JPH11119073A - 自動光軸制御装置 - Google Patents
自動光軸制御装置Info
- Publication number
- JPH11119073A JPH11119073A JP27894797A JP27894797A JPH11119073A JP H11119073 A JPH11119073 A JP H11119073A JP 27894797 A JP27894797 A JP 27894797A JP 27894797 A JP27894797 A JP 27894797A JP H11119073 A JPH11119073 A JP H11119073A
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- JP
- Japan
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- optical axis
- mirror
- axis
- laser beam
- light
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入射角度のズレを伴うレーザビームを補正で
き、しかも調整工数及びソフトウェアの開発工数も不要
にする。 【解決手段】 本発明の自動光軸制御装置は、レーザビ
ームの光軸Ｌが固定点Ｐ１を通過しているか否かを検出
する光検出部１０と、光軸Ｌが固定点Ｐ２を通過してい
るか否かを検出する光検出部１２と、光軸Ｌの方向を変
える駆動部１４と、光検出部１０，１２の検出信号に基
づき、光軸Ｌが固定点Ｐ１，Ｐ２を通過するように駆動
部１４を介して光軸Ｌを調整する制御部１６とを備えて
いる。このように２箇所において光軸Ｌを検出している
ので、入射角度のズレを伴うレーザビームを補正でき
る。
き、しかも調整工数及びソフトウェアの開発工数も不要
にする。 【解決手段】 本発明の自動光軸制御装置は、レーザビ
ームの光軸Ｌが固定点Ｐ１を通過しているか否かを検出
する光検出部１０と、光軸Ｌが固定点Ｐ２を通過してい
るか否かを検出する光検出部１２と、光軸Ｌの方向を変
える駆動部１４と、光検出部１０，１２の検出信号に基
づき、光軸Ｌが固定点Ｐ１，Ｐ２を通過するように駆動
部１４を介して光軸Ｌを調整する制御部１６とを備えて
いる。このように２箇所において光軸Ｌを検出している
ので、入射角度のズレを伴うレーザビームを補正でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ応用装置に
用いられ、レーザビームの光軸を自動的に調整するため
の自動光軸制御装置に関する。
用いられ、レーザビームの光軸を自動的に調整するため
の自動光軸制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ装置では、光軸ズレが発生
した場合のために、内部に光軸調整ミラーが付設されて
いる。従来、この光軸調整ミラーに対しては、人手によ
り調整するもの、ソフトウェアにより調整するもの、特
開平５−６６８３２号公報に開示されている２軸駆動ア
クチュエータにより調整するもの等が知られている。
した場合のために、内部に光軸調整ミラーが付設されて
いる。従来、この光軸調整ミラーに対しては、人手によ
り調整するもの、ソフトウェアにより調整するもの、特
開平５−６６８３２号公報に開示されている２軸駆動ア
クチュエータにより調整するもの等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人手に
よるものは調整工数がかかり過ぎ、ソフトウェアによる
ものはソフトウェアの開発工数がかかり過ぎるという問
題があった。
よるものは調整工数がかかり過ぎ、ソフトウェアによる
ものはソフトウェアの開発工数がかかり過ぎるという問
題があった。
【０００４】また、２軸駆動アクチュエータによるもの
は、光軸が特定の一点のみを通過するように調整するも
のであるため、入射角度のズレを伴うレーザビームを補
正できないという問題があった。そのため、２軸駆動ア
クチュエータによるものは、入射角度のズレを伴なわな
いレーザビームを使用するレーザ応用装置にしか適用で
きなかった。
