JP3402633B2 - レーザ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ装置に係わり、特
には、キャビティの変形が少なく、かつ、チャンバの保
守点検が容易なレーザ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ装置は、フロントミラーお
よびリヤミラー等からなるキャビティと、電極、ブロ
ア、および熱交換器等を収納するチャンバとが、筐体に
収納され筐体に直接固定されている。しかし、この方式
は、チャンバの保守点検を行うときに、筐体よりの脱着
が困難である。また、チャンバが発熱して筐体を変形さ
せ、キャビティの位置および光軸が狂ってしまう。この
ため、本発明者は、特開平１−１４０６８８号にて、チ
ャンバの保守点検を容易に行うための提案を行ってい
る。また、従来は、図１０に示すように、チャンバ１０
１と、フロントミラー１０３ａおよびリヤミラー１０３
ｂ等からなるキャビテイ１０３とを分離して、チャンバ
１０１は筐体１０５にチャンバ支持ブロック１１０を介
して直接固定されている。そして、インバーロッド１０
７にキャビティ１０３を結合してインバーロッド１０７
をキャビティ支持ブロック１０９で保持することによ
り、チャンバ１０１が熱膨張して歪みが発生してもその
歪みがキャビティに伝わらないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の特
開平１−１４０６８８号では、筐体の歪みの差によりキ
ャビティのフロントミラーとリヤミラーの高さ、およ
び、前後に差が生じ、光軸にズレが生じてしまう。図１
０では、チャンバ１０１が発熱して膨張した場合に、ダ
クト１１１を介してフロントまたはリア側プレート１０
４ａ、１０４ｂを直接押すのと、チャンバ１０１の発熱
が、筐体１０５、キャビティ支持ブロック１０９を歪ま
せてインバーロッド１０７を変形させ、キャビティー１
０３のフロントミラー１０３ａとリヤミラー１０３ｂの
高さ、および、前後および光軸に差を生じさせてしまう
という問題がある。本発明は上記問題に鑑みたもので、
レーザ装置に係わり、特には、キャビティの変形が少な
く、かつ、チャンバの保守点検が容易なレーザ装置の改
良を目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の第１
発明では、レーザのキャビティがレーザチャンバを挟ん
で、前記レーザチャンバと独立して複数本のインバーロ
ッドで固定されたレーザ装置において、レーザチャンバ
を挟んでインバーロッドを支持する軸受けを設置した２
つのプレートを配置し、前記２つのプレートの内、少な
くとも片方のプレートのインバーロッドの軸受けをレー
ザの光軸方向に対して摺動可能な手段を備えている。

【０００５】また、光軸方向に対して摺動可能な手段と
して、リニアベアリングあるいはブッシュを用いてい
る。

【０００６】さらに、前記２つのインバーロッドを支持
するプレートはレーザチャンバを光軸と略垂直方向にス
ライドさせるための２本のレールに固定するか、もしく
は、前記２本のレールにインバーロッドを支持する軸受
けを設置している。

【０００７】また、レーザチャンバをレーザの光軸に対
して略垂直方向にスライドさせる手段として、前記レー
ザチャンバに移動ローラとガイドローラを設置し、ガイ
ドに従ってレール上を移動する手段を備えている。

【０００８】また、前記移動ローラまたはガイドローラ
にカムフォロアを用いている。

【０００９】また、レーザチャンバをレーザ筐体から取
り出し、移動させる手段として、レーザ内に設置された
レールと同等のレールをチャンバ移動用の台車に設置
し、レーザ内のレールと台車のレールを結合させる手段
を備えている。

【００１０】また、レーザチャンバと共振器の光軸とを
一致させるための前記レーザチャンバの位置決め手段と
して、前記レーザチャンバの後部を所定の圧力で押す手
段と、レーザチャンバをストッパに当接させて位置決め
させる手段を備えている。

【００１１】また、所定の圧力でレーザチャンバを押す
手段として、プランジャネジまたはバネ、または空圧の
ピストンを用いている。

【００１２】さらに、前記ストッパとレーザチャンバま
たは前記レーザチャンバに取り付けてあるストッパとの
接触プレートとの接触面を摺動可能な手段を備えてい
る。

【００１３】さらに、前記ストッパとストッパとの接触
プレートをレーザチャンバがガイドに沿って移動する面
に対して略垂直で、かつ、レーザの光軸を含む面上に設
置している。

