JPH04295711A - レーザー光の位置検出方法 - Google Patents
レーザー光の位置検出方法Info
- Publication number
- JPH04295711A JPH04295711A JP13238691A JP13238691A JPH04295711A JP H04295711 A JPH04295711 A JP H04295711A JP 13238691 A JP13238691 A JP 13238691A JP 13238691 A JP13238691 A JP 13238691A JP H04295711 A JPH04295711 A JP H04295711A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- sensors
- mirror
- laser
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010895 photoacoustic effect Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光学システム
におけるレーザー光の位置検出に係わり、特にミラー、
レンズ等の光学素子に発生する光音響波（または弾性波
）を音響検知器（以下、センサーと言う。）で測定して
レーザー光の位置を検出する方法に関する。
におけるレーザー光の位置検出に係わり、特にミラー、
レンズ等の光学素子に発生する光音響波（または弾性波
）を音響検知器（以下、センサーと言う。）で測定して
レーザー光の位置を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光学システムでは、レーザー光
を所望の作業位置に導くため、ミラー、レンズ、偏光板
等の光学素子が光路内に設けられている。このような光
学システムでは、効果的に光学機器を機能させるため、
目的に応じた機器の調整が必要であり、それに伴うレー
ザー光の位置検出作業が欠かせない。一般的なレーザー
光の位置検出方法には、感熱紙やアクリル板にレーザー
光のパターンを焼き付けて可視化する簡易的な方法のほ
か、リニアアレイや四象限検出器をレーザー光路に挿入
して定量的に計測する方法が用いられている。
を所望の作業位置に導くため、ミラー、レンズ、偏光板
等の光学素子が光路内に設けられている。このような光
学システムでは、効果的に光学機器を機能させるため、
目的に応じた機器の調整が必要であり、それに伴うレー
ザー光の位置検出作業が欠かせない。一般的なレーザー
光の位置検出方法には、感熱紙やアクリル板にレーザー
光のパターンを焼き付けて可視化する簡易的な方法のほ
か、リニアアレイや四象限検出器をレーザー光路に挿入
して定量的に計測する方法が用いられている。
【０００３】一方、密閉容器内の試料にパルス光を照射
すると光音響効果による弾性波が発生することが知られ
ており、既に、光音響を利用した各種計測器が開発され
ている。例えば、高出力レーザー用ミラーの耐力を向上
させる目的で、光学薄膜の微小吸収エネルギー量と光音
響信号の強度が比例することから、光音響効果によるレ
ーザー損傷を計測する方法が報告されている（植田、萩
原、他２名：レーザー研究，第１５巻，第１号，ｐ２２
−ｐ２５，Ｊａｎ．，（１９８７））。また、固体の変
形および破壊に伴って解放されるエネルギーが音響パル
ス（超音波）として伝播するのを捕捉し、被測定材料の
欠陥部位を検出するＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ）測定装置が市販されている。
すると光音響効果による弾性波が発生することが知られ
ており、既に、光音響を利用した各種計測器が開発され
ている。例えば、高出力レーザー用ミラーの耐力を向上
させる目的で、光学薄膜の微小吸収エネルギー量と光音
響信号の強度が比例することから、光音響効果によるレ
ーザー損傷を計測する方法が報告されている（植田、萩
原、他２名：レーザー研究，第１５巻，第１号，ｐ２２
−ｐ２５，Ｊａｎ．，（１９８７））。また、固体の変
形および破壊に伴って解放されるエネルギーが音響パル
ス（超音波）として伝播するのを捕捉し、被測定材料の
欠陥部位を検出するＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ）測定装置が市販されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の一人は、赤
外長波長域のラマンレーザー発振を得るため、一対の対
向する銅製の全反射ミラーから成るマルチビームラマン
変換器を開発し、特開平１−１０２９８５号に提案した
