JP2866756B2 - Laser device - Google Patents

Laser device

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JP2866756B2
JP2866756B2 JP16524191A JP16524191A JP2866756B2 JP 2866756 B2 JP2866756 B2 JP 2866756B2 JP 16524191 A JP16524191 A JP 16524191A JP 16524191 A JP16524191 A JP 16524191A JP 2866756 B2 JP2866756 B2 JP 2866756B2
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恭一 出来
晋次 杉岡
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Ushio Denki KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device .

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザの応用分野は、近年、益々拡大さ
れつつあり、特に、He−Cdレーザ(メインの発振波
長:325nm)は、例えばレジストを感光させるため
の光源、光硬化樹脂を用いて模型や金型を設計する場合
に当該光硬化樹脂を硬化させるための光源、CTデータ
用いて人体の構造や骨の模型を作製する際の光硬化用
の光源、蛍光分析のための光源等として、種々の分野で
の利用が期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the field of application of lasers has been expanding more and more. In particular, He- Cd lasers (main oscillation wavelength: 325 nm) have been developed using, for example, a light source for exposing a resist and a photocurable resin. Light source for curing the photo-curable resin when designing a model or mold , CT data
A light source for photocuring of making the body structure and models of bone using, as a light source or the like for the fluorescence analysis, the use of in various fields are expected.

【0003】 レーザ共振器を構成するミラーは、小型
内部鏡型のHe−Neレーザ、半導体レーザ素子等を除
き、通常、インバー(商 品名)等の熱膨張係数の小さい
3本または4本のロッドにより保持され、ミラーの光軸
が安定に保たれるように設計されている。しかし、レー
ザ装置の動作時のレーザヘッド内部の発熱に伴う温度勾
配の発生や、レーザ共振器の残留歪の経時変化等が原因
となって、ミラーの光軸が変化し、この変化に伴いレー
ザ出力も変化(減少)し、種々のトラブルが発生した
り、また光軸再調整のためにレ ーザ動作をストップさせ
るような時間が必要となる問題があった。しかるに
来では、ロッドに固定板を固定し、この固定板に対して
ミラーが固定された可動板をスプリングで接近する方向
に取付けるとともに、可動板の例えば2つの角部にミラ
ー角度調整ねじを螺合して、このねじの先端を固定板に
当接させ、レーザの出力強度を検出してその強度変化を
モニターしながら、手動によりミラー角度調整ネジの送
り量を変化させることにより、レーザの出力強度が最大
になるようにして可動板の角度すなわちミラーの角度
を調整していた。
[0003] mirrors constituting a laser resonator, a small internal mirror type He-Ne laser, except for a semiconductor laser device, generally Invar (trade name) thermal expansion coefficient small three or four rods, such as And the optical axis of the mirror is designed to be kept stable. However, the optical axis of the mirror changes due to the temperature gradient caused by the heat generated inside the laser head during the operation of the laser device, and the temporal change of the residual strain of the laser resonator. also it changes (decreases) output, to stop the record over the operation for various trouble occurs or, also the optical axis readjustment
There was a problem that required a long time . However , conventionally, a fixing plate is fixed to the rod, and the fixing plate is
The movable plate to which the mirror is fixed is attached in the direction approaching with a spring, and a mirror angle adjustment screw is screwed into, for example, two corners of the movable plate, and the tip of the screw is brought into contact with the fixed plate to make a laser. By manually changing the feed amount of the mirror angle adjustment screw while detecting the output intensity and monitoring the change in the intensity, the laser output intensity is maximized and the angle of the movable plate , that is, the angle of the mirror is adjusted. I was adjusting.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、ミラーの角度をレーザ出力が最大になるように
適正に調整するために相当の手間を要するうえ、一旦適
正に調整できても短期間のうちにミラーの角度が最適値
から変位するため、何回も手間のかかる調整作業が必要
とされる不便があった。一方、近年のピエゾアクチュエ
ータ、DCモータによるリニアア クチュエータの小型
化、高性能化に伴い、これらのアクチュエータ を用いて
ミラーの角度を調整することも考えられるようになって
た。 しかし、現状では、実験室レベルでの技術にすぎ
ず、実用的かつ 経済的な技術はまだ確立されていない。
すなわち、特開平3−35579号公報には、計測用の
レーザビ ームからのアナログ信号を一旦A/Dコンバー
タでディジタル信号 に変換し、ROMに格納されたプロ
グラムに従って前後するディジ タル信号を次々に比較し
て最高出力を検出し調整する技術が開示さ れている。し
かし、この技術においては、高価なA/Dコンバータ
マイクロコンピューターおよびそのソフトウエアを必要
とする。 従って、大型の炭酸ガスレーザ装置等の高額の
レーザ装置について は実用可能であっても、通常良く使
用されるレーザ装置においては 自動調整のための装置の
価格が高くなりすぎて、コストパフォーマ ンスに欠ける
ため、経済的な面において問題がある。本発明は以上の
ような問題点を解決するためになされたものであり、そ
の目的は、レーザ出力を最大に調整するのが簡単なレ
ザ装置を提供することにある。
However, in such a method, it takes considerable time and effort to properly adjust the angle of the mirror so that the laser output is maximized. Since the angle of the mirror is displaced from the optimum value in a short time, there has been an inconvenience that many time-consuming adjustment operations are required. Meanwhile, recent piezo actues
Over data, small Riniaa actuator by the DC motor
With these actuators ,
Adjusting the angle of the mirror came to be considered
Came . However, at present, it is only a technology at the laboratory level
Therefore, practical and economical technology has not been established yet.
That is, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Once the A / D converter the analog signal from the Rezabi over-time
The digital signal is converted to a digital signal by the
Compared one after another daisy Tal signal to front and rear in accordance grams
There is disclosed a technology for detecting and adjusting the maximum output . I
However, in this technology, expensive A / D converters and
Requires microcomputer and its software
And Therefore, expensive carbon dioxide laser devices
Although laser devices are practicable, they are usually used well.
In the laser device used, the device for automatic adjustment
Price is too high, lack of cost-Pas-performance
Therefore, there is a problem in terms of economy. The present invention has been made to solve the above problems, and aims to adjust the laser output maximizing provide a simple record over <br/> The device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のレーザ装置は、ロッドに固定された固定板
の外側にミラーが保持された可動板を有するミラーホル
ダーと、このミラーホルダーに取付けられたアライメン
ト機構と、レーザ出力検出手段と、前記アライメント機
構の制御手段とを備えてなるレーザ装置において、前記
アライメント機構は、前記固定板に固定された駆動モー
タならびに変位調整用マイクロメータ ッドと、これら
駆動モータとマイクロメータヘッドを連結するフレキシ
ブルカップリングと、前記可動板に螺合しマイクロメー
ヘッ の可動部に押圧された手動調整ネジとよりな
り、前記制御手段により、前記レーザ出力検出手段で検
出された検出結果に基づきレーザ出力を大きくする方向
に間欠的に前記駆動モータを駆動させることを特徴とす
る。
To achieve the above object, according to an aspect of the laser device of the present invention, the mirror Hor <br/> loaders having a movable plate which mirror is held on the outside of the fixed plate fixed to the rod A laser device comprising: an alignment mechanism attached to the mirror holder; a laser output detecting means; and a control means for controlling the alignment mechanism. The alignment mechanism includes a drive motor fixed to the fixed plate and a displacement motor. a micrometer f head adjustment, a flexible coupling for connecting the drive motor and the micrometer head, more becomes the pressed manual adjustment screw to the movable portion of the screwed micrometer heads on the movable plate, wherein The controller intermittently intermittently increases the laser output based on the detection result detected by the laser output detector. Characterized in that to drive the dynamic motor.

