CN109420842A - 光纤选择器和激光装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够容易地进行调整、更换等的紧凑的光纤选择器和具备该光纤选择器的激光装置。所述光纤选择器具备:多个第一反射构件,与对来自准直光学系统的激光进行会聚的多个聚光光学系统对应,并具备能够将激光向聚光光学系统反射的反射面;以及旋转式电动机,与多个第一反射构件对应,使第一反射构件在反射激光的第一位置与不遮挡激光的第二位置之间旋转移动,其中,使多个第一反射构件在第一位置与第二位置之间旋转移动,将激光的传输方向选择性地切换到多个聚光光学系统中的某一个聚光光学系统,第一反射构件的反射面为与用于固定该第一反射构件的轴的旋转轴垂直的平面,并配置为朝向使固定了该第一反射构件的轴旋转的旋转式电动机的方向。

Description

光纤选择器和激光装置
技术领域
本发明涉及一种使从激光装置射出并在一根输入用光纤中传输来的激光选择性地从多个输出用光纤中的某一个输出用光纤射出的光纤选择器以及具备这样的光纤选择器的激光装置。像这样对激光的光路进行切换的装置也使用光路切换器、激光束分配器或者激光分支装置等名称。但是,在此,是以使从输入用光纤的射出端的芯射出的激光入射到多个输出用光纤中的选择出的输出用光纤的入射端的芯的装置为对象的,因此使用光纤选择器这个名称。另外,在此,以如下装置为对象:能够高速地进行自从选择出的输出用光纤射出激光的状态到从下一个选择出的输出用光纤射出激光的切换。
背景技术
在将来自激光二极管的激光作为激励光源的固体激光装置、光纤激光装置或者直接将来自激光二极管的激光作为激光源的直接二极管激光装置等激光装置中,从激光装置射出的激光在光纤中传输后,例如被引导到加工头的情况多。然而,根据用途,从一个加工头射出激光来进行激光加工的时间的比例(占空比)低,需要对来自一台激光装置的激光进行切换来使用于多个加工头。例如,在将加工头安装于机械臂来进行激光焊接的情况下,相比于为了激光焊接而从加工头射出激光的时间,使机械臂运动以使加工头移动到下一个用于激光焊接的规定的位置的时间长。在该情况下,为了使得能够在加工头的移动过程中从其它加工头射出激光来进行激光焊接,需要能够选择使来自一台激光装置的激光入射到与多个加工头相连的多个光纤中的哪一个光纤的光纤选择器。这种必要性不仅是由于激光装置的价格高而产生的,还是由于要设为能够以尽量少的激光装置进行规定的激光加工、以有效地利用有限的工厂用地面积而产生的。
考虑上述的用途,对光纤选择器要求如下的条件。
·激光功率的损失少,耦合效率(=从光纤选择器输出的激光功率/输入到光纤选择器的激光功率)高。
·能够高速地切换为选择的光纤。
·设置于激光装置内的情况多,因此即使设置于激光装置内,也尽量不招致激光装置的大型化。
·能够容易地进行为了得到高的耦合效率而不可欠缺的光纤选择器内的光学系统的光轴调整等调整作业。
·在构成光纤选择器的一部分的部件损坏了的情况下,能够在短时间内容易地进行更换等维护作业等。
这样的光纤选择器也使用光束分配器等名称。光纤选择器一般为如下的结构:具备固定于多个旋转式电动机的各轴的反射构件,通过旋转式电动机的旋转对用于反射被准直后的激光的反射构件进行切换,来改变激光的传输方向。但是,为了提高激光的耦合效率,使激光高精度地会聚于选择出的光纤的微细的芯上是不可欠缺的,需要固定有反射构件的旋转式电动机的轴的角度的高精度的调整、聚光光学系统的焦点位置、光轴角度的高精度的调整。但是,以往的光纤选择器不是能够从一个方向进行这样的调整的结构,包括调整用空间在内,需要在激光装置内确保用于光纤选择器的大的空间。另外,以往的光纤选择器不是容易地进行部件的部分更换、部件更换后的重新调整等的构造,是以更换光纤选择器整体为前提的构造。
能够兼顾使激光尽量没有损失地入射到尺寸非常小的输出用光纤的芯以及能够高速地对使激光射出的输出用光纤进行切换的以往的技术限定为如下的技术:在旋转式电动机的轴上固定具备与轴垂直的反射面的反射构件,通过轴的旋转来在反射激光的状态和不反射而是使激光透过的状态之间进行切换。使反射构件的反射面与轴垂直的理由是,即使旋转式电动机的旋转没有完全地停止在规定的角度,由反射面反射的激光的光轴的方向也不发生变化,是稳定的。在假定反射构件的反射面不与轴垂直的情况下,在旋转式电动机的旋转完全地停止在规定的角度之前,由反射面反射的激光的光轴的方向不固定,因此由聚光光学系统会聚的激光聚焦的位置也不稳定,不能够使激光没有损失地入射到输出用光纤的芯,不能够高速地切换激光的光路。
以往,在专利文献1~3中公开了如下一种光纤选择器:在旋转式电动机的轴上固定具备与该轴垂直的反射面的反射构件,通过轴的旋转来切换用于反射激光的反射构件。
在专利文献1中公开了如下一种激光加工装置:由以下部分构成:激光振荡器;构成为将由激光振荡器振荡后的激光以决定的周期时间分割到多个光路的光路切换器;对被加工物进行搬送、定位的各光路的搬送/定位部;以及基于光路切换器的切换状态来进行激光振荡器、各搬送/定位部的运算控制的控制部。并且,在该专利文献1中公开了如下的光路切换器:包括:由固定于旋转轴并且构成为能够通过旋转角来变更激光的反射和透过的反射构件;对固定有反射构件的旋转轴进行驱动的旋转式电动机;以及用于检测光路的切换状态的反射构件的旋转角的角度传感器构成,但是,专利文献1只公开了反射构件的反射面朝向与旋转式电动机的配置方向相反的方向的构造,没有公开如后述的本发明那样用于反射激光的反射面朝向旋转式电动机侧的构造。
在专利文献2中公开了如下一种激光束分配装置:其具备:壳体,其具有用于激光入射的入射口、用于激光通过并射出的射出口、以及用于分配并射出激光的分配口;能够转动的镜,其设置于壳体内,具有反射面区域和通过孔区域;镜子的驱动控制器;以及探测器,其探测激光束的脉冲定时并产生信号。镜以如下方式配置在壳体之中:在激光束照射到反射面区域时使激光束到达分配口,在激光束照射到通过孔区域时使激光束到达射出口。驱动控制器基于来自探测器的信号来使镜转动,由此选择反射面区域和通过孔区域并将其控制为位于激光束的轴上,将激光脉冲分配到射出口和分配口。并且,在专利文献2中还公开了如下一种激光束分配装置:串联地连接有多个镜通过驱动控制器进行旋转来将激光脉冲分配到射出口和分配口的激光束分配装置,将从上游供给的激光束任意地分配到各层的分配口。但是,专利文献2只表示了平面镜的反射面朝向与镜驱动控制器(旋转式电动机)的配置方向相反的方向的构造,没有公开如后述的本发明那样使反射激光的反射面朝向旋转式电动机侧以使激光分支的构造。
另外,在专利文献3中公开了一种用于使激光加工用的激光非同时地分支到第一及第二分支光路的激光分支装置以及使用了该激光分支装置的激光装置。该激光分支装置具有:旋转分支构件,其一体地具有旋转中心、反射部和透过部,该反射部设置于旋转中心的径向外侧来在规定的光束入射位置使激光的全部或大部分向第一分支光路侧反射,该透过部沿周向与反射部并列地设置于旋转中心的径向外侧来在光束入射位置使激光的全部或大部分向第二分支光路侧透过;旋转机构,其具有与旋转分支构件的旋转中心结合的旋转轴,借助旋转轴使旋转分支构件旋转;以及控制部,其通过旋转机构来控制旋转分支构件的旋转角度,以使在要使激光分支到第一分支光路侧时,使反射部与光束入射位置一致,在要使激光分支到第二分支光路侧时,使透过部与光束入射位置一致。但是,专利文献3也只公开了旋转分支构件的反射部的反射面朝向与旋转式电动机的方向相反的方向的构造,也还是没有公开如后述的本发明那样使反射激光的反射面朝向旋转式电动机侧以使激光分支的构造。
即,专利文献1~3所记载的激光分支装置的旋转式电动机、反射构件的位置关系大同小异。当在没有提及准直光学系统、聚光光学系统的以往技术中也附加准直光学系统和聚光光学系统以应用于光纤选择器时,上述的以往技术示出图47所示的构造。
图47所示的光纤选择器100在矩形状的外壳101的一个侧面经由连接器102安装有输入用光纤103。另外,在外壳101的与安装有该输入用光纤103的侧面相邻的另一个侧面分别经由连接器104安装有多个输出用光纤105。
从输入用光纤103射出的激光L由准直光学系统106转换为平行光。在外壳101内,在经由准直光学系统106后的激光L的光路上配置有多个反射构件107。反射构件107垂直地固定于旋转式电动机108的、从外壳101的外部延伸到内部的轴109。反射构件107伴随旋转式电动机108的轴109的旋转在反射激光L的第一位置(图47中的右侧的反射构件107的位置)与不遮挡激光L的第二位置(图47中的左侧的反射构件107的位置)之间旋转移动。各旋转式电动机108配置于外壳101的与输出用光纤105相反一侧的外部。各反射构件107配置为在位于使激光L反射的第一位置时将激光L的传输方向改变为与入射方向呈直角。
这样的光纤选择器1使各旋转式电动机108的轴109旋转来使各反射构件107移动到第一位置或第二位置,利用处在第一位置的反射构件107使来自输入用光纤103的激光L反射,由此使该激光L经由与该反射构件107对应的聚光光学系统110入射到选择出的输出用光纤105的入射端面。
专利文献1:日本特开平9-239580号公报
专利文献2:日本特开2000-180741号公报
专利文献3:日本特开2014-65047号公报
发明内容
发明要解决的问题
如前述的那样,为了使得从输入用光纤的射出端的芯射出的激光入射到输出用光纤的入射端的芯、尽量减小不能够入射到入射端的芯的激光功率的比例来实现高的耦合效率,需要以非常高的精度进行准直光学系统的光轴角度、焦点位置的调整、反射构件的反射面的光轴角度的调整、聚光光学系统的光轴角度、焦点位置的调整等各调整。但是,以往的光纤选择器为至少需要从相反方向进行用于反射构件的反射面的光轴角度的调整的旋转式电动机的轴的角度调整与聚光光学系统的焦点位置调整、光轴角度调整的构造。因此,当以往的光纤选择器设置于激光装置内时,存在难以进行调整的问题。
