JPH01306811A - 分光装置 - Google Patents
分光装置Info
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- JPH01306811A JPH01306811A JP13782688A JP13782688A JPH01306811A JP H01306811 A JPH01306811 A JP H01306811A JP 13782688 A JP13782688 A JP 13782688A JP 13782688 A JP13782688 A JP 13782688A JP H01306811 A JPH01306811 A JP H01306811A
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 241000270281 Coluber constrictor Species 0.000 description 1
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- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
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- OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N flurochloridone Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(N2C(C(Cl)C(CCl)C2)=O)=C1 OQZCSNDVOWYALR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光学エネルギーによる物理的加工技術分野に
おいて、−軸の光エネルギーを多軸に分光することによ
シワークの効率的な加工を行う為の分光装置に関するも
のである。
おいて、−軸の光エネルギーを多軸に分光することによ
シワークの効率的な加工を行う為の分光装置に関するも
のである。
従来の技術
従来、この種の分光装置は第６図に示すような構成であ
った。第６図において、３１は光エネルギー（以後、光
という）の進路、すなわち光軸を示し、その光軸を矢印
の方向に進んできた光を可動反射ミラー３２が屈折させ
、ある決まった位置に設置されているレンズ３３！Ｌ、
３３ｂと光７アイパー３４１Ｌ、３４ｂからなる入射光
学系にそれぞれ入射させる。それぞれのレンズ３３１３
３ｂの中心へ向かって分光する際、可動反射ミラー３２
は、屈折前の光軸と直角をなす支点軸３６を中心として
角度θだけ旋回し、光の屈折角を決定づけるものである
。
った。第６図において、３１は光エネルギー（以後、光
という）の進路、すなわち光軸を示し、その光軸を矢印
の方向に進んできた光を可動反射ミラー３２が屈折させ
、ある決まった位置に設置されているレンズ３３！Ｌ、
３３ｂと光７アイパー３４１Ｌ、３４ｂからなる入射光
学系にそれぞれ入射させる。それぞれのレンズ３３１３
３ｂの中心へ向かって分光する際、可動反射ミラー３２
は、屈折前の光軸と直角をなす支点軸３６を中心として
角度θだけ旋回し、光の屈折角を決定づけるものである
。
発明が解決しようとする課題
このような従来の構成では、反射ミラーの回転角精度、
特にθだけ回転した時の停止精度が反射ミラーにより屈
折された光軸の位置精度を決定することになる。
特にθだけ回転した時の停止精度が反射ミラーにより屈
折された光軸の位置精度を決定することになる。
反射ミラーの旋回に支障を来すか、振動その他の要因で
θ＋ｄθ、もしくはθ−ｄθの角度で可動反射ミラー３
２が設定された場合、第６図の光軸３７に示すようにレ
ンズで集光された光は、光ファイバー３４の受光面の端
部に入射されることになり、これによって、光ファイバ
ー３４が熱影響によって破損しやすくなったり、光のパ
ワーにバラツキが発生する。
θ＋ｄθ、もしくはθ−ｄθの角度で可動反射ミラー３
２が設定された場合、第６図の光軸３７に示すようにレ
ンズで集光された光は、光ファイバー３４の受光面の端
部に入射されることになり、これによって、光ファイバ
ー３４が熱影響によって破損しやすくなったり、光のパ
ワーにバラツキが発生する。
このように可動反射ミラーの機械的回転駆動系の動作が
屈折された光軸の位置精度を大きく左右する為、可動反
射ミラーの回転、特に高速の反転における可動反射ミラ
ーの位置決め機構は、その耐久性ならびに耐振性を考慮
した堅牢かつ複雑なものとなっていた。
屈折された光軸の位置精度を大きく左右する為、可動反
