JPH0448502Y2 - - Google Patents
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- JPH0448502Y2 JPH0448502Y2 JP9108885U JP9108885U JPH0448502Y2 JP H0448502 Y2 JPH0448502 Y2 JP H0448502Y2 JP 9108885 U JP9108885 U JP 9108885U JP 9108885 U JP9108885 U JP 9108885U JP H0448502 Y2 JPH0448502 Y2 JP H0448502Y2
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- Japan
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- laser beam
- plane mirror
- image sensor
- drive mechanism
- measurement
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- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、レーザ光のモード（即ち、レーザ光
線中のエネルギ密度分布）や強度を測定するため
の装置に関するものである。
線中のエネルギ密度分布）や強度を測定するため
の装置に関するものである。
（従来の技術）
レーザ加工を行う場合には、レーザ光をそのモ
ードや強度を適度に設定した上で用いるようにし
ているため、このレーザ光のモード及び強度を測
定する必要がある。この測定は、加工開始前に行
うのは勿論のこと、一たん設定したにしても何か
の要因でモードや強度は変動することがあるため
加工途中に行うこともある。
ードや強度を適度に設定した上で用いるようにし
ているため、このレーザ光のモード及び強度を測
定する必要がある。この測定は、加工開始前に行
うのは勿論のこと、一たん設定したにしても何か
の要因でモードや強度は変動することがあるため
加工途中に行うこともある。
（考案が解決しようとする問題点）
ところで、従来、例えばCO2レーザの測定を行
う場合には一般に、そのレーザ光によつて昇化作
用を受けるアクリル板を用い、このアクリル板に
レーザ光を照射し、その昇化程度の差により生ず
るパターン（バーンパターン）を観測して行うよ
うにしている。すなわち、アクリル板の凹み量を
複数箇所にわたつて測りモードを測定し、このデ
ータを基にして計算により強度を求める、という
ものである。この測定法は例えばレーザハンドブ
ツク（レーザ学会編：オーム社）の326頁に記載
されている。
う場合には一般に、そのレーザ光によつて昇化作
用を受けるアクリル板を用い、このアクリル板に
レーザ光を照射し、その昇化程度の差により生ず
るパターン（バーンパターン）を観測して行うよ
うにしている。すなわち、アクリル板の凹み量を
複数箇所にわたつて測りモードを測定し、このデ
ータを基にして計算により強度を求める、という
ものである。この測定法は例えばレーザハンドブ
ツク（レーザ学会編：オーム社）の326頁に記載
されている。
しかしながら、アクリル板を昇化させるにはレ
ーザ光をこのアクリル板に数秒間当て続けなけれ
ばならないため、加工途中の測定は、これを中断
して行なければならない。またこの中断も測定器
具の段取りや昇化に要する時間も可成りかかるた
め頻繁には行なえないこととなり、オンライン連
続測定（即ち、複数回の測定を連続的に行いその
都度データを得てこれをオンライン処理して正確
な測定結果を得るようにする測定）が不可能にな
つて、測定結果が信頼性に欠けるという問題があ
る。
ーザ光をこのアクリル板に数秒間当て続けなけれ
ばならないため、加工途中の測定は、これを中断
して行なければならない。またこの中断も測定器
具の段取りや昇化に要する時間も可成りかかるた
め頻繁には行なえないこととなり、オンライン連
