JPS59111616A - レ−ザ光の分光装置 - Google Patents

レ−ザ光の分光装置

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JPS59111616A
JPS59111616A JP22159182A JP22159182A JPS59111616A JP S59111616 A JPS59111616 A JP S59111616A JP 22159182 A JP22159182 A JP 22159182A JP 22159182 A JP22159182 A JP 22159182A JP S59111616 A JPS59111616 A JP S59111616A
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JP
Japan
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laser beam
optical path
laser light
reflector
emitting device
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JP22159182A
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English (en)
Inventor
Mutsuo Hoshino
星野 六夫
Masaaki Itasaka
板坂 正明
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G02B6/3514Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror the reflective optical element moving along a line so as to translate into and out of the beam path, i.e. across the beam path
    • GPHYSICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/35442D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • G02B6/35481xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3598Switching means directly located between an optoelectronic element and waveguides, including direct displacement of either the element or the waveguide, e.g. optical pulse generation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

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】 1発明の技術分野] 本発明はレーザ光発射装備から発射されたレーザ光を(
■意の複数の方向に分光することの可能なレーザ光の分
光装置に係り、レーザ溶接装置等に好適する分光装置の
改良に関する。
[発明の技術的11 電子部品や電子機器、例えばカラーブラウン管にお(ブ
る金属部分間を溶接する装置としては、安定した溶着強
度が得られるとともに溶接部分の金属の飛び(所謂スプ
ラッシュ)が少ないという観点からレーリ“溶接装置が
有用であり、特に必要な高いエネルギーを得ることの可
能なYAGレーザ溶接装置がよく用いられる。
そして、カラーブラウン管の金属部分例えばマスクフレ
ームとインナーシールドを溶接する場合にあっては、溶
接個所が20個所Jスス上もおよび、それらを所定の時
間内(例えば15秒程度)で加工する必要があるうえ、
溶接個所にJ51.−Jる装dの複雑さを回避するため
に、溶接個所に相当する数の光フアイバーケーブルを用
意し、レーザ光発射装置から発射されるレーザ光を分光
して集光レンズによりそれぞれの光フアイバーケーブル
に集光するように分光させ、所定の溶接個所ヘレーザ光
を導いている。
従来、この種のレーザ光の分光装置としては、次に示す
ようなものが知られている。
すなわち、第1図に示すように、レーザ光発射装置1か
ら発射されるレーザ光の光路2上に全反射ミラー3をほ
ぼ45°傾けて配置し、この全反射ミラー3の下方に集
光レンズ4a、4b、4.cおよび光フアイバーケーブ
ル5a 、5b 、5cの端部を支持筒6a、6b、6
cr支持してなる集光レンズユニット7a、7b、7c
を複数所定の間隔をおいて配置するとともに、全反射ミ
ラー3を光路2に沿って移動するかもしくは複数の集光
レンズニ1ニツ1〜7a、7b、7Gを光路2に沿っC
移動することににす、レーザ光を所望の集光レンズ−j
ニラ1〜フa、7b、7cへ分光し、集光レンズ4a 
、4b 、 4.cによっC光フアイバーケーブル5a
 、511.5cに集光させてなる構成を右しCいる。
