JPH0715070A - タイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、不定時間を考慮しつつ適正なタ
イミング時刻を設定して各レーザー発振器の発振タイミ
ングを制御することにある。 【構成】 複数台のレーザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，…を直
列多段配置とし、これらレーザー発振器に対応するディ
レイユニット１２₁ ，１２₂ ，…から最適な発振タイミ
ング時刻をもって各レーザー発振器を発振制御するレー
ザー装置のタイミング制御装置において、各ディレイユ
ニットに対し、光の速度などによる一定遅れ時間Ｔi の
他、レーザー装置の運転開始後安定域に達するまでに変
化する遅れ時間を現わす遅れ関数から得られる不定遅れ
時間ｔi を設定する第１の時間設定手段１１と、前記一
定遅れ時間Ｔi と前記不定遅れ時間ｔi とから発振タイ
ミング時刻を決定するタイミング時刻決定手段１２とを
設け、この発振タイミング時刻（Ｔi −ｔi ）を用いて
各レーザー発振器を制御する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直列多段配置のレーザ
ー発振器を用いて、順次レーザー光を増幅して大出力レ
ーザー光を得るために各レーザー発振器の発振タイミン
グを制御するタイミング制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の大出力レーザー装置
は、図８に示すように複数台のレーザー発振器例えばＬ
₁ 〜Ｌ₄ を直列に配置した構成のものが用いられてい
る。これらのレーザー発振器Ｌ₁ 〜Ｌ₄ には増幅された
レーザー光を所要とするタイミングで発振出力する例え
ば銅蒸気レーザーのようなポンプレーザー発振器が用い
られている。

【０００３】しかして、このような大出力レーザー装置
は、図から明らかなようにレーザー発振器Ｌ₁ の発振タ
イミング時刻をＴ₁ とすれば、各発振器Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ
₄ の最適発振タイミング時刻は、それぞれ（Ｔ₁ ＋
Ｔ₂ ），（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ＋Ｔ₃ ），（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ＋Ｔ₃ ＋
Ｔ₄ ）で表される。なお、この時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，
Ｔ₄ は、各発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ の発振タイミ
ングの遅れ時間を意味し、これは光がそれぞれ距離
Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ を通過するために要する時間である。
今、光の速度をＣとすると、当該光が各距離Ｄ₁ ，
Ｄ₂ ，Ｄ₃ を通過するに要する時間は、 Ｔ₂ ＝Ｄ₁ ／Ｃ、Ｔ₃ ＝Ｄ₂ ／Ｃ、Ｔ₄ ＝Ｄ₃ ／Ｃ で表される。なお、この時間は数ｎsec 〜十数ｎsec の
オーダーである。

【０００４】ところで、以上のような大出力レーザー装
置に適用するタイミング制御装置は、通常，以上のよう
な時間関係を踏まえつつ、１つのクロック信号を受けて
各ディレイユニットで所要とする時間だけ遅らせながら
各発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ のレーザー出力を制御
する方式をとっている。

【０００５】図９はかかるタイミング制御装置の構成を
示す図である。この装置は、例えばコンピュータ１から
予め各レーザー発振器対応のディレイユニット２₁ ，２
₂ ，２₃ ，２₄ に対し、前述した光の速度などによる遅
れ時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ に基づいて発振タイミン
グ時刻Ｔ₁ ，（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ），（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ＋Ｔ₃ ），
（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ＋Ｔ₃ ＋Ｔ₄ ）を設定する。