【００１４】

【作用】上記の構成によれば、筐体にレールを固設して
筐体を強固にするとともに、レールの上をチャンバを移
動可能に、かつ脱着容易に配設する。また、レールをキ
ャビティ支持プレートとし、レールに軸受けを装着して
インバーロッドを摺動可能に支持するため、キャビティ
は無理な力を受けることなく自由に移動することができ
る。また、チャンバはレールの上をコロを介して、前後
方向では弾性体により、左右方向ではスキマを有するこ
とにより、無理なく移動することができるように配設さ
れている。さらに、チャンバが膨張し左右方向に伸びて
も、ダクトがスライドするのでキャビティに無理な力が
かかることはない。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明に係わるレーザ装置の実施例
につき、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明
に係わるレーザ装置の実施例を示す側面図であり、図２
は図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図１、図２に
おいて、レーザ装置１は筐体２に収納され、筐体２の床
２ａに固設されたレール３を介して、レーザチャンバ部
１０が容易に脱着可能に配設されている。レーザ装置１
は、チャンバ部１０と、インバーロッド部２０と、キャ
ビティ部３０から構成され、チャンバ部１０にレール３
上に配設され、キャビティ部３０はインバーロッド部２
０を介してレール３に取着されている。

【００１６】レール３は、図示の左右方向に２箇所の位
置にレール３ａ、３ｂが床２ａに固設され、レール３
ａ、３ｂにはインバーロッド部２０およびキャビティ部
３０を支持するリニアベアリングあるいはブッシュ等か
らなる軸受４、５が取着されている。また、レール３
ａ、３ｂには、インバーロッド部２０を支持するＬ字型
のキャビティ支持プレート６ａ、６ｂがボルト７によ
り、フロント側のレール３ａにフロント側キャビティ支
持プレート６ａが、リア側のレール３ｂにリア側キャビ
ティ支持プレート６ｂが、取着されている。さらに、レ
ール３ａ、３ｂには、レーザチャンバ１１を所定の位置
に係止するストッパ受け１５、１５が取着されている。
また、レール３ａ、３ｂには、後述する車輪１４をガイ
ドするガイドプレート４０ａ、４０ｂが固設されてい
る。ただし、車輪１４をガイドするガイドプレート４０
ａ、４０ｂはキャビティ支持プレート６ａ、６ｂで行っ
ても良い。リア側キャビティ支持プレート６ｂには、後
述する上部のインバーロッドを支持する軸受９が固設さ
れている。上記実施例では、レール３ａ、３ｂに軸受け
を配置したが、キャビティ支持プレート６ａ、６ｂに軸
受けを配設し、レール３ａ、３ｂに取り付けても良い。

【００１７】チャンバ部１０は、レーザチャンバ１１
と、図示の左右方向でレーザチャンバ１１に取着された
ウインド１２と、ウインド１２を囲みダストがウインド
１２に付着するのを防止する枢密にスライドするダクト
１３ａおよび１３ｂと、レーザチャンバ１１に取着され
レール３上を滑動する車輪１４と、レーザチャンバ１１
の両側に取着されたストッパ８ａ，８ｂと、から構成さ
れている。

【００１８】インバーロッド部２０は、レール３ａ、３
ｂに固設されている軸受４、５に支持される２本のイン
バーロッド２１、２２（図２参照）と、フロント側キャ
ビティ支持プレート６ａにボルト２３により固定される
とともにリア側キャビティ支持プレート６ｂに固設され
ている軸受９に支持されるインバーロッド２４（図１参
照）と、インバーロッド２１、２２、２３に固設されフ
ロントミラーボックス３１を取着するフロント側プレー
ト２５と、インバーロッド２１、２２、２３に固設され
狭帯域ボックス３３を取着するリア側プレート２６と、
レーザチャンバ１１とキャビティ部３０の光軸を一致さ
せるようにレーザチャンバ１１を所定の位置で係止する
ようストッパ８ａ、８ｂにレーザチャンバ１１を押圧す
る弾性体部２７と、ダクト１３ｂを係止するダクト係止
部２８からなる。

