JPH11202110A - Variable-shape reflector - Google Patents

Variable-shape reflector

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Publication number
JPH11202110A
JPH11202110A JP10008443A JP844398A JPH11202110A JP H11202110 A JPH11202110 A JP H11202110A JP 10008443 A JP10008443 A JP 10008443A JP 844398 A JP844398 A JP 844398A JP H11202110 A JPH11202110 A JP H11202110A
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JP
Japan
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pressure
mirror
pressure chamber
reflector
reflecting
Prior art date
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Application number
JP10008443A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirofumi Imai
浩文 今井
Kenichi Ueda
憲一 植田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the spherical or aspherical variable-shape reflector which is optionally variable in focal length with high precision. SOLUTION: The variable-shape reflector is provided with a transmission window 18 at its front end part, and a casing 11 wherein a pressure chamber 15 made open toward the transmission window 13 is formed and the transmission window 13 and pressure chamber 15 are screened from each other. This mirror is equipped with a plastic circular reflecting plate 41 and a pressure governing device 51 which adjusts the pressure of fluid filling the pressure chamber 15 and the circumferential part of the reflecting plate 41 is simply supported on the casing 11 through an annular gasket 18. The liquid pressure operates uniformly on the reverse surface of the reflecting plate 41 and the circumferential part is simply supported, so the reflecting surface becomes spherical. As the liquid pressure increases, the reflecting surface becomes larger in curvature and the fluid pressure is adjusted to obtain arbitrary curvature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、焦点距離を任意
に変えることができる可変形反射鏡に関する。この発明
の反射鏡は、レーザ発振器、光学器械などの反射鏡とし
て用いることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deformable reflecting mirror whose focal length can be arbitrarily changed. The reflecting mirror of the present invention can be used as a reflecting mirror of a laser oscillator, an optical instrument, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、kW級出力が可能な半導体励起高
出力固体レーザの開発が行なわれつつある。これまでの
ランプ励起に比べレーザの効率が高いことと、高品質な
レーザ光が期待されており、加工、溶接といったこれま
でガスレーザの独壇場であった分野に応用されようとし
ている。しかし、半導体レーザ励起になったとはいえ、
その量子効率分は必ず励起エネルギが熱に変換され、k
W以上の出力をもつレーザの場合にはランプ励起同様大
きな熱レンズ効果が支配的になってくる。したがって、
共振器ミラーの曲率を最適な値にして熱レンズ効果を補
償することが行われている。しかし、このように熱レン
ズ効果を補償してもミラーの曲率が一定であるために、
一定のレーザ出力にしか対応できない。
2. Description of the Related Art Recently, semiconductor-pumped high-power solid-state lasers capable of outputting kW-class power have been developed. Higher laser efficiency and higher quality laser light are expected compared to conventional lamp excitation, and are being applied to fields that have been the dominant field of gas lasers such as processing and welding. However, although it became semiconductor laser excitation,
As for the quantum efficiency, the excitation energy is always converted to heat, and k
In the case of a laser having an output of W or more, a large thermal lens effect becomes dominant as in the case of lamp excitation. Therefore,
It has been practiced to optimize the curvature of the resonator mirror to compensate for the thermal lens effect. However, even if the thermal lens effect is compensated in this way, the curvature of the mirror is constant,
It can only handle a certain laser output.

