JPH0376441B2 - - Google Patents

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JPH0376441B2
JPH0376441B2 JP13536582A JP13536582A JPH0376441B2 JP H0376441 B2 JPH0376441 B2 JP H0376441B2 JP 13536582 A JP13536582 A JP 13536582A JP 13536582 A JP13536582 A JP 13536582A JP H0376441 B2 JPH0376441 B2 JP H0376441B2
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JP
Japan
Prior art keywords
optical axis
laser beam
cylinder
adjustment device
driver
Prior art date
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Expired
Application number
JP13536582A
Other languages
English (en)
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JPS5924809A (ja
Inventor
Tooru Takahama
Susumu Hoshinochi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP13536582A priority Critical patent/JPS5924809A/ja
Publication of JPS5924809A publication Critical patent/JPS5924809A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入射レーザビームを筒体に内蔵され
るミラー、プリズム又はレンズ等を介して所定方
向に搬送出力するための光軸調整装置に関するも
のである。
従来、この種装置として第1図に示すものがあ
つた。図において、1は可動筒体、2は該可動筒
体1に内蔵されている光軸制御部材たるミラー
で、これら可動筒体1及びミラー2でレーザビー
ム3を所定方向に搬送出力する光略変更器を形成
する。また、4は可動筒体1を駆動する筒体駆動
器、5はミラー2を駆動するミラー(光軸制御部
材)駆動器で、これらの駆動により上記光路変更
器の光軸を調整するものである。更にまた、6
a,6bはそれぞれ、筒体1の入射レーザビーム
の位置、又は出射レーザビームの位置の検出する
アクリル板で、これによる検出値に基づき上述の
駆動器4,5の駆動制御が行なわれる。なお、7
a,7bはアクリル板6a,6bによるレーザビ
ーム3の照射位置の検出を確実化ならしめる為ア
クリル板6a,6bに吹き付けられる不活性ガス
である。
次に、上記構成を有する従来の光軸調整装置を
用いた光路変更器の光軸調整の動作について説明
する。
先ず最初に、可動筒体1の入射口にアクリル板
6aを配置し、そのアクリル板6aに不活性ガス
7aを吹き付けた状態でレーザビーム3を照射
し、可動筒体1への入射レーザビームの光軸位置
を確認する。次いで、この光軸位置に基づき、レ
ーザビーム3がミラー2まで搬送されるような可
動筒体1の位置を決め、筒体駆動器4により可動
筒体1をその位置に移動させる。次に、アクリル
板6a及び不活性ガス7aを除き、可動筒体1の
出射口に別のアクリル板6bを配して、そのアク
リル板6bに不活性ガス7bを吹き付けた状態で
レーザビーム3を照射し、ミラー2で反射された
ビームの光軸位置を確認する。そして、最後にこ
の反射ビームの光軸位置に基づきミラー2の適切
な位置を決め、ミラー駆動器5を使つてミラー2
の位置を変える。このような調整によつて、レー
ザビーム8は可動筒体1及びミラー2からなる光
路変更器により希望の所に搬送され得、レーザ加
工等に用いられ得る状態となる。
しかるに、従来の光軸調整装置は以上のように
構成され、レーザビームの光軸位置を検出する毎