。前記ラマン変換器では、所望のラマン変換媒質長を獲
得する必要があり、ミラー面上の所定の位置に正確にレ
ーザー光を案内してその反射回数を確保しなけらばなら
ず、高精度なビーム位置検出とその調整が重要な作業と
なっていた。このようなレーザー光の照射位置合わせ作
業において、レーザー光の位置検出器を光路に挿入した
のでは逐一レーザー光を遮断するため、多くの調整時間
を必要とするばかりででなく，ＣＯ２レーザーのように
不可視光の場合には、危険を伴うものであった。また、
ハーフミラーで光を分岐させて位置検出を行う間接法の
場合には、光強度を減衰させる問題があり、装置を簡素
化し、レーザー光学システムの自動制御を実現するため
には障害となっていた。
外長波長域のラマンレーザー発振を得るため、一対の対
向する銅製の全反射ミラーから成るマルチビームラマン
変換器を開発し、特開平１−１０２９８５号に提案した
。前記ラマン変換器では、所望のラマン変換媒質長を獲
得する必要があり、ミラー面上の所定の位置に正確にレ
ーザー光を案内してその反射回数を確保しなけらばなら
ず、高精度なビーム位置検出とその調整が重要な作業と
なっていた。このようなレーザー光の照射位置合わせ作
業において、レーザー光の位置検出器を光路に挿入した
のでは逐一レーザー光を遮断するため、多くの調整時間
を必要とするばかりででなく，ＣＯ２レーザーのように
不可視光の場合には、危険を伴うものであった。また、
ハーフミラーで光を分岐させて位置検出を行う間接法の
場合には、光強度を減衰させる問題があり、装置を簡素
化し、レーザー光学システムの自動制御を実現するため
には障害となっていた。
【０００５】そこで本発明者等は、ミラーにパルスレー
ザーが照射されると、全反射ミラーであってもミラー内
部に光音響効果による弾性波が発生していることに着目
し、その弾性波の信号を２個以上の光音響検出素子を用
いて観測し、その出力強度を比較並びに演算することに
より、レーザー光の伝播を妨げることなくレーザー光の
位置をミラーの任意の位置に設定できること、また、レ
ーザー光の照射されている位置を検出できることを見い
出した。本発明は、レーザー自体やレーザー光伝播シス
テムの制御に有効な光音響の出力差分を用いたレーザー
光の位置検出方法を提供することを目的とする。
ザーが照射されると、全反射ミラーであってもミラー内
部に光音響効果による弾性波が発生していることに着目
し、その弾性波の信号を２個以上の光音響検出素子を用
いて観測し、その出力強度を比較並びに演算することに
より、レーザー光の伝播を妨げることなくレーザー光の
位置をミラーの任意の位置に設定できること、また、レ
ーザー光の照射されている位置を検出できることを見い
出した。本発明は、レーザー自体やレーザー光伝播シス
テムの制御に有効な光音響の出力差分を用いたレーザー
光の位置検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、レーザー
光路に配置され、レーザー光の照射エネルギーの一部を
光音響波に変換する光学素子に前記光音響波を電気信号
に変換する複数のセンサーを配置して、センサーからの
電気信号の差の関数として前記の光学素子に対するレー
ザー光の位置を決定することを特徴とするレーザー光の
位置検出方法、レーザー光が光学素子に入射する光学素
子面と、反対の面に複数のセンサーを配置する請求項１
に記載の、レーザー光の位置検出方法、２つのセンサー
を光学素子の基準点に対称な位置に配置し、これらのセ
ンサーからの電気信号の波形の、少なくとも最初の部分
が同じとなるような波形と電気信号とを比較して、電気
信号の差の波形の最初の振幅変化を決定して、前記の基
準点からのレーザー光の変位を決定する、請求項１また
は請求項２に記載のレーザー光の位置検出方法、によっ
て解決することができる。
光路に配置され、レーザー光の照射エネルギーの一部を
光音響波に変換する光学素子に前記光音響波を電気信号
に変換する複数のセンサーを配置して、センサーからの
電気信号の差の関数として前記の光学素子に対するレー
ザー光の位置を決定することを特徴とするレーザー光の
位置検出方法、レーザー光が光学素子に入射する光学素
子面と、反対の面に複数のセンサーを配置する請求項１
に記載の、レーザー光の位置検出方法、２つのセンサー
を光学素子の基準点に対称な位置に配置し、これらのセ
ンサーからの電気信号の波形の、少なくとも最初の部分
が同じとなるような波形と電気信号とを比較して、電気
信号の差の波形の最初の振幅変化を決定して、前記の基
準点からのレーザー光の変位を決定する、請求項１また
は請求項２に記載のレーザー光の位置検出方法、によっ
て解決することができる。
【０００７】
【作用】レーザー光がミラーに照射された時、まず表面