【0006】[0006]

【作用】手動調整ネジによりミラー角度が粗調整でき、
制御手段により、レーザ出力検出手段で検出された検出
結果に基づきレーザ出力を大きくする方向に間欠的に駆
動モータを駆動させるので、自動光軸調整ができる。ま
た、光軸調整により変化する駆動モータとマイクロメー
ヘッ の距離は連結されているフレキシブルカップリ
ングにより吸収される。
[Function] The mirror angle can be roughly adjusted with the manual adjustment screw.
Since the control means drives the drive motor intermittently in the direction of increasing the laser output based on the detection result detected by the laser output detection means, automatic optical axis adjustment can be performed. The distance of the drive motor and the micrometer heads which varies by the optical axis adjustment is absorbed by the flexible coupling is connected.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
この実施例に係るレーザ装置におけるHe−Cdレーザ
ヘッド全体の概略図であり、ミラーホルダー1、アライ
メント機構 2、一対のミラー3、スーパーインバーから
なるロッド4、レーザ 管5、ケース6、レーザ出力検出
手段8、制御手段9より構成され ている。そして、ミラ
ーホルダー1は、ロッド4に固定される固定 板11とミ
ラー3を取り付けた可動板12とよりなり、一対のミラ
ー3とミラーホルダー1とアライメント機構2を含むミ
ラー角度調 節機構およびロッド4とによりレーザ共振器
が構成されている。ま たレーザ管5内には、放電用細管
51、アノード52、カソード5 3等が配置されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG.
He- Cd laser in the laser device according to this embodiment
FIG. 2 is a schematic view of the entire head , showing a mirror holder 1 and an alignment head .
Ment mechanism 2, a pair of mirrors 3, super invar
Rod 4, laser tube 5, case 6, laser output detection
Means 8 and control means 9 . And Mira
-Holder 1 is fixed to fixing plate 11 fixed to rod 4
A movable plate 12 to which the mirror 3 is attached, and a pair of mirrors.
3 including the mirror holder 1 and the alignment mechanism 2
Laser resonator by the error angle regulatory mechanism and the rod 4
Is configured. Or in the laser tube 5, a discharge tubule
51, an anode 52, a cathode 53 and the like are arranged.
You.

