JPH10294508A - レーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物から戻ってきたレーザ光によりレーザ
発振器内部を溶融させることなく、適正な加工や測定を
行うようにすること。 【解決手段】 出力鏡４０をミラー受け５２面に保持さ
せるミラーホルダ５４とカバー４２との間に、レーザ光
を導く筒状の第１光路ダクト４４と第２光路ダクト４６
とが配置されている。この第１光路ダクト４４と第２光
路ダクト４６とは、接続部４８において一方の端部が他
方の端部に嵌め込まれて接続されている。接続部４８の
外周には、伸縮性のあるゴム等のカバー５０により密着
して被覆されている。このため、戻ってきたレーザ光が
光路ダクトの内部で反射してもカバー５０等に照射され
ないことから溶融屑が発生せず、また、外部から粉塵等
が進入しないため、出力鏡４０等の焼損が起こり難くな
って、適正な加工や測定を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ装置に係
り、さらに詳しくは、レーザ発振器から出力されるレー
ザ光を導く光路ダクトを備えたレーザ装置であって、例
えば、生産現場等においてレーザ加工やレーザ測定に用
いられるレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、製品や部品の製造工程などにおい
てレーザ光が非常に頻繁に使用されつつある。このレー
ザ光は、振幅と波長が一致したコヒーレントな特殊な光
であって、自然光のように波長や振幅が混在しているイ
ンコヒーレントな光と区別される。

【０００３】レーザ光は、上記のように波長が同じであ
るため、レンズのような光学系を使って光を集束させる
と非常に高い温度（数万度以上）が得られることから、
加工等に用いることができる。また、上記のように振幅
が同じであるため、光を干渉させると規則正しい干渉縞
が得られることから、レーザ干渉計等により精度の高い
位置測定を行うことができる。

【０００４】このようなレーザ光を発生するレーザ装置
は、気体、固体（半導体）、液体等のレーザ物質をポン
ピングして多数の原子を高いエネルギー準位に引き上げ
（励起）、低いエネルギー準位（基底順位）に移行する
際のエネルギー差により多数の原子から光が放出され、
２枚の反射鏡（出力鏡、全反射鏡）が向かい合った共振
器ミラーを用いてレーザ物質の原子に共鳴する波長の光
だけを繰り返し増幅させることにより、波長と振幅の一
致したコヒーレントな光を出力することができる。

【０００５】レーザ装置は、使用するレーザ物質によ
り、気体レーザ、固体レーザ、半導体レーザ、液体レー
ザのように分類することができ、用途に応じたレーザ物
質を選択することにより所望の特性を備えたレーザ光を
得ることができる。

【０００６】例えば、図６には、従来のレーザ装置にお
ける共振器ミラーの出力鏡１００付近の構成を説明する
部分断面図が示され、図において、出力鏡１００、真空
容器１０２、カバー１０４、光路ダクト１０６、ミラー
受け１０８、Ｏリング１１０，１１４，１１６、ミラー
ホルダ１１２、カバー１１８、マイクロメータ１２０な
どで構成されており、白抜き矢印は出力されるレーザ光
ＬＢを示している。

【０００７】図６に示されるように、出力鏡１００は、
光を増幅させる共振器ミラーの真空容器１０２と不図示
のレーザ発振器のカバー１０４との間に、レーザ光を導
く光路ダクト１０６等と共に配置されている。出力鏡１
００は、ミラー受け１０８上に自身が歪まないように密
着配置され、その周囲をミラーホルダ１１２で覆ってミ
ラー受け１０８に固定している。そして、ミラー受け１
０８、出力鏡１００およびミラーホルダ１１２には、真
空容器１０２内部を真空に保つため、Ｏリング１１０、
１１２、１１６をそれぞれ介在させている。

【０００８】そして、出力鏡１００の調整にあたって
は、レーザ装置を覆っているカバー１１８の中に手を入
れて、マイクロメータ１２０を動かすことにより調整が
行われる。その際、レーザ光ＬＢが通る部分は、不用意
にレーザ光ＬＢが人体に接触しないように光路ダクト１
０６を配置し、光路ダクト１０６とミラーホルダ１１２
との間がカバー１１８で覆われていて、粉塵やごみ等が
進入するのを防止している。また、不図示の全反射鏡出
力鏡１００の角度調整は、マイクロメータ１２０により
行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のレーザ装置は構成されているが、以下に述べるような
課題を有している。

【００１０】すなわち、出力鏡１００および光路ダクト
１０６を通って出力されるレーザ光ＬＢは、例えば、加
工対象物である不図示のワーク（試料）に照射された大
部分は加工に使用されるが、高反射材を加工する場合や
加工不良が発生した場合は、その一部のレーザ光が反射
されて戻ってくる場合がある。戻ってきたレーザ光は、
発散角が非常に大きいため、通常は光路ダクト１０６に
反射吸収されて、レーザ発振器まで戻ってくることは数
少ない。