【０００６】しかる後、例えばコンピュータ１からレー
ザー装置運転開始指令を発すると、各ディレイユニット
２₁ ，２₂ ，２₃ ，２₄ では、マスタクロック発生源３
から発するマスタクロックを計数しながら予め設定され
た発振タイミング時刻Ｔ₁ ，（Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ），…に達し
たとき、各レーザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，…の電源となる
サイラトロン４₁ ，４₂ ，…に駆動信号を送出する。こ
こで、各サイラトロン４₁ ，４₂ ，…は放電を開始し大
電流パルス（図８参照）を発生し、カーレントプローブ
５₁ ，５₂ ，…を通って対応するレーザー発振器Ｌ₁ ，
Ｌ₂ ，…にトリガー信号として印加する。このとき、各
カーレントプローブ５₁ ，５₂ ，…は、各サイラトロン
４₁ ，４₂ ，…の出力電流値を計測する一方、各サイラ
トロン４₁ ，４₂ ，…の出力電流値が予め定めた最適な
設定値を越えたか否かを検出し、この検出信号を高速ス
トップウオッチ回路６に送出する。この高速ストップウ
オッチ回路６は、各カーレントプローブ５₁ ，５₂ ，…
による実際の発振時間を計測し、この発振時間と予め定
めた設定値とを比較しそのずれを各ディレイユニット２
₁ ，２₂ ，…にフィードバックし遅れ時間を補正する制
御を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
大規模なレーザー装置においては、発振タイミングを制
御するに際し、次のような問題が指摘されている。

【０００８】（１） その１つは、最適な発振タイミン
グ時刻を妨げる遅れ要素の存在である。この遅れ要素に
は、サイラトロン自身の放電遅れ時間、温度ドリフトに
よるドライバーパルスの遅れ、レーザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ
₂ ，…の中の放電遅れ時間などが上げられる。これらの
遅れ時間は、光の速度による遅れが比較的一定の値であ
るのに対し、不定な値であると言える。そこで、以下，
この不定な値を「不定遅れ時間」と呼ぶことにする。こ
の不定遅れ時間は前述した発振タイミングの遅れ時間Ｔ
₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ をより遅らせる要素となる。

【０００９】しかも、この不定遅れ時間は、図１０に示
すようにレーザー装置の運転開始直後に急激に降下し、
その後、ある時間を経過した後にほぼ一定の時間遅れｔ
₀ に落ち着く特性をもっている。このことは、遅れ時間
が安定するまでの間、ある種のウオーミングアップが必
要となる。なお、図１０は無駄時間＋一時遅れ系のよう
に示したが、この変化形態は必ずしも特定できるもので
はない。

【００１０】図１１はかかる不定遅れ時間を考慮したタ
イミング制御を説明する図である。つまり、このタイミ
ング制御は、ディレイユニット２₁ ，２₂ ，…から予め
不定遅れ時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，…分だけ前倒しの状態で信号
を出力し、サイラトロン４₁，４₂ ，…から最適な発振
タイミング時刻Ｔ₁ ，Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ，…をもって電流波形
を出力するものである。

【００１１】従って、初期の段階において不定遅れ時間
ｔ₁ ，ｔ₂ ，…を考慮しつつ予め定めた最適な発振タイ
ミング時刻で制御すれば、各レーザー発振器系統の機差
によるバラツキが少ないので、ほぼ一律のずれをもって
いる場合にはゼロシフトなどの処理を行うことにより、
十分な安定性等を確保できる。

【００１２】しかしながら、前述したように不定遅れ時
間ｔ₁ ，ｔ₂ ，…は、時間的に変化する定数であるの
で、最初に不定遅れ時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，…を考慮しつつ最
適な発振タイミング時刻を設定しても、時間の経過に伴
って変化して精度，安定性の面で大きな影響が出てく
る。

【００１３】また、各レーザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，…は
それぞれ寿命をもっており、適宜な期間の経過後に順次
交換する必要がある。因みに、最も進んだ米国のＣＶＬ
ではその目標寿命を５０００時間と考えられている。従
って、例えば１０台の各レーザー発振器をもって１チェ
ーンを構成する場合、年間２０回の交換作業が発生する
ことになる。その交換後のレーザー発振器は既設のもの
に対し、不定時間遅れが異なってくるので、その交換の
都度制御の安定性を損なうことになる。

【００１４】（２） さらに、以上のようにレーザー発
振器を交換した後、その交換の前後で予め設定すべき最
適な発振タイミング時刻Ｔ₁ ，Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ，…が変わる
が、そのために再設定時間，試運転時間が必要となり、
一時中断を余儀なくされる問題がある。 （３） さらに、他の問題は、気温，大気密度の変化に
応じて光の速度が変化し、最適な発振タイミング時刻に
影響を与える問題がある。