射ミラーの回転、特に高速の反転における可動反射ミラ
ーの位置決め機構は、その耐久性ならびに耐振性を考慮
した堅牢かつ複雑なものとなっていた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、可動反射
ミラーの微少な回転誤差が光軸の位置精度にほとんど影
響を来すことなく、さらに高頻度の分光を可能にした分
光装置を実現することを目的としたものである。
ミラーの微少な回転誤差が光軸の位置精度にほとんど影
響を来すことなく、さらに高頻度の分光を可能にした分
光装置を実現することを目的としたものである。
課題を解決するだめの手段
この問題点を解決するために本発明は、光軸上に光軸と
任意の角度をなす平面内で、数値制御モータによシ旋回
運動または直線運動をする可動反射ミラーを設け、可動
反射ミラーの前記光軸内への進入、退出といった間欠回
転動作を用いて光軸上の光を任意の方向へ屈折または通
過させることにより、光の断続的な方向変換を精度よく
かつ高効率にて行うものである。
任意の角度をなす平面内で、数値制御モータによシ旋回
運動または直線運動をする可動反射ミラーを設け、可動
反射ミラーの前記光軸内への進入、退出といった間欠回
転動作を用いて光軸上の光を任意の方向へ屈折または通
過させることにより、光の断続的な方向変換を精度よく
かつ高効率にて行うものである。
作用
この構成によれば、１台の発光装置よシ可動反射ミラー
の数量に応じた高精度かつ高頻度の分光が可能となり、
光を用いた物理加工分野においてはその加工の低コスト
化、高能率化をはかることができる。
の数量に応じた高精度かつ高頻度の分光が可能となり、
光を用いた物理加工分野においてはその加工の低コスト
化、高能率化をはかることができる。
また光を分光する際、ミラーは旋回運動または直線運動
であり、しかも可動方向はミラーの反射面と平行なため
、ミラーをいくら可動させても、光軸に対するミラーの
反射角は常に一定に保たれる。したがって、屈折後の光
軸に高い位置精度が得られることになる。かつこの機構
では、反射ミラーを高速で可動させても、前記位置精度
には直接影響しないため、高い応答性を得ることができ
る。
であり、しかも可動方向はミラーの反射面と平行なため
、ミラーをいくら可動させても、光軸に対するミラーの
反射角は常に一定に保たれる。したがって、屈折後の光
軸に高い位置精度が得られることになる。かつこの機構
では、反射ミラーを高速で可動させても、前記位置精度
には直接影響しないため、高い応答性を得ることができ
る。
実施例
以下１本発明の実施例を示す。
実施例１
第１図は本発明の一実施例によるパルス発振レーザー光
の分光装置の概略構成を示す斜視図である。発振装置１
より放射されたレーザー光２は直進し、数枚のレンズ群
よりなるコレクターレンズ３を通過する際に平行光線に
補正される。レーザー光２に対応した波長特性をもつ可
動反射ミラー４１Ｌをその偏心部に具備した回転プレー
ト６は、回転軸６の中心軸と垂直に接合され、可動反射
ミラー４１Ｌの反射面もこの回転軸６と垂直である。
の分光装置の概略構成を示す斜視図である。発振装置１
より放射されたレーザー光２は直進し、数枚のレンズ群
よりなるコレクターレンズ３を通過する際に平行光線に
補正される。レーザー光２に対応した波長特性をもつ可
動反射ミラー４１Ｌをその偏心部に具備した回転プレー
ト６は、回転軸６の中心軸と垂直に接合され、可動反射
ミラー４１Ｌの反射面もこの回転軸６と垂直である。
回転軸６は精密軸受７によって支持され、その端部を数
値制御モータ８の出力軸とカップリングユニット９にて
連結されている。この数値制御モータ８は入力されるパ
ルス数に応じてその出力軸の回転角を変化させることが
でき、それに伴って回転プレート６を任意に回転及び停
止させることができる。
値制御モータ８の出力軸とカップリングユニット９にて
連結されている。この数値制御モータ８は入力されるパ
ルス数に応じてその出力軸の回転角を変化させることが
でき、それに伴って回転プレート６を任意に回転及び停
止させることができる。
コレクターレンズ３によシ平行に補正されたレーザー光
（以後、単にレーザー光という）２の光軸上にこのレー
ザー光を９０°屈折させ、また可動反射ミラー４ａの回
転によっては前記レーザー光２を通過させる位置に可動
反射ユニット１ｏを、自身の回転による振動の無いよう
配置する。前述の可動反射ミラー４１Ｌによって屈折さ
れたレーザー光２はレンズ１１＆により集光され、その
焦点部にて光ファイバー１２＆へ入射される。また、可
動反射ミラー４ａのレーザー光光軸からの退出によって
通過、直進したレーザー光（以後、通過光という）は可
動反射ミラーと平行に配置された固定反射ミラー４ｂに