【0003】ミラー(反射鏡)の曲率を変える技術とし
て、レーザビーム加工装置の変形可能ミラーが知られて
いる(特開平8−39282号公報参照)。この技術で
は、ミラー板の周辺がハウジング12とキャップナット
38とで支持されており、ミラー板13の中心部を電気
機械的なアクチュエータ23で押す構造となっている。
したがって、高精度の球面は得られず、また放物面また
はだ円面を得ることはできない。このために、出力によ
って熱レンズ効果が変化する高出力固体レーザの共振器
ミラーとして使用することはできない。
As a technique for changing the curvature of a mirror (reflection mirror), a deformable mirror of a laser beam processing apparatus is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-39282). In this technique, the periphery of the mirror plate is supported by the housing 12 and the cap nut 38, and the central portion of the mirror plate 13 is pushed by an electromechanical actuator 23.
Therefore, a highly accurate spherical surface cannot be obtained, and a paraboloid or an ellipsoid cannot be obtained. For this reason, it cannot be used as a resonator mirror of a high-power solid-state laser in which the thermal lens effect changes depending on the output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、焦点距離
を高い精度で任意に変えることができる球面または非球
面の可変形反射鏡を提供することを課題としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spherical or aspherical deformable reflecting mirror capable of arbitrarily changing the focal length with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の可変形反射鏡
は、前端部に透過窓が設けられており、透過窓に向かっ
て開放された圧力室が内部に形成されたケーシングと、
透過窓と圧力室との間を遮断する、可とう性の円形反射
板と、前記圧力室内に充満した流体の圧力を調節する圧
力調整装置とを備え、前記反射板の周辺部が環状のガス
ケットを介してケーシングに単純支持されている。
The deformable reflector according to the present invention has a transmission window provided at a front end thereof, and a casing in which a pressure chamber opened toward the transmission window is formed.
A gasket comprising: a flexible circular reflector for shutting off between the transmission window and the pressure chamber; and a pressure regulator for adjusting the pressure of a fluid filled in the pressure chamber, wherein the periphery of the reflector is an annular gasket. It is simply supported by the casing via.

【0006】この発明の可変形反射鏡は、反射板は裏面
に流体圧力が一様に作用し、また周辺部が単純支持され
ているので、反射面は球面となる。流体圧力を増すと反
射面の曲率は大きくなり、流体圧力を調整することによ
り任意の曲率、つまり焦点距離を得ることができる。
In the deformable reflecting mirror according to the present invention, since the fluid pressure acts uniformly on the back surface of the reflecting plate and the peripheral portion is simply supported, the reflecting surface is spherical. When the fluid pressure is increased, the curvature of the reflecting surface increases, and by adjusting the fluid pressure, an arbitrary curvature, that is, a focal length can be obtained.

【0007】上記可変形反射鏡において、鏡軸を中心と
する複数の同心円溝を反射板の裏面に設けるようにして
もよい。溝の部分は他の部分より大きく変形するので、
溝の数、深さおよび間隔を適当に選ぶことにより、放物
面またはだ円面の鏡面が得られる。
In the deformable reflector, a plurality of concentric grooves centered on the mirror axis may be provided on the back surface of the reflector. Since the groove part deforms more than the other parts,
By properly selecting the number, depth and spacing of the grooves, a parabolic or elliptical mirror surface can be obtained.

【0008】上記可変形反射鏡において、反射板の背後
に隣接して環状のガスケット押えを圧力室内に固定し、
反射板とガスケット押えとの間に環状のガスケットを挿
入するようにしてもよい。圧力室内を負圧にした場合、
反射板は圧力室内に向かって張り出し、反射鏡は凹面鏡
となる。
In the deformable reflector, an annular gasket retainer is fixed in the pressure chamber adjacent to the back of the reflector.
An annular gasket may be inserted between the reflector and the gasket retainer. When the pressure inside the pressure chamber is negative,
The reflecting plate projects toward the pressure chamber, and the reflecting mirror becomes a concave mirror.

