JP2010164529A - 照射スポット特定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】中赤外のレーザ光の光軸の調整を可能にする装置を提供すること。
【解決手段】レーザ光の照射スポットを特定する装置であり、レーザ光を受ける受光面を有しており、受光面の温度変化を部分的に検出可能な熱検出部4と、表面21aから裏面21bに貫通する貫通孔24の設けられた本体部21と、貫通孔24内に設けられ十字状に形成されたレーザ光のターゲット26と、本体部21の裏面21b上に設けられ、熱検出部4を収容し保持するための収容部23を裏面21bとの間に構成する保持部22とを備え、熱検出部4は、受光面が貫通孔24の開口の一部又は全部を覆うように保持部22によって裏面21b上に保持されている。
【選択図】図1
【解決手段】レーザ光の照射スポットを特定する装置であり、レーザ光を受ける受光面を有しており、受光面の温度変化を部分的に検出可能な熱検出部4と、表面21aから裏面21bに貫通する貫通孔24の設けられた本体部21と、貫通孔24内に設けられ十字状に形成されたレーザ光のターゲット26と、本体部21の裏面21b上に設けられ、熱検出部4を収容し保持するための収容部23を裏面21bとの間に構成する保持部22とを備え、熱検出部4は、受光面が貫通孔24の開口の一部又は全部を覆うように保持部22によって裏面21b上に保持されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、レーザ光の照射スポットを特定する照射スポット特定装置に関する。
特許文献1に記載の赤外レーザ光線検知板は、赤外光を可視光に変換する蛍光体層を設けた検知部を備える。この蛍光体層にはピンホール大の貫通孔が設けられている。操作者は、この蛍光体層上に赤外レーザ光を照射しながら、赤外レーザ光の光軸をピンホール方向に移動させ、赤外レーザ光を貫通孔内を通過させるように光軸を調整する。操作者は、蛍光体からの可視光の有無を確認することによって、赤外レーザ光が貫通孔内を通過したか否かを判断する。
しかしながら、量子カスケードレーザによって放射される中赤外(4〜10μm帯)のレーザ光の光軸を調整する場合、このような中赤外のレーザ光を可視光に変換する蛍光体は存在しないので、特許文献1のような赤外レーザ光線検知板を用いて中赤外のレーザ光の光軸を調整するのは困難となる。本発明の目的は、上記のような問題点を鑑みて成されたものであり、中赤外のレーザ光の光軸の調整を可能にする装置を提供することである。
本発明は、レーザ光の照射スポットを特定する照射スポット特定装置であって、レーザ光を受ける受光面を有しており、該受光面の温度変化を部分的に検出可能な熱検出部と、第1の面と該第1の面の反対側にある第2の面とを有しており、該第1の面から該第2の面に貫通する貫通孔の設けられた本体部と、前記本体部の前記貫通孔内に設けられており、該貫通孔の開口からみて十字状に形成された線状部材から成る前記レーザ光のターゲットと、前記本体部の前記第2の面上に設けられており、前記熱検出部を収容し保持するための収容スペースを該第2の面との間に構成する保持部と、を備え、前記熱検出部は、該熱検出部の前記受光面が前記本体部の前記貫通孔の開口の一部又は全部を覆うように、前記保持部によって前記第2の面上に保持されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、レーザ光が不可視の中赤外のレーザ光であっても、熱検出部の表面に生じる照射スポットは、温度変化に伴って変色するので、変色箇所として視認できる。よって、本発明に係る照射スポット特定装置を用いれば、不可視である中赤外のレーザ光の光軸調整が容易に行える。
本発明では、前記保持部は、前記熱検出部を前記第2の面に沿って摺動できるように、該熱検出部を該第2の面上に保持するのが好ましい。このように、熱検出部が第2の面上において摺動自在に保持されるので、受光面の位置を必要に応じて移動できる。受光面の同一箇所に比較的長時間にわたってレーザ光が照射されるとこの受光面の照射スポットに熱の蓄積・拡散が生じるが、受光面を移動できれば、受光面に対し照射スポットの移動ができることとなり、よって、このような熱の蓄積・拡散を回避できる。
本発明では、前記ターゲットは、前記貫通孔内において前記第2の面寄りに配置されているのが好ましい。このように、ターゲットが貫通孔内において第2の面寄りに配置されているので、ターゲットが第1の面寄りに配置されている場合に比較して、ターゲットと、受光面上等の照射スポットとの距離が比較的短い。よって、光軸調整が比較的精度良く行える。
本発明によれば、中赤外のレーザ光の光軸の調整を可能にする装置を提供できる。
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図1及び図2に、実施形態に係る照射スポット特定装置の構成を示す。図1は、照射スポット特定装置2の外観を示す斜視図であり、図2(A)は、照射スポット特定装置2の正面図であり、図2(B)は、照射スポット特定装置2の側面図である。図2には、後述の熱検出部4が省略されている。