また、第2図に示ずレーザ光の分光装置は、レーザ光発
射装置1から発射されるレーザ光の光路2上に複数の半
透過ミラー8a 、8b 、8cを所定の間隔をおいて
ほぼ45°傾けた状態で配置しそれぞれの半透過ミラー
8a 、 8b 、 8c下りに上述の集光レンズユニ
ット7a、7b、7cをそれぞれ配置してなるものであ
り、それぞれの半透過ミラー8a、8b、8cにおける
反射率を、レーザ光発射装置1に近い方から33%、5
0%および100%に選定することにより、レーザ先発
用装置1から発射された1ノーザ光がイれそれの集光レ
ンズ]−ニット7a、7h、7cに3等分されて分光さ
れる。
なお、−上述の各レーザ光の分光装置において、3− 集光レンズユニツI〜7a、7b、7cから延びる光フ
アイバーケーブル5a 、5b 、5cの他方の端部が
、カラーブラウン管におりる溶接個所近傍に延び、分光
されたレーザ光の伝播によりレーザ溶接が行なわれる。
[背景技術の問題点] しかしながら、」−述の第1図に示すように全反射ミラ
ー3もしくは集光レンズコニット7a17b、7cを光
路2に沿って移動させてレーザ光を分光する分光装置に
あっては、集光レンズユニット7a 、71〕、7cが
、集光レンズ4a 、 4b 。
4Cの焦点位置調節機構を必要としてそれぞれの集光レ
ンズコニット7a、7b、7cが大形化するので集光レ
ンズユニット7a、7b、7C間の間隔が広くなり易い
ことから、全反射ミラー3もしくは集光レンズユニット
7a、7b、7cの移動時間を短縮することが困難とな
り、所定の時間内に所定数の溶接個所における溶接が困
難となる欠点がある。
また、第2図に示すように、光路2」−に複数の−4= 半透過ミラー8a 、8b 、8cを配置してレーザ光
を分光するレーザ光の分光装置にあっては、分光された
レーザ光のエネルギーが低下し易く、レーザ光発射装置
1から発射するレーザ光のエネルギー密度の上臂にも限
界があることから、高いエネルギーを必要とする溶接個
所には実施し難い難点がある。
[発明の目的] 本発明はこのような従来の欠点を解決するためになされ
l〔もので、短時間でレーザ光を所望の方向にエネルギ
ーを減少させることなく分光することの可能なレーデ光
の分光装置の提供を目的とする。
[発明の概要1 すなわち本発明は、レーザ光を発射するレーザ光発射装
置と、このレーザ光発射装置から発射されたレーザ光の
光路に配置されかつ前記レーザ光を前記光路から異なる
複数の方向に向りてそれぞれ反射する複数の反射器と、
前記反射器で前記光路を交互に遮るように前記複数の反
射器を交互に変位させる反射器駆動装置と、前記複数の
反則器の各々に対応しかつ前記光路を遮る反則器によっ
C反射されたレーザ光を受光するレーザ光受光装置とを
具備してなることを特徴とし、レーザ光の光路を複数の
反則器で所定のタイミングおよび順序によって遮ること
により、任意の異なる方向に短時間でレーザ光を分光す
るようにしてなるものCある。
[発明の実施例] 以下本発明の詳細を図面を参照して説明する。
なお従来例と共通する部分には同一の符号を付す。
第3図は本発明のレーザ光の分光装置の一実施例を示す
斜視図である。図においてテーブル9上には、レーザ光
を発射する例えばYAGレーザ等のレーザ光発射装置1
と基台10が配置されており、基台10上方にレーザ光
発射装置1からレーザ光が発射されるようになっている
基台10 、Jlには支持台11が取付tノられており
、支持台11にはレーザ光受光装置として3つの集光レ
ンズユニット7a、7b、7cがレーザ光の光路2に沿
って取付けられている。
この集光レンズユニット7a、7b、7cは、−に連の
第1図および第4図に示すように、支持筒6a 、6b
 、 6cと、この支持筒6a 、 6b 、 5Cの
上部すなわち光路2側の開放端部に取付けられた集光レ
ンズ4a 、4b 、4cと、この集光レンズ/la 
、4t+ 、4cに入射したレーザ光の集光部分に端部
を配置した光フアイバーケーブル5a。
5b、50からなっており、光フアイバーケーブル5a
 、5b 、5cの他方の端部は、図示を省略したカラ
ーブラウン管の溶接個所に延びている。
また、基台10にはレーザ光の光路2と平行な回動軸1
2を有するモータ13が取付けられており、回動軸12
には上記集光レンズユニット7a。
7b、7cに対応する位置に3つの板カム14a、14
b、14cが軸着され、モータ13にょる回動軸12の
回動に伴って板カム14a、14b、14Cが回動する
ようになっている。
板7Jム14a 、14b 、14c は、第4図に示
すように、はぼ円盤状をなし一部外周に四部157− (第4図においては板カム14aのみ示す)が形成され
Cおり、各板カム14a 、 171b、L4cは、そ
れぞれの凹部15が所定の間隔でずれるように配置され
ている。
基台10には一対の支持柱16が取付けられ−Cおり、
その支持柱16の間を連結する支持軸17にば支持レバ
18a 、18b 、18cが取付けられている。
各支持レバ18a 、18b 、18c Lt、上記板
カム14a 、14b 、14cの外周に当接するビン
19a 、19b 、19c を有し、先m ニハレー
ザ光の光路2に対し約45°の角度で傾けた全反則ミラ
