JPS61273290A - レ−ザ加工焦点位置制御装置 - Google Patents
レ−ザ加工焦点位置制御装置Info
- Publication number
- JPS61273290A JPS61273290A JP60114623A JP11462385A JPS61273290A JP S61273290 A JPS61273290 A JP S61273290A JP 60114623 A JP60114623 A JP 60114623A JP 11462385 A JP11462385 A JP 11462385A JP S61273290 A JPS61273290 A JP S61273290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focal position
- control device
- laser
- position control
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ加工装置における焦点位置制御に関
するものである。
するものである。
第４図は従来のレーザ加工焦点位置制御装置を示す構成
図である。図において、１はレーザ発振器、２はレーザ
光、３はペンドミラー、４は加工ヘッド、５はレンズ、
６は被加工物、７は距離検出器、８は高さ設定器、９は
増幅器、１０はサーボモータ駆動装置、１１はサーボモ
ータである。
図である。図において、１はレーザ発振器、２はレーザ
光、３はペンドミラー、４は加工ヘッド、５はレンズ、
６は被加工物、７は距離検出器、８は高さ設定器、９は
増幅器、１０はサーボモータ駆動装置、１１はサーボモ
ータである。
第５図及び第６図は−それぞれ第４図のレーザ加工焦点
位置制御装置の動作を説明するだめの要部拡大図、及び
レーザ光の強度を示す図である。
位置制御装置の動作を説明するだめの要部拡大図、及び
レーザ光の強度を示す図である。
次に、上記第４図に示す従来のレーザ加工焦点位置制御
装置の動作について説明する。レーザ発振器１の出力す
るレーザ光２はベンド・ミラー３により加工ヘッド４の
レンズ５に導かれ、被加工物６の表面が焦点位置になる
ようにしてレーザ加工が行われる。また、距離検出器７
は加工ヘッド４の被加工物６からの高さを検出し−その
検出した値と高さ設定器８の設定値との誤差を増幅器９
により増幅し、これにより、サーボモータ駆動装置１０
を作動してサーボモータ１１を制御し、加工ヘッド４の
高さが一定になるように制御する。
装置の動作について説明する。レーザ発振器１の出力す
るレーザ光２はベンド・ミラー３により加工ヘッド４の
レンズ５に導かれ、被加工物６の表面が焦点位置になる
ようにしてレーザ加工が行われる。また、距離検出器７
は加工ヘッド４の被加工物６からの高さを検出し−その
検出した値と高さ設定器８の設定値との誤差を増幅器９
により増幅し、これにより、サーボモータ駆動装置１０
を作動してサーボモータ１１を制御し、加工ヘッド４の
高さが一定になるように制御する。
このように、加工ヘッド４により被加工物゛６をレーザ
加工する場合に、第５図に示すようにレンズ５にレーザ
光２が照射されると、レーザ光２が当った部分の温度が
上がり、レンズ５の熱レンズ効果のために、第５図１こ
実線で示す焦点位置１２はレーザ光２の強度９時間に応
じて、第５図に破線で示す焦点位＃１３まで上昇してし
まう。すなわち−第６図（ａ）に示すレーザ光２の強度
１４は。
加工する場合に、第５図に示すようにレンズ５にレーザ
光２が照射されると、レーザ光２が当った部分の温度が
上がり、レンズ５の熱レンズ効果のために、第５図１こ
実線で示す焦点位置１２はレーザ光２の強度９時間に応
じて、第５図に破線で示す焦点位＃１３まで上昇してし
まう。すなわち−第６図（ａ）に示すレーザ光２の強度
１４は。
ひとたびレーザ光２がレンズ５に照射されると。
上記熱レンズ効果ｌこより上記焦点位置１２は焦点位Ｔ
ｔ１３に上昇し、第６図（ｂ）に示すレーザ光２の強度
１５のようｌこなる。また、レーザ光２の強度が弱い場
合には、第６図ｆａ）及び（ｂ）に示すそれぞれレーザ
光２の強度１６，１７のようになる。
ｔ１３に上昇し、第６図（ｂ）に示すレーザ光２の強度
１５のようｌこなる。また、レーザ光２の強度が弱い場
合には、第６図ｆａ）及び（ｂ）に示すそれぞれレーザ
光２の強度１６，１７のようになる。
しかるに、距離検出器７は加工ヘッ、ド４の高さを検出
しているので、上記熱レンズ効果のために。
しているので、上記熱レンズ効果のために。
焦点位置が被加工物６の表面から変化したとしても、こ
れを検出することができない。その丸め。