続測定（即ち、複数回の測定を連続的に行いその
都度データを得てこれをオンライン処理して正確
な測定結果を得るようにする測定）が不可能にな
つて、測定結果が信頼性に欠けるという問題があ
る。
また、アクリル板の凹み量も昇化条件のばらつ
きによりその正確なデータが得にくく、測定結果
が更に一層信頼性に欠けるという問題がある。こ
こで昇化条件とは、バーンパターンを取る際に行
うエアブローの強さあるいは方向、レーザ光の照
射時間、同照射方向、発振器からバーンパターン
を取る位置までの距離（この距離で光エネルギ密
度分配が異なる。）等があげられる。
きによりその正確なデータが得にくく、測定結果
が更に一層信頼性に欠けるという問題がある。こ
こで昇化条件とは、バーンパターンを取る際に行
うエアブローの強さあるいは方向、レーザ光の照
射時間、同照射方向、発振器からバーンパターン
を取る位置までの距離（この距離で光エネルギ密
度分配が異なる。）等があげられる。
さらにまた、アクリル板の昇化により刺激臭が
発生し、この刺激臭も可成り強いため、環境悪化
を招くという問題がある。
発生し、この刺激臭も可成り強いため、環境悪化
を招くという問題がある。
しかも、アクリル板は消耗品になるがために、
コストアツプにも通ずるという問題がある。
コストアツプにも通ずるという問題がある。
このように、従来の測定は種々の問題を生ずる
ものであつて、本考案はこの点に鑑み、これらの
問題を解消し得るレーザ光の測定装置を提供する
ことを目的とする。
ものであつて、本考案はこの点に鑑み、これらの
問題を解消し得るレーザ光の測定装置を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
そのため本考案は以下の構成を有している。
すなわち、
エンコーダ機能を付加した駆動機構と、
該駆動機構によりレーザ光線を横切るように変
移駆動される平面鏡と、 該平面鏡の反射光を受光するイメージセンサ
と、 前記駆動機構のエンコーダ出力および該イメー
ジセンサのイメージ出力が入力され前記エンコー
ダ出力に応じて前記イメージ出力を走査し測定デ
ータを得るようにしたデータ処理部と、 を有するレーザ光の測定装置、である。
移駆動される平面鏡と、 該平面鏡の反射光を受光するイメージセンサ
と、 前記駆動機構のエンコーダ出力および該イメー
ジセンサのイメージ出力が入力され前記エンコー
ダ出力に応じて前記イメージ出力を走査し測定デ
ータを得るようにしたデータ処理部と、 を有するレーザ光の測定装置、である。
（考案の作用）
かかる構成により、エンコーダ出力に基きレー
ザ光線の平面鏡が横切つたところの各地点におけ
るイメージ出力から測定データを得るようにした
ものである。
ザ光線の平面鏡が横切つたところの各地点におけ
るイメージ出力から測定データを得るようにした
ものである。
（実施例）
以下に本考案の一実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図は本考案の一実施例の機構図、第２図は
その動作を示す図、第３図はデータ処理部のブロ
ツクダイアグラムである。
その動作を示す図、第３図はデータ処理部のブロ
ツクダイアグラムである。
まず第１図において、Ｌはレーザ発振器から発
射されたCO2レーザのレーザ光線、loはその光
軸、Ｍは同じくモードパターンである。すなわ
ち、光軸loに直交する方向のＸ軸およびＹ軸のな
す平面上においてＺ軸方向にレーザ光線Ｌの光エ
ネルギ密度（joul／mm2）を表わすとモードパター
ンＭの如き図に表わされるのであつて、このモー
ドパターンＭに示す光エネルギ密度分布ならびに
全体としての強度を本考案の装置は測定しようと
いうものである。
射されたCO2レーザのレーザ光線、loはその光
軸、Ｍは同じくモードパターンである。すなわ
ち、光軸loに直交する方向のＸ軸およびＹ軸のな
す平面上においてＺ軸方向にレーザ光線Ｌの光エ
ネルギ密度（joul／mm2）を表わすとモードパター
ンＭの如き図に表わされるのであつて、このモー
ドパターンＭに示す光エネルギ密度分布ならびに