は、光軸が特定の一点のみを通過するように調整するも
のであるため、入射角度のズレを伴うレーザビームを補
正できないという問題があった。そのため、２軸駆動ア
クチュエータによるものは、入射角度のズレを伴なわな
いレーザビームを使用するレーザ応用装置にしか適用で
きなかった。
【０００５】
【発明の目的】そこで、本発明は、入射角度のズレを伴
うレーザビームを補正でき、しかも調整工数及びソフト
ウェアの開発工数も不要にできる、自動光軸制御装置を
提供することを目的とする。
うレーザビームを補正でき、しかも調整工数及びソフト
ウェアの開発工数も不要にできる、自動光軸制御装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る自動光軸制
御装置は、レーザビームの光軸が第１の固定点を通過し
ているか否かを検出する第１の光検出部と、前記光軸が
第２の固定点を通過しているか否かを検出する第２の光
検出部と、前記光軸の方向を変える駆動部と、前記第１
及び第２の光検出部の検出信号に基づき、前記光軸が前
記第１及び第２の固定点を通過するように前記駆動部を
介して当該光軸を調整する制御部と、を備えたものであ
る。
御装置は、レーザビームの光軸が第１の固定点を通過し
ているか否かを検出する第１の光検出部と、前記光軸が
第２の固定点を通過しているか否かを検出する第２の光
検出部と、前記光軸の方向を変える駆動部と、前記第１
及び第２の光検出部の検出信号に基づき、前記光軸が前
記第１及び第２の固定点を通過するように前記駆動部を
介して当該光軸を調整する制御部と、を備えたものであ
る。
【０００７】本発明では、光軸上の２箇所の位置に光検
出部を配置して、それぞれ例えばＸ軸方向及びＹ軸方向
の光軸ズレを検出し、その検出信号を駆動部へフィード
バックして光軸ズレの補正を行う。
出部を配置して、それぞれ例えばＸ軸方向及びＹ軸方向
の光軸ズレを検出し、その検出信号を駆動部へフィード
バックして光軸ズレの補正を行う。
【０００８】レーザビームが入射角度にズレを伴ってい
る場合においても、２箇所の位置において光軸をモニタ
しているため、そのズレ量を検出することができる。し
たがって、入射角度のズレを補正して、正規の光軸に合
わせることが可能である。また、制御部によってリアル
タイムに光軸を調整できるため、人手又はソフトウェア
による調整が不要となる。
る場合においても、２箇所の位置において光軸をモニタ
しているため、そのズレ量を検出することができる。し
たがって、入射角度のズレを補正して、正規の光軸に合
わせることが可能である。また、制御部によってリアル
タイムに光軸を調整できるため、人手又はソフトウェア
による調整が不要となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る自動光軸制
御装置の一実施形態を示す光路図である。以下、この図
面に基づき説明する。
御装置の一実施形態を示す光路図である。以下、この図
面に基づき説明する。
【００１０】本実施形態の自動光軸制御装置は、レーザ
ビームの光軸Ｌが固定点Ｐ１を通過しているか否かを検
出する光検出部１０と、光軸Ｌが固定点Ｐ２を通過して
いるか否かを検出する光検出部１２と、光軸Ｌの方向を
変える駆動部１４と、光検出部１０，１２の検出信号に
基づき、光軸Ｌが固定点Ｐ１，Ｐ２を通過するように駆
動部１４を介して光軸Ｌを調整する制御部１６とを備え
ている。
ビームの光軸Ｌが固定点Ｐ１を通過しているか否かを検
出する光検出部１０と、光軸Ｌが固定点Ｐ２を通過して
いるか否かを検出する光検出部１２と、光軸Ｌの方向を
変える駆動部１４と、光検出部１０，１２の検出信号に
基づき、光軸Ｌが固定点Ｐ１，Ｐ２を通過するように駆
動部１４を介して光軸Ｌを調整する制御部１６とを備え
ている。
【００１１】光検出部１０は、レーザビーム（光軸Ｌ）
を透過光Ｔ１及び反射光Ｒ１に分岐するビームスプリッ
トミラー１０１と、反射光Ｒ１を受光する４分割フォト
デテクタ１０２とを備えている。光検出部１２は、透過
光Ｔ１を透過光Ｔ２及び反射光Ｒ２に分岐するビームス
プリットミラー１２１と、反射光Ｒ２を受光する４分割
フォトデテクタ１２２とを備えている。
を透過光Ｔ１及び反射光Ｒ１に分岐するビームスプリッ
