JP2000126886A - レーザ光照射装置 - Google Patents
レーザ光照射装置Info
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- JP2000126886A JP2000126886A JP10305053A JP30505398A JP2000126886A JP 2000126886 A JP2000126886 A JP 2000126886A JP 10305053 A JP10305053 A JP 10305053A JP 30505398 A JP30505398 A JP 30505398A JP 2000126886 A JP2000126886 A JP 2000126886A
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】多数の非可視レーザ光あるいは、高出力可視レ
ーザ光を光ファイバにより伝送するレーザ光照射装置に
おいて、光学系のアライメント作業を迅速、且つ安全に
遂行する。 【解決手段】バンドルファイバの中心に配置される単芯
光ファイバで可視レーザ光を伝送し、周辺に配置される
複数の単芯光ファイバにより、非可視レーザ光を伝送す
るように構成し、バンドルファイバから出射される非可
視レーザ光用光学系のアライメント作業においては、前
記可視レーザを参照光として、位置合わせを行う。
ーザ光を光ファイバにより伝送するレーザ光照射装置に
おいて、光学系のアライメント作業を迅速、且つ安全に
遂行する。 【解決手段】バンドルファイバの中心に配置される単芯
光ファイバで可視レーザ光を伝送し、周辺に配置される
複数の単芯光ファイバにより、非可視レーザ光を伝送す
るように構成し、バンドルファイバから出射される非可
視レーザ光用光学系のアライメント作業においては、前
記可視レーザを参照光として、位置合わせを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを使用
したレーザ光照射装置に係り、非可視レーザ光、あるい
は高出力の可視レーザ光を使用する装置の光学系のアラ
イメント方法に関する。
したレーザ光照射装置に係り、非可視レーザ光、あるい
は高出力の可視レーザ光を使用する装置の光学系のアラ
イメント方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバにて伝送される非可視レーザ
光の光路を確認するため、非可視レーザ光と可視レーザ
光を同一光軸で伝送する構成に関しては、特開昭61−20
0503号が公知である。公知例では、芯部を赤外レーザ用
材料で、外周部を可視レーザ用材料で構成した複合光フ
ァイバが使用され、対象物に照射される可視光の位置に
より、非可視光の照射位置を確認する方法が述べられて
いる。
光の光路を確認するため、非可視レーザ光と可視レーザ
光を同一光軸で伝送する構成に関しては、特開昭61−20
0503号が公知である。公知例では、芯部を赤外レーザ用
材料で、外周部を可視レーザ用材料で構成した複合光フ
ァイバが使用され、対象物に照射される可視光の位置に
より、非可視光の照射位置を確認する方法が述べられて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公知例は、一本の
非可視レーザ光を光ファイバで伝送する場合の光学系の
アライメント作業には好適であるが、多数の非可視レー
ザ光あるいは、高出力レーザ光を伝送する場合について
は、考慮されていない。
非可視レーザ光を光ファイバで伝送する場合の光学系の
アライメント作業には好適であるが、多数の非可視レー
ザ光あるいは、高出力レーザ光を伝送する場合について
は、考慮されていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、一端が複数
の単芯光ファイバから成り、他端が複数の単芯光ファイ
バを集合したバンドルファイバを使用する。そして、バ
ンドルファイバの中心に配置される単芯光ファイバで可
視レーザ光を伝送し、周辺に配置される複数の単芯光フ
ァイバにより、非可視レーザ光を伝送するように構成す
る。そして、バンドルファイバから出射される非可視レ
ーザ光用光学系のアライメント作業においては、前記可
