本發(fā)明涉及一種具備作為激光光源或用于激光振蕩的激勵光源而被使用的光源的激光裝置。

背景技術(shù)：

激光裝置具備作為激光光源或用于激光振蕩的激勵光源而被使用的光源。在日本特開平8-279642號公報、日本特開2005-294493號公報、日本特開2005-317178號公報、日本特開2006-222411號公報、日本特開2011-86496號公報以及日本專利第5166488號公報中公開了預(yù)測激光裝置的光源的剩余壽命。

具體地說，在日本特開平8-279642號公報中公開了如下內(nèi)容：將用于發(fā)出特定的光輸出的驅(qū)動電流值作為基準(zhǔn)值，并且將該基準(zhǔn)值的n倍的驅(qū)動電流設(shè)定為用于更換發(fā)光元件的劣化閾值，由此預(yù)測發(fā)光元件的壽命。

并且，在日本特開2005-294493號公報中公開了如下內(nèi)容：進行控制以使得各激光振蕩器的輸出固定且使得所述加工點的功率為規(guī)定的功率，另外，進行激勵用的激光二極管的壽命預(yù)測。

并且，在日本特開2005-317178號公報中公開了如下內(nèi)容：基于由于半導(dǎo)體激光器的劣化而導(dǎo)致的發(fā)熱量增加的時間序列數(shù)據(jù)，來進行半導(dǎo)體激光器的壽命預(yù)測。

并且，在日本特開2006-222411號公報中公開了如下內(nèi)容：在功率傳感器所輸出的信號滿足預(yù)先決定的條件的情況下，使用電源提供給激勵光源的電流值和存儲器中保存的工作時間來估計激勵光源的壽命。

并且，在日本特開2011-86496號公報中公開了如下內(nèi)容：基于對由電源提供的電流和由強度測定部測定的強度之間的關(guān)系進行多次采樣所生成的電流強度特性、以及理想的電流強度特性與該電流強度特性之差，來預(yù)測激光光源的更換時期。

并且，在日本專利第5166488號公報中公開了如下內(nèi)容：在激光二極管中流過超過規(guī)定的劣化閾值電流的驅(qū)動電流的時間的累積時間超過了按周圍溫度預(yù)先設(shè)定的閾值時間的情況下，判定為激光二極管的壽命將盡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

從保修、保養(yǎng)的觀點出發(fā)，對于作為激光裝置的主要部分的光源來說，激光裝置的實效驅(qū)動時間很重要。在對光源僅提供固定的標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動電流的情況下，容易求出激光裝置的驅(qū)動時間。但是，多數(shù)情況下，以從低輸出到高輸出、以及從連續(xù)激光輸出到脈沖激光輸出的各種光輸出條件來使用激光裝置。因此，難以準(zhǔn)確地求出激光裝置的實際的驅(qū)動時間。

另外，在日本特開平8-279642號公報、日本特開2005-294493號公報、日本特開2005-317178號公報、日本特開2006-222411號公報、日本特開2011-86496號公報以及日本專利第5166488號公報中沒有公開如下內(nèi)容：計算能夠應(yīng)用于以從低輸出到高輸出、以及從連續(xù)激光輸出到脈沖激光輸出的各種光輸出條件對光源進行了驅(qū)動的情況的實效驅(qū)動時間。

并且，為了預(yù)判光源的更換時期來確保預(yù)算，期望從光源開始劣化之前的壽命前期起掌握激光裝置的剩余壽命。而且，為了在光源的壽命后期進行應(yīng)該更換的光源的準(zhǔn)備、推斷更換光源的時機，要求更高精度地掌握剩余壽命。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，在劣化速度逐漸加速的情況下難以高精度地掌握剩余壽命。另外，根據(jù)激光裝置而光源的劣化速度不同，因此更加難以掌握剩余壽命。另外，在日本特開2005-317178號公報和日本特開2011-86496號公報中還存在無法在劣化顯著化之前估計剩余壽命這樣的問題。

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供如下一種激光裝置：即使以從低輸出到高輸出、以及從連續(xù)激光輸出到脈沖激光輸出的各種光輸出條件使用該激光裝置，也能夠始終準(zhǔn)確地計算光源的實效驅(qū)動時間，并且能夠準(zhǔn)確地計算光源的剩余壽命。

為了達成前述目的，根據(jù)第一發(fā)明，提供一種激光裝置，該激光裝置具備：光源，其作為激光光源或激勵光源發(fā)揮功能；電源，其向所述光源注入驅(qū)動電流來驅(qū)動所述光源；控制部，其控制所述電源；第一記錄部，其記錄所述光源的壽命負荷率；以及計算部，其基于該第一記錄部的記錄結(jié)果來計算所述激光裝置實際被驅(qū)動的第一時間點與比該第一時間點靠后的第二時間點之間的所述壽命負荷率的時間積分來作為實效驅(qū)動時間。