で光エネルギーの一部が吸収されて熱エネルギーに変換
され、ミラー面は膨張して歪み、弾性波が発生する。そ
の弾性波は、縦波（Ｐ波）と横波（Ｓ波）、さらに表面
波としてミラー内部を伝播する。この波が音響検知器に
達すると、弾性波は初めに正、続いて負、さらに正、負
と続く振動波として検出される。レーザー光が第１、第
２の２個のセンサーの中点に照射されている場合には、
第１第２のセンサーで検知される信号の強度並びに波形
は全く同一となり、この両方の信号の差を演算するとそ
の解は零となる。従って、この解が零となるようにレー
ザー光の位置を調整することにより、ミラー面上のセン
サー間の中点にレーザー光を調整することができる。ま
た、レーザー光を僅かに第１のセンサーに近い位置へ移
動した場合、弾性波は第１のセンサーでは第２のセンサ
ーより僅かに早く検知される。２つの検出信号はこのよ
うに到着時間が異なるばかりでなく、伝播による減衰効
果や干渉効果もあり、信号強度のみならず波形も異なっ
ている。従って、第１の信号から第２の信号を差し引く
演算を行った差分信号は、始めは正の方向へ増加する第
１の波となり、次に皮転して減少して負の値に至る第２
の波となり、さらに再反転して正の値にと振動を繰り返
す波形となる。逆にレーザー光を僅かに第２の検知器に
近い位置へ移動させると差分信号は反転する。このよう
に演算された結果の信号は振動波形となっているが、前
記第１に現れる波高より第２に現れる波高を差し引く演
算をさらに行うと、ミラーの中央の近傍においては、そ
の演算の結果の値はレーザー光の当たる位置とほぼ直線
的な関係を持つ。従って、この演算値を用いてレーザー
光の位置を精度よく検知することができる。
で光エネルギーの一部が吸収されて熱エネルギーに変換
され、ミラー面は膨張して歪み、弾性波が発生する。そ
の弾性波は、縦波（Ｐ波）と横波（Ｓ波）、さらに表面
波としてミラー内部を伝播する。この波が音響検知器に
達すると、弾性波は初めに正、続いて負、さらに正、負
と続く振動波として検出される。レーザー光が第１、第
２の２個のセンサーの中点に照射されている場合には、
第１第２のセンサーで検知される信号の強度並びに波形
は全く同一となり、この両方の信号の差を演算するとそ
の解は零となる。従って、この解が零となるようにレー
ザー光の位置を調整することにより、ミラー面上のセン
サー間の中点にレーザー光を調整することができる。ま
た、レーザー光を僅かに第１のセンサーに近い位置へ移
動した場合、弾性波は第１のセンサーでは第２のセンサ
ーより僅かに早く検知される。２つの検出信号はこのよ
うに到着時間が異なるばかりでなく、伝播による減衰効
果や干渉効果もあり、信号強度のみならず波形も異なっ
ている。従って、第１の信号から第２の信号を差し引く
演算を行った差分信号は、始めは正の方向へ増加する第
１の波となり、次に皮転して減少して負の値に至る第２
の波となり、さらに再反転して正の値にと振動を繰り返
す波形となる。逆にレーザー光を僅かに第２の検知器に
近い位置へ移動させると差分信号は反転する。このよう
に演算された結果の信号は振動波形となっているが、前
記第１に現れる波高より第２に現れる波高を差し引く演
算をさらに行うと、ミラーの中央の近傍においては、そ
の演算の結果の値はレーザー光の当たる位置とほぼ直線
的な関係を持つ。従って、この演算値を用いてレーザー
光の位置を精度よく検知することができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１は、本発明を実施するための装置全体の構成図
である。ＣＯ２レーザー発振器１０から出射されたレー
ザー光は、ＫＣｌ半透ミラー１１を透過して、ビームパ
ターンの整形とビーム径の変更が可能な絞り１２を通過
した後、本発明を実施する直径７０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の銅製全反射ミラー１３に到達する。ミラー１３の背面
には弾性波を検出する２個のアコーステックエミッショ
ン測定用センサー（ＰＺＴ圧電センサー、共振周波数１
８０ＫＨｚ）１４，１４´を絶縁性の接着剤で固定する
。前記ＫＣｌ半透ミラー１１で分岐されたビームはフォ
トンドラック検出器１７によってレーザーパルスの発生
が検出され、デジタルオシロスコープのためのトリガー
信号となる。背面に第１のセンサー１４と第２のセンサ
ー１４´が固定されたミラーの鏡面に直径約１５ｍｍの
パルスレーザー光を照射し、ミラー材料内に伝播する弾
性波を検出する。検出された信号はＡＥ差動増幅器（周
波数特性５０ＫＨｚ〜２ＨＨｚ）１５、で差の演算及び
増幅された後、その演算された結果の信号波形を表示す
るデジタルオシロスコープ１６に導入される。ディスプ