【００１１】しかし、従来例の課題を説明する図７に示
されるように、まれに戻ってきたレーザ光ＢＬＢ１は、
光路ダクト１０６を通り抜けてミラーホルダ１１２で反
射したり、光路ダクト１０６の内壁で反射されてカバー
１１８に照射されることもあった。このカバー１１８
は、一般に伸縮性のあるゴムや樹脂等でできているた
め、レーザ光が照射されると熱で溶けたカバーの屑が光
路内に進入してしまい、出力鏡１００に付着すると出力
鏡１００の焼損を発生させたり、ひいては不図示の全反
射鏡をも焼損させる原因となるという不都合があった。

【００１２】また、図７に示されるレーザ光ＢＬＢ２
は、出力鏡１００を通過してミラー受け１０８の面で反
射され、その反射光が出力鏡１００のＯリング１１６に
照射されることがあった。このＯリング１１６もゴム性
でできているため、前述と同様に溶けたＯリングの屑が
出力鏡１００に付着すると、出力鏡１００等の焼損の原
因になるという不都合があった。

【００１３】特に、ミラー受け１０８の出力鏡１００が
当接される面は、出力鏡１００の取り付け歪みを極力抑
えるための鏡面加工（ダイヤモンドターニングなど）が
施されてレーザ光の反射率が高いことから、Ｏリング１
１６等が一層溶融し易くなるという状況があった。

【００１４】さらには、上述したように、出力鏡１００
は、ゴム等のカバー１１８やＯリング１１６が溶けた屑
が付着して、焼損すると、ビームモードの形状が変わっ
たり、レーザ光の出力低下を招くことになり、レーザ加
工が安定して行えなくなるという不都合があった。

【００１５】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなれたもので、レーザ発振器側へレーザ光が反
射されて戻ってきても溶融屑等が光路内へ進入するのを
防止し、レーザ光を長期間安定供給して、適正な加工や
測定等を行うことのできるレーザ装置を得ることを第１
の目的とする。

【００１６】また、レーザ発振器側へレーザ光が反射さ
れて戻ってきても溶融屑等が出力鏡に付着するのを防止
し、レーザ光を長期間安定供給して、適正な加工や測定
等を行うことができるレーザ装置を得ることを第２の目
的とする。

【００１７】また、レーザ発振器側へレーザ光が反射さ
れて戻ってきても溶融屑等が出力鏡に付着するのを防止
するとともに、外部からの粉塵等が出力鏡に付着するの
を防止し、レーザ光を長期間安定供給して、適正な加工
や測定等を行うことのできるレーザ装置を得ることを第
３の目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るレーザ装置にあっては、レーザ発
振器から出力されるレーザ光を導く光路ダクトを備えた
レーザ装置において、前記光路ダクトは、筒状の複数の
ダクトから成り、前記複数のダクトの端部どうしを接続
する接続部と、前記接続部の外周に密着して被覆する被
覆部材と、を備えているものである。

【００１９】これによれば、レーザ光を導く光路ダクト
が筒状の複数のダクトで構成されており、複数のダクト
の端部どうしが接続部で接続され、その接続部の外周が
被覆部材により密着して被覆されている。このように、
被覆部材がダクトの接続部の外周を覆っているため、レ
ーザ光が光路ダクト内に反射されて戻ってきても、被覆
部材に当たらないことから溶融屑が発生せず、また、溶
融屑が光路内に進入するのが防止され、レーザ光を長期
間安定供給することによって、適正な加工や測定等を行
うことができる。

【００２０】つぎの発明に係るレーザ装置にあっては、
反射鏡と出力鏡とを含む共振器ミラーで共振させてレー
ザ光を出力するレーザ発振器からのレーザ光を導く光路
ダクトを備えたレーザ装置において、前記光路ダクト
は、筒状の第１ダクトと第２ダクトから成り、前記第１
ダクトおよび第２ダクトのうちいずれか一方のダクトの
端部を他方のダクトの端部に嵌め込んで接続する接続部
と、前記接続部の外周に密着して被覆する被覆部材と、
を備えているものである。

【００２１】これによれば、レーザ光を導く光路ダクト
が筒状の第１ダクトと第２ダクトから構成されており、
第１ダクトと第２ダクトのいずれか一方のダクトの端部
が他方のダクトの端部に嵌め込んだ接続部で接続され、
その接続部の外周が被覆部材により密着して被覆されて
いるため、レーザ光が光路ダクト内に反射されて戻って
きても、被覆部材に当たらないので溶融屑が発生せず
に、溶融屑が出力鏡に付着するのが防止され、レーザ光
を長期間安定供給することによって、適正な加工や測定
等を行うことができる。