トミラー１０１と、反射光Ｒ１を受光する４分割フォト
デテクタ１０２とを備えている。光検出部１２は、透過
光Ｔ１を透過光Ｔ２及び反射光Ｒ２に分岐するビームス
プリットミラー１２１と、反射光Ｒ２を受光する４分割
フォトデテクタ１２２とを備えている。
【００１２】駆動部１４は、互いに直交するＸ軸及びＹ
軸を中心に光軸Ｌを回動するジンバル調整機構であり、
レーザビーム（光軸Ｌ）を反射させるミラー２０と、ミ
ラー２０をＸ軸及びＹ軸を中心に回動するモータ２０
ｘ，２０ｙと、ミラー２０で反射したレーザビーム（光
軸Ｌ）を更に反射させるミラー２２と、ミラー２２をＸ
軸及びＹ軸を中心に回動するモータ２２ｘ，２２ｙとを
備えている。
軸を中心に光軸Ｌを回動するジンバル調整機構であり、
レーザビーム（光軸Ｌ）を反射させるミラー２０と、ミ
ラー２０をＸ軸及びＹ軸を中心に回動するモータ２０
ｘ，２０ｙと、ミラー２０で反射したレーザビーム（光
軸Ｌ）を更に反射させるミラー２２と、ミラー２２をＸ
軸及びＹ軸を中心に回動するモータ２２ｘ，２２ｙとを
備えている。
【００１３】レーザビーム（光軸Ｌ）は、ミラー２０，
２２で折り返し反射された後、固定点Ｐ１，Ｐ２におい
て、それぞれビームスプリットミラー１０１，１２１に
より一部が反射する。その反射光Ｒ１，Ｒ２を４分割フ
ォトデテクタ１０２，１２２で受光することにより、光
軸Ｌを検出する。
２２で折り返し反射された後、固定点Ｐ１，Ｐ２におい
て、それぞれビームスプリットミラー１０１，１２１に
より一部が反射する。その反射光Ｒ１，Ｒ２を４分割フ
ォトデテクタ１０２，１２２で受光することにより、光
軸Ｌを検出する。
【００１４】図２は、図１の自動光軸制御装置における
制御系の一例を示すブロック図である。以下、この図面
に基づき説明する。
制御系の一例を示すブロック図である。以下、この図面
に基づき説明する。
【００１５】４分割フォトデテクタ１０２，１２２にて
検出されたＸ，Ｙ軸方向の検出信号１０２ａ，１２２ａ
は、差動アンプ回路１６１を経由して、ゲインコントロ
ール回路１６２によりミラー２０，２２の角度補正量に
変換された後、モータ駆動回路１６３を経由してモータ
２０ｘ，２０ｙ，２２ｘ，２２ｙへ出力される。また、
コンパレータ回路１６４は、差動アンプ回路１６１を経
由した後のＸ，Ｙ軸方向の検出信号を常に基準値と比較
して光軸ズレ量を検出している。タイミングコントロー
ル回路１６５は、各軸のゲインコントロール回路１６２
にゲインを変換させるタイミングを生成して光軸ズレを
補正するシーケンスを制御している。
検出されたＸ，Ｙ軸方向の検出信号１０２ａ，１２２ａ
は、差動アンプ回路１６１を経由して、ゲインコントロ
ール回路１６２によりミラー２０，２２の角度補正量に
変換された後、モータ駆動回路１６３を経由してモータ
２０ｘ，２０ｙ，２２ｘ，２２ｙへ出力される。また、
コンパレータ回路１６４は、差動アンプ回路１６１を経
由した後のＸ，Ｙ軸方向の検出信号を常に基準値と比較
して光軸ズレ量を検出している。タイミングコントロー
ル回路１６５は、各軸のゲインコントロール回路１６２
にゲインを変換させるタイミングを生成して光軸ズレを
補正するシーケンスを制御している。
【００１６】図３は、図１の自動光軸制御装置におい
て、光軸ズレを補正する制御シーケンスの一例を示す図
表である。以下、図１乃至図３に基づき説明する。
て、光軸ズレを補正する制御シーケンスの一例を示す図
表である。以下、図１乃至図３に基づき説明する。
【００１７】光軸ズレが発生して、固定点Ｐ１における
Ｘ，Ｙ軸についての検出信号１０２ａ、及び固定点Ｐ２
におけるＸ，Ｙ軸についての検出信号１２２ａが、それ
ぞれの状態になったとする。すると、検出信号１０２
ａが変位量△Ｙの半分の変位△Ｙ／２だけ逆方向に変位
するように、モータ２０ｘ，２０ｙへ出力信号を出して
の状態とする。続いて、検出信号１２２ａが０レベル
に変位するように、モータ２２ｘ，２２ｙへ出力信号を
出す。このとき、検出信号１０２ａのレベルが０でなけ
れば、再度→の行程を繰り返す。検出信号１０２
ａ，１２２ａのレベルがともに０（状態）となれば、
補正を終了する。
Ｘ，Ｙ軸についての検出信号１０２ａ、及び固定点Ｐ２