視レーザを参照光として、位置合わせを行う。可視レー
ザ光としてはレーザ出力＝１〜５ｍＷ程度のＨｅ−Ｎｅ
レーザが適している。
の単芯光ファイバから成り、他端が複数の単芯光ファイ
バを集合したバンドルファイバを使用する。そして、バ
ンドルファイバの中心に配置される単芯光ファイバで可
視レーザ光を伝送し、周辺に配置される複数の単芯光フ
ァイバにより、非可視レーザ光を伝送するように構成す
る。そして、バンドルファイバから出射される非可視レ
ーザ光用光学系のアライメント作業においては、前記可
視レーザを参照光として、位置合わせを行う。可視レー
ザ光としてはレーザ出力＝１〜５ｍＷ程度のＨｅ−Ｎｅ
レーザが適している。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施例を説明する。図１は本発明に係わる一実施例を
示すものであり、レーザ光照射装置１は以下に述べるよ
うに構成されている。２〜７はＹＡＧレーザに代表され
る非可視レーザ光発振器であり、出射レーザ光８〜１３
が対象物（後述）に照射される。１４はＨｅ−Ｎｅレー
ザに代表される可視レーザ光発振器であって、出射レー
ザ光１５はレーザ光照射装置１を構成する光学系（後
述）のアライメント作業時の参照光として用いられる。
の実施例を説明する。図１は本発明に係わる一実施例を
示すものであり、レーザ光照射装置１は以下に述べるよ
うに構成されている。２〜７はＹＡＧレーザに代表され
る非可視レーザ光発振器であり、出射レーザ光８〜１３
が対象物（後述）に照射される。１４はＨｅ−Ｎｅレー
ザに代表される可視レーザ光発振器であって、出射レー
ザ光１５はレーザ光照射装置１を構成する光学系（後
述）のアライメント作業時の参照光として用いられる。
【０００６】レーザ光８〜１３，１５は集光レンズ１６
〜２２により、単芯光ファイバ２３〜２９にそれぞれ入
射される。光ファイバ３０の一端は一体化されバンドル
ファイバ３１となっており、その端部断面は図２に示す
ように単芯ファイバ２９を中心軸として、各単芯ファイ
バ２３〜２８が均等に配置されている。光ファイバ３０
の概略寸法としては、各単芯ファイバはコア径２３０μ
ｍ，クラッド径250μｍであり、バンドルファイバ３１
の径ｄ＝８００μｍである。
〜２２により、単芯光ファイバ２３〜２９にそれぞれ入
射される。光ファイバ３０の一端は一体化されバンドル
ファイバ３１となっており、その端部断面は図２に示す
ように単芯ファイバ２９を中心軸として、各単芯ファイ
バ２３〜２８が均等に配置されている。光ファイバ３０
の概略寸法としては、各単芯ファイバはコア径２３０μ
ｍ，クラッド径250μｍであり、バンドルファイバ３１
の径ｄ＝８００μｍである。
【０００７】バンドルファイバ３１から出射される複数
のレーザ光３２〜３４（説明を容易にするため３本のレ
ーザ光のみ示す）はコリメートレンズ３５により、ほぼ
平行な光束３６となる。光束３６はビームスプリッタ３
７により、一部が分岐されて、光束３８，３９となり、
後者は反射鏡４０で反射された後、それぞれレーザ光強
度分布均一化用光学系４１，４２、結像レンズ４３，４
４を経て、試料４５，４６に照射される。
のレーザ光３２〜３４（説明を容易にするため３本のレ
ーザ光のみ示す）はコリメートレンズ３５により、ほぼ
平行な光束３６となる。光束３６はビームスプリッタ３
７により、一部が分岐されて、光束３８，３９となり、
後者は反射鏡４０で反射された後、それぞれレーザ光強
度分布均一化用光学系４１，４２、結像レンズ４３，４
４を経て、試料４５，４６に照射される。
【０００８】次に、本発明の目的である光学系のアライ
メント方法について述べる。図３にはバンドルファイバ
３１の出射端近傍の拡大横断面図を示したが、可視レー
ザ光３２を中心に非可視レーザ光３３，３４が上下対象
に拡がり角θで出射される。したがって、コリメートレ
ンズ３５の焦点距離ｆと出射端面からの距離Ｆを等しく
しておくことにより、可視レーザ光３２は平行光とな
り、その形状は肉眼により直接確認できる。そして、後
続の光学系である、ビームスプリッタ３７，反射鏡４
０，レーザ光強度分布均一化用光学系４１，４２、及び
結像レンズ４３，４４等のアライメント作業はこの可視
レーザ光３２により位置を確認しながら実施できる。ま
