JPS63163405A - 光フアイバーケーブル - 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、ｃｏ２ｏ−レーザー光ＡＧレーザー光を作業
光とし、光ファイバーを導光路としたレーザーメス装置
やレーザー加工装置に関するものである。

従来の技術 ２、、、、。

現在、ｃｏ２レーザー光線やＹＡＧレーザー光線等のい
わゆるエネルギー光線が、レーザーメス装置やレーザー
加工機などさまざまな分野で用いられている。こうした
エネルギー光線を目的部位にまで導く方式としては、複
数個の鏡によりレーザー光線を反射させるミラー関節方
式や、光フアイバ一方式などが実用化されている。

特に、ＣＯ２レーザー光線を扱う分野に於いては、最近
になって００２レーザー光線を伝送可能な光ファイバー
が開発・実用化されつつあシ、その操作性の良さなどか
ら光フアイバー伝送に対する期待が高まシつつある。

発明が解決しようとする問題点 光フアイバー伝送方式の優れた点としては、操作性が良
いことや、伝送系をコンパクトに構成できる等の点が挙
げられるが、反面問題点としては、レーザー光線を光フ
アイバ一端面に正確に入射させるだめの端面位置調整手
段を必要とすることである。光ファイバーが細くなる程
、あるいは伝送エネルギーが大きくなる程、この調整手
段は高精３ベー７ 度なものが求められ、調整作業も煩雑なものとなる。

従って、従来の光フアイバー伝送方式に於いては、もし
こうした調整手段や作業が不完全である場合には、レー
ザー光線が光フアイバ一端面に正確に入射せず、光ファ
イバーを焼損してしまうという問題点を有していた。

問題点を解決するだめの手段 上述した問題点を解決するために、本発明は光ファイバ
ーと入射レーザー光との光軸ズレを検出する手段として
、光ケーブル内の入射レーザー光線の光束を取シ・巻く
位置にバイメタル材を構成し、このバイメタル材によシ
光ファイバーの入射端面近傍を保持したものである。

作用 光ファイバーに入射される入射レーザー光線の光束を取
シ巻く位置に設けたバイメタル材により光ファイバーを
保持したことによシ、もし光ファイバーと入射レーザー
光線との光軸ズレがある場合には、レーザー光線がバイ
メタルに照射されるため、バイメタルが熱変形を起こし
、光軸ズレを自動的に修正するという作用を起こすもの
である。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して詳細
に説明する。第１図〜第４図に於いて、１は図示しない
レーザー発振器によシ発生したレーザー光であシ、集光
レンズ２により集光される。

３は光ファイバーであシ、はぼ全長を薄肉の金属チュー
ブ４に収納・保持されている。

６は集光レンズ２によシ集光された略円錐状の光束を取
シ巻く位置に構成された位置ずれセンサーであシ、第２
図、第３図にその詳細形状を示す。

すなわち、位置ずれセンサー５の一端部５１Ｌは、金属
チューブ４の保持部となっておシ、集光レンズ２により
集光される略円錐状の光束を取り巻く部分は、略円錐状
の光束の外周面とほぼ一致する円周面を有しておシ、更
に複数個に分割された検出部ｅａ、ｅｂ、ｅｃが構成さ
れている。更に位置ずれセンサー５の他端側６ｂは、ボ
ス７への固定部となっている。

５、、、−ジ 検出部６ａ、、６ｂ、６０は、更に、位置ずれセンサー
５の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する異種金
属８が貼り付けられておシ、いわゆるバイメタルとして
の機能を有している。

９はボス７を、集光レンズ２や図示しないレーザー発振
器等を収納するハウジング１ｏに固定するだめの固定ネ
ジである。１１は保護ケーブルであシ、一端をボス７に
、他端側はノ・ンドピース１２に固定されている。１３
は金属チューブ４のホルダー、１４は光ファイバー３か
ら出射された光を集光させる集光レンズであシ、いずれ
もノ・ンドピース１２に固定されている。

ハンドピース１２は、例えばレーザーメス装置−の場合
には、術者が直接子に持って操作する部分であり、レー
ザー加工機の場合にはロボット等によシ駆動される部分
である。

本発明による光ファイバーケーブルは、上述したような
構成であるが、次に第４図に於いて光ファイバー３と、
入射レーザー光１との光軸がＳだけずれている場合の位
置ずれセンサー５の動作に６７、−７ ついて説明する。

位置ずれセンサー５は、集光レンズで集光された入射レ
ーザー光１の略円錐状の外周面にほぼ一致する円周面５
Ｃを有しているので、入射レーザー光１と光ファイバー
３との光軸がわずかでもずれると、入射レーザー光１の
うち斜線部の部分が検出部６ａに照射されることになシ
この部分の温度が上昇する。前述したように検出部６ａ
は、位置ずれセンサー５の熱膨張係数よシも小さい熱膨
張係数を示す異種金属８が貼シ付けられている。

−例をあげると、位置ずれセンサー５を）Ｔｉ　−Ｏｒ
・Ｆｅ合金、異種金属８をＮ１・Ｆｅ合金としたような
組み合わせがある。従ってこの熱膨張係数の違いによシ
、検出部６ａの温度が上昇し、検出部６ａは固定部５ｂ
を支点として矢印入方向に変形する。

つまシ検出部６ａは、いわゆるバイメタルとしての機能
を果たすわけである。

検出部６ａの説明した変形により、保持部５ａに保持さ
れる光ファイバー３も入射レーザー光１７ベー７ の光軸中心方向に移動するため、光軸ずれを修正するこ
とができる。

検出部６Ｌのバイメタルとしての動作が、光ファイバー
３の融点よシも十分に低い温度で、また、入射レーザー
光１のエネルギーが小さい場合でも動作するように、高
感度な構成にすることによシ、光ファイバーの熱的な損
傷を防ぐことができる。

発明の効果 上述したように、本発明によれば、入射レーザー光と光
ファイバーとの光軸がわずかでもずれた場合には、入射
レーザー光が、バイメタル機能を有する検出部に照射さ
れるよう構成したことにより、複雑な調整手段を必要と
せずに、入射レーザー光と光ファイバーとの光軸ずれ全
自動的に修正でき、高いエネルギー伝送時に於いても光
軸ずれによる光ファイバーの熱的な損傷を防止すること
ができるという効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ファイバーケーブ
ルの断面図、第２図は同光ファイバーケーブルの位置ず
れセンサーの構成を示した半断面斜視図、第３図は同位
置ずれセンサーの更に詳細な構成を示した断面図、第４
図は同位置ずれセンサーの動作状態を示した断面図であ
る。 １・・・・・・入射レーザー光、２・・・・・・集光レ
ンズ、３・・・・・・光ファイバー、５・・・・・・位
置ずれセンサー、５２Ｌ・・・・・・保持部、６ａ〜６
Ｃ・・・・・・検出部、８・・・・・・異種金属。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー光線を伝送する光ファイバーを収納・保持する
   光ファイバーケーブルの前記光ファイバーの入射端面に
   入射されるレーザー光線の光束を取り巻く位置に、互い
   に熱膨張係数の異なる異種金属を貼り合わせてなり、一
   端を前記光ファイバーケーブルに固定されたバイメタル
   材を構成し、このバイメタル材により前記光ファイバー
   ケーブルの入射端面近傍を保持した光ファイバーケーブ
   ル。