JP2717179B2

JP2717179B2 - レーザー形成装置

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Publication number: JP2717179B2
Application number: JP63236888A
Authority: JP
Inventors: 潔井上
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1998-02-18
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JPH0284286A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はレーザービームによる金属、セラミックス、
プラスチック、複合材、骨等の切断、穴明け、溶接、焼
入、表面処理、メッキ、肉盛、重合反応、生体の手術、
治療、縫合、その他の処理を行なうレーザー形成装置の
改良に関する。

〔従来技術及び問題点〕

従来、レーザービームを集束してスポット照射する照
射装置を、被加工物を固定するNC制御テーブルに対向し
て設け、照射装置によりパルスレーザーを照射しながら
被加工物を所定のプログラム形状にNC制御して金属等の
切断、溶接等を行なう装置が知られている。このレーザ
ー光を利用した加工は照射スポットに光エネルギーが集
中して作用し、パワー密度を高くすることにより物質の
蒸発を起し、溶融物を加工領域から排除し、これに伴っ
てNC制御によりレーザーの照射スポット位置を移動変化
することにより切断等の加工を行なうが、各照射位置の
スポット照射による物質の蒸発、溶融による溶込み加工
深さは必ずしも一定ではないから、精度の良い形成処理
を行なうには、加工の進行深さを検知して照射スポット
の移動を制御する必要がある。そして、従来は照射面か
らの反射光を受光して反射光量の変化により加工深さを
検出するようにしているが、検出精度が良くないため十
分な形成精度が得られない欠点がある。又照射位置の溶
込み深さに伴って、焦点位置が変化し、ビームスポット
のエネルギー密度が変化し集束度が変化するから、複数
パルスによる溶込み状態に変化を生じ形成精度が悪くな
る欠点がある。

〔問題点の解決手段〕

本発明はこのような点を改良するために発明されたも
ので、又切断加工に限らず、溶接、表面処理、メッキ、
重合反応、生体治療等の諸種の形成処理に利用できるよ
うにしたもので、スポット照射した照射面からの反射光
をレンズを通して結像させる光学装置と、該光学装置に
よる結像位置の変化を電気信号として検出する検出装置
と、該検出装置により検出された前記結像位置の変化信
号から前記スポット照射による加工深さを判別して、加
工深さが所定値に達したとき次のスポット照射位置への
移動を許容する信号を前記制御装置に出力する判別出力
回路とを設けたことを特徴とする。

また更に、加工の深さ位置を検出した信号により照射
レーザーのエネルギーを増減制御する自動エネルギー制
御装置、若しくは、加工の深さ位置を検出した信号によ
り集光レンズを移動して被形成部表面との間隔を広狭制
御する自動焦点制御装置を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は照射レーザーの被形成部表面へのスポット照
射による溶込み若しくは盛上りの加工の深さを検出し
て、それが所定値に達する毎に次のスポット照射位置へ
照射スポットを移動して照射処理をするように制御した
ものであるから、各照射点の溶込み若しくは盛上りの加
工量が常に一定し、このスポット照射位置を一次元、二
次元、又は三次元に移動制御して所要の形状に処理する
ことにより形成精度の極めて高いレーザー処理をするこ
とができ、レーザービームの波長を選択し、照射点の溶
込み若しくは盛上りの加工量を微細に制御することによ
り極めて微細に精密な形成処理をすることができる。

又パルスレーザーの自動エネルギー制御装置、又は自
動焦点制御装置を設けてスポット照射点における複数パ
ルスを制御することにより溶込み若しくは盛上りの加工
深さの変化に係わらず照射面に常に一定のエネルギー照
射を繰返すことができ、溶込み溝幅を一定にして処理で
き、形成精度を高めることができる。

〔実施例〕

以下図面の一実施例により本発明を説明する。第１図
は、NC制御を行なう処理装置の実施例で、１はNC制御テ
ーブル、２はテーブルに対向するヘッドで、レーザー発
振器３の出力するパルスレーザーを集光レンズ４により
集束してスポット照射し、照射角度θを有する反射波を
受光レンズ５を通しCCDイメージセンサ通の受光素子６
で受光する。受光レンズ５により照射面からの反射光が
受光素子６上に結像し、該受光素子６によって結像位置
の変化が電気信号として検出される。７は受光素子６の
検出信号を設定値と比較判別して移動許容信号を次のNC
制御装置に出力する判別出力回路、８はプログラムされ
た移動制御信号を出力するNC制御装置で、テーブル１の
Ｘ軸駆動モータ９、Ｙ軸駆動モータ10、及びヘッド２の
Ｚ軸駆動モータ11に信号を出力する。

