JPS6249757B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6249757B2 JPS6249757B2 JP57098852A JP9885282A JPS6249757B2 JP S6249757 B2 JPS6249757 B2 JP S6249757B2 JP 57098852 A JP57098852 A JP 57098852A JP 9885282 A JP9885282 A JP 9885282A JP S6249757 B2 JPS6249757 B2 JP S6249757B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- laser
- output
- mode
- power sensor
- 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.)
- Expired
Links
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Lasers (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザ発振器よりのレーザービームを
断続して出射させ機械加工や外科手術用に利用す
ることができるレーザ出力制御装置に関するもの
である。
断続して出射させ機械加工や外科手術用に利用す
ることができるレーザ出力制御装置に関するもの
である。
第１図に従来のビーム切替器つきレーザ出力制
御装置の構成を示す。レーザ１より出射されたビ
ーム１Ａはビーム切替器２によつてビーム１Ｂ又
は１Ｃに切替えられる。ビーム切替器２は機械的
に回動するシヤツタでありその一面は反射面とな
つている。ビーム切替器２が上つているときは２
Ｂであつて、このときビーム１Ａはそのまゝ直進
し、ビーム１Ｂとなつて外部に出射する。ビーム
切替器２が倒れているときは２Ａであつてビーム
１Ａは反射してビーム１Ｃになつてパワーセンサ
３に入射する。パワーセンサ３の出力はスイツチ
４によつて断続される。スイツチ４はビーム切替
器２と連動しており、ビーム切替器２Ｂのときス
イツチ開、２Ａのとき閉である。記憶素子５はパ
ワーセンサ３の出力電圧を記憶する素子でありそ
の電圧は帰還系６に加えられレーザ１の出力を制
御する。ビーム切替器２が上つているとき（２Ｂ
のとき）は保持モードであり、倒れているとき
（２Ａのとき）は帰還モードである。帰還モード
のときはレーザ１→ビーム切替器２→パワーセン
サ３→帰還系６→レーザ１のループが形成されこ
れを負帰還系として構成して出力の安定化が果さ
れる。帰還モードのときは記憶素子５はパワーセ
ンサ３に接続されているから、その電圧値を記憶
している。ビーム切替器２を上げてビームを外射
させるとスイツチ４が開となつて帰還が外れるが
記憶素子５に記憶された電圧によつて直前のビー
ム出力を保つことができる。これが保持モードで
ある。このような従来の方式ではモードが切替え
られるときに、とくに保持モードから帰還モード
に切替えられるときに帰還系の初期過渡現象が発
生する。そのため過渡時間内のレーザ出力は不安
定となる。このときビームは外射されていないか
ら外射ビームの不安定を生じることはない。しか
しビーム切替操作を高速で行なうとこの過渡現象
の一部を記憶素子５が記憶してしまい、外射ビー
ムのレベルが大幅に変動するおそれがある。これ
を第２図に示す。パワーセンサ３として熱動作式
のものを用いるのが通例であるからビーム入射に
対し熱的におくれをもつた出力が出現する。その
おくれ時間は数秒から十秒程度が普通である。第
２図はモード切替によるパワーセンサ出力の波形
と記憶素子電圧とを示したものである。ビーム切
替器２の切替をパワーセンサ３の熱おくれより充
分おそく切替えれば問題が生じない。しかしビー
ム切替器２をパワーセンサ３の熱的おくれ時間よ
りはるかに早く切替えることは充分あり得る。そ
のとき第２図の曲線２０（これがパワーセンサ３
の熱おくれ曲線である）が点線２１Ｂのように充
分立上り切れないうち２１Ａで切替えられてしま
うことになる。そのときは記憶素子５の電圧は正
常の２１Ｂの値を記憶しえず２１Ａの値を記憶す
ることになり好ましくない。
御装置の構成を示す。レーザ１より出射されたビ
ーム１Ａはビーム切替器２によつてビーム１Ｂ又
は１Ｃに切替えられる。ビーム切替器２は機械的
に回動するシヤツタでありその一面は反射面とな
つている。ビーム切替器２が上つているときは２
Ｂであつて、このときビーム１Ａはそのまゝ直進
し、ビーム１Ｂとなつて外部に出射する。ビーム
