JPH0724591A - レーザー光用シャッター - Google Patents
レーザー光用シャッターInfo
- Publication number
- JPH0724591A JPH0724591A JP5173182A JP17318293A JPH0724591A JP H0724591 A JPH0724591 A JP H0724591A JP 5173182 A JP5173182 A JP 5173182A JP 17318293 A JP17318293 A JP 17318293A JP H0724591 A JPH0724591 A JP H0724591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- laser light
- power damper
- lens
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パワーダンパーの消耗が少なく、且つ小型，
軽量で使用寿命の長いレーザー光用シャッターを提供す
ること。 【構成】 本発明による装置は、反射鏡２と、パワーダ
ンパー３と、レンズ４とからなり、レーザー光が反射鏡
２により反射し光路が曲げられてレンズ４へ導かれ、更
に当該レーザー光がレンズ４によって発散しビーム径が
拡大された後パワーダンパー３に入射するように構成さ
れている。
軽量で使用寿命の長いレーザー光用シャッターを提供す
ること。 【構成】 本発明による装置は、反射鏡２と、パワーダ
ンパー３と、レンズ４とからなり、レーザー光が反射鏡
２により反射し光路が曲げられてレンズ４へ導かれ、更
に当該レーザー光がレンズ４によって発散しビーム径が
拡大された後パワーダンパー３に入射するように構成さ
れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー装置に用いる
レーザー光用シャッターに関する。
レーザー光用シャッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光用シャッターは、レーザー光
の光路を曲げてレーザー光を吸収するパワーダンパーに
導き吸収させる装置であり、特に、レーザー光加工機等
の高出力レーザー光を使用するレーザー光装置におい
て、安全確保やレーザー光を制御する目的に使用され
る。
の光路を曲げてレーザー光を吸収するパワーダンパーに
導き吸収させる装置であり、特に、レーザー光加工機等
の高出力レーザー光を使用するレーザー光装置におい
て、安全確保やレーザー光を制御する目的に使用され
る。
【０００３】図２は、従来のレーザー光用シャッターの
構成を示している。図中、１はレーザー光光路、２は反
射鏡、３はパワーダンパーである。このように、従来の
レーザー光用シャッターでは、反射鏡２により光路が曲
げられたレーザー光を、黒色酸化皮膜処理した鉄合金や
リン酸亜鉛皮膜処理したアルミニウム合金等のレーザー
光の吸収性の良い材料からなるパワーダンパー３にレー
ザー光を直接照射させ、レーザー光を熱に変換するよう
にしていた。又、パワーダンパー３には、その裏面を水
冷することで発生する熱を奪う構造のものが使用されて
いた。
構成を示している。図中、１はレーザー光光路、２は反
射鏡、３はパワーダンパーである。このように、従来の
レーザー光用シャッターでは、反射鏡２により光路が曲
げられたレーザー光を、黒色酸化皮膜処理した鉄合金や
リン酸亜鉛皮膜処理したアルミニウム合金等のレーザー
光の吸収性の良い材料からなるパワーダンパー３にレー
ザー光を直接照射させ、レーザー光を熱に変換するよう
にしていた。又、パワーダンパー３には、その裏面を水
冷することで発生する熱を奪う構造のものが使用されて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようなレ
ーザー光用シャッターでは、パワーダンパー３の表面は
レーザー光のエネルギーを直接受けるためスパッタリン
グされ徐々に消耗する。特に、ピークエネルギーの高い
パルスレーザー光を照射すると、数分間のパルスレーザ
ー光の照射でパワーダンパーが使用不能となる場合もあ
った。又、上記のような不具合を防ぐために、レーザー
光を複数回反射させ、各反射面でレーザー光を分岐し
て、各レーザー光を複数のパワーダンパーで吸収させて
パワーダンパーの消耗を軽減させる装置が使用されてい
た。しかし、この装置は複雑な構成を有し、大型でその
重量も重くなるという欠点があった。
ーザー光用シャッターでは、パワーダンパー３の表面は
レーザー光のエネルギーを直接受けるためスパッタリン
グされ徐々に消耗する。特に、ピークエネルギーの高い
パルスレーザー光を照射すると、数分間のパルスレーザ
ー光の照射でパワーダンパーが使用不能となる場合もあ
った。又、上記のような不具合を防ぐために、レーザー
光を複数回反射させ、各反射面でレーザー光を分岐し
て、各レーザー光を複数のパワーダンパーで吸収させて
パワーダンパーの消耗を軽減させる装置が使用されてい
た。しかし、この装置は複雑な構成を有し、大型でその
重量も重くなるという欠点があった。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術の有する
問題点に鑑み、パワーダンパーの消耗が少なく、且つ小
型，軽量で使用寿命の長いレーザー光用シャッターを提
供することを目的とする。
問題点に鑑み、パワーダンパーの消耗が少なく、且つ小
型，軽量で使用寿命の長いレーザー光用シャッターを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレーザー光用シャッターは、レーザー
光の光路中に反射鏡を挿脱自在に配置し、前記反射鏡を
光路中に挿入することによりレーザー光の光路を曲げて