よって屈折される。１１ｂ。
（以後、単にレーザー光という）２の光軸上にこのレー
ザー光を９０°屈折させ、また可動反射ミラー４ａの回
転によっては前記レーザー光２を通過させる位置に可動
反射ユニット１ｏを、自身の回転による振動の無いよう
配置する。前述の可動反射ミラー４１Ｌによって屈折さ
れたレーザー光２はレンズ１１＆により集光され、その
焦点部にて光ファイバー１２＆へ入射される。また、可
動反射ミラー４ａのレーザー光光軸からの退出によって
通過、直進したレーザー光（以後、通過光という）は可
動反射ミラーと平行に配置された固定反射ミラー４ｂに
よって屈折される。１１ｂ。
１２ｂは前記レンズ１１１Ｌ、光ファイバー１２ｂと同
様の働きをなすものである。
様の働きをなすものである。
次に実際の動きを説明すると、１〜４ Ｐ、Ｐ、Ｓ、で
ほぼ定間隔に発光されたパルス発振レーザー光に対し、
その発光の合間で可動反射ミラー４ａにレーザー光の光
軸上への進入または退出といった間欠回転動作（第１図
中、破線部）をさせる事によシ、それぞれの光ファイバ
ー１２＆、１２ｂへ入射されるレーザー光の切シ換えを
任意に行うことができる。
ほぼ定間隔に発光されたパルス発振レーザー光に対し、
その発光の合間で可動反射ミラー４ａにレーザー光の光
軸上への進入または退出といった間欠回転動作（第１図
中、破線部）をさせる事によシ、それぞれの光ファイバ
ー１２＆、１２ｂへ入射されるレーザー光の切シ換えを
任意に行うことができる。
以下にこの分光装置の特徴を示す。
（１） この可動反射ミラー４ａには前述の間欠回転
動作の停止時にその回転の慣性モーメントにより若干の
振動が発生するが、その振動発生のほとんどが可動反射
ミラーの反射面内に抑えられる為、レーザー光の屈折角
への影響はほとんど発生しない。
動作の停止時にその回転の慣性モーメントにより若干の
振動が発生するが、その振動発生のほとんどが可動反射
ミラーの反射面内に抑えられる為、レーザー光の屈折角
への影響はほとんど発生しない。
（２）また、第２図に示す可動反射ミラー４＆の反射面
りにおけるレーザー光の投影Ｎにてそれぞれの寸法がＷ
＞ｘかつＨ）Ｙの条件を充分満足していれば、可動反射
ミラーのレーザー光光軸上における停止精度も前記（１
）の理由により必要ではなくなる。
りにおけるレーザー光の投影Ｎにてそれぞれの寸法がＷ
＞ｘかつＨ）Ｙの条件を充分満足していれば、可動反射
ミラーのレーザー光光軸上における停止精度も前記（１
）の理由により必要ではなくなる。
体）前記（１）によれば、可動反射ミラーの振動を減衰
させるための待機時間を必要としない為、高頻度のレー
ザー発光ならびに分光が可能となる。
させるための待機時間を必要としない為、高頻度のレー
ザー発光ならびに分光が可能となる。
実施例２
第４図において、２１はＮｄ−ＹＡＧレーザーの発振装
置であり、この装置から発振したＮｄ −ＹＡＧレーザ
ー光は光軸２２を矢印の方向に進む。
置であり、この装置から発振したＮｄ −ＹＡＧレーザ
ー光は光軸２２を矢印の方向に進む。
２３ａは光軸と任意の角度をなす平面内で、直線的に移
動する可動反射ミラーであり、レーザー波長に対応した
波長特性をもっている。２４はブラケット２６によって
ミラー２３２Ｌを支持したリニアテーブルである。可動
反射ミラー２３ａによって屈折されたレーザー光は、集
光レンズ２６２Ｌによって集光され、パワー伝送用の光
ファイバー２７１Ｌに入射する。まだ、前記リニアテー
ブルの軸道に回転軸をもつ数値制御モータ２８に具備さ
れた偏心カムフォロアによって、ミラー２３１ａを光軸
２２から退出させると、装置２１から発振したレーザー
光はミラー２３１Ｌで屈折することなく直進する。前記
のようにミラー２３１Ｌを光軸上に、進入したり退出す
るといった動作で、光軸上のレーザー光を分光する。２
３ｂは直進レーザー光を反射する固定反射ミラーであシ
、ここで反射されたレーザー光は、集光レンズ２６ｂで
集光され、光ファイバー２７ｂに入射する。
動する可動反射ミラーであり、レーザー波長に対応した
波長特性をもっている。２４はブラケット２６によって
ミラー２３２Ｌを支持したリニアテーブルである。可動
反射ミラー２３ａによって屈折されたレーザー光は、集
光レンズ２６２Ｌによって集光され、パワー伝送用の光
ファイバー２７１Ｌに入射する。まだ、前記リニアテー
ブルの軸道に回転軸をもつ数値制御モータ２８に具備さ
れた偏心カムフォロアによって、ミラー２３１ａを光軸
２２から退出させると、装置２１から発振したレーザー
光はミラー２３１Ｌで屈折することなく直進する。前記
のようにミラー２３１Ｌを光軸上に、進入したり退出す
るといった動作で、光軸上のレーザー光を分光する。２
３ｂは直進レーザー光を反射する固定反射ミラーであシ