【００１９】キャビティ部３０は、フロント側プレート
２５に取着されたフロントミラーボックス３１およびモ
ニタボックス３２と、リア側プレート２６に取着された
狭帯域ボックス３３とからなり、フロントミラーボック
ス３１には図示しないがフロントミラーが、狭帯域ボッ
クス３３にはプリズム等のビームエキスパンダ、グレー
ティング、エタロン等の波長選択素子およびリアミラー
が収納されている。また、自然発振の場合はリアミラー
が収納されている。さらに、モニタボックス３２にはパ
ワモニターおよび波長検出器が収納されている。

【００２０】前記において、さらに、一部の構成を詳細
に説明する。図３はレーザチャンバ１１の車輪１４の装
着部の側面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ方向の矢視図
である。図３、図４に示すように、車輪１４は、カムフ
ォロア等の耐荷重の大きな走行ローラ１４ａと、ガイド
ローラ１４ｂとからなり、図示の左右方向にチャンバ１
１に４個取着され、レーザチャンバ１１の脱着の際に、
レール３ａ、３ｂの上をガイドプレート４０ａ、４０ｂ
に沿ってガイドローラ１４ｂを案内として移動する。こ
のとき、ガイドローラ１４ｂとガイドプレート４０ａ、
４０ｂとの間には、全体でレーザチャンバ１１が発熱に
より光軸方向に伸びても干渉しないように所定のスキマ
（Ｌ）を有している。

【００２１】レーザチャンバ１１を押圧するピストンプ
ランジャ２７は、例えば、レーザチャンバ１１を押圧す
るスプリング２７ａと、ケース２７ｂに収納されスプリ
ング２７ａにより摺動自在にスライドするピストン２７
ｃとから構成され、スプリング２７ａの力によりピスト
ン２７ｃを介してレーザチャンバ１１を押し、レーザチ
ャンバ１１に取着されたストッパ８ａ、８ｂをレール３
ａ、３ｂに取着したストッパ受け１５、１５に押し当て
て、図３中紙面と垂直方向に対し、レーザチャンバ１１
を所定の位置に係止する。このとき、レーザチャンバ１
１が発熱により光軸方向に伸びるとき摺動抵抗が低くな
るように、ストッパ８ａ、８ｂとストッパ受け１５、１
５との間にガイドローラ２９を配設しても良い。（図４
を参照）

【００２２】また、レーザチャンバ１１のストッパ８
ａ、８ｂとストッパ受け１５、１５との当接面は光軸
（Ｗ）に一致させて配設していたが、図５に示すように
レーザチャンバ１１の一端側に設けても良く、レーザチ
ャンバ１１とストッパ受け４１ａ、４１ｂとの間に、前
記と同様にガイドローラ２９、２９を配設しても良い。
さらに、図６に示すようにレーザチャンバ１１を受ける
ストッパ受け４２ａ、４２ｂを摺動抵抗が低減するよう
に、円弧上にしても良い。

【００２３】図７はダクト係止部２８の側面図であり、
図８は図７のＣ−Ｃ矢視図である。図７、図８におい
て、ダクト１３ｂを係止するダクト係止部２８は、フロ
ント側プレート２５およびリア側プレート２６に装着さ
れ、例えば、プレート２５、２６に固設されたブラケッ
ト２８ａと、ボール２８ｂと、バネ２８ｃと、ケース２
８ｄから構成され、バネ２８ｃの力でボール２８ｂによ
りダクト１３ｂをプレート２５あるいは２６に押し付
け、ダクト１３ａ、１３ｂ内にダストが侵入しないよう
に当接し、密封している。また、図示はしないがダクト
１３ａとダクト１３ｂとの間にシールまたは金属性のリ
ングを挿入しても良い。ただし、ここのシールはレーザ
光に対してダスト、不純物ガスが発生しないものを使用
する。

【００２４】また、ダクト１３ｂの形状は、図８に示す
ように円の一部を削除して、脱着時に、削除部２８ｅを
ブラケット２８ａと平行（図８の２点鎖線にて表示）に
してレーザチャンバ１１の脱着を容易にし、装着時にダ
クト１３ｂを回転させてボール２８ｂによりダクト１３
ｂをプレート２５あるいは２６に押し付けるようにして
も良い。また、この場合回転させなくともレーザチャン
バを引き出すときダクト１３ｂがプレート２５を滑って
容易に引き出すことができる。

