JPH0784107A - レーザ用ミラー及びその製造方法 - Google Patents
レーザ用ミラー及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0784107A JPH0784107A JP5229777A JP22977793A JPH0784107A JP H0784107 A JPH0784107 A JP H0784107A JP 5229777 A JP5229777 A JP 5229777A JP 22977793 A JP22977793 A JP 22977793A JP H0784107 A JPH0784107 A JP H0784107A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- front plate
- groove
- cooling
- plate
- mirror
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ用ミラーの冷却性を向上させる。
【構成】 レーザ用ミラー１を表板２と裏板３の張合わ
せ構造とし、表板２と接する裏板３の表面に冷却用の溝
５を加工して表板２の裏側を直接冷却する。
せ構造とし、表板２と接する裏板３の表面に冷却用の溝
５を加工して表板２の裏側を直接冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザ加工機の光伝送
系においてレーザビームの折り返し用又は集光用等に使
用されるミラーに関する。
系においてレーザビームの折り返し用又は集光用等に使
用されるミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年レーザによる加工が普及してきてい
るが、それに伴いレーザの大出力化もめざましい。発振
器の出力が大きくなるにつれて、ビームを伝送する光路
系、とりわけ折返しミラーへの負担も増大する。大出力
にも耐える光路系とするためには、ミラー材質やコーテ
ィング材質等の向上も必要であるが、それ以外にもミラ
ーの冷却性を向上させることでミラーの負担を減少させ
ることができる。
るが、それに伴いレーザの大出力化もめざましい。発振
器の出力が大きくなるにつれて、ビームを伝送する光路
系、とりわけ折返しミラーへの負担も増大する。大出力
にも耐える光路系とするためには、ミラー材質やコーテ
ィング材質等の向上も必要であるが、それ以外にもミラ
ーの冷却性を向上させることでミラーの負担を減少させ
ることができる。
【０００３】しかしながら、従来のミラーは、構造上、
冷却性に問題があった。すなわち、従来は、ミラーを取
り付ける支持台に水冷ジャケットが設けられ、この水冷
ジャケットを循環する水によりまず支持台を冷却し、そ
うして冷却された支持台からの熱伝導によりミラーを間
接的に冷却する構造となっているため、特に大出力レー
ザではその冷却性が必ずしも十分とはいえない。
冷却性に問題があった。すなわち、従来は、ミラーを取
り付ける支持台に水冷ジャケットが設けられ、この水冷
ジャケットを循環する水によりまず支持台を冷却し、そ
うして冷却された支持台からの熱伝導によりミラーを間
接的に冷却する構造となっているため、特に大出力レー
ザではその冷却性が必ずしも十分とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】レーザの出力が大きく
なるにつれて、ビーム伝送系への負担も増加する。中で
も折返し用をはじめとする各種の反射ミラーは、ビーム
が直接照射されることから、反射率の大きい材質を用い
たとしても、その発熱量は極めて大きくなる。発生した
熱は、膨張によってミラーを変形させるだけでなく、反
射面のコーティング物質を劣化させる等の影響を及ぼす
ので、できる限り熱の発生を抑えるか、あるいは、冷却
により発生した熱を吸収する必要がある。
なるにつれて、ビーム伝送系への負担も増加する。中で
も折返し用をはじめとする各種の反射ミラーは、ビーム
が直接照射されることから、反射率の大きい材質を用い
たとしても、その発熱量は極めて大きくなる。発生した
熱は、膨張によってミラーを変形させるだけでなく、反
射面のコーティング物質を劣化させる等の影響を及ぼす
ので、できる限り熱の発生を抑えるか、あるいは、冷却
により発生した熱を吸収する必要がある。
【０００５】そこで、この発明の目的は、レーザ用ミラ
ーの冷却性を向上させることにある。
ーの冷却性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のレーザ用ミラ
ーは、表面にてレーザ光を反射する表板と、表板と接合
された裏板とを有し、表板の裏板と接する面または裏板
の表板と接する面のうち少なくともいずれか一方に冷却
用溝を設けたことを特徴とする。
ーは、表面にてレーザ光を反射する表板と、表板と接合
された裏板とを有し、表板の裏板と接する面または裏板
の表板と接する面のうち少なくともいずれか一方に冷却
用溝を設けたことを特徴とする。
【０００７】表板と裏板の材質は同一であるのが好まし
い（請求項２）。
い（請求項２）。