【００２２】つぎの発明に係るレーザ装置にあっては、
前記第１ダクトは、前記出力鏡を保持するミラーホルダ
側に密着させて配置したものである。

【００２３】これによれば、出力鏡に対して被覆部材の
溶融屑の付着防止に加えて、外部からの粉塵等が出力鏡
に付着するのが防止され、一層レーザ光を長期間安定供
給して、適正な加工や測定等を行うことができる。

【００２４】つぎの発明に係るレーザ装置にあっては、
前記出力鏡は、前記レーザ発振器のレーザ光の出力口端
面に出力鏡の一側を当接させるミラー受けと、該ミラー
受けに対して出力鏡の他側から出力鏡を覆って固定する
ミラーホルダとで保持され、前記ミラーホルダをレーザ
光が通過する空洞部の径と前記ミラー受けをレーザ光が
通過する空洞部の径とが同じか、あるいはミラー受けの
空洞部の径の方が大きいものである。

【００２５】これによれば、レーザ光の出力先から出力
鏡側を見た場合のミラーホルダとミラー受けの空洞部の
径が同じか、ミラー受けの空洞部の径の方が大であるた
め、戻ってきたレーザ光がミラー受けで反射される可能
性が非常に小さくなることから、出力鏡に対して被覆部
材等の溶融屑が付着するのを防ぎ、長期間安定したレー
ザ光を供給することで、適正な加工や測定等を行うこと
ができる。

【００２６】つぎの発明に係るレーザ装置にあっては、
前記第１ダクトの筒径は、前記ミラーホルダの空洞部の
径と同じか、あるいは第１ダクトの筒径の方が小さいも
のである。

【００２７】これによれば、レーザ光の出力先から出力
鏡側を見た場合の第１ダクトの筒径とミラーホルダの空
洞部の径が同じか、第１ダクトの筒径の方が小さいた
め、戻ってきたレーザ光がミラーホルダで反射される可
能性が非常に小さくなることから、出力鏡に対して被覆
部材の溶融屑の付着を防ぎ、長期間安定したレーザ光を
供給することで、適正な加工や測定等を行うことができ
る。

【００２８】つぎの発明に係るレーザ装置にあっては、
前記ミラー受けの前記出力鏡との当接面と前記ミラーホ
ルダのレーザ光が出力される側の面の少なくとも一方の
面が無反射処理されているものである。

【００２９】これによれば、反射されて戻ってきたレー
ザ光が、出力鏡近辺に設けられたミラー受けやミラーホ
ルダに当たっても、再度反射されることがなくなり、レ
ーザ光による溶融屑の生成が防止され、レーザ光の光路
内に溶融屑が進入しなくなり、レーザ光を長期間安定供
給することによって、適正な加工や測定等を行うことが
できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るレーザ装置
の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１には、実施の形態１
に係るレーザ装置１０の全体構成図が示され、図２に
は、図１の出力鏡ユニット２０の拡大断面図が示されて
いる。この実施の形態１に係るレーザ装置１０は、ワー
ク３４を所望の位置に移動させ、発生させたレーザ光を
集束させて照射しながら加工を行うレーザ加工装置とし
て実施したものである。

【００３２】このレーザ装置１０は、図１において、加
工用のレーザ光を発生させるレーザ発振器１２と、レー
ザ発振器１２から出力させるレーザ光ＬＢを集束させて
ワーク３２へ導く光学系と、ワークを保持して水平移動
制御を行うステージ３４と、レーザ発振器１２およびス
テージ３４を制御する制御装置３６とを備えている。

【００３３】レーザ発振器１２は、ここでは炭酸（ＣＯ
₂ ）ガスをレーザ物質として用いた炭酸ガスレーザであ
って、内部にＣＯ₂ ガスを含む混合ガスが充填されてい
る。また、内部には、ＣＯ₂ ガスを励起させるガス放電
用の放電電極１６が平行に配置されるとともに、その両
端部に光を共振させて増幅させる共振器ミラーとしての
全反射鏡１８と、出力鏡ユニット２０とが設けられ、さ
らに、上述した混合ガスを攪拌して循環させる送風機２
２が設けられている。

【００３４】そして、上記各部を駆動させる電源は、電
源部２４から供給される。全反射鏡１８と出力鏡ユニッ
ト２０との間で増幅されて、出力鏡ユニット２０を通過
して出力されるレーザ光は、外部シャッタ２６により照
射方向やビーム径等が調節される。なお、実施の形態１
に係る特徴的な出力鏡ユニット２０の具体的な構成につ
いては、図２を用いて後述する。

【００３５】光学系は、レーザ発振器１２の外部シャッ
タ２６を通過して出力されるレーザ光の光路をワーク３
２側へ屈折させる全反射鏡２８と、その全反射鏡２８で
反射されたレーザ光ＬＢを集束させるレンズ３０とで構
成されている。図１では、光学系を全反射鏡２８とレン
ズ３０だけで図示しているが、実際には光学特性を補正
する必要から複数のレンズ群や反射鏡等を用いている。