におけるＸ，Ｙ軸についての検出信号１２２ａが、それ
ぞれの状態になったとする。すると、検出信号１０２
ａが変位量△Ｙの半分の変位△Ｙ／２だけ逆方向に変位
するように、モータ２０ｘ，２０ｙへ出力信号を出して
の状態とする。続いて、検出信号１２２ａが０レベル
に変位するように、モータ２２ｘ，２２ｙへ出力信号を
出す。このとき、検出信号１０２ａのレベルが０でなけ
れば、再度→の行程を繰り返す。検出信号１０２
ａ，１２２ａのレベルがともに０（状態）となれば、
補正を終了する。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る自動光軸制御装置によれ
ば、レーザビームの光軸が第１の固定点を通過している
か否かを検出する第１の光検出部と、光軸が第２の固定
点を通過しているか否かを検出する第２の光検出部と、
光軸の方向を変える駆動部と、第１及び第２の光検出部
の検出信号に基づき、光軸が第１及び第２の固定点を通
過するように駆動部を介して光軸を調整する制御部とを
備えたことにより、２箇所において光軸を検出している
ので、入射角度のズレを伴うレーザビームを補正でき
る。したがって、入射角度のズレを伴うレーザビームを
使用するレーザ応用装置に対しても適用することができ
る。しかも、人手による光軸調整工数、及び光軸調整用
ソフトウェアの開発工数を不要にできる。
ば、レーザビームの光軸が第１の固定点を通過している
か否かを検出する第１の光検出部と、光軸が第２の固定
点を通過しているか否かを検出する第２の光検出部と、
光軸の方向を変える駆動部と、第１及び第２の光検出部
の検出信号に基づき、光軸が第１及び第２の固定点を通
過するように駆動部を介して光軸を調整する制御部とを
備えたことにより、２箇所において光軸を検出している
ので、入射角度のズレを伴うレーザビームを補正でき
る。したがって、入射角度のズレを伴うレーザビームを
使用するレーザ応用装置に対しても適用することができ
る。しかも、人手による光軸調整工数、及び光軸調整用
ソフトウェアの開発工数を不要にできる。
【００１９】また、レーザビームを反射させる第１のミ
ラーと、第１のミラーをＸ軸及びＹ軸を中心に回動する
第１のモータと、第１のミラーで反射したレーザビーム
を更に反射させる第２のミラーと、第２のミラーをＸ軸
及びＹ軸を中心に回動する第２のモータとを備えた駆動
部とすることにより、第１のミラー及びモータと第２の
ミラー及びモータとを組み合わせて光軸を平行移動させ
ること等も可能になるので、多種多様な入射角度のズレ
に対してもレーザビームを補正できる。
ラーと、第１のミラーをＸ軸及びＹ軸を中心に回動する
第１のモータと、第１のミラーで反射したレーザビーム
を更に反射させる第２のミラーと、第２のミラーをＸ軸
及びＹ軸を中心に回動する第２のモータとを備えた駆動
部とすることにより、第１のミラー及びモータと第２の
ミラー及びモータとを組み合わせて光軸を平行移動させ
ること等も可能になるので、多種多様な入射角度のズレ
に対してもレーザビームを補正できる。
【図１】本発明に係る自動光軸制御装置の一実施形態を
示す光路図である。
示す光路図である。
【図２】図１の自動光軸制御装置における制御系の一例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】図１の自動光軸制御装置において光軸ズレを補
正する制御シーケンスの一例を示す図表である。
正する制御シーケンスの一例を示す図表である。
１０ 第１の光検出部 １２ 第２の光検出部 １４ 駆動部 １６ 制御部 ２０ 第１のミラー ２０ｘ，２０ｙ 第１のモータ ２２ 第２のミラー ２２ｘ，２２ｙ 第２のモータ １０１ 第１のビームスプリットミラー １０２ 第１の４分割フォトデテクタ １２１ 第２のビームスプリットミラー １２２ 第２の４分割フォトデテクタ Ｌ 光軸 Ｐ１ 第１の固定点 Ｐ２ 第２の固定点 Ｒ１ 第１の反射光 Ｒ２ 第２の反射光 Ｔ１ 第１の透過光 Ｔ２ 第２の透過光
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザビームの光軸が第１の固定点を通
過しているか否かを検出する第１の光検出部と、 前記光軸が第２の固定点を通過しているか否かを検出す