全体としての強度を本考案の装置は測定しようと
いうものである。
１は基枠であり、この基枠１には駆動機構２と
平面鏡３とが配設されており、この平面鏡３は駆
動機構２によりレーザ光線Ｌを横切るように往復
駆動されるものである。その駆動速度はなるべく
速い方が良く、好ましくは0.5秒位が良い。
平面鏡３とが配設されており、この平面鏡３は駆
動機構２によりレーザ光線Ｌを横切るように往復
駆動されるものである。その駆動速度はなるべく
速い方が良く、好ましくは0.5秒位が良い。
駆動機構２は案内バー４，４とパルスモータ５
とギヤ機構６，６とから構成されており、このギ
ヤ機構６，６はラツク７とピニオン８とからな
る。案内バー４，４はレーザ光線Ｌを挟むように
してＸ軸方向に延びるように設けられており、平
面鏡３を貫通している。この平面鏡３は案内バー
４，４に対して摺動自在とされているもので、こ
れら案内バー４，４によつてＸ軸方向に案内され
るようになつている。パルスモータ５の回転駆動
軸（図示略）は平面鏡３に案内バー４と直交する
Ｙ軸方向に延びる向きで遊挿・貫通されており、
ピニオン８，８は、この回転駆動軸に平面鏡３の
両側に位置されて固定されている。ラツク７は案
内バー４，４の外側でＸ軸方向に延びるように設
けられており、ピニオン８は、このラツク７に噛
合している。
とギヤ機構６，６とから構成されており、このギ
ヤ機構６，６はラツク７とピニオン８とからな
る。案内バー４，４はレーザ光線Ｌを挟むように
してＸ軸方向に延びるように設けられており、平
面鏡３を貫通している。この平面鏡３は案内バー
４，４に対して摺動自在とされているもので、こ
れら案内バー４，４によつてＸ軸方向に案内され
るようになつている。パルスモータ５の回転駆動
軸（図示略）は平面鏡３に案内バー４と直交する
Ｙ軸方向に延びる向きで遊挿・貫通されており、
ピニオン８，８は、この回転駆動軸に平面鏡３の
両側に位置されて固定されている。ラツク７は案
内バー４，４の外側でＸ軸方向に延びるように設
けられており、ピニオン８は、このラツク７に噛
合している。
平面鏡３は、Ｘ軸方向に延びる長尺状のもので
あり、その案内バー４，４の挿通されている部分
は本体９とされている。この本体９はCO2レーザ
の波長によつて発熱しにくい銅製のものであり、
その上面は光軸loに対し45°の角度をなすように
形成されている。平面鏡３は、この本体９の上面
に金メツキが施こされて帯状の鏡面１０が形成さ
れてなるものであり、さらに、第２図に示すよう
に、本体９には冷却用孔１１が形成されている。
この冷却用孔１１は水や空気を通して冷却するた
めのもので、本体９の一側から他側にかけて貫通
している。
あり、その案内バー４，４の挿通されている部分
は本体９とされている。この本体９はCO2レーザ
の波長によつて発熱しにくい銅製のものであり、
その上面は光軸loに対し45°の角度をなすように
形成されている。平面鏡３は、この本体９の上面
に金メツキが施こされて帯状の鏡面１０が形成さ
れてなるものであり、さらに、第２図に示すよう
に、本体９には冷却用孔１１が形成されている。
この冷却用孔１１は水や空気を通して冷却するた
めのもので、本体９の一側から他側にかけて貫通
している。
第１図および第２図に示すように、基枠１の鏡
面１０が向く側の端部には箱枠１２が取り付けら
れており、この箱枠１２の天井板１３にはイメー
ジセンサ１４が取着されている。このイメージセ
ンサ１４は平面鏡３の反射光を受光するものであ
り、ライセンサ構成とされていて、その1024〜
2048個の撮像素子１５，１５……がＹ軸方向に並
ぶようにされている。
面１０が向く側の端部には箱枠１２が取り付けら
れており、この箱枠１２の天井板１３にはイメー
ジセンサ１４が取着されている。このイメージセ
ンサ１４は平面鏡３の反射光を受光するものであ
り、ライセンサ構成とされていて、その1024〜
2048個の撮像素子１５，１５……がＹ軸方向に並
ぶようにされている。
箱枠１２の底板１６上には凸面鏡１７が取り付
けられており、この凸面鏡１７は平面鏡３からの
反射光を弱めてイメージセンサ１４に投光する機
