(57)【要約】【課題】シャッタ位置を検出する別置きセンサや、レーザビームを検出する検出手段を不要とし、信頼性の高い簡易な構成のレーザ装置を提供することを目的とする。【解決手段】レーザ装置は、レーザビームを反射させる反射部材８を取り付けたシャッタ６と、シャッタ６をレーザビームの光路上の位置と光路から外れた位置との間を移動させるためのモータ９と、このモータ９に指令を与えるシャッタ位置制御部１２と、モータの回転状態を検出するエンコーダ１０を備える。シャッタ６を駆動するモータの回転状態からシャッタの開閉状態を確認することにより、シャッタ位置を検出する別置きセンサや、レーザビームを検出する検出手段を不要とし、センサの個数を減少させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームを反射させる部材を取り付けたシャッタと、前記シャッタをレーザビームの光路上の位置と光路から外れた位置との間を移動させるためのモータと、前記モータに指令を与えるシャッタ位置制御部とを備えたレーザ装置において、
前記モータの回転状態を検出するエンコーダを備え、
前記シャッタ位置制御部は、前記エンコーダの検出信号によりシャッタの位置情報を取得し、当該位置情報に基づいてモータに指令を与えることを特徴とするレーザ装置。
【請求項２】
前記シャッタ位置制御部は、前記モータの回転位置、回転速度、またはトルクの制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記エンコーダは、前記シャッタの絶対位置を出力することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記エンコーダは、前記シャッタの動作開始位置からの相対位置を出力することを特徴とする、請求項１又は２に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記シャッタは、前記レーザビームをレーザ装置外部への放射を遮断することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記シャッタは、前記レーザビームのレーザ装置内部における進行方向を変更することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記エンコーダにより得られたシャッタの位置情報に基づいて、前記シャッタが前記シャッタ位置制御部からの指令に従って動作したか否かを判断する判断手段と、
前記手段により前記シャッタが前記指令に従って動作していないと判断されたとき、前記モータの電源とレーザ励起用の電源のうち少なくとも一方を切断する制御手段とを備えたことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記モータが所定レベルの駆動力を発揮できないとき、レーザビームが前記シャッタにより遮られ前記レーザ装置の外に出射されないように、前記シャッタを安全待機位置に移動する移動手段を備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記移動手段は、安全待機位置にシャッタを動かすバネ機構を備えることを特徴とする、請求項８に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ装置に関し、特に、レーザ装置が備えるレーザビーム用シャッタの開閉位置の検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ装置は、レーザ共振器で励起したレーザビームの出射や停止の制御、あるいは進行方向の制御を行うためにレーザビーム用シャッタを備える。このレーザビーム用シャッタは、レーザ共振器から出射されるレーザビームの光路上に、レーザビームを吸収するダンパーやレーザビームの出射方向を変更する反射部材を出し入れ自在とすることにより、レーザビームの出射，停止の制御や進行方向の制御を行う。
【０００３】
図９は、従来のレーザビーム用シャッタの構成の一例を説明するための概略図である。シャッタ６はソレノイドモータ３の回転軸４に固定され、ソレノイドモータ３を駆動することにより回転軸４を中心として回転する。シャッタ６上には、レーザビームを反射する反射鏡２が固定されている。