根據(jù)第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，具備第二記錄部，該第二記錄部記錄從所述光源的使用開始時間點起到當(dāng)前時間點為止的所述壽命負荷率的時間積分來作為實效累積驅(qū)動時間。

根據(jù)第三發(fā)明，在第一發(fā)明中，所述壽命負荷率是向所述光源注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流的情況下的所述光源的壽命與向所述光源注入驅(qū)動電流的情況下的所述光源的壽命之比。

根據(jù)第四發(fā)明，在第一發(fā)明中，所述壽命負荷率是如下函數(shù)：該函數(shù)包括向所述光源注入的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流與向所述光源注入的驅(qū)動電流之比的乘方項。

根據(jù)第五發(fā)明，在第三發(fā)明中，具備第三記錄部，該第三記錄部記錄在輸入了具有脈沖波形的驅(qū)動電流的指令值的情況下對于基于所述驅(qū)動電流的指令值計算出的所述壽命負荷率的時間積分與基于所述驅(qū)動電流的實際值計算出的所述壽命負荷率的時間積分之比的、以所述脈沖波形的頻率和占空比為變量的校正系數(shù)，所述計算部基于所述驅(qū)動電流的指令值和所述校正系數(shù)來計算所述第一時間點與所述第二時間點之間的所述壽命負荷率的時間積分。

根據(jù)第六發(fā)明，在第五發(fā)明中，在所述校正系數(shù)比第一規(guī)定值大的情況下，輸出對所述驅(qū)動電流的指令值進行變更的含義的顯示或警報、或變更所述頻率與所述占空比的組合以使所述校正系數(shù)變?yōu)楸人龅谝灰?guī)定值小。

根據(jù)第七發(fā)明，在第二發(fā)明中，所述第一記錄部還記錄向所述光源注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流的情況下的所述光源的壽命來作為生涯壽命，所述激光裝置還計算從所述生涯壽命減去所述實效累積驅(qū)動時間所得的剩余壽命。

根據(jù)第八發(fā)明，在第七發(fā)明中，還具備第四記錄部，該第四記錄部記錄根據(jù)所述光源的光輸出特性能夠?qū)С龅牡谝恍阅苤笖?shù)與所述光源的生涯壽命之間的相關(guān)關(guān)系，所述激光裝置基于該第四記錄部中記錄的所述相關(guān)關(guān)系來變更所述光源的所述生涯壽命。

根據(jù)第九發(fā)明，在第二發(fā)明中，還具備：光輸出檢測部，其測定所述光源的光輸出特性；以及第五記錄部，其記錄在以所述標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流驅(qū)動了累積驅(qū)動時間之后根據(jù)所述光源的所述光輸出特性能夠?qū)С龅牡诙阅苤笖?shù)與所述光源的可期待的剩余壽命之間的相關(guān)關(guān)系，基于所述第二性能指數(shù)、到測定所述光輸出特性時為止的實效累積驅(qū)動時間以及所述第五記錄部中記錄的記錄結(jié)果來估計第一估計剩余壽命，其中，所述第二性能指數(shù)是根據(jù)基于來自所述控制部的指令而按照規(guī)定的時間表測定所述光源的光輸出特性時的測定結(jié)果導(dǎo)出的，在該第一估計剩余壽命與如下剩余壽命之間的偏差為第二規(guī)定值以上的情況下，以使所述偏差為零或大致為零的方式變更所述生涯壽命，其中，所述剩余壽命是從到測定所述光源的光輸出特性時為止所述第一記錄部中記錄的所述光源的所述生涯壽命減去所述實效累積驅(qū)動時間而得到的。

根據(jù)第十發(fā)明，在第二發(fā)明中，具備：光輸出檢測部，其測定所述光源的光輸出特性；第六記錄部，其將由該光輸出檢測部檢測出的所述光輸出特性與時間相關(guān)聯(lián)地進行記錄；第七記錄部，其記錄基于該第六記錄部的記錄結(jié)果而由所述計算部計算出的第三時間點與比該第三時間點靠后的第四時間點之間的實效驅(qū)動時間；以及第八記錄部，其記錄劣化曲線的數(shù)據(jù)表，該劣化曲線表示關(guān)于根據(jù)所述光源的光輸出特性能夠?qū)С龅牡谌阅苤笖?shù)的伴隨所述驅(qū)動時間的劣化的進展，在基于來自所述控制部的指令而按照規(guī)定的時間表來測定所述光源的光輸出特性時，將所述第三性能指數(shù)的劣化速度與所述第八記錄部中記錄的所述劣化曲線進行對照來估計第二估計剩余壽命，其中，所述第三性能指數(shù)的劣化速度是將所述第三時間點的所述第三性能指數(shù)與所述第四時間點的所述第三性能指數(shù)之間的偏差除以所述實效驅(qū)動時間而得到的，在該第二估計剩余壽命變得比規(guī)定的時間短的時間點之后或所述第三性能指數(shù)的劣化速度變得比第三規(guī)定值大的時間點之后，將所述第四時間點時所述第一記錄部中記錄的所述光源的所述生涯壽命變更為所述第二記錄部中記錄的所述實效累積驅(qū)動時間與所述第二估計剩余壽命之和。