另外,输出用光纤在连接器的部分处拆下来进行更换的机会多,因此聚光光学系统配置于光纤选择器的跟前侧。在该情况下,聚光光学系统配置于从激光装置的正面或维修面侧观察时的跟前侧,因此能够容易地进行聚光光学系统的焦点位置调整、光轴角度调整。但是,基于旋转式电动机的轴的角度调整等的反射构件的反射面的光轴角度调整不能够从激光装置的正面或维修面侧进行,需要从与激光装置的正面、维修面侧相反的一侧进行。在该情况下,不仅难以容易且短时间地进行调整,还具有需要为了调整而移动激光装置或在激光装置外围预先确保大的空间的问题。
并且,以往的光纤选择器如前述的那样,不仅旋转式电动机发生故障的情况下的更换也不容易,在更换旋转式电动机、光学部件的情况下还需要重新进行该部分的调整。因此,存在调整需要时间并且在其间不能够使用激光装置的问题。其结果是,存在如下问题:即使是光纤选择器等的一部分发生了故障也要更换光纤选择器整体的情况多,使得激光装置的运行成本变高。
另外,期望激光装置尽量为小型的。为了将由于设置光纤选择器引起的激光装置的尺寸变大抑制在最小程度,期望尽量减小光纤选择器自身的尺寸,并且也尽量减小在激光装置内需要确保的用于光纤选择器的调整的空间。
综上所述,自以往以来寻求如下那样的光纤选择器。
·能够高速地切换输出用光纤。
·能够得到高的耦合效率。
·能够同时、容易且短时间地进行反射构件的反射面的光轴角度调整和聚光光学系统的焦点位置调整、光轴角度调整。
·在旋转式电动机、光学部件因为某些原因而发生损伤的情况下,能够容易且在短时间内只更换受到了损伤的部分。
·能够容易且短时间地进行更换受到了损伤的部分后的焦点位置调整、光轴角度调整的重新调整。
·如果可能,希望不需要更换后的重新调整。
·尺寸比以往的光纤选择器小。
另外,自以往以来,作为具备光纤选择器的激光装置,寻求如下那样的激光装置。
·能够容易且短时间地从激光装置的正面或维修面实施光纤选择器所需的调整、光纤选择器的主要部件的更换。
·能够容易且短时间地进行主要部件的更换后的重新调整。
·期望不需要进行主要部件的更换后的重新调整。
·维护性优异,抑制运行成本。
·将由于具备光纤选择器而引起的尺寸变大抑制在最小程度。
本发明是鉴于以上的情况而完成的,其目的在于提供如下一种光纤选择器:不仅能够高速地切换输出用光纤,得到高的耦合效率,还能够包括能够同时进行调整在内地容易且短时间地调整反射构件的反射面的光轴角度调整、聚光光学系统的焦点位置调整、光轴角度调整,另外能够容易且短时间地更换旋转式电动机、光学部件等,并且能够比以往小型化。
另外,本发明提供如下一种激光装置:能够容易且短时间地从装置的正面或维修面实施光纤选择器所需的调整、光纤选择器的主要部件的更换,能够容易且短时间地进行更换后的重新调整,并且维护性优异,能够抑制运行成本,能够将由于具备光纤选择器而引起的尺寸变大也抑制在最小程度。
用于解决问题的方案
(1)本发明所涉及的光纤选择器(例如后述的光纤选择器1)具备:准直光学系统(例如后述的准直光学系统31),其将从输入用光纤(例如后述的输入用光纤3)射出的激光(例如后述的激光L)转换为平行光;多个聚光光学系统(例如,后述的聚光光学系统41),其将所述激光会聚到输出用光纤(例如后述的输出用光纤4);多个第一反射构件(例如后述的第一反射构件6),其与多个所述聚光光学系统对应地设置,并且具备能够将来自所述准直光学系统的所述激光向所述聚光光学系统反射的反射面(例如后述的反射面6a);以及旋转式电动机(例如后述的旋转式电动机5),其与多个所述第一反射构件对应地设置,使所述第一反射构件在使所述激光被所述反射面反射而朝向所述聚光光学系统的第一位置与不遮挡所述激光的第二位置之间旋转移动,其中,通过所述旋转式电动机使多个所述第一反射构件中的各个第一反射构件在所述第一位置与所述第二位置之间旋转移动,由此将从所述准直光学系统入射的所述激光的传输方向选择性地切换为入射到多个所述聚光光学系统中的某一个聚光光学系统的方向,所述第一反射构件的所述反射面为与用于固定该第一反射构件的轴(例如后述的轴51、第二轴61)的旋转轴垂直的平面,并且配置为朝向使固定了所述第一反射构件的所述轴旋转的所述旋转式电动机的方向。
(2)在(1)所记载的光纤选择器中,也可以是,所述旋转式电动机具有第一轴(例如后述的轴51),多个所述第一反射构件分别安装于与所述第一轴不同的第二轴(例如后述的第二轴61),所述第二轴构成为:经由传递旋转运动的传动机构(例如后述的传动机构62)连结于所述第一轴,与所述第一轴的旋转连动地进行旋转。
(3)在(2)所记载的光纤选择器中,也可以是,所述传动机构的至少一部分由具有自润滑性的树脂构成。
(4)在(2)或(3)所记载的光纤选择器中,也可以是,所述聚光光学系统的光轴配置成与使与所述聚光光学系统对应的所述第一反射构件旋转移动的所述旋转式电动机的所述第一轴的所述旋转轴平行。
(5)在(2)~(4)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,配置成从相邻的两个所述聚光光学系统的各光轴到至少一个所述旋转式电动机的所述第一轴的所述旋转轴的距离相等。
(6)在(2)~(5)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,还具备:轴承(例如后述的轴承641、642),其将所述第二轴的两端部分别以能够旋转的方式支承;以及按压机构(例如后述的按压机构65),其将所述第二轴按压于任一个所述轴承。
(7)在(6)所记载的光纤选择器中,也可以是,所述按压机构由弹性构件(例如后述的弹性构件651)或螺线管致动器(例如后述的第二轴61和螺线管线圈652)构成。
(8)在(1)~(7)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,还具备第一角度调整机构(例如后述的第一角度调整机构50、80),所述第一角度调整机构调整包括所述第一反射构件的所述反射面的倾斜角度(日语:煽り角度)的光轴角度,所述第一角度调整机构构成为:在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,能够从所述光纤选择器的所述前表面进行所述旋转式电动机的更换和所述第一角度调整机构的调整中的至少一方。
(9)在(1)~(8)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,构成有包括至少一个所述第一反射构件、使所述第一反射构件旋转移动的所述旋转式电动机以及与该第一反射构件对应的所述聚光光学系统的聚光光学系统单元(例如后述的聚光光学系统单元U1),在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述聚光光学系统单元设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行更换。
(10)在(1)~(9)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,关于至少一个所述第一反射构件,位于所述第一位置时的所述第一反射构件的重心比所述第一反射构件位于所述第二位置时的所述第一反射构件的重心靠上方。
(11)在(1)~(10)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,具备:止挡件(例如后述的止挡件601、602),其限制所述第一反射构件的旋转角度范围;以及弹性构件(例如后述的盘簧603),除了所述旋转式电动机以外,该弹性构件也产生使所述第一反射构件旋转移动的力,所述第一反射构件构成为:在所述旋转式电动机没有产生使所述第一反射构件旋转移动的力时,所述第一反射构件通过所述弹性构件旋转移动到旋转移动范围的一端,从而移动到所述第二位置。
(12)在(1)~(11)中的任一项所记载的光纤选择器中,也可以是,还具备第二反射构件(例如后述的第二反射构件7),所述第二反射构件具有使来自所述准直光学系统的所述激光向所述第一反射构件反射的反射面(例如后述的反射面7a),第二反射构件配置为:从所述准直光学系统向所述第二反射构件的激光的光轴与从所述第一反射构件向所述聚光光学系统的激光的光轴平行,并且从所述准直光学系统向所述第二反射构件的激光的传输方向与从所述第一反射构件向与所述聚光光学系统的激光的传输方向为相反方向。
(13)在(12)所记载的光纤选择器中,也可以是,还具备第二角度调整机构,所述第二角度调整机构调整包括所述第二反射构件的所述反射面的倾斜角度的光轴角度,在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述第二角度调整机构设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行调整。
(14)在(12)或(13)所记载的光纤选择器中,也可以是,构成有至少包括所述第二反射构件和所述准直光学系统的准直光学系统单元(例如后述的准直光学系统单元U2),在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述准直光学系统单元设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行更换。