【０００８】冷却用溝を加工した後、表板と裏板とを接
合する（請求項３）。
合する（請求項３）。
【０００９】表板と裏板とをロウ付けにより接合する
（請求項４）。ここで、ロウ付けとは、母材を溶かすこ
となくロウ材の融着によって接合することをいい、いわ
ゆるロウ付けのほか半田付けも含まれるものとする。
（請求項４）。ここで、ロウ付けとは、母材を溶かすこ
となくロウ材の融着によって接合することをいい、いわ
ゆるロウ付けのほか半田付けも含まれるものとする。
【００１０】表板と裏板とを接合した後、表板の反射側
表面を鏡面加工する（請求項５）。
表面を鏡面加工する（請求項５）。
【００１１】ミラーの構造が表板と裏板の接合式で、表
板の裏板と接する面または裏板の表板と接する面のうち
少なくともいずれか一方に冷却用溝を設けてあるため、
冷却水がレーザビームを反射する表板を直接冷却するこ
とになって冷却効率が非常に良い。
板の裏板と接する面または裏板の表板と接する面のうち
少なくともいずれか一方に冷却用溝を設けてあるため、
冷却水がレーザビームを反射する表板を直接冷却するこ
とになって冷却効率が非常に良い。
【００１２】表板と裏板の材質を同一にすれば（請求項
２）、両者の熱膨張差によって表板が変形するという心
配がなくなり、また、接合方法も制約が少なくなるとい
う点で有利である。
２）、両者の熱膨張差によって表板が変形するという心
配がなくなり、また、接合方法も制約が少なくなるとい
う点で有利である。
【００１３】冷却用溝を加工した後、表板と裏板とを接
合する（請求項３）ことによりはじめて、表板の裏板と
接する面または裏板の表板と接する面のうち少なくとも
いずれか一方に冷却用溝を有する表板と裏板の接合式の
ミラー構造が得られる。
合する（請求項３）ことによりはじめて、表板の裏板と
接する面または裏板の表板と接する面のうち少なくとも
いずれか一方に冷却用溝を有する表板と裏板の接合式の
ミラー構造が得られる。
【００１４】表板と裏板との接合は、接着、機械的接合
その他のいかなる方法でも良いが、接着面積や強度の面
からロウ付けを用いるのが有利である（請求項４）。
その他のいかなる方法でも良いが、接着面積や強度の面
からロウ付けを用いるのが有利である（請求項４）。
【００１５】表板と裏板を接合した後に表板を鏡面加工
するようにすれば（請求項５）、表板の機械的強度を確
保して表板の鏡面加工が可能なため、表板の厚さを非常
に薄く加工できる。したがって、鏡面加工の後に接合す
る場合のように接合作業によって表板の変形等を引き起
こすおそれがなく、表板の厚さを薄くして冷却効果を一
層高めることが可能となる。
するようにすれば（請求項５）、表板の機械的強度を確
保して表板の鏡面加工が可能なため、表板の厚さを非常
に薄く加工できる。したがって、鏡面加工の後に接合す
る場合のように接合作業によって表板の変形等を引き起
こすおそれがなく、表板の厚さを薄くして冷却効果を一
層高めることが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、図面に従ってこの発明の実施例を説明
する。
する。
【００１７】図１、図２及び図３に示すように、ミラー
（１）は互いに接合された表板（２）と裏板（３）とで
構成されている。
（１）は互いに接合された表板（２）と裏板（３）とで
構成されている。
【００１８】表板（２）と裏板（３）は熱伝導さえ良け
れば異なる材質でも構わないが、熱膨張の影響を減ずる
観点からは同一の材質を用いるのが好ましい。例を挙げ
るならば、銅、アルミニウム、シリコン等の、この種の
ミラーに通常用いられる材料はどれでも採用することが
できる。また、金やモリブデン等のコーティング層を設
けることもできる。
れば異なる材質でも構わないが、熱膨張の影響を減ずる
観点からは同一の材質を用いるのが好ましい。例を挙げ
るならば、銅、アルミニウム、シリコン等の、この種の
ミラーに通常用いられる材料はどれでも採用することが
できる。また、金やモリブデン等のコーティング層を設
けることもできる。
【００１９】裏板（３）の、表板（２）と接する表面に
は冷却用の溝（５）が形成されており、この実施例の場
合、冷却用の溝（５）は蛇行する一条の溝の形態を取っ
ている。溝（５）の一端は、裏板（３）に設けられた冷
却水の導入孔（6a）と連通し、溝（５）の他端は裏板
（３）に設けられた冷却水の排出口（6b）と連通してい
る。使用に際しては、導入口（6a）から導入された冷却
水が溝（５）に流入する。溝（５）は、裏板（３）の、
表板（２）と接する表面に形成されていることから、溝
（５）の開放部は表板（２）によって塞がれることにな
る。換言すれば、溝（５）内を流れる冷却水は直接、表
板（２）に接する。したがって、冷却水が導入孔（6a）
から排出孔（6b）に向かって溝（５）内を進む間に、表
板（２）が冷却される。
は冷却用の溝（５）が形成されており、この実施例の場
合、冷却用の溝（５）は蛇行する一条の溝の形態を取っ
ている。溝（５）の一端は、裏板（３）に設けられた冷
却水の導入孔（6a）と連通し、溝（５）の他端は裏板
（３）に設けられた冷却水の排出口（6b）と連通してい
る。使用に際しては、導入口（6a）から導入された冷却
