JPH05127051A

JPH05127051A - レ−ザ装置

Info

Publication number: JPH05127051A
Application number: JP28777091A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kuramoto; 聖治倉本; Kazuhiko Ozeki; 和彦大関; Takeshi Tsukagoshi; 壯塚越; Toshihiko Hashiguchi; 敏彦橋口; Yuichi Ikeda; 裕一池田; Katsuya Suzuki; 克哉鈴木; Makoto Tsunakawa; 誠綱川; Hiroki Hibino; 浩樹日比野; Tadashi Abe; 匡志阿部; Hiroki Moriyama; 宏樹森山
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】複数種類のレ−ザ光を１つのレンズ筒によって
焦点補正することが可能で小型なレ−ザ装置を提供する
ことにある。【構成】レ−ザ発振器２２〜２４から出射されたレ−ザ
光２２ａ〜２４ａをレンズ筒２８に通し焦点補正して光
ファイバ２９に入射させるレ−ザ装置２１において、レ
ンズ筒２８に焦点補正のための動力を発生させる急速変
形圧電アクチュエ−タ３５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、レ−ザ光源か
ら出射されたレ−ザ光をレンズ筒に通して光ファイバに
導くレ−ザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図７に示すようなレ−ザ装置１
が知られている。すなわち、このレ−ザ装置１は、複数
のレ−ザ光源としてのレ−ザ発振器２、３、４、５から
各々特性の異なるレ−ザ光（例えば、ＹＡＧレ−ザ光、
エキシマレ−ザ光、及び、Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ光等）２
ａ、３ａ、４ａ、５ａを選択的に出射する。そして、各
レ−ザ光２ａ〜５ａはミラ−６、７、８、９のうちの対
応するミラ−で反射し、光ファイバ１０の受光端部に入
射する。

【０００３】また、このレ−ザ装置１には、各種のレ−
ザ光２ａ〜５ａの特性に合った複数のレンズ筒１１、１
２、１３、１４が備えられており、各レンズ筒１１〜１
４は、対応するレ−ザ発振器２〜５とミラ−６〜９との
間に配置されている。各レンズ筒１１〜１４はそれぞれ
レンズ系を収納しており、レ−ザ光２ａ〜５ａがこれら
レンズ筒１１〜１４を通って焦点補正された後、ミラ−
６〜９により光ファイバ１０に導かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にレン
ズの透過率や焦点距離はレ−ザ光の波長に応じて変わる
ため、上述のように複数種類のレ−ザ発振器２〜５が備
えられている場合には、レ−ザ発振器２〜３に応じた数
のレンズ筒１０〜１３が必要である。したがって、従来
のレ−ザ装置１においては、構成機器の数が多く、装置
が大型になる。本発明の目的とするところは、複数種類
のレ−ザ光を１つのレンズ筒によって焦点補正すること
が可能で小型なレ−ザ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、レ−ザ光源から出射されたレ−
ザ光をレンズ筒に通し焦点補正して光ファイバに入射さ
せるレ−ザ装置において、レンズ筒に焦点補正のための
動力を発生させる急速変形圧電アクチュエ−タを設けた
ことにある。こうすることによって本発明は、複数種類
のレ−ザ光を１つのレンズ筒によって焦点補正するとと
もに、レ−ザ装置を小型化できるようにしたことにあ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。

【０００７】図１〜図３は本発明の第１の実施例を示し
ており、図１中の符号２１はレ−ザ装置である。このレ
−ザ装置２１は例えば３つのレ−ザ光源としてのレ−ザ
発振器２２、２３、２４を備えており、各レ−ザ発振器
２２〜２４のうちのいずれかが選択的に駆動され、波長
の異なるレ−ザ光２２ａ、２３ａ、２４ａが出射され
る。

【０００８】さらに、各レ−ザ発振器２２〜２４と対応
する３つのミラ−２５、２６、２７が各レ−ザ光２２ａ
〜２５ａの光路上に所定角度で設置されている。これら
ミラ−２５〜２６はレ−ザ光２２ａ〜２５ａを適宜に反
射・偏光して１つの共通な光軸上に導き、後述するレン
ズ筒２８に入射させる。

【０００９】上記レンズ筒２８は光ファイバ２９の手前
に配置されており、本体３０内に複数のレンズ３１、３
２とレンズ３１、３２を連結する連結部材３３とからな
るレンズ系３４を収納している。さらに、レンズ筒２８
には急速変形圧電アクチュエ−タ（以下、圧電アクチュ
エ−タと称する）３５が設けられており、この圧電アク
チュエ−タ３５はレンズ３１、３２を光軸方向に沿って
移動させる。図２には上記圧電アクチュエ−タ３５の基
本原理が示されている。

【００１０】すなわち、圧電アクチュエ−タ３５におい
ては、移動体３６、例えばＰＺＴ等の圧電素子３７、慣
性体３８が互いに締結されており、移動体３６はベ−ス
３９上で摩擦力により保持されている。この状態におい
て、圧電素子３７にパルス電圧が印加され、急速変形が
発生し、慣性体３８に加速度が与えられ、衝撃力を利用
して移動体３６に運動が与えられる。