【００３６】ステージ３４は、ワーク３２を載置した状
態で精度良く水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸等の２次元方向）に
移動可能なものであって、レーザ光を所定地点に集束さ
せた照射地点を固定しておき、ワーク３２の方を動かす
ことによって所望の形状にレーザ加工を行うものであ
る。

【００３７】制御装置３６は、ＣＰＵ（Central Proces
sing Unit)などで構成されており、不図示の入力部から
のコマンド入力や、内蔵メモリに予め記憶されているプ
ログラムにしたがって、上記ステージ３４およびレーザ
発振器１２の各部を制御するものである。

【００３８】例えば、ワーク３２を所望の形状にレーザ
加工する場合、制御装置３６は、レーザ発振器１２内の
送風機２２を回転させ、放電電極１６に電源部２４から
印加する電圧を変化させてレーザ出力をコントロール
し、レーザ光の出力信号が入力されると放電電極１６へ
高電圧を投入してレーザ混合ガスを放電させて励起し、
励起されたレーザ混合ガスが基底順位へ落ちる際に放出
された光を増幅させてレーザ光を出力させたり、ワーク
３２を載置したステージの位置制御等が行われる。

【００３９】つぎに、この実施の形態１に係る出力鏡ユ
ニット２０付近の構成を図２を用いて説明する。図２に
示されるように、出力鏡ユニット２０における出力鏡４
０は、真空容器１４とレーザ発振器１２のカバー４２と
の間に、レーザ光を導く第１ダクトとしての第１光路ダ
クト４４と、第２ダクトとしての第２光路ダクト４６と
共に配置されている。

【００４０】このように、この実施の形態１の特徴的な
構成は、レーザ発振器１２から出力されたレーザ光を導
く筒状の光路ダクトが複数で構成されており、光路ダク
トの一方（第２光路ダクト４６）に対して他方（第１光
路ダクト４４）を嵌め込んで接続され（接続部４８にか
み合わせ形状を採用したり、光路ダクト自体の径を変え
たりする）、その接続部４８の外周を被覆部材としての
カバー５０で覆っている点である。

【００４１】この第１光路ダクト４４と第２光路ダクト
４６の接続部４８における両者の隙間は、１ｍｍ以下と
なるように精度良く加工されているため、ワーク３２か
らレーザ光が反射されて戻ってきても、この隙間を通り
抜けてカバー５０に照射されることはない。また、カバ
ー５０は、ここでは弾力性のあるゴム材等で構成されて
おり、両光路ダクト４４、４６の接続部４８の段差を十
分吸収できる伸びを持って密着されているため、外部か
ら粉塵などが光路内４９に入り込まない構造になってい
る。

【００４２】また、この実施の形態１では、第１光路ダ
クト４４を後述するミラーホルダ５４に対して着脱可能
な固定具（例えば、ビス）により密着固定されている。
もう一方の、第２光路ダクト４６は、カバー４２に対し
て着脱可能な固定具（ビス等）で密着固定されている。
このように、光路ダクト４４、４６と出力鏡４０を保持
するミラーホルダ５４との間を密着させているため、周
囲からの粉塵等が光路内に進入するのを確実に防御して
いる。

【００４３】また、出力鏡４０は、自身が歪まないよう
に鏡面加工されたミラー受け５２上に出力鏡４０が密着
配置され、ミラーホルダ５４によりその周囲を覆って確
実に保持している。また、ミラー受け５２と、出力鏡４
０と、ミラーホルダ５４とは、それぞれＯリング５６、
５８、６０を介在させてシーリングされている。

【００４４】さらに、出力鏡４０は、もう一方の共振器
ミラーの全反射鏡１８（図１参照）との間で角度を調整
する際に、ミラー受け５２に取り付けられたマイクロメ
ータ６２を調節することにより、真空容器１４との間隔
を変えて調整される。

【００４５】つぎに、図１のレーザ装置１０におけるレ
ーザ加工動作について簡単に説明する。まず、制御装置
３６は、オペレータにより動作開始のコマンドが入力さ
れると、起動信号を電源部２４に出力して起動させ、レ
ーザ発振器１２の送風機２２に電源を供給して回転さ
せ、内部に充填したＣＯ₂ ガスを含むレーザ混合ガスを
循環させる。

【００４６】この状態で、制御装置３６からレーザ光の
出力信号が来ると、放電電極１６へ高電圧が印加され、
放電させてレーザ混合ガスを励起する。励起されたレー
ザ混合ガスは、基底順位へ移行する際に光を放出する。
この放出された光は、全反射鏡１８と出力鏡４０との間
で反射増幅されて、指令出力相当のレーザ光ＬＢが取り
出される。

