JP3731117B2 - レーザ発振器 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レーザビームの出射位置及び出射方向であるポインティングの安定化を図ったレーザ発振器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ発振器に関連する先行技術文献としては、例えば、特公昭６３−６４０７３号公報及び特公昭６４−８３２号公報にて開示されたものが知られている。
図１６は、特公昭６３−６４０７３号公報にて開示されたレーザ発振器の構成を示す斜視図である。
図１６において、１０はレーザ媒質ガスを１／１０気圧程度の低真空状態で封入する筐体、４ａ，４ｂは一対の放電電極、３はレーザ媒質ガス流路を形成するダクト、８は熱交換器、６はブロワ、３２は部分反射鏡、２６は全反射鏡、５ａは部分反射鏡３２を含む一方のレーザビーム反射手段、５ｂは全反射鏡３０を含む他方のレーザビーム反射手段、２はレーザビームである。
また、図１７は、特公昭６４−８３２号公報にて開示されたレーザ発振器の構成を示す正面図、図１８は図１７の上面図、図１９は図１７の右側面図、図２０は図１９のＣ−Ｃ線に沿う拡大詳細断面図、図２１は図１９のＡ−Ａ線に沿う拡大詳細断面図、図２２は図１９のＢ−Ｂ線に沿う拡大詳細断面図である。
図１７〜図２２において、２４ａ，２４ｂ，２４ｃは支持棒、２０ａ，２０ｂは基板、７は金属製のベローズ、２２は筐体１０に配設された固定座、９はナット、１２はブラケット、１３はハウジング、１４は球面軸受、１５はフランジ、１６，１８はボルト、１１は転がり軸受、１７はカラー、３４，３６は筐体１０に設けた熱交換器８の冷却用の冷却媒質が通る熱交換器用入口ポート及び熱交換器用出口ポート、３５，３７は熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６から熱交換器８に至る配管、４０，４２は筐体１０に設けた一対の放電電極４ａ，４ｂの冷却用の冷却媒質が通る放電電極用入口ポート及び放電電極用出口ポート、４１，４３は放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２から一対の放電電極４ａ，４ｂに至る配管、４５は一対の放電電極４ａ，４ｂをつなぐ配管、２２は筐体１０を他の構造物に固定する固定座である。
【０００３】
次に、その動作について説明する。
筐体１０には、放電を発生してレーザ媒質ガスを励起するための一対の放電電極４ａ，４ｂと、レーザ媒質ガスを循環させるブロワ６と、レーザ媒質ガスを冷却する熱交換器８が配設されている。レーザ媒質ガスは一対の放電電極４ａ，４ｂの間を通過し、レーザ発振可能な状態に励起される。放電によって高温になったレーザ媒質ガスはダクト３を通って熱交換器８内で冷却され、ブロワ６を通って矢印の方向に循環する。筐体１０の長手方向に配置されたレーザビーム反射手段５ａに含まれる部分反射鏡３２及びレーザビーム反射手段５ｂに含まれる全反射鏡２６で構成される共振器ミラーにより作られる光路は、放電によりレーザ媒質ガスが励起状態となった励起領域を通過する。
【０００４】
全反射鏡２６で反射されたレーザビームは部分反射鏡３２に到達する。部分反射鏡３２に到達したレーザビームの一部はそのまま外部に出力され、残りは逆のルートを通って全反射鏡２６まで戻り、上記のプロセスが繰返される。レーザビームは上記のようにして励起領域を反復通過する間に増幅され、部分反射鏡３２から外部に出力される。レーザビーム反射手段５ａ及びレーザビーム反射手段５ｂは、３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより保持された一対の基板２０ａ及び２０ｂに取付けられている。ベローズ７は筐体１０とその左右に位置する基板２０ｂ，２０ａとに外力を伝えないようにそれぞれ接続するものである。
【０００５】
レーザ発振器の動作の際には、図示しない冷却装置等から供給される水等の冷却媒質が必要である。筐体１０に設けられた入口ポート３４から筐体１０内に導入された冷却媒質は、配管３５を通って熱交換器８に供給され、配管３７を通って筐体１０に設けられた出口ポート３６から再び筐体１０外へと排出される。筐体１０に設けられた入口ポート４０から筐体１０内に導入された冷却媒質は配管４１を通って下側の放電電極４ｂに入り、配管４５を通って上側の放電電極４ａに入った後、配管４３を通って筐体１０に設けられた出口ポート４２から再び筐体１０外へと排出される。筐体１０はその下部に設けられた４箇所の固定座２２を利用して、例えば、基礎工事のなされた床やレーザ発振器へ電力供給する電源盤のフレーム等の比較的強固な構造物に固定される。
【０００６】
次に、筐体１０と基板２０ｂ，２０ａの支持構成について説明する。基板２０ａは３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃにて支持されているが、それぞれの支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃの筐体１０への関連構造が異なった構成となっている。即ち、図２１に示すように、支持棒２４ａは筐体１０に取付けたハウジング１３内の球面軸受１４により支持され、支持棒２４ａの軸端部には基板２０ａがナット９により固着されている。また、図２２に示すように、支持棒２４ｂには転がり軸受１１を取付け、その転がり軸受１１の下面と平面上に線接触するブラケット１２は筐体１０にボルト１８で固定されている。カラー１７は、ナット９により支持棒２４ｂを基板２０ａに締付けるときに転がり軸受１１の位置を決定する役目をする。また、図２０に示すように、支持棒２４ｃは筐体１０とは無関係となるように基板２０ａに対してナット９により固定されている。３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃは例えば、インバーのような線膨張係数の小さな材質で作られ、温度変化があっても基板２０ａと基板２０ｂとの平行性が損なわれ難いようになっている。
【０００７】