図中の破線で示すシャッタ６は、回転が完了した状態を示す。なお、この例では回転角は９０°である。
【０００４】
このシャッタ６は、ソレノイドモータ３で駆動される回転軸４の回転動作により２つの位置状態をとり、これによりレーザビームの出射，停止の制御や進行方向の制御を行う。レーザビームの誤照射等を防止する安全確保等のために、シャッタ６の位置状態を検出する必要がある。そのため、従来ではシャッタの位置を検出するために、例えば近接スイッチが設けられている。
【０００５】
図９では、シャッタ６がとる２つの回転位置に、シャッタ６を検出する近接スイッチ５ａ，５ｂを備える。近接スイッチ５ａ，５ｂは、シャッタ６がそれぞれの近接スイッチ５ａ，５ｂに近づいた状態を検出し、この２つの検出結果を統合することで、シャッタ６が図中の実線で示す状態か、あるいは破線で示す状態のどちらにあるか、あるいはその間の位置にあるかを検出することができる。
【０００６】
図１０は、ビームシャッタによってレーザビームの進行方向が選択できる様子を説明するための概略図である。図１０に示すように、反射鏡２がレーザ共振器１から出射されるレーザビームの光路上に存在する場合には、レーザビームは反射鏡２によって反射され、図中で実線で示すＢ方向に向かって進む。一方、反射鏡２がレーザビームの光路を外れた位置にあれば、図中で破線で示すＡ方向に向かって進む。このレーザビームの進行方向の制御は、図９中においても、実線で示すＢ方向への進行、あるいは破線で示すＡ方向への進行で示している。なお、このレーザビームの反射鏡２に対する入射方向、及びＡ，Ｂで示される進行方向は、説明の便宜上から模式的に示している。
【０００７】
このように、ビームシャッタを用いればレーザビームの進行方向を選択することができる。
ビームシャッタの反射鏡位置検出情報の使用例は、たとえば特許文献１に開示されている。この文献で示される適用例では、シャッタの位置検出は２つのリミットスイッチによって行われ、シャッタのレーザビームを遮断する部材がレーザビームを遮断する位置とレーザビームを遮断しない位置との間を移動している期間はレーザビームの出射を電気的に禁止することにより、シャッタ装置に併置される可視光線出射機構がレーザ光によって破損されるのを防いでいる。
【０００８】
前述の例のようにシャッタの位置検出手段として、別置センサを備えた構成では、別置センサの誤動作が避けられない。例えば、リミットスイッチなどの接点スイッチでは、繰り返し動作することによって、接点の劣化が避けられない。電磁式スイッチでは、異物によって誤動作が発生する。また、光電スイッチなどでは、外部からの不慮の迷光によって誤動作が発生する。
【０００９】
誤動作が発生した場合、例えば、切断・溶接などの加工を行う大出力のレーザでは、レーザビームが不要時にレーザ装置の外部に放射され、被加工物に損傷を与えるばかりではなく、火災の発生や、作業者に重大な障害を与える危険がある。
【００１０】
これを回避するためには、例えば特許文献２に開示された例では、シャッタの位置検出とは別に、レーザビームをレーザ装置外部に導く結合光学系で散乱されたレーザビームを検知し、その検知信号を含めてレーザビームの制御に使用している。
【００１１】
【特許文献１】
実公平７−２０９３３号（第２，３欄）
【特許文献２】
特開平１１−３１２８３１号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーザ装置では、シャッタの位置を別置きセンサで検出するため、別置きセンサの誤動作によるレーザの誤操作の問題があり、また、このシャッタ位置を検出する別置きセンサの誤動作を防ぐものとして、レーザビーム自体を検出する装置も上記特許文献２で提案されているが、この構成ではより多くのセンサを使用しなければならず、また、レーザビームの制御も複雑になるという問題がある。
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、シャッタ位置を検出する別置きセンサや、レーザビームを検出する検出手段を不要とし、信頼性の高い簡易な構成のレーザ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シャッタを駆動するモータの回転状態からシャッタの開閉状態を確認することにより、シャッタ位置を検出する別置きセンサや、レーザビームを検出する検出手段を不要とし、別置きセンサの誤動作の問題を解決し、また、センサの個数を減少させるものである。