(15)本发明所涉及的激光装置(例如后述的激光装置10)在壳体(例如后述的壳体14)内部具备(1)~(14)中的任一项所记载的光纤选择器,将从激光振荡器(例如后述的激光振荡器11)输出的激光(例如后述的激光L)经由所述输入用光纤输入到所述光纤选择器,将从所述光纤选择器输出的所述激光选择性地从多个所述输出用光纤射出,所述壳体具有能够开闭的前表面面板(例如后述的前表面面板15),所述光纤选择器设置为:在打开所述操作面板或所述维修面板时,所述旋转式电动机位于比所述光纤选择器的所述第一反射构件靠跟前的位置。
发明的效果
根据本发明,能够提供如下一种光纤选择器:不仅能够高速地切换输出用光纤,得到高的耦合效率,还能够包括能够同时进行调整在内地容易且短时间地进行反射构件的反射面的光轴角度调整、聚光光学系统的焦点位置调整、光轴角度调整,另外,能够容易且短时间地更换旋转式电动机、光学部件等,并且能够比以往小型化。
另外,根据本发明,能够提供如下一种激光装置:能够容易且短时间地从装置的正面或维修面实施光纤选择器所需的调整、光纤选择器的主要部件的更换,能够容易且短时间地进行更换后的重新调整,并且维护性优异,能够抑制运行成本,能够将由于具备光纤选择器引起的尺寸变大也抑制在最小程度。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图4是从另一方向观察本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。
图8是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图9是从另一方向观察本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。
图12是表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的准直光学系统单元的立体图。
图13是表示在本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元中采取安全对策的一例的立体图。
图14是表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。
图15是表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图16是表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
图17是表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。
图18是表示本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。
图19是表示本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。
图20是表示本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图21是从另一方向观察本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图22是表示本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
图23是表示本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。
图24是表示本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。
图25是表示本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。
图26是表示本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图27是从另一方向观察本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。
图28是表示本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
图29是表示本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。
图30是表示具有使用了弹性构件的按压机构的反射构件的立体图。
图31是表示具有使用了螺线管致动器的按压机构的反射构件的立体图。
图32是表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的立体图。
图33是表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的主视图。
图34是表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的纵剖截面图。
图35是表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的横剖截面图。
图36是表示旋转式电动机的轴的旋转轴角度调整机构及其关联部件的立体图。
图37是表示旋转式电动机的轴的旋转轴角度调整机构及其关联部件的主视图。
图38是表示旋转式电动机的轴的旋转轴角度调整机构及其关联部件的纵剖截面图。
图39是表示旋转式电动机的轴的旋转轴角度调整机构及其关联部件的横剖截面图。
图40是表示固定于第二轴的反射构件的反射面的光轴角度调整机构及其关联部件的立体图。
图41是表示固定于第二轴的反射构件的反射面的光轴角度调整机构及其关联部件的主视图。
图42是表示固定于第二轴的反射构件的反射面的光轴角度调整机构及其关联部件的纵剖截面图。
图43是表示固定于第二轴的反射构件的反射面的光轴角度调整机构及其关联部件的横剖截面图。
图44是表示本发明所涉及的激光装置的概念性结构的框图。
图45是表示本发明所涉及的激光装置中的光纤选择器的设置例的图。
图46是表示本发明所涉及的激光装置中的光纤选择器的其它设置例的图。
图47是表示以往的光纤选择器的俯视图。
附图标记说明
1:光纤选择器;2:外壳;2a:前表面板;21:入射口;22:射出口;3:输入用光纤;31:准直光学系统;4:输出用光纤;41:聚光光学系统;5:旋转式电动机;50:第一角度调整机构;51:轴(第一轴);6:第一反射构件;6a:反射面;601、602:止挡件;603:盘簧(弹性构件);61:第二轴;62:传动机构;641、642:轴承;65:按压机构;651:弹性构件;652:螺线管线圈;7:第二反射构件;7a:反射面;80:第一角度调整机构;10:激光装置;14:壳体;15:前表面面板;L:激光;U2:准直光学系统单元;U1:聚光光学系统单元。
具体实施方式
以下参照附图来说明本发明所涉及的光纤选择器和激光装置的实施方式。在以下所示的各附图中,对相同构件标注相同的参照标记。另外,在不同的附图中标注有相同的参照标记的结构要素表示它们为具有相同功能的结构要素。此外,为了使这些附图易于观察,适当地变更了比例尺。另外,附图所示的方式为用于实施本发明的一例,本发明并不限定为图示的方式。
[光纤选择器的第一实施方式]
图1是本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器1的俯视图,图2是本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。图2表示从聚光光学系统侧观察光纤选择器的状态。另外,图3为表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的立体图,图4为从另一方向观察本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器的立体图,图5为表示本发明的第一实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。
此外,在以下的各实施方式所示的各附图中,X轴方向表示光纤选择器1的长度方向(也称作横向。)。另外,X轴方向中的X1方向表示光纤选择器1的右方,X2方向表示光纤选择器1的左方。Y轴方向表示光纤选择器1的前后方向。另外,Y轴方向中的Y1方向表示光纤选择器1的前方,Y2方向表示光纤选择器1的后方。Z轴方向表示光纤选择器1的上下方向。另外,Z轴方向中的Z1方向表示光纤选择器1的上方,Z2方向表示光纤选择器1的下方。
光纤选择器1具备横长的大致长方体形状的外壳2。外壳2具有用于激光L入射的一个入射口21以及用于激光L射出的多个射出口22。一个入射口21和多个射出口22在外壳2的同一面即前表面板2a上沿着外壳2的长度方向(X轴方向)排列成一直线状。在本实施方式中,例示了两个射出口22,但本发明中的射出口22不限定为两个。射出口22的个数与用于使激光L选择性地射出的后述的输出用光纤4的连接数对应。因而,也能够在外壳2设置三个以上的射出口22。
此外,在图1中,未显示外壳2的顶板,以能够看见光纤选择器1的外壳2的内部。另外,在图1中,用细线表示激光L。用虚线表示从外部看不见的激光、由在图示的状态下未反射激光的反射构件反射的反射光。另外,在图3中,未显示外壳2的除了前表面板2a及底面板2b以外的所有部分,以能够看见外壳2的内部。
入射口21处经由准直光学系统31连接有输入用光纤3。具体地说,入射口21与圆筒状的镜筒32连接,在该镜筒32内配置有准直光学系统31。输入用光纤3经由连接器33来与镜筒32连接。因而,从输入用光纤3的射出端面射出的激光L被准直光学系统31转换为平行光后,通过入射口21入射到外壳2内。