NC制御装置８には所要の形成形状信号をプログラム
し、そのプログラムにしたがった分配デジタル信号を出
力してモータ9,10,11を駆動制御する。これにより移動
するテーブル１上には被形成体12が固定され、これにレ
ーザー発振器３から出力するパルスビームがレンズ４に
より集束されてスポット照射し、レーザーの熱エネルギ
ーによって照射点の溶融、蒸発による溶込みを行ない、
このスポット照射点を前記NC制御による移動により連続
移動させることにより移動軌跡にしたがう形成処理を行
なう。

第２図は、被形成体のスポット照射による溶込み状態
を説明するもので、位置を移動することなくパルス照射
を繰返すことによって、図のように一発でクレータＩ、
２発でクレータII、３発でクレータIII、４発でクレー
タIVが形成されるようにして順次溶込み深さが増加して
いくが、各繰返しパルスによる溶込み深さは常に一定で
はなく、被形成体の材質、温度、雰囲気、又レーザー発
振器の発振状態等によって相違してくる。

この溶込みによる照射面の加工位置は反射波を利用し
て検出することができ、第３図は照射面の加工深さ位置
を検出する説明図でレーザー発振器３から出力しレンズ
４で集束し角度θで入射するビームL₁は始めに被形成体
の表面Ａに衝突し加工が行なわれるが、そのときの反射
波L₂はレンズ５を通ってイメージセンサ６のほぼ中央部
分ａに結像する。同様にスポット点を変えずにパルス照
射を繰返すと第２図に示すようにクレータの溶込み深さ
が次第に増大していき、第３図においてレベルＢに照射
面の加工深さが達したときは、ここからの反射波はL₃に
なる。この光L₃は受光レンズ５を通してイメージセンサ
６の他の部分ｂに結像する。受光素子６のイメージセン
サは受光面にリニアに感光画像配列してあり、受光信号
は入射部分のフォトダイオードで光電変換され信号電荷
の読出しが行なわれるから、受光画素ピッチにより照射
面の加工深さを判定できる。

即ち、イメージセンサ６の素子ピッチがl₀、結像位置
ａ、ｂ間の間隔に存在する素子がｎ個であったとする
と、結像位置の移動距離（a,b間の距離）Δｘ′は次式
で表される。

Δｘ′＝l₀・ｎそして、光学系の倍率をＭ、レーザービームの入射角
をθ/2とすると、照射面の加工深さ位置の変化Δｘ（レ
ベルAB間の距離）は、 Δｘ＝l₀・n/（２・Ｍ・sinθ/2）となる。ここで、Ｍ、及びl₀は固定値であり、入射角θ
/2は設定値であるから、イメージセンサ６の出力信号か
ら結像位置a,b間の素子数ｎを計数し検知することによ
ってΔｘを求めることができる。

このようにして検出をし、第３図の照射面レベルＢを
設定値深さとすれば、パルスビームを繰返し照射してク
レータの深さＡ−Ｂ＝Δｘを検出したとき、検出信号は
判別出力回路７により比較判別され、NC制御装置８に移
動許容信号を出力し、これによりNC制御装置８はモータ
9,10,11を駆動して次の位置へレーザービームのスポッ
ト照射を移動させる。移動された位置でのスポット照射
による溶込み深さを検出判別して設定された所定深さま
で溶込みが行なわれたとき、判別出力回路７は更に次の
位置に照射点を移すようNC制御装置８に信号を出力す
る。このように照射点の深さを検出判別しながらNC制御
装置８によってプログラムにしたがって、一次元、二次
元、又は三次元にレーザービームのスポット照射点の移
動制御を行なうことにより極めて精密な高精度の形成処
理を行なうことができる。

第４図は、被形成体12に順次溶込みクレータａ〜ｑを
形成して点線のような型12Cを形成加工した例で、各ク
レータの深さは一定に制御される。

尚、第１図に於て、レーザービームの照射角度θは大
きくても45゜以下に設定する。又レンズ４と被形成体照
射面との距離は３〜5mm程度に設定する。又モータ9,10,
11の制御はNC信号と制御回路の移動許容信号との論理積
によりゲートを開いて駆動するよう回路構成することが
できる。又移動制御には倣制御等も利用できる。