に新しいアクリル板を要し、多くの手間がかかる
と共に、不経済であるという欠点、更に、アクリ
ル板上の光軸位置の確認、駆動器の駆動という一
連の動作が自動化されておらず、正確さ及び迅速
性に欠けるという欠点があつた。
そこで、本発明は、光軸調整が容易で迅速かつ
正確に行い得る光軸調整装置の提供を目的とし、
係る目的を達成するために、本発明は、可動筒体
のレーザビーム入射側及び出射側にそれぞれ入射
側筒体及び出射側筒体を着脱自在に設けて該入射
側筒体及び出射側筒体の各内壁に、レーザビーム
径より小さい通過孔を有し、かつ、該レーザビー
ムの一部を受けて光軸位置を検出するビーム位置
検出器を該ビームの進行方向に沿つてそれぞれ一
対固着すると共に、これら各ビーム位置検出器の
検出値の入力に基いて光軸制御部材駆動器と筒体
駆動器に駆動側制御信号を与えるコントローラを
備え、該コントローラは前記入射側筒体の各ビー
ム位置検出器の検出値に基づき前記筒体駆動器に
駆動制御信号を送出すると共に、前記入射側筒体
及び出射側筒体双方の各ビーム位置検出器の検出
値に基づき前記光軸制御部材駆動器に駆動制御信
号を送出する構成としたのである。
係る構成を有する本発明の一実施例を第1図と
同一又は同効の部分に同一符号を附して第2図に
示す。図において、8,9は可動筒体1のレーザ
ビーム入射側及び出射側にそれぞれ、着脱自在に
設けられ入射側筒体及び出射側筒体で、これら入
射側筒体8及び出射側筒体9の各内壁には、レー
ザビーム径より小さい通過孔を有し、かつ、該レ
ーザビーム3の一部を受けてその光軸位置を検出
する一対のビーム位置検出器10a,10b又は
11a,11bが該ビームの進行方向に沿つて固
着されている。また、12は、上述のビーム位置
検出器10a,10b,11a,11bの検出値
に基づき筒体駆動器4及びミラー駆動器5の各移
動量及び回転量を演算し、駆動制御信号として出
力するコントローラで、該コントローラ12は入
射筒体8のビーム位置検出器10a,10bの検
出値に基づき筒体駆動器4に駆動制御信号を送出
すると共に、入射側筒体8及び出射側筒体9双方
のビーム位置検出器10a,10b,11a,1
1bの検出値に基づきミラー駆動器5に駆動制御
信号を送出するように成されている。更に、13
〜15は、それぞれ出射側筒体9に着脱自在に設
けられた筒体、該筒体13に内蔵されているミラ
ー、該ミラー14により反射されたレーザビーム
を吸収すべく筒体13の一端に設けられた吸収板
で、これら筒体13、ミラー14吸収板15は光
軸調整用に使われたレーザビーム3を最終的に吸
収処理するビームエネルギ吸収装置を構成してお
り安全性を確保する為のものである。
また、第3図A,Bは、上述のビーム位置検出
器10a,10b,11a,11bの具体的な構
成図で、第3図Aはレーザビーム3の光軸OL
該ビーム位置検出器の中心軸OMが一致した場合
を、第3図Bはレーザビーム3の光軸OLと検出
器の中心軸OMが不一致の場合をそれぞれ示す。
図において、16a〜16dは一部に切欠部を有
し、かつ、熱吸収率及び熱伝道率が共に高い材質
で成る同一形状(図のものは扇形)の板体であつ
て、該板体16a〜16dは筒体8,9の断面中
心部にレーザビーム3を通過させる中心孔を有す
るように配置されている。即ち、これら板体16
a〜16dの切欠部でレーザビーム3の通路を形
成している。また、17a〜17dは各板体16
a〜16dの受光面上に接合部の一方が固着され
た熱電対で、上述のコントローラ12で電気信号
を送出するものである。従つて、第3図に示すビ
ーム位置検出器は、板体16a〜16dと熱電対
17a〜17dでなる4つのパワーメータをレー
ザビーム3の通過孔を有するように分割配設して
構成したものである。
次に、上記構成を有する本発明の一実施例に依
る光軸調整装置を用いた光路変更器の光軸調整操
作を第2図、第3図A,Bについて説明する。
先ず、可動筒体1の位置決め動作について説明
すると、最初に、入射側筒体8の入射側に設けら
れたビーム位置検出器10aでその地点における
入射レーザビーム3の光軸位置OLを把える。即
ち、ビーム位置検出器10aの各板体16a〜1
6dがレーザビーム3の一部を受光吸収し、その
受光面積Sa〜Sdに応じて温度を変化させ、熱電
対17a〜17dからその温度に応じた電気信号