【００１４】
本発明のレーザ装置は、レーザビームを反射させる部材を取り付けたシャッタと、シャッタをレーザビームの光路上の位置と光路から外れた位置との間を移動させるためのモータと、このモータに指令を与えるシャッタ位置制御部とを備えた装置であり、モータの回転状態を検出するエンコーダを備える。
本発明のシャッタ位置制御部は、エンコーダの検出信号によりシャッタの位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいてモータに指令を与えてモータ動作を制御し、シャッタ位置を制御する。
【００１５】
本発明のレーザ装置によれば、シャッタを駆動するモータの回転状態からシャッタ位置を検出する構成であるため、シャッタの位置を検出する別置きのセンサやレーザビームを検出する検出手段を不要とすることができる。
なお、エンコーダは回転式エンコーダとし、モータに内蔵、あるいは外付けの構成とすることができる他、リニアエンコーダを用いてもよく、モータの回転軸や、モータの駆動をシャッタに伝える連結機構の駆動要素にエンコーダを組み込む構成とすることもできる。
【００１６】
本発明に用いるエンコーダは、絶対位置を検出するアブソリュート型エンコーダ、あるいは相対位置を検出するインクリメント型エンコーダを用いることができ、エンコーダの出力信号からシャッタの絶対位置あるいはシャッタの動作開始位置からの相対位置を検出する。
【００１７】
本発明のシャッタは、レーザビームをレーザ装置外部への放射を遮断する機能、及び／又は、レーザビームのレーザ装置内部における進行方向を変更する機能を備える。シャッタのレーザビームの遮断機能は、シャッタの開閉によりレーザビームをレーザ装置外への放射、あるいはレーザ装置内での吸収を切り換える。また、レーザビームの進行方向の変更機能は、シャッタの開閉によりレーザビームをレーザ装置内において所定の方向に進行させる。
【００１８】
本発明のシャッタ位置制御部が行うモータ動作の制御は、モータの回転位置、回転速度、またはトルクの制御を行い、この制御によりシャッタの位置制御を行う。
本発明のレーザ装置は、レーザビームの安全性を高める第１の形態として、エンコーダにより得られたシャッタの位置情報に基づいて、シャッタがシャッタ位置制御部からの指令に従って動作したか否かを判断する判断手段と、この判断手段がシャッタが指令に従って動作していないと判断したとき、モータの電源とレーザ励起用の電源のうち少なくとも一方を切断する制御手段とを備えた構成とすることができる。
【００１９】
この形態によれば、シャッタ位置が指令位置でないと判断された場合には、モータの電源及び／又はレーザ励起用の電源を切断することにより、レーザビームの誤放射を防ぐ。
また、本発明のレーザ装置は、レーザビームの安全性を高める第２の形態として、モータが所定レベルの駆動力を発揮できないとき、レーザビームがシャッタにより遮られレーザ装置の外に出射されないように、シャッタを安全待機位置に移動する移動手段を備える。移動手段は、安全待機位置にシャッタを動かすバネ機構を備える構成とすることができる。
【００２０】
この形態によれば、モータの駆動力が所定レベルに達しないときには、移動手段によりシャッタを安全待機位置に移動させて、レーザビームの誤放射を防ぐ。移動手段は、例えば、安全待機位置にシャッタを動かすバネ機構のバネ強度をモータに求められる駆動力のレベルに応じて設定し、モータの駆動力がバネ強度よりも低下した場合に、バネ力によりシャッタを安全待機位置に移動させる。
また、例えばモータに供給される駆動電流値を基準値と比較し、この比較結果に基づいて移動手段を駆動させるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
以下、本発明を、図面に示す実施形態により説明する。なお、前述したものと同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１に、本発明のレーザ装置の第１の実施形態の主要部を示す。