【0009】上記可変形反射鏡を、固体レーザ発振器の
共振ミラーとして用いてもよい。この反射鏡では、所要
の曲率をもった球面、放物面またはだ円面の鏡面を形成
することができる。したがって、固体レーザ発振器の出
力が変わっても、熱レンズ効果の変化に追従することが
でき、出力の低下を防ぐことができる。
The above-mentioned deformable reflecting mirror may be used as a resonance mirror of a solid-state laser oscillator. In this reflector, a spherical, parabolic or elliptical mirror surface having a required curvature can be formed. Therefore, even if the output of the solid-state laser oscillator changes, it is possible to follow the change in the thermal lens effect, thereby preventing the output from lowering.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の可変形反射鏡
を示している。可変反射鏡は、主としてケーシング1
1、反射板41および圧力調整装置51とから構成され
ている。ケーシング11は、ホルダ12とふた30とを
備えている。ホルダ12は環状をしており、前端部に透
過窓13が設けられている。透過窓13の直後は、圧力
室15となっている。透過窓13の外周側にOリング溝
17が設けられており、ここに反射面側Oリング18が
挿入されている。ホルダ12の内周面に切られたねじ2
0に、環状のOリング押え21がねじ込まれている。裏
面側Oリング23が、Oリング押え21と後述の反射板
41との間に挿入されている。Oリング押え21は、裏
面側Oリング23を背後から支える。また、ホルダ12
の後面にOリング溝25が設けられており、ここにOリ
ング26が挿入されている。
FIG. 1 shows a deformable reflecting mirror according to the present invention. The variable reflector is mainly composed of the casing 1
1, a reflection plate 41 and a pressure adjusting device 51. The casing 11 includes a holder 12 and a lid 30. The holder 12 has an annular shape, and a transmission window 13 is provided at the front end. Immediately after the transmission window 13 is a pressure chamber 15. An O-ring groove 17 is provided on the outer peripheral side of the transmission window 13, and a reflecting surface-side O-ring 18 is inserted therein. Screw 2 cut on the inner peripheral surface of holder 12
0, an annular O-ring presser 21 is screwed. The back side O-ring 23 is inserted between the O-ring retainer 21 and a reflection plate 41 described later. The O-ring presser 21 supports the back-side O-ring 23 from behind. Also, the holder 12
An O-ring groove 25 is provided on the rear surface of the O-ring, into which an O-ring 26 is inserted.

【0011】ふた30は円盤状をしており、ピストン孔
31、ならびに流体供給孔33および流体排出孔34が
貫通している。流体供給孔33および流体排出孔34に
は、供給管38および排出管39がそれぞれ接続されて
いる。反射板41をホルダ12内に挿入して、ふた30
をホルダ12の後面にボルト36で取り付ける。ホルダ
12とふた30との間は、前記Oリング26により気密
が保たれる。透過窓13と圧力室15との間は反射面側
Oリング18または裏面側Oリング23で密封され、ふ
た30と反射板41との間に圧力室15が形成される。
圧力室15には、供給管38より流体が満たされる。流
体として、水、油圧油などの非圧縮性流体が用いられ
る。上記各Oリングに代えて、他の環状ガスケットを用
いることもできる。
The lid 30 has a disk shape, and has a piston hole 31, a fluid supply hole 33 and a fluid discharge hole 34 penetrating therethrough. A supply pipe 38 and a discharge pipe 39 are connected to the fluid supply hole 33 and the fluid discharge hole 34, respectively. The reflection plate 41 is inserted into the holder 12 and the lid 30 is
Is attached to the rear surface of the holder 12 with bolts 36. Airtightness is maintained between the holder 12 and the lid 30 by the O-ring 26. The gap between the transmission window 13 and the pressure chamber 15 is sealed by the reflecting surface side O-ring 18 or the back side O-ring 23, and the pressure chamber 15 is formed between the lid 30 and the reflecting plate 41.
The pressure chamber 15 is filled with a fluid from the supply pipe 38. As the fluid, an incompressible fluid such as water or hydraulic oil is used. Instead of each of the O-rings, other annular gaskets can be used.