ー3が取付けられており、モータ13の動作による回動
軸12の回動によって板カム14a、14b、14cを
回転させ、板カム17Ia、14b、14cの凹部15
にビン19a 、19b 、19Gを落込んで支持レバ
18a 、18b 、18Gを揺動させ、支持レバ18
a 、18b 、18c各先端の全反射ミラー3が選択
的に光路2を遮り、F方の集光レンズユニット7a、7
b、70に向8− けてレーザ光を反射可能になっている。
なお、モータ13、回動軸12、板カム14a、14b
、11.支持柱16、支持軸17、支持レバ18a 、
18b 、18cおよびピン19a119b、190は
、各全反射ミラー3を光路2に向けC交互に所定のタイ
ミングによって揺動ηる反射器駆動装置20を構成して
いる。
次に、上述のように構成したレーザ光の分光装置の動作
を説明する。
まず、レーザ光発射装置1からレーザ光が発射された状
態において、例えば支持レバ18aに着目するど、モー
タ13の動作によって回動軸12が回転し、回動軸12
に軸着された板カム14aの凹部15が−L方に位置す
ると、第4図に示すように、支持軸17を支点として揺
動する支持レバ18aのピン19aが凹部15に落込む
ので、支持レバ18a先端が下がって全反射ミラー3が
光路2を遮る。
イのため、レーザ光弁!)1装置1から発射されたレー
ザ光が、全反射ミラー3によってその下方に配置された
集光レンズユニツ1〜7aに向りC反m=+され、集光
レンズ4aによって集光されたレーザ光が光フアイバー
ケーブル5aによって払掃され所定の溶接が行なわれる
その際、他の支持レバ18b、180例えば支持レバー
18bにあっては、第5図に示すJ:うに、板カム14
bにおける凹部15が上側以外の場所に位置するので、
全反則ミラー3が支持軸17を支点として先端すなわち
全反射ミラー3が光路2を遮らない−L方に位置した状
態どなつC待機する。
支持レバ180も同様である。
その後、板カム14aが回転して支持レバ18aのビン
19aが板カム”laの外周に乗り上げるように周接す
ると、第5図を参考にして示すならば支持レバ18aの
先端の全反射ミラー3が光路2の」一方に外れて、集光
レンズコニツ1〜7aへのレーザ光の分光が停止される
従って、反射器駆動装置20を構成するそれぞれの板カ
ム14a 、14b 、14Cの凹部15を適当にずら
し−C配置するとともに、それぞれの凹部15の長さを
適当に選定すれば、第6図に示づように、光路2を3枚
の全反則ミラー3が交nに連るにうに往復動しC1それ
ぞれの全反射ミラー3に対応する集光レンズユニット7
a、7b、7Cに向(プてレーザ光を反射・分光J−る
ことが可能となる。
このJzうに本発明のレーザ光の分光装置は、複数の全
反射ミラー3を光路2に対しC連るJzうに往復動させ
るだ【)でレーザ光の分光が可能であるから、たとえ集
光レンズユニット7a、7b、7Cどうしの間隔が離れ
ていても、短時間でレーザ光の分光が可能であるうえ、
半透過ミラーを使用 ′することなく全透過ミラーによ
って分光が可能であるから、レーザ光発射装置1から発
射されるレーリ′光のずべてを高速で所望の集光レンズ
、、T1ニツ1−7a 、7b 、7cに分光づること
が可能となり、分光されたレーザ光のエネルギー不足を
回避することができる。
なお、上述の実施例にd3いては、全反射ミラー3およ
び集光レンズユニット7a、7b、7cを11− 3個配置して構成する例を示したが、本発明の実施にあ
たっては複数個任意に設定するこことが可能であり、例
えば10個の集光レンズユニットに分光する場合には、
第4図に示す板カム14aの角度αを36°に設定して
36°ずつずれた状態C板カムを回動軸12へ軸着1れ
ばよく、集光レンズコニツ1〜の数に合せて全反射ミラ
ーおよびこの全反射ミラーをそれぞれ支持する支持レバ
および板カム等4配置して反射器駆動装置20を構成す
ることが可能である。
なお、分光数が増加すると、両端の全反射ミラー間の距
離が広がって光路2も広がり易く全反射ミラーの変位量
が不十分になる場合も考えられるが、光路2にコリメー
タを配置してレーザ光の平行度を改善することができる
また、反射器駆動装置20は、上述の板カム14a 、
14b 、14cおにびビン19a、19b、19Cを
設けた支持レバ18a 、18b 、18c等からなる
カム機構に限らず、全反射ミラー3を光路2に対して進
退動可能なシリンダやステツビ12− ングモータ等、従来公知の反射器駆動装置を用いても本
発明の目的達成が可能であるが、動作の正確性、レーザ
光の分光時間の調整の容易性および装置の簡略化並びに
コスト等を勘案すると、上)小のようなカム機構が好適
である。
また、レーザ光を分光する反射器としては、上述の全反
則ミラーに限らず、半透過ミラーを用いることも可能で
あり、全反射ミラーおよび半透過ミラーを併用すること
もできる。
さらにまた、反射器によって分光されたレーザ光を受け
る集光レンズユニツl〜7a、7b、7cも、上述の集
光レンズ4a、4b、4.cおよび光フアイバーケーブ
ル5a 、5b 、50の組合せに限らず、一般的なレ
ーザ光受光装置を用いることもできる。
[発明の効果1 以上説明したように本発明のレーザ光の分光装置は、レ