、ここで反射されたレーザー光は、集光レンズ２６ｂで
集光され、光ファイバー２７ｂに入射する。
第６図はこの装置におけるレーザー光の位置精度を示す
図である。リニアテーブル２４の機械的なガタによって
ミラー２３ａにはｄθ＝５．４Ｘ１０ ’ｄｅｇの角度
のずれが生じ、屈折後の光軸のずれ角は２ｄθ＝１０．
８Ｘ１０ ’ ｄｏｇとなる。レーサー光カミラー２３
１Ｌから１５〇−隔てた集光レンズ２６ａで集光され、
光ファイバー２７ｂへの入射時にはｄｘ＝ ０．０２８
ｗａまでで抑えることができる。
図である。リニアテーブル２４の機械的なガタによって
ミラー２３ａにはｄθ＝５．４Ｘ１０ ’ｄｅｇの角度
のずれが生じ、屈折後の光軸のずれ角は２ｄθ＝１０．
８Ｘ１０ ’ ｄｏｇとなる。レーサー光カミラー２３
１Ｌから１５〇−隔てた集光レンズ２６ａで集光され、
光ファイバー２７ｂへの入射時にはｄｘ＝ ０．０２８
ｗａまでで抑えることができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、可動反射ミラーの機械的
駆動によってその反射面のレーザー光光軸に対する位置
精度がほとんど影響されない為、光ファイバーのレーザ
ー光の入射位置精度が高くなり、光ファイバーを通るレ
ーザー光のパワー、さらにはワークの加工が安定するこ
とになる。また、レーザー光の分光スピードが１〜４Ｐ
、Ｐ、Ｓ。
駆動によってその反射面のレーザー光光軸に対する位置
精度がほとんど影響されない為、光ファイバーのレーザ
ー光の入射位置精度が高くなり、光ファイバーを通るレ
ーザー光のパワー、さらにはワークの加工が安定するこ
とになる。また、レーザー光の分光スピードが１〜４Ｐ
、Ｐ、Ｓ。
（レーザーエネルギーにより変化）と高速での分光が可
能である。従って、１台の発光装置より可動反射ミラー
の数量に応じた高頻度の分光が可能となり、光を用いた
物理加工分野においては、その加工の低コスト化、高能
率化をはかることができる。
能である。従って、１台の発光装置より可動反射ミラー
の数量に応じた高頻度の分光が可能となり、光を用いた
物理加工分野においては、その加工の低コスト化、高能
率化をはかることができる。
第１図は本発明の実施例におけるレーザー光の分光装置
の概略構成を示す斜視図、第２図は可動反射ミラーに照
射されるレーザー光の投影図、第３図は他の実施例を示
す斜視図、第４図は可動反射ミラーに照射されるレーザ
ー光の屈折の状態を示す図、第６図は従来の分光装置の
斜視図、第６図は光ファイバーの入射面における光の入
射状態を示す図である。 １・・・・・・レーザー発振装置、２・・・・・・光軸
、４＆。 ２３ａ・・・・・・可動反射ミラー、４ｂ、２３ｂ・・
・・・・固定反射ミラー、６・・・・・・回転プレート
、８．２８・・・・・・数値制御モータ、１１ａ、１１
ｂ、２６ａ。 ２６ｂ・・・・・・集光レンズ、１２＆１１２ｂ、２７
＆、 ’２７ｂ・・・・・・光ファイバー、２４・・
・・・・リニアテーブル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名３１
・・−九 輪 ！ −・・ 町 勧 反 射 ミ ラ −３３、．
３３ｂ−・・レンズ 論、３４ｂ・・−光 フ ァ イ バー３５−・
ミ ラ − 支 点 紬第 ５ 区
の概略構成を示す斜視図、第２図は可動反射ミラーに照
射されるレーザー光の投影図、第３図は他の実施例を示
す斜視図、第４図は可動反射ミラーに照射されるレーザ
ー光の屈折の状態を示す図、第６図は従来の分光装置の
斜視図、第６図は光ファイバーの入射面における光の入
射状態を示す図である。 １・・・・・・レーザー発振装置、２・・・・・・光軸
、４＆。 ２３ａ・・・・・・可動反射ミラー、４ｂ、２３ｂ・・
・・・・固定反射ミラー、６・・・・・・回転プレート
、８．２８・・・・・・数値制御モータ、１１ａ、１１
ｂ、２６ａ。 ２６ｂ・・・・・・集光レンズ、１２＆１１２ｂ、２７
＆、 ’２７ｂ・・・・・・光ファイバー、２４・・
・・・・リニアテーブル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名３１
・・−九 輪 ！ −・・ 町 勧 反 射 ミ ラ −３３、．
３３ｂ−・・レンズ 論、３４ｂ・・−光 フ ァ イ バー３５−・
ミ ラ − 支 点 紬第 ５ 区
Claims (2)
- （１）光軸上に光軸と任意の角度をなす平面内で、数値
制御モータにより旋回運動をする可動反射ミラーを設け
、可動反射ミラーの前記光軸内への進入、退出動作を用
いて光軸上の光を任意の方向へ屈折または通過させるこ
とにより、光の断続的な方向変換を行うように構成した
分光装置。 - （２）光軸上に光軸と任意の角度をなす平面内で、数値