レーザ発振器を動作させるには、まず、準備動作としてブロワ６を運転開始すると共に、一般には室温より低い温度（例えば、１０℃）の冷却媒質を熱交換器８と放電電極４ａ，４ｂに供給し、放電電極４ａ，４ｂの間にはいる入口部においてレーザ媒質ガスの温度と流速を所定の状態とし、レーザ媒質ガスを放電により効率よく励起できる状態にする。この冷却媒質が供給されておればブロワ６が所定の回転数になるとレーザ媒質ガスは高速で循環しているため、レーザ媒質ガスの温度は所定の温度及び流速となる。準備動作に必要な時間はブロワ６の回転数が所定の回転数に立上がる時間に相当する。レーザ発振器が準備完了後、レーザ発振可能な状態となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、熱交換器用及び放電電極用の冷却媒質の入口ポート３４，４０または出口ポート３６，４２において冷却媒質が流通する筐体１０は冷却媒質により室温状態から徐々に冷却媒質の温度に近くなるように温度変動していく。この温度変動の時定数は筐体１０の熱容量により決まり、レーザ発振器の立上げ時間よりも長時間であり、レーザ発振器が準備完了の状態になった後も徐々に変化していく。室温より冷却媒質の温度が低い場合においては、図２３に示す筐体１０の上面図に示した細かい斜線部の部分が入口ポート３４，４０または出口ポート３６，４２からの熱伝導により部分的に冷却される。すると、図２３に示すように、線膨張により上側（ダクト３側）の部分だけが収縮し、筐体１０に歪が生じる。結果的に、筐体１０に支持される基板２０ａ，２０ｂの位置が変化し、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが変動してしまう。この現象は、レーザ発振器の立上げ時と立下げ時に発生する時定数の比較的長いもので、筐体１０の歪量は冷却媒質と周囲温度との温度差により決まるものである。以下、この現象を第１のモードの筐体歪と称する。
【０００９】
また、レーザ発振器を動作させると一対の放電電極４ａ，４ｂを通過した高温のレーザ媒質ガスがダクト３内を流れるために、ダクト３が高温となり、高温となったダクト３からの熱輻射によりダクト３に近接した筐体１０が入熱を受け、ダクト３に面した筐体１０の温度が徐々に上昇して線膨張により膨張する。このため、図２４の筐体１０の上面図に示すように筐体１０に歪が生じる。結果的には、筐体１０に支持される基板２０ａ，２０ｂの位置が徐々に変化し、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが変動してしまう。この現象は、レーザ発振器の動作のＯＮ・ＯＦＦにより発生する時定数の比較的長いもので、筐体１０の歪量は放電入力の大きさにより決まるものである。以下、この現象を第２のモードの筐体歪と称する。
【００１０】
従来装置では、３本の支持棒の支持方法が両側の基板２０ａ，２０ｂ共に同じであり、従来の支持方法では筐体１０と３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃに固定された２枚の基板２０ａ，２０ｂとの相対位置関係を機械的に決める要素がなかった。即ち、支持棒２４ａは、図２１に示すように、球面軸受１４の内面をスライド可能であり、支持棒２４ｂは、図２２に示すように、カラー１７により機械的に位置の定められた転がり軸受１１とブラケット１２の間でスライド可能であるからである。したがって、輸送時等に大きな加速度が加わると上記スライド部がスライドしてしまい、支持棒２４ａの段付部とハウジング１３や支持棒２４ｂの段付部とブラケット１２が接触する状態が生じ、接触前は互いに無関係であった筐体１０と基板２０ａが上述の接触により筐体１０からの歪力を直接受けるようになる。このため、基板２０ａ，２０ｂは、筐体１０の大きな変化の影響をまともに受けるようになり、レーザビームのポインティングの再現性の欠如の要因となっていた。
【００１１】
また、前述のような第１のモードの筐体歪または第２のモードの筐体歪が発生すると、支持棒２４ａを支持する筐体１０に固定された２つの球面軸受１４間の距離が筐体１０の温度変化による線膨張（または収縮）により相対的に変化するため、２つの球面軸受１４ａ，１４ｂのどちらかの接触面で支持棒２４ａが滑りを生じる必要がある。ここで、基板２０ａ側が滑るか基板２０ｂ側が滑るかはその時の摩擦係数の少ない方が滑るので不確である。しかも、筐体歪が元に戻ったときに筐体歪の発生時に滑った側が同じだけ滑りを生じる保証がなく、レーザ発振器の立上げや立下げ、レーザ動作のＯＮ・ＯＦＦを繰返すことによる筐体１０と基板２０ａ，２０ｂとの相対位置の再現性がないため、いつかは支持棒２４ａの段付部とハウジング１３や支持棒２４ｂの段付部とブラケット１２が接触してしまう可能性があり、接触によるレーザビームのポインティングの再現性の欠如の要因となっていた。
【００１２】
また、従来、共振器ミラー同士の平行性が保たれれば、レーザ動作時のレーザビームの特性は変わらないと考えられていたが、相対する共振器ミラー、即ち、２枚の基板２０ａ，２０ｂと筐体１０との相対位置関係がずれていくとレーザビームのビームモードや集光性能といった特性が若干ながら変化することが分かった。輸送等による振動や、第１のモードの筐体歪または第２のモードの筐体歪の発生・除去の繰返しにより、通常、鉄等の金属で構成された筐体１０と低線膨張材質で構成された支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃとの長さの変化がその都度生じるが、元の状態に戻った時に必ずしも基板２０ａ，２０ｂと筐体１０との相対位置が元通りになるとは限らず、経時的に徐々に相対位置のずれが大きくなってしまうという事態が生じる場合がある。このため、レーザビーム特性の経時変化が生じることがあり、例えば、レーザ発振器を高精度なレーザ加工に使用する場合等に徐々に加工結果が変化してしまう不具合が発生していた。
【００１３】
従来のレーザ発振器は、上述したような構成からなり、レーザ発振器の立上げ時や運転時において、筐体１０の熱歪によりレーザビームのポインティング安定性が低下するという不具合があった。
【００１４】
そこで、この発明は、かかる不具合を解決するためになされたもので、筐体の熱歪の影響を低減し、レーザビームのポインティングの安定したレーザ発振器の提供を課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかるレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体と、段差部を有する複数の支持棒と、前記筐体に支持され前記支持棒が貫通する一対の軸受を有した支持部材と、前記支持棒の端部に固着された一対の対向する基板と、前記基板に取り付けられた複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段とを備えたレーザ発振器において、前記一対の軸受のうち一方の軸受と前記基板との間に挿入され、前記軸受を前記支持棒の段差部に常時当接するように付勢することにより前記軸受と前記支持棒との相対位置関係を機械的に決定し、前記軸受の温度変化による長さの変化を吸収する弾性部材を具備するものである。
【００１６】
請求項２にかかるレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記筐体に位置決めされ前記支持棒が貫通する一対の球面軸受を有した支持部材と、前記支持棒の端部に固着された一対の対向する基板と、前記基板に取り付けられた複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段とを備えたレーザ発振器において、前記一対の球面軸受のうち一方の球面軸受と前記基板との間に挿入され、前記球面軸受を前記支持棒の段差部に常時当接するように付勢することにより前記球面軸受と前記支持棒との相対位置関係を機械的に決定し、前記球面軸受の温度変化による長さの変化を吸収する弾性部材とを具備するものである。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