た、試料４５，４６の配置場所に関しても同様である。
メント方法について述べる。図３にはバンドルファイバ
３１の出射端近傍の拡大横断面図を示したが、可視レー
ザ光３２を中心に非可視レーザ光３３，３４が上下対象
に拡がり角θで出射される。したがって、コリメートレ
ンズ３５の焦点距離ｆと出射端面からの距離Ｆを等しく
しておくことにより、可視レーザ光３２は平行光とな
り、その形状は肉眼により直接確認できる。そして、後
続の光学系である、ビームスプリッタ３７，反射鏡４
０，レーザ光強度分布均一化用光学系４１，４２、及び
結像レンズ４３，４４等のアライメント作業はこの可視
レーザ光３２により位置を確認しながら実施できる。ま
た、試料４５，４６の配置場所に関しても同様である。
【０００９】一方、非可視レーザ光３３，３４に対して
は、上述した肉眼による位置確認は不可能である。しか
し、これらの光は可視レーザ光３２を中心に、上下対象
に同一拡がり角θで出射されるので、コリメートレンズ
３５通過後は、図４に示すような位置関係を保ちながら
進行することになる。この位置関係は説明を省略した残
りの３本の非可視レーザ光についても同様となる。した
がって、偏心量Ｄを考慮した寸法の光学系を用いれば、
非可視レーザ光３３，３４に対してのアライメント作業
は不要となる。厳密には、図３に示すように非可視レー
ザ光３３，３４は出射端面において、可視レーザ光３２
とは距離ｄだけ偏心しているが、コリメートレンズ３５
の焦点距離ｆを偏心量ｄ＝２５０μｍに比べて十分大き
な値、例えば１５０〜３００mmに選定しておくことによ
り、ファイババンドル３１の出射端から２〜３ｍ程度の
伝播距離内では、平行な光束として扱うことができるの
で、非可視レーザ光３３，３４に対してのアライメント
作業は不要となる。
は、上述した肉眼による位置確認は不可能である。しか
し、これらの光は可視レーザ光３２を中心に、上下対象
に同一拡がり角θで出射されるので、コリメートレンズ
３５通過後は、図４に示すような位置関係を保ちながら
進行することになる。この位置関係は説明を省略した残
りの３本の非可視レーザ光についても同様となる。した
がって、偏心量Ｄを考慮した寸法の光学系を用いれば、
非可視レーザ光３３，３４に対してのアライメント作業
は不要となる。厳密には、図３に示すように非可視レー
ザ光３３，３４は出射端面において、可視レーザ光３２
とは距離ｄだけ偏心しているが、コリメートレンズ３５
の焦点距離ｆを偏心量ｄ＝２５０μｍに比べて十分大き
な値、例えば１５０〜３００mmに選定しておくことによ
り、ファイババンドル３１の出射端から２〜３ｍ程度の
伝播距離内では、平行な光束として扱うことができるの
で、非可視レーザ光３３，３４に対してのアライメント
作業は不要となる。
【００１０】図５は本発明の他の実施例を示す。図にお
いて４７〜５２はレーザ出力１００ｍＷ〜１Ｗ程度の可
視レーザ発振器であり、色素レーザ，ＴｉＳａレーザ，
イオンレーザが該当する。かかる出力のレーザ光は安全
上、アライメント作業時に光路を直接肉眼で確認するこ
とは非常に危険であり、非可視レーザ光と同様に光学系
のアライメント作業には注意を必要とする。それで、本
実施例ではアライメント作業用に低出力の可視レーザ装
置１４を用いる。なお、本説明では、前述の実施例と同
様の機能を有するものは同一の番号を付け説明を省略す
る。
いて４７〜５２はレーザ出力１００ｍＷ〜１Ｗ程度の可
視レーザ発振器であり、色素レーザ，ＴｉＳａレーザ，
イオンレーザが該当する。かかる出力のレーザ光は安全
上、アライメント作業時に光路を直接肉眼で確認するこ
とは非常に危険であり、非可視レーザ光と同様に光学系
のアライメント作業には注意を必要とする。それで、本
実施例ではアライメント作業用に低出力の可視レーザ装
置１４を用いる。なお、本説明では、前述の実施例と同
様の機能を有するものは同一の番号を付け説明を省略す
る。
【００１１】バンドルファイバ３１から出射される複数
のレーザ光５３，５４（説明を容易にするため３本のレ
ーザ光のみ示す）はコリメートレンズ３５により、ほぼ
平行な光束５５となる。光束５５はビームスプリッタ３
７により、一部が分岐されて、光束５６，５７となり、
後者は反射鏡４０で反射された後、それぞれレーザ光強
度分布均一化用光学系４１，４２、結像レンズ４３，４