切替器２が倒れているときは２Ａであつてビーム
１Ａは反射してビーム１Ｃになつてパワーセンサ
３に入射する。パワーセンサ３の出力はスイツチ
４によつて断続される。スイツチ４はビーム切替
器２と連動しており、ビーム切替器２Ｂのときス
イツチ開、２Ａのとき閉である。記憶素子５はパ
ワーセンサ３の出力電圧を記憶する素子でありそ
の電圧は帰還系６に加えられレーザ１の出力を制
御する。ビーム切替器２が上つているとき（２Ｂ
のとき）は保持モードであり、倒れているとき
（２Ａのとき）は帰還モードである。帰還モード
のときはレーザ１→ビーム切替器２→パワーセン
サ３→帰還系６→レーザ１のループが形成されこ
れを負帰還系として構成して出力の安定化が果さ
れる。帰還モードのときは記憶素子５はパワーセ
ンサ３に接続されているから、その電圧値を記憶
している。ビーム切替器２を上げてビームを外射
させるとスイツチ４が開となつて帰還が外れるが
記憶素子５に記憶された電圧によつて直前のビー
ム出力を保つことができる。これが保持モードで
ある。このような従来の方式ではモードが切替え
られるときに、とくに保持モードから帰還モード
に切替えられるときに帰還系の初期過渡現象が発
生する。そのため過渡時間内のレーザ出力は不安
定となる。このときビームは外射されていないか
ら外射ビームの不安定を生じることはない。しか
しビーム切替操作を高速で行なうとこの過渡現象
の一部を記憶素子５が記憶してしまい、外射ビー
ムのレベルが大幅に変動するおそれがある。これ
を第２図に示す。パワーセンサ３として熱動作式
のものを用いるのが通例であるからビーム入射に
対し熱的におくれをもつた出力が出現する。その
おくれ時間は数秒から十秒程度が普通である。第
２図はモード切替によるパワーセンサ出力の波形
と記憶素子電圧とを示したものである。ビーム切
替器２の切替をパワーセンサ３の熱おくれより充
分おそく切替えれば問題が生じない。しかしビー
ム切替器２をパワーセンサ３の熱的おくれ時間よ
りはるかに早く切替えることは充分あり得る。そ
のとき第２図の曲線２０（これがパワーセンサ３
の熱おくれ曲線である）が点線２１Ｂのように充
分立上り切れないうち２１Ａで切替えられてしま
うことになる。そのときは記憶素子５の電圧は正
常の２１Ｂの値を記憶しえず２１Ａの値を記憶す
ることになり好ましくない。
本発明はこのようなレーザ帰還モード切替器を
有するレーザ出力制御系において、モード切替に
よる過渡状況の影響を防ぐことを目的とするもの
であり本発明を用いることによつて容易な構成に
よつて過渡現象を避けた記憶モードを生起させる
ことができる。
有するレーザ出力制御系において、モード切替に
よる過渡状況の影響を防ぐことを目的とするもの
であり本発明を用いることによつて容易な構成に
よつて過渡現象を避けた記憶モードを生起させる
ことができる。
第３図は本発明の一実施例である。第１図と同
一部位には同一番号を付し、その説明も省略す
る。４はモード切替スイツチである。他にスイツ
チ３１を設け、遅延素子３０によつて一定時間の
おくれをもつて動作させる。ビーム切替器２と連
動してスイツチ４を動作させ、さらに遅延素子３
０によつて一定時間おくれてスイツチ３１を動作
させる。このおくれは一方向性のおくれで記憶モ
ードから帰還モードに切替るときのみ時間τだけ
おくらせ復帰時はおくれを作らない。この動作は
第４図に示す。スイツチ４が下にあるとき（実線
で示す。）は帰還モードである。このときビーム
切替器２は２Ａである。ビーム切替器２が２Ａに
倒れてからτ秒後にスイツチ３１が下に倒れる
（実線で示す）。ビーム切替器２が２Ａにいる時間
がτより短ければスイツチ３１は下に倒れずその
まゝ上にある。ビーム切替器２が２Ｂになると直
ちに両スイツチ４及び３１はともに上に切替えら
れる。スイツチ４が上にあるとき（破線で示す）
は保持モードである。記憶素子５の電圧が帰還系
６に与えられる。このときスイツチ３１は常に上
に倒れておりパワーセンサ３とは断となつてい
る。ビーム切替器２が２Ａに切替えられると直ち
にスイツチ４が下に倒され帰還モードになり帰還
系６の入力としてパワーセンサ３からの出力が接
続される。しかしスイツチ３１は直ちに下に倒れ
ないから、パワーセンサ３の電圧が直ちに記憶素
子５に記憶されない。パワーセンサ３の過渡時間
が過ぎて安定化した処で（τ秒経過後）スイツチ
３１が下に倒れるから記憶素子５はこのときのパ
ワーセンサ３の電圧を記憶する。次にビーム切替
器２が２Ｂに切替えられたときはスイツチ４が切
替つて記憶素子５の電圧でレーザは制御される。
かくして記憶素子５の記憶はおくれ時間τの存在