参考実施例１．
図１は第一参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図、図２は図１の上面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図１及び図２では、前述の図１７及び図１８に示す従来装置と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略し、以下にその相違点について述べる。
【００１８】
図１及び図２において、筐体１０に設けられた熱交換器用入口ポート３４から筐体１０内に導入された冷却媒質は配管３５を通って熱交換器８に供給され、配管３７を通って上面側からみて熱交換器用入口ポート３４と放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称の位置に設けられた熱交換器用出口ポート３６から再び筐体１０外へと排出される。
【００１９】
次に、その動作について説明する。
レーザ発振器の準備動作において、熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６を介して冷却媒質が流通する筐体１０は、従来装置と同様に、冷却媒質により室温状態から徐々に冷却媒質の温度に近くなるように温度変動していく。室温より冷却媒質の温度が低い場合において、図３の上面図に斜線で示す部分が熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６からの熱伝導により部分的に冷却されるが、冷却媒質の流量は大きいので出入口温度はほとんど同一温度であり、図３の上側（支持棒２４ａ，２４ｂ側）部分と下側（支持棒２４ｃ側）部分で同じように線膨張による収縮が発生し、筐体１０に曲げを生じさせるような歪が発生しない。つまり、第１のモードの筐体歪の発生がなく、結果的に、筐体１０に支持される基板２０ａ，２０ｂの位置が変化し難くなり、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。
【００２０】
このように、第一参考実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、筐体１０内で対向して配設され、前記レーザ媒質ガスを用いてレーザビームを発振させる一対の放電電極４ａ，４ｂと、前記レーザ媒質ガスを筐体１０内で循環するブロワ６にて達成される循環手段と、筐体１０内に配設され、放電電極４ａ，４ｂで発生する放電にて高温となった前記レーザ媒質ガスを冷却する熱交換器８と、筐体１０に配設され、熱交換器８に冷却媒質を供給・排出する熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６とを具備し、熱交換器用入口ポート３４と熱交換器用出口ポート３６との互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称とする実施例とすることができる。
【００２１】
したがって、筐体１０には熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６が互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、熱交換器用入口ポート３４と熱交換器用出口ポート３６とにより冷却される筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。
【００２２】
また、第一参考実施例のレーザ発振器は、熱交換器用入口ポート３４と熱交換器用出口ポート３６との互いの位置関係は、筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称でコーナ部とする実施例とすることができる。
【００２３】
したがって、筐体１０には熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６が互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称でコーナ部となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、熱交換器用入口ポート３４と熱交換器用出口ポート３６とにより冷却される筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。また、筐体１０内部における熱交換器８等の配置の自由度が向上する。
【００２４】
参考実施例２．
図４は第二参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図、図５は図４の上面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図４及び図５では、前述の図１７及び図１８に示す従来装置と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略し、以下にその相違点について述べる。
【００２５】
図４及び図５において、筐体１０内には上側からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称の位置に２個の熱交換器８ａ，８ｂと、それら２個の熱交換器８ａ，８ｂに取付けられたダクト３ａ，３ｂが設けられている。各熱交換器８ａ，８ｂに対して設けられた熱交換器用入口ポート３４ａ，３４ｂから筐体１０内に導入された冷却媒質はそれぞれの配管３５ａ，３５ｂを通って熱交換器８ａ，８ｂに供給され、それぞれの配管３７ａ，３７ｂを通ってそれぞれの熱交換器８ａ，８ｂに対して設けられた熱交換器用出口ポート３６ａ，３６ｂから再び筐体１０外へと排出される。
【００２６】
次に、その動作について説明する。
レーザ発振器を動作させると一対の放電電極４ａ，４ｂを通過した高温のレーザ媒質ガスがダクト３ａ，３ｂ内を流れるために、従来装置と同様に、ダクト３ａ，３ｂが高温となり、高温となったダクトからの熱輻射によりダクト３ａ，３ｂに近接した筐体１０が入熱を受け、ダクト３ａ，３ｂに面した筐体１０の温度が徐々に上昇して線膨張により膨張する。また、上側からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称の位置に設けられた２個の熱交換器８ａ，８ｂに取付けられたダクト３ａ，３ｂも上側からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称の位置に設けられている。このため、図６の上面図に波線で示す筐体１０部分がダクト３ａ，３ｂからの熱輻射により熱されるが、上側部分と下側部分で同じように線膨張による膨張が発生し、筐体１０に曲げを生じさせるような歪の発生が減少する。つまり、第２のモードの筐体歪の低減が図れ、結果的に、筐体１０に支持される基板２０ａ，２０ｂの位置が変化し難くなり、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。
