JPS5887527A - 光ミキシング機構 - 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】 本発明は、Ｓ、淡の異なる２本の光束金量−の光軸に重
畳する光ミキシング機構に関する。

周知のように、波長の異なる２本の光束を、特に２本の
レーザ光を重畳することが種々の産業分野で行なわれて
いる。例えは、医用レーザの分野テハ、ＣＯ：レーザな
いしはＹＡＧレーザ等の赤外線レーザ光にルー歯レーザ
等の可視レーザ光を重畳し、前記レーザ光の可視化をは
かることが行なわれている。同様に、Ｃ０２レーザ光Ｋ
　ＹＡＧレーザ光を重畳し、生体患部に照射することも
提案されている。

＠１図は従来より一般に用いられている光ミキシング機
構の説明図である。図示されるように１赤外レーザ光＃
１より発生されるレーザ光６はダイクロイックきラ−３
の表側へ入射され、該ミラー３を透過する。

一方、可視レーザ光１１１２より発生されるレーザ光７
は、ミ？−４，５よって折り曲げられ、ダイクロイック
きラー３の裏側へ入射される。

ここで、レーザ光７がグイクロイックミツ−３に反射さ
れる際、反射光が前記レーザ光６に１畳するようにミラ
ー４．５の位置および角度が調整されている。

言うまでもなく、光ミキシングを行なうためには、原理
的には４個の自由度を有するミラーＩＩ４整機構が必要
である。そこで、この４個の自由度を得るためＫ１１ｌ
整用ミラーを２個用意し、該ミツ−各々に２方向の角嵐
倣調機構とミラーの平行移動機構とを具備させ光ミキシ
ングを達成するものである。

尚ここで、グイクロイックミツ−３はレーザ光６に対し
一定の角度を保持するように予がしめ設定されている。

なせならば、ダイクロイックミラー３は角度が変わると
レーザ光６の透４損失が大きくなるので、該ミラー３に
は一般に微調機構が設けられてなかった。

ところが、前記したように従来のものでは、２方向の角
度倣、ｉＭＪ機構と平行移動機構という２個の自由度を
具備したミラーを２枚必要とし、更にダイクロイックミ
ラーが加わるため、構造が複雑になシ、ミキシングｍｍ
全体が大型化するという欠点があった。そのため、レー
ザヘッドに塔載した場合、該ヘッドが著しく大型化し望
ましいものではなかった。

本発明は前記した従来機病の欠点に鑑みなされたもので
、その目的とするところは、ミラーの構成枚数を削減し
小型化できかつミラー調整機構が簡略化された新規な光
ミキシング機構を提供することである。

そこで、本発明ではダイクロイックミラーは入射光軸に
対して回転させても、また平行移動を行なっても入射光
の透過損失が不変であることに着目して該ミラーに自由
度を与え、史に反射ミラーを１枚付加することにより、
光ミキシングを達成するものである。

すなわち、前記ダイクロイックミラーに対し入射光束と
同一で該ミラーを回転させる回転手段を具備させ、前記
反射ミラーには回転手段ならびに角度調節手段を具備さ
せ、艷にダイクロイックミラーと反射ミラーの少なくと
も一方にミ２−を千行く移動させる手段を具備したもの
でらる◇以下では本発明について、添付の図面を参照し
て詳細に脱明する。

＃！２図は本発明の光ミキシング機構をレーザヘッドに
塔載した際の一実施例を示す断１ｆｉｌ！略図である。

図示されるように、複数本のインバー欅１４によって赤
外レーザ光源ｌ、可視レーザ光源２が支持されている。

該レーザ光＃１．２からはレーザ光６，７がほぼ平行に
出射きれ、る。

一方、前記インバー＃１４の端部にはホルダベース１０
が固定される。そして、該ホルダペースＩＯＫ本発明の
光ミキシング機構が装備される。

前記ホルダベース１０には開口１５が穿設されており、
該開口にシリンダ状の第１ミラーホルダ８が回動自在に
挿嵌固定される。該ホルダ８の他端は斜めに切削されて
おり、レーザ光６に対して４５゜を成すようにダイクロ
イックミラー３が固定される０ すなわち、ＰＩ１１記ミラー３はレーザ光６に対して４
５°の角度を保ったまま回転することができる。

ここで、前記ミラー３の回転軸は、レーザ光６の入射光
光軸と正確に一１１１Ｌするよう予がしめ設定されてい
る。また所望により、咳ミラー３をレーザ光６の光軸上
で前後に平行移動させることができる。尚、前記ミラー
３へ入射するレーザ光６は、該ミラーを透過し前記開口
１５より出射する。

前記ホルダベース１０にはｌ！に開口１６が穿設されて
おり、シリンダ状の第２ミラーホルダ９が回動自在に挿
嵌固定される。また、ホルダ９の他端には反射ミラー４
が斜めに一定されている。従って、反射ミラー４は回転
することができる。ここで該ミラー４の回転軸は、入射
レーザ光７の光軸に概略一致している。

可視レーザ光＃２より出射されたレーザ光７は、反射ミ
ラー４に反射されダイクロイックミ２−３へと指向され
る。尚、ミラー３へ入射する際、入射角が概略４ｂ０を
なすように設定されている。そしてレーザ光７は該ミラ
ー３の裏面で反射され、開口１５より出射する。

調整ネジ１３はホルダペース１０を真通し、前記第２ミ
ラーホルダ９の底面へねじ込まれている。すなわち、該
調整ネジ１３を回転さることにより反射ミラー４を光軸
方向に前後に平行移動させる。