能を有するものであつて、その上面に凸状の鏡面
１８を備えている。第２図に示すように、平面鏡
３の鏡面１０を反射した光は凸面鏡１７の鏡面１
８に入射し、この鏡面１８により拡散されて、一
部がイメージセンサ１４に受光されるようになつ
ている。尚、必要に応じてイメージセンサ１４の
前にスリツト絞りを設けても良い。
けられており、この凸面鏡１７は平面鏡３からの
反射光を弱めてイメージセンサ１４に投光する機
能を有するものであつて、その上面に凸状の鏡面
１８を備えている。第２図に示すように、平面鏡
３の鏡面１０を反射した光は凸面鏡１７の鏡面１
８に入射し、この鏡面１８により拡散されて、一
部がイメージセンサ１４に受光されるようになつ
ている。尚、必要に応じてイメージセンサ１４の
前にスリツト絞りを設けても良い。
第３図において、１９はコントローラ、２０は
パルスモータドライバであり、これらコントロー
ラ１９およびパルスモータドライバ２０は駆動機
構２の一部を構成するものとなる。コントローラ
１９はパルスモータドライバ２０に対して回転角
度ないし方向に応じたパルスを有する駆動指令信
号を出力するものであり、パルスモータドライバ
２０は、この駆動指令信号のパルスによりオンさ
れて電流増幅等を行いパルスモータ５に駆動電流
を供給する。
パルスモータドライバであり、これらコントロー
ラ１９およびパルスモータドライバ２０は駆動機
構２の一部を構成するものとなる。コントローラ
１９はパルスモータドライバ２０に対して回転角
度ないし方向に応じたパルスを有する駆動指令信
号を出力するものであり、パルスモータドライバ
２０は、この駆動指令信号のパルスによりオンさ
れて電流増幅等を行いパルスモータ５に駆動電流
を供給する。
２１はデータ処理部で、このデータ処理部２１
はコントローラ１９から上記駆動指令信号をエン
コーダ出力として受け且つイメージセンサ１４か
らイメージ出力を受けて、エンコーダ出力に応じ
てイメージ出力を走査して測定データを得るとい
う機能を果すものであつて、アンプ２２とマイク
ロコンピユータ２３とから構成されている。アン
プ２２は、シフトレジスタを内蔵するもので、コ
ントローラ１９からのエンコーダ出力のパルスに
よりシフトレジスタを作動させてイメージセンサ
１４の出力を走査し、そのイメージ出力データを
マイクロコンピユータ２３に入力する。これによ
り、レーザ光線Ｌの平面鏡３が横切つたところの
全域に亘り各地点におけるイメージ出力データが
得られる。マイクロコンピユータ２３は、この各
地点におけるイメージ出力データをリアルタイム
処理する。すなわち、第１図に示すＸ〜Ｚ軸に関
してＺ＝ｆ（ｘ，ｙ）なる所定の関数からモード
を演算し、さらには、レーザ強度Ｗ＝∫l1 p∫l2 pｆ
（ｘ，ｙ）dxdyなる関数式より求め、測定結果を
出す。尚、このマイクロコンピユータ２３は、こ
こではコントローラ１９の制御を司るものとされ
ている。このマイクロコンピユータ２３にはＸ−
Ｙブロツタ２４やCRTデイスプレイ２５などが
接続されており、測定結果は、Ｘ−Ｙブロツタ２
４で記録したり、あるいはCRTデイスプレイ２
５により表示する。
はコントローラ１９から上記駆動指令信号をエン
コーダ出力として受け且つイメージセンサ１４か
らイメージ出力を受けて、エンコーダ出力に応じ
てイメージ出力を走査して測定データを得るとい
う機能を果すものであつて、アンプ２２とマイク
ロコンピユータ２３とから構成されている。アン
プ２２は、シフトレジスタを内蔵するもので、コ
ントローラ１９からのエンコーダ出力のパルスに
よりシフトレジスタを作動させてイメージセンサ
１４の出力を走査し、そのイメージ出力データを
マイクロコンピユータ２３に入力する。これによ
り、レーザ光線Ｌの平面鏡３が横切つたところの
全域に亘り各地点におけるイメージ出力データが
得られる。マイクロコンピユータ２３は、この各
地点におけるイメージ出力データをリアルタイム
処理する。すなわち、第１図に示すＸ〜Ｚ軸に関
してＺ＝ｆ（ｘ，ｙ）なる所定の関数からモード
を演算し、さらには、レーザ強度Ｗ＝∫l1 p∫l2 pｆ