図1及び図2に示すように、照射スポット特定装置2は、本体部21、保持部22、支持部25、ターゲット26及び熱検出部4を備える。照射スポット特定装置2は、量子カスケード等から出射される中赤外のレーザ光Lの照射スポットを特定するための装置である。本体部21は、略直方体状(板状)の形状を有しており、表面21a(第1の面)及び裏面21b(第2の面)をする。表面21aと裏面21bとは略平行に設けられている。表面21a側からレーザ光L(更には、可視のガイド光)が入射する。本体部21は、貫通孔24が形成されており、貫通孔24内には十字状を成すターゲット26が配置されている。本体部21は、ターゲット26を支持するための支持部材となっている。
貫通孔24は、表面21aから裏面21bに貫通する孔であり、表面21a及び裏面21bの略中央に形成されている。貫通孔24の中心軸は、表面21a及び裏面21bに略垂直である。貫通孔24の開口の形状(貫通孔24の中心軸に垂直な断面の形状)は、円又は楕円とするが、矩形であってもよい。レーザ光L(更には、可視のガイド光)は、表面21a側から貫通孔24内を通って、裏面21b上に設置される熱検出部4の熱検出部材42に照射される。
ターゲット26は、線状部材26a及び線状部材26bを有しており、貫通孔24内に設けられている。線状部材26a及び線状部材26bのそれぞれの両端は、何れも、貫通孔24の内壁に接続している。線状部材26aと線状部材26bとは、互いに垂直に配置されており、ターゲット26の開口から見て十字状を成している。線状部材26aと線状部材26bとが交差している交差部C1と、熱検出部材42の表面に生じる照射スポットとが重なるようにレーザ光Lの光軸が調整される。線状部材26a及び線状部材26bは、0.6〜0.95%程度の炭素を含有する硬鋼線(例えばピアノ線)である。線状部材26a及び線状部材26bの断面径は、十分な強度と、光軸の調整時に必要な十分な空間分解能とを実現できる程度のものであり、例えば、0.3mm程度が好ましい。なお、ターゲット26は、貫通孔24内において裏面21b寄りに配置されている。より具体的に説明すると、ターゲット26は、表面21aと裏面21bとから略同一の位置にある仮想的な中央面C2を境に、裏面21b側に配置されている。中央面C2は、表面21a及び裏面21bに略平行であり、貫通孔24の中心軸に対し略垂直となっている。
保持部22は、本体部21の裏面21b上に設けられており、熱検出部4を裏面21bに沿って摺動できるように保持する。保持部22の表面22aは、本体部21の裏面21bと所定間隔(熱検出部4の厚み程度)だけ隔てられて裏面21bに沿って延びている。裏面21bと表面22aとの間の距離は、熱検出部4の厚みと略同一である。そして、保持部22は、熱検出部4を収容し保持するための収容部23(収容スペース)を裏面21bとの間に構成する。すなわち、本体部21の裏面21bと、この裏面21bに対向する保持部22の表面22aとによって、収容部23が構成される。また、保持部22には、貫通孔22bが設けられている。貫通孔22bは、表面21aの側からみて、ターゲット26の交差部C1に重なっている。一例として、貫通孔22bの開口の形状は、貫通孔24の開口の形状と略同一であって、貫通孔22bと貫通孔24とは、表面21aの側からみて重なるような構成とする。
支持部25は、照射スポット特定装置2を、外部に設けられた設置台等に安定に固定するための(又は、操作者が手で安定に把持するための)構成である。支持部25は、例えば円柱状又は角柱状を成しており、支持部25の一端が、本体部21の側面の所定箇所に、取り付け/取り外し可能に(例えば、ネジ止め等によって)固定されている。
熱検出部4は、本体部21の裏面21bと保持部22の表面22aとによって挟まれるように収容部23に着脱自在に収容され、この裏面21b及び表面22aに接している。熱検出部4の構成を、図3に示す。図3に示すように、熱検出部4は、板状部材41と、板状部材41上に設けられた熱検出部材42とを有する。熱検出部材42の表面は、略矩形状を成しており、熱検出部4の主面4aの一部を占めている。熱検出部材42の表面は、貫通孔24から入射するレーザ光Lを受ける受光面となっている。熱検出部材42は、レーザ光Lを受けると、このレーザ光Lの照射スポットが熱による温度変化によって変色する感熱素材から成る。熱検出部4は、熱検出部材42の表面(受光面)が本体部21の貫通孔24の開口(裏面21b側の開口)の一部又は全部を覆うように、本体部21の裏面21b上に保持部22によって保持されている。なお、温度変化の範囲は、熱検出部材42を構成する感熱素材の性質によって決まる。
次に、実施形態に係る照射スポット特定装置2を用いて、不可視の中赤外のレーザ光Lの光軸を調整する調整法について説明する。初めに、可視のガイド光を用いた調整を行う。このとき、熱検出部4は、収容部23に収容されていない状態であるとする。まず、保持部22の裏面(表面22aの反対側の面)側であって、保持部22の貫通孔22bの開口上に、後にレーザ光Lを照射する照射対象物(例えば、赤外線検出素子の光検出部)を配置する。すなわち、本体部21の表面21a側の貫通孔24の開口から、貫通孔24及び貫通孔22bを介して、照射対象物が露出している状態となっている。次に、ガイド光を、保持部22の表面21a側から貫通孔24及び貫通孔22bを介して照射対象物に照射する。そして、表面21a側からみて、照射対象物上に生じる照射スポットと、ターゲット26の交差部C1とが視覚的に重なるように、照射スポット特定装置2と照射対象物との配置を調整する。
