JPH0747883Y2 - レ−ザ発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、レーザ発振器に関し、より詳しくは発振管を
備えたレーダ発振器に関する。

「従来の技術」 従来、レーザ発振器として、出力ミラーとリヤミラーと
の間でレーザ光線を発振させ、そのレーザ光線を上記出
力ミラーから外部に放射する発振管を備えたものが知ら
れている。そして上記発振管の出力ミラーから外部に放
射されたレーザ光線は、通常、その発振管を設けた固定
フレームに反射ミラーを取付けてこの反射ミラーで所要
方向に屈曲案内させ、さらに例えばレーザ加工機のフォ
ーカスヘッドから被加工物へ向けて照射させて、その被
加工物にレーザ加工を施すようにしている。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで上記発振管は、レーザ光線を発振させると温度
上昇が生じるので、一般に冷却手段によりその発振管を
冷却して熱膨張を防止するようにしている。しかしなが
ら、上記発振管を取付けた固定フレームは雰囲気温度の
上昇に伴なって膨張するようになるので、熱膨張の少な
い発振管と熱膨張の大きい固定フレーム間で相対的な変
位が生じ、その変位が大きくなるとレーザ光線の光軸に
ずれが生じるようになる。

すなわち、上記相対変位の発生を防止するには固定フレ
ーム全体を冷却すればよいが、固定フレーム全体を冷却
するようにすると装置全体が高価になるし、ランニング
コストも増大するようになる。これに対し、上記発振管
を固定フレームに浮動的に取付けることによって両者の
相対変位を許容させればそのような欠点を解消すること
ができるが、その場合には、固定フレームと発振管との
間、つまり固定フレームに取付けた反射ミラーと発振管
に設けた出力ミラーとの管で熱膨張による相対変位が生
じるので、レーザ光線の光軸にその相対変位に基づく誤
差が発生し易くなり、レーザ光線の光軸を高精度に管理
することが困難となる。

「問題点を解決するための手段」 本考案はそのような事情に鑑み、上記発振管を固定フレ
ームに浮動的に取付けるとともに、上記出力ミラーから
外部に放射されたレーザ光線を最初に所要方向に屈曲案
内する反射手段を、上記発振管に取付けるようにしたも
のである。

「作用」 上述の構成によれば、固定フレームと発振管との間に熱
膨張による相対変位があっても両者の相対変位を許容す
ることができ、しかも上記反射手段を発振管に取付けて
いるので、固定フレームが熱膨張してもそれによって反
射手段と発振管との間の相対位置が変動することがな
く、したがってレーザ光線の光軸を高精度に管理するこ
とができる。

「実施例」 以下図示実施例について本考案を説明すると、レーザ発
振器１の発振管２は筒状に形成してあり、その発振管２
の左端軸部にハーフミラーからなる出力ミラー３を、ま
た右端軸部にリアミラー４をそれぞれ取付けている。そ
して図示しない電極により発振管２内に供給したCO₂ガ
スを励起させることにより、上記出力ミラー３とリアミ
ラー４との間でレーザ光線Ｌを発振させ、そのレーザ光
線Ｌを出力ミラー３から外部に放射させることができる
ようにしている。

上記発振管２は、冷却手段としての冷却パイプ５内に供
給した冷却オイルによって冷却することができるように
してあり、かつその冷却パイプ５を介して固定フレーム
６に取付けている。この際、上記冷却パイプ５は、その
出力ミラー３側部分をボルト７によって上記固定フレー
ム６に固定するとともに、他端のリヤミラー４側部分を
ボール手段３によって浮動的に取付けてあり、上記固定
フレーム６が雰囲気温度の上昇で熱膨張した際には、発
振管２および冷却パイプ５と固定フレーム６との間の熱
膨張による相対変位を許容できるようにしている。

然して、上記発振管２の先端部すなわち出力ミラー３側
端部には、出力ミラー３から射出されたレーザ光線Ｌを
最初に所要方向に屈曲案内する反射手段としての反射ミ
ラー10を配置してあり、この反射ミラー10を支持する支
持部材11は、熱膨張係数の小さな材料、例えばインバー
からなる支持ブラケット12を介して上記冷却パイプ５
に、すなわち固定フレーム６に浮動的に取付けた発振管
２に取付けている。

さらに上記固定フレーム６には、上記反射ミラー19によ
って反射されてきたレーザ光線Ｌをさらに所要方向に反
射させる反射ミラー13を取付けてあり、この反射ミラー
13で反射されたレーザ光線Ｌを図示しないフォーカスヘ
ッドに供給することができるようにしている。

そして上記発振管２はカバー14内に、また２つの反射ミ
ラー10,13は共通のカバー15内にそれぞれ収納してあ
り、それらカバー14,15と、図示しないフォーカスヘッ
ドのカバー16とによって上記レーザ光線Ｌの通過経路を
大気から遮蔽している。

以上の構成において、上記発振管２からレーザ光線Ｌを
発振させている際には、発振管２は冷却パイプ５内を流
通する冷却オイルによって冷却されており、発振管２お
よび冷却パイプ５の熱膨張は小さく抑制されている。こ
れに対し、固定フレーム６は雰囲気温度の上昇に伴なっ
て徐々に熱膨張するようになるので、上記発振管２およ
び冷却パイプ５と固定フレーム６との間で相対変位が生
じるようになるが、その相対変位は上記ボール手段８に
よって許容されるので、発振管２や冷却パイプ５に無理
な力が加わることはない。

そしてこの際、もし反射ミラー10を固定フレーム６に取
付けたとしたら、熱膨張が抑制された発振管２の出力ミ
ラー３と熱膨張が抑制されていない固定フレーム６に取
付けた反射ミラー10との間で相対的に大きな相対変位が
生じることになるが、本実施例のように、上記反射ミラ
ー10を熱膨張係数の小さな材料からなる支持ブラケット
12を介して発振管２に取付ければ、固定フレーム６が熱
膨張しても、出力ミラー３と反射ミラー10との間の相対
位置を可及的に一定に維持することができる。

その結果、反射ミラー10で反射されるレーザ光線Ｌの光
軸のずれ量を可及的に小さくすることができるので、そ
れ以後の誤差も小さくなり、したがって高精度のレーザ
加工を施すことが可能となる。

なお、発振管２を固定フレーム６に浮動的に取付ける手
段は上述のボール手段８によるものに限定されるもので
はなく、例えば吊下げ式の構成等、適宜の構成を採用す
ることができる。

「考案の効果」 以上のように、本考案によれば、発振管と固定フレーム
との間で熱膨張による相対変位が生じても、レーザ光線
の光軸を高精度で管理することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示す概略側面図である。 １……レーザ発振器、２……発振管 ３……出力ミラー、４……リヤミラー ５……冷却パイプ（冷却手段） ６……固定フレーム、７……ボルト ８……ボール手段、12……支持ブラケット 10……反射ミラー（反射手段） Ｌ……レーザ光線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】出力ミラーとリヤミラーとの間でレーザ光
   線を発振させ、そのレーザ光線を上記出力ミラーから外
   部に放射する発振管と、この発振管を冷却する冷却手段
   とを備えたレーザ発振器において、上記発振管を固定フ
   レームに浮動的に取付けるとともに、上記出力ミラーか
   ら外部に放射されたレーザ光線を最初に所要方向に屈曲
   案内する反射手段を、上記発振管に取付けたことを特徴
   とするレーザ発振器。