JPH04174580A

JPH04174580A - レーザ装置

Info

Publication number: JPH04174580A
Application number: JP2299860A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tanaka; 田中　祥夫; Makoto Ishibashi; 誠石橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-07
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1992-06-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はレーザ装置に係り、特に複数のレーザ光の光軸
をアライメントする装置に関する。

（従来の技術）レーザ光を利用するにあたり、レーザ光の光軸の位置ず
れや、あるいは複数のレーザ光の光軸のずれを検出して
それを正すことは照射部がレーザ発振器から数十〜数百
米離れた比較的遠方になるほど適正な照射を行うために
重要になってくる。

第３図は不可視レーザ光の照射位置を確認するために特
開昭６０−４７４８２号公報に開示された技術である。

すなわち、（１）はＣＯ２レ一ザ発振器で、いわゆる不
安定力共振器を構成する凸面ミラー（２）、凹面ミラー
（３）および環状の反射面を形成した出力結合ミラー（
４）が設けられ、上記環状の反射面から不可視レーザビ
ーム（Ｌｌ）を透過窓（５）を通して出力するようにな
っている。（６）は可視レーザビーム（Ｌ２）を出力す
る第２のレーザ発振器で、出力された可視レーザビーム
（Ｌ２）は出力結合ミラー（４）の穴（７）を通過して
不可視レーザビーム（Ｌｌ）に同軸に重畳するようにな
っている。

上記重畳された両ビームは角度調整自在の反射鏡（８）
で反射され、さらに伝送用の反射鏡（９）で反射され集
光レンズ（１０）により被加工物（１１）に照射される
ように構成されている。反射鏡（９）には裏面側には貫
通する４個の透過穴（ｊ２）が当角彦に開けられ、裏面
側に光検出器（１３）が各透過穴（１２）に対向してそ
れぞれ設けられている。各光検出器（１３）の信号は差
動増幅器（１４）を経て反射鏡（８）を駆動する調整駆
動装置（１５）に入力されるようになっている。

上記の構成では不可視レーザビーム（Ｌｌ）の一部が各
透過穴（１２）を通して検出され、各検出値の差分の零
調整によって可視レーザビーム（Ｌ２）を基準にした同
軸度が保たれるようになる。

（発明が解決しようとする課題）反射鏡（９）および集光レンズ（１０）が被加工物（１
１）の直前に設けられる場合は特に問題はないが、たと
えば上記の構成の例で説明すると、反射鏡（９）や光検
出器（！３）等の検出手段が被加工物（ｊｌ）に近接し
て設けられず、しかも検出手段から被加工物（１１）ま
での距離が数十、ときには数百米といった距離になるい
わば特殊な環境下の場合、上記の構成では照射部におけ
る同軸の確認が行えないので適正な照射をすることが困
難であった。本発明はこのような特殊な環境下において
も適正な照射が可能となるレーザ装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］（Ｉｔ！題を解決するための手段と作用）複数のレーザ
発振器と、これらレーザ発振器から出力された複数のレ
ーザ光を同一光路に重ねる角度調整可能な合成光学系と
、この合成光学系を経た合成レーザ光の一部を分割する
ビームスプリッタと、上記分割された分岐光を入光して
光共振器を構成する共振光学系と、この共振光学系にお
けるし〜ザ光を検出して上記複数のレーザ光の各光軸位
置を検出する検出手段とを備え、さらにレーザ発振器と
、このレーザ発振器から出力されたレーザ光を所定角度
に進行させる反射光学系と、この反射光学系を経たレー
ザ光の一部を分割するビームスプリッタと、上記分割さ
れた分岐光を入光して光共振器を構成する共振光学系と
、この共振光学系におけるレーザ光を検出して光軸の位
置を検出する検出手段とを備えたもので、分岐光におけ
る光共振器において仮想的に無限遠の光路が形成される
。

（実施例）以下、本発明を実施例を示す図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例で、（２ｈ）、　（２０
ｂ）、　（２Ｑｃ）　＝−はそれぞれ波長の異なるレー
ザ発振器で、同一方向に向かって互いに平行にそれぞれ
のレーザ光を出射するように設けられている。レーザ発
振器ｆ２０ａ）から出射されたレーザ光（Ｌｌ）は対面
して設けられて対になっている第１、第２の反射鏡（２
１）、　（２２）によって折返され出射光路に直交する
合成光路（２３）に進行方向が変えられる。レーザ発振
器（２０ｂ）から出射されたレーザ光（Ｌ２）は第１の
反射鏡（２１）と同角度に設けられて対になっている第
３の反射鏡（２４）と、第２の反射鏡と同角度て合成光
路（２３）に設けた第１の部分反射鏡（２５）とによっ
て合成光路（２３）に重畳される。また、レーザ発振器
（２Ｑｃｌ　から出射されたレーザ光（Ｌ３）はレーザ
光（Ｌ２）と同し要領で第４の反射鏡（２６）、第２の
部分反射鏡（２７）で合成光路（２３）に重畳される。