根據(jù)第十一發(fā)明，在第七發(fā)明中，在從所述生涯壽命減去所述實效累積時間所得的所述剩余壽命變?yōu)橐?guī)定的時間以下的情況下，執(zhí)行使顯示部所顯示的所述剩余壽命的顏色變化和使所述顯示部所顯示的所述剩余壽命閃爍中的至少一方。

根據(jù)第十二發(fā)明，在第二發(fā)明中，具備：光輸出檢測部，其測定所述光源的光輸出特性；以及通信部，其向外部發(fā)送所述光輸出特性、到測定出該光輸出特性時為止的所述實效累積驅(qū)動時間以及測定出所述光輸出特性時的所述剩余壽命，在基于來自所述控制部的指令而按照規(guī)定的時間表來測定所述光源的光輸出特性時，所述發(fā)送部通過所述通信部將所述光源的光輸出特性的測定結(jié)果、到該時間點為止的所述實效驅(qū)動時間以及所述剩余壽命發(fā)送到設(shè)置在與所述激光裝置不同的場所的接收部。

根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型的實施方式的詳細的說明，本發(fā)明的這些目的、特征和優(yōu)點以及其它目的、特征和優(yōu)點會變得更明確。

附圖說明

圖1是基于本發(fā)明的激光裝置的功能框圖。

圖2是表示驅(qū)動電流之比與壽命負荷率之間的關(guān)系的圖。

圖3a是表示時間與驅(qū)動電流指令值之間的關(guān)系的圖。

圖3b是表示時間與驅(qū)動電流實際值之間的關(guān)系的圖。

圖3c是表示校正系數(shù)的對應(yīng)表的一例的圖。

圖4是表示基于本發(fā)明的一個實施例中的激光裝置的動作的流程圖。

圖5是表示注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源的初始光輸出與可期待的生涯壽命之間的關(guān)系的圖。

圖6是表示注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源的光輸出與可期待的剩余壽命之間的關(guān)系的圖。

圖7是表示相對驅(qū)動時間與用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流之間的關(guān)系的圖。

具體實施方式

下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在下面的附圖中對相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的參照標(biāo)記。為了易于理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏吮壤摺?/p>

圖1是基于本發(fā)明的激光裝置的功能框圖。如圖1所示，本發(fā)明中的激光裝置1包括：一個或多個光源2，該一個或多個光源2作為激光光源或激勵光源發(fā)揮功能；一個或多個電源3，該一個或多個電源3向光源注入驅(qū)動電流以驅(qū)動光源2；控制部4，其控制電源3；以及指令部9，其輸入驅(qū)動電流的指令值等。

并且，激光裝置1包括：計算部6，其實施各種計算；顯示部8，其顯示計算部6的計算結(jié)果以及各種數(shù)據(jù)；光輸出檢測部12，其能夠測定光源2的光輸出特性；以及通信部17，其將被提供給控制部4的計算部6的計算結(jié)果以及各種數(shù)據(jù)發(fā)送到外部的接收部。此外，計算部6也可以由硬件電路構(gòu)成。另外，光輸出檢測部12還能夠檢測后述的第一性能指數(shù)～第三性能指數(shù)。

另外，激光裝置1還包括用于記錄后述的數(shù)據(jù)的后述的第一記錄部5、第二記錄部7、第三記錄部10、第四記錄部11、第五記錄部13、第六記錄部14、第七記錄部15以及第八記錄部16。這些第一記錄部5～第八記錄部16可以是彼此物理分離的存儲器，另外也可以是多個記錄部構(gòu)成一體的單一的存儲器。因而，也可以由單一的存儲器兼?zhèn)涞谝挥涗洸?～第八記錄部16的全部記錄部功能。

第一記錄部5記錄光源2的壽命負荷率。例如，壽命負荷率是向光源2注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is的情況下的光源2的壽命τ(is)與向光源2注入驅(qū)動電流io的情況下的光源2的壽命τ(io)之比(＝τ(is)/τ(io))。在該情況下，能夠用k(io)表示壽命負荷率。第一記錄部5例如根據(jù)實驗數(shù)據(jù)等求出像這樣計算出的壽命負荷率k(io)并記錄該壽命負荷率k(io)。并且，第一記錄部5還記錄從某個時間點to起的光源2的剩余壽命即生涯壽命。另外，第一記錄部5也可以記錄驅(qū)動電流io與標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is之比io/is。

此外，標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is是具有對于使光源2良好地動作而言理想的固定的值的驅(qū)動電流。另外，驅(qū)動電流io是使光源2動作時所使用的電流值，能夠隨時間而變化。