各射出口22处分别经由聚光光学系统41连接有输出用光纤4。具体地说,各射出口22分别与圆筒状的镜筒42连接,在该镜筒42内分别配置有聚光光学系统41。各输出用光纤4经由连接器43来与镜筒42连接。因而,激光L被某一聚光光学系统41会聚于对应的输出用光纤4的入射端面,经由该输出用光纤4射出到外壳2的外部。
在外壳2的外表面的比排列成一直线状的一个入射口21和两个射出口22靠下方(Z2方向)的位置可更换地安装有与各射出口22对应的两个旋转式电动机5。具体地说,在外壳2的前表面板2a中,在入射口21与同其相邻的射出口22之间的下方以及两个射出口22之间的下方分别形成有凹陷为V字状的两个电动机安装凹部23。各电动机安装凹部23以相对于前表面板2a以45°的角度倾斜地交叉的方式凹陷,具有直角的底部。如图5所示,在各电动机安装凹部23的V字状交叉的面中的外壳2的X1方向侧配置有电动机安装面23a。在各电动机安装面23a中形成有矩形状的电动机安装孔23b。各旋转式电动机5从外壳2的前方(Y1方向)安装于电动机安装凹部23的电动机安装面23a。
各旋转式电动机5的轴51从电动机安装孔23b延伸到外壳2内。轴51为旋转式电动机5的轴。各旋转式电动机5的轴51相对于外壳2的前表面板2a以45°的角度倾斜。在各轴51的前端分别固定有第一反射构件6。第一反射构件6在一面具有由平面形成的反射面6a。第一反射构件6以各个反射面6a与轴51的轴向垂直的方式安装于轴51。因此,各第一反射构件6的反射面6a如图1所示那样相对于外壳2的前表面板2a以45°倾斜。
此外,所谓“反射面垂直”并不一定指反射面与轴的轴向严格地垂直的方式进行安装,而是指在设计上垂直地进行安装。因而,“反射面垂直”也包括由于部件精度、安装精度的偏差等而不是完全的垂直的情况、即包括大致垂直的情况。因此,本说明书中的具体的角度(45°、直角)也由于上述同样的理由,并不一定表示严格的意义上的角度。
旋转式电动机5分别具备角度传感器52。光纤选择器1的未图示的控制部接收从角度传感器52输出的信号,来控制旋转式电动机5的轴51的旋转角度。通过该轴51的旋转,第一反射构件6在规定角度的范围中旋转移动。具体地说,第一反射构件6随着旋转式电动机5的轴51的旋转来在遮挡激光L而由反射面6a反射该激光L的第一位置与不遮挡激光L的第二位置之间旋转移动。图1的右侧的第一反射构件6表示旋转移动到第一位置的状态,图1的左侧的第一反射构件6表示旋转移动到第二位置的状态。在旋转移动到第一位置时,第一反射构件6的反射面6a以与对应的射出口22连接的聚光光学系统41的光轴以45°的角度倾斜地交叉的方式配置于该光轴上。
此外,对旋转式电动机5等进行控制的光纤选择器1的控制部既可以设置于光纤选择器1的内部,也可以设置于光纤选择器1的外部。另外,后述的激光装置10的控制部13可以兼具光纤选择器1的控制部的功能。
各第一反射构件6的各个反射面6a配置为朝向使固定有所述第一反射构件6的轴51旋转的各旋转式电动机5的方向。换言之,各旋转式电动机5配置于以包括第一反射构件6的反射面6a的平面为边界的、与激光L反射的一侧相同的一侧。通过该结构,各旋转式电动机5与具备准直光学系统31的镜筒32和分别具备聚光光学系统41的各镜筒42同样地配置于外壳2的前表面侧(面向Y1方向的一侧)。
在入射口21的附近的外壳2的内部设置有第二反射构件7。如图3所示,本实施方式所示的第二反射构件7固定于底面板2b。第二反射构件7在一面具有由平面形成的反射面7a。如图1所示,第二反射构件7的反射面7a相对于外壳2的前表面板2a以45°倾斜。因而,经由入射口21入射的准直后的激光L被第二反射构件7的反射面7a呈直角地改变传输方向,在外壳2内沿X1方向传输。
在所述第一反射构件6旋转移动而处在反射激光L的第一位置时,各第一反射构件6的反射面6a以与在外壳2内沿X1方向传输的激光L的光路以45°的角度交叉的方式配置于该光路上。因而,由第二反射构件7反射的激光L被选择为位于第一位置的某第一反射构件6(在图1中为右侧的第一反射构件6)的反射面6a呈直角地改变传输方向,从而朝向与该第一反射构件6对应的射出口22。由第一反射构件6反射的激光L被与射出口22连接的镜筒42内的聚光光学系统41会聚,入射到输出用光纤4的入射端面。即,该光纤选择器1通过旋转式电动机5的轴51的旋转来使各个第一反射构件6旋转移动到第一位置和第二位置,由此将从入射口21入射的激光L的传输方向切换为朝向分别与各射出口22连接的输出用光纤4中的某一个输出用光纤4的方向,使激光选择性地从多个输出用光纤4射出。
如以上那样,根据本实施方式所示的光纤选择器1,能够将具备聚光光学系统41的镜筒42与旋转式电动机5相对于第一反射构件6配置于外壳2上的同一侧(前表面板2a侧)。因而,能够从光纤选择器1的前表面侧进行各聚光光学系统41的光轴角度调整、焦点位置调整、包括经由旋转式电动机5的各第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度调整、各旋转式电动机5的更换等。因此,也能够进行这些调整的同时调整等、能够缩短调整所需的时间,并且也可以减小为了调整而应该确保的空间。此外,在此,用于焦点位置调整、光轴角度调整的机构没有进行图示。在后面对这些焦点位置调整机构、光轴角度调整机构(第一角度调整机构)的具体的结构进行叙述。
另外,如观察在图3中处在第一位置的左侧的第一反射构件6时可知的那样,第一反射构件6的反射面6a配置于离开轴51一定程度的位置以反射激光L,因此该第一反射构件6当处在第一位置时成为在Z1方向上立起的状态。因此,光纤选择器1的外壳2需要沿着Z轴方向上的某程度的高度。但是,根据本实施方式所示的光纤选择器1,即使将多个镜筒42和多个旋转式电动机5配置于第一反射构件6的同一侧,也只稍微增加光纤选择器1的高度即可。因此,封装面积能够大幅度缩小,因此能够将光纤选择器1的尺寸(包括容积)抑制得小。例如,在旋转式电动机5的与轴51垂直的截面为40mm见方、激光L的束径为φ20mm的情况下,光纤选择器1的外壳2的Z轴方向的高度相比于图47所示的以往的光纤选择器100的构造只提高约10mm~15mm左右就足够了。
另一方面,当将多个镜筒42和多个旋转式电动机5配置于第一反射构件6的同一侧时,光纤选择器1的设置面积能够大幅缩小,因此光纤选择器1的尺寸(包括容积)大幅变小,变得紧凑。本实施方式所示的图为了容易理解而将各镜筒42的间距描绘得较宽,但该间距可以更窄。
第二反射构件7配置成:从准直光学系统31入射而朝向第二反射构件7的激光L的光轴与由第一反射构件6的反射面6a反射而朝向聚光光学系统41的激光L的光轴平行,并且从准直光学系统31入射而朝向第二反射构件7的激光L的传输方向(Y2方向)与由第一反射构件6的反射面6a反射而朝向聚光光学系统41的激光L的传输方向(Y1方向)为相反方向。通过该结构,具备准直光学系统31的镜筒32也如图1~图5所示那样与具备聚光光学系统41的镜筒42、旋转式电动机5同样地配置于外壳2的前表面板2a侧。因而,准直光学系统31的光轴角度调整、焦点位置调整也能够从光纤选择器1的前表面侧进行。
此外,“光轴平行”并不一定是指光轴之间严格地平行地配置,而是指在设计上平行地配置。因而,“光轴平行”也包括由于部件精度、安装精度的偏差等而不为完全的平行的情况、即包括大致平行的情况。
[光纤选择器的第二实施方式]
图6为本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。图7为本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的主视图。图8为表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。图9为从另一方向观察本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。图10为表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。在图6中,未显示外壳2的顶板,以能够看见光纤选择器1的外壳2的内部。另外,在图6中,用细线表示激光L。用虚线表示从外部看不见的激光、由在图示的状态下未反射激光L的第一反射构件6的反射面6a反射的反射光。另外,在图8中,未显示外壳2的除了前表面板2a和底面板2b以外的所有部分,以能够看见外壳2的内部。
该第二实施方式所示的光纤选择器1与第一实施方式所示的光纤选择器1最不同的方面在于外壳2不具有凹陷为V字状的电动机安装凹部23。如图8及图10所示,本实施方式的外壳2的前表面板2a为平坦面,在应该配置旋转式电动机5的部位形成有两个矩形状的电动机安装孔24。与旋转式电动机5对应地设置有电动机安装构件53,由旋转式电动机5和电动机安装构件53构成电动机单元。电动机安装构件53使旋转式电动机5倾斜地安装,以使旋转式电动机5的轴51与外壳2的前表面板2a以45°的角度交叉。
各旋转式电动机5以电动机单元为单位从外壳2的前方侧(Y1方向侧)以能够更换的方式安装于各电动机安装孔24。即,旋转式电动机5的安装面为与外壳2的前表面板2a相同的面,并且为与各镜筒32、42的安装面相同的面。其结果是,如图10所示,相比于图5所示的外壳2,外壳2的形状非常简单,能够降低制造成本。
图11为表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。
聚光光学系统单元U1构成为具有由在轴51上安装有第一反射构件6的旋转式电动机5和电动机安装构件53构成的单元以及具备聚光光学系统41的镜筒42。它们安装于一张共用的单元基板8的表面侧(面向Y1方向的一侧)。旋转式电动机5的轴51贯通单元基板8,从单元基板8的背面侧(面向Y2方向的一侧)突出。第一反射构件6配置于单元基板8的背面侧。该聚光光学系统单元U1以能够从外壳2的前表面侧更换的方式安装于外壳2。第一反射构件6从外壳2的前表面侧插入到电动机安装孔24,配置于外壳2内的规定位置。
