JPH02229480A - 部分反射鏡角度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分舒〉 本発明は固体，ガス，液体，半導体等を励起しレーザ光
を射出するレーザ共振器の部分反射鏡の角度を調整する
装置に関する。

く従来の技術〉 加工，Ｉ１１定，通信等に使用されるレーザ光は特定の
固体等のレーザ媒質に適当な方法でエネルギを加え、媒
質を励起することにより発振する。具体的にはレーザ共
振器の一端にある全反射鏡とレーザ媒質を挾んで他端に
ある部分反射鏡との間で繰返し反射することにより増幅
されろと共に、その一部がレーザ光としてレーザ共振器
の内部より部分反射鏡を通り射出する。

通常、レーザ共振器内の全反射鏡や部分反射続は凹面鏡
や平面鏡で構成されるため、これらの反射面を平行に設
定したりこれらの光軸を一致させる必要がある。

従来の光軸を一致等させる光軸調整装置の例としては第
４図から第６図に示されるものが知られており、以下説
明する。

レーザ共振器の一部を構成する部分反射鏡３８は本体３
１とは別体のミラーホルダ３２のレーザ光が貫通する中
心孔４０にミラー押え３９をねじ込むことにより挾着保
持され、Ｏリング４５により中心孔４０の内外を封止し
ている。本体３１とミラーホルダ３２とは本体３１の内
部と中心孔４０とを連通するためのパイブ４１で接続さ
れており、パイプ４１と本体３１及びミラーホルダ３２
との隙間はそれぞれ０リング４２により封止されている
。

また、ミラーホルダ３２の外周縁部には部分反射９３８
の周囲のほぼ等間隔の位置に本体３１にそれぞれの一端
側が固定された３本のボルト３３が貫通しており、これ
ら３本のボルト３３の他端側にはそれぞれナット３４及
びワッシャ３５が組付けられてお秒、ミラーホルダ３２
とワッシャ３５の間のボルト３３の外周には、ミラーホ
ルダ３２を本体３１側へ付勢するコイルスプリング３６
が組込まれている。さらに、ミラーホルダ３２にはボル
ト３３とほぼ同じ円周上で、それぞれ部分反射鏡３８を
挾八でボルト３３と対向する位置に３本のマイクロメー
タ３７が設置されており、これら３本のマイクロメータ
３７のそれぞれの半球状の先端を有するスピンドル４４
で、本体３１に固定支持された３個のＶ字型受け具４３
をコイルスプリング３６の付勢力で押圧することにより
ミラーホルダ３２と本体３１との間隔を維持している。

以上より、部分反射鏡３８の角度は、ミラーホルダ３２
と本体３１との間に位置する３本のマイクロメータ３７
のスピンドル長の寸法関係で決定されることとなる。ま
た、任意の角度へ部分反射鏡３８を傾斜させる場合には
、これら３本のマイクロメータ３７のスピンドル長をそ
れぞれのスピンドル４４のら旋運動で調整し、本体３１
に対するミラーホルダ３２の傾きを変えろことによ９行
われる。

従って、図示しないオートコリメータ等を利用して部分
反射ｉ［３８の角度を調整し、レーザ共振讐内の全反射
鏡と部分反射鏡の反射面を平行に設定したり、これらの
光軸を一致させることとしていた。

く発明が解決しようとする課題〉 レーザ共振蕃の部分反射鏡の角度調整はミラーホルダを
介し部分反射鏡の周囲にある３本のマイクロメータを操
作して行われる。従って、この３本のマイクロメータに
よる部分反射鏡の角度を任意の角度へ調整するには周知
のように長時間を要する上に調整作業に熟練を要すると
いう課題を有している。

また、本体に対しミラーホルダは３本のマイクロメータ
のスピンドルで接触支持されているため、本体あるいは
ミラーホルダに外部よ９振動が伝達された場合には部分
反射鏡の全反射鏡に対する角度が不安定となるという課
題も有している。さらに、部品点数が多《、製造コスト
高となるというｆｉ題も有している。

