
るガイド光及び検査光が治療中視野に入らないので治療
を円滑に行なうことができるという効果もある。又、第
１実施例及び第２実施例のレーザ装置の比較から明らか
な通り、加工レーザ光源と別に独立した検査光用光源を
使用しているので、その検査用光源を光ファイバーの第
１及び第２の端面の何れの側にも配置することができる
ので、レーザ装置の設計において自由度を高く覆ること
ができる。

以下に第１及び第２実施例で採用した構成要件の他の態
様について説明する。

先ず、第１及び第２の検出器については、検出信号の精
度を高めるために、光ファイバーを通過する前後に、検
査光の光量を検出する検出器を２個使用したが、要は、
光ファイバーを通過した検査光の光量の変動により、光
ファイバーの状態を識別すればよいことから、レーザ装
置の構造上の簡略化を優先させる場合であれば、光ファ
イバーを通過した検査光を検出する検出器のみを使用し
てもよい。又、このように光ファイバーを通過する前の
検査光の光量を検出する検出器を配置しない場合には、
第１及び第２実施例のように、検査光源１０からの検査
光を一部透過鏡１３．１５により、第２検出器に入ｏＡ
覆る検査光と、光ファイバーを通過する検査光とに分離
する必要がないので、前記一部透過鏡１２．１５を使用
せずに光ファイバー２の第１及び第２の端面の何れかに
対向し、かつ、加工レーザ光及びガイド光の光軸とは異
なった方向に検査光用光源１０を配置し、この検査光用
光源１０から光ファイバー２の端面に直接検査光を入射
させることも容易に成し得る。又、光ファイバー２を通
過した後の検査光の光量を検出する手段として、加工レ
ーザ光及びガイド光の光路−ヒに、それらの光と検査光
とを分離するための一部透過鏡１３．１４を配置したが
、イのような一部透過鏡を使用せずとも例えば、光ファ
イバーの両端面の外方に配置された集光レンズの光フン
１イバーに面する表面に検査光の波長成分を反射する膜
を形成し、かつ、その膜によって反射される検査光の進
行方向に検出器を配置することにより、光ファイバー２
を通過した後の検査光の光量を検出しても良い。

又、これに類したものとして、加工対象物に加工レーザ
光を集光させる集光レンズ５は、通常、その周縁部を支
持して収容覆るハンドピース又はプローブ等の保持具に
配設されているので、保持具の集光レンズの周縁部を保
持する部分で反射する検査光を検出器により検ＢＩＪる
ことも可能である。

次に加工レーザ用光源は、Ｅ　ｒ　：　ＹＡＧの代わり
にＮｄ：ＹＡＧをレーザ媒体に使用しても良いし、又、
ルビーレーリ“あるいはアレクリーンドライミルレーザ
を使用しても良い。これらのレーザ光を発振さＵて使用
しｌこ場合、光ファイバーとしては何れの発振レーザ光
に対しても吸収の少ない石英ファイバーを好適に使用で
きる。

又、上述の実施例１及び実施例２のようにＥｒ：ＹＡＧ
をレーザ媒体に用いた場合、Ｅ　ｒ　：　ＹＡＧの発振
波長に対しての吸収を低く抑えるため、光ファイバーの
材料としてはザファイヤ、一部透過鏡ヤ）集光レンズの
材料どしては７ｎ　３　ｅもしくはＣａ　Ｕ　２等が好
適に使用できる。

更に制御手段としては、要は加工レーザ用光源を加エレ
ーヂ光が出射可能な状態又は出射不可能な状態に制御し
得るものであれば、レーザ発振さ口るための駆動回路を
電気的に遮断又は接較して加工レーザ用光源を制御して
もよい。

又、検査光用光源としては、その出射する検査光が、光
ファイバーを基準状態から逸脱ざｔ！ない程度の出力、
又は、光ファイバーの吸収波長帯と重ならない帯域のも
のであれば好ましく、例えば発光ダイオード等を使用Ｊ
ることができる。

［発明の効果コ 本発明のレーザ装置は、加工レーザ用光源とは別に検査
光用光源を具備しているので、加工レーザ光にＪ：リレ
ー１ｆ加１を行なっている過程はもとにす、加工レーザ
光を出射Ｊる前においても光ファイバーの状態を検出す
ることが可能であり、この検出結果に基づいて光ファイ
バーが基準状態から逸脱している場合には加工レーザ用
光源の加工レーザ光を出射不可能な状態にならしめてい
るので、基準状態から逸脱した光ファイバーに加工レー
ザ光を出射することを防止できる。これにより、レーザ
装置を操作する際の高次元での安全性を得ることができ
る。又、検査光用光源としてレーザ加工に寄与しない検
査光を使用しているので、光ファイバーの状態を検査す
る過程において、検査光のよる光ファイバーの劣化を防
止することができる。これにより、光ファイバーの保全
に貢献覆ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るレーザ装置の構成図
、第２図は本発明の第２実施例に係るレーザ装置の構成
図、第３図は従来例のレーザ装置の構成図である。 １・・・加工レーザ用光源、２・・・光ファイバ２ａ・
・・第１の端面、２ｂ・・・第２の端面、３・・・加工
対象物、６・・・第１の検出器、７・・・第２の検出器
、８・・・比較手段、９・・・制御手段。 特許出願人　　　ホーヤ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　加工レーザ用光源と、該加工レーザ用光源から出射し
   た加工レーザ光を第１の端面から第２の端面に導光する
   光ファイバーとを備え、前記加工レーザ光により加工対
   象物にレーザ加工を施すレーザ装置において、 前記光ファイバーの第１及び第２の端面の何れか一方の
   端面に対して、前記レーザ加工に寄与しない検査光を出
   射する検査光用光源と、 前記光ファイバーの他方の端面から出射した検査光を検
   出する検出器と、 前記検出器で得られる検出信号の中で、基準状態にある
   光ファイバーを経由した検査光の検出信号を予め基準信
   号として設定し、この基準信号と前記光ファイバーの検
   査時に得た検査光の検出信号とを比較する比較手段と、 前記比較手段で得られた比較結果に応答して前記加工レ
   ーザ用光源を前記加工レーザ光が出射可能な状態又は出
   射不可能な状態にならしめるように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とするレーザ装置。