JP3315461B2 - 波長安定化光源の結露防止装置 - Google Patents
波長安定化光源の結露防止装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ測長機の光源等
に用いられる波長安定化光源の被温度制御対象物（半導
体レーザ，エタロン等）の結露防止装置に関する。
に用いられる波長安定化光源の被温度制御対象物（半導
体レーザ，エタロン等）の結露防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、レーザ光の波長を測長基準と
して物体の移動変位を計測するレーザ測長機が知られて
いる。最近では、レーザ測長機の光源とし半導体レーザ
を用いる試みがなされている。半導体レーザ（以下、Ｌ
Ｄと称する）の発振波長は、ＬＤ温度，注入電流，及び
光路中の屈折率に依存している。従って、レーザ光の発
振波長を安定化させるためには、ＬＤの温度と注入電流
を一定値に制御すればよい。さらに、高精度な測長を実
現するためには、光路幅の屈折率を求めて波長補正を行
う必要がある。
して物体の移動変位を計測するレーザ測長機が知られて
いる。最近では、レーザ測長機の光源とし半導体レーザ
を用いる試みがなされている。半導体レーザ（以下、Ｌ
Ｄと称する）の発振波長は、ＬＤ温度，注入電流，及び
光路中の屈折率に依存している。従って、レーザ光の発
振波長を安定化させるためには、ＬＤの温度と注入電流
を一定値に制御すればよい。さらに、高精度な測長を実
現するためには、光路幅の屈折率を求めて波長補正を行
う必要がある。
【０００３】図６には、波長安定化光源を用いたレーザ
測長機の構成例が示されている。ＬＤ注入電流制御部１
は、ＬＤ２ａへの注入電流が一定値になるように定電流
制御している。ＬＤ２ａの出射光はビームスプリッター
３で測長光と参照光とに分岐され、測長光は移動体４で
反射した後再びビームスプリッタ３に戻る。一方、参照
光は固定ミラー５で反射した後、再びビームスプリッタ
ー３に入射し、ここで測長光と合成されて干渉する。そ
の干渉光をフォトダイオード６が検出する。フォトダイ
オード（以下、ＰＤと称する）６の出力信号は移動体４
の変位量に応じて変化するので、その出力信号を変位量
演算部８に取込み、移動体４の変位量を求める。
測長機の構成例が示されている。ＬＤ注入電流制御部１
は、ＬＤ２ａへの注入電流が一定値になるように定電流
制御している。ＬＤ２ａの出射光はビームスプリッター
３で測長光と参照光とに分岐され、測長光は移動体４で
反射した後再びビームスプリッタ３に戻る。一方、参照
光は固定ミラー５で反射した後、再びビームスプリッタ
ー３に入射し、ここで測長光と合成されて干渉する。そ
の干渉光をフォトダイオード６が検出する。フォトダイ
オード（以下、ＰＤと称する）６の出力信号は移動体４
の変位量に応じて変化するので、その出力信号を変位量
演算部８に取込み、移動体４の変位量を求める。
【０００４】一方、ＬＤ２ａの近傍に加熱又は冷却手段
として機能するペルチェ素子１１が配設され、またＬＤ
２ａの温度を検出するサーミスタ１２が配設される。サ
ーミスタ１２で検出される温度は温度制御部１３に入力
する。その温度制御部１３がペルチェ素子１１を制御し
てＬＤ２ａの温度を一定値に保持している。
として機能するペルチェ素子１１が配設され、またＬＤ
２ａの温度を検出するサーミスタ１２が配設される。サ
ーミスタ１２で検出される温度は温度制御部１３に入力
する。その温度制御部１３がペルチェ素子１１を制御し
てＬＤ２ａの温度を一定値に保持している。
【０００５】また、光路中の屈折率変化に対応するた
め、周囲温度，気圧，温度等をエアセンサ１４によって
測定し、その測定値を波長補正部１５に入力して波長補
正量を求め、変位量演算部８の演算結果に対して補正を
施している。
め、周囲温度，気圧，温度等をエアセンサ１４によって
測定し、その測定値を波長補正部１５に入力して波長補
正量を求め、変位量演算部８の演算結果に対して補正を
施している。
【０００６】さらに図７のように図６の光路中に波長選
択部１６を設ける場合がある。光源部２より出射された
レーザ光をビームスプリッタ１６ａで２つに分岐する。
一方の光はビームスプリッタ３に入射して測長用に使用
し、もう片方の光はエタロン１６ｂへ入射する。エタロ
ン１６ｂは波長によって透過率が変化するため、精度の
高い波長基準として良く利用されている。従って、エタ
ロン１６ｂの透過光量をＰＤ１６ｆで検出し、これをＬ
Ｄ注入電流制御部１にフィードバックすれば、エタロン
を波長基準とすることができる。ここで、ＬＤ注入電流
制御部１は、エタロン１６ｂを透過した光量が、ある既
定値となるように注入電流を制御する。ところが、エタ
ロン１６ｂの透過率特性は温度によっても変化するた
め、波長基準として利用するにはエタロン１６ｂを一定
の温度に制御する必要がある。従って、ＬＤ２ａと同じ
ようにサーミスタ１６ｄ，ペルチェ１６ｃをエタロン１
６ｂの近くに配置して温度制御を行う。ここでエタロン
温度制御部１６ｅは、サーミスタ１６ｄに入力するエタ
ロン１６ｂの温度がある設定温度となるようにペルチェ
１６ｃを制御している。以上のように、レーザ測長機の