【００２５】図９はレーザ装置１と台車５０との配置図
を示す。図９において、チャンバ部１０の交換用に台車
５０が配設され、台車５０には手動等により移動自在の
ために車輪５１が装着され、また、台車５０にはチャン
バ部１０を搭載するための移動レール５２が上方に固設
されている。チャンバ部１０の交換時には、レーザ装置
１のレール３に台車５０の移動レール５２が結合するよ
うに、台車の移動レール５２にフック５３が回動自在に
取着され、レーザ装置１のレール３にはフック５３をか
けるピン５４が固設されている。

【００２６】以上の構成において、次に作動について説
明する。チャンバ部１０の装着時には、台車５０に搭載
されたチャンバ部１０をレーザ装置１の横に運搬し、レ
ール３と移動レール５２の位置を合わせる。次に、フッ
ク５３を回動させてフック５３をピン５４にかけて台車
５０を固定する。ダクト１３ｂの削除部２８ｅをブラケ
ット２８ａに平行になるように回転させて位置決めした
後に、チャンバ部１０を移動レール５２からレール３に
移動させ、レール３上を車輪１４にて走行するととも
に、ガイドローラによりガイドプレート４０ａ、４０ｂ
に沿って後方（図２の図示上方）にチャンバ部１０を移
動させる。

【００２７】レーザチャンバ１１がスプリング２７ａに
当接した後も、レーザチャンバ１１に取着されたストッ
パ８ａ、８ｂがレール３ａ、３ｂに取着したストッパ受
け１５、１５に当接する位置まで若干後方に押し込む。
押し込んだ後に、ストッパ受け１５、１５を取着する
か、あるいは、ストッパ受け１５、１５をスライドさせ
る。ストッパ８ａ、８ｂがストッパ受け１５、１５に当
接させるように、スプリング２７ａの力によりレーザチ
ャンバ１１を戻しレーザチャンバ１１を所定の位置で係
止させる。これにより、自動的にレーザチャンバ１１と
キャビティ部３０の光軸（Ｗ）とが一致する。レーザチ
ャンバ１１を所定の位置で係止したら、ダクト１３ｂを
回転させてボール２８ｂによりダクト１３ｂをプレート
２５あるいは２６に押し付けて、ダクト１３ｂをプレー
ト２５あるいは２６に押し付け、ダストがダクト１３
ａ、１３ｂ内に侵入しないように当接し、密封する。レ
ーザチャンバ１１を取り外す時は、逆に行えば良いので
説明は省略する。

【００２８】次に、レーザ装置１を作動させ、レーザチ
ャンバ１１が発熱したときについて説明する。レーザを
発振するとレーザチャンバ１１内部のガスが発熱し、こ
れに伴いレーザチャンバ１１も加熱される。これに伴い
レール３ａ、３ｂに接している車輪１４、およびストッ
パ８ａ、８ｂも加熱される。しかし、レール３ａ、３ｂ
と車輪１４の接触面積が小さいので、車輪１４からレー
ル３ａ、３ｂへの熱の伝導が少なく、レール３ａ、３ｂ
の加熱が低く抑えられる。従って、レーザチャンバ１１
が発熱して大きく膨張しても、図３よりＬだけスキマが
あるためレール３ａ、３ｂやガイドプレート４０ａ、４
０ｂを押すことがなく変形しない。

【００２９】同様に、ストッパ８ａ、８ｂからストッパ
受け１５、１５を介してレール３ａ、３ｂへの熱の伝導
も少なく、レール３ａ、３ｂの加熱が低く抑えられる。
さらに、レーザチャンバ１１が膨張してもストッパ８
ａ、８ｂとストッパ受け１５、１５との間が摺動してレ
ール３ａ、３ｂに力がかからず変形しない。また、車輪
１４およびストッパ８ａ、８ｂの配置がインバーロッド
２１、２２の各軸受（２１、２２の軸受４）に対して対
称の位置にあるので、ほぼ同様な加熱となる。さらに、
レーザの光軸上にストッパ１１を配置しているためレー
ザチャンバ１１が膨張しても光軸はズレない。

【００３０】キャビティ部３０を支持するフロント側プ
レート２５あるいはリア側プレート２６には、レーザチ
ャンバ１１が熱膨張しても取着されたダクト１３ａが枢
密にスライドするダクト１３ｂからなっているため、フ
ロント側プレート２５あるいはリア側プレート２６を押
すことがなく、キャビティは変形しない。