れを検出することができない。その丸め。
レーザ光２による核力０工物６に対する切断や溶接等の
レーザ加工では、焦点位置がずれてしまうことに上り安
定したレーザ加工を行うことができない。特に、レンズ
５の汚れのためにレーザ光吸収率が高くなる時には、上
記のような焦点位置のずれは顕著になる。
レーザ加工では、焦点位置がずれてしまうことに上り安
定したレーザ加工を行うことができない。特に、レンズ
５の汚れのためにレーザ光吸収率が高くなる時には、上
記のような焦点位置のずれは顕著になる。
上記のような従来のレーザ加工焦点位置制御装置は１以
上のように構成されているので、焦点位置がずれるため
に、安定したレーザ加工を行うことができないという問
題点があった。
上のように構成されているので、焦点位置がずれるため
に、安定したレーザ加工を行うことができないという問
題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、レーザ加工における。焦点位置を適正な位置に保
つことができるレーザ加工焦点位置制御装置を得ること
を目的とする。
ので、レーザ加工における。焦点位置を適正な位置に保
つことができるレーザ加工焦点位置制御装置を得ること
を目的とする。
この発明に係るレーザ加工焦点位置制御装置は。
レーザ光の強度信号に比例して発生されたスロープ信号
に−レーザ光の強度信号の１部を加算する焦点位置補正
信号発生回路の出力を、加工ヘッドの高さの設定値に対
して減算することにより、加工ヘッドの高さを適正な位
置に制御するものである。
に−レーザ光の強度信号の１部を加算する焦点位置補正
信号発生回路の出力を、加工ヘッドの高さの設定値に対
して減算することにより、加工ヘッドの高さを適正な位
置に制御するものである。
この発明に係るレーザ加工焦点位置制御装置においては
、焦点位置補正信号発生回路はレンズの熱レンズ効果に
よる時定数に合わせて設定され。
、焦点位置補正信号発生回路はレンズの熱レンズ効果に
よる時定数に合わせて設定され。
熱レンズ効果によって焦点位置が上昇する量と同等の量
だけ加工ヘッドを降下させることにより。
だけ加工ヘッドを降下させることにより。
焦点位置が常に同一位置に保たれるようにする。
第１図はこの発明の一実施例であるレーザ加工焦点位置
制御装置を示す講成図で、各符号１〜１１は上記第４図
に示す従来装置と同一のものである。
制御装置を示す講成図で、各符号１〜１１は上記第４図
に示す従来装置と同一のものである。
図において、１８はビームスプリッタ、１９はレーザ光
検出器、２０は焦点位置補正信号発生回路である。
検出器、２０は焦点位置補正信号発生回路である。
第２図は、第１図のレーザ加工焦点位置制御装置におけ
る焦点位置補正信号発生回路の一例を示す図である。図
において、２１は増幅器、２２゜２４は分率器、２３は
抵抗、２５はコンデンサー２６．２７はオにレーショナ
ルアンブ、２８は刃口算器である。
る焦点位置補正信号発生回路の一例を示す図である。図
において、２１は増幅器、２２゜２４は分率器、２３は
抵抗、２５はコンデンサー２６．２７はオにレーショナ
ルアンブ、２８は刃口算器である。
第３図は、 ｇ １１ｉＪのレーザ加工焦点位置制御装
置の動作を説明するための各部のタイムチャートを示す
図である。
置の動作を説明するための各部のタイムチャートを示す
図である。
次に、上記第１図に示すこの発明の一実施例であるレー
ザ加工焦点位置制御装置の動作について説明する。レー
ザ発振器１の出力するレーザ光２はペンドミラー３によ
り刀ロエヘッド４のレンズ５に導かれ、このレンズ５を
通してレーザ光２が被加工物６の表面に照射される。一
方、レーザ光２の１部を取り出すビームスプリッタ１８
とレーザ光検出器１９により検出されたレーザ光２の強
度信号は、焦点位置補正信号発生回路２０の端子Ｃに入
力されたレーザ光２の強度信号は、第２図に示す増幅器
２１により適正な値に増幅される。分率器２２はレーザ
光２の強度信号に対して、レンズ５の熱レンズ効果によ
る焦点位置の上昇量と同等の補正量になるように選ばれ
る。各オベレーシヨナルアンプ２６．２７と抵抗２３と
コンデンサ２５とによりスロープ発生回路が構成されて
いる。
ザ加工焦点位置制御装置の動作について説明する。レー
ザ発振器１の出力するレーザ光２はペンドミラー３によ
り刀ロエヘッド４のレンズ５に導かれ、このレンズ５を
通してレーザ光２が被加工物６の表面に照射される。一
方、レーザ光２の１部を取り出すビームスプリッタ１８
とレーザ光検出器１９により検出されたレーザ光２の強
度信号は、焦点位置補正信号発生回路２０の端子Ｃに入
力されたレーザ光２の強度信号は、第２図に示す増幅器