【００４７】このようにして、レーザ発振器１２から取
り出されたレーザ光ＬＢは、全反射鏡２８でワーク３２
の方向へ屈折反射され、レンズ３０で集束されて、ワー
ク３２上の所定位置に照射されて加工が行われる。ワー
ク３２は、テーブル３４上に載置されており、制御装置
３６からの制御信号によりテーブル３４を移動制御し
て、さまざまな形状にレーザ加工される。

【００４８】レーザ加工のためにワーク３２に照射され
たレーザ光は、そのほとんどが加工に使用されるが、一
部が反射されて照射経路を逆方向に進み、出力鏡ユニッ
ト２０まで戻ることがあった。この戻ってきたレーザ光
は、図２に示されるように、レーザ光ＢＬＢ１０の場
合、第１光路ダクト４４と第２光路ダクト４６との接続
部４８の内側段差部で反射されたり、また、レーザ光Ｂ
ＬＢ１２のように第１光路ダクト４４の内壁とミラーホ
ルダ５４とでそれぞれ反射されて、そのままカバー４２
外へレーザ光が出射されている。

【００４９】このように、この実施の形態１に係るレー
ザ装置によれば、筒状の複数の光路ダクト４４、４６が
互いに嵌め込まれて接続されており、その接続部４８の
外周がカバー５０で覆われているため、戻ってきたレー
ザ光が第１光路ダクト４４と第２光路ダクト４６との間
の隙間に入ってカバー５０を溶融させることもなくな
り、また、外部から粉塵等が光路内へ進入するのを防ぐ
ことができる。

【００５０】以上説明したように、この実施の形態１に
よると、レーザ発振器１２の出力鏡４０から出力される
レーザ光を導く光路ダクト４４、４６が複数から成り、
一方が他方に嵌まり込んで接続され、その接続部４８の
外周にカバー５０を密着して被覆されているため、反射
レーザ光がカバー５０に照射されずに溶融屑が発生せ
ず、また、光路ダクト４４、４６内に粉塵等の進入を防
止することができることから、出力鏡４０や全反射鏡１
８を焼損させることがなくなり、出力鏡４０や全反射鏡
１８のような消耗部品の消耗度を軽減することができ
る。

【００５１】また、上記したように、出力鏡４０の消耗
度が低下すれば、機械を止めてメンテナンスを行う期間
を延ばすことが可能となり、長期間安定したレーザビー
ムが得られることから、精度の高い加工や測定が行える
信頼性の高いレーザ装置とすることができる。

【００５２】なお、上記実施の形態１では、カバー５０
を段差を十分吸収できる伸縮性のあるゴム等で光路ダク
トの外周に密着させていたが、これに限定されるもので
はなく、第１光路ダクト４４と第２光路ダクト４６との
外形に合わせた段付き構造を採用しても良い。こうする
ことにより、接続部４８とカバー５０の密着性が一層良
好となり、粉塵がダクト内に進入するのを確実に防ぐこ
とができる。

【００５３】また、上記実施の形態１では、第１光路ダ
クト４４と第２光路ダクト４６とのダクト径を同じにし
ても、接続部４８の一方の断面形状をＬ字型とし、他方
の断面形状を逆Ｌ字型として、相互にかみ合わせながら
嵌め込む構造（例えば、釣り竿や印籠継ぎ手のような構
造）を採用しても良い。

【００５４】光路ダクト４４、４６の接続部４８をこの
ように構成すれば、充分に粉塵等の進入やレーザ光の漏
れによるカバーの溶融を防止することが可能となり、そ
の上、接続部４８における段差が解消されることから、
従来のカバーをそのまま流用することができ、特別に弾
力性のあるカバーを使う必要がなくなるという利点があ
る。

【００５５】さらに、上記実施の形態１では、レーザ装
置として炭酸ガスレーザ装置を例にとって説明したが、
他のレーザ物質を用いた固体レーザやその他のレーザ装
置を用いるものであっても、上記構成を採用すれば、同
様の効果を期待することができる。

【００５６】また、上記実施の形態１では、この構成を
レーザ発振器１２のカバー４２内部の光路ダクトの構造
として説明したが、もちろんこれに限定されるものでは
なく、図１に示されるように、レーザ発振器１２から出
力されたレーザ光ＬＢがワーク３２に照射されるまでの
光学系を含む光路においても、上記構成を適用すること
で同様の好適な効果を得ることができる。

【００５７】また、上記実施の形態１では、ミラーホル
ダ５４に対して第１光路ダクト４４を直接密着させてい
たが、その間に例えばＯリングなどを介在させるように
しても良い。これにより、両者の密着度が高まるため、
一層防塵性を高めることができる。

【００５８】（実施の形態２）つぎに、本発明の実施の
形態２を図３に基づいて説明する。ここで、前述した実
施の形態１と同一若しくは同等の構成部分については同
一の符号を付すとともにその説明を簡略化し若しくは省
略するものとする。