【００１５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、不定時間を考慮しつつ適正なタイミング時刻を設定
して各レーザー発振器の発振タイミングを制御するタイ
ミング制御装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１に対応す
る発明は上記課題を解決するために、複数台のレーザー
発振器を直列多段配置構成とし、これらレーザー発振器
に対応するディレイユニットから最適な発振タイミング
時刻をもって該当するレーザー発振器を発振制御するレ
ーザー装置のタイミング制御装置において、

【００１７】前記各ディレイユニットに対し、光の速度
などによる一定遅れ時間の他、前記レーザー装置の運転
開始後安定域に達するまでに変化する遅れ時間を現わす
遅れ関数から得られる不定遅れ時間を設定する第１の時
間設定手段と、前記各ディレイユニットにおいて前記一
定遅れ時間と前記不定遅れ時間とから発振タイミング時
刻を決定するタイミング時刻決定手段とを設けた構成で
ある。

【００１８】次に、請求項２に対応する発明は、レーザ
ー装置の運転開始後時間の経過によって安定な遅れ時間
に達した後に任意のレーザー発振器を交換する場合、そ
の交換されたレーザー発振器に対応するディレイユニッ
トに対して前記レーザー装置の運転開始後安定域に達す
るまでに変化する遅れ時間を現わす遅れ関数から得られ
る不定遅れ時間を設定し、一方、非交換状態にあるレー
ザー発振器に対応するディレイユニットに対して前記安
定な遅れ時間を設定する第２の時間設定手段を設けた構
成である。

【００１９】さらに、請求項３に対応する発明は、任意
のレーザー発振器の実際の発振時間と予め定めた設定時
間とのずれからフィードバック補正時間を取り出す手段
の他、前記任意のレーザー発振器に対応する前記ディレ
イユニットに対し、光の速度などによる一定遅れ時間の
他、前記レーザー装置の運転開始後安定域に達するまで
に変化する遅れ時間を現わす遅れ関数から得られる不定
遅れ時間および前記フィードバック補正時間を設定する
第３の時間設定手段を設けた構成である。

【００２０】さらに、請求項４に対応する発明は、複数
台のレーザー発振器のうち任意の交換すべきレーザー発
振器の入出力側に複数のミラーをバイパスするように配
置するとともに、このバイパスラインに補助のレーザー
発振器を配置し、レーザー発振器の動作を継続しながら
前記任意のレーザー発振器を交換する構成である。

【００２１】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、第１の時間設定手段から各
ディレイユニットに対し、光の速度などによる一定遅れ
時間の他、レーザー装置の運転開始後安定域に達するま
での遅れ時間の変化を関数化し、この関数に基づいて例
えば段階的に不定遅れ時間を設定するので、各ディレイ
ユニットのタイミング時刻決定手段では前記光の速度な
どによる一定遅れ時間から不定遅れ時間を差し引いた時
間にレーザー発振器の駆動用電源を制御するので、従来
のようにフィードバック制御を行うことなく、またコン
ピュータによる特別な演算を必要とすることなく、最適
なタイミング時刻でレーザー光を出力できる。

【００２２】次に、請求項２に対応する発明は、レーザ
ー装置の運転開始後ある一定期間を経過した後に不定遅
れ時間が安定するが、レーザー発振器の寿命などによっ
て交換をする必要があるが、この交換後のレーザー発振
器に対応するディレイユニットのみに対し、運転開始後
安定域に達するまでに変化する遅れ時間の関数を用いて
得られる不定遅れ時間を設定し、他のレーザー発振器よ
りも発振タイミング時刻を早めるようにしたので、交換
後のレーザー発振器と非交換のレーザー発振器とを混用
しても確実に最適なタイミング時刻でレーザー光を出力
でき、しかも前述と同様にフィードバック制御を行う必
要がなく、またコンピュータの容量を大幅に少なくでき
る。

【００２３】さらに、請求項３に対応する発明は、レー
ザー装置の運転期間を考慮した不定遅れ時間だけでな
く、従来と同様なフィードバック制御も取り入れること
により、レーザー発振器の交換時などの非定常時，定常
時を問わず極めて高効率で安定なレーザー光を発振させ
ることができる。