【００２２】
本発明のレーザ装置は、レーザビームを生成する構成、及びレーザビームの遮断あるいは進行方向を変更するレーザビーム制御機構を備える。
レーザビームを生成する構成は、レーザ共振器１、レーザ共振器１に電力を供給する電源１１、レーザ共振器１を制御する共振器制御部７を備えた構成とすることができる。
【００２３】
レーザ共振器１は、対向して配置された少なくとも２つの反射鏡１０１，１０２の間にレーザ励起機構１０３を設置した構成であり、レーザ励起機構１０３は電源１１から電力の供給を受ける。レーザ励起機構１０３で励起されたレーザビームは反射鏡１０１，１０２の間で反射を繰り返す間に共振し、レーザ共振器１から放射される。電源１１による電力供給は、共振器制御部７により制御される。なお、レーザ共振器１の構成及び動作は通常のレーザ共振器と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００２４】
レーザビーム制御機構は、レーザビームを反射させる反射部材８を取り付けたシャッタ６と、シャッタ６をレーザビームの光路上の位置と光路から外れた位置との間を移動させるためのモータ９と、モータ９の回転状態を検出するエンコーダ１０と、このモータ９に指令を与えるシャッタ位置制御部１２とを備える。
【００２５】
反射部材８はシャッタ６上に設置され、レーザビームの光路上に移動したときレーザビームを反射して所定の方向に進める。レーザビームの進行方向は、レーザビームの反射部材８に対する入射角度で定まり、反射部材８の構成や、シャッタ６上に設置される反射部材８の設置角度等により設定される。
【００２６】
レーザビームを反射させる反射部材８は、例えば、ＹＡＧレーザ発振器に用いられた場合には、石英などの透明材料に誘電体を蒸着した、高反射反射鏡などが用いられる。また、構造物であるシャッタに直接、金、銀などの高反射材料を蒸着したものでもかまわない。
【００２７】
モータ９はシャッタ６全体を駆動することにより、反射部材８をビーム光路上の位置と光路から外れた位置の間で移動させる。モータ９は、例えば回転式のエンコーダ１０を搭載しており、エンコーダ１０からの情報はシャッタ位置制御部１２に出力され、シャッタ６の駆動速度や位置などが制御される。エンコーダ１０は、絶対位置を出力するアブソリュート型エンコーダとすることも、基準位置からの移動量を出力するインクリメント型エンコーダとすることもできる。シャッタ位置制御部１２は、エンコーダ１０から入力したモータ９の回転状態に係わる信号に基づいてシャッタの位置を取得することができる。
【００２８】
エンコーダは、モータ９に内蔵する構成や、モータ９に外付けの構成とする他、モータ９の駆動軸とシャッタ６との間に設ける駆動機構（図示していない）に設けることもできる。また、エンコーダは回転式エンコーダに限らず、リニアエンコーダを適用してもよい。リニアエンコーダを用いる場合には、例えば、シャッタ６の移動の軌跡に沿ってリニアエンコーダを配置することでシャッタの移動量を直接取得することもできる。
【００２９】
共振器制御部７は、シャッタ位置制御部１２から出力される位置情報を入力し、この位置情報とシャッタ６の位置指令とを比較することにより、シャッタ６が指令通りの位置にあるかどうかを判断することができる。位置指令は、図示しない工作装置や加工装置等の制御装置から入力される。
【００３０】
本発明の基本的な構成は以上の通りである。次に、本発明のレーザ装置の各構成要素について説明する。
図１に示すように、レーザ共振器１は、対向して配置された少なくとも２つの反射鏡１０１，１０２の間にレーザ励起機構１０３を設置した構成である。このレーザ励起機構１０３は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶などのレーザ媒体を少なくとも１つ含み、例えば光励起方式である場合にはアークランプや半導体レーザ等のレーザ媒体を活性化する手段も備える。
【００３１】
この例では、シャッタ６は対向した反射鏡１０１，１０２の外側に配置されているが、対向した反射鏡１０１，１０２の内部に配置されていてもかまわない。シャッタ６が対向した反射鏡１０１，１０２の内部に設置された構成では、シャッタ６が光路上の位置にある場合には、レーザ発振は起こらず、レーザビームが外部に放射されることはない。