【００５９】図３には、実施の形態２に係るレーザ装置
の出力鏡ユニット２０の断面図が示されている。この実
施の形態２に係る出力鏡ユニット２０の特徴的な構成
は、レーザ光を通過させる直径Ｌ₁ の空洞部としての開
口部７０が形成されたミラーホルダ５４と、レーザ光を
通過させる直径Ｌ₂ の空洞部としての開口部７２が形成
されたミラー受け５２とを備えている場合に、これらの
開口部の直径Ｌ₁ とＬ₂の大小関係が、Ｌ₁ ＝Ｌ₂ 又は
Ｌ₁ ＜Ｌ₂ の関係にある点である。ここでは、図３に示
されるように、ミラーホルダ５４の開口部７０の径Ｌ₁
は、ミラー受け５２の開口部７２の径Ｌ₂ よりも小さく
構成されている。

【００６０】このように構成したのは、反射されて戻っ
てきた（紙面右方向から左方向へ照射される）レーザ光
は、ミラーホルダ５４とミラー受け５２の位置関係か
ら、ミラーホルダ５４の開口部７０からミラー受け５２
の開口部７２へと通過することから、開口径が同じか
（Ｌ₁ ＝Ｌ₂ ）奥に行くに従って広がるように構成する
ことにより（Ｌ₁ ＜Ｌ₂ ）、出力鏡４０が当接されたミ
ラー受け５２の面でレーザ光が反射されないようにする
ためである（図７のレーザ光ＢＬＢ２参照）。

【００６１】つぎに、その動作について説明する。この
実施の形態２では、ミラーホルダ５４の開口部７０の径
Ｌ₁ がミラー受け５２の開口部７２の径Ｌ₂ よりも小さ
く構成されていることから、ワークなどで反射されて戻
ってきたレーザ光のうち、ミラー受け５２の出力鏡４０
の当接面に当たるような反射光はミラーホルダ５４に遮
られて通過することができなくなる（図７のレーザ光Ｂ
ＬＢ２参照）。

【００６２】このため、出力鏡４０のＯリング６０にレ
ーザ光が当たって溶融されることが無くなり、溶融屑が
出力鏡４０に付着するのが防止されて、出力鏡４０や全
反射鏡１８の焼損を防止することができる。

【００６３】従って、この実施の形態２によれば、出力
鏡４０の消耗度が大幅に軽減することができるので、機
械を止めて行うメンテナンスの間隔を非常に長く設定す
ることができ、レーザビームを長期間安定供給できるの
で、長期間安定した信頼性の高い加工や測定を行うこと
ができる。

【００６４】（実施の形態３）つぎに、本発明の実施の
形態３を図４に基づいて説明する。ここで、前述した実
施の形態１、２と同一若しくは同等の構成部分について
は、同一の符号を付すとともにその説明を簡略し若しく
は省略するものとする。

【００６５】図４には、実施の形態３に係るレーザ装置
の出力鏡ユニット２０の断面図が示されている。この実
施の形態３に係る出力鏡ユニット２０の特徴的な構成
は、ミラーホルダ５４の開口部７０の直径Ｌ₁ と第１光
路ダクト４４の内径Ｌ₃ との大小関係が、Ｌ₃ ＝Ｌ₁ 又
はＬ₃ ＜Ｌ₁ とした点に特徴がある。ここでは、図４に
示されるように、第１光路ダクト４４の内径Ｌ₃ は、ミ
ラーホルダ５４の開口部７０の直径Ｌ₁ よりも小さく構
成されている。

【００６６】このように構成したのは、第１光路ダクト
４４の内径Ｌ₃ がミラーホルダ５４の開口部７０の直径
Ｌ₁ と同じか（Ｌ₃ ＝Ｌ₁ ）、小さくしたことにより
（Ｌ₃＜Ｌ₁ ）、反射されて戻ってきたレーザ光がミラ
ーホルダ５４の面に当たって反射されるのを防止するた
めである（図７のレーザ光ＢＬＢ１参照）。

【００６７】つぎに、その動作について説明する。この
実施の形態３では、ミラーホルダ５４の開口部７０の直
径Ｌ₁ よりも第１光路ダクト４４の内径Ｌ₃ の方が小さ
く構成されている。これを仮に上記構成とは逆に、第１
光路ダクト４４の内径Ｌ₃ よりミラーホルダ５４の開口
部７０の直径Ｌ₁ の方を小さくした場合は、戻ってきた
レーザ光がミラーホルダ５４に当たって反射される。

【００６８】この反射されたレーザ光は、図４に示され
るように第１光路ダクト４４とミラーホルダ５４とが密
着している場合であればそれほど問題とはならないが、
図７に示される従来例のように、光路ダクトとミラーホ
ルダとが離れていて、その間がゴム性のカバー等で覆わ
れている場合は、その反射光がカバーに照射されてカバ
ーの溶融屑が出力鏡に付着し易くなる。