另外，計算部6計算激光裝置1被實際驅(qū)動的第一時間點ta與比該第一時間點ta靠后的第二時間點tb之間的壽命負荷率的時間積分，來作為第一時間點ta與第二時間點tb之間的實效驅(qū)動時間(請參照下式)。實效驅(qū)動時間被記錄在第二記錄部7中。

并且，第二記錄部7記錄實效累積驅(qū)動時間。實效累積驅(qū)動時間是從某個時間點to起到比該時間點to靠后的任意的時間點ts為止的壽命負荷率的時間積分，用下式表示。

此外，優(yōu)選的是，第一時間點ta和第二時間點tb存在于時間點to與時間點ts之間。

某個時間點to可以設(shè)定為任意時間點。然而，若對每個光源2設(shè)定不同的時間點來作為某個時間點to，則產(chǎn)生生涯壽命存在偏差等問題。因此，優(yōu)選的是，將制作光源2并進行規(guī)定的預(yù)燒而使光源2作為能夠出廠的產(chǎn)品完成的時間點、或之后首次流通驅(qū)動電流來驅(qū)動激光裝置1的時間點等設(shè)定為某個時間點to。換言之，期望的是，對各光源2設(shè)定相同的時間點來作為某個時間點to。例如，時間點to為使用開始時間點，時間點ts為當(dāng)前時間點。

另外，第二記錄部7能夠始終更新并記錄從某個時間點to起到最后驅(qū)動了光源2的時間點tp為止的時間積分來作為最新的實效累積驅(qū)動時間。用下式表示最新的實效累積驅(qū)動時間。

另外，也可以對每個規(guī)定的實效驅(qū)動時間等設(shè)定時間點ts，將到各時間點ts為止的時間積分作為實效累積驅(qū)動時間來追記到第二記錄部7。由此，能夠獲取伴隨時間的經(jīng)過的實效累積驅(qū)動時間的推移數(shù)據(jù)等。

圖2是表示驅(qū)動電流之比與壽命負荷率之間的關(guān)系的圖。壽命負荷率記錄在第一記錄部5中。如圖2所示，在驅(qū)動電流io與標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is之比io/is為1的情況下，壽命負荷率k(io)也為1。

然而，在比io/is為1.5的情況、也就是說驅(qū)動電流為標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流的1.5倍的情況下，壽命負荷率k(io)為2.5。換言之，與以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流進行驅(qū)動的情況相比，在驅(qū)動電流為標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流的1.5倍的情況下，以約2.5倍的速度消耗壽命。因而，即使驅(qū)動時間相同，實效驅(qū)動時間也變?yōu)?.5倍。

此外，第一記錄部5中記錄的實際的數(shù)據(jù)也可以是針對離散的電流的數(shù)據(jù)。關(guān)于表中沒有的電流值的數(shù)據(jù)，能夠通過插值而容易地計算出來。其它記錄部中記錄的數(shù)據(jù)也一樣。

另外，作為壽命負荷率k(io)，也可以使用包括向光源2注入的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流與向光源注入的驅(qū)動電流之比的乘方項的函數(shù)。例如如下所示。

在此，n為整數(shù)，α、β為規(guī)定數(shù)。設(shè)這些參數(shù)n、α、β是針對每個光源2而決定的。在將這樣的函數(shù)用作壽命負荷率的情況下，無需基于實驗數(shù)據(jù)設(shè)定壽命負荷率的數(shù)據(jù)表，從而能夠削減數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建工時。

關(guān)于第二記錄部7中記錄的實效累積驅(qū)動時間，將以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流以外的電流驅(qū)動光源2的驅(qū)動時間換算為以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流驅(qū)動光源2的情況下的驅(qū)動時間。另外，能夠通過從第一記錄部5中記錄的生涯壽命減去實效累積驅(qū)動時間來計算光源2的剩余壽命。

如以上那樣，在本實施例的激光裝置1中，即使在以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流以外的電流條件使用光源2的情況下，也能夠始終準(zhǔn)確地計算施加的負荷(壽命消耗)與以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流驅(qū)動光源2的情況下的驅(qū)動時間的負荷(壽命消耗)同等的實效驅(qū)動時間。因而，關(guān)于相對于平均壽命的光源的剩余壽命、相對于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動條件下的保修壽命的壽命消耗率等也是，即使在使用激光裝置1的過程中也能夠在任何時候容易且準(zhǔn)確地導(dǎo)出。其結(jié)果是，即使在以從低輸出到高輸出、以及從連續(xù)激光輸出到脈沖激光輸出的各種光輸出條件驅(qū)動了光源的情況下，也能夠準(zhǔn)確地計算實效驅(qū)動時間。

另外，圖3a是表示時間與驅(qū)動電流指令值之間的關(guān)系的圖，圖3b是表示時間與驅(qū)動電流實際值之間的關(guān)系的圖。根據(jù)圖3a和圖3b可知，即使在驅(qū)動電流指令值為脈沖波形的情況下，驅(qū)動電流實際值也不是完全的脈沖波形。特別是在脈沖波形的頻率高的情況下，存在相對于驅(qū)動電流指令值產(chǎn)生過沖的情況。