波長安定化のためには、温度制御が不可欠であった。
択部１６を設ける場合がある。光源部２より出射された
レーザ光をビームスプリッタ１６ａで２つに分岐する。
一方の光はビームスプリッタ３に入射して測長用に使用
し、もう片方の光はエタロン１６ｂへ入射する。エタロ
ン１６ｂは波長によって透過率が変化するため、精度の
高い波長基準として良く利用されている。従って、エタ
ロン１６ｂの透過光量をＰＤ１６ｆで検出し、これをＬ
Ｄ注入電流制御部１にフィードバックすれば、エタロン
を波長基準とすることができる。ここで、ＬＤ注入電流
制御部１は、エタロン１６ｂを透過した光量が、ある既
定値となるように注入電流を制御する。ところが、エタ
ロン１６ｂの透過率特性は温度によっても変化するた
め、波長基準として利用するにはエタロン１６ｂを一定
の温度に制御する必要がある。従って、ＬＤ２ａと同じ
ようにサーミスタ１６ｄ，ペルチェ１６ｃをエタロン１
６ｂの近くに配置して温度制御を行う。ここでエタロン
温度制御部１６ｅは、サーミスタ１６ｄに入力するエタ
ロン１６ｂの温度がある設定温度となるようにペルチェ
１６ｃを制御している。以上のように、レーザ測長機の
波長安定化のためには、温度制御が不可欠であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した波
長安定化光源では、ＬＤ２ａ（エタロン１６ｂ）を常に
一定の温度に制御するため、周囲環境の変化によっては
ＬＤ２ａ（エタロン１６ｂ）に結露が発生する可能性が
ある。このような状態では、波長値を一定値に保つこと
が困難になるばかりでなく、ＬＤの結露はＬＤ２ａの破
壊につながるおそれがある。
長安定化光源では、ＬＤ２ａ（エタロン１６ｂ）を常に
一定の温度に制御するため、周囲環境の変化によっては
ＬＤ２ａ（エタロン１６ｂ）に結露が発生する可能性が
ある。このような状態では、波長値を一定値に保つこと
が困難になるばかりでなく、ＬＤの結露はＬＤ２ａの破
壊につながるおそれがある。
【０００８】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、ＬＤの波長を安定化させる波長安定化光源に
おいて、波長を安定化させるための温度制御対象となる
ＬＤ又は光共振器の結露を未然に防止できると共にＬＤ
の破損を防止でき、さらに周囲の環境変化が波長安定化
に与える影響が少ない結露防止装置を提供することを目
的とする。
たもので、ＬＤの波長を安定化させる波長安定化光源に
おいて、波長を安定化させるための温度制御対象となる
ＬＤ又は光共振器の結露を未然に防止できると共にＬＤ
の破損を防止でき、さらに周囲の環境変化が波長安定化
に与える影響が少ない結露防止装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に対応する結露防止装置は、ＬＤに供給する
注入電流を制御すると共に前記ＬＤを温度制御して当該
ＬＤから出力されるレーザ光の波長を安定化させる波長
安定化光源に備えられるものであり、前記ＬＤにおける
結露発生の要因となる環境情報を収集する手段と、この
手段で収集された環境情報に基づいて前記ＬＤを監視し
結露の可能性が生じたならば当該ＬＤに対する温度制御
を停止させる結露判断手段とを具備したことを特徴とす
る。また請求項２に対応する結露防止装置は、ＬＤから
出力されたレーザ光を波長弁別特性を持つ波長弁別器に
入射し、該波長弁別器の波長弁別出力を前記ＬＤに供給
する注入電流の制御にフィードバックすると共に前記波
長弁別器を温度制御して波長を安定化させる波長安定化
光源に備えられるものであり、前記波長弁別器における
結露発生の要因となる環境情報を収集する手段と、この
手段で収集された環境情報に基づいて前記波長弁別器を
監視し結露の可能性が生じたならば当該波長弁別器に対
する温度制御を停止させる結露判断手段とを具備したこ
とを特徴とする。
に請求項１に対応する結露防止装置は、ＬＤに供給する
注入電流を制御すると共に前記ＬＤを温度制御して当該
ＬＤから出力されるレーザ光の波長を安定化させる波長
安定化光源に備えられるものであり、前記ＬＤにおける
結露発生の要因となる環境情報を収集する手段と、この
手段で収集された環境情報に基づいて前記ＬＤを監視し
結露の可能性が生じたならば当該ＬＤに対する温度制御
を停止させる結露判断手段とを具備したことを特徴とす
る。また請求項２に対応する結露防止装置は、ＬＤから
出力されたレーザ光を波長弁別特性を持つ波長弁別器に
入射し、該波長弁別器の波長弁別出力を前記ＬＤに供給
する注入電流の制御にフィードバックすると共に前記波
長弁別器を温度制御して波長を安定化させる波長安定化
光源に備えられるものであり、前記波長弁別器における
結露発生の要因となる環境情報を収集する手段と、この
手段で収集された環境情報に基づいて前記波長弁別器を
監視し結露の可能性が生じたならば当該波長弁別器に対
する温度制御を停止させる結露判断手段とを具備したこ
とを特徴とする。
【００１０】また請求項２に対応する結露防止装置の波
長弁別特性を持つ波長弁別器は、半導体レーザの出射光
の特定の波長のみを透過する機能、又は半導体レーザの