【００６９】そこで、この実施の形態３では、ミラーホ
ルダ５４の開口部７０の直径Ｌ₁ と第１光路ダクト４４
の内径Ｌ₃ とが同じか、または第１光路ダクト４４の内
径Ｌ ₃ の方を小さく構成することにより（逆に、ミラー
ホルダ５４の開口部７０の直径Ｌ₁ の方を大きく構成し
ても良い）、レーザ光が光路ダクト内へ戻ってきても、
ミラーホルダ５４の面で反射されることがなくなる。

【００７０】従って、戻ってきたレーザ光により溶融屑
が生成されて出力鏡４０等に付着することがなくなるた
め、出力鏡４０や全反射鏡１８のような消耗部品の消耗
度を大幅に軽減することができる。

【００７１】このように、この実施の形態３によれば、
出力鏡４０の消耗度が大幅に軽減することができるの
で、機械を止めて行うメンテナンスの間隔を非常に長く
設定することができ、レーザビームを長期間安定供給で
きるので、長期間安定した信頼性の高い加工や測定を行
うことができる。

【００７２】（実施の形態４）つぎに、本発明の実施の
形態４を図５に基づいて説明する。ここで、前述した実
施の形態１〜３と同一若しくは同等の構成部分について
は、同一の符号を付すとともにその説明を簡略し若しく
は省略するものとする。

【００７３】図５には、実施の形態４に係るレーザ装置
の出力鏡ユニット２０の段面図が示されている。この実
施の形態４にかかる出力鏡ユニット２０の特徴的な構成
は、図５中に示される太い実線で示した、ミラー受け５
２の出力鏡４０と当接する面が無反射処理面７４やミラ
ーホルダ５４の面が無反射処理面７６とした点にある。

【００７４】この無反射処理が施される面は、ミラー受
け５２あるいはミラーホルダ５４のいずれか一方であっ
てもよいが、ミラー受け５２およびミラーホルダ５４の
両方に施すことがより望ましい。この無反射処理は、レ
ーザ光が照射された場合に反射光が出ないようにした
り、あるいは反射光が出ても減衰した光となるようにす
るものである。

【００７５】無反射処理を施す場合は、照射されるレー
ザ光の波長に合わせて処理を変える必要があり、例え
ば、ＣＯ₂ レーザの場合は、アルマイト処理を実施する
ことにより、照射されたレーザ光を殆ど反射させないよ
うにすることができる。

【００７６】つぎに、動作について説明する。ワークな
どから反射されて戻ってきたレーザ光ＢＬＢ１４は、無
反射処理が施されていない通常のミラー受け５２やミラ
ーホルダ５４の面で反射されても、まだ高いエネルギー
を持っているためＯリングやカバーに照射されると溶融
させて、溶融屑を発生させる原因となっていた。

【００７７】そこで、この実施の形態４では、溶融屑の
発生の原因となりやすい反射面として、ミラー受け５２
（特に、出力鏡４０との当接面）やミラーホルダ５４の
面があり、使用するレーザ光の波長に合った無反射処理
がこれらの面に施されるようにする。

【００７８】レーザ光の反射光は、通常、レーザビーム
の波長が主成分であるので、レーザ発振器１２から出力
される波長に合わせた無反射処理、例えば、炭酸（ＣＯ
₂ ）ガスレーザでは、アルマイト処理などを実施するこ
とにより、反射光が反射されない無反射処理面７４、７
６を形成することができ、Ｏリングやカバーの溶融を防
止することができる。

【００７９】図５には、レーザ光ＢＬＢ１４、１６が、
無反射処理面７４、７６にそれぞれ当たっても、反射光
が発生しない状態が示されている。

【００８０】以上述べたように、この実施の形態４で
は、ミラー受け５２やミラーホルダ５４の面に無反射処
理を施すことにより、ワーク等から戻ってきたレーザ光
がそれらの面に当たっても反射されないため、Ｏリング
やカバーの溶融が起こらず、ひいては、出力鏡に溶融屑
などが付着するのを防止することができる。

【００８１】その結果、出力鏡４０のような消耗部品の
消耗度を軽減させることができるため、機械を止めて行
うメンテナンス間隔が長くなり、レーザビームを長期間
安定に供給することができ、長期間安定した信頼性の高
い加工や測定を行うことが可能になった。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るレ
ーザ装置によれば、レーザ発振器側へレーザ光が反射さ
れて戻ってきても溶融屑等が光路内へ進入するのを防止
し、レーザ光を長期間安定供給して、適正な加工や測定
等を行うことができる。

【００８３】つぎの発明に係るレーザ装置によれば、レ
ーザ発振器側へレーザ光が反射されて戻ってきても溶融
屑等が出力鏡に付着するのを防止し、レーザ光を長期間
安定供給して、適正な加工や測定等を行うことができ
る。