【００３２】
シャッタ６が対向した反射鏡１０１，１０２の外部に設置された構成では、図１に示すように、シャッタ６によってレーザビームの進行方向を選択することができる。例えば、反射部材８が図１（ａ）に示すようにビーム光路から外れた位置にあれば、レーザ共振器１から放射されたレーザビームは直行する（図中のＡ方向）。一方、反射部材８が図１（ｂ）に示すようにビーム光路上の位置にあれば、レーザビームは反射部材８で反射され、進行方向が変更されて進む（図中のＢ方向）。
【００３３】
なお、モータ９は、サーボモータやステッピングモータ等のモータを用いてもよく、ギヤ、ボールねじ、リンク、ベルト、チェーン等の運動伝達部材を含む構成でもよく、シャッタ６を回転自在とする。シャッタ位置制御部１２はモータ９の位置や速度、あるいはトルクの制御を行い、シャッタ６及び反射部材８の位置制御を行う。
【００３４】
エンコーダ１０はモータ軸の回転を検出する。エンコーダ１０による回転検出は、例えばエンコーダ１０はスリットが刻まれた円盤を回転軸に設け、このスリットに光を照射して光の透過あるいは反射の状態を検知することにより、回転位置を検出する。エンコーダ１０は、絶対位置を出力するアブソリュート型エンコーダ、あるいは、動作開始位置からの相対位置を出力するインクリメント型エンコーダを用いることができる。エンコーダ１０が動作開始位置からの相対位置を出力する場合は、相対位置を積算する機能をシャッタ位置制御部１２や別置のカウンタ（図示していない）等に持たせることにより、シャッタ位置を記憶することが可能となる。これにより、いずれの形式のエンコーダを使用しても、シャッタ位置を定量的な位置情報として得ることができる。
【００３５】
エンコーダにより得られたシャッタ位置の定量的な位置情報は、共振器制御部７に送られ、レーザ発振器の制御に用いることができる。共振器制御部７は、例えば、シャッタの指令位置とエンコーダから取得された位置情報とを比較してシャッタ位置が指令位置であるか否かを判定し、シャッタ位置が指令位置でない場合には、電源１１に制御信号を送ってレーザ励起機構１０３の動作を制御し、レーザ励起を制限する。
【００３６】
また、共振器制御部７は、レーザ共振器１によるレーザ励起を停止させるために、反射部材１０１，１０２間に遮蔽材（図示していない）を挿入する制御を行うようにしてもよい。また、共振器制御部７は、シャッタが指令位置となるようにモータ９に制御信号を送ったり、位置ずれを表示する制御を行うようにしてもよい。
【００３７】
なお、電源１１は、電力をレーザ励起機構１０３に送り、レーザ発振を起こすための電源である。
【００３８】
上記した構成により、反射部材を設けたシャッタをレーザビームの光路上に出し入れすることにより、レーザビームの進行方向を制御することができる。
次に、本発明のレーザ装置の第２の実施形態を図２を用いて説明する。
第２の実施形態は、レーザビームを遮断する構成であり、レーザ装置から外部へのレーザビームの放射、停止を制御するものである。
第２の実施形態は、前記した第１の実施形態において、シャッタにより選択される一方のレーザビームの進行方向にレーザビームを吸収する部材を配置するものである。
【００３９】
図２において、シャッタ６上に設置された反射部材８で反射されるレーザビームの進行方向にレーザビーム吸収体１３を配置する。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様とすることができる。シャッタ６上の反射部材８がレーザビームの光路上に移動すると、レーザビームは反射部材８によって進行方向が選択されて図中の実線で示される光路に沿って進み（Ｂの方向）、レーザビーム吸収体１３により吸収される。これにより、レーザ装置の外部へのレーザビームの放射は遮断される。
これに対して、シャッタ６上の反射部材８がレーザビームの光路上からはずれた位置に移動すると、レーザビームは図中の破線で示される光路に沿って直進し（Ａの方向）、レーザ装置の外部に放射される。
【００４０】
なお、レーザビーム吸収体１３の配置位置と、レーザビームの外部への放射方向は図２の配置関係と逆とし、反射部材で反射されたレーザビームをレーザ装置の外部に放射し、反射部材で反射されずに直進するレーザビームをレーザ吸収体で吸収させ外部への放射を遮断する構成としてもよい。