【００２４】さらに、請求項４に対応する発明は、交換
すべきレーザー発振器の入出力側ににミラーをバイパス
するとともに、このバイパスラインに補助のレーザー発
振器を配置することにより、継続的にレーザー光を発振
させることができる。

【００２５】

【実施例】本発明装置は、各レーザー発振器を制御する
電源となる例えばサイラトロンの動作タイミングに関
し、光の速度などによる一定遅れ時間だけでなく、不定
遅れ時間をも考慮しながら駆動することにある。この不
定遅れ時間は図１０に示すごとくレーザー装置の運転開
始後安定するまでにほぼ一定のパターンで変化し、ある
一定時間経過後に一定の値に安定する性質を有すること
に着目し、種々のタィミング制御装置を実現することに
ある。

【００２６】以下、本発明装置の第１の実施例について
図１および図２を参照して説明する。この装置は、従来
装置とほぼ同様な構成を有することから、同一部分には
同一符号を付して説明する。

【００２７】本発明装置において従来装置と比較して異
なるところは、第１の時間設定手段としてのコンピュー
タ１１から各ディレイユニット１２₁ ，１２₂ ，…に光
の速度による遅れ時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，…の他、レーザー装
置の運転開始と同時に運転が安定するまでの間、図２に
示すような関数式，つまり、 −ｔ_i （ｉ＝１，２，…）＝ｆｘ（ｔ）

【００２８】なる遅れ関数式に用いて例えば段階的な定
数変化として捕らえて、各ディレイユニット１２₁ ，１
２₂ ，…に順次不定遅れ時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，…を設定し、
かつ、期間が経過して安定な運転に達したことを見計ら
って一定の遅れ時間ｔ₀ を設定するものである。

【００２９】そこで、ディレイユニット１２₁ ，１
２₂ ，…では、発振タイミングの遅れ時刻Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，
…から不定遅れ時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，…を差し引いて得られ
る発振タイミング時刻を用いて各サイラトロン４₁ ，４
₂ ，…を駆動する。これによってサイラトロン４₁ ，４
₂ ，…は放電を開始し大電流パルスを出力する。各レー
ザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，…はサイラトロン４₁ ，４₂ ，
…からの大電流パルスのトリガー信号を受けて増幅され
たレーザー光を発振出力する。

【００３０】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、コンピュータ１１によってタイミングに関するデー
タをディレイユニット１２₁ ，１２₂ ，…に設定するの
で、フィードバック制御を行う必要がなくなり、また従
来のような高速ストップウオッチ回路６やコンピュータ
による演算回路が不要になり、極めて簡易なタイミング
制御を実現できる。しかも、各レーザー発振器Ｌ₁ ，Ｌ
₂ ，…の交換時の発振タイミングの不定遅れ時間も容易
に補償できるので、安定なレーザー発振状態を得ること
ができる。

【００３１】次に、本発明装置の第２の実施例について
図３を参照して説明する。この実施例は、運転安定時に
あってある１つのレーザー発振器例えばＬ₂ を交換した
ときのタイミング制御例を示す図である。

【００３２】具体的には、各レーザー発振器Ｌ₁ ，
Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ の各機器間距離が等しく、かつ、運転
安定後の遅れ時間の機差が小さいものと考えれば、不定
遅れ時間および発振タイミングの遅れ時間は、 ｔ₁ ＝ｔ₂ ＝ｔ₃ ＝ｔ₄ ＝ｔ₀ Ｔ₁ ＝Ｔ₂ ＝Ｔ₃ ＝Ｔ₄ で表せる。ゆえに、運転安定時、ディレイユニット
２₁ ，２₂ ，２₃ ，２₄ より、 Ｔ₁ −ｔ₀ ，２Ｔ₁ −ｔ₀ ，３Ｔ₁ −ｔ₀ ，４Ｔ₁ −ｔ
₀