【0008】 アライメント機構2は、レーザ共振器を
構成するミラー角度を間欠的に微小変位させるものであ
る。このアライメント機構2は、レーザ出力検出手段8
により検出された検出結果に基づきレーザ出力を大きく
する方向とするために、図2に示すように、あらかじめ
設定された光軸Zに垂直なXY面を基準にしてミラー3
の角度を変位できるように、固定板11の1つの角部A
を支点として、その両隣りに位置する角部Bと角部Cに
それぞれ取付けられている。すなわち、可動板12は、
角部Aに設けられた支点において、固定板11に対して
すべての方向に傾斜し得るよう点支持されると共に、角
部Aに対してX方向に位置する角部Bと、角部Aに対し
て−Y方向に位置する角部Cとにおいて、固定板11に
設けられたアライメント機構2により連結されている。
このアライメント機構2は、後述の説明から明らかなよ
うに、当該アライメント機構2の位置における可動板1
2の固定板11からの離間距離を微小調整するものであ
る。従って、当該2つのアライメント機構2を適宜に調
整することにより、固定板11に対する可動板12の角
度状態をすべての方向に傾斜した状態となるよう制御す
ることができる。 その結果、固定板11が基準面である
XY面から傾斜したときに、この固定板11に対する可
動板12の角度状態を調整することにより、固定板11
の傾斜が相殺されるように可動板12を基準面であるX
Y面に沿った角度状態とすることができる。
The alignment mechanism 2 intermittently minutely changes the angle of a mirror constituting the laser resonator. The alignment mechanism 2 includes a laser output detection unit 8
In order to increase the laser output based on the detection result detected by the mirror 3, as shown in FIG. 2, a mirror 3 is set with reference to an XY plane perpendicular to a preset optical axis Z.
So that one angle A of the fixing plate 11 can be displaced.
Are attached to the corners B and C located on both sides of the fulcrum. That is, the movable plate 12
At the fulcrum provided at the corner A, with respect to the fixed plate 11
Point supported so that it can be tilted in all directions,
Corner A located in the X direction with respect to section A, and corner A with respect to corner A
And the corner C located in the −Y direction,
They are connected by an alignment mechanism 2 provided.
This alignment mechanism 2 is apparent from the following description.
Thus, the movable plate 1 at the position of the alignment mechanism 2
2 to finely adjust the distance from the fixing plate 11.
You. Therefore, the two alignment mechanisms 2 are appropriately adjusted.
The angle of the movable plate 12 with respect to the fixed plate 11
Control in such a way that the state is tilted in all directions.
Can be As a result, the fixing plate 11 is the reference plane
When tilted from the XY plane,
By adjusting the angle state of the moving plate 12, the fixed plate 11
Of the movable plate 12 as the reference plane so that the inclination of
An angle state along the Y plane can be set.

【0009】 具体的に説明すると、図3に拡大して示
すように、アライメント機構2は、ステッピングモータ
よりなる駆動モータ22を内蔵し、この駆動モータ22
の回転軸23がベローズよりなるフレキシブルカップリ
ング25を介して変位調整用マイクロメータ ッド26
に連結されている。このマイクロメータヘッド26の可
動部26Aは、固定板11に設けた貫通孔13に挿入さ
れて進退自由とされている。この貫通孔13に緩衝部材
としてのボール27が配置されている。可動板12には
手動調整ネジ29が螺合され、この手動調整ネジ29の
先端が貫通孔13に挿入されている。固定板11と可動
板12との間には、両者を接近する方向に弾性力を作用
させるスプリング28が設けられ、このスプリング28
により手動調整ネジ29がボール27を介して可動部2
6Aを常時押圧する状態になっている。
More specifically, as shown in an enlarged manner in FIG. 3, the alignment mechanism 2 has a built-in drive motor 22 composed of a stepping motor.
Micrometer f for the displacement adjustment of the rotary shaft 23 through a flexible coupling 25 of the bellows head 26
It is connected to. The movable portion 26A of the micrometer head 26 is inserted into a through hole 13 provided in the fixed plate 11 and is free to advance and retreat. A ball 27 is disposed in the through hole 13 as a buffer member. A manual adjustment screw 29 is screwed into the movable plate 12, and the tip of the manual adjustment screw 29 is inserted into the through hole 13. Between the fixed plate 11 and the movable plate 12, there is provided a spring 28 for applying an elastic force in a direction to approach the two.
The manual adjustment screw 29 moves the ball 2
6A is constantly pressed.