通过使用这样的聚光光学系统单元U1带来的效果如下所示。
聚光光学系统单元U1组入到未图示的标准光纤选择器等,能够预先按单元单体来进行包括第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度调整、聚光光学系统41的焦点位置调整、光轴角度调整。而且,关于调整完毕后的聚光光学系统单元U1,在光纤选择器1的多个聚光光学系统单元U1中的任意的部件发生损伤、故障时,能够在现场将该单元U1更换为预先调整完毕的预备的聚光光学系单元U1。由此,光纤选择器1能够以无调整或者最低限度的调整迅速地恢复。因而,通过使用这样的聚光光学系统单元U1,包括调整作业在内的更换维护作业时间能够大幅缩短。另外,也不需要更换光纤选择器1整体,因此能够大幅降低包括维护费用在内的运行成本。
图12为表示本发明的第二实施方式所涉及的光纤选择器中使用的准直光学系统单元的立体图。
准直光学系统单元U2构成为具有第二反射构件7和具备准直光学系统31的镜筒32。这些镜筒32和第二反射构件7安装于一张共用的单元基板9。镜筒32安装于单元基板9的表面侧(面向Y1方向的一侧)。单元基板9具有用于使来自镜筒32内的准直光学系统31的激光入射到第二反射构件7的反射面7a的贯通孔9a。第二反射构件7利用第二反射构件支承部件91安装于单元基板9的背面侧(面向Y2方向的一侧)。
如图8、图10所示,在外壳2的前表面板2a形成有与入射口21相连的第二反射构件安装孔25。该准直光学系统单元U2也以能够从外壳2的前表面侧更换的方式安装于外壳2。
准直光学系统单元U2的第二反射构件支承部件91可以具有用于调整第二反射构件7相对于单元基板9的角度的未图示的角度调整机构(第二角度调整机构)。由此,能够从光纤选择器1的前表面侧进行包括第二反射构件7的反射面7a的倾斜角度的光轴角度的调整。当第二反射构件7的反射面7a的光轴角度调整也能够从光纤选择器1的前表面侧进行时,所有的调整、维护都能够从光纤选择器1的前表面侧实施。在之后对该角度调整机构进行叙述。
该准直光学系统单元U2能够以单元为单位进行更换的优点与聚光光学系统单元U1能够以单元为单位进行更换的优点相同。但是,如比较图1和图6可知的那样,相比于第一实施方式所涉及的光纤选择器1,该第二实施方式所涉及的光纤选择器1需要延长旋转式电动机5的轴51的长度。因此,根据需要来延长旋转式电动机5的轴51。也可以为了防止延长的轴51的抖动而在轴51的前端附近设置未图示的轴承。
此外,在本发明的第一实施方式和第二实施方式所涉及的任一光纤选择器1中,在所有的第一反射构件6处在不遮挡激光L的第二位置的情况下,从安全方面的观点出发,不与第一反射构件6发生干扰地直行的激光L需要被吸收器吸收。但是,在表示外壳2的内部的各图中,为了使图简单,省略了吸收器的图示。
另外,也可以对第一反射构件6实施其它安全对策。例如,也可以构成为第一反射构件6处在第一位置时的第一反射构件6的重心的位置比第一反射构件6处在第二位置时的第一反射构件6的重心的位置靠上方(Z1方向)。由此,在旋转式电动机5出现故障等紧急情况时,第一反射构件6能够通过自重旋转移动到不遮挡激光L的第二位置。因而,能够防止由第一反射构件6反射的激光L入射到非期望的输出用光纤4或照射于非期望的场所的情况。
在如第一实施方式和第二实施方式所涉及的光纤选择器1那样、旋转式电动机5配置于比聚光光学系统41靠下方(Z2方向)侧的情况下,通过如上述的那样第一反射构件6通过自重来旋转移动带来的效果更显著。这是由于,在该情况下,包括固定有第一反射构件6的各轴51的平面比包括各聚光光学系统41的光轴的平面低,因此容易制造出第一反射构件6通过自重来旋转移动到第二位置的状况。能够根据需要通过对第一反射构件6安装配重来调整第一反射构件6的重心位置。因而,也可以根据需要对第一反射构件6附加配重,以促进这样的通过自重进行的第一反射构件6的旋转移动。
另外,也可以对固定有第一反射构件6的轴(轴51或后述的第二轴61)实施其它安全对策。图13表示在第二实施方式所涉及的光纤选择器1的聚光光学系统单元U1中对轴(第一轴)51设置有限制第一反射构件6的旋转角度范围的止挡件601、602和盘簧603的例子。盘簧603为除旋转式电动机5以外的产生旋转方向的施力的弹性构件的一例。
止挡件601在第一反射构件6从第二位置向第一位置旋转移动时与第一反射构件6抵接来进行限制以使第一反射构件6停止在第一位置。另外,止挡件602在第一反射构件6从第一位置向第二位置旋转移动时与第一反射构件6抵接来进行限制以使第一反射构件6停止在第二位置。因而,第一反射构件6只能够在被止挡件601、602限制的第一位置与第二位置之间旋转移动。
盘簧603卷绕于轴51周围。盘簧603的一端固定于弹簧固定部604,另一端固定于第一反射构件6。轴51以能够旋转的方式贯通弹簧固定部604。盘簧603在预先被卷绕了一定程度的状态下进行安装。在没有施加旋转式电动机5的转矩时,第一反射构件6通过盘簧603想要恢复的力成为被按压于止挡件602的状态,处在第二位置。
因而,通过具有这样的止挡件601、602和作为弹性构件的盘簧603的安全对策,与上述同样地,在旋转式电动机5出现故障等紧急情况时,第一反射构件6能够通过盘簧603的弹性恢复力自动地旋转移动到不遮挡激光L的第二位置。因此,能够防止由第一反射构件6反射的激光L入射到非期望的输出用光纤4或者照射于非期望的场所的情况。
此外,止挡件603、602和弹簧固定部604由固定于电动机安装构件53的臂600进行支承。也可以不必设置止挡件601,但当期望进一步的安全性时期望设置该止挡件601。
也可以对第一反射构件6还施加前述的通过自重来旋转移动的结构。另外,第一反射构件6具备止挡件901、902和盘簧903,由此能够不依赖于通过自重来旋转移动的结构地旋转移动到第二位置,因此也能够将旋转式电动机5配置于比聚光光学系统41靠上方(Z1方向)的位置。由此,旋转式电动机5的更换更容易。
[光纤选择器的第三实施方式]
图14为表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器的俯视图。在图14中,未显示外壳2的顶板,以能够看见光纤选择器1的外壳2的内部。另外,在图13中,用细线表示激光L。用虚线表示从外部看不见的激光L、由在图示的状态下未反射激光L的第一反射构件6的反射面6a反射的反射光。另外,图15为表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器的立体图。在图15中,未显示外壳2的除了前表面板2a和底面板2b以外的全部部分,以能够看见壳体2的内部。另外,图16为表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器中使用的外壳的立体图。图17为表示本发明的第三实施方式所涉及的光纤选择器中使用的聚光光学系统单元的立体图。此外,该第三实施方式所涉及的光纤选择器1的主视图和从外壳2的前表面板2a的斜下方观察的立体图与第二实施方式的图2及图9相同,因此省略。
第三实施方式的光纤选择器1与第二实施方式的光纤选择器1的不同之处在于用于固定第一反射构件6的旋转轴与旋转式电动机5的轴51不同。即,第一反射构件6固定于旋转式电动机5的轴(第一轴)51以外的旋转轴即第二轴61。第二轴61经由传递旋转运动的传动机构62来与轴51连结。由此,第二轴61与旋转式电动机5的轴51的旋转连动地旋转,能够使第一反射构件6旋转移动。在本实施方式中,如图17所示,传动机构62由安装于轴51的第一正齿轮621和安装于第二轴61的第二正齿轮622构成。但是,传动机构62的具体的结构不限于正齿轮,例如可以为皮带轮、链条、皮带等。
在直接将第一反射构件6固定于旋转式电动机5的轴51的情况下,为了避免镜筒42与旋转式电动机5在外壳2的前表面板2a上发生干扰,聚光光学系统41的光轴与旋转式电动机5的轴51相比于以往需要分离10mm~15mm左右。因此,第一反射构件6的尺寸相应地变大。但是,本实施方式所示的第二轴61不需要相比于以往相对于聚光光学系统41的光轴分离。第一反射构件6为与以往同样小的尺寸即可,能够使惯性矩减少。由此,能够使将第一反射构件6切换到第一位置或第二位置所需的时间缩短,能够进行更高速的切换。另外,第一反射构件6的尺寸更小,因此如图14~图16所示,光纤选择器1的外壳2的深度尺寸D减少。因此,光纤选择器1进一步小型化。
如图17所示,第三实施方式所涉及的光纤选择器1的聚光光学系统单元U1的单元基板8具有第二轴轴承支承部件81。第二轴轴承支承部件81配置于单元基板8的背面。第二轴61利用该第二轴轴承支承部件81以能够旋转的方式支承于单元基板8。另外,单元基板8具有用于使由第一反射构件6的反射面6a反射的激光入射到镜筒42内的聚光光学系统41的贯通孔8a以及用于使具有正齿轮621的旋转式电动机5的轴51插入贯通的贯通孔8b。
第二轴轴承支承部件81也可以具有用于调整第二轴61相对于单元基板8的角度的未图示的角度调整机构(第一角度调整机构)。由此,能够进行包括第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度的调整。在之后对该角度调整机构进行叙述。
根据该聚光光学系统单元U1,关于旋转式电动机5的设置,使正齿轮621与正齿轮622啮合即可,不需要高精度地调整轴51的角度。因此,产生即使更换旋转式电动机5单体也不需要重新调整第一反射构件6的反射面6a的光轴的优点。另外,能够以单元为单位更换聚光光学系统单元U1的优点与第二实施方式的情况相同。
