JP5643013B2 - 光学系、特に照明系内に備えられる光学配置 - Google Patents
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Description
少なくとも一つの光学素子と、
前記光学素子内で生成された熱エネルギーを少なくとも部分的には前記光学系の外部環境に放出させる、少なくとも一つの放熱素子と、
を備え、
前記放熱素子は、前記光学素子と直接接触しないように配置されている
ことを特徴とする。
少なくとも1つの保持素子によって保持される少なくとも一つの光学素子と、
光学素子内で生成された熱エネルギーを少なくとも部分的には光学系の外部環境に放出させる、少なくとも一つの放熱素子と、
を備え、
放熱素子は、光学素子と直接接触しないように、且つ、保持素子とのみ直接接触するように配置され、
保持素子は、少なくとも一つのヒートバリアを有し、
放熱素子は、ヒートバリアを横断して延在することを特徴とする。
Claims (25)
- 光学系、特に照明光学系内の光学配置であって、
少なくとも一つの光学素子(101,201,352,370)と、
前記光学素子を保持する保持素子(110)と、
前記光学素子(101,201,352,370)内で生成された熱エネルギーを少なくとも部分的には前記光学系の外部環境に放出させる、少なくとも一つの放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)と、
を備え、
前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学素子(101,201,352,370)と直接接触しないように配置され、
前記放熱素子(120,130,220,220’,351,360,380)は、前記保持素子(110,210,353,371)と直接接触するように配置され、
該保持素子(110)は、少なくとも一つのヒートバリアを有し、
該ヒートバリアは、前記光学素子と直接接触せず、
前記放熱素子は、前記ヒートバリアを横断して延在している
ことを特徴とする光学配置。 - 光学系、特に照明光学系内の光学配置であって、
少なくとも一つの光学素子(101,201,352,370)と、
前記光学素子を保持する保持素子(110)と、
前記光学素子(101,201,352,370)内で生成された熱エネルギーを少なくとも部分的には前記光学系の外部環境に放出させる、少なくとも一つの放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)と、
を備え、
前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学素子(101,201,352,370)と直接接触しないように配置され、
前記保持素子(110)は、少なくとも一つのヒートバリアを有し、該ヒートバリアは、少なくとも1つのスロットによって形成されることを特徴とする光学配置。 - 前記保持素子(110,210,210’,353,371)は、第1領域及び第2領域を有し、
前記第2領域は、前記光学系の光軸(OA)に対して、前記第1領域の半径方向外側に配置され、前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記第2領域でのみ前記保持素子と接触することを特徴とする、請求項1または2に記載の光学配置。 - 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、光路開口を有し、該光路開口の領域面積は、前記光学系の作動時に前記光学素子(101,201,352,370)を通過する光ビームの断面積の、200%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記光学素子(101,201,352,370)及び/又は保持素子(110,210,353,371)から、前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)への熱伝導は、少なくとも部分的には、前記光学素子及び/又は前記保持素子の前記表面に対して略垂直な方向に作用することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学系の、光学的に使用される領域の外側領域に配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学系を通過する光源からの光の通路を遮らない構造を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学配置。
- 少なくとも2つの放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)を備えることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130)は、保持素子(110)に対して、相互に逆側に配置されることを特徴とする、請求項8に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学系内で、光源からの光によって生成される熱エネルギーを、少なくとも部分的には吸収することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、少なくとも50W/K・mの固有の熱伝導率を有する材料から成ることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学素子(101,201,352,370)及び/又は保持素子(110,210,353,371)に対して、少なくとも部分的には間隔をおいて配置され、前記間隔は2mm以下であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記間隔は実質的に一定であることを特徴とする請求項12に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、前記光学素子(101,201,352,370)及び/又は保持素子(110,210,353,371)に対応する構造であることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記光学素子及び/又は前記保持素子(210’)は、少なくとも部分的には前記放熱素子(220’)とジグザクに組み合わされていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、少なくとも部分的にはプレート状又はシート状であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記保持素子(110,210,353,371)は、少なくとも部分的には高反射率の層(HR層)を備えることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記放熱素子(120,130,220,220’、351,360,380)は、少なくとも部分的には吸収層(AR層)を備えることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記光学系の動作中において、光源からの光が前記光学系を通過し、前記光源は、少なくとも300ワットのエネルギーのレーザ(410)であることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記ヒートバリアは、少なくとも1つのスロット(111,112,113,114)によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の光学配置。
- 前記ヒートバリアは、比較的低い熱伝導率を有する素材から成る保持素子(110)によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の光学配置。
- 前記保持素子(110)は、少なくとも1つの固体ジョイント又はマニピュレータを有することを特徴とする請求項1〜21のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記光学素子(101,201,352,370)内で生成される熱エネルギーの放出は、外側の冷却装置(150,250,305)に作用することを特徴とする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の光学配置。
- 前記光学系は、レーザ光をビーム断面に渡って均一化させる照明系(300,420)であることを特徴とする請求項1〜23のいずれか一項に記載の光学配置を有する光学系。
- 請求項1〜23に記載の光学配置を有することを特徴とする、レーザによる材料加工のための装置。
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