【0010】 従って、手動調整ネジ29により粗調整
した後に、レーザ出力検出手段8の検出結果に基づいて
制御手段9により駆動モータ22の回転軸23が回転さ
れると、フレキシブルカップリング25を介してマイク
ロメータヘッド26の可動部26Aが前進または後退す
る。例えば可動部26Aが前進(図3の矢印Lで示す方
向)すると、ボール27を介して手動調整ネジ29が押
圧されるため可動板12の対応する角部がスプリング2
8に抗して固定板11から離間する方向に変位する。逆
に、可動部26Aが後退するとスプリング28により可
動板12の対応する角部が固定板11に接近する方向に
変位する。
Therefore, when the rotation shaft 23 of the drive motor 22 is rotated by the control means 9 based on the detection result of the laser output detection means 8 after the coarse adjustment by the manual adjustment screw 29, The movable portion 26A of the micrometer head 26 moves forward or backward. For example, when the movable portion 26A moves forward (in the direction indicated by the arrow L in FIG. 3), the manual adjustment screw 29 is pressed via the ball 27, so that the corresponding corner of the movable plate 12 is
8 in a direction away from the fixed plate 11. Conversely, when the movable portion 26A retreats, the corresponding corner of the movable plate 12 is displaced by the spring 28 in a direction approaching the fixed plate 11.

【0011】 以下、図4と図5を用いて、ミラー角度
の自動調整に ついて説明する。図4は、レーザ出力検出
手段8および制御手段9の一例を示すブロック図であっ
て、図5はこれらレーザ出力検出手段8および制御手
段9のタイムチャートである。ーザ出力検出手段8
は、ミラー角度の間欠的な微小変位の前後のレーザ出力
を比較検出するものである。制御手段9は、微小変位
のレーザ出力に対して微小変位後のレーザ出力が大きい
場合にはミラー角度を同じ方向に、微小変位後のレーザ
出力が小さい場合にはミラー角度を反対方向に微小変位
させるように制御するものである。レーザ出力検出手段
8において、81はレーザ出力を検出するフォトアン
プ、82は微小変位直前のレーザ出力をホールドするサ
ンプルアンドホールド回路、83は微小変位前後のレー
ザ出力を比較検出するコンパレータである。すなわち、
駆動モータ22が駆動さ れる直前のレーザ出力は、フォ
トアンプ81により検出され、あら かじめサンプルアン
ドホールド回路82によってホールドされ、こ の信号が
コンパレータ83の非反転入力端子に入力される。そし
、駆動モータ22の駆動直後のレーザ出力がコンパレ
ータ83の反 転入力端子に入力される。
Hereinafter , the mirror angle will be described with reference to FIGS.
A description will be given of the automatic adjustment. Figure 4 is a block diagram showing an example of a laser output detection means 8 and control means 9, Figure 5 is their time chart of the laser output detection means 8 and control means 9. Les over The output detection means 8
Is for comparing and detecting the laser output before and after the intermittent minute displacement of the mirror angle. Control means 9, the mirror angle in the same direction when the laser output after small displacement relative to the laser output of the previous minute displacement <br/> is large, the mirror angle in the case where the laser output after the minute displacement is small It is controlled so as to be slightly displaced in the opposite direction. In the laser output detecting means 8, reference numeral 81 denotes a photoamplifier for detecting a laser output; 82, a sample and hold circuit for holding the laser output immediately before the minute displacement; and 83, a comparator for comparing and detecting the laser output before and after the minute displacement. That is,
The laser output immediately before the drive motor 22 is driven is
It is detected by the Toanpu 81, beforehand sample Anne
Is held by Dohorudo circuit 82, the signal of this is
The signal is input to the non-inverting input terminal of the comparator 83. Soshi
Te, the laser output immediately after driving of the driving motor 22 is comparator
Is input to the inverting input terminal of the over data 83.

【0012】 制御手段9において、91はタイミング
回路、92はモノマルチバイブレータ、93はモノマル
チバイブレータ、94はアンド回路、95はトグルフリ
ップフロップ回路である。本実施例 においては、トグル
フリップフロップ回路95のJ、K入力をHレ ベルと
し、CLK入力においてアンド回路94の出力信号M 5
が立 ち上がるときに、トグルフリップフロップ回路95
の出力信号M 6 がHレベルからLレベルに反転するよう
になっている。この制御手段9では、モノマルチバイブ
レータ92の出力信号 2 がHレベルのときに駆動モー
タ22をドライブするドライブ信号となり、トグルフリ
ップフロップ回路95の出力信号 6 が微小変位の方向
指示信号となるこの出力信号M 6 は、Hレベルのとき
駆動モータ22の回転方向を時計方向とする指示信号
となり、Lレ ベルのときが駆動モータ22の回転方向を
反時計方向とする指示信 号となるようにしてある。 そし
て、タイミング回路91の出力信号M 1 によって定めら
れる 一定の周期T 0 でモノマルチバイブレータ92の出
力信号M 2 がH レベルのドライブ信号となったときに、
トグルフリップフロップ回 路95の出力信号M 6 によっ
て指示される方向、すなわち時計方向 または反時計方向
のいずれかの方向に、アライメント機構2の駆動モータ
22の回転軸23が回転駆動されるようになっている。
In the control means 9, reference numeral 91 denotes a timing circuit, 92 denotes a monomultivibrator, 93 denotes a monomultivibrator, 94 denotes an AND circuit, and 95 denotes a toggle flip-flop circuit. In this embodiment , the toggle
J of the flip-flop circuit 95, the K input and H level
Then, at the CLK input, the output signal M 5 of the AND circuit 94 is output.
When There go up falling, toggle flip-flop circuit 95
Output signal M 6 is inverted from H level to L level.
It has become. When the output signal M 2 of the mono-multi vibrator 92 is at the H level,
Drive signal becomes for driving the motor 22, the output signal M 6 of the toggle flip-flop circuit 95 becomes the turn signal of the minute displacement. When this output signal M 6 is at H level
Is an instruction signal for setting the rotation direction of the drive motor 22 to the clockwise direction.
Next, at the L level is the rotational direction of the drive motor 22
It is set to be an instruction signal to the counter-clockwise direction. Soshi
Te, determined et the output signal M 1 of the timing circuit 91
Out of the mono-multi-vibrator 92 at a constant period T 0 to be
When the force signal M 2 becomes an H level drive signal,
Depending on the output signal M 6 of the toggle flip-flop circuits 95
Direction indicated, ie clockwise or counterclockwise
The rotation shaft 23 of the drive motor 22 of the alignment mechanism 2 is driven to rotate in either direction .

