JPH0493913A - レーザー光の分岐装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野〕 本発明はレーザー光の分岐装置に係り、特にレーザー出
力器から出力されるレーザー光を任意本数のレーザー光
に略同出力で分岐させて出力させるレーザー光の分岐装
置に関する。

［従来の技術］ レーザー出力器であるレーザー発振器から出力される、
例えば１本のレーザー光を光ファイバーを介して伝搬さ
せて、所要の複数本数に分岐させて作業部位に伝搬させ
ることにより、装置全体の小型化並びに低コスト化を図
ることが、光通信の伝送領域や、レーザー加工機や、レ
ーザーメスなどの医療機器において近年実施されつつあ
る。

このように１本のレーザー光を、所要の複数本数に分岐
させるために、従来は分岐された複数の光ファイバーの
レーザー光の入射部の近辺にフィルターを夫々設け、こ
のフィルターの透過率を適宜設定して、光ファイバーか
らの出力調整を行ない同一出力を得るように構成されて
いる。

一方、実公昭６１−３８７７５のｒレーザー装置のガイ
ド光装置」は、パワーレーザーの波長が可視できない場
合において、可視可能なガイド光をパワーレーザーの光
路に沿わせるように案内させることで、所定の照射部位
にパワーレーザーが位置していることを事前に確認でき
るようにした提案であり、ガイド光発生装置からの光を
反射部材により反射案内するように構成されている。

［本発明が解決しようとする課題］ 上述した前者の場合において、分岐されたレーザー光を
一斉同時に使用する限りにおいては光ファイバーのフィ
ルターにより適宜出力調整されているので、略同−の出
力が得られるようになり特に問題にはならないが、分岐
された光ファイバーの一部を使用する場合においては、
レーザー発振装置からのレーザー光の総和は一定である
にもかかわらず、未使用の光ファイバーに対してレーザ
ー光を反射させるためのミラーが一時的に光路から退避
位置に移動される結果、分岐された光ファイバーからの
出力値の変動が発生する問題点があった。

また、出力値の変動を防止するためには、光路途中に所
定の透過率を有するフィルターを分岐数に応じて一々挿
入するなどして出力調整を行なう一方、これにともない
光軸調整もしなければならず作業が非常に煩雑化する問
題点があった。

したがって、本発明のレーザー光分岐装置は上述の問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザー
出力器からのレーザー光を複数に分岐しても出力値の変
動がなく、かつ出力調整なと煩雑作業を無（すことがで
きるレーザー光の分岐装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］及び［作用］上述の問題
点を解決し課題を達成するために本発明のレーザー光の
分岐装置は、レーザー光を複数に略同出力で分岐させる
レーザー光の分岐装置であって、光路途中に配設される
とともに、前記レーザー光を反射させる反射位置と反射
させない待機位置とに駆動され、かつ所定の反射率を各
々有する複数のミラーと、前記光路端に配設される固定
ミラーと、前記ミラー間と、前記固定ミラー間とに配設
されるとともに、前記レーザー光の透過を行なう透過位
置と透過を行なわない待機位置とに駆動され、かつ所定
の透過率を各々有するフィルターと、分岐数を設定する
設定手段と、前記ミラーと前記フィルターを駆動制御す
る制御手段と、を具備してなり、前記レーザー出力器か
らの前記レーザー光の出力本数をｉとし、前記ミラーと
前記固定反射ミラーにより反射されて分岐される本数を
ｎとして、前記反射率は前記レーザー出力器側より各々
第１式である ２・・・・・・・　（ｎ−１） 前記透過率は前記レーザー出力器側より第２式一部　Ｘ
　１００を満足するように構成され、設定手段により設
定される分岐数に基づいて、ミラーを反射位置に適宜駆
動し、かつフィルターを透過位置に適宜駆動するように
制御手段が作用し、レーザー出力器からのレーザー光を
同一出力に分岐させるように働（。