【００３３】なる発振タイミング時刻を用いてレーザー
発振器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ を制御するが、前述した
ようにレーザー発振器Ｌ₂ の交換初期時には、当該レー
ザー発振器Ｌ₂ が非安定状態（非定常状態）にあるの
で、ディレイユニット２₁ ，２₂，２₃ ，２₄ より、 Ｔ₁ −ｔ₀ ，２Ｔ₁ −ｆ（ｔ），３Ｔ₁ −ｔ₀ ，４Ｔ₁
−ｔ₀

【００３４】なる発振タイミング時刻を用いてサイラト
ロン４₁ ，４₂ ，４₃ ，４₄ を駆動し、レーザー発振器
Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ，Ｌ₄ にトリガー信号を与える。つま
り、レーザー発振器Ｌ₂ の交換時、その交換されたレー
ザー発振器Ｌ₂ の電源となるサイラトロン４₂ の遅れ時
間のみを他に比べて ［ｆ（ｔ）−ｔ₀ ］だけ早めるようにタイミングをと
り、その他の遅れ時間については一律にＴ₁ の倍数−ｔ
₀ でタイミングをとればよい。なお、これらの時間遅れ
は固定値として取り扱うことができるので、ディレイユ
ニット２₁ ，２₂ ，２₃ ，２₄ で対応することができ
る。

【００３５】従って、この実施例の構成によれば、非定
常時と定常時に分け、交換などの非定常時には遅れ関数
に基づき、非交換時には所定の遅れ時間ｔ₀ を設定すれ
ばよいので、コンピュータ１１の容量を低減でき、か
つ、データの入出力処理ユニットの数を大幅に削減でき
る。

【００３６】次に、本発明装置の第３の実施例について
図４を参照して説明する。この実施例は、従来装置と同
様に高速ストップウオッチ回路１３を設け、この高速ス
トップウオッチ回路１３にてそれぞれカーレントプロー
ブ５₁ ，５₂ ，…で計測された実際の発振時間と予め定
めた設定時間とを比較しその時間ずれ，つまりフィード
バック補正時間△ｔi （ｉ＝１，２，…）をバスライン
に送出する。

【００３７】ここで、コンピュータ１１は、バスライン
からフィードバック補正時間△ｔiを取り込んだ後、不
定遅れ時間ｔ₁ 〜ｔ₄ にフィードバック補正時間△ｔi
を加えた値を各ディレイユニット２₁ ，２₂ ，…に設定
する。そして、このディレイユニット２₁ ，２₂ ，…に
おいてコンピュータ１１から設定された発振タイミング
時刻を用いて各サイラトロン４₁ ，４₂ ，…を駆動す
る。

【００３８】この実施例によれば、多少コスト的に高く
なるが、高速ストップウオッチ回路１３で個別にフィー
ドバック補正時間△ｔi を得るので、レーザー発振器の
交換時等の非定常時，定常時を問わず極めて効率的に安
定なレーザー光を得ることができる。

【００３９】さらに、本発明装置の第４の実施例につい
て図５を参照して説明する。この実施例は、第２の実施
例の変形例を示す図であって、具体的には交換を行った
レーザー発振器Ｌ₂ に対応するカーレントプローブ５₂
からフィードバック補正時間△ｔi を取り込み、コンピ
ュータ１１より該当するディレイユニット２₂ に、 −［ｆ（ｔ）−ｔ₀ ］±△ｔ₂ なる遅れ補正時間を設定する構成である。

【００４０】さらに、本発明装置の第５の実施例につい
て図６を参照して説明する。この実施例は、動作を継続
しながらあるレーザー発振器例えばＬ₂ の交換可能とす
ることにある。すなわち、この装置は、各レーザー発振
器Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，…，Ｌ_n の各機器間距離について既知の
等距離ＤＯで配置する。そして、例えば故障または寿命
により例えばレーザー発振器Ｌ₂ を交換するとき、当該
レーザー発振器Ｌ₂ の入出力側にバイパス用ミラー２１
〜２４を所定の位置関係をもってバイパスするように配
置するとともに、当該ミラー２２と２３の間に予備のレ
ーザー発振器Ｌｘを配置し、予備のレーザー発振器Ｌｘ
を通して大出力レーザ光を得る構成である。