制御モータにより直線運動をする可動反射ミラーを設け
、可動反射ミラーの前記光軸内への進入、退出動作を用
いて光軸上の光を任意の方向へ屈折または通過させるこ
とにより、光の断続的な方向変換を行うように構成した
分光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13782688A JPH01306811A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13782688A JPH01306811A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 分光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01306811A true JPH01306811A (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=15207752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13782688A Pending JPH01306811A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01306811A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09162470A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-20 | Nec Corp | ２波長レーザ発振器 |
| US6965710B2 (en) | 2001-09-18 | 2005-11-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Optical switch and its production method, and optical path-switching apparatus comprising optical switch |
| US7468995B2 (en) | 2006-04-27 | 2008-12-23 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Optical switch |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014449B1 (ja) * | 1969-02-19 | 1975-05-28 | ||
| JPS5525023A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Photo switch |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP13782688A patent/JPH01306811A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014449B1 (ja) * | 1969-02-19 | 1975-05-28 | ||
| JPS5525023A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-22 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Photo switch |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09162470A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-20 | Nec Corp | ２波長レーザ発振器 |
| US6965710B2 (en) | 2001-09-18 | 2005-11-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Optical switch and its production method, and optical path-switching apparatus comprising optical switch |
| US7468995B2 (en) | 2006-04-27 | 2008-12-23 | Japan Aviation Electronics Industry Limited | Optical switch |
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