４を経て、試料４５，４６に照射される。
のレーザ光５３，５４（説明を容易にするため３本のレ
ーザ光のみ示す）はコリメートレンズ３５により、ほぼ
平行な光束５５となる。光束５５はビームスプリッタ３
７により、一部が分岐されて、光束５６，５７となり、
後者は反射鏡４０で反射された後、それぞれレーザ光強
度分布均一化用光学系４１，４２、結像レンズ４３，４
４を経て、試料４５，４６に照射される。
【００１２】本実施例においても、バンドルファイバ３
１から出射されるレーザ光は低出力の可視レーザ光３２
を中心に高出力可視レーザ光５３，５４が上下対象に拡
がり角θで出射される。したがって、コリメートレンズ
３５の焦点距離ｆと出射端面からの距離Ｆを等しくして
おくことにより、可視レーザ光３２，５３，５４はほぼ
平行光となるので、後続の光学系のアライメント作業は
可視レーザ光３２により位置を確認しながら実施でき
る。また、試料４５，４６の配置場所に関しても同様で
ある。
１から出射されるレーザ光は低出力の可視レーザ光３２
を中心に高出力可視レーザ光５３，５４が上下対象に拡
がり角θで出射される。したがって、コリメートレンズ
３５の焦点距離ｆと出射端面からの距離Ｆを等しくして
おくことにより、可視レーザ光３２，５３，５４はほぼ
平行光となるので、後続の光学系のアライメント作業は
可視レーザ光３２により位置を確認しながら実施でき
る。また、試料４５，４６の配置場所に関しても同様で
ある。
【００１３】本実施例によれば、高出力可視レーザ光５
３，５４によらず光学系のアライメント作業を遂行する
事ができるので作業上の安全性が確保される。なお、高
出力可視レーザ光５３，５４自身の出力を低くしてアラ
イメント作業を行うことも考えられるが、レーザ出力を
定格出力の１／１００〜１／１０００に低減した場合、
安定した発振が難しいという問題があり、実用的ではな
い。
３，５４によらず光学系のアライメント作業を遂行する
事ができるので作業上の安全性が確保される。なお、高
出力可視レーザ光５３，５４自身の出力を低くしてアラ
イメント作業を行うことも考えられるが、レーザ出力を
定格出力の１／１００〜１／１０００に低減した場合、
安定した発振が難しいという問題があり、実用的ではな
い。
【００１４】なお、図１，図５の実施例では非可視レー
ザのみ、あるいは高出力可視レーザのみで構成されるレ
ーザ光照射装置について説明したが、非可視レーザと高
出力可視レーザが混在する場合にも本発明は適用でき
る。また、非可視レーザは赤外レーザ，紫外レーザのい
ずれの場合にも適用可能である。
ザのみ、あるいは高出力可視レーザのみで構成されるレ
ーザ光照射装置について説明したが、非可視レーザと高
出力可視レーザが混在する場合にも本発明は適用でき
る。また、非可視レーザは赤外レーザ，紫外レーザのい
ずれの場合にも適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、光フ
ァイバにて伝送された複数の非可視レーザ光用光学系の
アライメント作業の簡略化と高精度位置合わせが可能と
なる。また、複数の高出力可視レーザ光を使用するレー
ザ装置の場合には、上記特長に加え、作業の安全性が確
保できる。
ァイバにて伝送された複数の非可視レーザ光用光学系の
アライメント作業の簡略化と高精度位置合わせが可能と
なる。また、複数の高出力可視レーザ光を使用するレー
ザ装置の場合には、上記特長に加え、作業の安全性が確
保できる。
【図１】本発明の一実施例のレーザ光照射装置の全体
図。
図。
【図２】ファイババンドル端部の拡大図。
【図３】ファイババンドル出射端近傍の拡大横断面図。
【図４】ビーム束の説明図。
【図５】本発明の他の実施例のレーザ光照射装置の全体
図。
図。
１…レーザ光照射装置、２〜７…非可視レーザ発振器、
８〜１３…対象物。
８〜１３…対象物。
Claims (4)
- 【請求項１】複数のレーザ発振器から出射されるレーザ
光を光ファイバにより伝送し、対象物に照射するレーザ
光照射装置において、前記光ファイバは、一端が複数の
単芯光ファイバから成り、他端が複数の単芯光ファイバ
を集合したバンドルファイバで構成され、該バンドルフ
ァイバは中心にアライメント用可視レーザ光を出射する
単芯光ファイバを、周辺に前記レーザ光を伝送する複数
の単芯光ファイバを配置したことを特徴とするレーザ光