［実施例］ 以下に本発明の好適な実施例に付いて図面参照の上で説
明する。第１図は一実施例のレーザー光の分岐装置の概
略構成説明図であり、１台のレーザー発振器１からのレ
ーザー光２を最大５本に分岐させる場合を示しているが
、レーザー発振器１を２台以上設ける一方、分岐数を例
えば１０本以上に分岐させることも可能である。

さて、本図において、比較的高い出力を発生できるレー
ザー発振器ｌからは、図中の破線図示のレーザー光２が
第１集光レンズ３に向けて出光されて、第１集光レンズ
３の開口数に適合する伝送ファイバー４の端面において
入光される。二点鎖線で示した分岐装置１０はこのよう
に伝送ファイバー４により伝搬されるレーザー光２を最
大５本の同出力のレーザー光に分岐させるものであり、
内部に以下に説明する構成を備えている。

先ず、伝送ファイバー４の他端から出光されたレーザー
光２は分岐装置１０のコリメーターレンズ５に向かう。

このコリメーターレンズ５はレーザー光２を幅広の平行
光に屈折させるが、このレーザー光２は、分岐装置１０
の右端に固定されるとともに全反射（反射率１００％）
をさせる固定反射ミラー９に向かって進み、図示のよう
に略４５度の反射角度で固定反射ミラー９に入光される
結果、４５度の反射角度で出光されて第２集光レンズ８
ｅに向かう。

この第２集光レンズ８ｅは光ファイバー１１に適合した
開口数を有しており、この第２集光レンズ８ｅを通過さ
れたレーザー光２は光フアイバー１１内を通過されて他
端において出光される。光ファイバー１１の他端には出
光されたレーザー光２を所定部位において集光させるマ
ニュピレータ−レンズ１２ｅが設けられており、固定反
射ミラー９により全反射されたレーザー光２を、作業部
位に集光させて、図示しない用具を用いて各種の作業を
行なうようにしている。

次に、コリメーターレンズ５の出光側の近（には、図中
の実線と破線図示の位置に回動される駆動手段を有する
ミラー６ａが設けられており、し破線図示の位置に回動
されてレーザー光２の一部を第２集光レンズ８ａに向け
て反射案内する反射位置と、実線図示の位置にされてレ
ーザー光２を反射させない待機位置とに駆動されるよう
にされている。

第２集光レンズ８ａとこれ以降説明する集光レンズ８ｂ
、８ｃ、８ｄには光ファイバー１１の端面が夫々対向さ
れて設けられており、マニュピレータ−レンズ１２ａ、
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに向けて出光させるようにして
いる。

一方、ミラー６ａの右隣りには、ミラー６ａと同様に駆
動されるように構成されたミラー６ｂと、ミラー６ｂに
より反射されたレーザー光２の一部を集光させる第２集
光レンズ８ｂが設けられている。このミラー６ｂの右隣
りにも、ミラー６ａと同様に駆動されるように構成され
たミラー６Ｃと、ミラー６ｃにより反射されたレーザー
光２の一部を集光させる第２集光レンズ８ｃが設けられ
ている。

そして、上述の固定反射ミラー９とミラー６Ｃの間にも
ミラー６ｄと、第２集光レンズ８ｄが設けられており、
ミラー６ｄが図示のように実線図示の反射位置に駆動さ
れている場合には、レーザー光２の一部が第２集光レン
ズ８ｄに向かうようにされている。

この第２集光レンズ８ｄを通過したレーザー光２は上述
のように、光フアイバー１１内を通過し他端において出
光される。光ファイバー１１の他端には出光されたレー
ザー光２を所定部位において集光させるマニュピレータ
−レンズ１２ｅが設けられており、ミラー６ｄにより一
部が反射されたレーザー光２を、作業部位に集光させて
図示しない用具を用いて各種の作業を行なうようにして
おり、図示の状態では２本に分岐されている。

