JP2001077447A - 光学用マウント構造およびその温度制御方法 - Google Patents

光学用マウント構造およびその温度制御方法

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JP2001077447A
JP2001077447A JP25170999A JP25170999A JP2001077447A JP 2001077447 A JP2001077447 A JP 2001077447A JP 25170999 A JP25170999 A JP 25170999A JP 25170999 A JP25170999 A JP 25170999A JP 2001077447 A JP2001077447 A JP 2001077447A
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JP
Japan
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temperature
optical mount
optical
water
mirrors
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JP25170999A
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English (en)
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Tomoyoshi Nagayasu
同慶 長安
Minoru Kimura
実 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】温度変化の外乱に強く、安定したメインパイプ
構造を備える光学用マウント構造およびその制御方法を
提供する。 【解決手段】少なくとも2枚の鏡1を持ち、2枚の鏡1
の正対性を錐持するための光学用マウント構造であっ
て、中空のメインパイプ7の内部に中空の給水管6を備
え、その空隙部分に高分子吸収体3を充填し、給水管6
内に棒状ヒータ2を設け、給水管6内および高分子吸収
体3に液体を流す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学用マウント構
造およびその温度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2枚の鏡の正対性を維持する必要
のある光学用マウント構造の光学部品には、大別すると
インバー方式とメインパイプ方式に分けられ、インバー
方式ではインバー棒に外管を設け、その間に冷却水を流
す構造(実用新案登録2121028号公報)や、メイ
ンパイプ方式ではメインパイプを二重管とし、その空隙
にオイルを流す構造(特開平8−236335号公報)
が開示されている。
【0003】図5に従来のメインパイプ二重管構造の概
念図、図6に従来の冷却水及び信号の系統図を示す。図
5において、鏡1の正対性を維持する光学用マウント構
造体はメインフランジ16、中空のメインパイプ17よ
り構成され、その内部に中管18を備える。中管18の
両端はOリング20によりメインパイプ17の内部に保
持されている。
【0004】また図6において、実線は冷却水系銃、矢
印は水の流れる方向、破線は信号系統を示す。冷却水系
統は一次及び二次冷却水系統に分かれ、一次冷却水系統
は光学用マウント以外の構成要素12を冷却し、二次冷
却水系統は光学用マウント構造体を冷却する。一次冷却
水の一部は電磁弁14を通り熱交換器13を流れる。二
次冷却水はポンプ10からヒータ23により加熱され、
図示省略の上記中管18と中空のメインパイプ17とよ
り構成される光学用マウント内部を流れる。光学用マウ
ントを出た冷却水は熱交換器13を経てタンク11に入
り、再びポンプ10で吸い出されて二次冷却水系統を循
環する。ヒータ23は電源24により常時通電してい
る。電磁弁14はメインパイプ17の入口冷却水温度に
より電磁弁制御装置25を介して制御されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、冷却媒質とし
ては油(例えば絶縁油)や水が用いられている。油は水
に比較し、粘性が高く、熱伝導性に劣る。そのため、温
度変化には鈍感であるが、規定温度まで加熱して安定さ
せるためのスタンバイ時間が長い。一方、その取り扱い
の容易性等から冷却媒質として水を用いることが望まれ
ているが、メインパイプ構造を用いる場合、水のような
粘性の低い媒質を空隙中に均一に流すことが難しくな