次に、熱検出部4を収容部23に収容する。このとき、熱検出部4の熱検出部材42が貫通孔24の開口(特に、ターゲット26の交差部C1)に重なるように、熱検出部4の位置を調整しておく。この後、ガイド光に替えて、不可視の中赤外のレーザ光Lを、保持部22の表面21a側から貫通孔24を介して熱検出部材42の表面に照射する。そして、表面21a側からみて、熱検出部材42の表面に生じる照射スポットと、ターゲット26の交差部C1とが視覚的に重なるように、レーザ光Lの光軸を調整する。このときの照射スポットは、レーザ光Lの照射による温度変化によって変色するので、視認可能である。この状態で、照射スポット特定装置2から熱検出部4を取り外すと、レーザ光Lが照射対象物に照射される。以上により、照射スポット特定装置2を用いた中赤外のレーザ光Lの光軸調整を終了する。
上記構成を有する照射スポット特定装置2によれば、熱検出部材42が感熱素材から成るので、レーザ光Lが不可視の中赤外のレーザ光であっても、熱検出部材42の表面に生じる照射スポットは、温度変化に伴って変色するので、変色箇所として視認できる。よって、照射スポット特定装置2を用いれば、不可視である中赤外のレーザ光の光軸調整が容易に行える。
また、ターゲット26が貫通孔24内において裏面21b寄りに配置されているので、ターゲット26が表面21a寄りに配置されている場合に比較して、ターゲット26の交差部C1と、熱検出部4の熱検出部材42上や照射対象物上に生じる照射スポットとの距離が比較的短い。よって、光軸調整が比較的精度良く行える。
また、熱検出部4が収容部23に摺動自在に収容されるので、熱検出部材42の位置を必要に応じて移動できる。熱検出部材42の受光面の同一箇所に比較的長時間にわたってレーザ光Lが照射されるとこの受光面の照射スポットに熱の蓄積・拡散が生じるが、熱検出部材42を移動できれば、受光面に対し照射スポットの移動ができることとなり、よって、このような熱の蓄積・拡散を回避できる。
2…照射スポット特定装置、21…本体部、21a,22a…表面、21b…裏面、22…保持部、22b…貫通孔、24…貫通孔、23…収容部、25…支持部、26…ターゲット、26a,26b…線状部材、4…熱検出部、41…板状部材、42…熱検出部材、4a…主面、C1…交差部、C2…中央面、L…レーザ光
Claims (3)
- レーザ光の照射スポットを特定する照射スポット特定装置であって、
レーザ光を受ける受光面を有しており、該受光面の温度変化を部分的に検出可能な熱検出部と、
第1の面と該第1の面の反対側にある第2の面とを有しており、該第1の面から該第2の面に貫通する貫通孔の設けられた本体部と、
前記本体部の前記貫通孔内に設けられており、該貫通孔の開口からみて十字状に形成された線状部材から成る前記レーザ光のターゲットと、
前記本体部の前記第2の面上に設けられており、前記熱検出部を収容し保持するための収容スペースを該第2の面との間に構成する保持部と、
を備え、
前記熱検出部は、該熱検出部の前記受光面が前記本体部の前記貫通孔の開口の一部又は全部を覆うように、前記保持部によって前記第2の面上に保持されている、ことを特徴とする照射スポット特定装置。 - 前記保持部は、前記熱検出部を前記第2の面に沿って摺動できるように、該熱検出部を該第2の面上に保持する、ことを特徴とする請求項1に記載の照射スポット特定装置。
- 前記ターゲットは、前記貫通孔内において前記第2の面寄りに配置されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の照射スポット特定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009009106A JP2010164529A (ja) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 照射スポット特定装置 |
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JP2009009106A JP2010164529A (ja) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 照射スポット特定装置 |
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JP2009009106A Pending JP2010164529A (ja) | 2009-01-19 | 2009-01-19 | 照射スポット特定装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018101723A (ja) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 光軸調整用装置 |
CN110823527A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-21 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种含有激光的多传感器光轴的校准方法 |
-
2009
- 2009-01-19 JP JP2009009106A patent/JP2010164529A/ja active Pending
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