レイ８ビット、インピーダンス５０Ωでセッティングさ
れたデジタルオシロスコープのトリガーには、別に設け
たフォトンドラッグ検出器１７からの出力を用いた。
る。図１は、本発明を実施するための装置全体の構成図
である。ＣＯ２レーザー発振器１０から出射されたレー
ザー光は、ＫＣｌ半透ミラー１１を透過して、ビームパ
ターンの整形とビーム径の変更が可能な絞り１２を通過
した後、本発明を実施する直径７０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の銅製全反射ミラー１３に到達する。ミラー１３の背面
には弾性波を検出する２個のアコーステックエミッショ
ン測定用センサー（ＰＺＴ圧電センサー、共振周波数１
８０ＫＨｚ）１４，１４´を絶縁性の接着剤で固定する
。前記ＫＣｌ半透ミラー１１で分岐されたビームはフォ
トンドラック検出器１７によってレーザーパルスの発生
が検出され、デジタルオシロスコープのためのトリガー
信号となる。背面に第１のセンサー１４と第２のセンサ
ー１４´が固定されたミラーの鏡面に直径約１５ｍｍの
パルスレーザー光を照射し、ミラー材料内に伝播する弾
性波を検出する。検出された信号はＡＥ差動増幅器（周
波数特性５０ＫＨｚ〜２ＨＨｚ）１５、で差の演算及び
増幅された後、その演算された結果の信号波形を表示す
るデジタルオシロスコープ１６に導入される。ディスプ
レイ８ビット、インピーダンス５０Ωでセッティングさ
れたデジタルオシロスコープのトリガーには、別に設け
たフォトンドラッグ検出器１７からの出力を用いた。
【０００９】図２は、図１のミラー１３及びセンサー１
４、１４´を装着したミラースタンドを示し、（Ａ）は
その正面図、（Ｂ）は側面図である。銅製全反射ミラー
１３の背面に２個のセンサー１４、１４´が固定されて
いる。前記ミラーの鏡面にＣＯ２レーザー発振器からパ
ルスレーザー光を照射する。レーザー光の照射位置から
各々のセンサーに到達した弾性波はセンサーで微細な電
気信号に変換され、ＡＥ差動増幅器１５、１５′に入力
される。ＡＥ差動増幅器では、各々のセンサーの特性が
あるため、それを補償する回路を設ける。その後２つの
信号の差が演算され、さらに増幅されてデジタルオシロ
スコープ１６に信号入力され表示される。上記ミラース
タンドには、入射レーザ光の位置をミラー面上で水平方
向に移動できるスライド式ステージ２０が設けられ、つ
まみ２１の回転によって移動できる。
４、１４´を装着したミラースタンドを示し、（Ａ）は
その正面図、（Ｂ）は側面図である。銅製全反射ミラー
１３の背面に２個のセンサー１４、１４´が固定されて
いる。前記ミラーの鏡面にＣＯ２レーザー発振器からパ
ルスレーザー光を照射する。レーザー光の照射位置から
各々のセンサーに到達した弾性波はセンサーで微細な電
気信号に変換され、ＡＥ差動増幅器１５、１５′に入力
される。ＡＥ差動増幅器では、各々のセンサーの特性が
あるため、それを補償する回路を設ける。その後２つの
信号の差が演算され、さらに増幅されてデジタルオシロ
スコープ１６に信号入力され表示される。上記ミラース
タンドには、入射レーザ光の位置をミラー面上で水平方
向に移動できるスライド式ステージ２０が設けられ、つ
まみ２１の回転によって移動できる。
【００１０】図２（Ａ）に示すように、レーザー光を固
定しておき、ステージ２０を移動させてレーザー光の照
射位置を２つのセンサー間の中点ａ、第１のセンサー１
４側にずらした位置ｂ、第２のセンサー１４´にずらし
た位置ｃで得られたそれぞれの信号波形を図３に示す。 ａ点（ミラー中央）においては、センサー１４とセンサ
ー１４´の波形は同等であるので、その差は図３（Ａ）
に示されるように０となる。従って、この差分を０とす
る方法により極めて容易にレーザー光をミラーの中央に
調整することができる。次にｂ点（センサー１４側）に
おける差の信号（センサー１４−センサー１４´）は図
３−（Ｂ）に示されるように、始めに正の第１の波■が
現れ、それに続いて負の第２の波■が現れるような信号
が得られる。ｃ点（センサー１４´側）における差の信
号（センサー１４−センサー１４´）は図３（Ｃ）に示
されるように、始めに負の第１の波■′が現れ、それに
続いて正の第２の波■′が現れる信号が得られる。ここ
で、図３（Ｂ）において始めに現れる第１の波■の大き
さをレーザー光の位置ｘに対して観測すると、それは図
４の■のようになり、２番目に現れる波■を観測すると
それは同じく図４の■となる。従って、この■もしくは
■を観測することによって、レーザー光の位置ｘを求め
ることができる。図４の横軸は、ミラー面の水平方向に
おけるレーザー光の位置ｘ（０はセンサー間の中点、符
号は任意）を示し、縦軸はディジタルオシロスコープの