如图16所示,本实施方式所示的外壳2的前表面板2a具有用于安装一个准直光学系统单元U2的一个倒L字型的开口部211以及用于安装两个聚光光学系统单元U1的两个曲柄型的开口部221。各单元U1、U2能够从外壳2的前表面侧更换的方式安装于该外壳2的前表面板2a。开口部211兼作激光的入射口和第二反射构件安装孔。开口部221兼作激光的射出口和电动机安装孔。
[光纤选择器的第四实施方式]
图18为本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器1的俯视图。图19为本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器1的主视图。在图18中,未显示外壳2的顶板,以能够看见光纤选择器1的外壳2的内部。另外,在图18中,用细线表示激光L。用虚线表示从外部看不见的激光L、由在图示的状态下未反射激光L的第一反射构件6的反射面6a反射的反射光。另外,图20和图21为本发明的第四实施方式所涉及的光纤选择器1的立体图。图20为从后面侧的斜上方观察光纤选择器1的立体图。在图20中,未显示外壳2的除了前表面板2a和底面板2b以外的全部部分,以能够看见外壳2的内部。图21为从外壳2的前表面板2a侧的斜下方观察的立体图。并且,图22为从前表面板2a侧的斜上方观察第四实施方式所涉及的光纤选择器1的仅外壳2的立体图。图23为第四实施方式所涉及的光纤选择器1的聚光光学系统单元U1的立体图。
第四实施方式所涉及的光纤选择器1与第三实施方式所涉及的光纤选择器1不同之处在于用于使固定有第一反射构件6的第二轴61旋转的传动机构62使用锥齿轮623、624。即,在旋转式电动机5的轴51的前端安装有第一锥齿轮623。
另一方面,第二轴轴承支承部件81向下方(Z2方向)延长,具有与第二轴61平行地配置的第三轴63。第三轴63具有与第一锥齿轮623啮合的第二锥齿轮624以及与安装于第二轴61的第二正齿轮622啮合的第三正齿轮625。由此,旋转式电动机5的轴51和固定有第一反射构件6的第二轴61之间的关系从第三实施方式所示的平行的关系变化为如图18所示的那样在从光纤选择器1的上面观察时以45°的角度斜交叉的关系。其结果,旋转式电动机5的轴51与聚光光学系统41的光轴平行地配置。当聚光光学系统41的光轴与旋转式电动机5的轴51平行时,旋转式电动机5的安装面与外壳2的前表面板2a平行,因此如根据图19、图21所明确的那样,具有旋转式电动机5的更换更容易,还能够缩短维护的时间的效果。
此外,所谓“光轴与轴平行”并不一定指光轴与轴严格地平行地配置,而是指在设计上平行地配置。因而,“光轴与轴平行”包括由于部件精度的偏差、安装误差等而不是完全的平行的情况、即包括大致平行的情况。
如本实施方式所示,用于使旋转式电动机5的轴51与第一反射构件6的第二轴61斜交叉的传动机构也可以使用未图示的万向节等来代替以上的锥齿轮623、624。
如图22所示,本实施方式所示的外壳2的前表面板2a具有用于安装一个准直光学系统单元U2的一个矩形状的开口部212以及用于安装两个聚光光学系统单元U1的两个矩形状的开口部222。各单元U1、U2以能够从外壳2的前表面侧更换的方式安装于该外壳2的前表面板2a。开口部212兼作激光的入射口和第二反射构件安装孔。开口部222兼作激光的射出口。两个开口部222的下方分别与电动机安装孔24相连。
[光纤选择器的第五实施方式]
图24为本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器1的俯视图。图25为本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器1的主视图。在图24中,未显示外壳2的顶板,以能够看见光纤选择器1的外壳2的内部。另外,在图24中,用细线表示激光L。用虚线表示从外部看不见的激光L、由在图示的状态下未反射激光L的第一反射构件6的反射面6a反射的反射光。另外,图26和图27为本发明的第五实施方式所涉及的光纤选择器1的立体图。图26为从后面侧的斜上方观察光纤选择器1的立体图。在图26中,未显示外壳2的除了前表面板2a和底面板2b以外的全部部分,以能够看见外壳2的内部。图27为从外壳2的前表面板2a侧的斜下方观察光纤选择器1的立体图。另外,图28为从前表面板2a侧的斜上方观察第五实施方式所涉及的光纤选择器1的仅外壳2的立体图。图29为第五实施方式所涉及的光纤选择器1中的能够以单元为单位更换的聚光光学系统单元U1的立体图。
第五实施方式所涉及的光纤选择器1与第四实施方式所涉及的光纤选择器1不同之处在于,配置为从至少一个旋转式电动机5的轴51到入射到与该旋转式电动机5相邻的两个输出用光纤4的激光L的各光轴的距离相等。即,如根据图25所明确的那样,在从前表面侧观察光纤选择器1的情况下,各旋转式电动机5配置于相邻的镜筒32与镜筒42之间以及相邻的两个镜筒42之间,以尽可能接近镜筒32、42。图25所示的左侧的旋转式电动机5配置成到镜筒32的距离与到同该镜筒32相邻的镜筒42的距离相等,右侧的旋转式电动机5配置成到两个镜筒42的距离相等。
旋转式电动机5的垂直于轴51的轴向的截面形状和聚光光学系统41的垂直于光轴的截面形状均基本上接近圆,因此通过上述的结构,如根据图25所明确的那样,能够缩短包括多个旋转式电动机5的轴51的平面与包括准直光学系统31和多个聚光光学系统41的光轴的平面之间的距离。因而,如图25~图28所示,光纤选择器1的高度H缩小,光纤选择器1能够进一步小型化。
此外,“距离相等”并不一定指距离完全一致,而是指在设计上距离相等地进行配置。因而,“距离相等”也包括由于部件精度的偏差、安装误差等而距离不完全一致的情况、即包括大致距离相等的情况。
如图28所示,本实施方式所示的外壳2的前表面板2a具有用于安装一个准直光学系统单元U2的一个开口部211以及用于安装两个聚光光学系统单元U1的两个开口部221。开口部211形成为大致三角形状。开口部221沿Z轴方向倾斜地大幅切开。各单元U1、U2以能够从外壳2的前表面侧更换的方式安装于该外壳2的前表面板2a。开口部211兼作激光的入射口和第二反射构件安装孔。开口部221兼作激光的射出口和电动机安装孔。
在具备第二轴61的第四实施方式和第五实施方式的各光纤选择器1中,如图30、图31所示,也可以具备用于降低第二轴61的不确定性(晃动)的按压机构65。具体地说,按压机构65在第二轴61的两端分别具有轴承641、642。在图30、图31中,没有详细地进行表示,但轴承641、642利用第二轴轴承支承部件81等被支承于规定的位置。按压机构65构成为将第二轴61按压于任一轴承641或642。由此,能够降低第二轴61的轴向的位置的不确定性(间隙),因此由固定于第二轴61的第一反射构件6反射的激光L通过聚光光学系统41聚焦的位置(焦点位置)的控制精度提高。其结果,得到激光L可靠地入射到输出用光纤4的入射端面的芯,光纤选择器1中的耦合效率提高的效果。
图30所示的按压机构65由安装于第二轴61的外周的螺旋弹簧等弹性构件651构成。弹性构件651在一个轴承641与固定于第二轴61的第二正齿轮622之间经由第二正齿轮622向另一个轴承642的方向按压第二轴61。另外,图31所示的按压机构65具有螺线管线圈652。在该情况下,第二轴61被磁化,螺线管线圈652安装于第二轴61的外周,由此构成螺线管致动器。虽然没有图示,但螺线管线圈652利用支承构件等固定于外壳2内的规定的位置。当螺线管线圈652通电时,第二轴61通过磁力例如被向轴承642的方向按压。
在按压机构65为螺旋弹簧等弹性构件651的情况下,能够以低成本实现上述的效果。另一方面,在按压机构65为螺线管致动器的情况下,能够只在需要时将第二轴61按压于一个轴承641或642。因此,也能够控制按压机构65以使在第二轴61的旋转中不向轴承641或642按压。由螺线管致动器构成的按压机构65不产生伴随按压引起的轴承641、642处的摩擦阻力的增加,第二轴61的旋转速度不会下降,因此能够使第一反射构件6高速地旋转移动。因而,由螺线管致动器构成的按压机构65能够更高速地切换使激光L射出的输出用光纤4。
也可以在传动机构62、轴承641、642等的至少产生摩擦的部分使用具有自润滑性的树脂。即使不使用具有产生油雾的风险的润滑油,也能够防止或降低齿轮间的烧伤、齿轮的磨耗、轴承的摩擦、磨耗等,因此能够维持周边的空气的清洁度。因此,能够防止由于在同一空间中使用的准直光学系统31、聚光光学系统41、第一反射构件6等光学部件的由油雾引起的污染。具有自润滑性的树脂没有特别限定,例如能够使用聚缩醛等工程塑料、聚三氟氯乙烯(三氟化氯化乙烯)等超级工程塑料等树脂。
[焦点位置和光轴角度的调整机构]
在此,举出具体的例子来说明准直光学系统31、聚光光学系统41的焦点位置、光轴角度的调整机构。此外,准直光学系统31和聚光光学系统41的焦点位置、光轴角度的调整机构可以为相同的构造,因此在此记载准直光学系统31中的调整机构的例子。
图32~图35表示准直光学系统31中的调节机构的例子。图32为表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的立体图。图33为表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的主视图。图34为表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的纵剖截面图。图35为表示具备焦点位置和光轴角度的调整机构的准直光学系统的横剖截面图。