水が溝（５）に流入する。溝（５）は、裏板（３）の、
表板（２）と接する表面に形成されていることから、溝
（５）の開放部は表板（２）によって塞がれることにな
る。換言すれば、溝（５）内を流れる冷却水は直接、表
板（２）に接する。したがって、冷却水が導入孔（6a）
から排出孔（6b）に向かって溝（５）内を進む間に、表
板（２）が冷却される。
【００２０】冷却用の溝（５）については、その形状や
配置は図面に例示したものに限られず、両端をヘッダで
連結した多数の平行溝の形態のほか、螺旋状や同心円状
その他種々の構成が可能である。また、ミラー（１）の
全面を冷却するようになっていてもよいし、ビームの良
く当たる中心部分だけを冷却するようになっていてもよ
い。いずれにしても、表板（２）と接合する前に予め裏
板（３）に加工を行なっておく。
配置は図面に例示したものに限られず、両端をヘッダで
連結した多数の平行溝の形態のほか、螺旋状や同心円状
その他種々の構成が可能である。また、ミラー（１）の
全面を冷却するようになっていてもよいし、ビームの良
く当たる中心部分だけを冷却するようになっていてもよ
い。いずれにしても、表板（２）と接合する前に予め裏
板（３）に加工を行なっておく。
【００２１】なお、図面に示し、かつ、上述した実施例
では冷却用の溝（５）が裏板（３）に設けられている
が、冷却用の溝は表板（２）に設けてもよく、さらに、
表板（２）と裏板（３）の両方に設けることもできる。
では冷却用の溝（５）が裏板（３）に設けられている
が、冷却用の溝は表板（２）に設けてもよく、さらに、
表板（２）と裏板（３）の両方に設けることもできる。
【００２２】表板（２）と裏板（３）との接合は、接
着、機械的接合その他のいかなる方法でも良いが、接着
面積や強度の面からロウ付けを用いるのが有利である。
また、ロウ付けによれば熱伝導性が良いので、歪が発生
せず、また、表板（２）から裏板（３）へ熱をうまく逃
がすことができる。
着、機械的接合その他のいかなる方法でも良いが、接着
面積や強度の面からロウ付けを用いるのが有利である。
また、ロウ付けによれば熱伝導性が良いので、歪が発生
せず、また、表板（２）から裏板（３）へ熱をうまく逃
がすことができる。
【００２３】図２において、二点鎖線で示される部分
（４）は、表板（２）と裏板（３）を接合した後鏡面加
工により除去された部分を示す。このように、接合後に
鏡面加工を施すようにすれば、表板（２）の厚さを非常
に薄くすることができるので、冷却効果を上げるうえで
も有利である。
（４）は、表板（２）と裏板（３）を接合した後鏡面加
工により除去された部分を示す。このように、接合後に
鏡面加工を施すようにすれば、表板（２）の厚さを非常
に薄くすることができるので、冷却効果を上げるうえで
も有利である。
【００２４】なお、この発明は、図面に例示したような
折り返しミラーに限らず、集光用のパラボリックミラー
や、レーザ発振器内の全反射ミラーにも適用することが
できる。
折り返しミラーに限らず、集光用のパラボリックミラー
や、レーザ発振器内の全反射ミラーにも適用することが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、レー
ザ用ミラーを表板と裏板の張合わせ構造とし、表板の裏
板と接する面または裏板の表板と接する面のうち少なく
ともいずれか一方に冷却用の溝を加工して表板の裏側を
直接冷却するようにしたものであるから、従来のように
支持台内に水冷ジャケットを設けてまず支持台を冷却
し、支持台からの熱伝導により間接的にミラーを冷却す
るのに比べて、冷却効率が非常に良い。したがって、大
出力に耐える光路系が実現し、近時のレーザの大出力化
に対応することができる。
ザ用ミラーを表板と裏板の張合わせ構造とし、表板の裏
板と接する面または裏板の表板と接する面のうち少なく
ともいずれか一方に冷却用の溝を加工して表板の裏側を
直接冷却するようにしたものであるから、従来のように
支持台内に水冷ジャケットを設けてまず支持台を冷却
し、支持台からの熱伝導により間接的にミラーを冷却す
るのに比べて、冷却効率が非常に良い。したがって、大
出力に耐える光路系が実現し、近時のレーザの大出力化
に対応することができる。
【００２６】請求項２のように、表板と裏板の材質を同
一にすれば、両者の熱膨張差によって表板が変形すると
いう心配がなくなり、また、接合方法も制約が少なくな
るという点で有利である。
一にすれば、両者の熱膨張差によって表板が変形すると
いう心配がなくなり、また、接合方法も制約が少なくな
るという点で有利である。
【００２７】請求項３のように、冷却用溝を加工した
後、表板と裏板とを接合することによりはじめて、表板
の裏板と接する面または裏板の表板と接する面のうち少
なくともいずれか一方に冷却用溝を有する表板と裏板の
接合式のミラー構造が得られる。
後、表板と裏板とを接合することによりはじめて、表板
の裏板と接する面または裏板の表板と接する面のうち少
なくともいずれか一方に冷却用溝を有する表板と裏板の
接合式のミラー構造が得られる。
【００２８】請求項４のように、表板と裏板とをロウ付
けにより接合すれば、大きな接着面積が確保できるため
強度やシール性の面から有利である。また、ロウ付けは