実験によれば、100WのYAGレーザーを用いて、出力を5
0nsでパルス照射し、鋼材に形成加工するとき、検出角
度θ＝30゜をもって反射波光量を検出し、NC移動制御を
行なったとき、処理表面の最大凹凸は約0.03mmとなっ
た。これに対し、結像位置の変化をCCDにより検出し加
工深さ位置を判別して照射スポットを移動制御したとき
最大凹凸は約0.01mm、又5nsのパルス照射したとき最大
凹凸は約0.008mmとなった。

尚、反射光量で照射面の加工深さを検出したとき検出
精度は５μｍ、CCDを用いて結像位置の変化から加工深
さを検出したときは、0.1μｍであった。又、レーザー
照射によるメッキ処理をしたときは8600Åの波長で処理
し、反射光量を検出しながら処理したとき、析出面温度
が約0.02mm、これをCCDを用いて結像位置の変化から加
工深さ（盛上がり高さ）を検出したとき、析出面精度は
約0.003mmであった。

又、レーザー照射は、発振器３の出力するビームをチ
ョッパ等でオン・オフ制御して断続的に照射するように
してもよい。

第５図は、第１図に集光レンズ４を摺動面13を上下可
動状態に設け、これに駆動コイル14を設けて上下移動制
御するようにしたものである。15はハーフミラーで、発
振器３の出力レーザービームを透過して照射し、反射光
を直角に曲げて受光素子６に入射させ、受光検出信号を
利用して自動焦点制御回路16の働きにより駆動コイル14
を作動させて集光レンズ４を上下方向に移動して被形成
部表面との間隔を広狭制御する。このレンズの制御によ
り常に溶込みクレーターの照射面部分に焦点を結ばせ自
動焦点制御したレーザースポット照射ができるようにし
たものである。

ハーフミラー15を通して照射面からの反射波を受光素
子６に受光することによってクレーターの深さ位置信号
を検出することができ、これを比較判別回路等からなる
自動焦点制御回路16に加え、レンズ４の近遠制御により
被形成体クレーターが深くなっても常にクレータ照射面
に焦点を結ぶよう自動制御するから照射点に複数パルス
を繰返し照射する場合にクレータ深さが次第に変化して
行なっても照射スポットの焦点がクレーターの深まりに
追従して自動焦点制御され、照射面には常に一定のスポ
ットで定エネルギー照射が行なわれ、それによる溶込み
処理を行なわせることができるから、形成速度、精度共
に著しく向上させることができる。

第６図は、クレーター深さに対応した受光素子６の検
出信号によりレーザー発振器３を制御（発振器作動電源
を制御する）して出力パワーを制御する自動エネルギー
制御回路17を設けたものである。この場合集光レンズ４
を固定し焦点制御をしない場合、クレーターの深まりに
したがって繰返し照射による照射面の作用エネルギーが
次第に減少してくるが、自動エネルギー制御回路の作動
によってクレーターが深くなるにしたがってパルス照射
エネルギーを増大制御するから、クレーターの処理部分
には常に一定エネルギーのビームが照射され、これによ
り形成速度、精度を向上させることができる。

第７図は、レーザー照射面の加工深さ位置の変化をポ
ジショニングセンサを用いて検出する実施例で、反射面
から反射光を受光する受光素子６にポジショニングセン
サを用いる。ポジショニングセンサは図のようなＰ、Q2
個のフォトダイオード又はフォトトランジスタが平面上
に微小間隔をおいて並んで取付けられたもので、光の当
る面積に応じて出力がリニアに変化するようになってい
る。

今レーザー発振器３の出力ビームレンズ４により集束
して位置Ａにある照射面に当ったとき、反射光はレンズ
５を経て受光面のａ点に結像する。

この場合、第８図（ａ）のようにＰ、Q2つのフォトダ
イオードの中間点であるとすれば面積に比例する検出信
号は相等しい。又加工により照射位置Ｂになった場合
は、反射光はレンズ５を経て受光面のｂ点に結像し第８
図（ｂ）のようにフォトダイオードの受光面積がＰ＞Ｑ
になる。フォトダイオードＰの信号を（Ｐ）、フォトダ
イオードＱの信号を（Ｑ）とすると、（Ｐ）（Ｑ）は判
別出力回路７に加わり、各々増幅器71,72で増幅され、
和の演算回路73により（Ｐ）＋（Ｑ）、差の演算回路74
により（Ｐ）−（Ｑ）が演算出力し、割算回路75により
（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）が演算出力する。