ーザ光発射装置から発射されたレーザ光をその光路と異
なる複数の方向に向【ブーでそれぞれ反射する複数の反
射器を、その光路を交互に遮るように変位させる反射器
駆動装置と、その複数の反則器の各々に対応しかつ上記
光路を遮る反則器によって反則されたレーザ光を受光す
るレーザ光受光装置とを具備したので、短時間で複数の
方向にレーザ光を分光することが可能であるうえ、複数
の異なる方向にレーザ光発射装置から発OAされるレー
ザ光をすべて分光することが可能となり、レーザ光のエ
ネルギー不足を生ずることがない。
そのため、溶接装置に用いる場合、短時間で多数の個所
に溶接可能となる。
また、反射器を駆動する反射器駆動装置としてカム機構
を用いるならば、レーザ光の分光の精度が高く、調整も
容易C′、製造コストを低(抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来のレーザ光の分光装置を示す
構成図、第3図は本発明の一実施例を示す斜視図、第4
図〜第6図は第3図に示すレーザ光の分光装置の動作を
説明する側面図および断面図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
レーザ光発射装置2・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・光 路3・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・反射器(全反射ミラー)4a 
、4b 、4c・・・集光レンズ5a 、5b 、5c
・・・光フアイバーケーブル6a 、 6b 、6c 
++支持筒 7a、7b、7c・・・レーザ光受光装置(集光レンズ
ユニット) 8a 、 8b 、 8C−・・半透過ミラー12・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回動軸
13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・モータ14a、14b、14cm・・板カム 15・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・凹 部18a 、18b 、18c ・・・支持レバ
19a 、19b 、19c・・・ビ ン20・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・反射器駆動
装置代理人弁理士   須 山 佐 − 第1図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザ光を発射するレーザ光発射装置と、このレ
    ーザ先発I31装置から発射されたレーザ光の光路に配
    置されかつ前記レーザ光を前記光路から異なる複数の方
    向に向けてそれぞれ反射づる複数の反射器と、前記反則
    器で前記光路を交互に遮るように前記複数の反射器を交
    互に変位させる反射器駆動装置と、前記複数の反射器の
    各々に対応しかつ前記光路を遮る反射器によって反射さ
    れたレーザ光を受光するレーザ光受光装置とを具備しで
    なることを特徴とするレーザ光の分光装置。
  2. (2)反射器駆動装置が、複数の反射器を各々支持する
    複数の支持レバと、回動軸に前記複数の支持レバに対応
    して軸着されるとともに前記支持レバを交互に往復動す
    るカム部材からなるカム機構によって構成されでなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレーザ光の
    分光装置。
  3. (3)レーザ光受光装置が、反射器によって反射された
    レーザ光を集光する集光レンズと集光されたレーザ光を
    伝播する光フアイバーケーブルを有Iノ’Uなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の
    レーザ光の分光装置。
JP22159182A 1982-12-17 1982-12-17 レ−ザ光の分光装置 Pending JPS59111616A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758076A (en) * 1985-02-22 1988-07-19 U.S. Philips Corporation Combined night/day viewing apparatus
US20160170159A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Oclaro Japan, Inc. Optical transmission module and manufacturing method thereof
US10101546B2 (en) 2015-11-18 2018-10-16 Oclaro Japan, Inc. Optical module and method for manufacturing the optical module

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