【００４１】
これにより、レーザ装置から外部へのレーザビームの放射、停止を制御することができる。
次に、本発明のレーザ装置の第３，４の実施形態を図３，４，５，６を用いて説明する。
第３，４の実施形態は、レーザビームの光路を切り替える機能を備える構成であり、例えば、レーザビームを複数の加工点に時間分割で伝送する等の用途に利用することができる。
【００４２】
第３の実施形態は、前記した第１の実施形態において、シャッタにより選択されるレーザビームの各進行方向に加工点を設け、シャッタによりレーザビームの光路を選択することにより各加工点に対して選択的にレーザビームを照射し、照射時のみに選択された加工点をレーザ加工する。
【００４３】
図３において、シャッタ６上に設置された反射部材８で反射されるレーザビームの進行方向に集束レンズ１４ｂを配置し、この集束レンズ１４ｂの焦点位置を加工点１５ｂとする。また、レーザ共振器１からのレーザビームの光路上に集束レンズ１４ａを配置し、この集束レンズ１４ａの焦点位置を加工点１５ａとする。なお、その他の構成は第１，２の実施形態と同様とすることができる。
【００４４】
シャッタ６上の反射部材８がレーザビームの光路上に移動すると、レーザビームは反射部材８によって進行方向が選択され、集束レンズ１４ｂを通して加工点１５ｂに集束され、加工点１５ｂをレーザ加工する。これに対して、シャッタ６上の反射部材８がレーザビームの光路上からはずれた位置に移動すると、レーザビームは集束レンズ１４ａを通して加工点１５ａに集束され、加工点１５ａをレーザ加工する。
また、レーザビームを加工点１５ａ，１５ｂに時間分割で伝送する場合には、シャッタ位置制御部１２から各加工点に対する加工処理に応じてシャッタ位置を切り替える指令をモータ９に送る。
【００４５】
これにより、レーザ装置から各加工点へのレーザビームの切り替えを制御することができる。
なお、前記した第１〜第３の実施形態では、シャッタによるレーザビームの進行方向は直交した例を示しているが、レーザビームの進行方向の角度は９０°にに限らず任意の角度関係とすることができる。レーザビームの進行方向は、シャッタ上に設ける反射部材の反射方向により設定することができる。
【００４６】
また、複数個のシャッタを光路上に並べて配置することにより、複数の加工点の加工を可能にすることもできる。図４に示す例は、２個のシャッタを用いた構成例であり、３箇所の加工点に選択的にレーザビームを照射し、レーザ加工することができる。
シャッタ６ｂは加工点１５ｂへのレーザビームの照射を選択し、シャッタ６ｃは加工点１５ａ又は加工点１５ｃへのレーザビームの照射を選択する。シャッタ６ｂを駆動するモータ９ｂはシャッタ位置制御部１２ｂにより制御され、シャッタ６ｃを駆動するモータ９ｃはシャッタ位置制御部１２ｃにより制御される。共振器制御部７は、シャッタ位置制御部１２ｂ及びシャッタ位置制御部１２ｃに対してレーザビームを加工点ａ，ｂ，ｃのいずれに照射するかを制御する。
【００４７】
図４では２つのシャッタの例を示しているが、配置するシャッタの個数を増加させることにより加工点の個数を増加させることもできる。
第４の実施形態は、レーザビームにより複数の加工点を加工する形態であり、第３の実施形態において、選択されるレーザビームの各進行方向を複数とし、シャッタ６によりレーザビームの光路を選択することにより複数の加工点に対して選択的にレーザビームを照射し、照射時のみに選択された加工点をレーザ加工する。
【００４８】
図５は第４の実施形態の一構成例であり、図６はシャッタによるレーザビームの切り替えを説明する図である。第４の実施形態の構成例では、シャッタ６上に複数の反射部材８ｂ，８ｃを設け、各反射部材８ｂ，８ｃは反射したレーザビームが加工点１５ｂ，１５ｃに向かうように反射角度を設定する。
【００４９】
図６（ａ）は、シャッタ６を所定の回転位置に移動させ、レーザ共振器１からのレーザビームをシャッタ６上に設けた反射部材８ｂに照射させ、反射部材８ｂによりレーザビームを図中のＢ方向に反射させる状態を示している。図６（ｂ）は、同様に、シャッタ６を所定の回転位置に移動させ、レーザ共振器１からのレーザビームをシャッタ６上に設けた反射部材８ｃに照射させ、反射部材８ｃによりレーザビームを図中のＣ方向に反射させる状態を示している。