【００４１】なお、このとき、各ミラー２１〜２４相互
間では、Ｄａ＋Ｄｂ＋ＤｃとＤｄ＋Ｄｅ＋Ｄｆとが一定
値（出来ればＤＯの倍数値）とする。例えばＤａ＋Ｄｂ
＋Ｄｃ＝Ｄｄ＋Ｄｅ＋Ｄｆ＝２ＤＯとすれば、バイパス
前後の最適発振タイミング時刻は次のように変化する。 レーザー発振器L1 L2 L3 L4
，… Ｌｎ バイパス前 Ｔ１ T1+t1 T1+2t1 T1+3t1
，…T1+(n-1)t1 バイパス後 T1 T1+3t1 T1+4t1 T1+5t1
，…T1+(n+1)t1

【００４２】ここで、T1は初期設定値であり、放電装置
固有の遅れ時間を含む。t1は距離ＤＯを光の速度Ｃで割
った値である。なお、ミラー２１〜２４によるバイパス
後にレーザー発振器Ｌｘを挿入しない場合、 T1+3t1 で
発振しないだけであり、以後は同様である。

【００４３】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、例えばレーザー発振器Ｌ₂ の交換に際し、当該レー
ザー発振器Ｌ₂ の入出力側にミラー２１〜２４と予備の
レーザー発振器Ｌｘとでバイパスすることにより、装置
を停止せずに継続的に大出力レーザー光を出力できる。
しかも、この交換の際、各ミラー２１〜２４の距離を前
述したような関係に設定すれば、最適な発振タイミング
時刻を設定でき、極めてスムーズに切替えが可能とな
る。

【００４４】なお、上記実施例では、１台のレーザー発
振器についてバイパスするようにしたが、複数台を同時
に交換することもあるので、この場合にはコンピュータ
１１による発振タイミング時刻を、2t1 ずつ追加するよ
うにソフト的に構成しておけば、交換台数が何台であろ
うと最適な発振タイミングの時刻で制御できる。また、
光の速度Ｃは気温と大気密度との変化によって若干影響
を受ける。そこで、温度計と大気圧計を設け、これら検
出温度および検出大気圧に応じて光の速度Ｃを補正する
ことにより、かかる影響を排除することができる。

【００４５】さらに、複数のレーザー発振器Ｌ₁ ，
Ｌ₂ ，…を同一線上に直列に配置したが、例えば図７の
ように反射ミラー２５，…を介して蛇行状に配置する構
成であってもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。

【００４７】請求項１の発明では、レーザー装置の運転
期間による遅れ時間の変化を関数化して設定することに
より、フィードバック信号を得ることなくタイミング制
御を実行でき、またコンピュータによる特別な演算を必
要とすることなく、最適なタイミング時刻でレーザー光
を出力できる。

【００４８】次に、請求項２の発明では、運転開始後遅
れ時間の安定域において非交換状態のレーザー発振器に
対して所定の不定遅れ時間を用い、交換したレーザー発
振器に対して遅れ関数によって得られた不定遅れ時間を
用いて発振タイミング時刻を得るようにしたので、交換
後のレーザー発振器と非交換のレーザー発振器とを混用
しても確実に最適な発振タイミング時刻でレーザー光を
出力でき、しかも前述と同様にフィードバック制御を行
う必要がなく、またコンピュータの容量を大幅に少なく
できる。

【００４９】さらに、請求項３の発明では、レーザー装
置の運転期間を考慮した不定遅れ時間と実際の発振動作
によるフィードバックのずれ時間とを用いて発振タイミ
ング時刻を設定するので、レーザー発振器の交換時など
の非定常時，定常時を問わず極めて高効率で安定なレー
ザー光を発振できる。さらに、請求項４の発明では、レ
ーザー光を発振出力を継続させつつレーザー発振器の交
換を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１に係わる発明の一実施例を示す構成
図。