【００２７】
このように、第二参考実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、筐体１０内で対向して配設され、前記レーザ媒質ガスを用いてレーザビームを発振させる一対の放電電極４ａ，４ｂと、前記レーザ媒質ガスを筐体１０内で循環するブロワ６ａ，６ｂにて達成される循環手段と、筐体１０内に配設され、放電電極４ａ，４ｂで発生する放電にて高温となった前記レーザ媒質ガスを冷却する複数の熱交換器８ａ，８ｂとを具備し、複数の熱交換器８ａ，８ｂの互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称とする実施例とすることができる。
【００２８】
したがって、筐体１０には複数の熱交換器８ａ，８ｂが互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、複数の熱交換器８ａ，８ｂにより輻射熱を受ける筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第２のモードの筐体歪の量を低減できる。
【００２９】
また、第二参考実施例のレーザ発振器は、複数の熱交換器８ａ，８ｂの互いの位置関係は、筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称で筐体１０内の前記レーザ媒質ガスの循環を妨げない位置とする実施例とすることができる。
【００３０】
したがって、筐体１０には複数の熱交換器８ａ，８ｂが互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて筐体１０の中心に対してほぼ点対称で筐体１０内のレーザ媒質ガスの循環を妨げない位置となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、複数の熱交換器８ａ，８ｂにより輻射熱を受ける筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第２のモードの筐体歪の量を低減できる。また、筐体１０内を循環されるレーザ媒質ガスが熱交換器８ａ，８ｂで効率良く冷却できる。
【００３１】
参考実施例３．
図１は第三参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図、図２は図１の上面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図１及び図２では、前述の図１７及び図１８に示す従来装置と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略し、以下にその相違点について述べる。
【００３２】
図１及び図２において、筐体１０に設けられた放電電極用入口ポート４０から筐体１０内に導入された冷却媒質は配管４１を通って上側の放電電極４ａに入り、配管４５を通って下側の放電電極４ｂに入ったのち、配管４３を通って上面側からみて放電電極用入口ポート４０と放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称の位置に設けられた放電電極用出口ポート４２から再び筐体１０外へと排出される。
【００３３】
次に、その動作について説明する。
レーザ発振器の準備動作において、放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２を介して冷却媒質が流通する筐体１０は、従来装置と同様に、冷却媒質により室温状態から徐々に冷却媒質の温度に近くなるように温度変動していく。室温より冷却媒質の温度が低い場合において、図３の上面図に斜線で示す部分が放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２からの熱伝導により部分的に冷却されるが、冷却媒質の流量は大きいので出入口温度はほとんど同一温度であり、図３の上側（ダクト３側）部分と下側（ブロワ６側）部分で同じように線膨張による収縮が発生し、筐体１０に曲げを生じさせるような歪が発生しない。つまり、第１のモードの筐体歪の発生がなく、結果的に、筐体１０に支持される基板２０ａ，２０ｂの位置が変化し難くなり、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。
【００３４】
このように、第三参考実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、筐体１０内で対向して配設され、前記レーザ媒質ガスを用いてレーザビームを発振させる一対の放電電極４ａ，４ｂと、前記レーザ媒質ガスを筐体１０内で循環するブロワ６にて達成される循環手段と、筐体１０内に配設され、放電電極４ａ，４ｂで発生する放電にて高温となった放電電極４ａ，４ｂを冷却する冷却媒質を供給・排出する放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２とを具備し、放電電極用入口ポート４０と放電電極用出口ポート４２との互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称とする実施例とすることができる。
【００３５】
したがって、筐体１０には放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２が互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、放電電極用入口ポート４０と放電電極用出口ポート４２とにより冷却される筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。
【００３６】
また、第三参考実施例のレーザ発振器は、放電電極用入口ポート４０と放電電極用出口ポート４２との互いの位置関係は、筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称でコーナ部とする実施例とするとこができる。
【００３７】
したがって、筐体１０には放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２が互いの位置関係を筐体１０への取付面に対する垂直方向からみて放電電極４ａ，４ｂに平行な筐体１０の中心線に対してほぼ線対称でコーナ部となるように配設されており、筐体１０はレーザビーム方向に左右同条件で冷却されることとなる。
故に、放電電極用入口ポート４０と放電電極用出口ポート４２とにより冷却される筐体１０は熱歪による曲がりを生じ難く、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。また、筐体１０内部における熱交換器８等の配置の自由度が向上する。