因此，通過實驗等預(yù)先計算用于校正驅(qū)動電流實際值io與驅(qū)動電流指令值ii之間的差異的校正系數(shù)。校正系數(shù)m(f，d)是以驅(qū)動電流指令值的脈沖波形的頻率f和占空比d為變量的函數(shù)，以如圖3c所示的對應(yīng)表(數(shù)據(jù)表)的形式記錄在第三記錄部10中。此外，校正系數(shù)m(f，d)根據(jù)電源3而不同，因此針對每個電源3準(zhǔn)備不同的校正系數(shù)的對應(yīng)表。

在該情況下，能夠通過下式計算實效驅(qū)動時間。

根據(jù)該式可知，未使用驅(qū)動電流實際值io。

因而，不用測定高速變化的驅(qū)動電流實際值的波形而能夠根據(jù)驅(qū)動電流指令值來準(zhǔn)確地計算實效驅(qū)動時間。此外，也能夠同樣地計算實效累積驅(qū)動時間，因此不用測定驅(qū)動電流實際值也能夠準(zhǔn)確地計算光源2的剩余壽命。

另外，圖3c所示的校正系數(shù)m(f，d)的數(shù)據(jù)表是脈沖電流波形的低電流水平/高電流水平＝0.9的情況下的例子。因此，需要還創(chuàng)建低電流水平/高電流水平為0.9以外的情況下的數(shù)據(jù)表。

參照圖3c所示的校正系數(shù)m(f，d)的數(shù)據(jù)表，例如考慮以頻率為10khz、占空比為30％來進行脈沖驅(qū)動的情況?？芍谠撉闆r下根據(jù)驅(qū)動電流實際值計算出的壽命為根據(jù)驅(qū)動電流指令值計算出的壽命的1.887倍。因此，實效驅(qū)動時間也以1.887倍的速度增加。

此外，在頻率低的脈沖驅(qū)動的情況下和以固定的驅(qū)動電流進行連續(xù)驅(qū)動的情況下，驅(qū)動電流指令值與驅(qū)動電流實際值之間的差小。因此，在該情況下，可以使用驅(qū)動電流指令值和驅(qū)動電流實際值中的任一個來計算實效驅(qū)動時間等。

圖4是表示基于本發(fā)明的一個實施例中的激光裝置的動作的流程圖。圖4的內(nèi)容表示對脈沖波形的驅(qū)動電流指令值的頻率與占空比的組合進行選擇的方法。

在圖4的步驟s11中，設(shè)定切換模式，指示脈沖波形的驅(qū)動電流指令值。然后，在步驟s12中判定為未解除模式切換的情況下，進入步驟s13。

在步驟s13中，基于脈沖波形的驅(qū)動電流指令值的頻率和占空比來從第三記錄部10中記錄的數(shù)據(jù)表讀取校正系數(shù)m(f，d)。然后，在步驟s14中，判定校正系數(shù)m(f，d)是否比第一規(guī)定值例如1.5小。在校正系數(shù)比第一規(guī)定值小的情況下，進入步驟s18，在校正系數(shù)不比第一規(guī)定值小的情況下，進入步驟s15。

在步驟s15中判明為是自動切換模式的情況下，進入步驟s16。在步驟s16中，在第三記錄部10的表中自動選擇占空比與同新的校正系數(shù)相關(guān)聯(lián)的頻率的組合，該新的校正系數(shù)是接近所讀取到的校正系數(shù)且比第一規(guī)定值小的校正系數(shù)。

具體地說，例如優(yōu)選只變更頻率來搜索新的校正系數(shù)。或者，也可以變更頻率和占空比這兩方或只變更占空比來搜索新的校正系數(shù)。

此外，在不是自動切換模式的情況下，在顯示部8中顯示當(dāng)前的校正系數(shù)和新的校正系數(shù)及與其關(guān)聯(lián)的頻率和占空比(步驟s17)?；蛘?，也可以通過顯示部8等輸出規(guī)定的警報。

接著，在步驟s18中變更為與新的校正系數(shù)相關(guān)聯(lián)的頻率和占空比，來注入脈沖波形的驅(qū)動電流。然后，在步驟s19中輸出脈沖激光。

這樣，在圖4所示的實施方式中，能夠從對光源2的壽命的負荷大的驅(qū)動電流指令值的條件自動變更為對壽命的負荷小的驅(qū)動電流指令值的條件，由此能夠延長光源的壽命。