以上説明したように配設されるミラーの反射率は、固定
反射ミラー９から数えて分岐される本数をｎとし、コリ
メーターレンズ５に入光されるレーザー光の入光数をｉ
として、 コリメーターレンズ５の右隣から、 有しており、 ミラー６ａは２０、ミラー６ｂは２５、ミラー６ｃは３
３．３、ミラー６ｄは５０、固定反射ミラー９は１００
（％）の反射率を夫々有している。

次に、ミラー６ａとミラー６ｂの間には図中の矢印Ｓ方
向に出し入れ自在に駆動されて光路を遮断するフィルタ
ー７ａが設けられる一方、ミラー６ｂとミラー６ｃの間
と、ミラー６ｃとミラー６ｄの間と、ミラー６ｄと固定
反射ミラー９の間に夫々フィルター７ｂ、７ｃ、７ｄ、
が夫々出し入れ自在に設けられており、図中に示される
ように２本に分岐させる場合にはフィルター７０のみが
光路を遮るように矢印下方向に移動される。

このように夫々設けられるフィルターはレーザー光２を
所定量減光させてからミラーにより反射させるものであ
り、透過率をレーザー出力器側より第２式である、 −ｉ ×１００を満足するように設定されて ている。したがって、図示構成ではフィルター７８は８
０、フィルター７ｂは７５、フィルター７０は６６．６
、フィルター７ｄは５０（％）の透過率に夫々設定され
る。

以上説明の構成により、マニュピレータ−レンズ１２ａ
〜１２ｅから最大５本に分岐されたレーザー光２が所定
の作業部位に出光されるが、この際に同出力で夫々出光
させるためにフィルター７ａ〜７ｄが透過位置に適宜位
置されるが、上述の分岐装置１０にはミラーとフィルタ
ーを分岐本数に応じて制御駆動する制御装置が接続され
ており簡単な操作で所望の分岐数に設定した後に、レー
ザー発振器１からの出光をさせるように構成されており
、図中Ａ−Ｅで示された作業部位に選択的に出光できる
ようにされている。

第２図は第１図のレーザーの分岐装置制御用のブロック
図であり、上述のミラー６８〜６ｄには夫々ミラー駆動
回路１６を介して制御回路１５が夫々接続されており、
制御回路１５からの指令に基づいてミラー６８〜６ｄを
反射位置と待機位置に駆動制御する一方、上述のフィル
ター７ａ〜７ｄにも夫々フィルター駆動回路１７を介し
て制御回路１５に接続されており、制御回路１５からの
指令に基づいてフィルター７ａ〜７ｄを透過位置と待機
位置に駆動制御するように構成されている。

また、操作ボタン１８は制御回路１５に接続されており
、上述のＡ〜Ｅで示された部位に選択的に８光する設定
手段として使われる。さらに、レーザー発振器１も制御
手段１５に接続されており、図中の破線で示されたレー
ザー光２の発射のオン・オフ制御をするように構成され
ている。

第３図は第１図、第２図の構成になるレーザーの分岐装
置のフローチャートであり、制御フローの一例を示して
いる。本図において、先ず装置の駆動がスタートされて
操作ボタン１８の操作により分岐本数の設定がステップ
Ｓ１で行なわれる。

次のステップＳ２では分岐本数が１本か否かの判定がな
され、１本すなわち分岐されない場合にはステップＳ３
に進み固定反射ミラー９の直前に出し入れ自在にされて
いるフィルター７ｄを透過位置にフィルター駆動回路１
７を介して駆動する。

続いてステップＳ４に進み、レーザー光２の発射が行な
われ、所定の作業部位にマニュピレータレンズ１２ｅが
集光する。この時に、残りのミラーとフィルターは全て
待機位置にされており、レーザー光２の光路が遮蔽され
ない状態になる。

一方、ステップＳ２において操作ボタン１８による設定
分岐本数が１本ではない判定がされると、ステップＳ５
に進み、今度は分岐数が２本か否かの判定がされて、２
本の判定がされると、ステップＳ６に進み、フィルター
７０が反射位置に駆動される。続くステップＳ７ではミ
ラー６ｄが第１図中に実線で示される位置に回動駆動さ
れ、ステップＳ８においてレーザー光２の発射が行なわ
れ、所定の作業部位のＤ部位にマニュビレータレンズ１
２ｄと１２ｅが集光する。