出射光の所定の波長のみを吸収する機能を備えているこ
とを特徴とする。 また請求項１又は２に対応する結露防
止装置は、前記結露判断手段が温度制御を停止したとき
に結露を報知する報知手段をさらに備えていることを特
徴とする。
長弁別特性を持つ波長弁別器は、半導体レーザの出射光
の特定の波長のみを透過する機能、又は半導体レーザの
出射光の所定の波長のみを吸収する機能を備えているこ
とを特徴とする。 また請求項１又は２に対応する結露防
止装置は、前記結露判断手段が温度制御を停止したとき
に結露を報知する報知手段をさらに備えていることを特
徴とする。
【００１１】
【作用】請求項１に対応する結露防止装置では、ＬＤで
結露が発生する要因となる環境情報、例えば温度，湿
度，実際の結露状態等のうちから少なくとも一つの情報
が収集され結露判断手段へ入力される。結露判断手段で
は環境情報を使用して現在の設定温度で温度制御したと
きに発光部に結露が生じるか否か判断し、結露を生じる
可能性がある場合は１ＬＤに対する温度制御を停止させ
る。設定温度となるように温度制御されているＬＤが結
露するのは、環境温度とＬＤの制御温度および湿度の関
係が結露条件を満たした場合であるから、その様な場合
にＬＤの温度制御を停止させれば、ＬＤの結露が未然に
防止される。
結露が発生する要因となる環境情報、例えば温度，湿
度，実際の結露状態等のうちから少なくとも一つの情報
が収集され結露判断手段へ入力される。結露判断手段で
は環境情報を使用して現在の設定温度で温度制御したと
きに発光部に結露が生じるか否か判断し、結露を生じる
可能性がある場合は１ＬＤに対する温度制御を停止させ
る。設定温度となるように温度制御されているＬＤが結
露するのは、環境温度とＬＤの制御温度および湿度の関
係が結露条件を満たした場合であるから、その様な場合
にＬＤの温度制御を停止させれば、ＬＤの結露が未然に
防止される。
【００１２】請求項２に対応する結露防止装置では、波
長弁別器に関する環境情報が収集されて結露判断手段へ
入力され、上記同様の処理により波長弁別器に結露が生
じるか否か判断する。そして結露を生じる可能性がある
場合は波長弁別器に対する温度制御を停止させる。また
請求項２に対応する結露防止装置の波長弁別特性を持つ
波長弁別器では、半導体レーザの出射光の特定の波長の
みを透過、又は半導体レーザの出射光の所定の波長のみ
を吸収する。 また結露防止装置の報知手段は、結露判断
手段が温度制御を停止したときに結露を報知するので、
作業者も現在の状況を正確にかつ即座に把握することが
できる。
長弁別器に関する環境情報が収集されて結露判断手段へ
入力され、上記同様の処理により波長弁別器に結露が生
じるか否か判断する。そして結露を生じる可能性がある
場合は波長弁別器に対する温度制御を停止させる。また
請求項２に対応する結露防止装置の波長弁別特性を持つ
波長弁別器では、半導体レーザの出射光の特定の波長の
みを透過、又は半導体レーザの出射光の所定の波長のみ
を吸収する。 また結露防止装置の報知手段は、結露判断
手段が温度制御を停止したときに結露を報知するので、
作業者も現在の状況を正確にかつ即座に把握することが
できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１には、本発明の一実施例に係る結露防止装置の構成図
が示されている。同図に示す符号２０はレーザ測長機の
光源部である。この光源部２０は、図６に示すレーザ測
長機と同様に注入電流制御部から注入電流が供給され、
その注入電流によって出力したレーザ光は測長系に導か
れ移動体の変位量を測定するのに用いられる。
１には、本発明の一実施例に係る結露防止装置の構成図
が示されている。同図に示す符号２０はレーザ測長機の
光源部である。この光源部２０は、図６に示すレーザ測
長機と同様に注入電流制御部から注入電流が供給され、
その注入電流によって出力したレーザ光は測長系に導か
れ移動体の変位量を測定するのに用いられる。
【００１４】上記光源部２０は、発光部となるＬＤ２１
を備え、そのＬＤ２１の近傍に加熱又は冷却手段として
作用するペルチェ素子２２が配設されている。またＬＤ
２１の表面温度はサーミスタ２３により検出されＬＤ温
度制御部２４に入力するようになっている。ＬＤ温度制
御部２４はスイッチＳＷ１を介してペルチェ素子２２に
接続されている。ここでスイッチＳＷ１は通常閉じてい
るものとする。
を備え、そのＬＤ２１の近傍に加熱又は冷却手段として
作用するペルチェ素子２２が配設されている。またＬＤ
２１の表面温度はサーミスタ２３により検出されＬＤ温
度制御部２４に入力するようになっている。ＬＤ温度制
御部２４はスイッチＳＷ１を介してペルチェ素子２２に
接続されている。ここでスイッチＳＷ１は通常閉じてい
るものとする。
【００１５】一方、ＬＤ２１の近傍は環境情報を収集す
る手段として結露センサ２５が配設されている。この結
露センサ２５はＬＤ２１近傍の結露状態を検出するもの
であり、結露状態に応じた状態検出信号を結露判断部２
６へ出力する。なお上記状態検出信号は、結露に近付く
につれて信号レベルが高くなるように設定されているも
のとする。
る手段として結露センサ２５が配設されている。この結