また、第２ミラーホルダ９の側壁上には押ネジ１１、引
きネジ１２が設けられており、反射ミラー４の角度を調
節する。すなわち、押ネジ１１を締め込むことにより、
ミラー４は矢印Ａの方向に角ＩＩＬを変える。また、引
きネジ１２ｔ−締め込むことにより、ミラー４は矢印Ｂ
の方向く角度を変えることができる。

尚、図示はしてないが、前記ホルダペース１０の側面に
は２本の同だネジがねじ込まれており、各々が第１およ
び第２ミラーホルダ８，９の回転と前後移動を禁止する
。

以下では本発明のミキシングの原理を、第３図に示す説
明図に基づ含説明する。

図示されるように、ダイクロイックミラー３の回転軸を
ｍｌ　＋反射ミラー４の回転軸をｍ２とする。

言うまでもなく、回転軸ｍ１はレーザ光６と同軸である
。また、赤外レーザ光源１より出射されたレーザ光６が
ダイクロイックミラ−３を通過した後の通過点をＺｌ＋
該２１点より十分遠方での通過点を２１とする。尚、２
１点はダイクロイックミラー３の近傍とする。さらに、
前６己Ｚ、ならびに２２点でレーザ光６に垂直な平面を
各々ＸＹ及びＸ’Ｙ’面で表示する。ここで、前記可視
レーザ光源２より出射されたレーザ光７がＸＹ平面、Ｘ
’Ｙ’平面を４遇する点を各々ａ点及びｂ点とすると、
該レーザ光は以下のように操作される。

まず、反射ミラー４をｒＪを軸とし７て回転させること
により、ｘＹ開面上ａ点をＸ軸上のａ′点へ移動さぜる
。これに対応して　ｙ：ＩＹ１面上のｂａはｂ′点へ移
動する。

次に、ダイクロイックミラー３を町を軸として回転させ
ることＫより、Ｘ’Ｙ’面上のｂ′点を′）ｃ軸上のｂ
″点へ移動させ−る。

しかる擾、反射ミラ−４０角度調整によりａ２１とｂ”
Ｚｌの距離が等しくなるように設定する。

そして峻後に、反射ミラー４の前後移動によつ（ａ’　
ｚｌ＝　ｂ”ｚ、＝　ｏとなるように調節すればよい。

ここで、前記反射ミラー４０代わりにダイクロイックミ
ラー３を前後移動させて調節してもよい０このようにし
て、レーザ光６とレーザ光７を重畳することができる。

尚、前記の操作の際、ダイクロイックミラー３の回転に
よって、ＸＹ画面上ａ′点が（ｘ＝ｏ、ｙ＝０）点より
ずれていることがおる。このような場合でも、前記２．
点がダイクロイックミラー３に十分近く、また＠紀ｚ１
点が該ミラー３の十分遠方であれは、このすれはＩＩｋ
視し得る。このずれが無視し得ない場合には、前記した
操作を繰り返すことにより、ずれを無限に小さくするこ
とができる。

すなわち、レーザ光６．７のミキシングが達成されるこ
とになる。

以上詳述したように本発明は、ダイクロイックミラーに
も自由度を与えることに工９、ダイクロイックミラー１
枚と反射ミラー１枚との計２枚で波長の異なる２光束を
重畳できるものである。従って、ミラーの構成枚数が削
減され、ミキシング機構を非虜に小型化できるものであ
る。

また、前記反射ミラーの角度調整機構は一方向のみの角
度調整機構でよく、回転機構、ミラーの平行移動機構も
構造が簡単であり、ミラーのｐＪ４整機構が簡略化され
るものである。

尚、前記した実施例では、ミラーの平行移ａＳａｔグイ
クロイックミラーと反射ミラーとの双方に設けたものを
示したが、これはイρ」れか一方にのみ設けることでも
代替される。しかしながら、双方に前記ＤＩ４Ｉ４溝機
構け、一方で祖調を行ない、他方で微調を行なうように
構成した方が望ましい。

本発明は医用レーザのみならず、レーザ加工を始めとす
石積々の産業分野で利用され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ミキシング機構を示す説明図、第２図
は本発明の一実施例を示す概略的斜視図、１１３図は本
発明のミキシングの原理を示す説明図である０図中に付
した記号は、 ′１・・・赤外レーザ光源、２・・・可視レーザ光源、
３・・・ダイクロイツクミ？−１４，５・・・反射ミラ
ー、６．７・・・レーザ光、 を示す。 特許出願人 日本赤外線工業株式会社 代表者　末　永　傳　博

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （す互いに波長の異なる２本の光束を同一の光軸に重畳
   する光ミキシング機構において、＃Ｉｌの光源からの光
   束を透過しかつ第２の光源からの光束を反射するダイク
   ロイックミラーと、第２の光源からの光束を反射し前記
   ダイクロイックミラーへ指向する反射ミラーとを有し、
   前記ダイクロイックミラーにＦｉ第１の光源からの光束
   を軸として咳ミラーを回転する手段が具備され、前記反
   射ミラーには該ミラーを回転する手段と、咳ミラーの角
   度を変える手段が具備され、さらに前記ダイクロイック
   ミラーと反射ミラーの少なくとも一方に該ミラーを平行
   移動させる手段を具備したことを特徴とする光ミキシン
   グ機構０（２）前記ｇｌｆＪ４記載の光ミキシング機構
   において、前記反射ミラーの角度を変える手段は一方向
   にのみ角度を変える手段であることを特徴とする光ミキ
   シング機構。 （３）前記第１ないし第２項記載の光ミキシング機構に
   おいて、前記ミラーを平行移動させる十設は入射光の光
   軸方向にミラーを平行移動させる手段であること４を％
   徴とする光ミキ／ング機嘴。