出力である。さらに、図４の■より■を減じた値を計算
して、その値をレーザー光の位置ｘに対して観測すると
、それらは図４の■−■となる。■−■で得られる曲線
の中央付近における傾きは、■もしくは■を単独に観測
して得られる曲線の中央付近における傾きに比べて大き
くなるので、この観測によればより高い感度でレーザー
光の位置ｘを求めることができる。
定しておき、ステージ２０を移動させてレーザー光の照
射位置を２つのセンサー間の中点ａ、第１のセンサー１
４側にずらした位置ｂ、第２のセンサー１４´にずらし
た位置ｃで得られたそれぞれの信号波形を図３に示す。 ａ点（ミラー中央）においては、センサー１４とセンサ
ー１４´の波形は同等であるので、その差は図３（Ａ）
に示されるように０となる。従って、この差分を０とす
る方法により極めて容易にレーザー光をミラーの中央に
調整することができる。次にｂ点（センサー１４側）に
おける差の信号（センサー１４−センサー１４´）は図
３−（Ｂ）に示されるように、始めに正の第１の波■が
現れ、それに続いて負の第２の波■が現れるような信号
が得られる。ｃ点（センサー１４´側）における差の信
号（センサー１４−センサー１４´）は図３（Ｃ）に示
されるように、始めに負の第１の波■′が現れ、それに
続いて正の第２の波■′が現れる信号が得られる。ここ
で、図３（Ｂ）において始めに現れる第１の波■の大き
さをレーザー光の位置ｘに対して観測すると、それは図
４の■のようになり、２番目に現れる波■を観測すると
それは同じく図４の■となる。従って、この■もしくは
■を観測することによって、レーザー光の位置ｘを求め
ることができる。図４の横軸は、ミラー面の水平方向に
おけるレーザー光の位置ｘ（０はセンサー間の中点、符
号は任意）を示し、縦軸はディジタルオシロスコープの
出力である。さらに、図４の■より■を減じた値を計算
して、その値をレーザー光の位置ｘに対して観測すると
、それらは図４の■−■となる。■−■で得られる曲線
の中央付近における傾きは、■もしくは■を単独に観測
して得られる曲線の中央付近における傾きに比べて大き
くなるので、この観測によればより高い感度でレーザー
光の位置ｘを求めることができる。
【００１１】本実施例では、直径２０ｍｍのＣＯ２レー
ザー光の位置ｘをミラーの中央近傍にて１ｍｍ変位させ
た場合、■−■に８０ｍＶの出力を得ることができた。 ディジタルオシロスコープ上では、出力を１０ｍＶの分
解能で測定することができるので、本実施例で得られた
レーザー光の位置検出分解能は、０．１２ｍｍと極めて
高い精度で検出することができた。レーザー光や二次元
的位置検出方法は、図５に示すようにＸ軸上（水平方向
）の２個のセンサー５１、５２に対して直交するＹ軸上
にさらに２個のセンサー５３、５４を配置して、両軸上
についてそれぞれ上記の位置検出方法を採用することに
より、２次元平面内でのレーザー光の位置検出を実施す
ることができ、さらに、全体のセンサーの数を３個にし
て検出する場合には、図６に示すように、まずセンサー
６１、６２の間で位置検出を行って、センサー６１、６
２を結ぶ直線の垂線を求め、次いで、センサー６２、６
３の間で位置検出を行って、センサー６２、６３を結ぶ
直線に対する垂線を求め、前記２つの垂線の交点にある
レーザー光の位置を求めることができる。
ザー光の位置ｘをミラーの中央近傍にて１ｍｍ変位させ
た場合、■−■に８０ｍＶの出力を得ることができた。 ディジタルオシロスコープ上では、出力を１０ｍＶの分
解能で測定することができるので、本実施例で得られた
レーザー光の位置検出分解能は、０．１２ｍｍと極めて
高い精度で検出することができた。レーザー光や二次元
的位置検出方法は、図５に示すようにＸ軸上（水平方向
）の２個のセンサー５１、５２に対して直交するＹ軸上
にさらに２個のセンサー５３、５４を配置して、両軸上
についてそれぞれ上記の位置検出方法を採用することに
より、２次元平面内でのレーザー光の位置検出を実施す
ることができ、さらに、全体のセンサーの数を３個にし
て検出する場合には、図６に示すように、まずセンサー
６１、６２の間で位置検出を行って、センサー６１、６
２を結ぶ直線の垂線を求め、次いで、センサー６２、６
３の間で位置検出を行って、センサー６２、６３を結ぶ
直線に対する垂線を求め、前記２つの垂線の交点にある
レーザー光の位置を求めることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー光路を遮断し
て他の検出器を挿入する必要がなく、既に配置されてい
るミラー等の光学素子に弾性波を検出するセンサーを取
り付けてレーザー光め位置検出を行うので、レーザー光
の出力を減衰させることなく、一次元、二次元的レーザ