り、光学用マウント構造体の周方向温度の均一性の確保
が困難となる。また熱伝導性に優れるため、周囲温度や
伝導熱に敏感に反応し、鏡の正対性が維持できない。
【0006】本発明は、温度変化の外乱に強く、安定し
たメインパイプ構造を備える光学用マウント構造を提供
することを第1の目的とし、スタンバイ時間の短い光学
用マウント構造を提供することを第2の目的とし、ヒー
タに用いる電力を節電することを第3の目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の光学用マ
ウント構造は、少なくとも2枚の鏡を持ち、2枚の鏡の
正対性を維持するための光学用マウント構造であって、
温度保持用の中空管を有し、この中空管を吸水性物質で
充填し、吸水性物質中に液体を流すことを特徴とするも
のである。
【0008】請求項1記載の光学用マウント構造によれ
ば、従来と比較して中空管を用いた光学用マウント構造
体においても、冷却流体として粘性の低い液体を均一に
流すことができ、中空管表面を均一に冷却できるので、
温度変化の外乱に強く、安定した光学用マウント構造と
することができる。
【0009】請求項2記載の光学用マウント構造は、少
なくとも2枚の鏡を持ち、2枚の鏡の正対性を維持する
ための光学用マウント構造であって、温度保持用の二重
管を有し、この二重管の外管と内管の空隙部分を吸水性
物質で充填し、吸水性物質中に液体を流すことを特徴と
するものである。
【0010】請求項2記載の光学用マウント構造によれ
ば、二重管を用いた光学用マウント構造体においても、
冷却流体として粘性の低い液体を空隙中に均一に流すこ
とができ、二重管表面を均一に冷却できるので、温度変
化の外乱に強く、安定した光学用マウント構造とするこ
とができる。
【0011】請求項3記載の光学用マウント構造は、請
求項2において、内管と二重管の空隙部分とを連通し、
内管の内部にヒータを設け、内管とヒータの空隙部分に
液体を流すようにしたものである。
【0012】請求項3記載の光学用マウント構造によれ
ば、請求項2と同様な効果のほか、粘性の低い液体を規
定温度まで加熱でき、素早く光学用マウントを所定の温
度まで加熱することができ、スタンバイ時間を短縮でき
る。
【0013】請求項4記載の光学用マウント構造は、少
なくとも2枚の鏡を持ち、2枚の鏡の正対性を維持する
ための光学用マウント構造であって、温度保持用の中空
管を有し、この中空管を吸水性物質で充填し、中空管に
液体を封入するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0014】請求項4記載の光学用マウント構造によれ
ば、急激な温度変化に追従せず、スパイク状の温度変化
の外乱に対して安定した光学用マウント構造とすること
ができる。
【0015】請求項5の光学用マウント構造の温度制御
方法は、請求項2記載の光学用マウント構造の温度を制
御する方法であって、光学用マウント構造の周囲温度
と、光学用マウント構造の出口から排出される液体の温
度の差に基づいて吸水性物質中を流れる液体の温度を制
御することを特徴とするものである。
【0016】請求項5の光学用マウント構造の温度制御
方法によれば、請求項2と同様な効果のほか、光学用マ
ウント構造体に用いる二重管の外管の上下温度差を制御
でき、温度変化の外乱に強く、安定した光学用マウント
構造とすることができる。
【0017】請求項6の光学用マウント構造の温度制御
方法は、光学用マウント以外を冷却する一次冷却系銃と
光学用マウントを冷却するものであって一次冷却系統と
熱交換器を介して熱交換される二次冷却系統を備え、光
学用マウントの内部を流れる冷却液体温度を制御する光
学用マウントの温度制御方法であって、請求項3記載の
光学用マウント構造の周囲温度と、光学用マウント構造
の液体の出口から排出される液体温度の差に基づいて、
ヒータと、一次冷却流体と二次冷却流体の熱交換量のう
ち少なくとも−方を制御することを特徴とするものであ
る。
【0018】請求項6の光学用マウント構造の温度制御
方法によれば、二重管の外管上下の温度差を制御し、光
学用マウント構造を安定させるとともに、ヒータに常時
通電する必要がなくなり、ヒータ電力を節電できるとい
う有利な効果が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図4を用いて説明する。なお、徒来例と同
一構成物は同一符号とした。
【0020】(実施の形態1)この発明の第1の実施の
形態を図1により説明する。図1に本発明の第1の実施
の形態の概略構成図を示す。図1において、2枚の鏡1
は図示省略のホルダを介して各々メインフランジ4、5
に固定している。2枚の鏡1の正対性を維持する光学用
マウント構造体はメインフランジ4、5、および中空の
メインパイプ7より構成され、メインパイプ7の内部に
給水管6を備える。3は光学用マウント構造体と給水管
6との空隙部分に充填する、水等の液体を吸込み通過さ
せることができる吸水性物質で、好ましくは吸水性の高
い高分子吸収体、多孔質樹脂、または高分子ポリマであ
る。給水管6は中空であり、その中空部分に二次冷却水
を加熱する棒状ヒータ2を備える。また給水管6の鉛直
上方の上面には少なくとも1つ以上の開口部6aを備え
る構造である。複数の開口を設ける場合、開口面積は上
流から下流に従い大きくすることが好ましい。
【0021】図1を用いて動作を説明する。給水管6に
供給された二次冷却水は、給水管6と棒状ヒータ2の間
隙から給水管6に設けられた開口部6aより、吸水性物
質3に供給され、光学用マウント構造体外へ排出され
る。
【0022】なお、本実施の形態では、冷却水の光学用
マウント構造体からの排出個所に言及しなかったが、メ
インパイプ7の下面に開口部を設けて、開口部より排出
したり、更にその開口部から排出された冷却水を集める
カバーをメインパイプ7の下面長手方向沿いに設けても
同一効果が得られる。
【0023】(実施の形態2)この発明の第2の実施の
形態を図2および図3により説明する。図2に本発明の
第2の実施の形態の光学用マウント構造の温度制御方法
における冷却水および信号の系統図、図3には制御信号
流れ図を示す。図2において、実線は冷却水系統、矢印
は水の流れる方向、破線は信号系統を示す。
【0024】冷却水系統は一次および二次の冷却水系統
に分かれ、一次冷却水系統は主に光学用マウント以外の
構成要素12を冷却し、二次冷却水系統は主に光学用マ
ウント構造体を冷却する。一次冷却水の一部は電磁弁1
4から熱交換器13を流れる。二次冷却水はポンプ10
から給水管6、メインパイプ7、棒状ヒータ2、および
吸水性物質3より構成される第1の実施の形態の構造の
光学用マウント内部を流れる。光学用マウントを出た冷
却水は熱交換器13を経てタンク11に入り、再びポン
プ10で吸い出されて二次冷却水系統を循環する。
【0025】棒状ヒータ2は電源8により加熱される。
電源8および電磁弁14は制御装置9により制御されて
いる。温度1は光学用マウント出口での冷却水温度、温
度2はメインパイプ7の中央上方近傍雰囲気温度であ
る。
【0026】図3を用いて信号の流れを説明する。先
ず、設定温度を入力すると、分岐に入る。分岐の判断基
準は(温度2)−(温度1)≦(設定温度)である。Y
(即ち、(温度2)−(温度1)≦(設定温度))の場
合、制御装置9が電源8を介して棒状ヒータ2の通電を
止め、電磁弁14を開く。一方、N(即ち、(温度2)
ー(温度1)>(設定温度))の場合、電源8を介して
棒状ヒータ2の通電を開始し、電磁弁14を閉じる。
【0027】(実施の形態3)この発明の第3の実施の
形態を図4により説明する。図4に本発明の第3の実施
の形態の概略構成図を示す。図4において、鏡1の正対
性を維持する光学用マウント構造体はメインフランジ2
1、中空のメインパイプ22より構成される。3は光学
用マウント構造体の空隙部分を充填している吸水性物質
で、好ましくは高分子吸収体、多孔質樹脂、または高分
子ポリマで、同時に液体、好ましくは水またはアルコー
ルを封入し、キャップ19で開口の栓をする。
【0028】図4を用いて動作を説明する。スパイク状
に温度が変化する状況下において、粘性の低い物質を封
入しているにもかかわらず、メインフランジ21及びメ
インパイプ22より構成される光学用マウント内部には
水を吸った高分子吸収体等の物質3が充填されており。
熱伝導性が低下して、温度変化の外乱に鈍感にできる。
【0029】
【発明の効果】請求項1記載の光学用マウント構造によ
れば、従来と比較して中空管を用いた光学用マウント構
造体においても、冷却流体として粘性の低い液体を均一
に流すことができ、中空管表面を均−に冷却できるの
で、温度変化の外乱に強く、安定した光学用マウント構
造とすることができる。
【0030】請求項2記載の光学用マウント構造によれ
ば、二重管を用いた光学用マウント構造体においても、
冷却流体として粘性の低い液体を空隙中に均一に流すこ
とができ、二重管表面を均一に冷却できるので、温度変
化の外乱に強く、安定した光学用マウント構造とするこ
とができる。
【0031】請求項3記載の光学用マウント構造によれ
ば、請求項2と同様な効果のほか、粘性の低い液体を規
定温度まで加熱でき、素早く光学用マウントを所定の温
度まで加熱することができ、スタンバイ時間を短縮でき
る。
【0032】請求項4記載の光学用マウント構造によれ
ば、急激な温度変化に追従せず、スパイク状の温度変化
の外乱に対して安定した光学用マウント構造とすること
ができる。
【0033】請求項5の光学用マウント構造の温度制御
方法によれば、請求項2と同様な効果のほか、光学用マ
ウント構造体に用いる二重管の外管の上下温度差を制御
でき、温度変化の外乱に強く、安定した光学用マウント
構造とすることができる。
【0034】請求項6の光学用マウント構造の温度制御
方法によれば、二重管の外管上下の温度差を制御し、光
学用マウント構造を安定させるとともに、ヒータに常時
通電する必要がなくなり、ヒータ電力を節電できるとい
う有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による一部破断概略
構成図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態の光学用マウント構
造の温度制御方法を説明する冷却水および信号の系統図
である。
【図3】その制御信号の流れ図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態による一部破断概略
構成図である。
【図5】従来のメインパイプ二重管構造の概念を示す一
部破断構成図である。
【図6】従来の冷却水およひ水温制御信号の系統図であ
る。
【符号の説明】
1 鏡 2 棒状ヒータ 3 高分子吸収体 4 メインフランジ 5 メインフランジ 6 給水管 7 メインパイプ 8 棒状ヒータの電源 9 制御装置 10 ポンプ 11 タンク 12 光学用マウント以外の構成要素 13 熱交換器 14 電磁弁 16 メインフランジ 17 メインパイプ 18 中管 19 キャップ 20 Oリング 21 メインフランジ 22 メインパイプ 23 ヒータ 24 ヒータ電源 25 電磁弁制御装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2枚の鏡を持ち、前記2枚の
    鏡の正対性を維持するための光学用マウント構造であっ
    て、温度保持用の中空管を有し、この中空管を吸水性物
    質で充填し、前記吸水性物質中に液体を流すようにした
    ことを特徴とする光学用マウント構造。
  2. 【請求項2】 少なくとも2枚の鏡を持ち、前記2枚の
    鏡の正対性を維持するための光学用マウント構造であっ
    て、温度保持用の二重管を有し、この二重管の外管と内
    管の空隙部分を吸水性物質で充填し、前記吸水性物質中
    に液体を流すことを特徴とする光学用マウント構造。
  3. 【請求項3】 内管と二重管の空隙部分とを連通し、前
    記内管の内部にヒータを設け、前記内管と前記ヒータの
    空隙部分に液体を流すようにした請求項2記載の光学用
    マウント構造。
  4. 【請求項4】 少なくとも2枚の鏡を持ち、前記2枚の
    鏡の正対性を維持するための光学用マウント構造であっ
    て、温度保持用の中空管を有し、この中空管を吸水性物
    質で充填し、前記中空管に液体を封入するようにしたこ
    とを特徴とする光学用マウント構造。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の光学用マウント構造の温
    度を制御する温度制御方法であって、前記光学用マウン
    ト構造の周囲温度と、前記光学用マウント構造の出口か
    ら排出される液体の温度の差に基づいて吸水性物質中を
    流れる液体の温度を制御することを特徴とする光学用マ
    ウント構造の温度制御方法。
  6. 【請求項6】 光学用マウント以外を冷却する一次冷却
    系銃と光学用マウントを冷却するものであって前記一次
    冷却系統と熱交換器を介して熱交換される二次冷却系統
    を備え、前記光学用マウントの内部を流れる冷却液体温
    度を制御する光学用マウントの温度制御方法であって、
    請求項3記載の光学用マウント構造の周囲温度と、前記
    光学用マウント構造の液体の出口から排出される液体温
    度の差に基づいて、ヒータと、前記一次冷却流体と前記
    二次冷却流体の熱交換量のうち少なくとも−方を制御す
    ることを特徴とする光学用マウントの温度制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110632733A (zh) * 2019-11-06 2019-12-31 大连理工大学 一种低应力夹持装置

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