２１により適正な値に増幅される。分率器２２はレーザ
光２の強度信号に対して、レンズ５の熱レンズ効果によ
る焦点位置の上昇量と同等の補正量になるように選ばれ
る。各オベレーシヨナルアンプ２６．２７と抵抗２３と
コンデンサ２５とによりスロープ発生回路が構成されて
いる。
今、レーザ光２の強度信号が、第３図（ｅ）に示すよう
に出力されると、上記スロープ発生回路は一第３図（ｆ
）に示すようなスロープ信号の出力を発生し。
に出力されると、上記スロープ発生回路は一第３図（ｆ
）に示すようなスロープ信号の出力を発生し。
このスロープ信号の傾きは抵抗２３とコンデンサ２５に
よって決定される。また、スロープ信号の変化量２９は
分率器２２によって決定できる。分率器２４はレーザ光
２の強度信号の１部を取り出すためのもので、第３図（
ｇ）に示すような出力を出すことができる。加算器２８
は上記スロープ信号とレーザ光２の強度信号の１部を加
算し、その出力が焦点位置補正信号発生回路２０の端子
ｄの出力となる。加算器２８が、第３図（ｆ）及び（ｇ
）に示すような各出力を加算した結果は、第３図（ｈ）
に実線で示すような波形３０となる。上記第６図（ｂ）
に示すようなレーザ光２の各強度１５又は１７による焦
点位置移動量は、第３図（ｈ）に破線で示すような波形
３１となり、この波形３１は上記波形３０とほぼ同等に
することができる。すなわち、焦点位置補正信号発生回
路２０の端子ｄの出力を、高さ設定器８の出力する信号
に対して減算することにより、レンズ５の熱レンズ効果
によって焦点位置が上昇する量と同−債だけ加工ヘッド
４を降下させ、これにより、加工ヘッド４の高さを被加
工物６の表面から適正な位置になるように制御できる。
よって決定される。また、スロープ信号の変化量２９は
分率器２２によって決定できる。分率器２４はレーザ光
２の強度信号の１部を取り出すためのもので、第３図（
ｇ）に示すような出力を出すことができる。加算器２８
は上記スロープ信号とレーザ光２の強度信号の１部を加
算し、その出力が焦点位置補正信号発生回路２０の端子
ｄの出力となる。加算器２８が、第３図（ｆ）及び（ｇ
）に示すような各出力を加算した結果は、第３図（ｈ）
に実線で示すような波形３０となる。上記第６図（ｂ）
に示すようなレーザ光２の各強度１５又は１７による焦
点位置移動量は、第３図（ｈ）に破線で示すような波形
３１となり、この波形３１は上記波形３０とほぼ同等に
することができる。すなわち、焦点位置補正信号発生回
路２０の端子ｄの出力を、高さ設定器８の出力する信号
に対して減算することにより、レンズ５の熱レンズ効果
によって焦点位置が上昇する量と同−債だけ加工ヘッド
４を降下させ、これにより、加工ヘッド４の高さを被加
工物６の表面から適正な位置になるように制御できる。
この発明は以上説明したとおり、レーザ加工焦点位置制
御装置ｔこおいて、レンズの熱レンズ効果による焦点位
置の変動を補正する焦点位置補正信号発生回路を備えた
構成としたので、レーザ光の強度が変化しても、また、
レンズの汚れが増別しても、焦点位置のずれを補正する
ことができ、このため、常に安定したレーザ発振器を行
うことができるという優れた効果を奏するものである。
御装置ｔこおいて、レンズの熱レンズ効果による焦点位
置の変動を補正する焦点位置補正信号発生回路を備えた
構成としたので、レーザ光の強度が変化しても、また、
レンズの汚れが増別しても、焦点位置のずれを補正する
ことができ、このため、常に安定したレーザ発振器を行
うことができるという優れた効果を奏するものである。
第１図はこの発明の一実施例であるレーザ加工焦点位置
制御装置を示す構成図、第２図は、第１図のレーザ別工
無点位置制御装置番こおける焦点位置補正信号発生回路
の一例を示す図、＠３図は。 第１図のレーザ加工焦点位置制御装置の動作を説明する
ための各部のタイムチャートを示す図、第４図は従来の
レーザ加工焦点位置制御装置を示す構成図、第５図及び
第６図は、それぞれ第４図のレーザ加工焦点位置制御装
置の動作を説明するための要部拡大図、及びレーザ光の
強度を示す図でちる。 図において、１・・・レーザ発振器、２・・・レーザ光
。 ３・・・ペンドミラー−４・・・加工ヘッド、５・・・
レンズ。 ６・・・被加工物、７・−・距離検出器、８・・・高さ
設定器。 ９．２１・・・増幅器、１０・・・サーボモータ駆動装
置。 １１・・・サーボモータ、１２．１３・・・焦点位置−
１４゜１５．１６．１７・・・レーザ光２の強度、１８
・・・ビームスプリッタ、１９・・・レーザ光検出器、
２０・・・焦点位置補正信号発生回路、２２．２４・・
・分率器。 ２３・・・抵抗、２５・・・コンデンサ、２６．２７・