第８図（ａ）の場合は、受光信号（Ｐ）＝（Ｑ）であ
るから（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）＝０となり、第
８図（ｂ）の場合は（Ｐ）＞（Ｑ）であるから１＞
（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）＞０となる。又、第８
図（ｃ）の場合は（Ｑ）＝０であるから（Ｐ）−（Ｑ）
／（Ｐ）＋（Ｑ）＝１となる。逆に光が第８図（ｄ）の
場合のように移動すると（Ｐ）＝０となるから（Ｐ）−
（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）＝−１となる。従って、受光面
の光の移動によって１≧（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋
（Ｑ）≧−１まで変化する。

このように変化する出力（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋
（Ｑ）を次の比較判別回路76によって判別する。判別回
路76は第９図のようにトランジスタTr₁、Tr₂のシュミッ
ト回路が用いられ、比較基準値Ｈを１≧Ｈ＞０の或る値
に設定しておくと入力（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）
がＨに等しく成ったとき信号O₁を出力する。照射面レベ
ルＢを設定深さとすれば、このとき（Ｐ）−（Ｑ）／
（Ｐ）＋（Ｑ）＝Ｈとなり信号O₁を出力し、これをNC制
御装置８に加えて照射点の移動を指令する。

第10図は、第５図に示した集光レンズ４を上下可能状
態にしてモータ14を駆動するときの、前記モータ14の制
御をポジショニングセンサで検出制御する場合の実施例
である。

今、レーザー発振器３の出力ビームがレンズ４で集束
して位置Ａにある照射面に当ったとき反射光はレンズ４
により平行にされハーフミラー15で直角に曲げられ受光
面のａ点に入射する。又照射面が加工位置Ｂにあると、
反射波は受光面のｂ点に当る。このように照射面位置の
変動に応じて受光面の反射波の受光位置が移動し、これ
により２つのフォトダイオードＰ、Ｑの検出信号出力
（Ｐ）（Ｑ）が変化し、これを演算処理して信号出力
（Ｐ）−（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）を得られることは前記
した通りである。この出力信号を次の制御信号発生回路
77に加えて正逆制御信号O₂を出力してモータ14を駆動す
ることによりレンズ４の上下自動焦点制御をすることが
できる。制御信号発生回路77は第11図のようにトランジ
スタTr₃、Tr₄により構成され、入力に信号（Ｐ）−
（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）を加えれば、１≧（Ｐ）−
（Ｑ）／（Ｐ）＋（Ｑ）≧−１によってモータ14に正逆
駆動信号を加えてレンズ４の自動焦点制御をすることが
できる。

尚、第11図の制御信号発生回路77の入力端に信号、
（Ｐ）−（Ｑ）を加えても、モータ14を駆動して照射面
の加工位置の変化に対応してレンズ４を追従させ、加工
位置にレーザービームの焦点を結ばせて加工することが
できる。

第12図は、溶込み加工深さを反射光の結像位置の変化
信号を利用して検出する他の実施例で、かまぼこ形レン
ズ18による非点収差光学系を用いたものである。（ａ）
図はレンズ４の焦点が被形成体表面Ａに一致した場合
で、平行ビームを凹レンズ19によって傾斜してレンズ４
で屈折させ表面Ａに焦点照射させる。表面Ａからの反射
光をハーフミラー15で取出し、かまぼこ形レンズ18に当
てると受光面20には円形スポットが結像する。受光面に
は右に正面図を示すような四分割受光素子21を設け、対
向する素子の信号を加算し隣合う素子と引算するように
回路結線しておくことにより（ａ）図の場合は出力が打
消しあって０である。次に（ｂ）図のようにパルス照射
により溶込みが進み深さが照射面Ｂになった場合は、反
射面がレンズ４による焦点より深くなるから、反射光を
レンズ18に当てると受光面20には横長の楕円スポットが
形成され、受光素子21で受光されるから出力には−信号
が出力する。又これと反対（ｃ）図のように照射面Ｂが
盛上がった場合（溶接、メッキ、重合等）は、レンズ４
による焦点を結ばせないので、反射光をレンズ18に当て
ると受光面20には縦長の楕円スポットが検出され、受光
素子21の出力に＋信号が出力する。又前記（ｂ）図の−
信号は溶込み深さの深まりにしたがって−信号値が増大
し、（ｃ）図の＋信号は照射面の盛上りにしたがって＋
信号値が増大するから、この信号量を判別することによ
って所定設定値までの溶込み或いは盛上りの加工面位置
を容易に正確に検出することができる。この検出信号は
第１図のNC制御装置８に加えて形状送りを制御したり、
第５図の自動焦点制御回路16に加えて集光レンズの制御
をしたり、第６図の自動エネルギー制御回路17に加えて
レーザー発振器を制御することに利用して精密制御を行
なうことができる。