【図２】 請求項１に係わる発明における時間設定手段
を示す図。

【図３】 請求項２に係わる発明の一実施例を示す構成
図。

【図４】 請求項３に係わる発明の一実施例を示す構成
図。

【図５】 請求項３に係わる発明の他の実施例を示す構
成図。

【図６】 請求項４に係わる発明の一実施例を示す構成
図。

【図７】 ミラーを用いて複数のレーザー発振器を蛇行
状に配置した図。

【図８】 複数台のレーザー発振器を直列多段配置構成
とした従来のレーザー装置の構成図。

【図９】 図８に示すレーザー装置に適用した従来のタ
イミング制御装置の構成図。

【図１０】 レーザー装置の運転時間と不定遅れ時間と
の関係図。

【図１１】 不定遅れ時間を考慮した従来のタイミング
制御装置の構成図。

【符号の説明】

Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，… …レーザー発振器、Ｌｘ…補助のレー
ザー発振器、３…マスタクロック発生源、４₁ ，４₂ ，
… …サイラトロン、５₁ ，５₂ …カーレントプロー
ブ、１１…コンピュータ（時間設定手段）、１２₁ ，１
２₂ ，… …ディレイユニット、１３…高速ストップ
ウオッチ回路、２１〜２４…バイパス用ミラー、２５…
ミラー。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台のレーザー発振器を直列多段配置
   構成とし、これらレーザー発振器に対応するディレイユ
   ニットから最適な発振タイミング時刻をもって該当する
   レーザー発振器を発振制御するレーザー装置のタイミン
   グ制御装置において、 前記各ディレイユニットに対し、光の速度などによる一
   定遅れ時間の他、前記レーザー装置の運転開始後安定域
   に達するまでに変化する遅れ時間を現わす遅れ関数から
   得られる不定遅れ時間を設定する第１の時間設定手段
   と、前記各ディレイユニットにおいて前記一定遅れ時間
   と前記不定遅れ時間とから発振タイミング時刻を決定す
   るタイミング時刻決定手段とを有することを特徴とする
   タイミング制御装置。
2. 【請求項２】 複数台のレーザー発振器を直列多段配置
   構成とし、これらレーザー発振器に対応するディレイユ
   ニットから最適な発振タイミング時刻をもって該当レー
   ザー発振器を発振制御するレーザー装置のタイミング制
   御装置において、 前記レーザー装置の運転開始後時間の経過によって安定
   な遅れ時間に達した後に任意のレーザー発振器を交換す
   る場合、その交換されたレーザー発振器に対応するディ
   レイユニットに対して前記レーザー装置の運転開始後安
   定域に達するまでに変化する遅れ時間を現わす遅れ関数
   から得られる不定遅れ時間を設定し、一方、非交換のレ
   ーザー発振器に対応するディレイユニットに対して前記
   安定な遅れ時間を設定する第２の時間設定手段を設けた
   ことを特徴とするタイミング制御装置。
3. 【請求項３】 複数台のレーザー発振器を直列多段配置
   構成とし、これらレーザー発振器に対応するディレイユ
   ニットから最適な発振タイミング時刻をもって該当レー
   ザー発振器を発振制御するレーザー装置のタイミング制
   御装置において、 任意のレーザー発振器の実際の発振時間と予め定めた設
   定時間とのずれからフィードバック補正時間を取り出す
   手段と、前記任意のレーザー発振器に対応する前記ディ
   レイユニットに対し、光の速度などによる一定遅れ時間
   の他、前記レーザー装置の運転開始後安定域に達するま
   でに変化する遅れ時間を現わす遅れ関数から得られる不
   定遅れ時間および前記フィードバック補正時間を設定す
   る第３の時間設定手段を設けたことを特徴とするタイミ
   ング制御装置。
4. 【請求項４】 複数台のレーザー発振器を直列多段配置
   構成とし、これらレーザー発振器に対応するディレイユ
   ニットから最適な発振タイミング時刻をもって該当レー
   ザー発振器を発振制御するレーザー装置のタイミング制
   御装置において、 前記複数台のレーザー発振器のうち任意の交換すべきレ
   ーザー発振器の入出力側に複数のミラーをバイパスする
   ように配置するとともに、このバイパスラインに補助の
   レーザー発振器を配置し、レーザー発振器の動作を継続
   しながら前記任意のレーザー発振器を交換することを特
   徴とするタイミング制御装置。