【００１１】図２において、（Ａ）は圧電アクチュエ−
タ３５が移動体３６を前に向けて軸方向に前進する時の
様子を順に示しており、（Ｂ）は圧電アクチュエ−タ３
５が後退する時の様子を順に示している。

【００１２】図２（Ａ）及び（Ｂ）において、（１）に
はスタ−トの状態、即ち圧電アクチュエ−タ３５の移動
サイクルの開始状態が示されている。前進の場合には圧
電素子３７が収縮しており、後退の場合には圧電素子３
７が伸長している。

【００１３】（２）には急速変形の状態が示されてい
る。圧電素子３７に電圧が印加されて圧電素子３７が急
速に変形し、移動体３６と慣性体３８とがそれぞれ逆向
きに移動する。

【００１４】（３）には引き戻しの状態が示されてい
る。圧電素子３７がゆっくりと引き戻されると、静止摩
擦力により、移動体３６を動かすことなく慣性体３８が
引き戻される。（４）には急速停止の状態が示されている。引き戻しが
急に停止すると、慣性体３８を移動体３６に近付けるよ
う作用する力が発生し、移動量が得られる。（５）には終了の状態、即ち圧電アクチュエ−タ３５の
移動サイクルの終了状態が示されている。

【００１５】図２（１）〜（５）に示されたサイクルに
より、圧電アクチュエ−タ３５が微小に移動する。ま
た、一連のサイクルが繰返されれば、圧電アクチュエ−
タ３５は長距離の移動を行う。ここで、（Ａ）及び
（Ｂ）中の符号ａは急速変形時の移動量を示しており、
符号ｂは急速停止時の移動量を示している。

【００１６】このような圧電アクチュエ−タ３５には、
サイズを種々に設定することができ、また、通電制御に
より速く且つ微小な移動が行われるという特徴がある。
さらに、圧電アクチュエ−タ３５には、移動体３６の移
動に伴って発生する力が大きいという特徴もある。

【００１７】図１中において、連結部材３３の一部はレ
ンズ筒３４に開口したスライド孔４０を介して外側に突
出しており、圧電アクチュエ−タ３５の圧電素子３７が
この突出した部分に連結されている。そして、圧電アク
チュエ−タ３５の移動体は連結部材３３により構成され
ている。

【００１８】また、圧電アクチュエ−タ３５は発振回路
４１を介して制御回路４２に接続されている。制御回路
４２はレ−ザ発振器２２、２３、２４と接続されてお
り、選択されたレ−ザ光の種類に応じて指令を発する。
発振回路４１が制御回路４２の指令にしたがってパルス
発振し、圧電アクチュエ−タ３５が選択されたレ−ザ光
の種類に応じて通電制御される。

【００１９】圧電アクチュエ−タ３５の通電制御に伴
い、レンズ系３４と光ファイバ２９との相対距離が変化
し、焦点位置が調節される。そして、レ−ザ光２２ａ〜
２４ａのいずれかが、レンズ筒２８を通過し、その特性
に合った状態で集光されて光ファイバ２９の受光端部に
入射する。

【００２０】すなわち、上述のようなレ−ザ装置２１に
おいては、１つのレンズ筒２８に収納されたレンズ系３
４が圧電アクチュエ−タ３５の駆動に伴って移動する。
このレンズ系３４と光ファイバ２９との距離は、制御回
路４２により、選択されたレ−ザ光の特性に合わせて調
節される。そして、上記レ−ザ光の特性に合った焦点補
正が行われ、上記レ−ザ光に適した焦点距離が常に保た
れる。

【００２１】したがって、複数のレ−ザ発振器２２〜２
４から選択的に発せられたレ−ザ光２２ａ〜２４ａを１
つのレンズ筒２８によって焦点補正して光ファイバ２９
へ導くことができ、レンズ筒２８の数を低減でき、レ−
ザ装置２１を小型化することが可能になる。

【００２２】また、焦点補正の際の動力発生源として圧
電アクチュエ−タ３４が用いられているので、微小な間
隔調節を行うことができ、高精度なアライメントが可能
になる。

【００２３】なお、本実施例においては、圧電アクチュ
エ−タ３５がレンズ３１、３２を一体に移動させている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
圧電アクチュエ−タの移動体と慣性体とにレンズ３１、
３２を連結すること、或いは、レンズ３１、３２を圧電
アクチュエ−タの移動体及び慣性体として利用すること
等が考えられる。つぎに、本発明の第２の実施例を図３
に基づいて説明する。なお、第１の実施例と同様の部分
については同一番号を付し、その説明は省略する。

【００２４】図４中の符号５１はレ−ザ装置を示してお
り、このレ−ザ装置５１にはパルスレ−ザ発振器５２が
備えられている。さらに、光ファイバ２９の受光端部に
環状のディテクタ５３が配置されており、このディテク
タ５３は光ファイバ２９の受光端面の周囲を囲ってい
る。そして、ディテクタ５３にはモニタ５４が接続され
ており、さらに、モニタ５４の出力は制御回路５５へ送
られる。