并且，能夠如步驟s15所示的那樣僅在選擇了自動切換模式時自動變更驅(qū)動電流指令值的條件，因此容易被大多的用戶接受。在選擇了手動切換模式的情況下，可能存在如下要求：為了實現(xiàn)良好的加工狀態(tài)，即使校正系數(shù)m(f，d)大，也想要選擇對應(yīng)的頻率與占空比的組合。因此，設(shè)為如步驟s12所示那樣也能夠選擇切換解除模式。因而，期望不論校正系數(shù)m(f，d)的值如何都基于所指示的頻率與占空比的組合來向光源2注入驅(qū)動電流。

另外，圖1所示的第四記錄部11記錄有表示根據(jù)光源2的光輸出特性能夠?qū)С龅牡谝恍阅苤笖?shù)與光源2的生涯壽命之間的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)表。而且，基于表示第一性能指數(shù)與光源2的生涯壽命之間的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)表，來考慮每個光源2的第一性能指數(shù)的差異地設(shè)定注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is的情況下的光源2的生涯壽命。

第一性能指數(shù)例如是注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源2的初始光輸出。圖5是表示注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源的初始光輸出與可期待的生涯壽命之間的關(guān)系的圖。如圖5所示，在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流下的初始光輸出例如為1kw的情況下，可期待的生涯壽命約為50000小時。而且，在初始光輸出為1.1kw的情況下，可期待的生涯壽命約為53500小時，將該新的生涯壽命置換為第一記錄部5中記錄的生涯壽命。僅在最初從第四記錄部11進行一次生涯壽命的讀取，因此第四記錄部11無需一定裝備在激光裝置1內(nèi)。

另外，圖1所示的第五記錄部13記錄有表示根據(jù)光源2的光輸出特性能夠?qū)С龅牡诙阅苤笖?shù)與可期待的剩余壽命之間的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)表。第二性能指數(shù)例如為注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源2的光輸出。圖6是表示注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源的光輸出與可期待的剩余壽命之間的關(guān)系的圖。

在圖6中示出多條實線。多條實線分別表示在標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流is下已經(jīng)進行了驅(qū)動的不同的累積驅(qū)動時間的情況。根據(jù)圖6可知，在多條實線中均為光輸出越大則可期待的剩余壽命越長。而且，累積驅(qū)動時間越長則可期待的剩余壽命越短。

基于來自控制部4的指令，光輸出檢測部12按照規(guī)定的時間表進行光源2的光輸出特性的測定。然后，根據(jù)到光輸出特性測定時為止的累積驅(qū)動時間來選擇多條實線中的某一條。基于根據(jù)光輸出特性的測定結(jié)果導(dǎo)出的第二性能指數(shù)(光輸出)和所選擇的實線來決定可期待的剩余壽命。將圖6中的可期待的剩余壽命適當(dāng)?shù)胤Q作第一估計剩余壽命。

例如，設(shè)為在累積驅(qū)動時間為20000小時時由光輸出檢測部12檢測出的光輸出為1kw。在該情況下，選擇圖6中的累積驅(qū)動時間為20000小時時的實線。而且，由于光輸出為1kw，因此可期待的剩余壽命、也就是說第一估計剩余壽命約為88600小時。

然后，從已經(jīng)記錄在第一記錄部5中的生涯壽命減去實效累積驅(qū)動時間而求出剩余壽命。在該剩余壽命與第一估計剩余壽命之間的偏差為第二規(guī)定值以上的情況下，以使偏差為零或大致為零的方式計算新的生涯壽命。

生涯壽命是累積驅(qū)動時間與剩余壽命之和，因此該情況下的新的生涯壽命為108600(＝20000+88600)小時。然后，將第一記錄部5中記錄的生涯壽命置換為新計算出的生涯壽命。通過像這樣根據(jù)按照規(guī)定的時間表測定出的光輸出特性來利用基于該時間點的實際的劣化狀態(tài)的個體差異進行校正，能夠更高精度地預(yù)測剩余壽命。

此外，優(yōu)選的是，在規(guī)定的時間表中，例如在壽命前期每隔比較長的時間進行測定，并且在壽命后期每隔比較短的時間進行測定。也就是說，優(yōu)選的是，剩余壽命越短則測定頻度越高。由此，能夠高精度地預(yù)測剩余壽命。但是，規(guī)定的時間表也可以是定期的測定。后述的規(guī)定的時間表也一樣。

另外，圖1所示的第六記錄部14將由光輸出檢測部12檢測出的光源2的光輸出特性與時間相關(guān)聯(lián)地進行記錄。第六記錄部14只要記錄由光輸出檢測部12定期地測定出的光輸出特性中的最新的光輸出特性及其測定時間點、以及比該最新的光輸出特性的測定時間點靠前一個的測定時間點及此時的光輸出特性即可。

并且，圖1所示的第七記錄部15記錄在第三時間點t3與比該第三時間點靠后的第四時間點t4之間由計算部6計算出的以下的實效驅(qū)動時間。優(yōu)選的是，第三時間點t3和第四時間點t4處于時間點to與時間點tp之間。