【００５０】
また、図６（ｃ）は、シャッタ６を所定の回転位置に移動させ、レーザ共振器１からのレーザビームを反射部材で照射させずに直進させ、図中のＡ方向に向ける状態を示している。
Ａ方向、Ｂ方向、及びＣ方向にそれぞれ加工点１５ａ，１５ｂ，１５ｃを設けることにより、各加工点１５ａ，１５ｂ，１５ｃにレーザビームを切り替えて照射し加工することができる。
【００５１】
なお、図６のレーザビームの進行方向及び反射方向は説明の便宜上から示しており、シャッタ及び反射部材に対する角度関係は必ずしも正確ではない。
第５の実施形態は、シャッタを安全待機位置に移動させる構成である。
第５の実施形態は、前記した第１〜４の各実施形態において、モータ９に十分な駆動力がない場合やシャッタの駆動機構に障害が発生した場合などにより、シャッタを所定位置への制御が困難であるとき、シャッタを安全待機位置に移動させレーザビームが安全な位置に照射される。
【００５２】
図７は第５の実施形態を説明するための図であり、図８は第５の実施形態の動作を説明するための図である。
図７において、シャッタ６にシャッタを安全待機位置に移動させる機構１６を設ける。安全待機位置は、レーザビームをレーザビーム吸収体１３に向けて反射させることにより、レーザ装置の外に不用意に出射される危険を防ぐ。安全待機位置に移動させる機構１６は、例えば、引張バネ、トーションバネ等のバネを利用して、シャッタに常に力が掛かる構造にすることにより実現できる。
【００５３】
図８（ａ）において、シャッタ６を駆動するモータに充分な駆動力が発生せず、シャッタ６の位置の制御が困難である場合には、安全待機位置に移動させる機構１６により、シャッタ６を図８（ｂ）のように強制的に移動させる。
モータに充分な駆動力が発しない場合にシャッタを安全待機位置に移動させるには、例えば、機構１６が備えるバネによりシャッタに加えられるトルクと、シャッタを駆動するモータのトルクとの関係から設定することができる。例えば、バネのトルクを、モータあるいは駆動機構が故障と判定されるトルクよりも小さく設置しておく。モータあるいは駆動機構によるトルクが低下し、バネのトルクよりも小さくなった場合には、シャッタはバネにより安全待機位置に移動される。
【００５４】
また、安全待機位置に移動させる機構１６にラッチ機構を付加しておき、モータに供給される電流値を監視し、所定値以下になった場合のシャッタを駆動するトルクが低下したものと判定し、機構１６のラッチを外すことによりシャッタを安全待機位置に移動させる構成としてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シャッタのモータにエンコーダを搭載させることにより、シャッタ位置を検出する別置きセンサや、レーザビームを検出する検出手段を不要とし、信頼性の高い簡易な構成のレーザ装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施形態のレーザビームの切り替えを説明する図である。
【図７】本発明の第５の実施形態を説明するための図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の動作を説明する図である。
【図９】従来のレーザビーム用シャッタの構成の一例を説明するための概略図である。
【図１０】ビームシャッタによってレーザビームの進行方向が選択できる様子を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１  レーザ共振器
２  反射鏡
３  ソレノイドモータ
４  回転軸
５ａ，５ｂ  近接スイッチ
６  シャッタ
７  共振器制御部
８  反射部材
９  モータ
１０  エンコーダ
１１  電源
１２  シャッタ位置制御部
１３  レーザビーム吸収体
１４  集束レンズ
１５  加工対象物
１６  安全待機位置に移動させる機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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