【００２５】このレ−ザ装置５１においては、パルスレ
−ザ発振器５２から出射されたパルスレ−ザ光５６がレ
ンズ筒２８を通って集光され、光ファイバ２９に入射す
る。さらに、光ファイバ２９の受光端部でのレ−ザ強度
がディテクタ５３によって検出され、モニタ５４がディ
テクタ５３の出力を受ける。そして、モニタ５３がパル
スレ−ザ光５６のパワ−密度を過度に高まらないようモ
ニタリングし、モニタ５４から出力されたデ−タに基づ
いて制御回路５５が圧電アクチュエ−タ３５を制御す
る。

【００２６】そして、光ファイバ２９に入射するレ−ザ
光５６が光ファイバ２９の受光端部を欠損させないよう
に、レンズ系３４と光ファイバ２９との距離が調節され
る。そして、レ−ザ光５５のパワ−密度が適当な値に保
たれ、光ファイバ２９の破壊が防止される。

【００２７】すなわち、上述のようなレ−ザ装置５１に
おいては、高パワ−密度のパルスレ−ザ光が光ファイバ
２９を欠損させることを防止でき、パルスレ−ザ光を効
率よく光ファイバ２９に入射させることができる。つぎ
に、本発明の第３の実施例を図４及び図５に基づいて説
明する。なお、前述の各実施例と同様の部分については
同一番号を付し、その説明は省略する。

【００２８】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実
施例における光ファイバ２９の受光端部を示しており、
図中の符号６１は光ファイバ２９の受光端部を構成する
レ−ザプロ−ブコネクタである。レ−ザプロ−ブコネク
タ６１内にはレ−ザプロ−ブ６２が収納されており、レ
−ザプロ−ブ６２の周囲には複数の圧電アクチュエ−タ
３５…が配設されている。

【００２９】圧電アクチュエ−タ３５…のうちの一部
は、その軸心をレ−ザプロ−ブ６２の径方向に向け、圧
電素子３７の軸方向一端部をレ−ザプロ−ブ６２の外周
面に連結している。さらに、圧電アクチュエ−タ３５…
のうちの他の一部は、その軸心をレ−ザプロ−ブ６２の
軸方向に向け、圧電素子３７の軸方向一端部をレ−ザプ
ロ−ブ６２の基端側に位置するフランジ部６３に連結し
ている。

【００３０】各圧電アクチュエ−タ３５…は選択的に駆
動されて伸縮し、伸長時にレ−ザプロ−ブ６２の外周面
或いはフランジ部６３の外側面を押圧するとともに、収
縮時にレ−ザプロ−ブ６２或いはフランジ部６３を押圧
力から解放する。そして、レ−ザプロ−ブ６２は、選択
駆動された圧電アクチュエ−タ３５…の位置及び変形量
に応じて微少変位し、図５中に矢印IV、Ｖ、VIで示すよ
うに所望の向きにアライメントされる。そして、レンズ
筒２８を通過したレ−ザ光２２ａがレ−ザプロ−ブ６２
に集光され、光ファイバ２９に入射する。

【００３１】すなわち、上述のように圧電アクチュエ−
タ３５…を用いてレ−ザプロ−ブ６２をアライメントす
るレ−ザ装置においては、レ−ザプロ−ブ６２を人手で
は困難な程に微少に変位させることができ、レ−ザプロ
−ブ６２のアライメントを高精度に行うことができる。
なお、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形す
ることが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レ−ザ光
源から出射されたレ−ザ光をレンズ筒に通し焦点補正し
て光ファイバに入射させるレ−ザ装置において、レンズ
筒に焦点補正のための動力を発生させる急速変形圧電ア
クチュエ−タを設けたものである。したがって本発明
は、複数種類のレ−ザ光を１つのレンズ筒によって焦点
補正するとともに、レ−ザ装置を小型化できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す概略構成図。

【図２】（Ａ）は急速変形圧電アクチュエ−タの前進時
の原理を順に示す説明図、（Ｂ）は同じく急速変形圧電
アクチュエ−タの後退時の原理を順に示す説明図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す概略構成図。

【図４】（ａ）は本発明の第３の実施例におけるレ−ザ
プロ−ブコネクタを概略的に示す正面図、（ｂ）は同じ
くレ−ザプロ−ブコネクタを概略的に示す側面図。

【図５】本発明の第３の実施例におけるレ−ザプロ−ブ
のアライメントの様子を示す説明図。

【図６】従来例を示す概略構成図。

【符号の説明】

２１…レ−ザ装置、２２〜２４…レ−ザ発振器（レ−ザ
光源）、２８…レンズ筒、３５…急速変形圧電アクチュ
エ−タ。

フロントページの続き (72)発明者橋口敏彦東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者池田裕一東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者鈴木克哉東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者綱川誠東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者日比野浩樹東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者阿部匡志東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者森山宏樹東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者浜田雅巳東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者青木義安東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者梅山広一東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レ−ザ光源から出射されたレ−ザ光をレ
ンズ筒に通し焦点補正して光ファイバに入射させるレ−
ザ装置において、上記レンズ筒に上記焦点補正のための
動力を発生させる急速変形圧電アクチュエ−タを設けた
ことを特徴とするレ−ザ装置。