并且，圖1所示的第八記錄部16記錄有多個劣化曲線的數(shù)據(jù)表，該多個劣化曲線關(guān)于根據(jù)光源2的光輸出特性能夠?qū)С龅牡谌阅苤笖?shù)的伴隨驅(qū)動時間的光源2的劣化的進展。第三性能指數(shù)例如是用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流。

圖7是表示相對驅(qū)動時間與用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流之間的關(guān)系的圖。在圖7所示的例子中，用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流的上限被設(shè)定為固定值、例如14a。

而且，基于來自控制部4的指令，按照規(guī)定的時間表來進行光源2的光輸出特性的測定。而且，參照圖7所示的劣化曲線，時間點t3的用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流值為8.5a，在時間點t4，用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流值為10a。此外，在圖7所示的例子中，設(shè)為時間點t3與時間點t4之間的實效驅(qū)動時間為3000小時。而且，在圖7中，沿y軸方向延伸的箭頭的長度代表第三性能指數(shù)s(t)的劣化量＝|s(t3)-s(t4)|＝1.5a。

在該情況下，通過將第三性能指數(shù)s(t)的劣化量＝|s(t3)-s(t4)|除以實效驅(qū)動時間而得到光源2的劣化速度。然后，從圖7選擇在時間點t4用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流值為10a處的斜率與所計算出的劣化速度一致的劣化曲線。

然后，根據(jù)所選擇出的劣化曲線上的時間點t4的點來估計光源2的剩余壽命。在圖7中，驅(qū)動電流的上限被設(shè)定為14a。能夠根據(jù)與在選擇出的劣化曲線上驅(qū)動電流為14a的點對應(yīng)的時間點來掌握剩余壽命。在圖7中，時間點t4(79600小時)與時間點t5(84200小時)之間的時間(4600小時)為估計剩余壽命(適當(dāng)?shù)胤Q作第二估計剩余壽命)。

然后，在第二估計剩余壽命變得比規(guī)定的時間短的時間點、或第三性能指數(shù)的劣化速度變得比第三規(guī)定值大的時間點之后，使第二記錄部7中記錄的實效累積驅(qū)動時間與第二估計剩余壽命相加來計算新的生涯壽命。然后，將第一記錄部5中記錄的生涯壽命置換為新的生涯壽命。

這樣，在光源2的特性劣化顯著化的壽命后期，不僅考慮該時間點的光輸出特性還考慮其劣化速度地估計剩余壽命。因此，剩余壽命的預(yù)測精度特別重要的壽命后期的剩余壽命的預(yù)測精度進一步提高。

并且，優(yōu)選使顯示部8顯示剩余壽命。而且，也可以是，在剩余壽命為規(guī)定的時間以下的時間點，基于來自控制部4的指令來進行剩余壽命的顯示顏色的變化和/或使剩余壽命的顯示閃爍。并且，也可以使顯示部8顯示用于督促進行光源2的更換準(zhǔn)備的警告。并且，也可以在發(fā)出警告之前發(fā)出用于督促進行要更換的光源的準(zhǔn)備的提醒警報。

如前所述，在本發(fā)明中，能夠提高壽命末期的剩余壽命的預(yù)測精度。因此，不用過早地更換光源2，能夠在光源2的壽命終結(jié)之前可靠地更換光源2。因而，能夠降低保養(yǎng)成本。

并且，圖1所示的通信部17能夠?qū)⒐庠?的光輸出特性的測定結(jié)果、到該時間點為止的實效累積驅(qū)動時間以及該時間點的剩余壽命等發(fā)送到位于遠離激光裝置1的外部的接收部。優(yōu)選的是，接收部與多個激光裝置各自的通信部連接。

由此，能夠從多個激光裝置持續(xù)性地收集與第四記錄部11、第五記錄部13、第八記錄部16等中記錄的數(shù)據(jù)表有關(guān)的信息。因而，第四記錄部11、第五記錄部13、第八記錄部16等中記錄的數(shù)據(jù)表的精度提高，結(jié)果是能夠進一步實現(xiàn)壽命預(yù)測的精度提高。這樣的實效累積驅(qū)動時間是非常重要的信息。因此，即使在利用光源2的個體差異等來修正剩余壽命的情況下，也一概不修正實效累積驅(qū)動時間，而修正生涯壽命。

另外，除了實效累積驅(qū)動時間和光輸出特性以外，還可以通過通信部17發(fā)送剩余壽命。在該情況下，激光裝置制造者能夠準(zhǔn)確地掌握剩余壽命變少的狀況來向顧客提醒注意、或進行要更換的光源2的事前準(zhǔn)備。因此，能夠?qū)⒓す庋b置1無法驅(qū)動的時間抑制為最小限度。

并且，也可以不僅預(yù)先設(shè)定測定光源2的光輸出特性的定時，也預(yù)先設(shè)定多個壽命確認時間，每當(dāng)剩余壽命減少而達到多個壽命確認時間時，就發(fā)送剩余壽命。