【００８４】つぎの発明に係るレーザ装置によれば、レ
ーザ発振器側へレーザ光が反射されて戻ってきても溶融
屑等が出力鏡に付着するのを防止するとともに、外部か
らの粉塵等が出力鏡に付着するのを防止し、レーザ光を
長期間安定供給して、適正な加工や測定等を行うことが
できる。

【００８５】つぎの発明に係るレーザ装置によれば、レ
ーザ光の出力先から出力鏡側を見た場合のミラーホルダ
とミラー受けの空洞部の径が同じか、ミラー受けの空洞
部の径の方が大であるため、戻ってきたレーザ光がミラ
ー受けで反射される可能性が非常に小さくなることか
ら、出力鏡に対して被覆部材等の溶融屑が付着するのを
防ぎ、長期間安定したレーザ光を供給することで、適正
な加工や測定等を行うことができる。

【００８６】つぎの発明に係るレーザ装置によれば、レ
ーザ光の出力先から出力鏡側を見た場合の第１ダクトの
筒径とミラーホルダの空洞部の径が同じか、第１ダクト
の筒径の方が小さいため、戻ってきたレーザ光がミラー
ホルダで反射される可能性が非常に小さくなることか
ら、出力鏡に対して被覆部材の溶融屑の付着を防ぎ、長
期間安定したレーザ光を供給することで、適正な加工や
測定等を行うことができる。

【００８７】つぎの発明に係るレーザ装置によれば、反
射されて戻ってきたレーザ光が、出力鏡近辺に設けられ
たミラー受けやミラーホルダに当たっても、再度反射さ
れることがなくなり、レーザ光による溶融屑の生成が防
止され、レーザ光の光路内に溶融屑が進入しなくなり、
レーザ光を長期間安定供給することによって、適正な加
工や測定等を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るレーザ装置の
全体構成図である。

【図２】 図１に示した出力鏡ユニットの拡大断面図で
ある。

【図３】 この発明の実施の形態２に係るレーザ装置の
出力鏡ユニットの拡大断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係るレーザ装置の
出力鏡ユニットの拡大断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態４に係るレーザ装置の
出力鏡ユニットの拡大断面図である。

【図６】 従来例に係るレーザ装置の出力鏡ユニットの
拡大断面図である。

【図７】 従来例に係る課題を説明する出力鏡ユニット
の拡大断面図である。

【符号の説明】

１２ レーザ発振器、１８ 反射鏡、４０ 出力鏡、４
４ 第１光路ダクト（第１ダクト）、４６ 第２光路ダ
クト（第２ダクト）、４８ 接続部、５０ カバー（被
覆部材）、５２ ミラー受け、５４ ミラーホルダ、７
０，７２ 開口部（空洞部）、ＬＢ レーザ光。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ発振器から出力されるレーザ光を
   導く光路ダクトを備えたレーザ装置において、 前記光路ダクトは、筒状の複数のダクトから成り、 前記複数のダクトの端部どうしを接続する接続部と、 前記接続部の外周に密着して被覆する被覆部材と、 を備えたことを特徴とするレーザ装置。
2. 【請求項２】 反射鏡と出力鏡とを含む共振器ミラーで
   共振させてレーザ光を出力するレーザ発振器からのレー
   ザ光を導く光路ダクトを備えたレーザ装置において、 前記光路ダクトは、筒状の第１ダクトと第２ダクトから
   成り、 前記第１ダクトおよび第２ダクトのうちいずれか一方の
   ダクトの端部を他方のダクトの端部に嵌め込んで接続す
   る接続部と、 前記接続部の外周に密着して被覆する被覆部材と、 を備えたことを特徴とするレーザ装置。
3. 【請求項３】 前記第１ダクトは、前記出力鏡を保持す
   るミラーホルダ側に密着させて配置したことを特徴とす
   る請求項２に記載のレーザ装置。
4. 【請求項４】 前記出力鏡は、前記レーザ発振器のレー
   ザ光の出力口端面に出力鏡の一側を当接させるミラー受
   けと、該ミラー受けに対して出力鏡の他側から出力鏡を
   覆って固定するミラーホルダとで保持され、 前記ミラーホルダをレーザ光が通過する空洞部の径と前
   記ミラー受けをレーザ光が通過する空洞部の径とが同じ
   か、あるいはミラー受けの空洞部の径の方が大きいこと
   を特徴とする請求項２に記載のレーザ装置。
5. 【請求項５】 前記第１ダクトの筒径は、前記ミラーホ
   ルダの空洞部の径と同じか、あるいは第１ダクトの筒径
   の方が小さいことを特徴とする請求項２に記載のレーザ
   装置。
6. 【請求項６】 前記ミラー受けの前記出力鏡との当接面
   と前記ミラーホルダのレーザ光が出力される側の面の少
   なくとも一方の面が無反射処理されていることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーザ装置。