【0012】反射板41は、可とう性を有し、円形をし
ている。厚みは、全面にわたって一定である。反射板4
1の材料として、シリコン、ガラスなどが用いられる。
特に、シリコンは、従来のガラス材料より格段に熱伝導
性に優れ、かつ化学エッチング等の生産性の良い研磨、
処理手段を行うことができる。また、シリコンウエハは
単結晶であるため、機械的性質が全面にわたって一様で
あり、均一に変形し、反射板材料として適している。シ
リコンウエハを用いる場合、表面を金めっきする。めっ
きの厚みは、0.1〜10μm 程度である。反射板41
の直径は10〜300 mm 、厚みは0.1〜2.0 mm
程度である。反射板41は、前記透過窓13と圧力室1
5との間を遮断するようにしてホルダ12内に挿入され
ている。反射板41は大気に露出していてもよく、反射
板41を保護するために透過窓13に保護ガラスを取り
付けてもよい。
The reflector 41 has flexibility and is circular. The thickness is constant over the entire surface. Reflector 4
Silicon, glass, or the like is used as the first material.
In particular, silicon has much higher thermal conductivity than conventional glass materials, and polishing with good productivity such as chemical etching,
Processing means can be provided. In addition, since the silicon wafer is a single crystal, its mechanical properties are uniform over the entire surface, deform uniformly, and are suitable as a reflector material. When using a silicon wafer, the surface is plated with gold. The plating thickness is about 0.1 to 10 μm. Reflector 41
Has a diameter of 10 to 300 mm and a thickness of 0.1 to 2.0 mm
It is about. The reflection plate 41 is provided between the transmission window 13 and the pressure chamber 1.
5 is inserted into the holder 12 so as to block the gap between the holder 5 and the holder 5. The reflection plate 41 may be exposed to the atmosphere, and a protective glass may be attached to the transmission window 13 to protect the reflection plate 41.

【0013】圧力調整装置51は、微動送り装置52と
ピストン55とを備えている。ブロック状の取付け金具
61が、ふた30の後側にボルト62で固定されてい
る。微動送り装置52は、ふた30に取付け金具61を
介して取り付けられている。微動送り装置52には、ス
テッピングモータ、もしくはサーボモータと送りねじと
の組合せ、圧電素子と変位拡大機構との組合せ、または
リニアモータなどが用いられる。ピストン55は先端部
にOリング溝56が設けられており、ここにピストンO
リング57が挿入されている。ピストンOリング57
が、前記ピストン孔31にはめ合っている。ピストン5
5の後端部が、微動送り装置52の駆動軸53の先端部
にピン59で連結されている。上記ピストンOリングに
代えて、他の環状パッキンを用いることもできる。
The pressure adjusting device 51 has a fine feed device 52 and a piston 55. A block-shaped mounting bracket 61 is fixed to the rear side of the lid 30 with a bolt 62. The fine movement feeding device 52 is attached to the lid 30 via a mounting bracket 61. As the fine movement feeder 52, a stepping motor, a combination of a servomotor and a feed screw, a combination of a piezoelectric element and a displacement magnifying mechanism, a linear motor, or the like is used. The piston 55 is provided with an O-ring groove 56 at the tip, and the piston O
A ring 57 is inserted. Piston O-ring 57
However, it is fitted in the piston hole 31. Piston 5
5 is connected to the tip of the drive shaft 53 of the fine movement feeder 52 by a pin 59. Instead of the piston O-ring, another annular packing can be used.

【0014】上記のように構成された可変形反射鏡にお
いて、圧力調整装置51の微動送り装置52を駆動して
圧力室15内の液体を加圧すると、反射板41は、周辺
部が反射面側Oリング18により単純支持され、前方に
向かって張り出す。反射板41は裏面に液体圧力が一様
に作用し、また周辺部が単純支持されているので、反射
面は球面となる。液体圧力を増すと反射面41の曲率は
大きくなり、液体圧力を調整することにより任意の曲率
を得ることができる。液体圧力は、たとえば反射板の直
径が30 mm 、厚みが0.5 mm 、曲率半径が300 m
m の場合、0.38MPa 程度である。
When the liquid in the pressure chamber 15 is pressurized by driving the fine movement feeding device 52 of the pressure adjusting device 51 in the deformable reflecting mirror configured as described above, the peripheral portion of the reflecting plate 41 becomes a reflecting surface. It is simply supported by the side O-ring 18 and projects forward. Since the liquid pressure acts uniformly on the back surface of the reflecting plate 41 and the peripheral portion is simply supported, the reflecting surface is spherical. When the liquid pressure is increased, the curvature of the reflection surface 41 increases, and an arbitrary curvature can be obtained by adjusting the liquid pressure. The liquid pressure is, for example, a reflector having a diameter of 30 mm, a thickness of 0.5 mm and a radius of curvature of 300 m.
In the case of m, it is about 0.38 MPa.