照射装置。 - 【請求項２】請求項１記載のレーザ光照射装置におい
て、前記周辺に配置された複数の単芯光ファイバによ
り、非可視レーザ光を伝送するよう構成したことを特徴
とするレーザ光照射装置。 - 【請求項３】請求項１記載のレーザ光照射装置におい
て、前記周辺に配置された複数の単芯光ファイバによ
り、可視レーザ光を伝送するよう構成したことを特徴と
するレーザ光照射装置。 - 【請求項４】請求項１記載のレーザ光照射装置におい
て、前記周辺に配置された複数の単芯光ファイバによ
り、非可視レーザ光と可視レーザ光を伝送するよう構成
したことを特徴とするレーザ光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305053A JP2000126886A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | レーザ光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10305053A JP2000126886A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | レーザ光照射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000126886A true JP2000126886A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17940558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10305053A Pending JP2000126886A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | レーザ光照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000126886A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002239771A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-28 | Amada Co Ltd | Ｙａｇレーザトーチ |
| JP2007210003A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 溶接装置と被溶接部材の位置測定方法 |
| US20130299474A1 (en) * | 2011-01-18 | 2013-11-14 | Furukawa Electric Co. Ltd. | Fiber Laser Apparatus and Method of Aligning Laser Light Irradiation Position |
| JP2017028185A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | 株式会社フジクラ | ファイバレーザ用光回路装置およびファイバレーザ |
| WO2019021559A1 (ja) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | 三菱重工業株式会社 | レーザービーム照射装置及びレーザービーム照射システム |
| JP2020535597A (ja) * | 2017-09-29 | 2020-12-03 | ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｅｒａｅｕｓ Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ ＧｍｂＨ | 赤外線でターゲットを選択的に加熱するための装置 |
-
1998
- 1998-10-27 JP JP10305053A patent/JP2000126886A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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