ー光の位置を高精度に検出することが可能になった。従
って、各光学素子に自動駆動機構を設け、光学素子面内
のレーザー光の照射位置を自動調整することが可能とな
った。
て他の検出器を挿入する必要がなく、既に配置されてい
るミラー等の光学素子に弾性波を検出するセンサーを取
り付けてレーザー光め位置検出を行うので、レーザー光
の出力を減衰させることなく、一次元、二次元的レーザ
ー光の位置を高精度に検出することが可能になった。従
って、各光学素子に自動駆動機構を設け、光学素子面内
のレーザー光の照射位置を自動調整することが可能とな
った。
【図１】図１は本発明を実施するための装置全体の構成
図である。
図である。
【図２】図２は本発明を実施したミラー及びミラースタ
ンドの構成を示し、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は
側面図である。
ンドの構成を示し、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は
側面図である。
【図３】図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図２（Ａ）のレーザ
ー光の位置ａ、ｂ及びｃにおいて、２個のセンサーで検
出した弾性波の差の波形図である。
ー光の位置ａ、ｂ及びｃにおいて、２個のセンサーで検
出した弾性波の差の波形図である。
【図４】図４は図３の各波形図における第１の波と第２
の波を減じた出力変化とレーザー光の位置ｘの観測図で
ある。
の波を減じた出力変化とレーザー光の位置ｘの観測図で
ある。
【図５】図５はセンサー４個を配置した実施例である。
【図６】図６はセンサー３個を配置した実施例である。
１０ レーザー発振器
１１ ＫＣｌ半透ミラー
１２ 絞り
１３ ミラー
１４，１４´，５１，５２，５３，５４，６１，６２，
６３ 光音響検出センサー １５，１５′ ＡＥ差動増幅器 １６ デジタルオシロスコープ １７ フォトンドラック検出器 ２０ ステージ ２１ つまみ
６３ 光音響検出センサー １５，１５′ ＡＥ差動増幅器 １６ デジタルオシロスコープ １７ フォトンドラック検出器 ２０ ステージ ２１ つまみ
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザー光路に配置され、レーザー光
の照射エネルギーの一部を光音響波に変換する光学素子
に前記光音響波を電気信号に変換する複数のセンサーを
配置して、センサーからの電気信号の差の関数として前
記の光学素子に対するレーザー光の位置を決定すること
を特徴とするレーザー光の位置検出方法。 - 【請求項２】 レーザー光が光学素子に入射する光学
素子面と、反対の面に複数のセンサーを配置する請求項
１に記載の、レーザー光の位置検出方法。 - 【請求項３】 ２つのセンサーを光学素子の基準点に
対称な位置に配置し、これらのセンサーからの電気信号
の波形の、少なくとも最初の部分が同じとなるような波
形と電気信号とを比較して、電気信号の差の波形の最初
の振幅変化を決定して、前記の基準点からのレーザー光
の変位を決定する、請求項１または請求項２に記載のレ
ーザー光の位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132386A JP2587732B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | レーザー光の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132386A JP2587732B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | レーザー光の位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295711A true JPH04295711A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2587732B2 JP2587732B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15080178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132386A Expired - Lifetime JP2587732B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | レーザー光の位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587732B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007029787B3 (de) * | 2007-06-27 | 2008-09-11 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum Ermitteln eines Berührungspunkts eines Laserstrahls an einer Kante eines Körpers und Laserbearbeitungsmaschine |