・・オペレーショナルアン７’、２８・・・刀ｏ算ｉ−
２９・・・スロープ信号の変化量、３０．３１・・・波
形である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第３図 ２９ニスロープ・飾巧ｌ変化量 ３０．３１：液形
制御装置を示す構成図、第２図は、第１図のレーザ別工
無点位置制御装置番こおける焦点位置補正信号発生回路
の一例を示す図、＠３図は。 第１図のレーザ加工焦点位置制御装置の動作を説明する
ための各部のタイムチャートを示す図、第４図は従来の
レーザ加工焦点位置制御装置を示す構成図、第５図及び
第６図は、それぞれ第４図のレーザ加工焦点位置制御装
置の動作を説明するための要部拡大図、及びレーザ光の
強度を示す図でちる。 図において、１・・・レーザ発振器、２・・・レーザ光
。 ３・・・ペンドミラー−４・・・加工ヘッド、５・・・
レンズ。 ６・・・被加工物、７・−・距離検出器、８・・・高さ
設定器。 ９．２１・・・増幅器、１０・・・サーボモータ駆動装
置。 １１・・・サーボモータ、１２．１３・・・焦点位置−
１４゜１５．１６．１７・・・レーザ光２の強度、１８
・・・ビームスプリッタ、１９・・・レーザ光検出器、
２０・・・焦点位置補正信号発生回路、２２．２４・・
・分率器。 ２３・・・抵抗、２５・・・コンデンサ、２６．２７・
・・オペレーショナルアン７’、２８・・・刀ｏ算ｉ−
２９・・・スロープ信号の変化量、３０．３１・・・波
形である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第３図 ２９ニスロープ・飾巧ｌ変化量 ３０．３１：液形
Claims (1)
- レーザ光をレンズにより集光し、焦点位置近傍で被加工
物に穴明け加工及び切断加工等を行うレーザ加工装置の
加工ヘッドの高さを検出する距離検出器と、この加工ヘ
ッドの高さを制御するサーボモータ及びサーボモータ駆
動装置を具備し、前記被加工物からの前記加工ヘッドの
高さを設定値に保つように制御する焦点位置制御装置に
おいて、前記レーザ光の強度信号に比例して発生された
スロープ信号に、前記レーザ光の強度信号の１部を加算
する焦点位置補正信号発生回路を備え、前記加工ヘッド
の高さの前記設定値に対し、前記焦点位置補正信号発生
回路の出力を減算することを特徴とするレーザ加工焦点
位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114623A JPS61273290A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | レ−ザ加工焦点位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60114623A JPS61273290A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | レ−ザ加工焦点位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273290A true JPS61273290A (ja) | 1986-12-03 |
| JPH0370596B2 JPH0370596B2 (ja) | 1991-11-08 |
Family
ID=14642487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60114623A Granted JPS61273290A (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | レ−ザ加工焦点位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273290A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017047456A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ溶接方法 |
| WO2017130914A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP60114623A patent/JPS61273290A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017047456A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ溶接方法 |