く課題を解決するための手段〉 本発明による部分反射鏡角度調整装置は、外周面に球状
凸部を具備すると共にレーザ共振器の部分反射鏡を保持
するミラーホルダと、この球状凸部と摺動自在に嵌合す
る球状凹部を内周面に具備したレーザ共振器の本体と、
この本体に対する前記ミラーホルダの傾Ｎ調整方向が相
互に異なる２つの傾斜ｍ整手段を前記ミラーホルダと前
記本体との間に設けたことを特徴とするものである。

く作　　　用〉 レーザ光はレーザ共振器のレーザ媒質で励起され、レー
ザ共振器の全反射鏡とミラーホルダの部分反射鏡との間
でそれぞれ反射増幅され、その一部が部分反射鏡より射
出される。

また、傾斜調整方向が相互に異なる２つの傾斜調整手段
をそれぞれ操作することにより、球状凹部に対し球状凸
部が摺動し、球状凹部を具備するレーザ共振器の本体に
対して球状凸部を具備するミラーホルダが自由に摺動傾
斜する。

これにより、ミラーホルダに取付けられた部分反射鏡の
反射面を全反射鏡の反射面と平行に設定したり、これら
の光軸が一致するように部分反射鏡の傾き角度を調整す
る。

く実　施　例〉 本発明による部分反射鏡角度ＦＡ整装置の一実施例を第
１図から第３図に基づき説明する。

第１図に示す一実施例のレーザ共振謂の一部を構成する
部分反射鏡５は、図示しない全反射鏡及びレーザ媒質を
大気圧に対じ負圧状態で収納したレーザ共振器の本体１
とは別体のミラーホルダ２に保持されている。８体的に
はミラーホルダ２の連結円筒４及び連結円筒４と同軸状
に連結され且つ一端側にフランジ３ｂを有する摺動円筒
３のそれぞれのレーザ光が貫通する中心孔３ａ，４ａ内
に部分反射ｔＩＩ．５が挾着保持されており、部分反射
［５の外周に設置したＯリング９ｃが摺動円筒３の中心
孔３ａと連結円筒４の中心孔４ｇとの間を封止している
。

本体１とミラーホルダ２とは本体１の内部と連結円筒４
の中心孔４ａとを連通ずるためのパイプ６で接続されて
おり、パイプ６と本体１及びミラーホルダ２との隙間は
それぞれ０リング９ａ，９ｂにより封止されている。

以上より負圧となっているレーザ共振語内部はＯリング
９ｇ，９ｂ，９ｃにより外部からシールされている。

また、摺動円筒３の外周側には摺動円筒３の円筒の中心
軸とほぼ同一の中心を有する球面の一部をなす球状凸部
３ｃが一体的に形成されており、この球状凸部３ｃには
一端側が固定円Ｗｉ１０ａを介して本体１に固定されろ
保持リング１０ｂの球状凹部１０ｃが緊密に嵌合してい
る。従って、摺動円筒３の一端側のフランジ３ｂは保持
リング１０ｂの他端側に対向しており、保持リング１０
ｂの他端側には一端が摺動円筒３のフランジ３ｂを押圧
するようにコイルスプリング８ａが内装保持されている
。

また、中心孔３ａをはさんでコイルスプリング８ａとほ
ぼ同一円周上で対向するフランジ３ｂの部分には止ねじ
７ａが螺合されており、この止ねじ７ａの先端がコイル
スプリング８ａの付勢力で保持リング１０ｂを押圧する
ことによりミラーホルダ２の摺動回転を防止し且つ止ね
じ７ａの突出量に対応してミラーホルダ２が保持される
。従って、コイルスプリング８ａと止ねじ７ａとを有す
る第１の傾斜角調整手段によりミラーホルダ２と本体１
に固定された保持リング１０ｂとの間隔が維持されてい
る。

さらに、第２図に示すように止ねじ７ａに対してフラン
ジ３ｂ上の９０゜回転する位置には止ねじ７ｂが同様に
螺合しており、中心孔３ａをはさんで止ねじ７ｂとほぼ
同一円周上で対向するフランジ３ｂの部分には保持リン
グ１０ｂの他端側に内装保持されたコイルスプリング８
ｂの一端が当接している。この為、止ねじ７ｂの先端が
コイルスプリング８ｂの付勢力で保持リング１０ｂを押
圧することによりミラーホルダ２の摺動回転を防止し且
つ止ネじ７ｂの突出量に対応してミラーホルダ２が保持
されろ。従って、コイルスプリング８ｂと止ねじ７ｂと
を有する第２の傾斜角調整手段によりミラーホルダ２と
本体１に固定された保持リング１０ｂとの間隔が維持さ
れている。