をそれぞれコントローラ12に送出する。コント
ローラ12は、これを受け、この4つの電気信号
からレーザビーム3のビーム位置OLを演算する。
この演算されたビーム位置OLが第3図Bに示す
ようにビーム位置検出器10aの中心軸OMと不
一致の場合には、第3図Aに示す如くビーム位置
OLが中心軸OMに一致するように、即ち、各板体
16a〜16dの受光面積Sa〜Sdが等しくなる
ようにコントローラ12が可動筒体1の移動・回
転量を演算する。そして、この量に応じた駆動制
御信号を筒体駆動器4に出力し、可動筒体1を駆
動させ、ビーム位置検出器10aの地点でビーム
位置OLと該検出器10aの中心軸OMとを一致さ
せる。そして次に、今度は入射側筒体8の他のビ
ーム位置検出器10bの検出値に基づき上述と同
様な動作をする。即ち、レーザビーム3のビーム
位置検出器10bにおける各板体16a〜16d
の受光面積Sa〜Sdに応じた電気信号を熱電対1
7a〜17dがコントローラ12に送り、コント
ローラ12がこれら電気信号を基に可動筒体1の
移動・回転量、即ち、距離OM〜OLを零にするた
めの駆動量を演算し、駆動制御信号として筒体駆
動器4に送出し、該筒体駆動器4が既に調整済の
ビーム位置検出器10aにおける光軸位置を動か
さないようにしつつ可動筒体1を駆動する。以上
の動作により、可動筒体1の位置が定まりレーザ
ビーム3はミラー2へ何ら妨げられることなく真
直に搬送される。
次に、ミラー2の位置決めについて説明する
と、この場合も可動筒体1の位置決め動作と同様
である。即ち、最初にミラー2で反射されたレー
ザビーム3の光軸位置を出射側筒体9の最初のビ
ーム位置検出器11aで電気信号として検出して
コントローラ12に送出し、次に、この電気信号
を基にコントローラ12がミラー2の移動・回転
量を決め、ミラー駆動器5に出力してミラー2を
移動・回転させる。更に、次いで、出射側筒体9
の他のビーム位置検出器11bからの電気信号を
基に該動作を繰り返して、再びミラー2を回転移
動させ最終的にミラー2の位置を固定させる。な
お、コントローラ12が上述の如くミラー2の移
動・回転量を決める際には、可動筒体1の位置、
即ち入射側筒体8の一対のビーム位置検出器10
a,10bからの信号を考慮することは勿論であ
り、ミラー2の移動を平行移動又は回転移動の何
れか一方だけに限定した場合には上述のビーム位
置検出器10a,10bからの信号を用いること
で出射側筒体9の何れか一方のビーム位置検出器
11a又は11bは不要となる。
更に、光軸調整操作に用いたビームレーザ3自
体の処理動作について説明すると、先ず、出射側
筒体9を通過したレーザビーム3を処理用筒体1
3に入射し、ミラー14がこれを反射して吸収板
15へ搬送し、そして、該吸収板15がそのレー
ザビームエネルギーを吸収する。しかして、これ
により、安全性が確保できる。
以上の動作によつて、レーザビーム3を安全
に、かつ、所定位置に搬送出力できるように可動
筒体1及びミラー2の位置が定まり、可動筒体1
及びミラー2から成る光路変更器の光軸が調整さ
れたこととなる。そして、この調整後に、上述の
入射側筒体8、出射側筒体9及び処理用筒体13
を可動筒体1から取り外し、レーザビーム3をつ
いでもレーザ加工等に用い得る状態となる。
なお、上記実施例においては、ビーム位置検出
器10a,10b,11a,11bを4個のパワ
ーメータで構成したものを示したが、該個数に限
られることはなく、ビームの光軸位置を確実に把
える為には少なくとも3個以上のパワーメータに
より構成されておれば良く、上記実施例と同様な
効果が期待される。また、上記実施例においては
パワーメータを構成する板体16a〜16dの受
光面の材質等については何等触れなかつたが、該
受光面は熱吸収率が高い材質で形成されている方
が良く、例えば、その受光面に熱吸収率の良好な
カーボンを付着したらならば、ビームの吸収率も
良くなり、熱電対17a〜17dによる電気信号
への変換効率も良くなつてビームの光軸位置を明
確に把え得るという効果が期待できる。
以上のように、本発明の光軸調整装置によれ
ば、可動筒体のレーザビーム入射側及び出射側に
それぞれ入射側筒体及び主射側筒体を着脱自在に
設けて該入射側筒体及び出射側筒体の各内壁に、
レーザビーム径より小さい通過孔を有し、かつ、