対象物へのレーザー光の照射を遮断するようにしたレー
ザー光用シャッターにおいて、レーザー光を発散させる
レンズをパワーダンパーの直前に配置し、発散したレー
ザー光を前記パワーダンパーに入射させるようにしたこ
とを特徴としている。
に、本発明によるレーザー光用シャッターは、レーザー
光の光路中に反射鏡を挿脱自在に配置し、前記反射鏡を
光路中に挿入することによりレーザー光の光路を曲げて
対象物へのレーザー光の照射を遮断するようにしたレー
ザー光用シャッターにおいて、レーザー光を発散させる
レンズをパワーダンパーの直前に配置し、発散したレー
ザー光を前記パワーダンパーに入射させるようにしたこ
とを特徴としている。
【０００７】
【作用】従って、本発明による装置は、レーザー光をレ
ンズを介して発散させてパワーダンパーのより広い面積
に入射させることにより、パワーダンパーに照射される
レーザー光のエネルギー密度を低下させることによって
前記パワーダンパーの消耗を防ぐことができる。
ンズを介して発散させてパワーダンパーのより広い面積
に入射させることにより、パワーダンパーに照射される
レーザー光のエネルギー密度を低下させることによって
前記パワーダンパーの消耗を防ぐことができる。
【０００８】
【実施例】以下図１に基づき、図２に示した従来例と同
一の部材には同一の符号を付して本発明の実施例を説明
する。図中、１はレーザー光光路、２は反射鏡、３はパ
ワーダンパー、４はレーザー光を発散させるレンズであ
る。尚、反射鏡２は通常一般的に使用されているもので
あり、又、レンズ４には、ＢＫ−７（硼珪酸クラウンガ
ラス）で焦点距離が−２０ｍｍの凹レンズを使用した。
本発明の装置に使用されるレンズは、レーザービームを
透過発散させることができるものであればその材質，形
状は特定されない。例えば、レンズ４には、石英ガラ
ス，パイレックスガラス等のガラス類や、ＺｎＳｅ，Ｋ
Ｃｌ，ＣｄＴｅ等の使用が可能であり、又、レンズ４の
形状は、大気中に当該レンズを配置する場合は通常の凹
レンズ状でも良いし、屈折率の大きい環境中に当該レン
ズを配置する場合には凸レンズ状でも差し支えない。
又、本装置におけるパワーダンパー３には、肉厚２ｍｍ
のリン酸亜鉛皮膜処理を施したアルミ合金製で、而も内
部を水冷する構造のものを使用した。
一の部材には同一の符号を付して本発明の実施例を説明
する。図中、１はレーザー光光路、２は反射鏡、３はパ
ワーダンパー、４はレーザー光を発散させるレンズであ
る。尚、反射鏡２は通常一般的に使用されているもので
あり、又、レンズ４には、ＢＫ−７（硼珪酸クラウンガ
ラス）で焦点距離が−２０ｍｍの凹レンズを使用した。
本発明の装置に使用されるレンズは、レーザービームを
透過発散させることができるものであればその材質，形
状は特定されない。例えば、レンズ４には、石英ガラ
ス，パイレックスガラス等のガラス類や、ＺｎＳｅ，Ｋ
Ｃｌ，ＣｄＴｅ等の使用が可能であり、又、レンズ４の
形状は、大気中に当該レンズを配置する場合は通常の凹
レンズ状でも良いし、屈折率の大きい環境中に当該レン
ズを配置する場合には凸レンズ状でも差し支えない。
又、本装置におけるパワーダンパー３には、肉厚２ｍｍ
のリン酸亜鉛皮膜処理を施したアルミ合金製で、而も内
部を水冷する構造のものを使用した。
【０００９】次に、実際にロッド型パルスＹＡＧ（イッ
トリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザー装置
（図示せず）を用い、そのパルス幅を２ｍ秒，繰り返し
周期を５０Ｈｚ，レーザー出力を１ｋＷ，レーザービー
ムの直径（照射径）を５ｍｍとして、レーザー光を本装
置に照射した。本発明のレーザー光用シャッターは上記
のように構成されているので、上記の図示しないレーザ
ー装置からのレーザー光は反射鏡２により反射され光路
をまげられて、レンズ４へ導かれる。レンズ４に入射し
た照射径５ｍｍのレーザー光はレンズ４の働きにより発
散し、そのビーム径が拡大され、パワーダンパー３に入
射される。尚、パワーダンパー３に入射したレーザー光
の照射径は２０ｍｍであった。
トリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザー装置
（図示せず）を用い、そのパルス幅を２ｍ秒，繰り返し
周期を５０Ｈｚ，レーザー出力を１ｋＷ，レーザービー
ムの直径（照射径）を５ｍｍとして、レーザー光を本装
置に照射した。本発明のレーザー光用シャッターは上記
のように構成されているので、上記の図示しないレーザ
ー装置からのレーザー光は反射鏡２により反射され光路
をまげられて、レンズ４へ導かれる。レンズ４に入射し
た照射径５ｍｍのレーザー光はレンズ４の働きにより発
散し、そのビーム径が拡大され、パワーダンパー３に入
射される。尚、パワーダンパー３に入射したレーザー光
の照射径は２０ｍｍであった。
【００１０】このようにして、本発明の装置に上記レー
ザー光を１０分間連続して照射したが、パワーダンバー
３には損傷が全く認められなかった。尚、このとき、パ
ワーダンバー３でのレーザー光の出力密度（＝レーザー
出力を当該レーザー光の照射面積で除した値）及びピー
ク出力密度（＝レーザー出力におけるレーザー光の繰り
返し周期×パルス幅×照射面積で除した値）は夫々３１
８Ｗ／ｃｍ2 ，３．２ｋＷ／ｃｍ2 であった。
ザー光を１０分間連続して照射したが、パワーダンバー
３には損傷が全く認められなかった。尚、このとき、パ
ワーダンバー３でのレーザー光の出力密度（＝レーザー
出力を当該レーザー光の照射面積で除した値）及びピー
ク出力密度（＝レーザー出力におけるレーザー光の繰り
返し周期×パルス幅×照射面積で除した値）は夫々３１
８Ｗ／ｃｍ2 ，３．２ｋＷ／ｃｍ2 であった。
【００１１】一方、本発明による装置の効果を確認する
