ビームトラック機能搭載レーザパワーメータ出力測定に加えてビームポジション、ビーム径の測定

株式会社オフィールジャパンレーザ計測機器部営業部長　石井勝巳

レーザ光測定の必要性

半導体、液晶、マイクロエレクトロニクス、医療、自動車といったあらゆる分野の加工にレーザは不可欠となっている。最近では太陽電池、LED などのグリーンテクノロジー分野、スマートフォンを代表とされる先端エレクトロニクスデバイス分野での普及が加速している。レーザ加工も成熟して、よりクリティカルな加工条件が求められており、そこで加工品質のカギを握るのがレーザ光測定である。　
レーザは励起源、レーザ媒質、ミラーやレンズといった光学部品等の多数の消耗品で構成された装置であり、レーザ出力は一般に経時変化する。また、周囲の温度・湿度変化、振動、汚れ（オイルミスト・ヒューム）等の環境変化で、光学部品の反射率・透過率、または光軸等が影響を受け、日々のレーザ出力や集光特性が微妙に変化することにもつながる。したがって、レーザ加工においてはレーザ出力・ビーム集光特性の日常的な測定・点検が極めて重要となる。レーザ光の出力や集光特性を正確に数値として捉えることは、単に品質管理に留まらず、装置が最適な状態であるか、または設定した基準と相違はないか、故障は生じていないか等の判断をする際にも重要となる。日常点検で日々の出力変化等を測定・観察すれば、その結果からメンテナンスを実施、または時期を予測してのメンテナンス計画が可能になり、突然の装置停止のリスク低減につながる。生産現場においては、レーザ加工と同時にレーザ光測定を行えば、出力変動の許容範囲を設定することが可能となり、不慮の出力低下が生じた際には加工を停止して不良品の発生を減らすこともできる。また、レーザ計測の結果を、随時レーザ発振器にフィードバックしておくことにより、出力の電子的な制御を行うこともできる。このようにレーザ光測定は、加工の再現性、品質管理に留まらず、レーザを用いるあらゆる場面において「付加価値」をもたらす重要な役割を担っている。