照射面からの反射光の結像位置の変化信号により加工
深さ位置を検出し判別する上述した３例の装置は、スポ
ット照射位置の移動制御と自動エネルギー制御又は自動
焦点制御とに兼用することができる。

第13図は、口腔骨内膜に植込まれる人工歯根（インプ
ラント）を示すもので、歯槽骨内に埋込まれる扁平形状
の植込み部22と、該植込み部より立設する頚部23と、頚
部に続いて口腔内に露出して人工歯牙の支台となる頭部
24からなる金属製の単一構造体である。扁平板には直径
１〜3mm程度の多数の穴22aを形成して骨の保持力を高め
ている。

第14図は、インプラントの植込み手術が行なわれた状
態を示すもので、顎骨26内に扁平板部22が深く埋込まれ
る。25は人工歯で、埋込み固定された頭部24にセメント
で接着固定される。このようなインプラントの形成加工
に本発明のレーザー装置が好適である。インプラントは
設計された寸法形状に精密に形成加工されなければ、歯
槽骨にフィットして植込むことができないし、植込み部
に隣接して神経血管、下顎管とか色々な解剖学的構造物
が通っており、植込みされたインプラントがこれらの天
然構造物に対して損傷を与える可能性があり、形状寸法
は精密を要するが、鋳造体、インジェクション押出体、
圧延、又は鋳造体からなるインプラントに対してレーザ
ー装置により極めて精密に形成加工することができる。
第１図に示すような装置を用い、NCプログラムにしたが
ってインプラント材に対して外形形状、植込み部の穴等
を照射スポットの溶込み深さを検出しながらプログラム
移動制御して容易に形成加工することができる。又イン
プラントは歯槽骨への植込みを行なっているから、頭部
24に歯牙25を接着するが、支持状態によって微妙な違和
感を伴なうものであり、植込み部に頭部24の寸法形状を
修正処理することが必要になってくる。このような修正
処理もマニピュレータにより光ファイバーを作動し光照
射及び反射波の検出により制御しながらレーザーにより
精密に且つ清潔に加工、形成処理を行なうことができ
る。精密形成にはYAGレーザーの第３高調波〜第５高調
波（波長2000Å以下）、エキシマレーザー（波長193nm
以下）を利用することによって精度の高い形成処理がで
きる。

第15図は、ダイヤモンド、cBN、等のディスクホィー
ル、即ち前記インプラントを顎骨内に植込むときに、歯
槽骨に溝を加工形成するが、その溝形成等に利用する歯
科医用高速回転ディスク板27を作るときのレーザー装置
の応用実施例である。ディスク板27の周縁部にレーザー
ビームを集光照射し刃付処理、砥粒の電着、目立、焼入
等の処理をするが、そのとき形成体ディスク表面の溶込
み、盛上り、深さを検出しながら、ディスクを回転移動
させることによってディスク板の全周に均一高精度の刃
付処理をすることができる。

メッキ等の盛上形成を行なう場合、盛上りにしたがっ
て照射面に焦点を結ばなくなるが、そのときは照射面位
置信号の検出によって自動焦点制御を行ないながら加工
処理をすることによって精密に高能率に処理することが
できる。

又、第13図に示すようなインプラントは、植込み部22
に頭部24を一体に鋳造等により製作しない場合は、夫々
を別個に製作しておいて溶接して固定することになる
が、この溶接にもレーザー装置を利用することができ
る。又、人工歯根に限らず、人工歯の形成、人工関節の
形成、又、金属に限らずセラミックス、プラスチック
ス、複合材の形成処理、又、生体内の骨の形成、切断、
その他各種臓器の手術、腫瘍の切除、縫合、殺菌、麻酔
投入処理等にも利用でき、このときレーザービームをフ
ァイバーで誘導し照射、深さ検出を行ない、エネルギー
制御、焦点制御、照射形状の移動制御をすることによっ
て生体内の任意の個所に対して精密な形成処理をするこ
とが可能である。