【００３８】
参考実施例４．
図７は第四参考実施例にかかるレーザ発振器の筐体に配設される熱交換器用入口ポートの構成を示す拡大詳細断面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図７では、上述の第一参考実施例〜第三参考実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３９】
図７において、３４は筐体１０に設けられた熱交換器用入口ポート、３５は熱交換器８に冷却媒質を供給する配管、５０は冷却媒質が流通する流路形成部材である配管部品、５１は熱絶縁性部材であるＯリング、５２，５３は同じく熱絶縁性部材である絶縁ワッシャ、５４はネジ、５５は配管部品５０に冷却媒質を筐体１０外から導入する配管である。なお、筐体１０における熱交換器用出口ポート３６も同様の構成である。この構成において、Ｏリング５１と配管部品５０は真空状態である筐体１０内のレーザ媒質ガスに接することとなり材質の選定には注意を要する。通常、Ｏリング材質として使用されるニトリルゴムまた、構造材として使用されるナイロン及びポリカーボネート等のプラスチック材料では真空に曝される部分が劣化しひび割れが発生したりする。このため、本実施例で用いるＯリング５１はフッ素ゴム系の材質により構成され、配管部品５０は金属またはＰＶｄＦ等のフッ素系樹脂やセラミックスで構成されている。絶縁ワッシャ５２，５３は真空に曝されないので例えば、ポリカーボネート等のプラスチック材料で構成すればよい。
【００４０】
次に、その動作について説明する。
本実施例の構成では、冷却媒質と筐体１０の熱交換器用入口ポート３４はＯリング５１と絶縁ワッシャ５２，５３とにより熱絶縁されているため、冷却媒質の温度が変化しても筐体１０に熱が伝わり難い構造となっている。また、配管部品５０を熱伝導性の低いフッ素系樹脂やセラミックスで構成すれば、金属で構成するよりも効果があり、また、絶縁ワッシャ５２，５３を省略することができる。筐体１０における熱交換器用出口ポート３６も同様の構成であり、冷却媒質の温度変化の影響を筐体１０が受けない構造のため、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。
【００４１】
本実施例においては、筐体１０に配設される熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６の熱絶縁構造として、配管部品５０はその円筒面部にＯリング５１を挿入する場合について示したが、この他、図８に示すように、フランジ固定式にしてもよい。このとき、ネジ５６に熱絶縁材質であるポリカーボネート等のプラスチック材料を使用したり、配管部品５０を熱伝導性の低いフッ素系樹脂やセラミックスで構成すれば絶縁ワッシャ５２を省略してもよい。
【００４２】
このように、第四参考実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、筐体１０内で対向して配設され、前記レーザ媒質ガスを用いてレーザビームを発振させる一対の放電電極４ａ，４ｂと、前記レーザ媒質ガスを前記筐体１０内で循環するブロワ６にて達成される循環手段と、筐体１０内に配設され、放電電極４ａ，４ｂで発生する放電にて高温となった前記レーザ媒質ガスを冷却する熱交換器８と、筐体１０に配設され、熱交換器８に冷却媒質を供給・排出する熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６と、熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６にＯリング５１及び絶縁ワッシャ５２，５３からなる熱絶縁性部材を介して固定され、前記冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材とを具備する実施例とすることができる。
【００４３】
したがって、熱交換器用入口ポート３４と熱交換器用出口ポート３６とはＯリング５１及び絶縁ワッシャ５２，５３からなる熱絶縁性部材を介し、冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材にて筐体１０に固定されることとなる。
故に、熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６が配設されていても筐体１０は温度的に安定し、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。
【００４４】
ところで、上述の第四参考実施例では、筐体１０に配設される熱交換器用入口ポート３４及び熱交換器用出口ポート３６に熱絶縁構造を適用したが、変形例として、同様の熱絶縁構造を筐体１０に配設される放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２に対しても適用することができる。
【００４５】
このように、第四参考実施例の変形例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、筐体１０内で対向して配設され、前記レーザ媒質ガスを用いてレーザビームを発振させる一対の放電電極４ａ，４ｂと、前記レーザ媒質ガスを前記筐体１０内で循環するブロワ６にて達成される循環手段と、筐体１０に配設され、放電電極４ａ，４ｂで発生する放電にて高温となった放電電極４ａ，４ｂを冷却する冷却媒質を供給・排出する放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２と、放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２にＯリング５１及び絶縁ワッシャ５２，５３からなる熱絶縁性部材を介して固定され、前記冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材とを具備する実施例とすることができる。
【００４６】
したがって、放電電極用入口ポート４０と放電電極用出口ポート４２とはＯリング５１及び絶縁ワッシャ５２，５３からなる熱絶縁性部材を介し、冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材にて筐体１０に固定されることとなる。
故に、放電電極用入口ポート４０及び放電電極用出口ポート４２が配設されていても筐体１０は温度的に安定し、第１のモードの筐体歪の量を低減できる。
【００４７】
また、本実施例のレーザ発振器は、冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材が、少なくとも筐体１０に封入された前記レーザ媒質ガスに曝される部分を前記レーザ媒質ガスに侵されない材料で形成する実施例とすることができる。
【００４８】
したがって、冷却媒質を流通する配管部品５０はレーザ媒質ガスに侵されて劣化またはひび割れすることがない。
故に、配管部品５０から筐体１０内のレーザ媒質ガスが外部に洩れることはない。