（ｘ，ｙ）dxdyなる関数式より求め、測定結果を
出す。尚、このマイクロコンピユータ２３は、こ
こではコントローラ１９の制御を司るものとされ
ている。このマイクロコンピユータ２３にはＸ−
Ｙブロツタ２４やCRTデイスプレイ２５などが
接続されており、測定結果は、Ｘ−Ｙブロツタ２
４で記録したり、あるいはCRTデイスプレイ２
５により表示する。
（考案の効果）
以上述べて来たことから明らかなように本考案
によれば以下の効果を奏する。
によれば以下の効果を奏する。
測定データを得るにあたり平面鏡にレーザ光
線を横切らせるだけで良い、即ち平面鏡に対し
てレーザ光線を当て続けなくて良く、かつ予め
セツトしておくことができるため、加工途中の
測定であつてもこれを中断する必要がないこと
となり、オンライン連続測定が可能となつて、
測定結果の信頼性が向上する。
線を横切らせるだけで良い、即ち平面鏡に対し
てレーザ光線を当て続けなくて良く、かつ予め
セツトしておくことができるため、加工途中の
測定であつてもこれを中断する必要がないこと
となり、オンライン連続測定が可能となつて、
測定結果の信頼性が向上する。
アクリル板使用法のようにレーザ光を当てる
物体が測定の度に異るということはなく常に同
じ平面鏡となるため、測定結果の信頼性が更に
一層向上する。
物体が測定の度に異るということはなく常に同
じ平面鏡となるため、測定結果の信頼性が更に
一層向上する。
刺激臭の発生などがないため、測定により環
境悪化を招くことがない。
境悪化を招くことがない。
測定の度に消耗する消耗品がないため、コス
ト低減化に効果がある。
ト低減化に効果がある。
第１図は本考案の一実施例の機構図、第２図は
その動作を示す図、第３図はデータ処理部のブロ
ツクダイアグラム、である。 ２……駆動機構、３……平面鏡、１４……イメ
ージセンサ、２１……データ処理部。
その動作を示す図、第３図はデータ処理部のブロ
ツクダイアグラム、である。 ２……駆動機構、３……平面鏡、１４……イメ
ージセンサ、２１……データ処理部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 エンコーダ機能を付加した駆動機構と、該駆動
機構によりレーザ光線を横切るように変移駆動さ
れる平面鏡と、 該平面鏡の反射光を受光するイメージセンサ
と、 前記駆動機構のエンコーダ出力および該イメー
ジセンサのイメージ出力が入力され前記エンコー
ダ出力に応じて前記イメージ出力を走査し測定デ
ータを得るようにしたデータ処理部と、 を有するレーザ光の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108885U JPH0448502Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108885U JPH0448502Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206827U JPS61206827U (ja) | 1986-12-27 |
| JPH0448502Y2 true JPH0448502Y2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=30646672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9108885U Expired JPH0448502Y2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448502Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP9108885U patent/JPH0448502Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61206827U (ja) | 1986-12-27 |
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