ために、レンズ４を使用せず、その他の条件は上記に示
した実験と同様にしてレーザー光を本装置に照射したと
ころ、約８分後にパワーダンパー３に貫通孔が空き、そ
の内部の冷却水が噴出した。更に、スパッタリングによ
り反射鏡２に金属粉が付着し、加えてレーザー光によっ
て焼き付けを生じる損傷を受けた。尚、このとき、パワ
ーダンパー３でのレーザー光の出力密度及びピーク出力
密度は、夫々５．１ｋＷ／ｃｍ2 ，５１ｋＷ／ｃｍ2 で
あった。
ために、レンズ４を使用せず、その他の条件は上記に示
した実験と同様にしてレーザー光を本装置に照射したと
ころ、約８分後にパワーダンパー３に貫通孔が空き、そ
の内部の冷却水が噴出した。更に、スパッタリングによ
り反射鏡２に金属粉が付着し、加えてレーザー光によっ
て焼き付けを生じる損傷を受けた。尚、このとき、パワ
ーダンパー３でのレーザー光の出力密度及びピーク出力
密度は、夫々５．１ｋＷ／ｃｍ2 ，５１ｋＷ／ｃｍ2 で
あった。
【００１２】上記二つの実験結果から、パワーダンパー
に入射するレーザー光の出力密度及びピーク出力密度等
のビーム強度密度は、ビーム面積の大きさに反比例して
低減し、それに伴ってレーザー光の吸収によるパワーダ
ンパーの局部的な発熱も低減することが確認された。こ
のように、本発明による装置はパワーダンパーの破損の
危険性を著しく減少させることができる。
に入射するレーザー光の出力密度及びピーク出力密度等
のビーム強度密度は、ビーム面積の大きさに反比例して
低減し、それに伴ってレーザー光の吸収によるパワーダ
ンパーの局部的な発熱も低減することが確認された。こ
のように、本発明による装置はパワーダンパーの破損の
危険性を著しく減少させることができる。
【００１３】
【発明の効果】上述のように、本発明によるレーザー光
用シャッターは、パワーダンパーの消耗が少ないので装
置の使用寿命が長く、又、簡単な構成であるため小型，
軽量であるという利点を有する。
用シャッターは、パワーダンパーの消耗が少ないので装
置の使用寿命が長く、又、簡単な構成であるため小型，
軽量であるという利点を有する。
【図１】本発明によるレーザー光用シャッターの構成図
である。
である。
【図２】従来のレーザー光用シャッターの構成図であ
る。
る。
１ レーザー光光路 ２ 反射鏡 ３ パワーダンパー ４ レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザー光の光路中に反射鏡を挿脱自在
に配置し、前記反射鏡を光路中に挿入することによりレ
ーザー光の光路を曲げて対象物へのレーザー光の照射を
遮断するようにしたレーザー光用シャッターにおいて、 レーザー光を発散させるレンズをパワーダンパーの直前
に配置し、発散したレーザー光を前記パワーダンパーに
入射させるようにしたことを特徴とするレーザー光用シ
ャッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173182A JPH0724591A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | レーザー光用シャッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173182A JPH0724591A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | レーザー光用シャッター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724591A true JPH0724591A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15955618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173182A Pending JPH0724591A (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | レーザー光用シャッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724591A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011082298A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ光吸収装置及びその固体レーザ装置 |
| US8839509B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-09-23 | Denso Corporation | Method for manufacturing electronic apparatus |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP5173182A patent/JPH0724591A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011082298A (ja) * | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ光吸収装置及びその固体レーザ装置 |
| US8839509B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-09-23 | Denso Corporation | Method for manufacturing electronic apparatus |
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