露センサ２５はＬＤ２１近傍の結露状態を検出するもの
であり、結露状態に応じた状態検出信号を結露判断部２
６へ出力する。なお上記状態検出信号は、結露に近付く
につれて信号レベルが高くなるように設定されているも
のとする。
【００１６】結露判断部２６は、状態検出信号の信号レ
ベルが予め設定された閾値を超えたならばスイッチＳＷ
１を開操作するように動作する。ここで閾値は結露の初
期段階の結露センサの出力レベルにしておくとよい。
ベルが予め設定された閾値を超えたならばスイッチＳＷ
１を開操作するように動作する。ここで閾値は結露の初
期段階の結露センサの出力レベルにしておくとよい。
【００１７】一方、上記のような構成において、ＬＤ温
度制御中に光源部２０の周囲環境が大きく変動したとす
る。例えば、環境温度がＬＤ温度制御部２４の設定温度
より高くなる方向へ変動したとする。この場合、ＬＤ２
１の温度は一定値に制御されているので、ＬＤ２１の温
度が環境温度に対して相対的に低下したことにより、結
露が発生しはじめる。この結露の状態を結露センサ２５
で検出する。
度制御中に光源部２０の周囲環境が大きく変動したとす
る。例えば、環境温度がＬＤ温度制御部２４の設定温度
より高くなる方向へ変動したとする。この場合、ＬＤ２
１の温度は一定値に制御されているので、ＬＤ２１の温
度が環境温度に対して相対的に低下したことにより、結
露が発生しはじめる。この結露の状態を結露センサ２５
で検出する。
【００１８】結露判断部２６では、結露センサ２５の状
態検出信号を所定の周期で、又は常時入力し、これを閾
値と比較する。ここで状態検出信号が閾値を超えると、
温度制御部２４とペルチェ素子２２を接続するスイッチ
ＳＷ１を開操作し、ＬＤ温度制御部２４による温度制御
を停止させるように動作する。
態検出信号を所定の周期で、又は常時入力し、これを閾
値と比較する。ここで状態検出信号が閾値を超えると、
温度制御部２４とペルチェ素子２２を接続するスイッチ
ＳＷ１を開操作し、ＬＤ温度制御部２４による温度制御
を停止させるように動作する。
【００１９】この様に本実施例によれば、ＬＤ２１の近
傍に配設した結露センサ２５からの状態検出信号により
ＬＤ２１近傍の結露状態を監視し、結露が開始されたこ
とを検出したならばＬＤ温度制御部２４とペルチェ素子
２２との間に設けたスイッチＳＷ１を開いて温度制御を
停止させるようにしたので、ＬＤ２１近傍の結露を初期
の段階で防止することができる。よって、常に高い波長
安定度を維持することができ、またＬＤ２１が結露によ
り破壊されることを未然に防止できる。
傍に配設した結露センサ２５からの状態検出信号により
ＬＤ２１近傍の結露状態を監視し、結露が開始されたこ
とを検出したならばＬＤ温度制御部２４とペルチェ素子
２２との間に設けたスイッチＳＷ１を開いて温度制御を
停止させるようにしたので、ＬＤ２１近傍の結露を初期
の段階で防止することができる。よって、常に高い波長
安定度を維持することができ、またＬＤ２１が結露によ
り破壊されることを未然に防止できる。
【００２０】図２には本発明の第２実施例に係る結露防
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ２１の温度を検出しているサ
ーミスタ２３の温度検出信号を、ＬＤ温度制御部２４の
他に初期温度記憶部２７へ入力している。初期温度記憶
部２７は主電源がオンになった直後のサーミスタ出力
（以後、初期環境温度と呼ぶ）を取込んで環境情報とし
て記憶する。温度比較部２８には初期環境温度の他にＬ
Ｄ温度制御部２４に設定された設定温度情報が入力され
ている。そして温度比較部２８は、初期環境温度と設定
温度とを比較し、初期環境温度が設定温度よりも低い場
合にスイッチＳＷ１を閉じるようにする。ここでスイッ
チＳＷ１は通常は開いた状態であり、温度比較部２８の
出力によって初めて閉じられるものとする。
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ２１の温度を検出しているサ
ーミスタ２３の温度検出信号を、ＬＤ温度制御部２４の
他に初期温度記憶部２７へ入力している。初期温度記憶
部２７は主電源がオンになった直後のサーミスタ出力
（以後、初期環境温度と呼ぶ）を取込んで環境情報とし
て記憶する。温度比較部２８には初期環境温度の他にＬ
Ｄ温度制御部２４に設定された設定温度情報が入力され
ている。そして温度比較部２８は、初期環境温度と設定
温度とを比較し、初期環境温度が設定温度よりも低い場
合にスイッチＳＷ１を閉じるようにする。ここでスイッ
チＳＷ１は通常は開いた状態であり、温度比較部２８の
出力によって初めて閉じられるものとする。
【００２１】結露は、外気中の水蒸気圧がＬＤ２１の設
定温度での飽和水蒸気圧を超えた場合に発生する。そこ
で本実施例では、（初期環境温度）＜（設定温度）の場
合にだけＬＤ２１の温度制御を実施するようにした。よ
って、外気の湿度が１００％近くあってＬＤ２１の結露
が予想されるような場合には、設定温度での温度制御を
予め実施しないようにしたので、ＬＤ２１の結露を未然
に防止することができる利点がある。
定温度での飽和水蒸気圧を超えた場合に発生する。そこ