【００４９】
更に、本実施例のレーザ発振器は、冷却媒質を流通する配管部品５０からなる流路形成部材の形成材料が、金属、フッ素系樹脂またはセラミックスとする実施例とすることができる。このものにおいても、上述と同様の作用・効果が期待できる。
【００５０】
参考実施例５．
図９は第五参考実施例にかかるレーザ発振器を示す正面図、図１０は図９の上面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図９及び図１０では、固定座２２の位置が異なること以外は前述の図１７及び図１８に示す従来装置と同一であり、同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略し、以下にその相違点について述べる。
【００５１】
本実施例では、固定座２２は支持棒２４ａ，２４ｂが筐体１０に支持されている箇所のほぼ真下の位置に設けられている。従来装置で述べたように、筐体１０が熱歪により収縮・膨張し筐体１０に曲げを生じるような応力がかかっても、固定座２２は堅固な構造物に固定されているため位置が変化し難い。したがって、この構成によれば、例えば、図１１のようにレーザ発振時においてダクト３側の温度が高くなっても支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃに支持される位置の変化量を小さくでき、第２のモードの筐体歪が発生してもレーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。また、第１のモードの筐体歪に対しても同様の効果がある。
【００５２】
ここで、本実施例における固定座２２の優位性を先行技術文献との比較により述べる。
例えば、特開昭５７−９７６８９号公報、特開昭６１−１８８９８７号公報及び特開平２−１６８６８３号公報には、本実施例と類似の構造が開示されている。ここで、本実施例と大きく異なるところは、上記先行技術文献のいずれもが本実施例の図９及び図１０に示す基板２０ａ，２０ｂまたは支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃを直接レーザ発振器を固定する台座等の堅固な構造物に固定またはスライドさせる構造になっているところである。即ち、これらの先行技術文献では、レーザビームが取出される側の基板（図１０の基板２０ａ）を固定し、基板２０ｂに相当する部分をスライドさせたり、特開平２−１６８６８３に示されるラダーを使ったりして、構造物の動きを吸収しようとしており、本実施例における筐体１０に相当する円筒形状励起部（特開昭６１−１８８９８７）またはレーザ管（特開平２−１６８６８３）またはレーザ発振器（特開昭５７−９７６８９）の動きを吸収するような概念はなく目的が異なっている。また、本実施例の基本的構成である球面軸受と転がり軸受とを用いて基板を支持し、筐体のねじれ変形を球面軸受で吸収する概念がない。更に、本実施例では構造物に固定するのは筐体１０であり、支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃは筐体１０のねじれに対しても自由に動くことができるため、基板２０ａ，２０ｂへの影響がない。これに対して、上記先行技術文献ではレーザビームが取出される基板全体が構造物に固定され、即ち、支持棒の長手方向に垂直な方向にその位置が固定されているため、図１０の紙面に平行な面に対して構造物が捩じれて歪む場合には、支持棒がその動きと共に曲がりを生じ、基板の取付角度が変わり、ひいてはレーザビームの出力光軸が動く。更に、類似の先行技術文献として、実開平３−４５６７３号公報があるが、この先行技術文献においても筐体の歪を吸収することについての記述はなく、また、連結棒長手方向（レーザビーム光軸方向）の動きについては考慮されているが、長手方向と垂直方向（図１０の紙面方向面内）へのケーシングの保持板の歪に対する考慮はなく基本概念が異なるものである。
【００５３】
このように、第五参考実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、複数の支持棒２４ａ，２４ｂに挿嵌される転がり軸受１１、ブラケット１２、ハウジング１３、球面軸受１４及びフランジ１５からなる支持部材を介して筐体１０に支持される一対の対向する基板２０ａ，２０ｂに複数のレーザ反射ミラー３２，２６を配設するレーザビーム反射手段５ａ，５ｂと、前記支持部材のほぼ真下に位置して筐体１０に配設され、筐体１０を他の構造物に固定する固定座２２とを具備する実施例とすることができる。
【００５４】
したがって、筐体１０の固定座２２は、複数のレーザ反射ミラー３２，２６が配設されるレーザビーム反射手段５ａ，５ｂの転がり軸受１１、ブラケット１２、ハウジング１３、球面軸受１４及びフランジ１５からなる支持部材の真下とされ、この支持部材と固定座２２とはほぼ同一垂直平面上に配置されることとなる。
故に、レーザビーム反射手段５ａ，５ｂの支持部材のほぼ真下に位置するように設けられた筐体１０の固定座２２は、第１のモードの筐体歪及び第２のモードの筐体歪が発生したときの支持部材の位置の移動を減少させる。
【００５５】
また、本実施例のレーザ発振器は、固定座２２を、筐体１０の長手方向のほぼ端部に位置して配設する実施例とすることができる。このものにおいても、上述と同様の作用・効果が期待できる。
【００５６】
実施例１．
図１２は本発明の第一実施例にかかるレーザ発振器の筐体において一対の対向する基板を支持する支持棒と支持部材との構成を示し、図１９の従来装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図に対応する拡大詳細断面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図１２では、上述の第一参考実施例〜第五参考実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略する。
図１２において、６１はバネであり、バネ６１は転がり軸受１１を支持棒２４ｂの段差部に常時、当接させている。
【００５７】
前述したように、図２２に示す従来装置におけるカラー１７及び転がり軸受１１は、低線膨張率のインバー等の材質で作るのであるが、加工性が非常に悪く困難であるため、鉄などの加工容易な一般的な金属材料で作られている。これらの部分が温度変化するとカラー１７と転がり軸受１１の長さに応じた線膨張が生じ、温度が高くなると支持棒２４ｂよりもカラー１７及び転がり軸受１１の方が大きく延びる。このために、従来装置では、支持棒２４ｂが転がり軸受１１と接している段差部と基板２０ａとの距離が長くなる方向に変化し、支持棒２４ｂに支持された部分の基板間距離が大きくなり、基板同士の平行性が狂ってしまっていた。
【００５８】