該レーザビームの一部を受けて光軸位置を検出す
るビーム位置検出器を該ビームの進行方向に沿つ
てそれぞれ一対固着すると共に、これら各ビーム
位置検出器の検出値の入力に基いて前記光軸制御
部材駆動器と筒体駆動器に駆動制御信号を与える
コントローラを備え、該コントローラは前記入射
側筒体の各ビーム位置検出器の検出値に基づき前
記筒体駆動器に駆動制御信号を送出すると共に、
前記入射側筒体及び出射側筒体双方の各ビーム位
置検出器の検出値に基づき前記光軸制御部材駆動
器に駆動制御信号を送出する構成としたので、従
来装置に比べ光軸調整が容易で、迅速かつ正確に
行な得るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光軸調整装置を示す構成図、第
2図は本発明の一実施例による光軸調整装置を示
す構成図、第3図A,Bは本発明の光軸調整装置
におけるビーム位置検出器の一実施例構成を示す
と共にレーザビームの照射状況を示す正面図であ
る。 1,8,9:筒体、2:光軸制御部材(ミラ
ー)、3:レーザビーム、4:筒体駆動器、5:
光軸制御部材駆動器(ミラー駆動器)、10a,
10b,11a,11b:ビーム位置検出器、1
2:コントローラ、16a〜16d:板体、17
a〜17d:熱電対、なお、図中、同一符号は同
一又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ミラー又はレンズ等の光軸制御部材と該光軸
    制御部材を内蔵する可動筒体をそれぞれ光軸制御
    部材駆動器と筒体駆動器で駆動制御し、前記可動
    筒体へ入射されるレーザビームを所定方向に搬送
    出力させる光軸調整装置において、前記可動筒体
    のレーザビーム入射側及び出射側にそれぞれ入射
    側筒体及び出射側筒体を着脱自在に設けて該入射
    側筒体及び出射側筒体の各内壁に、レーザビーム
    径より小さい通過孔を有し、かつ、該レーザビー
    ムの一部を受けてそのビームの光軸位置を検出す
    るビーム位置検出器を該ビームの進行方向に沿つ
    てそれぞれ一対固着すると共に、これら各ビーム
    位置検出器の検出値の入力に基いて、前記光軸制
    御部材駆動器と筒体駆動器に駆動制御信号を与え
    るコントローラを備え、該コントローラは前記入
    射側筒体の各ビーム位置検出器の検出値に基づき
    前記筒体駆動器に駆動制御信号を送出すると共
    に、前記入射側筒体及び出射側筒体双方の各ビー
    ム位置検出器の検出値に基づき前記光軸制御部材
    駆動器に駆動制御信号を送出する構成としたこと
    を特徴とする光軸調整装置。 2 上記ビーム位置検出器は、上記筒体断面の中
    心点から等距離の円周線上に分割配設されて上記
    レーザビームの通過孔を形成する少なくとも3つ
    以上のパワーメータで成り、照射されたレーザビ
    ームを吸収しその吸収熱に応じた各パワーメータ
    の検出値に基づいて該レーザビームの光軸位置を
    検出することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光軸調整装置。 3 上記パワーメータは、上記レーザビームの受
    光吸収面にカーボンが付着されていて該レーザビ
    ームの熱を吸収すると共に、その吸収熱エネルギ
    ーを熱電対により電気信号に変換させる構成とし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
    光軸調整装置。
JP13536582A 1982-08-03 1982-08-03 光軸調整装置 Granted JPS5924809A (ja)

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JPS6285837A (ja) * 1985-10-12 1987-04-20 Fuji Photo Optical Co Ltd レ−ザ測定器におけるピンホ−ル調整装置
JPH01291760A (ja) * 1988-05-20 1989-11-24 Shinkawaya:Kk 長麺茹で容器

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