で本実施例では、（初期環境温度）＜（設定温度）の場
合にだけＬＤ２１の温度制御を実施するようにした。よ
って、外気の湿度が１００％近くあってＬＤ２１の結露
が予想されるような場合には、設定温度での温度制御を
予め実施しないようにしたので、ＬＤ２１の結露を未然
に防止することができる利点がある。
【００２２】図３には本発明の第３実施例に係る結露防
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ２１の近傍に環境情報収集手
段として湿度センサ３１が配設されている。この湿度セ
ンサ３１はＬＤ２１近傍の湿度を検出するものであり、
検出湿度に応じた検出信号を湿度比較部３２へ出力す
る。
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一の符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ２１の近傍に環境情報収集手
段として湿度センサ３１が配設されている。この湿度セ
ンサ３１はＬＤ２１近傍の湿度を検出するものであり、
検出湿度に応じた検出信号を湿度比較部３２へ出力す
る。
【００２３】湿度比較部３２には、結露の発生する湿度
よりも僅かに小さい閾値（例えば、湿度９５％）が設定
されている。この湿度比較部３２は、検出信号が示す湿
度が閾値を超えたならばスイッチＳＷ１を開操作するよ
うに動作する。ここでスイッチＳＷ１は通常は閉じてい
るものとする。
よりも僅かに小さい閾値（例えば、湿度９５％）が設定
されている。この湿度比較部３２は、検出信号が示す湿
度が閾値を超えたならばスイッチＳＷ１を開操作するよ
うに動作する。ここでスイッチＳＷ１は通常は閉じてい
るものとする。
【００２４】この様に本実施例によれば、ＬＤ２１近傍
の湿度を測定し、その測定値が結露の生じる直前の値と
して設定された閾値を超えたならばスイッチＳＷ１を開
き温度制御を停止させるようにしたので、ＬＤ２１の表
面に結露が発生するのを未然に防止することができる。
の湿度を測定し、その測定値が結露の生じる直前の値と
して設定された閾値を超えたならばスイッチＳＷ１を開
き温度制御を停止させるようにしたので、ＬＤ２１の表
面に結露が発生するのを未然に防止することができる。
【００２５】図４には本発明の第４実施例に係る結露防
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一を符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ温度制御部２４とペルチェ素
子２２との間にあるスイッチＳＷ１を開閉制御する結露
条件演算部３３と、環境温度ＴE （℃），湿度Ｈｅ
（％）を検出するエアセンサ３４と、所定範囲の温度と
その範囲内の各温度に対する飽和水蒸気圧とが対応して
記憶されたメモリ３５とを備えている。ここで、エアセ
ンサ３４に図６における波長補正用のエアセンサ１４を
流用しても良い。
止装置の構成図が示されている。なお、上述した第１実
施例と同様の部分には同一を符号を付している。本実施
例の結露防止装置は、ＬＤ温度制御部２４とペルチェ素
子２２との間にあるスイッチＳＷ１を開閉制御する結露
条件演算部３３と、環境温度ＴE （℃），湿度Ｈｅ
（％）を検出するエアセンサ３４と、所定範囲の温度と
その範囲内の各温度に対する飽和水蒸気圧とが対応して
記憶されたメモリ３５とを備えている。ここで、エアセ
ンサ３４に図６における波長補正用のエアセンサ１４を
流用しても良い。
【００２６】本実施例の動作について以下に説明する。
通常はスイッチＳＷ１が閉じられ、サーミスタ２３の出
力に応じてＬＤ温度制御部２４が、ペルチェ素子２２を
駆動し、ＬＤ２１の温度が設定値となるように制御を行
う。サーミスタ２３で検出されたＬＤ２１の温度Ｔ
LD（℃）は、ＬＤ温度制御部２４に入力する。一方、結
露条件演算部３３にも入力する。またエアセンサ３４で
検出された環境温度ＴE （℃），湿度Ｈｅ（％）も結露
条件演算部３３に入力する。
通常はスイッチＳＷ１が閉じられ、サーミスタ２３の出
力に応じてＬＤ温度制御部２４が、ペルチェ素子２２を
駆動し、ＬＤ２１の温度が設定値となるように制御を行
う。サーミスタ２３で検出されたＬＤ２１の温度Ｔ
LD（℃）は、ＬＤ温度制御部２４に入力する。一方、結
露条件演算部３３にも入力する。またエアセンサ３４で
検出された環境温度ＴE （℃），湿度Ｈｅ（％）も結露
条件演算部３３に入力する。
【００２７】結露条件演算部３３では、エアセンサ３４
からの環境温度ＴE （℃）及びサーミスタ２３からのＬ
Ｄの温度ＴLD（℃）に対応する飽和水蒸気圧をメモリ３
５からそれぞれ読み出す。そして次のようにして外気の
水蒸気圧を求める。
からの環境温度ＴE （℃）及びサーミスタ２３からのＬ
Ｄの温度ＴLD（℃）に対応する飽和水蒸気圧をメモリ３
５からそれぞれ読み出す。そして次のようにして外気の
水蒸気圧を求める。
【００２８】（外気の水蒸気圧）＝（ＴE （℃）の飽和
水蒸気圧）×（温度Ｈｅ（％）） 求めた外気の水蒸気圧と温度ＴLD（℃）に対応する飽和
