JPS63144888A

JPS63144888A - レ−ザ出射光学装置

Info

Publication number: JPS63144888A
Application number: JP61292768A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yokota; 篤横田; Yasutomo Fujimori; 康朝藤森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-09
Filing date: 1986-12-09
Publication date: 1988-06-17

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、レーザ出射光学装置の改良に関する。

（従来の技術）一般に、被処理体例えば′ｍ管の内面焼入れや溶着をレ
ーザ光によって行なう場合、レーザ出射光学装置が用い
られている。

この種のレーザ出射光学装置は、従来、第３図に示すよ
うに構成され、光ファイバ１から出射されたレーザ光２
は、摺鉢状の略円錐プリズム３の全反射部で半径方向へ
出射され、結果として被処理体である細管５の内面全周
において、パワー密度が均等なリング状照射部４が得ら
れる。

（発明が解決しようとする問題点）上記のような従来のレーザ出射光学装置では、被処理体
である細管５の半径とほぼ同じ幅の照射領域しか得られ
ず、結果として、細管５の軸方向に狭い加熱領域しか得
られない。

この発明は、被処理体である細管内面にレーザ光を分散
して照射し、より広範囲に加熱を行なうことが出来るレ
ーザ出射光学装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は、摺鉢状の略円錐プリズムを複数個使用し、
且つ各プリズムの中央部にレーザ光を適宜通過させる開
口を設けたレーザ出射光学装置である。

（作用）この発明によれば、被処理体である細管の内面において
、リング状照射部が細管の軸方向に分散して得られ、結
果としてＩＩＩ管の内面全周において、軸方向に広範囲
の加熱が行な・われる。

（実施例）以下、図面を参照して、この発明の一実施例を詳細に説
明する。

この発明によるレーザ出射光学装置は、第１図に示すよ
うに構成され、被処理体である細管５の内側に、挿入さ
れている状態を示しており、従来例（第３図）と同一箇
所は同一符号を付すことにする。

即ち、レーザ出射窓となる石英製チューブ６の両端が、
夫々上部ホルダー１０と下部ホルダー１１に支持されて
いる。このチューブ６内には、下部ホルダー１１１１か
ら順にリング状ビームストッパ９、筒状ファイバーガイ
ド８、中央部に開口を有する補助プリズム７が互いに密
着して配設されている。そして、下部ホルダー１１、ビ
ームストッパ９、ファイバーガイド８内を挿通している
光ファイバ１の出射端は、上記補助プリズム７の開口に
位置している。尚、光ファイバ１はファイバーガイド８
によってガイドされ、チューブ６の軸心に沿って配設さ
れている。又、上記ビームストッパ９は、レーザ光２の
一部が外部に漏れるのを防ぐためのものである。

更に、上記チューブ６内には上部ホルダー１０側へ向っ
て、３個の第１プリズム３、第２プリズム１３、第３プ
リズム１５が、順次、スペーサ１２により所定間隔をお
いて配設されている。これらプリズム３．１３．１５は
、摺鉢状の略円錐プリズムであり、夫々、外周面をレー
ザ出射窓であるチューブ６内面に対向させた状態で取付
けられている。そして、各プリズム３．１３．１５は、
いずれも補助プリズム７と同様に、中央部に開口が設け
られている。

尚、チューブ６は、上部ホルダー１０と下部ホルダー１
１によって、細管５の軸心に沿って固定されている。

さて動作時には、光ファイバ１によってレーザ光発振器
（図示せず）から伝送されたレーザ光２は、補助プリズ
ム７の開口から上方の第１プリズム３に向けて出射する
。この第１プリズム３の全反射面で反射したレーザ光は
、チューブ６から半径方向に出射され、被処理体である
細管５の内面全周において、第１照射部４が得られる。

第１プリズム３の開口を通過したレーザ光のうち、第２
ブリ′ズム１３の全反射面で反射したレーザ光は、チュ
ーブ６から半径方向に出射され、細管５の内面は全周に
おいて、第２照射部１４が得られる。更に、第２プリズ
ム１３の開口を通過したレーザ光は、第３プリズム１５
の全反射面で反射し、チューブ６から半径方向に出射さ
れ、細管５の内面は全周において、第３照射部１６が得
られる。。

従って、レーザ光照射部が分散され、被処理体である細
管５の内面全周において、軸方向に広い範囲の加熱領域
が得られる。

尚、開口を持った略円錐プリズムの数は、何個でも構わ
ない。

（変形例）第３図はこの発明の変形例を示したもので、上記実施例
と同様の効果が得られる。

即ち、この変形例では、第１プリズム３と補助プリズム
７との間にレンズ２１が配設され、更に第３プリズム１
５と上部ホルダー１０との間に第４プリズム１７、第５
プリズム１９が配設されている。上記レンズ２１は、光
ファイバ１からその開口数によって決まる広がり角を持
って出射したレーザ光２を、平行光にするためのレンズ
である。

この変形例によれば、光ファイバ１の出射端と第１プリ
ズム３の距離、あるいは第１乃至第５プリズム３．１３
．１５．１７．１９の配置間隔が任意に設定出来る。即
ち、レーザ光２をチューブ６の半径方向へ出射するため
のプリズムの位置が、光ファイバ１から出射したレーザ
光２の広がり角による制限を受けない。

［発明の効果コこの発明によれば、プリズムを複数個配置し、且つ各プ
リズムの中央部にレーザ光を適宜通過させるための開口
が設けられているので、プリズムと同数の離散的熱源が
得られる。この結果、被処理体である細管の軸方向の熱
伝導により、＠管の内面全周において、軸方向に広範囲
の加熱を行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るレーザ出射光学装置
を示す断面図、第２図はこの発明の変形例を示す断面図
、第３回は従来のレーザ出射光学装置を示す断面図であ
る。１・・・光ファイバ、２・・・レーザ光、３・・・（第
１）プリズム、４・・・（第１）照射部、５・・・細管
（被処理体）、６・・・チューブ、７・・・補助プリズ
ム、８・・・ファイバガイド、９・・・ビームストッパ
、１０・・・上部ホルダー、１１・・・下部ホルダー、
１２・・・スペーサ、１３・・・第２プリズム、１４・
・・第２照射部、１５・・・第３プリズム、１６・・・
第３照射部、１７・・・第４プリズム、１８・・・第４
照射部、１９・・・第５プリズム、２０・・・第５照射
部、２１・・・レンズ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】レーザ発振器から出射されたレーザ光を光ファイバを用
いて伝送し、この光ファイバから出射したレーザ光を摺
鉢状の略円錐プリズムを用いて被処理体に均等に照射す
るレーザ出射光学装置において、上記プリズムは複数個にして、且つ各プリズムの中央部
には上記レーザ光を適宜通過させるための開口が設けら
れてなることを特徴とするレーザ出射光学装置。