如图34、图35所示,在镜筒32内收容有筒状的滑动部件311。滑动部件311支承在中央安装有透镜312的透镜保持件313。具体地说,透镜保持件313与以沿激光L的光轴方向延伸的方式配置在滑动构件311的内部的四个导销314卡合,被安装于该导销314的外周的螺旋弹簧315弹性支承。透镜保持件313的外周面为球面313a。透镜保持件313通过该球面313a与滑动部件311的内表面接触而被支承。
在滑动部件311与镜筒32的射出开口部32a之间配置有螺旋弹簧316。螺旋弹簧316向镜筒32的前方侧(Y1方向侧)对滑动部件311施力。镜筒32的前方侧被连接器33的凸缘部331封闭。
在连接器33的凸缘部331的上部安装有焦点位置调节螺丝34。焦点位置调节螺丝34贯通凸缘部331并且与滑动部件311的上侧端面抵接。当焦点位置调节螺丝34向正向旋转时,对滑动部件311作用抵抗螺旋弹簧316的施力地进行推压的方向(Y2方向)的力。另外,当焦点位置调节螺丝34向逆向旋转时,滑动部件311被螺旋弹簧316推压而向前方(Y1方向)移动。像这样滑动部件311沿Y轴方向移动,透镜312的焦点位置发生变化。因而,通过操作焦点位置调节螺丝34,能够从光纤选择器1的前表面侧调整准直光学系统31的焦点位置。
另外,如图33所示,在连接器33的凸缘部331,在与焦点位置调节螺丝34沿顺时针方向离开90°的位置安装有第一光轴角度调节螺丝35。第一光轴角度调节螺丝35贯通凸缘部331,与透镜保持件313的右侧端面抵接。另外,同样地,如图33所示,在连接器33的凸缘部331,在与焦点位置调节螺丝34沿顺时针方向离开180°的位置安装有第二光轴角度调节螺丝36。第二光轴角度调节螺丝36贯通凸缘部331,与透镜保持件313的下侧端面抵接。
当拧转第一光轴角度调节螺丝35时,通过透镜保持件313的球面313a的球面滑动,透镜312以与Z轴平行的直线为中心轴旋转。由此,透镜312的光轴相对于Y轴在横向(X轴方向)上发生变化。另一方面,当拧转第二光轴角度调节螺丝36时,通过透镜保持件313的球面313a的球面滑动,透镜312以与X轴平行的直线为中心轴旋转。由此,透镜312的光轴相对于Y轴在上下方向(Z轴方向)上发生变化。因而,通过操作第一光轴角度调节螺丝35和第二光轴角度调节螺丝36,能够从光纤选择器1的前表面侧调整准直光学系统31的光轴角度。
此外,在进行透镜312的焦点位置和光轴角度的调整后,拧紧设置于各调节螺丝34、35、36的锁定用螺丝341、351、361,由此能够进行锁定以使各调节螺丝34、35、36不转动。能够使用L型六角扳手等从光纤选择器1的前表面侧容易地拧转锁定用螺丝341、351、361。
另外,在图33中,以激光L的光轴为对称线位于与第一光轴角度调节螺丝35及第二光轴角度调节螺丝36对称的位置的螺丝37、38为作为光轴角度调整时的支点的螺丝。在这些螺丝37、38上分别安装有螺旋弹簧371、381,弹性支承透镜保持件313。螺丝37、38以与透镜保持件313稍微分离的状态固定,通常在光轴角度调整时不需要旋动螺丝37、38。
[第一反射构件的角度调整机构]
接着,使用图36~图39来说明用于调整包括固定于旋转式电动机5的轴51的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度的角度调整机构(第一角度调整机构)。图36~图39为表示旋转式电动机的轴的旋转轴角度调整机构及其关联构件的图。图36为立体图,图37为主视图,图38为纵剖截面图,图39为横剖截面图。此外,在图36~图39中,为了使说明简单,安装有旋转式电动机5的单元基板8表示为简单的四边形。
用于调整包括固定于旋转式电动机5的轴51的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度的第一角度调整机构50构成为具有旋转式电动机5的基台部54、三个角度调节螺丝55、56、57以及螺旋弹簧551、561、571。旋转式电动机5的基台部54利用三个角度调节螺丝55、56、57安装于单元基板8。
角度调节螺丝55、56在基台部54的右侧端部(X1方向的端部)配置于在上下方向(Z轴方向)上分离的位置。另外,角度调节螺丝57在基台部54的左侧端部(X2方向的端部)配置于上下方向(Z轴方向)的中央部。螺旋弹簧551、561、571分别安装于各角度调节螺丝55、56、57的外周。各螺旋弹簧551、561、571发挥使旋转式电动机5远离单元基板8的方向上的力。
通过拧转角度调节螺丝55、56、57来调整旋转式电动机5与单元基板8之间的距离。具体地说,当拧转图37中的左侧的角度调节螺丝57时,旋转式电动机5以与Z轴平行的直线为中心轴旋转。由此,轴51的轴向相对于Y轴在横向(X轴方向)上发生变化,随之,固定于轴51的第一反射构件6的反射面6a的光轴角度发生变化。另外,当使图37中的右侧的两个角度调节螺丝55、56向彼此相反的方向拧转时,旋转式电动机5以与X轴平行的直线为中心轴旋转。由此,轴51的轴向相对于Y轴在上下方向(Z轴方向)上发生变化,随之,固定于轴51的第一反射构件6的反射面6a的光轴角度发生变化。并且,当使三个角度调节螺丝55、56、57向相同方向拧转相同角度时,旋转式电动机5沿着Y轴方向平行移动。
如以上那样,通过操作第一角度调整机构50的角度调节螺丝55、56、57,能够从光纤选择器1的前表面侧调整包括固定于旋转式电动机5的轴51的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度。此外,在调整后,使用L型六角扳手等来拧紧锁定用螺丝552、562、572,由此进行锁定以使角度调节螺丝55、56、57不转动。
接着,使用图40~图43来说明用于进行包括固定于第二轴61的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度调整的第一角度调整机构的例子。图40~图43表示固定于第二轴的反射构件的反射面的光轴角度调整机构及其关联构件。图40为立体图,图41为主视图,图42为纵剖截面图,图43为横剖截面图。此外,在图40~图43中,为了使说明简单,安装有支承第二轴61的第二轴轴承支承部件81的单元基板8表示为简单的四边形。
用于调整包括固定于第二轴61的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度的第一角度调整机构80构成为具有横向T字型的基台部82、三个角度调节螺丝83、84、85以及螺旋弹簧831、841、851。第二轴轴承支承部件81与基台部82形成为一体。该基台部82利用三个角度调节螺丝83、84、85安装于单元基板8。其中的角度调节螺丝83、84在基台部82的横向的一个端部(X1方向的端部)配置于在上下方向(Z轴方向)上分离的位置。另外,角度调节螺丝85配置于基台部82的横向的另一端部(X2方向的端部)。螺旋弹簧831、841、851分别安装于各角度调节螺丝83、84、85的外周。各螺旋弹簧831、841、851经由基台部82对第二轴轴承支承部件81发挥使第二轴轴承支承部件81远离单元基板8的方向的力。
通过拧转角度调节螺丝83、84、85来调整第二轴轴承支承部件81相对于单元基板8的安装角度。具体地说,当拧转图41的左侧的角度调节螺丝85时,第二轴轴承支承部件81以与Z轴平行的直线为中心轴旋转。由此,第二轴轴承支承部件81相对于单元基板8的安装角度在横向(X轴方向)上发生变化,随之,固定于第二轴61的第一反射构件6的反射面6a的光轴角度发生变化。另外,当使图41中的右侧的两个角度调节螺丝83、84向彼此相反的方向拧转时,第二轴轴承支承部件81以与X轴平行的直线为中心轴旋转。由此,第二轴轴承支承部件81相对于单元基板8的安装角度在上下方向(Z轴方向)上发生变化,随之,固定于第二轴61的第二反射构件6的反射面6a的光轴角度发生变化。并且,当使三个角度调节螺丝83、84、85向相同方向拧转相同角度时,第二轴轴承支承部件81沿Y轴方向平行移动。
如以上那样,通过操作第一角度调整机构80的角度调节螺丝83、84、85,能够从光纤选择器1的前表面侧调整包括固定于第二轴61的第一反射构件6的反射面6a的倾斜角度的光轴角度。此外,在调整后,使用L型六角扳手等拧紧锁定用螺丝832、842、852,由此进行锁定以使角度调节螺丝83、84、85不转动。在图40~图43中,只示出锁定用螺丝852。
第二反射构件7的角度调整机构(第二角度调整机构)也能够与上述第一反射构件6的任一角度调整机构(第一角度调整机构50、80)同样地构成。此外,记载为以上的实施方式的调整机构只是一例,在本发明中,调整机构不限定为以上的实施方式。
[激光装置的实施方式]
图44为表示本发明所涉及的激光装置的概念性的结构的框图。图45为表示本发明所涉及的激光装置中的光纤选择器的设置例的图。图46为表示本发明所涉及的激光装置中的光纤选择器的其它设置例的图。
如图44所示,激光装置10具备记载为上述的第一实施方式至第五实施方式的光纤选择器1、激光振荡器11、一个输入用光纤3和多个输出用光纤4、激光电源12以及控制部13。
激光振荡器11至少设置有一台以上。输入用光纤3将从激光振荡器11输出的激光输入到光纤选择器1。多个输出用光纤4使从光纤选择器1输出的激光朝向多个激光射出端传输。激光电源12向激光振荡器11供给驱动电力。控制部13控制光纤选择器1的旋转式电动机5的旋转,对激光电源12输出用于指示向激光振荡器11供给驱动电力的输出指令值。该激光装置10将从激光振荡器11输出的激光经由输入用光纤3输入到光纤选择器1,将从光纤选择器1输出的激光选择性地从多个输出用光纤4中的某一个输出用光纤4射出。