る第２の光検出部と、 前記光軸の方向を変える駆動部と、 前記第１及び第２の光検出部の検出信号に基づき、前記
光軸が前記第１及び第２の固定点を通過するように前記
駆動部を介して当該光軸を調整する制御部と、を備えた
自動光軸制御装置。 - 【請求項２】 前記第１の光検出部は、前記レーザビー
ムを第１の透過光及び第１の反射光に分岐する第１のビ
ームスプリットミラーと、前記第１の反射光を受光する
第１の４分割フォトデテクタとを備え、 前記第２の光検出部は、前記第１の透過光を第２の透過
光及び第２の反射光に分岐する第２のビームスプリット
ミラーと、前記第２の反射光を受光する第２の４分割フ
ォトデテクタとを備えた、 請求項１記載の自動光軸制御装置。 - 【請求項３】 前記駆動部は、互いに直交するＸ軸及び
Ｙ軸を中心に前記光軸を回動するジンバル調整機構であ
る、請求項１又は２記載の自動光軸制御装置。 - 【請求項４】 前記ジンバル調整機構は、前記レーザビ
ームを反射させる第１のミラーと、この第１のミラーを
前記Ｘ軸及びＹ軸を中心に回動する第１のモータと、前
記第１のミラーで反射した前記レーザビームを更に反射
させる第２のミラーと、この第２のミラーを前記Ｘ軸及
びＹ軸を中心に回動する第２のモータとを備えた、請求
項３記載の自動光軸制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27894797A JPH11119073A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 自動光軸制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27894797A JPH11119073A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 自動光軸制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11119073A true JPH11119073A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17604288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27894797A Pending JPH11119073A (ja) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | 自動光軸制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11119073A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001028470A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | キャビティ軸心の調整方法 |
| JPWO2015118687A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2017-03-23 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置及び極端紫外光生成システム |
-
1997
- 1997-10-13 JP JP27894797A patent/JPH11119073A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001028470A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | キャビティ軸心の調整方法 |
| JPWO2015118687A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2017-03-23 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置及び極端紫外光生成システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990805 |