熱伝導性が良いので、歪が発生しにくいほか、表板から
裏板へ熱を逃がして表板の冷却効果向上に寄与するとい
う効果もある。
けにより接合すれば、大きな接着面積が確保できるため
強度やシール性の面から有利である。また、ロウ付けは
熱伝導性が良いので、歪が発生しにくいほか、表板から
裏板へ熱を逃がして表板の冷却効果向上に寄与するとい
う効果もある。
【００２９】請求項５のように、表板と裏板を接合した
後に表板を鏡面加工するようにすれば、鏡面加工の後に
接合する場合のような接合作業に起因する変形等のおそ
れがないので、表板の厚さを薄くして冷却効果を一層高
めることが可能となる。
後に表板を鏡面加工するようにすれば、鏡面加工の後に
接合する場合のような接合作業に起因する変形等のおそ
れがないので、表板の厚さを薄くして冷却効果を一層高
めることが可能となる。
【図１】表板を一部除去したミラーの正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図
１ ミラー ２ 表板 ３ 裏板 ５ 冷却用溝 ６ａ 冷却水導入口 ６ｂ 冷却水排出口
Claims (5)
- 【請求項１】 表面にてレーザ光を反射する表板と、前
記表板と接合された裏板とを有し、前記表板の前記裏板
と接する面または前記裏板の前記表板と接する面のうち
少なくともいずれか一方に冷却用溝を設けたことを特徴
とするレーザ用ミラー。 - 【請求項２】 表板と裏板の材質が同一であることを特
徴とする請求項１のレーザ用ミラー。 - 【請求項３】 請求項１のミラーを製造する方法であっ
て、前記冷却用溝を加工した後、表板と裏板とを接合す
ることを特徴とするレーザ用ミラーの製造方法。 - 【請求項４】 前記表板と裏板とをロウ付けにより接合
することを特徴とする請求項３のレーザ用ミラーの製造
方法。 - 【請求項５】 請求項１のミラーを製造する方法であっ
て、表板と裏板とを接合した後、前記表板の反射側表面
を鏡面加工することを特徴とするレーザ用ミラーの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5229777A JPH0784107A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | レーザ用ミラー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5229777A JPH0784107A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | レーザ用ミラー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784107A true JPH0784107A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16897515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5229777A Pending JPH0784107A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | レーザ用ミラー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784107A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19609784A1 (de) * | 1996-03-13 | 1997-09-18 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Vorrichtung zur Umlenkung eines Laserstrahles und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP2003172858A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nikon Corp | 光学部品保持装置及び露光装置 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP5229777A patent/JPH0784107A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19609784A1 (de) * | 1996-03-13 | 1997-09-18 | Jurca Optoelektronik Gmbh | Vorrichtung zur Umlenkung eines Laserstrahles und Verfahren zu deren Herstellung |
| JP2003172858A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Nikon Corp | 光学部品保持装置及び露光装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021113 |