によつてパワーセンサ３や帰還系６の過渡時間を
逃げることができるので第４図に示すように定常
的な安定した記憶を保つことができる。先に述べ
た熱的おくれ数秒〜十秒のパワーセンサを用いた
時の適切なおくれ時間τは十秒程度である。
一部位には同一番号を付し、その説明も省略す
る。４はモード切替スイツチである。他にスイツ
チ３１を設け、遅延素子３０によつて一定時間の
おくれをもつて動作させる。ビーム切替器２と連
動してスイツチ４を動作させ、さらに遅延素子３
０によつて一定時間おくれてスイツチ３１を動作
させる。このおくれは一方向性のおくれで記憶モ
ードから帰還モードに切替るときのみ時間τだけ
おくらせ復帰時はおくれを作らない。この動作は
第４図に示す。スイツチ４が下にあるとき（実線
で示す。）は帰還モードである。このときビーム
切替器２は２Ａである。ビーム切替器２が２Ａに
倒れてからτ秒後にスイツチ３１が下に倒れる
（実線で示す）。ビーム切替器２が２Ａにいる時間
がτより短ければスイツチ３１は下に倒れずその
まゝ上にある。ビーム切替器２が２Ｂになると直
ちに両スイツチ４及び３１はともに上に切替えら
れる。スイツチ４が上にあるとき（破線で示す）
は保持モードである。記憶素子５の電圧が帰還系
６に与えられる。このときスイツチ３１は常に上
に倒れておりパワーセンサ３とは断となつてい
る。ビーム切替器２が２Ａに切替えられると直ち
にスイツチ４が下に倒され帰還モードになり帰還
系６の入力としてパワーセンサ３からの出力が接
続される。しかしスイツチ３１は直ちに下に倒れ
ないから、パワーセンサ３の電圧が直ちに記憶素
子５に記憶されない。パワーセンサ３の過渡時間
が過ぎて安定化した処で（τ秒経過後）スイツチ
３１が下に倒れるから記憶素子５はこのときのパ
ワーセンサ３の電圧を記憶する。次にビーム切替
器２が２Ｂに切替えられたときはスイツチ４が切
替つて記憶素子５の電圧でレーザは制御される。
かくして記憶素子５の記憶はおくれ時間τの存在
によつてパワーセンサ３や帰還系６の過渡時間を
逃げることができるので第４図に示すように定常
的な安定した記憶を保つことができる。先に述べ
た熱的おくれ数秒〜十秒のパワーセンサを用いた
時の適切なおくれ時間τは十秒程度である。
なお遅延素子３０としては例えば第５図に示す
ような構成のものを用いる。図においてＲ，
R1，R2は抵抗、Ｃはコンデンサを示しコンパレ
ータ５１とともに用いる。この時の動作状態図を
第６図に示す。入力端子ａの信号a′が下降すると
ｂ点の電位はb′線のごとく下降する。この電位が
ｄ点の電位d′をこえるとコンパレータ５１は反転
し出力端子ｅの信号e′は同図のτ時間だけおくれ
て垂下する。
ような構成のものを用いる。図においてＲ，
R1，R2は抵抗、Ｃはコンデンサを示しコンパレ
ータ５１とともに用いる。この時の動作状態図を
第６図に示す。入力端子ａの信号a′が下降すると
ｂ点の電位はb′線のごとく下降する。この電位が
ｄ点の電位d′をこえるとコンパレータ５１は反転
し出力端子ｅの信号e′は同図のτ時間だけおくれ
て垂下する。
以上のように本発明はレーザ出力部にシヤツタ
手段を設け、シヤツタ手段により反射されたレー
ザビームを出力センサに導入し、この出力センサ
の出力信号によつてレーザ発振器に帰還をかけて
出力を安定化し、レーザビームを出射していると
きは、記憶手段に記憶された電圧でレーザ発振器
を制御する構成を有し、シヤツタ手段の動作に連
動して帰還モードと保持モードとを切替えるとと
もに、帰還モード時に一定時間経過後記憶手段に
情報を取り組むようにしたもので、従来の構成に
おいてはビーム切替器の高速切替によつて保持モ
ードのときのレーザ出力に不同が生じ好ましくな
かつたが本発明の構成を用いることによつてこの
欠点を完全に防止することができ、容易な構成に
よつて過渡現象を避けた記憶モードを生起させる
ことができる。
手段を設け、シヤツタ手段により反射されたレー
ザビームを出力センサに導入し、この出力センサ
の出力信号によつてレーザ発振器に帰還をかけて
出力を安定化し、レーザビームを出射していると
きは、記憶手段に記憶された電圧でレーザ発振器
を制御する構成を有し、シヤツタ手段の動作に連
動して帰還モードと保持モードとを切替えるとと
もに、帰還モード時に一定時間経過後記憶手段に
情報を取り組むようにしたもので、従来の構成に
おいてはビーム切替器の高速切替によつて保持モ
ードのときのレーザ出力に不同が生じ好ましくな
かつたが本発明の構成を用いることによつてこの
欠点を完全に防止することができ、容易な構成に
よつて過渡現象を避けた記憶モードを生起させる
ことができる。
第１図は従来のビーム切替器つきレーザ出力制