これに対して、図１２の本実施例装置によれば、カラー１７の替わりにバネ６１が挿入されており、転がり軸受１１はバネ６１の付勢力により支持棒２４ｂの段付部に押付けられている。この構造は単なるプリロードではなく、線膨張による長さの変化を吸収するものである。この動作は、温度変化による転がり軸受１１の厚み方向の膨張が生じてもそれに見合うだけバネ６１の付勢力が大きくなるだけであり、支持棒２４ｂが転がり軸受１１と接している段差部と基板２０ａとの距離は支持棒２４ｂの長さで決まる。支持棒２４ｂは前述したように低線膨張係数の材質で形成されており、基板同士の平行性が精度良く保たれる。したがって、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する。
【００５９】
このように、本発明の第一実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、複数の支持棒２４ａ，２４ｂに挿嵌される転がり軸受１１、ブラケット１２、ハウジング１３、球面軸受１４及びフランジ１５からなる支持部材を介して筐体１０に支持される一対の対向する基板２０ａ，２０ｂに複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段５ａ，５ｂとを具備し、前記支持部材は一対の転がり軸受１１に支持棒２４ｂが貫通されると共に、一対の転がり軸受１１のうち一方の転がり軸受１１と支持棒２４ｂとの相対位置関係を機械的に決定する実施例とすることができる。
【００６０】
したがって、一対の対向する基板２０ａ，２０ｂに複数のレーザ反射ミラーが配設されるレーザビーム反射手段５ａ，５ｂを筐体１０に支持する複数の支持棒２４ａ，２４ｂに支持部材が挿嵌されている。この支持部材である一対の転がり軸受１１のうち筐体１０側に位置決めされる一方の転がり軸受１１と基板２０ａに一体的な支持棒２４ｂとの相対位置関係が機械的に決定される。これにより、転がり軸受１１と支持棒２４ｂとの相対位置関係を保持させることができる。
故に、支持棒２４ｂと筐体１０との干渉がなくなり、筐体１０に対する基板２０ａ，２０ｂの位置の再現性が向上し、筐体１０の熱歪の影響を基板２０ａ，２０ｂに伝わり難くできる。
【００６１】
また、本実施例のレーザ発振器は、転がり軸受１１と支持棒２４ｂとの相対位置関係は、転がり軸受１１に弾性部材を介して支持棒２４ｂの段差部に押付け機械的に決定する実施例とすることができる。このものにおいても、上述と同様の作用・効果が期待できる。
【００６２】
実施例２．
図１５は本発明の第二実施例にかかるレーザ発振器の筐体において一対の対向する基板を支持する支持棒と支持部材との構成を示す拡大詳細断面図である。なお、レーザ発振器の全体構成は図１６に示す従来装置と同様であり、その説明を省略する。また、図１３はレーザ発振器の右側面図、図１４はレーザ発振器の左側面図であり、図１３のＡ1−Ａ1線に沿う断面図である図１５の基板の支持構造が異なる以外は前述の従来装置と同一である。図１５では、上述の第一参考実施例〜第五参考実施例、第二実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略する。ここで、図１４のＡ2−Ａ2線に沿う断面図は図２１に示す従来構造と同一であり、図１３及び図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図及びＣ−Ｃ線に沿う断面図は図２０及び図２２に示す従来構造とそれぞれ同一である。以下にその相違点について述べる。
図１５において、６２はバネであり、バネ６２は球面軸受１４を支持棒２４ａの段差部に常時、当接させている。
【００６３】
従来装置では、３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃにおけるそれぞれの支持方法が基板２０ａ側と２０ｂ側とにおいて同一であったが、本実施例においては支持棒２４ａの支持方法が基板２０ａ側と２０ｂ側とで異なっている。
従来の支持方法では筐体１０と３本の支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃを介した一対の基板２０ａ，２０ｂとの相対位置関係を機械的に決定する要素がなかった。即ち、支持棒２４ａは球面軸受１４の内面をスライド可能であり、支持棒２４ｂはカラー１７により機械的に位置の定められた転がり軸受１１とブラケット１２の間でスライド可能であるからである。したがって、輸送時等大きな加速度が加わると上記スライド部がスライドしてしまい、支持棒２４ａの段付部とハウジング１３や支持棒２４ｂの段付部とブラケット１２が接触し、接触する前は無関係であったものが接触した部分が筐体１０と同じ動きになり、接触する箇所は一定しないので基板２０ａ，２０ｂの動きに再現性が乏しくレーザビームのポインティングの再現性の欠如の要因となっていた。また、従来、共振器ミラー同士の平行性が保たれれば、レーザ動作時のレーザビームの特性は変わらないと考えられていたが、相対する共振器ミラー即ち、一対の基板２０ａ，２０ｂと筐体１０の相対位置関係がずれていくとレーザビームのビームモードや集光性能といった特性が変化することが分かった。レーザ動作のＯＮ・ＯＦＦの繰返しや環境温度の変化により、通常、鉄等の金属で構成された筐体１０と低線膨張材質で構成された支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃの長さの変化がその都度生じるが、元の状態に戻った時に必ずしも一対の基板２０ａ，２０ｂと筐体１０との相対位置関係が元通りになるとは限らず、経時的に徐々に相対位置ずれが大きくなるという事態を生じて、レーザビームの特性の経時変化が生じることがあった。
【００６４】
これに対して、本実施例によれば、ハウジング１３及びフランジ１５を介して筐体１０の左右に挿嵌された球面軸受１４のうち基板２０ａ側の球面軸受１４のみを基板２０ａとの相対位置関係を機械的に決定するように構成したので輸送時等の大きな加速度が加わっても一対の基板２０ａ，２０ｂと筐体１０との相対位置関係は変化せずレーザビームのポインティングの再現性のよい発振器が得られる。また、レーザ動作のＯＮ・ＯＦＦの繰返しや環境温度の変化により、通常、鉄等の金属で構成された筐体１０と低線膨張材質で構成された支持棒２４ａ，２４ｂ，２４ｃの長さの変化がその都度生じても、球面軸受１４と一対の基板２０ａ，２０ｂの相対位置関係を機械的に決定するように構成したので元の状態に戻った時に必ず一対の基板２０ａ，２０ｂと筐体１０との相対位置関係が元通りになり、経時的なレーザビームの特性の変化が生じない。また、本実施例は第一実施例の支持構造と同様に、温度変化による球面軸受１４の厚み方向の膨張が生じてもそれに見合うだけバネ６２の付勢力が大きくなるだけであり、支持棒２４ａが球面軸受１４と接している段差部と基板２０ａとの距離は支持棒２４ａの長さで決まる。支持棒２４ａは前述したように低線膨張係数の材質で構成されており、基板同士の平行性が精度良く保たれる。したがって、第一実施例と同様に、レーザ発振した場合におけるレーザビームのポインティングが安定する効果も有している。
【００６５】