以上より、第１の傾斜角Ｉ！ｉｍ手段の止ねじ７ａを回
転し止ねじ７ａを押し出すか若しくは引き戻すことによ
９球状凸部３ｃの中心を含む第１の軸１１を中心として
ミラーホルダ２が施回し、ミラーホルダ２に保持された
部分反射鏡５が傾斜する。

また、同様に第２の傾斜角調整手段の止ねじ７ｂを回転
することにより第１の軸１１と直交する第２の軸１２を
中心としてミラーホルダ２が施回し、同様に部分反射ｆ
ｉ！５が傾斜する。

このため、止ねじ７ａ，７ｂを個々に回転することによ
り、第３図に示した直交する第１の軸１１及び第２の軸
１２で部分反射ｔＩｌ５が傾斜でき、この２軸の旋回方
向である＠斜調整方向の角度調整により部分反射１！！
５を任意の角度へ調整することができる。また第１の軸
と第２の軸を繰り返し調整することにより、よセ高精度
な角度ｙ４整を行うこともできる。

只上の部分反射鏡角度調整装置の保持リング１０ｂを製
造するには、摺動円［３を金型内に挿入し摺動円筒３の
球状凸部３Ｃに接合するように樹脂を充填するインサー
ト成形を用いることができる。この方法によれば、球状
凹部１１ｃを有した樹ｍ製の保持リング１０ｂが球状凸
部３Ｃとがたが生じないという利点がある。さらに、一
体的にインサート成形することによ９摺動円筒３と保持
リング１０ｂの組立を必要としないと共にボルト，マイ
クロメータの数を減少できるためコストダウンが図れる
。

さらに、止ねじ７ｍ，７ｂの替りに黴小摺動可能なマイ
クロメータ等の周知の摺動手段を用いた機構を使用して
も本実施例と同様の効果を得ることができる。

く発明の効果〉 本発明の部分反射鏡角度ｍｕ装置によれば、互に一方の
軸の旋回による部分反射鏡の旋回によっては、部分反射
鏡に他方の軸の旋回変位が生じない第１の軸と第２の軸
の旋回手段である傾斜調整手段によ抄、それぞれの傾斜
調整方向に変位が与えられ部分反射鏡の角度を個々に調
整できる。

従って、３軸の旋回操作で角度調整を行っていた従来の
ものよ９１軸少ない２軸の旋回操作で角度１１１！！Ｅ
ができ、従来のものより、容易、迅速に部分反射鏡の角
度調整ができる。

また、ミラーホルダと本体とが球面接触しているため、
接触面が広くなり、本体あるいはミラーホルダに振動を
受けた場合でも部分反射鏡の角度ずれが生じないか若し
くは小さくできる。さらに、従来よりボルト，マイクロ
メータ等の部品点数を減少することができ、製造コスト
の低減を図れるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による部分反射鏡角度調整装置の一夾施
例の断面図、第２図は第１図の部分反射鏡角度調整装置
のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図の部分反射鏡角度ａｍ
装置の要部斜視図、第４図は従来技術による部分反射鏡
角度調整装置の一実施例の斜視図、第５図は第４図の部
分反射鏡角度調整装置の平面図、第６図は第４図の部分
反射鏡角度調整装置の断面図である。 図面中、 １，３１は本体、２，３２はミラーホルダ、５，３８は
部分反射鏡、６，４１はパイプ、７ａ，７ｂは止ねし、
８ａ，８ｂ，３６はコイルスプリングである。 第Ｉ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面に球状凸部を具備すると共にレーザ共振器の部分
   反射鏡を保持するミラーホルダと、この球状凸部と摺動
   自在に嵌合する球状凹部を内周面に具備したレーザ共振
   器の本体と、この本体に対する前記ミラーホルダの傾斜
   調整方向が相互に異なる２つの傾斜調整手段を前記ミラ
   ーホルダと前記本体との間に設けたことを特徴とする部
   分反射鏡角度調整装置。