御系の構成を示すブロツク図、第２図はその動作
説明図、第３図は本発明によるレーザ出力制御装
置の構成を示すブロツク図、第４図はその動作説
明図、第５図は本発明に使用される遅延素子の一
例を示す回路図、第６図はその動作説明図であ
る。 １……レーザ、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ……ビーム、
２……ビーム切替器、２Ａ……帰還モードのビー
ム切替、２Ｂ……保持モードのビーム切替器、３
……パワーセンサ、４……スイツチ、５……記憶
素子、６……帰還系、２０……熱おくれ曲線、２
１Ａ，２１Ｂ……パワーセンサ出力電圧、３０…
…遅延素子、３１……スイツチ、５１……コンパ
レータ。
御系の構成を示すブロツク図、第２図はその動作
説明図、第３図は本発明によるレーザ出力制御装
置の構成を示すブロツク図、第４図はその動作説
明図、第５図は本発明に使用される遅延素子の一
例を示す回路図、第６図はその動作説明図であ
る。 １……レーザ、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ……ビーム、
２……ビーム切替器、２Ａ……帰還モードのビー
ム切替、２Ｂ……保持モードのビーム切替器、３
……パワーセンサ、４……スイツチ、５……記憶
素子、６……帰還系、２０……熱おくれ曲線、２
１Ａ，２１Ｂ……パワーセンサ出力電圧、３０…
…遅延素子、３１……スイツチ、５１……コンパ
レータ。
Claims (1)
- １ レーザ管からのレーザビームを間欠的に出力
するシヤツタ手段を有し、前記シヤツタ手段によ
り反射されたレーザビームを出力センサに導入
し、前記出力センサの出力値が設定値となるよう
にレーザ管を制御するフイードバツク手段を設
け、前記フイードバツク手段の途中に切換手段と
記憶手段とを少なくとも設け、前記シヤツタ手段
が開の時、記憶手段とレーザ管とを接続し記憶手
段に記憶された情報に基づいてレーザ管を制御
し、前記シヤツタ手段が閉の時、出力センサとレ
ーザ管とを接続し出力センサの出力値でレーザ管
を制御するとともに一定時間経過後出力センサを
記憶手段にも接続し前記出力値を記憶手段に記憶
させるごとく前記切換手段とシヤツタ手段とを連
動させたことを特徴とするレーザ出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098852A JPS58215086A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | レ−ザ出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098852A JPS58215086A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | レ−ザ出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215086A JPS58215086A (ja) | 1983-12-14 |
| JPS6249757B2 true JPS6249757B2 (ja) | 1987-10-21 |
Family
ID=14230756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098852A Granted JPS58215086A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | レ−ザ出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215086A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939081A (ja) * | 1982-08-27 | 1984-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ−加工機 |
| JP2804027B2 (ja) * | 1987-07-13 | 1998-09-24 | ファナック 株式会社 | レーザ出力補正方式 |
-
1982
- 1982-06-08 JP JP57098852A patent/JPS58215086A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215086A (ja) | 1983-12-14 |
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