如图45、图46所示,在本实施方式所示的激光装置10中,光纤选择器1设置于激光装置10的壳体14内。具体地说,光纤选择器1设置为如下方向:在打开以能够开闭的方式设置于壳体14的前表面面板15来从激光装置10的外侧观察光纤选择器1时,看到旋转式电动机5比第一反射构件6靠近跟前侧,即看到光纤选择器1的前表面侧(前表面板2a)位于跟前侧。能够开闭的前表面面板15也可以为构成激光装置10的壳体14的操作面板或维修面板。
光纤选择器1为以上所说明的任一实施方式所涉及的光纤选择器1,因此能够从光纤选择器1的前表面侧进行全部的调整作业、维护作业,例如准直光学系统31、聚光光学系统41的光轴角度调整、焦点位置调整、第一反射构件6的反射面6a、第二反射构件7的反射面7a的光轴角度调整、或者这些光学部件、旋转式电动机5的以部件为单位的更换、以包括这些光学部件、旋转式电动机5等的单元为单位的更换等。因此,能够在将光纤选择器1设置于激光装置10的状态下不使激光装置10移动地进行光纤选择器1的调整作业、维护作业。
另外,光纤选择器1不仅不需要从后表面侧(与前表面板2a相反的一面侧)进行调整作业、维护作业,也不需要在光纤选择器1的后表面设置除了用于保持光学系统的清洁度的密闭的外壳2以外的部件,因此如图45、图46所示,光纤选择器1能够配置为其后表面靠近或抵接于激光装置10的内壁、激光装置10内的分隔壁等。因而,只要在光纤选择器1的前方确保用于进行激光装置10内的各种调整、维护的空间即可,因此能够将由于在激光装置10内设置光纤选择器1引起的激光装置10的尺寸变大抑制在最小程度。
在图45、图46中,未显示激光装置10的侧面面板,以能够看见激光装置10内的光纤选择器1的设置状态,也没有图示光纤选择器1以外的、激光振荡器、激光电源等其它构成件。另外,控制部13控制光纤选择器1的旋转式电动机5的旋转,与该控制同步地对激光电源12输出用于指示向激光振荡器11供给驱动电力的输出指令值,因此该激光装置10能够更高速地进行射出激光的输出用光纤4的切换。并且,能够在切换完成的瞬间没有延迟地从输出用光纤4的射出端射出激光。因而,当使用本发明所涉及的激光装置10时,能够高效地进行激光加工。
控制部13无需设置在激光装置10内。例如,在激光射出端为安装于机械手的加工头的情况下,控制部13也可以为设置于机器人控制器内的控制部。在该情况下,控制部13能够兼作机器人控制器的控制部,通过来自该机器人控制器内的控制部的指令来控制光纤选择器1的旋转式电动机5、激光电源12等。
此外,在本发明的各实施方式所涉及的光纤选择器1中,第一反射构件6不限于对激光L进行分时共享(time sharing)。光纤选择器1也可以构成为具备透过激光L的一部分的半透明的、反射率不同的第一反射构件6,由此能够对激光L进行功率共享(powersharing)。例如,图1的左侧的第一反射构件6使用反射率为50%的反射构件,右侧的第一反射构件6使用反射率为100%的反射构件,控制旋转式电动机5以使两个第一反射构件6位于由反射面6a反射激光L的第一位置,由此能够以50:50的比例将激光的功率分割给两个输出用光纤4。
另外,在本发明的各实施方式所涉及的光纤选择器1中,第一反射构件6也可以具备用于确认第一反射构件6是否根据来自控制部的指令处在不遮挡激光L的第二位置的未图示的在位确认传感器。
并且,在本发明的各实施方式所涉及的光纤选择器1中,既可以根据需要具备以冷却水等制冷剂对各部进行冷却的构造,也可以配置用于监视温度上升的温度传感器,以抑制由于激光L引起的光纤选择器1的各部的温度上升。

Claims (15)

1.一种光纤选择器,具备:
准直光学系统,其将从输入用光纤射出的激光转换为平行光;
多个聚光光学系统,其将所述激光会聚到输出用光纤;
多个第一反射构件,其与多个所述聚光光学系统对应地设置,并且具备能够将来自所述准直光学系统的所述激光向所述聚光光学系统反射的反射面;以及
旋转式电动机,其与多个所述第一反射构件对应地设置,使所述第一反射构件在使所述激光被所述反射面反射而朝向所述聚光光学系统的第一位置与不遮挡所述激光的第二位置之间旋转移动,
其中,通过所述旋转式电动机使多个所述第一反射构件中的各个第一反射构件在所述第一位置与所述第二位置之间旋转移动,由此将从所述准直光学系统入射的所述激光的传输方向选择性地切换为入射到多个所述聚光光学系统中的某一个聚光光学系统的方向,
所述第一反射构件的所述反射面为与用于固定该第一反射构件的轴的旋转轴垂直的平面,并且配置为朝向使固定了所述第一反射构件的所述轴旋转的所述旋转式电动机的方向。
2.根据权利要求1所述的光纤选择器,其特征在于,
所述旋转式电动机具有第一轴,
多个所述第一反射构件分别安装于与所述第一轴不同的第二轴,
所述第二轴构成为:经由传递旋转运动的传动机构连结于所述第一轴,与所述第一轴的旋转连动地进行旋转。
3.根据权利要求2所述的光纤选择器,其特征在于,
所述传动机构的至少一部分由具有自润滑性的树脂构成。
4.根据权利要求2或3所述的光纤选择器,其特征在于,
所述聚光光学系统的光轴配置成与使与所述聚光光学系统对应的所述第一反射构件旋转移动的所述旋转式电动机的所述第一轴的所述旋转轴平行。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,
配置成从相邻的两个所述聚光光学系统的各光轴到至少一个所述旋转式电动机的所述第一轴的所述旋转轴的距离相等。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,还具备:
轴承,其将所述第二轴的两端部分别以能够旋转的方式支承;以及
按压机构,其将所述第二轴按压于任一个所述轴承。
7.根据权利要求6所述的光纤选择器,其特征在于,
所述按压机构由弹性构件或螺线管致动器构成。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,
还具备第一角度调整机构,所述第一角度调整机构调整包括所述第一反射构件的所述反射面的倾斜角度的光轴角度,
所述第一角度调整机构构成为:在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,能够从所述光纤选择器的所述前表面进行所述旋转式电动机的更换和所述第一角度调整机构的调整中的至少一方。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,
构成有包括至少一个所述第一反射构件、使所述第一反射构件旋转移动的所述旋转式电动机以及与所述第一反射构件对应的所述聚光光学系统的聚光光学系统单元,
在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述聚光光学系统单元设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行更换。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,
关于至少一个所述第一反射构件,位于所述第一位置时的所述第一反射构件的重心比所述第一反射构件位于所述第二位置时的所述第一反射构件的重心靠上方。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,具备:
止挡件,其限制所述第一反射构件的旋转角度范围;以及
弹性构件,除了所述旋转式电动机以外,该弹性构件也产生使所述第一反射构件旋转移动的力,
所述第一反射构件构成为:在所述旋转式电动机没有产生使所述第一反射构件旋转移动的力时,所述第一反射构件通过所述弹性构件旋转移动到旋转移动范围的一端,从而移动到所述第二位置。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的光纤选择器,其特征在于,
还具备第二反射构件,所述第二反射构件具有使来自所述准直光学系统的所述激光向所述第一反射构件反射的反射面,
第二反射构件配置为:从所述准直光学系统向所述第二反射构件的激光的光轴与从所述第一反射构件向所述聚光光学系统的激光的光轴平行,并且从所述准直光学系统向所述第二反射构件的激光的传输方向与从所述第一反射构件向所述聚光光学系统的激光的传输方向为相反方向。
13.根据权利要求12所述的光纤选择器,其特征在于,
还具备第二角度调整机构,所述第二角度调整机构调整包括所述第二反射构件的所述反射面的倾斜角度的光轴角度,
在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述第二角度调整机构设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行调整。
14.根据权利要求12或13所述的光纤选择器,其特征在于,
构成有至少包括所述第二反射构件和所述准直光学系统的准直光学系统单元,
在将从自所述聚光光学系统向所述第一反射构件的方向观察所述光纤选择器的情况下看到的所述光纤选择器的面定义为所述光纤选择器的前表面时,所述准直光学系统单元设置为能够从所述光纤选择器的所述前表面进行更换。
15.一种激光装置,在壳体内部具备根据权利要求1~14中的任一项所述的光纤选择器,将从激光振荡器输出的激光经由输入用光纤输入到所述光纤选择器,将从所述光纤选择器输出的所述激光选择性地从多个输出用光纤射出,
所述壳体具有能够开闭的前表面面板,
所述光纤选择器设置为:在打开所述前表面面板时,所述光纤选择器的所述旋转式电动机位于比所述第一反射构件靠跟前的位置。
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