【0013】 詳細に説明すると、タイミング回路91
の出力信号M 1 は図5に示すような矩形波であり、この
出力信号M 1 がLレベル のホールド信号に立ち下がると
きにレーザ出力がホールドされる。 また、この出力信号
1 はモノマルチバイブレータ92にも入力さ れ、当該
出力信号M 1 が立ち下がるときにモノマルチバイブレー
92の出力信号M 2 がHレベルとなり、このとき駆動
モータ22を 回転させるドライブ信号となる。 すなわ
ち、出力信号M 1 が立ち下がるときに、レーザ出力がホ
ルドされるとともに、モノマルチバイブレータ92の
出力信号M 2 がHレベルとなる。その後、このHレベル
の出力信号M 2 と、時計 方向または反時計方向のいずれ
かの方向を指示する出力信号M 6 を受けて駆動モータ
22が指示された方向に回転駆動され、ミラー 3の角度
が微小変位する。 そして、出力信号M 1 がLレベルのホ
ールド信号の間はサンプル アンドホールド回路82の出
力信号はミラー3が微小変位する前に ホールドされた信
号となり、これがコンパレータ83の非反転入力 端子に
入力される。駆動モータ22が回転されてミラー3が微
小変位した直後のレーザ出力は、フォトアンプ81によ
り検出され、これが直接コンパレータ83の反転入力端
子に入力され、このレーザ出力と先にホール ドされたレ
ーザ出力とが比較される。すなわち、ミラーの微小変位
前後のレーザ出力が比較される。
The timing circuit 91 will be described in detail.
Output signal M 1 of a rectangular wave as shown in FIG. 5, this
When the output signal M 1 falls to L level hold signal
The laser output is held. Also, this output signal
M 1 is also input to the monostable multivibrator 92, the
Mono multivibrator when the output signal M 1 falls
The output signal M 2 of motor 92 becomes H level, driving this time
A drive signal for rotating the motor 22 is provided . Sand
Chi, when the output signal M 1 falls, the laser output E
Together are over field, the monostable multivibrator 92
The output signal M 2 becomes H level. After that, this H level
Output signal M 2 , whether clockwise or counterclockwise
Drive motor receives the output signal M 6 instructing Kano direction
22 is rotated in the indicated direction, and the angle of the mirror 3 is
Is slightly displaced. The E output signal M 1 is at L level
The output of the sample and hold circuit 82 is
Shin force signal that is held before the mirror 3 is small displacement
And this is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 83.
Is entered. The drive motor 22 is rotated and the mirror 3 is finely moved.
Les the laser output immediately after a small displacement is detected by a photo amplifier 81, which is input to the inverting input terminal of the direct comparator 83, which is hold in the laser output and the previous
User output . In other words, the minute displacement of the mirror
The front and rear laser outputs are compared.

【0014】 ここで、ミラーの微小変位後のレーザ出
力が低い場合には、コンパレータ83の出力信号 4
Hレベルとなる。このHレベルの信号がアンド回路94
に入力されると、モノマルチバイブレータ93の出力信
3 がHレベルとなるタイミングで、その出 力信号M
5 がHレベルとなる。この出力信号M 5 がHレベルにな
と、トグルフリップフロップ回路95の出力信号
6 、すなわち方 向指示信号がHレベルからLレベルに
反転し、駆動モータ22の回 転方向が逆方向となる。
Here, when the laser output after the minute displacement of the mirror is low, the output signal M 4 of the comparator 83 becomes H level. This H level signal is input to the AND circuit 94.
It is input to, at the timing when the output signal M 3 of the monostable multivibrator 93 becomes H level, the output signal M
5 becomes H level. Is I to H-level output signal M 5
Then , the output signal of the toggle flip-flop circuit 95
M 6, i.e. towards direction instruction signal is <br/> inverted from H level to L level, direction of rotation of the drive motor 22 is reverse.