| JP2012230053A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Institute For Laser Technology | ひび割れ深さ測定装置及び測定方法 |
| CN105444674A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-30 | 广东长盈精密技术有限公司 | 产品检测装置 |
| WO2019176294A1 (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機におけるノズル芯出し装置及びノズル芯出し方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104803A (en) * | 1980-12-20 | 1982-06-30 | Anritsu Corp | Displacement measuring apparatus |
| JPS60256018A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-17 | カンタム レイザー（ユーケー）リミテツド | 電磁放射ビームの予定特性を検出する方法および装置 |
| JPS61233303A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-17 | Nissan Motor Co Ltd | 被検知点の検知システム |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3132386A patent/JP2587732B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104803A (en) * | 1980-12-20 | 1982-06-30 | Anritsu Corp | Displacement measuring apparatus |
| JPS60256018A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-17 | カンタム レイザー（ユーケー）リミテツド | 電磁放射ビームの予定特性を検出する方法および装置 |
| JPS61233303A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-17 | Nissan Motor Co Ltd | 被検知点の検知システム |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007029787B3 (de) * | 2007-06-27 | 2008-09-11 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum Ermitteln eines Berührungspunkts eines Laserstrahls an einer Kante eines Körpers und Laserbearbeitungsmaschine |
| WO2009000356A1 (de) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zum ermitteln eines berührpunkts eines laserstrahls an einer kante eines körpers und laserbearbeitungsmaschine |
| JP2010531236A (ja) * | 2007-06-27 | 2010-09-24 | トルンプフ ヴェルクツォイクマシーネン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 対象物の縁部におけるレーザ光線の接触点を検出するための方法及びレーザ加工機 |