このように、本発明の第二実施例のレーザ発振器は、レーザ媒質ガスを封入する筐体１０と、複数の支持棒２４ａ，２４ｂに挿嵌される転がり軸受１１、ブラケット１２、ハウジング１３、球面軸受１４及びフランジ１５からなる支持部材を介して筐体１０に支持される一対の対向する基板２０ａ，２０ｂに複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段５ａ，５ｂとを具備し、前記支持部材は一対の球面軸受１４に支持棒２４ａが貫通されると共に、一対の球面軸受１４のうち一方の球面軸受１４の片側を支持棒２４ａの段差部、反対側をバネ６２からなる弾性部材にて押さえることで球面軸受１４と支持棒２４ａとの相対位置関係を機械的に決定する実施例とすることができる。
【００６６】
したがって、一対の対向する基板２０ａ，２０ｂに複数のレーザ反射ミラーが配設されるレーザビーム反射手段５ａ，５ｂを筐体１０に支持する複数の支持棒２４ａ，２４ｂに支持部材が挿嵌されている。この支持部材である一対の球面軸受１４のうち一方の球面軸受１４の片側を支持棒２４ａの段差部、反対側をバネ６２にて押さえることで、筐体１０側に位置決めされる球面軸受１４と基板２０ａに一体的な支持棒２４ａとの相対位置関係が機械的に決定される。これにより、球面軸受１４と支持棒２４ａとの相対位置関係を保持させることができる。
故に、支持棒２４ａと筐体１０との干渉がなくなり、筐体１０に対する基板２０ａ，２０ｂの位置の再現性が向上し、筐体１０の熱歪の影響を基板２０ａ，２０ｂに伝わり難くできる。
【００６７】
また、本実施例のレーザ発振器は、転がり軸受１１または球面軸受１４と支持棒２４ａとの相対位置関係は、転がり軸受１１または球面軸受１４にバネを介して前記支持棒の段差部に押付け機械的に決定する実施例とすることができる。このものにおいても、上述と同様の作用・効果が期待できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレーザ発振器によれば、軸受と支持棒との相対位置関係が保持され、筐体の熱歪の影響が低減され、レーザビームのポインティングが安定するという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は第一参考実施例及び第三参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図である。
【図２】 図２は図１の第一参考実施例及び第三参考実施例にかかるレーザ発振器の上面図である。
【図３】 図３は第一参考実施例及び第三参考実施例にかかるレーザ発振器における筐体の熱歪の発生を示す概略上面図である。
【図４】 図４は第二参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図である。
【図５】 図５は図４の第二参考実施例にかかるレーザ発振器の上面図である。
【図６】 図６は第二参考実施例にかかるレーザ発振器における筐体の熱歪の発生を示す概略上面図である。
【図７】 図７は第三参考実施例にかかるレーザ発振器の筐体に設けられる熱交換器用入口ポートを示す拡大詳細断面図である。
【図８】 図８は第三参考実施例にかかるレーザ発振器の筐体に設けられる他の熱交換器用入口ポートを示す拡大詳細断面図である。
【図９】 図９は第四参考実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す正面図である。
【図１０】 図１０は図９の第五参考実施例にかかるレーザ発振器の上面図である。
【図１１】 図１１は第五参考実施例にかかるレーザ発振器における筐体の熱歪の発生を示す概略上面図である。
【図１２】 図１２は本発明の第一実施例にかかるレーザ発振器の支持棒２４ｂの支持部を示す拡大部分断面図である。
【図１３】 図１３は本発明の第二実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す右側面図である。
【図１４】 図１４は本発明の第二実施例にかかるレーザ発振器の構成を示す左側面図である。
【図１５】 図１５は本発明の第二実施例にかかるレーザ発振器の支持棒２４ａの支持部を示す拡大部分断面図である。
【図１６】 図１６は従来のレーザ発振器の概略構成を示す斜視図である。
【図１７】 図１７は従来のレーザ発振器の構成を示す正面図である。
【図１８】 図１８は図１７の従来のレーザ発振器の上面図である。
【図１９】 図１９は従来のレーザ発振器の構成を示す右側面図である。
【図２０】 図２０は図１９のＣ−Ｃ線に沿う支持棒２４ｃの支持部を示す拡大部分断面図である。
【図２１】 図２１は図１９のＡ−Ａ線に沿う支持棒２４ａの支持部を示す拡大部分断面図である。
【図２２】 図２２は図１９のＢ−Ｂ線に沿う支持棒２４ｂの支持部を示す拡大部分断面図である。
【図２３】 図２３は従来のレーザ発振器における筐体の熱歪の発生を示す概略上面図である。
【図２４】 図２４は従来のレーザ発振器における筐体の熱歪の発生を示す概略上面図である。
【符号の説明】
２ レーザビーム、３ ダクト、４ａ，４ｂ 放電電極、５ａ，５ｂ レーザ反射手段、６ ブロワ、８ 熱交換器、１０ 筐体、１１ 転がり軸受、１４ 球面軸受、２０ａ，２０ｂ 基板、２２ 固定座、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 支持棒、３４ 熱交換器用入口ポート、３６ 熱交換器用出口ポート、４０ 放電電極用入口ポート、４２ 放電電極用出口ポート、５０ 配管部品、５１ Ｏリング、５２ 絶縁ワッシャ、６１ バネ。

Claims (2)

1. レーザ媒質ガスを封入する筐体と、
   段差部を有する複数の支持棒と、
   前記筐体に支持され前記支持棒が貫通する一対の軸受を有した支持部材と、
   前記支持棒の端部に固着された一対の対向する基板と、
   前記基板に取り付けられた複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段とを備えたレーザ発振器において、
   前記一対の軸受のうち一方の軸受と前記基板との間に挿入され、前記軸受を前記支持棒の段差部に常時当接するように付勢することにより前記軸受と前記支持棒との相対位置関係を機械的に決定し、前記軸受の温度変化による長さの変化を吸収する弾性部材を備えることを特徴とするレーザ発振器。
2. レーザ媒質ガスを封入する筐体と、
   段差部を有する複数の支持棒と、
   前記筐体に位置決めされ前記支持棒が貫通する一対の球面軸受を有した支持部材と、
   前記支持棒の端部に固着された一対の対向する基板と、
   前記基板に取り付けられた複数のレーザ反射ミラーを配設するレーザビーム反射手段とを備えたレーザ発振器において、
   前記一対の球面軸受のうち一方の球面軸受と前記基板との間に挿入され、前記球面軸受を前記支持棒の段差部に常時当接するように付勢することにより前記球面軸受と前記支持棒との相対位置関係を機械的に決定し、前記球面軸受の温度変化による長さの変化を吸収する弾性部材とを備えることを特徴とするレーザ発振器。

Images