【0015】 次に、実際の制御内容を図6を用いて
明する例えばロッド4,4間で温度変化に対する伸び
に差が生じると、ミラー3を保持している可動板12が
XY平面から変位するので、これに固定されたミラー
の角度が変位することになる。ミラー3の角度が変位す
と、レーザ出力が変化する。この図6において、10
0はレーザ出力曲線であって、θ(O)は、レーザ出力
が最大のP(O)となるときのミラー3の角度、すなわ
ち最適角度を示している。
Next, the actual control contents will be described with reference to FIG . For example, a difference in elongation occurs to a temperature change between the rods 4 and 4, the movable plate 12 holding the mirror 3 is displaced from the XY plane, the mirror 3 which is fixed thereto
Is displaced. If the angle of the mirror 3 is Ru <br/> be displaced, Les chromatography The output changes. In FIG. 6, 10
0 is a laser output curve, and θ (O) indicates the angle of the mirror 3 when the laser output reaches the maximum P (O) , that is, the optimum angle.

【0016】 次に、図7を用いて、図5に示す出力信
号M 2 に基づ いて、レーザ出力Pがどのように調節され
るかを説明する。 図7においてN 1 ' 〜N 5 ' の符号
は、図5に示す出力信号M 2 のHレベルの信号N 1 〜N
5 に対応して変位するミラー角度の方向 とその大きさを
矢印の長さで示すものである。 例えば任意の時点におい
て、ミラー3の角度がレーザ出力曲線1 00においてレ
ーザ出力が最大となる最適角度θ(F)からθ(D
ずれていたとすると、この角度でのレーザ出力P(D)
、タ イミング回路91の出力信号M 1 のタイミングで
サンプルアンドホールド回路82にホールドされるとと
もに、モノマルチバイブレー タ92の出力信号M 2 がH
レベルのドライブ信号となる。そして、 駆動モータ22
がトグルフリップフロップ回路95の出力信号M 6 によ
り指示された方向に回転駆動され、一方のアライメント
機構2によりミラー3の角度が1ステップだけ微小変位
させられる。このときその変位方向が仮に 1 ' で示す
矢印方向であったとすると 1 ' で示す分だけミラー
の角度変位が生じ、ミラー3の角度はθ (E)となり、
このときのレーザ出力はP(E)となる。
Next, referring to FIG. 7, the output signal shown in FIG.
And based on the No. M 2, it is adjusted how the laser output P is
I will explain. In FIG. 7, symbols N 1 ′ to N 5
Are H-level signals N 1 to N of the output signal M 2 shown in FIG.
The direction and magnitude of the mirror angle displaced corresponding to 5
This is indicated by the length of the arrow. For example, at any time
Thus, the angle of the mirror 3 is reflected in the laser output curve 100 .
Assuming that the laser output deviates from the optimum angle θ (F) at which the laser output becomes maximum to θ (D ) , the laser output P (D) at this angle is obtained.
, When held at the timing of the output signal M 1 of the timing circuit 91 to <br/> sample and hold circuit 82 DOO
Monitor the output signal M 2 mono multivibrator 92 is H
It becomes a level drive signal. And the drive motor 22
Is based on the output signal M 6 of the toggle flip-flop circuit 95 .
Ri is rotated in the indicated direction, by one of the alignment mechanism 2 is the angle of the mirror 3 is is finely displaced by one step. Amount corresponding mirror 3 shown in 'N 1 assuming that a direction of the arrow indicated by' this time the displacement direction if N 1
And the angle of the mirror 3 becomes θ (E) ,
The laser output at this time is P (E) .