公開的效果

在第一發(fā)明中，即使在以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流以外的條件使用的情況下，即使在使用激光裝置的過程中也能夠容易且準(zhǔn)確地掌握施加的負荷與以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流進行驅(qū)動的情況下的驅(qū)動時間的負荷(壽命消耗)同等的實效驅(qū)動時間。另外，即使在以從低輸出到高輸出、以及從連續(xù)激光輸出到脈沖激光輸出的各種光輸出條件驅(qū)動光源的情況下，也能夠準(zhǔn)確地計算實效驅(qū)動時間。

在第二發(fā)明中，即使在以標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流以外的條件使用的情況下，即使在使用激光裝置的過程中也能夠容易且準(zhǔn)確地掌握實效累積驅(qū)動時間。

在第三發(fā)明中，能夠簡單地求出壽命負荷率。

在第四發(fā)明中，使用包括以向光源的電流值為變量的乘方項的函數(shù)來計算壽命負荷率。因此，僅求出函數(shù)所需的系數(shù)等即可，無需基于實驗等來設(shè)定整個壽命負荷率的數(shù)據(jù)表。因而，能夠削減數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建工時。

在第五發(fā)明中，在以高的頻率進行脈沖驅(qū)動的情況等中，有可能由于過沖等而使來自控制部的驅(qū)動電流指令值的波形相對于驅(qū)動電流實際值的波形偏離。由于對壽命的負荷的大小是由驅(qū)動電流實際值的波形決定的，因此始終測定高速變化的驅(qū)動電流的實際波形并不容易。在第五發(fā)明中，按頻率和占空比而預(yù)先設(shè)定用于對驅(qū)動電流指令值的波形的壽命負荷率與驅(qū)動電流實際值的波形的壽命負荷率之差進行校正的校正系數(shù)的數(shù)據(jù)表。因此，不用測定高速地變化的驅(qū)動電流實際值的波形而能夠根據(jù)驅(qū)動電流指令值的波形來準(zhǔn)確地計算實效驅(qū)動時間。

在第六發(fā)明中，通過從對壽命的負荷大的驅(qū)動電流指令值的條件變更為對壽命的負荷小的驅(qū)動電流指令值的條件，能夠延長光源的壽命。并且，通過根據(jù)用戶的意志來切換手動切換模式和自動切換模式，能夠容易被大多的用戶接受。

在第七發(fā)明中，從實效累積驅(qū)動時間的計算開始時間點的剩余壽命即生涯壽命減去實效累積驅(qū)動時間。因此，即使在使用激光裝置的過程中也能夠容易且準(zhǔn)確地掌握相對于平均壽命(平均的生涯壽命)的估計剩余壽命、相對于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動條件下的保修壽命的壽命消耗率等。

在第八發(fā)明中，基于第一性能指數(shù)與光源的生涯壽命之間的相關(guān)關(guān)系來變更生涯壽命。由此，能夠在排除光源的個體差異的影響的同時設(shè)定每個光源的生涯壽命，從而能夠提高剩余壽命的預(yù)測精度。第一性能指數(shù)例如是注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的初始光輸出。

在第九發(fā)明中，代替利用根據(jù)光源的初始光輸出特性估計出的劣化的個體差異來校正剩余壽命的方式，而根據(jù)定期地測定出的光輸出特性來利用基于該時間點的實際的劣化狀態(tài)的個體差異來校正剩余壽命。因此，能夠更高精度地預(yù)測剩余壽命。第二性能指數(shù)例如是注入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動電流時的光源2的光輸出。

在第十發(fā)明中，在光源的特性的劣化顯著化的壽命后期，不僅考慮該時間點的光輸出特性還考慮其劣化速度地估計剩余壽命。因此，在剩余壽命的預(yù)測精度特別重要的壽命后期，能夠進一步提高剩余壽命的預(yù)測精度。第三性能指數(shù)例如是用于得到規(guī)定的光輸出的驅(qū)動電流。

在第十一發(fā)明中，能夠在由于光源的壽命而系統(tǒng)宕機(down)之前實現(xiàn)預(yù)防保全。

在第十二發(fā)明中，能夠從多個激光裝置持續(xù)性地收集與表示根據(jù)光源的光輸出特性能夠?qū)С龅牡谝恍阅苤笖?shù)同所述光源的壽命之間的相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)表、第五記錄部、第八記錄部中記錄的數(shù)據(jù)表有關(guān)的信息等，從而數(shù)據(jù)表的精度提高，其結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)壽命預(yù)測的精度提高。另外，能夠準(zhǔn)確地掌握剩余壽命變少的狀況來進行對顧客的注意提醒、要更換的光源的事前準(zhǔn)備，從而能夠?qū)⒓す庋b置無法驅(qū)動的時間抑制為最小限度。

使用典型的實施方式對本發(fā)明進行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，能夠不超出本發(fā)明的范圍地進行前述的變更以及其它各種變更、省略、追加。