【００３１】上記において、インバーロッド２１、２
２、２３を支持しているレール３ａ、３ｂまたはプレー
トが加熱されて膨張したとしても、インバーロッド２３
はフロント側キャビティ支持プレート６ａにただ１箇所
でボルト２３により固定されているだけであり、他の箇
所は軸受（４、５、９）に摺動自在に支持されているだ
けであるから、軸受部が移動しても無理な力が作用する
ことなく、キャビティ部３０はインバーロッドによって
膨張することなく固定できる。従って、キャビティ部３
０の芯を狂わすことはない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、筐
体にレールを固設し、レールの上をチャンバを移動可能
に、かつ、脱着容易に配設するとともに、レールをキャ
ビティ支持プレートとし、レールに軸受けを装着してイ
ンバーロッドを摺動可能に支持するために軸受けが移動
してもキャビティは無理な力を受けることなく固定する
ことができる。また、レーザチャンバはレールの上をコ
ロを介して、前後方向では弾性体により、左右方向では
スキマを有することにより、無理なく移動することがで
きるように配設され、しかもチャンバが膨張してもガイ
ドを押すことがない。また、レーザチャンバが膨張し左
右方向に伸びても、ダクトがスライドするのでキャビテ
ィに無理な力がかかることはないという優れた効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるレーザ装置の実施例を示す側面
図である。

【図２】本発明の図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の車輪の装着部の側面図である。

【図４】本発明の図３のＢ−Ｂ方向の矢視図である。

【図５】レーザチャンバを所定の位置に係止する第２の
実施例を示す図である。

【図６】レーザチャンバを所定の位置に係止する第３の
実施例を示す図である。

【図７】ダクト係止部２８の側面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ矢視図である。

【図９】レーザ装置１と台車５０との配置図を示す。

【図１０】従来のレーザ装置の実施例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ レーザ装置 ２ 筐体 ３ レール ４、５、９ 軸受 ６ キャビティ支持プレート ８ａ、８ｂ ストッパ １０ チャンバ部 １１ レーザチャンバ １２ ウインド １３ ダクト １４ 車輪 １５ ストッパ受け ２０ インバーロッド部 ２１、２２、２３ インバーロッド ２７ ピストンプランジャ ２８ ダクト係止部 ４０ ガイド

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−140688（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−157485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−48877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−97689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−81883（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−237782（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−199685（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−105478（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−131534（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−84459（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−45673（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−31159（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−188370（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−16472（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭47−32614（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザチャンバを収納する筐体と、 レーザ光の光軸方向に略垂直な奥行き方向を長手方向と
   して筐体の床に略水平に固設されたレールと、 レール上を摺動自在に設置されたレーザチャンバと、 レーザチャンバの両側面に固定され、それぞれの略中心
   を結ぶ線がレーザチャンバの光軸と略一致するウインド
   と、 奥行き方向に面した当接面がウインドの略中心を結ぶ線
   を含む鉛直面と略一致するように、レーザチャンバの両
   側面近傍に取着された複数のストッパ部材と、 レーザチャンバの両側方に、レール又は筐体に対して奥
   行き方向に位置決めしてレーザチャンバとは独立に固定
   された、共振器を構成するキャビティと、 前記ストッパ部材の当接面と対向させた当接面が、共振
   器の光軸を含む鉛直面と略一致するように筐体又はレー
   ルに取着された複数のストッパ受け部材とを備えたこと
   を特徴とするレーザ装置。
2. 【請求項２】 前記レーザチャンバ又はストッパ部材
   を、ストッパ部材の当接面がストッパ受け部材の当接面
   に常に当接するように、奥行き方向に向けて所定の圧力
   で押す押圧手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
   のレーザ装置。
3. 【請求項３】 前記押圧手段として、プランジャネジ、
   バネ、または空圧のピストンを用いたことを特徴とする
   請求項２記載のレーザ装置。
4. 【請求項４】 前記ストッパ部材とストッパ受け部材と
   の当接面に、光軸方向に対する両者の摺動抵抗が低くな
   るような摺動機構を設けたことを特徴とする請求項１〜
   ３記載のレーザ装置。