合成光路（２３）は中途部に設けられたビームスプリッ
タ（３２）で一部が分岐されている。上記それぞれ対に
なっている第１、第２の反射鏡（２１）、　（２２）　
、第３の反射鏡（２４）と第１の部分反射鏡（２５）お
よび第４の反射鏡（２６）と第２の部分反射鏡（２７）
はそれぞれ独立して角度調整駆動機構（２８）、　（２
９）、　（３０）に保持されている。一対のビームスプ
リッタｆ３４ａ）、　（３４ｂｌ　　と同しく一対の高
反射鏡Ｈ５ａ）、　（３５ｂ）で閉光路を形成して所定
位置に設けられた光共振器（３６）を有し、上記分岐さ
れたビームは、この光共振器（３６）における一方のビ
ームスプリッタｆ３４ａ）に入射するようになっている
。他方のビームスプリッタ（３４ｂｊ　の透過光路には
フォトアレイをマトリックス状に配列した検出器（３７
）が設けられている。この検出器（３７）からの信号は
信号処理部（３８）をへて各角度調整駆動機構（２Ｂ）
、　ｆ２９）、　ｆ３０）に送られるようになっている
。

一方、ビームスプリッタ（３２）を透過した合成レーザ
光（Ｌ４）は遠方に設けられたターゲットチャンバー（
４０）に導かれている。

上記の構成で、各レーザ光（Ｌｌ）、（Ｌ２）。

（Ｌ３）の検出器（３７）で光軸の座標位置が検出され
、信号処理部（３８）で基準位置に調整する調整信号に
基づき三つのレーザ光は同軸に調整される。

第２図は本発明の第２の実施例で各レーザ発振器の出射
部の近傍にズームコリメータ（４１８）、　（４１ｂ）
、　（４１ｃ）を設けたものである。これらズームコリ
メータ（４１ｇ）、　（４１ｂ）、　（４］ｃ）は信号
処理部（３８）の処理信号で自動的に調整するようにし
ても、あるいは手動によって調整するようにしてもよい
。

なお、上記実施例ではいずれも反射鏡（２０ａ）等の合
成光学系を信号処理で自動的に同軸調整するようにした
が、検出信号を基準十字線の入ったモニタテレビに写し
出し、手動でこの十字線に合わせるようにしてもよい。

また、複数のレーザ発振器からの各レーザ光の同軸度を
調整するだけでなく、単一のレーザ光の光軸位置の確証
とその位置調整を行うようにしてもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、閉光路のいわばリング型光共振器
を構成したので、仮想的に無限遠に近い伝幡距離におけ
る同軸度を検出てきるようになり、従来検出か現実的に
できなかった遠方における特殊環境下での適正な照射が
維持できるようになった。また、レーザ発振器の出射部
分に近い所で検出可能に構成できるので、照射部からで
きるだけ離れた影響の少ない場所で検出可能となり、安
全の面からも有利になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す構成図、第３図は従来例を
示す構成図である。（２０ａ）、　ｆ２０ｂ）、　（２０ｃ）　　・’　・
レーザ発振器（２１）、　（２２）、　（２４＋、　（
２６＋　　・・・反射鏡（２５）・・・第１の部分反射
鏡（２７）・・・第２の部分反射鏡（３２）・・・ビームスプリッタ（３６）・・・共振器（３７）・・・検出器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のレーザ発振器と、これらレーザ発振器から
出力された複数のレーザ光を同一光路に重ねる角度調整
可能な合成光学系と、この合成光学系を経た合成レーザ
光の一部を分割するビームスプリッタと、上記分割され
た分岐光を入光して光共振器を構成する共振光学系と、
この共振光学系におけるレーザ光を検出して上記複数の
レーザ光の各光軸位置を検出する検出手段とを備えたこ
とを特徴とするレーザ装置。
（２）レーザ発振器と、このレーザ発振器から出力され
たレーザ光を所定角度に進行させる反射光学系と、この
反射光学系を経たレーザ光の一部を分割するビームスプ
リッタと、上記分割された分岐光を入光して光共振器を
構成する共振光学系と、この共振光学系におけるレーザ
光を検出して光軸の位置を検出する検出手段とを備えた
ことを特徴とするレーザ装置。