水蒸気圧とを比較し、外気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧を
超えた時、又は超える少し前の段階で、スイッチＳＷ１
を開操作し、温度制御を停止させる。
水蒸気圧）×（温度Ｈｅ（％）） 求めた外気の水蒸気圧と温度ＴLD（℃）に対応する飽和
水蒸気圧とを比較し、外気の水蒸気圧が飽和水蒸気圧を
超えた時、又は超える少し前の段階で、スイッチＳＷ１
を開操作し、温度制御を停止させる。
【００２９】この様な本実施例によっても前述した各実
施例と同様にＬＤ２１の結露を未然に防止することがで
きる。図５には本発明の第５実施例に係る結露防止装置
の構成図が示されている。本実施例はＬＤ２１の結露を
防止するのではなく、注入電流制御に使用される光共振
器の結露を防止する例である。
施例と同様にＬＤ２１の結露を未然に防止することがで
きる。図５には本発明の第５実施例に係る結露防止装置
の構成図が示されている。本実施例はＬＤ２１の結露を
防止するのではなく、注入電流制御に使用される光共振
器の結露を防止する例である。
【００３０】同図に示す波長安定化光源は、注入電流制
御部４０からＬＤ４１に注入電流が供給され、ＬＤ４１
から出力されたレーザ光がビームスプリッター４２によ
り測長光と波長安定化用のレーザ光とに分けられる。こ
こで波長安定化用のレーザ光は波長弁別素子であるエタ
ロン４４に入射する。このエタロン４４はある特定の波
長のみを透過させる波長弁別機能を備えている。エタロ
ン４４を透過した透過出力はＰＤ４５で検出されて注入
電流制御部４０へフィードバックされる。従って、ＰＤ
４５からフィードバックされる信号が一定値となるよう
に注入電流制御部４０で注入電流を制御すれば所定の発
振波長にロックすることができる。
御部４０からＬＤ４１に注入電流が供給され、ＬＤ４１
から出力されたレーザ光がビームスプリッター４２によ
り測長光と波長安定化用のレーザ光とに分けられる。こ
こで波長安定化用のレーザ光は波長弁別素子であるエタ
ロン４４に入射する。このエタロン４４はある特定の波
長のみを透過させる波長弁別機能を備えている。エタロ
ン４４を透過した透過出力はＰＤ４５で検出されて注入
電流制御部４０へフィードバックされる。従って、ＰＤ
４５からフィードバックされる信号が一定値となるよう
に注入電流制御部４０で注入電流を制御すれば所定の発
振波長にロックすることができる。
【００３１】ところで、エタロン４４は温度により共振
器長が変化する。そこでエタロン４４の温度を調整する
ため波長基準部４３内にペルチェ素子４６を配設してい
る。エタロン４４の温度はサーミスタ４７で検出して温
度制御部４８に入力し、その温度制御部４８からペルチ
ェ素子４６を制御してエタロン４４の温度を設定温度に
保持している。
器長が変化する。そこでエタロン４４の温度を調整する
ため波長基準部４３内にペルチェ素子４６を配設してい
る。エタロン４４の温度はサーミスタ４７で検出して温
度制御部４８に入力し、その温度制御部４８からペルチ
ェ素子４６を制御してエタロン４４の温度を設定温度に
保持している。
【００３２】本実施例は、以上の波長基準部４３に対し
て前述した第１実施例と同様に構成された結露防止装置
を適用している。すなわち、結露センサ２５′でエタロ
ン４４表面の結露状況を検出し、その検出した結露状況
を示す状態検出信号を結露判定部２６′に入力して閾値
と比較する。そして状態検出信号が閾値を超えていると
きにスイッチＳＷ１を開き、エタロンの温度制御を停止
する。
て前述した第１実施例と同様に構成された結露防止装置
を適用している。すなわち、結露センサ２５′でエタロ
ン４４表面の結露状況を検出し、その検出した結露状況
を示す状態検出信号を結露判定部２６′に入力して閾値
と比較する。そして状態検出信号が閾値を超えていると
きにスイッチＳＷ１を開き、エタロンの温度制御を停止
する。
【００３３】この様な本実施例によれば、エタロン４４
の結露を未然に防止することができる。なお、エタロン
４４の結露防止のためには前述した第２〜第４実施例を
適用することもできる。またエタロンに代えて所定の波
長のみを吸収する波長弁別素子を用いることもできる。
の結露を未然に防止することができる。なお、エタロン
４４の結露防止のためには前述した第２〜第４実施例を
適用することもできる。またエタロンに代えて所定の波
長のみを吸収する波長弁別素子を用いることもできる。
【００３４】前記結露判断部，初期温度記憶部，温度比
較部，湿度比較部，結露条件演算部はソフトウエア，ハ
ードウエアのいずれで構成することもできる。また上記
各実施例においてスイッチＳＷ１を開いたときに、結露
を報知する警報を音声又は視覚に訴える手段により出力
すれば、作業者も現在の状況を正確にかつ即座く把握す
ることができる。本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形
実施可能である。
較部，湿度比較部，結露条件演算部はソフトウエア，ハ
ードウエアのいずれで構成することもできる。また上記
各実施例においてスイッチＳＷ１を開いたときに、結露
を報知する警報を音声又は視覚に訴える手段により出力
すれば、作業者も現在の状況を正確にかつ即座く把握す