| WO2017130914A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| JP2017131949A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| CN108602158A (zh) * | 2016-01-28 | 2018-09-28 | 浜松光子学株式会社 | 激光加工装置及激光加工方法 |
| US20190039169A1 (en) * | 2016-01-28 | 2019-02-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser machining device and laser machining method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370596B2 (ja) | 1991-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3166595D1 (en) | Apparatus and method for controlling focus in a recording system | |
| JPH04170753A (ja) | 光学的情報処理装置 | |
| JPS61273290A (ja) | レ−ザ加工焦点位置制御装置 | |
| EP0284377B1 (en) | Optical disc recording and/or reproducing apparatus and focus control systems for such apparatus | |
| US5856960A (en) | Servo controlling apparatus of optical disk drive and control method thereof | |
| US5138596A (en) | Optical information recording apparatus including means for delaying servo gain by a predetermined time | |
| JPS61273291A (ja) | レ−ザ加工焦点位置制御装置 | |
| US6728171B2 (en) | Arrangements for correction of focusing light beam, and system using the same | |
| JP2006294189A (ja) | 光ディスク装置のトラッキング制御方法および光ディスク装置 | |
| JPS6145414A (ja) | 光学的信号の読出し回路 | |
| US20020114242A1 (en) | Control circuit for a radiation source, apparatus comprising the control circuit, optical transmitter comprising the control circuit, and method for controlling a radiation source | |
| US7313057B2 (en) | Method for adjusting a control parameter and optical disc drive server system using the same | |
| JPH0612573B2 (ja) | 情報読取装置における記録トラックとピックアップとのトラック直交方向相対位置制御装置 | |
| JPS63129530A (ja) | 光デイスク装置のフオ−カスサ−ボ装置 | |
| JPH05144033A (ja) | 光学的情報記録再生装置及びトラツキングエラー信号補正方法 | |
| JPH0362514B2 (ja) | ||
| JPH05290391A (ja) | 光学式記録再生装置 | |
| JPS6111944A (ja) | 自動焦点制御装置 | |
| JP3229756B2 (ja) | 光ピックアップ用半導体レーザ装置 | |
| JPS63104223A (ja) | フオ−カスエラ−検出回路 | |
| JPH0335733B2 (ja) | ||
| JPH0344830A (ja) | フォーカシング制御装置 | |
| JPH09297923A (ja) | 光ディスク装置 | |
| JPH0793772A (ja) | 自動焦点補正装置 | |
| JPH0461034A (ja) | 光ディスク装置におけるサーボゲイン補償装置 |