| US8258430B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-09-04 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Ascertaining a laser beam contact point |
| JP2012230053A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Institute For Laser Technology | ひび割れ深さ測定装置及び測定方法 |
| CN105444674A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-30 | 广东长盈精密技术有限公司 | 产品检测装置 |
| WO2019176294A1 (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機におけるノズル芯出し装置及びノズル芯出し方法 |
| JP2019155403A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 株式会社アマダホールディングス | レーザ加工機におけるノズル芯出し装置及びノズル芯出し方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2587732B2 (ja) | 1997-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040027578A1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic laser testing | |
| JPH0643945B2 (ja) | 非接触オンライン形紙強度測定装置 | |
| CN107356320B (zh) | 一种脉冲超声声场检测装置与方法 | |
| CN101281172A (zh) | 激光声表面波应力测试系统 | |
| Noui et al. | A laser beam deflection technique for the quantitative detection of ultrasonic Lamb waves | |
| KR100496826B1 (ko) | 비접촉식 결정입경 측정장치 및 방법 | |
| JPH04295711A (ja) | レーザー光の位置検出方法 | |
| FR2529342A1 (fr) | Procede et dispositif de controle sonique de pieces | |
| CN114941984B (zh) | 一种全光器件的光声信号探测装置及方法 | |
| EP1092124A1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic laser testing | |
| JP2002257793A (ja) | レーザ超音波検査装置 | |
| US5042302A (en) | Phase-accurate imaging and measuring of elastic wave fields with a laser probe | |
| JPH03276034A (ja) | 光音響式ビーム位置検出方法 | |
| JPH03276035A (ja) | 光音響式ビーム位置調整法 | |
| KR20050022585A (ko) | 레이저 여기 집속형 램파를 이용한 판재 결함 검출 시스템 | |
| Piper et al. | Sensing sound pressure in an anechoic chamber using backscattered laser light | |
| JP2019023593A (ja) | レーザ変位計と、それを用いたレーザ超音波検査装置 | |
| JPH11271281A (ja) | レーザー超音波検査装置及びレーザー超音波検査方法 | |
| JPH04194706A (ja) | 超音波検査装置 | |
| JPH0493763A (ja) | 超音波探傷装置 | |
| KR20060070757A (ko) | 레이저를 이용한 고온 측정 대상물의 초음파 측정장치 및방법 | |
| JPH0526655A (ja) | 膜厚測定方法及び装置 | |
| KR100588532B1 (ko) | 반사형 광검지기를 이용한 초음파 측정장치 | |
| JPH03205557A (ja) | 超音波顕微鏡の探触子 | |
| CN114910178A (zh) | 一种基于横向倍频的超短脉冲激光测量装置和测量方法 |