ることができる。本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形
実施可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、半
導体レーザの波長を安定化させる波長安定化光源におい
て、波長安定化させるために温度制御対象となる上記Ｌ
Ｄ又は波長弁別器の結露を未然に防止でき、しかも常に
所望の波長に安定化させることのできる結露防止装置を
提供できる。さらに報知手段を備えると、結露判断手段
が温度制御を停止したときに結露を報知するので、作業
者も現在の状況を正確にかつ即座に把握することができ
る結露防止装置を提供できる。
導体レーザの波長を安定化させる波長安定化光源におい
て、波長安定化させるために温度制御対象となる上記Ｌ
Ｄ又は波長弁別器の結露を未然に防止でき、しかも常に
所望の波長に安定化させることのできる結露防止装置を
提供できる。さらに報知手段を備えると、結露判断手段
が温度制御を停止したときに結露を報知するので、作業
者も現在の状況を正確にかつ即座に把握することができ
る結露防止装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る結露防止装置の構成
図である。
図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る結露防止装置の構成
図である。
図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る結露防止装置の構成
図である。
図である。
【図４】本発明の第４実施例に係る結露防止装置の構成
図である。
図である。
【図５】本発明の第５実施例に係る結露防止装置の構成
図である。
図である。
【図６】従来のレーザ測長機の構成図である。
【図７】光路中に波長選択部を有する従来のレーザ測長
機の構成図である。
機の構成図である。
２０…光源部、２１…レーザダイオード、２２…ペルチ
ェ素子、２３…サーミスタ、２４…ＬＤ温度制御部、２
５…結露センサ、２６…結露判断部、２７…初期温度記
憶部、２８…温度比較部、３１…湿度センサ、３２…湿
度比較部、３３…結露条件演算部、３４…エアセンサ、
３５…メモリ、４３…波長基準部、４４…エタロン。
ェ素子、２３…サーミスタ、２４…ＬＤ温度制御部、２
５…結露センサ、２６…結露判断部、２７…初期温度記
憶部、２８…温度比較部、３１…湿度センサ、３２…湿
度比較部、３３…結露条件演算部、３４…エアセンサ、
３５…メモリ、４３…波長基準部、４４…エタロン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 洋久 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−79285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−264774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44905（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−195302（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 9/00 - 11/30 102 H01S 5/00 - 5/50 630
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体レーザに供給する注入電流を制御
すると共に前記半導体レーザを温度制御して当該半導体
レーザから出力されるレーザ光の波長を安定化させる波
長安定化光源に備えられ、 前記半導体レーザにおける結露発生の要因となる環境情
報を収集する手段と、 この手段で収集された環境情報に基づいて前記半導体レ
ーザを監視し結露の可能性が生じたならば当該半導体レ
ーザに対する温度制御を停止させる結露判断手段とを具
備したことを特徴とする結露防止装置。 - 【請求項２】 半導体レーザの出射光を波長弁別特性を
持つ波長弁別器に入射し、該波長弁別器の波長弁別出力
を前記半導体レーザの注入電流にフィードバック制御す
ると共に前記波長弁別器を温度制御して波長を安定化さ
せる波長安定化光源に備えられ、 前記波長弁別器における結露発生の要因となる環境情報
を収集する手段と、 この手段で収集された環境情報に基づいて前記波長弁別
器を監視し結露の可能性が生じたならば当該波長弁別器
に対する温度制御を停止させる結露判断手段とを具備し
たことを特徴とする結露防止装置。 - 【請求項３】 前記波長弁別特性を持つ波長弁別器は、 半導体レーザの出射光の特定の波長のみを透過する機能
を備えていることを特徴とする請求項２記載の結露防止
装置。 - 【請求項４】 前記波長弁別特性を持つ波長弁別器は、 半導体レーザの出射光の所定の波長のみを吸収する機能
を備えていることを特徴とする請求項２記載の結露防止
装置。 - 【請求項５】 前記結露防止装置は、 前記結露判断手段が温度制御を停止したときに結露を報