次に、ステップＳ５において、分岐本数が２本では無い
との判定がされると、ステップＳ９に進み今度は３本か
否かの判定がなされ、３本の判定がされると、ステップ
ＳＩＯに進み、フィルター７ｂが反射位置に駆動される
。続くステップＳ１１ではミラー６ｃ、６ｄが反射位置
に回動駆動され、ステップＳ１２においてレーザー光２
の発射が行なわれ、所定の作業部位のＣ部位にマニュピ
レータレンズ１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが３本の集光をさ
せる。

さらに、ステップＳ９において、３本では無い判定がさ
れると、ステップ３１３に進み、４本が否かの判定がな
され４本の判定がされるとステップＳ１４に進みフィル
ター７ａが反射位置に駆動される。続（ステップＳ１５
ではミラー６ａ、６ｂ、６ｃが反射位置に回動駆動され
、ステップ８１６において一し−ザー光２の発射が行な
われ、所定の作業部位のＢ部位にマニュピレータレンズ
１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが４本の集光をさせる
。

最後に、ステップ３１３において、４本では無いとの判
定がされると自動的に分岐本数５本の判定がされてから
ステップＳ１７に進み、ミラー６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
の全てが反射位置に回動される。続くステップ３１８で
はレーザー光２の発射が行なわれ、所定の作業部位のＡ
部位にマニュピレータレンズ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、
１２ｄ、１２ｅが５本全ての集光をさせる。

以上のように、操作ボタン１８の設定分岐本数に応じて
ミラーとフィルターを夫々駆動することにより、作業部
位Ａ〜Ｅの任意の部位に出光させることができる。ここ
で、ミラーとフィルターは上述の反射率と透過率を夫々
有しているので同出力で集光されることになる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のレーザー光分岐装置によれ
ば、レーザー出力器からのレーザー光を複数に分岐して
も出力値の変動がなく、かつ出力調整など煩雑作業を無
くすことができるレーザー光の分岐装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザー光の分岐装置の概略構成図、第２図は
第１図のブロック図、 第３図はレーザー光の分岐装置のフローチャートである
。 図中、１・・・レーザー発振器、２・・・レーザー光、
３・・・第１集光レンズ、４・・・伝送ファイバー５・
・・コリメーターレンズ、６ａ〜６ｄ・・・ミラー７ａ
〜７ｄ・・・フィルター、８ａ〜８ｅ・・・第２集光レ
ンズ、１１・・・光ファイバー １２ａ〜１２ｅ・・・マニュピレータ−レンズ、９・・
・固定反射ミラー　ｌＯ・・・分岐装置、１５・・・制
御回路、１８・・・操作ボタンである。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザー光を複数に略同出力で分岐させるレーザー光の
   分岐装置であつて、 光路途中に配設されるとともに、前記レーザー光を反射
   させる反射位置と反射させない待機位置とに駆動され、
   かつ所定の反射率を各々有する複数のミラーと、 前記光路端に配設される固定ミラーと、 前記ミラー間と、前記固定ミラー間とに配設されるとと
   もに、前記レーザー光の透過を行なう透過位置と透過を
   行なわない待機位置とに駆動され、かつ所定の透過率を
   各々有するフィルターと、 分岐数を設定する設定手段と、 前記ミラーと前記フィルターを駆動制御する制御手段と
   、を具備してなり、 前記レーザー出力器からの前記レーザー光の出力本数を
   ｉとし、 分岐される前記固定ミラーからの本数をｎとして、前記
   反射率は前記レーザー出力器側より各々第１式である １／ｎ−（ｉ−１）×１００ を満足し、 前記透過率は前記レーザー出力器側より第２式である ｎ−１／ｎ×１００ を満足することを特徴とするレーザー光の分岐装置。