【0017】 次いで、このレーザ出力P(E)がフォ
トアンプ81 により検出され、コンパレータ83に入力
されて、微小変位前のレーザ出力P(D)と微小変位後
のレーザ出力P(E)とが比較される。微小変位後のレ
ーザ出力P(E)が微小変位前のレーザ出力P (D)よ
り大きいと、コンパレータ83の出力信号M 4 はLレベ
であり、従って、アンド回路94からの出力信号M 5
もLレベルな のでトグルフリップフロップ回路95の出
力信号M 6 すなわち方向 指示信号は反転せず、駆動モー
タ22の回転方向がそのまま維持されて、アライメント
機構2により次の間欠的な微小変位行われる。逆に、
ミラー3の角度がθ(F)からθ(G)に変位する場合
には、微小変位後のレーザ出力P(G)が微小変位前
レーザ出力 (F)より小さくなるので、コンパレータ
83の出力信号M 4 がH レベルとなる。従って、モノマ
ルチバイブレータ93の出力信号M 3 がHレベルとなる
タイミングでアンド回路94の出力信号M 5 Hレベル
となり、トグルフリップフロップ回路95の出力信号M
6 、すなわち方向指示信号が反転し、駆動モータ22の
回転方向が反転されて、アライメント機構2により次の
間欠的な微小変位が行われる。
Next, the laser output P (E) is
Detected by the amplifier 81 and input to the comparator 83
Is, laser power P before small displacement (D) and the laser output P (E) after small displacement <br/> and is Ru are compared. After small displacement
Laser output P (E) is smaller than laser output P (D)
The output signal M 4 of the comparator 83 becomes L level.
Is Le, therefore, the output signal from the AND circuit 94 M 5
Is also at L level, the output of the toggle flip-flop circuit 95 is
Force signal M 6 ie turn signal is not inverted, the rotational direction of the drive motor 22 is maintained, the alignment
The next intermittent minute displacement is performed by the mechanism 2 . vice versa,
When the angle of the mirror 3 is displaced in the theta (G) from theta (F), since the laser power P after small displacement (G) is smaller than the laser output P (F) of the front small displacement, the comparator
83 the output signal M 4 becomes H-level. Therefore, the monomer
The output signal M 3 of Ruchi vibrator 93 becomes H level
The output signal M 5 is H level of the AND circuit 94 at the timing
And the output signal M of the toggle flip-flop circuit 95
6, that is, the direction indication signal is inverted, the rotational direction of the drive motor 22 is inverted, by the alignment mechanism 2 follows
Intermittent minute displacement is performed.

【0018】 このような間欠的な微小変位を例えばタ
イミング回路91の出力信号M1 によって定められる一
定の周期T0 で繰返すことにより、レーザ出力検出手段
8の分解能の範囲内でミラー3の角度はレーザ出力がピ
ークP(F)付近に常に維持されるように調整される。
以上の手順で、角部Bに取り付けられたアライメント機
構2を調整することにより、角部Aおよび角部Cにおけ
る可動板12の固定板11からの離間距離が保持された
ままで、角部Bにおける可動板12の固定板11からの
離間距離が増加または減少されるので、実質上、図2の
Y軸方向に伸びる軸を中心とする回転方向において固定
板11に対する可動板12の角度状態が調整された状態
となり、当該回転方向におけるミラー3の角度の自動調
整作業が達成される。 次に、角部Cに取り付けられたア
ライメント機構2を上記と同じ手順で調整することによ
り、同様に、実質上、図2のX軸方向に伸びる軸を中心
とする回転方向において固定板11に対する可動板12
の角度状態が調整された状態となり、当該回転方向にお
けるミラー3の角度の自動調整作業が達成される。 この
ように、可動板12の固定板11に対する傾斜状態がX
方向およびY方向の両方について達成される結果、固定
板11に対する可動板12の傾斜状態がすべての方向に
おいて調整されるので、可動板12に固定されたミラー
3の角度の自動調整作業が行われ、これによりレーザ出
力は常にほぼ最高となるように維持されることになる。
By repeating such intermittent minute displacement, for example, at a constant period T 0 determined by the output signal M 1 of the timing circuit 91, the angle of the mirror 3 can be set within the range of the resolution of the laser output detecting means 8. The laser output is adjusted so that it is always maintained near the peak P (F).
Alignment machine attached to corner B by the above procedure
By adjusting the structure 2, the corners A and C
The separation distance of the movable plate 12 from the fixed plate 11 is maintained.
As it is, the movable plate 12 at the corner B is moved from the fixed plate 11
As the separation is increased or decreased, substantially the distance of FIG.
Fixed in the direction of rotation about the axis extending in the Y-axis direction
The state where the angle state of the movable plate 12 with respect to the plate 11 is adjusted
And the automatic adjustment of the angle of the mirror 3 in the rotation direction.
Alignment work is achieved. Next, the arm attached to the corner C
By adjusting the lightment mechanism 2 in the same procedure as described above,
Similarly, the axis substantially extends in the X-axis direction in FIG.
The movable plate 12 with respect to the fixed plate 11 in the rotation direction
Angle state is adjusted, and in the rotation direction
The operation of automatically adjusting the angle of the mirror 3 is achieved. this
Thus, the state of inclination of the movable plate 12 with respect to the fixed plate 11 is X
Results achieved in both direction and Y direction, fixed
The movable plate 12 is tilted with respect to the plate 11 in all directions.
The mirror fixed to the movable plate 12
Automatic adjustment of the angle of 3 was performed, and the laser
Power will always be maintained at near maximum.

【0019】 本実施例によれば、手動調整ネジ29に
よりミラー3の角度の粗調整ができるとともに、レーザ
出力検出手段8での検出結果に基づきレーザ出力を大き
くする方向に駆動モータ22を駆動するので、光軸の自
動調整ができる。そして光軸の自動調整により駆動モー
タ22とマイクロメータヘッド26の距離が変化して
も、これらを連結するフレキシブルカップリング25に
より距離の変 位を吸収することができる。
According to the present embodiment, manual adjustment screw 29 makes coarse adjustment of the angle of the mirror 3 Rutotomoni, the drive motor 22 in a direction to increase the laser output based on the detection result of the laser output detection means 8 driving Therefore, the optical axis can be automatically adjusted. And even if the distance between the drive motor 22 and the micrometer head 26 by the automatic adjustment of the optical axis is changed, it is possible to absorb the displacement of the distance by the flexible coupling 25 connecting these.

【0020】 以上、本発明の実施例を説明したが、本
発明では、アライメント機構2の駆動モータ22として
は、ステッピングモータに限られず、DCモータ等を利
用してもよい。また、レーザ出力検出手段8、制御手段
9としては、他の種々の手段を用いることができる。ま
た、アライメント機構2が、対向するミラーホルダー1
にも設置されてもよく、対向する2つのミラーの角度を
交互に調整すると、より光軸の調整が精度よくできる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, in the present invention, the drive motor 22 of the alignment mechanism 2 is not limited to a stepping motor, and may be a DC motor or the like. Further, as the laser output detecting means 8 and the control means 9, other various means can be used. The mirror holder 1 alignment mechanism 2, faces
If the angles of two opposing mirrors are alternately adjusted, the optical axis can be adjusted more accurately.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手動によレーザ出力の粗調整が可能であるとともに
レーザ出力を最大に調整するのが簡単なレーザ装置とす
ることができる。
As described above, according to the present invention,
As well as a possible coarse adjustment of the laser output Ri by manually,
The laser output can be adjusted to the maximum to a simple record over laser device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例に係るレーザ装置におけるHe−Cd
レーザヘッド全体の概略図である。
FIG. 1 shows He- Cd in a laser device according to an embodiment .
FIG. 2 is a schematic view of the entire laser head .

【図2】 アライメント機構の取付け位置を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a mounting position of an alignment mechanism.

【図3】 アライメント機構の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of an alignment mechanism.

【図4】 レーザ出力検出手段および制御手段の説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a laser output detection unit and a control unit.

【図5】 図4に示したレーザ出力検出手段および制御
手段のタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart of the laser output detection means and the control means shown in FIG.

【図6】 ミラー角度変位とレーザ出力の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a mirror angular displacement and a laser output.

【図7】 制御状態におけるミラー角度変位とレーザ出
力の関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a mirror angular displacement and a laser output in a control state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ミラーホルダー 2 アライメント機
構 3 ミラーロッド 5 レーザ管 51 放電用細管 52 アノード 53 カソード 6 ケース 8 レーザ出力検出
手段 9 制御手段 11 固定板 12 可動板 13 貫通孔 22 駆動モータ 23 回転軸 25 フレキシブルカップリング 26 マイクロメータヘッド 26A 可動部 27 ボール 28 スプリング 81 フォトアンプ 82 サンプルアンドホールド回路 83 コンパレータ 91 タイミング回路 92 モノマルチバイブレータ 93 モノマルチバイ
ブレータ 94 アンド回路 95 トグルフリップフロップ回路
 1mirrorHolder 2 alignment machine
Structure 3mirror 4rod 5 Laser tube 51 Discharge tube 52 anode 53 cathode 6 cases 8 Laser output detection
Means 9 Control means 11 Fixed plate 12 Movable plate 13 Through hole 22 Drive motor 23 Rotary shaft 25 Flexible coupling 26 Micrometerhead 26A Moving part 27 Ball 28 Spring 81 Photo amplifier 82 Sample and hold circuit 83 Comparator 91timingCircuit 92 Mono multivibrator 93 Mono multivibrator
Blazer 94 AND circuit 95 Toggle flip-flop circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/086──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01S 3/086

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロッドに固定された固定板の外側にミラ
が保持された可動板を有するミラーホルダーと、この
ミラーホルダーに取付けられたアライメント機構と、レ
ーザ出力検出手段と、前記アライメント機構の制御手段
とを備えてなるレーザ装置において、 前記アライメント機構は、前記固定板に固定された駆動
モータならびに変位調整用マイクロメータヘッドと、こ
れら駆動モータとマイクロメータヘッドを連結するフレ
キシブルカップリングと、前記可動板に螺合しマイクロ
メータヘッドの可動部に押圧された手動調整ネジとより
なり、 前記制御手段により、前記レーザ出力検出手段で検出さ
れた検出結果に基づきレーザ出力を大きくする方向に間
欠的に前記駆動モータを駆動させることを特徴とするレ
ーザ装置。
A mirror is provided outside a fixed plate fixed to a rod.
A mirror holder having a movable plate over is held, this
In a laser device comprising an alignment mechanism attached to a mirror holder, a laser output detection unit, and a control unit for the alignment mechanism, the alignment mechanism includes a drive motor fixed to the fixed plate and a displacement adjusting micro A meter head , a flexible coupling for connecting these drive motors and the micrometer head , and a manual adjustment screw screwed into the movable plate and pressed against a movable portion of the micrometer head. A laser device intermittently driving the drive motor in a direction to increase a laser output based on a detection result detected by an output detection unit.
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