知する報知手段をさらに備えていることを特徴とする請
求項１又は２記載の結露防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09307993A JP3315461B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 波長安定化光源の結露防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09307993A JP3315461B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 波長安定化光源の結露防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307808A JPH06307808A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3315461B2 true JP3315461B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14072517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09307993A Expired - Fee Related JP3315461B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 波長安定化光源の結露防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315461B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2674814A2 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source apparatus comprising a cooling mechanism |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326410A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 半導体レーザ冷却装置 |
| US7295324B2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-11-13 | Mitutoyo Corporation | System and method for improving accuracy in a speckle-based image correlation displacement sensor |
| JP6259419B2 (ja) | 2015-06-01 | 2018-01-10 | ファナック株式会社 | 扉の開放の可否を判定する機能を備えたレーザ装置 |
| JP6474368B2 (ja) * | 2016-08-18 | 2019-02-27 | ファナック株式会社 | レーザ装置 |
| JP6640811B2 (ja) | 2017-10-06 | 2020-02-05 | ファナック株式会社 | 結露防止機能を備えたレーザ装置 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP09307993A patent/JP3315461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2674814A2 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source apparatus comprising a cooling mechanism |
| KR20160008138A (ko) | 2012-06-15 | 2016-01-21 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 광원 장치 |
| US9297526B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-03-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source apparatus |
| EP2674814B1 (en) * | 2012-06-15 | 2018-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source apparatus comprising a cooling mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06307808A (ja) | 1994-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020521 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |