JP2534738Y2 - レーザ光反射ミラー支持ブロック - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はレーザ発振器やレーザ加工装置など、に使
用されるレーザ光反射ミラーを支持するレーザ光反射ミ
ラー支持ブロックに関する。

〔従来の技術〕

レーザ発振器（１）の一例を第３図に示す。

第３図において、容器（２）の内のレーザ媒質ガス
（３）を満たし励起手段（４）によりレーザ媒質ガス
（３）を励起する。

光学基盤（５）（６）は長さの変化が少ない材料で出
来たインバー（７）により支持され、対向する角度が変
化しないようにしている。光学基盤（６）に部分反射鏡
（８）と全反射鏡（９）を取り付け、また光学基盤
（５）には第４図に示すレーザ光反射ミラー支持ブロッ
ク（10）（11）を取り付け、レーザ光反射ミラー支持ブ
ロック（10）（11）にはレーザ光反射ミラー（12）（1
3）がそれぞれ取り付けてある。レーザ媒質ガス（３）
は励起手段（４）により励起されているので部分反射鏡
（８）と全反射鏡（９）の間でレーザ発振し、レーザ光
（14）を出力する。このレーザ発振は全反射鏡（９），
レーザ光反射ミラー（13），レーザ光反射ミラー（1
2），部分反射鏡（８）の間を往復し、レーザ出力とな
る。

第５図において、レーザ光反射ミラー支持ブロック
（10）は水などの冷却媒体（15）により冷却されてい
る。また光学基盤（５）に固定面（16）において固定さ
れている。レーザ光反射ミラー支持ブロック（11）もブ
ロック（10）と同様に固定されている。レーザ光軸（1
7）は図のように通る。

気温や水温が変化して冷却媒体（15）の温度が変化し
た時、レーザ光反射ミラー支持ブロック（10）は熱膨張
をする。この熱膨張は固定面（16）では温度変化がない
ので、例えば冷却媒体（15）の温度が上昇したとき、光
学基盤（５）との間には温度差が生じ固定面（16）では
熱膨張は少ない。しかし、固定面（16）から離れるにつ
れ冷却媒体（15）により温度が上昇し熱膨張が次第に多
くなる。従ってレザ光反射ミラー支持ブロック（10）は
点線（18）のように膨張し、角度θだけ角度変化しレー
ザ光反射ミラー支持ブロック（10）に取り付けてあるレ
ーザ光反射ミラー（12）が傾く。そのためレーザ光軸
（17）は（19）のように反射される。同様にレ−ザ光反
射ミラー支持ブロック（11）も熱膨張し角度θ変化す
る。その結果レザ光軸（17）は（20）のように反射され
４θの角度ずれとなってしまう。

レーザ光反射ミラー支持ブロック（10），（11）は鉄
またはアルミニウムにより構成される場合が多い。

鉄の膨張率＝12.1×10−6/℃ アルミニウムの膨張率＝23.5×10−6/℃ 上記のように鉄またはアルミニウムは膨張するので例
えばレーザ光反射ミラー支持ブロック（10），（11）の
一辺が100mm程度の大きさとすると、この角度変化θは1
0℃の温度上昇で鉄では80μラジアン、アルミニウムで
は150μラジアンにも達する。この角度変化は全体で４
θになるので非常に大きな角度変化となる。レーザ発振
器（１）は、部分透過鏡（８）と全反射鏡（９）の間の
発振光軸がずれ、レーザ発振出力が低下したり、レーザ
光出力モードが変化したりする。また、レーザ光（14）
の光軸がずれ、伝搬位置に正確に伝わらない。

第６図において従来のレーザ加工装置の一例を示す
と、レーザ発振器（１）から出たレーザ光（14）は、レ
ーザ光反射ミラー支持ブロック（21），（22），（23）
において反射され、加工レンズ（24）に伝搬する。焦点
位置において被加工物（25）をレーザ加工する。上記と
同様に、冷却媒体（15）が温度上昇すると角度ずれが起
こり、点線（26）のように光軸がずれる。これはレーザ
光反射ミラー支持ブロックの数が多いほど顕著になる。
この光軸ずれが、レンズ（24）の位置において大きくな
ると、焦点位置において集光されたレーザ光が斜めにな
り、被加工物（25）の切断面が斜めに切断されるなどの
問題点があった。

この考案は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、温度変化による角度ずれのないレーザ光
反射ミラー支持ブロックを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係るレーザ光反射ミラー支持ブロックは、
少なくとも一面にレーザ光を反射し方向を変えるベンド
ミラーを支持し、冷却媒体で冷却されたレーザ光反射ミ
ラー支持ブロックの固定面を、断熱材を介して光学基盤
に取付けて前記固定面を断熱することにより温度勾配を
なくし、レーザ光反射ミラー支持ブロックの温度を均一
にしたものである。

〔作用〕

この考案におけるレーザ光反射ミラー支持ブロック
は、温度を均一にすることにより、全体を均一に熱膨張
させレーザ光反射ミラー支持ブロックに取り付けたレー
ザ光反射ミラーの角度変化が起こらないようにする。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明する。第
１図において、レーザ光反射ミラー支持ブロック（10）
と、光学基盤（５）の間に、断熱材（27）を設ける。

また第２図において、レーザ光反射ミラー支持ブロッ
ク（10）はスペーサ（28）を挾み光学基盤（５）に間隙
（29）を有するように固定されている。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によればレーザ光反射ミラー
支持ブロックを光学基盤（５）に断熱して取り付けたの
で、レーザ光反射ミラー支持ブロックの温度が均一にな
り、角度変化がないものが得られる効果がある。

この考案によりレーザ発振器は、温度変化に対しレー
ザ発振が非常に安定になり、またレーザ加工装置のレー
ザ光反射ミラー支持ブロックに使用すれば、温度変化に
対して安定で高精度なレーザ加工をすることができるな
どの優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例によるレーザ光反射ミラー
支持ブロックを示す図、第２図はこの考案の他の実施例
によるレーザ光反射ミラー支持ブロックを示す図、第８
図はレーザ発振器の一例を示す図、第４図は従来のレー
ザ光反射ミラー支持ブロックを示す斜視図、第５図は従
来のレーザ光反射ミラー支持ブロックの動作を示す側面
図、第６図はレーザ加工装置の一例を示す図である。 図中、（１）はレーザ発振器、（２）は容器、（３）は
レーザ媒質ガス、（４）は励起手段、（５）（６）は光
学基盤、（７）はインバー、（８）は部分反射鏡、
（９）は全反射鏡、（10）（11）（21）（22）（23）は
レーザ光反射ミラー支持ブロック、（12）（13）はレー
ザ光反射ミラー、（14）はレーザ光、（15）は冷却媒
体、（16）は固定面、（17）はレーザ発振光軸、（θ）
は角度ずれ、（24）はレンズ，（25）は被加工物、（2
7）は断熱材、（28）はスペーサ、（29）は間隙であ
る。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一面にレーザ光を反射し方向を
   変えるベンドミラーを支持し、冷却媒体で冷却されたレ
   ーザ光反射ミラー支持ブロックの固定面を、断熱材を介
   して光学基盤に取付けたことを特徴とするレーザ光反射
   ミラー支持ブロック。