尚、体内にできたポリープとが、腫瘍、がん等の種々
の手術、骨の手術等においても直接照射面位置を測りな
がらレーザー処理を行なうことができる。この場合、マ
ニピュレータで光ファイバーを作動しながら注射針形式
で患部にレーザービームを打込み、照射面の加工深さ位
置を検出しながら精密に確実に手術することができる。
照射するレーザーの波長は、静脈プラーク465nm、血管
種530〜590nm、癌細胞600〜700nm、胆石570nm、何れも1
00mJoule程度のエネルギーのものを選択利用する。YAG
レーザーの第２高調波は530nmであり、エキシマレーザ
ーは193nmで、このレーザーを骨手術に利用すれば非接
触で微細加工ができ、切開深度を検出しながらマニピュ
レーターを走査して切開を行なうことにより精密に完全
に手術することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、パルス又はオン・オ
フ制御レーザーの被形成部表面へのスポット照射による
加工深さ（溶込み深度若しくは盛上がり高さ）を、照射
面からの反射光の結像位置の変化信号により検出するよ
うに構成したことにより、照射面からの反射光量の変化
によって加工深さを検出する従来技術に比して、加工深
さを高精度に検出することができ、この加工深さの検出
信号を判別して、加工深さが所定値に達する毎に次のス
ポット照射位置に照射スポットを移動させるように構成
したから、各照射点の溶込み若しくは盛上り量が常に一
定し、このスポット照射位置を一次元、二次元、又は三
次元に移動制御して所要形状に形成処理することにより
成形精度の極めて高いレーザー処理をすることができ、
又、レーザービームの波長を選択し、照射点の溶込み若
しくは盛上り量を微細に制御することによって極めて微
細精密な形成処理をすることができる。

又、照射スポットに於ける溶込み深さ若しくは盛上が
り高さのレベルを検出した加工深さ検出信号により、パ
ルスレーザーの自動エネルギー制御、又は自動焦点制御
を行なうことによって、スポット照射点における複数繰
返しパルスのエネルギー又は焦点が、溶込み若しくは盛
上り面のレベルの変化によって変更制御され、深さ変化
にかかわらず照射面に常に一定のパルスエネルギー照射
を一定のスポット径で繰返すことができ、溶込み溝幅を
一定にして処理でき、形成精度を微細に精密に処理する
ことができる。

そしてこれによれば、人工歯根、人工歯、人工関節、
生体骨、生体内臓器、又はその手術、或いはそれに利用
する工具等の精密、微細処理を要する形成加工を利用し
て極めて有効である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例構成図、第２図乃至第４図は
その説明図、第５図乃至第12図は他の実施例の一部構成
図、第13図乃至第15図は本発明の利用例説明図である。３……レーザー発振器４……集光レンズ５……受光レンズ６……受光素子７……判別出力回路８……NC制御装置 9,10,11……駆動モータ 14……レンズ駆動コイル 16……自動焦点制御回路 17……自動エネルギー制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー発振器の出力するパルスレーザー
若しくはオン・オフ制御したレーザーを集光レンズによ
り集束して被形成部表面にスポット照射する照射装置
と、前記被形成部表面と照射スポットを相対的に移動さ
せる移動装置と、該移動装置の動作を制御して前記被形
成部表面を所要形状に形成処理する制御装置とを備えた
レーザー形成装置に於て、スポット照射した照射面から
の反射光をレンズを通して結像させる光学装置と、該光
学装置による結像装置の変化を電気信号として検出する
検出装置と、該検出装置により検出された前記結像位置
の変化信号から前記スポット照射による加工深さを判別
して、加工深さが所定値に達したとき次のスポット照射
位置への移動を許容する信号を前記制御装置に出力する
判別出力回路とを設けたことを特徴とするレーザー形成
装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のレーザー形
成装置に於て、前記検出装置の検出信号により、又は前
記加工深さを検出する他の検出装置の検出信号により、
前記照射レーザーのエネルギーを増減制御する自動エネ
ルギー制御装置を設けたことを特徴とするレーザー形成
装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載のレーザー形
成装置に於て、前記検出装置の検出信号により、又は前
記加工深さを検出する他の検出装置の検出信号により、
前記集光レンズを移動して前記被形成部表面との間隔を
広狭制御する自動焦点制御装置を設けたことを特徴とす
るレーザー形成装置。