【0015】上記の場合は圧力室15内が正圧であるた
め、反射鏡は凸面鏡となる。反射鏡を凹面鏡するには、
Oリング押え21を少しねじ込み、反射板41の変形を
妨げない程度に裏面側Oリング23を反射板41に軽く
押し付けておく。ピストン55を後退し、圧力室15内
を負圧にする。反射板41は大気圧に押されて、裏面側
Oリング23をOリング押え21に押し付ける。圧力室
15は、反射面側Oリング18および裏面側Oリング2
3により密封される。反射板41は周辺部が裏面側Oリ
ング23で単純支持され、大気圧により圧力室15内に
向かって張り出すので、反射鏡は凹面鏡となる。
In the above case, since the pressure in the pressure chamber 15 is positive, the reflecting mirror is a convex mirror. To make a reflecting mirror concave,
The O-ring retainer 21 is slightly screwed in, and the back-side O-ring 23 is lightly pressed against the reflector 41 so as not to hinder the deformation of the reflector 41. The piston 55 is retracted, and the pressure inside the pressure chamber 15 is reduced to a negative pressure. The reflecting plate 41 is pressed by the atmospheric pressure, and presses the back side O-ring 23 against the O-ring presser 21. The pressure chamber 15 includes a reflection surface side O-ring 18 and a back surface side O-ring 2.
3 sealed. The peripheral portion of the reflecting plate 41 is simply supported by the back-side O-ring 23 and projects toward the inside of the pressure chamber 15 by the atmospheric pressure, so that the reflecting mirror is a concave mirror.

【0016】反射鏡が高出力レーザビームに用いられる
場合、反射板41の過熱を防ぐために、圧力室15内に
水などの液体を一定流量で流す。このために、たとえば
流体供給管38に定圧給水源を、流体排出管39に流量
調節弁(いずれも図示しない)を設ける。流量は10〜
50 ml/min 程度と僅かであるので、水の流れによる圧
力室15内の圧力変動は小さい。圧力室15内に水温計
を設け、温度に応じて流量を調節するようにしてもよ
い。
When a reflecting mirror is used for a high-power laser beam, a liquid such as water flows in the pressure chamber 15 at a constant flow rate in order to prevent the reflecting plate 41 from overheating. For this purpose, for example, a constant-pressure water supply source is provided in the fluid supply pipe 38, and a flow control valve (both not shown) is provided in the fluid discharge pipe 39. The flow rate is 10
Since it is as small as about 50 ml / min, the pressure fluctuation in the pressure chamber 15 due to the flow of water is small. A water thermometer may be provided in the pressure chamber 15 to adjust the flow rate according to the temperature.

【0017】図2は、圧力室を密封するガスケットの他
の形態を示している。図2(a)に示すガスケット65
は、Oリングの内周側に溝66を設け、ここに反射板4
1の周辺部を挿入する。反射板41の周辺部の自由な変
形を妨げないように、周辺部を溝66で浅く保持する。
図2(b)に示すガスケット67は、Oリングの内周側
から把持部68が突出しており、この把持部68に設け
た溝69に反射板41の周辺部を挿入する。このガスケ
ット67は突出した把持部68が変形するので、反射板
41の周辺部の自由な変形が妨げられることはない。
FIG. 2 shows another embodiment of the gasket for sealing the pressure chamber. Gasket 65 shown in FIG.
Provided a groove 66 on the inner peripheral side of the O-ring,
Insert the peripheral part of 1. The peripheral portion is held shallow by a groove 66 so as not to hinder free deformation of the peripheral portion of the reflection plate 41.
A gasket 67 shown in FIG. 2B has a grip portion 68 protruding from the inner peripheral side of the O-ring, and a peripheral portion of the reflector 41 is inserted into a groove 69 provided in the grip portion 68. Since the protruded grip portion 68 of the gasket 67 is deformed, free deformation of the peripheral portion of the reflection plate 41 is not hindered.

【0018】図3は、非球面反射鏡に用いられる反射板
71を示している。反射板71の裏面には、鏡軸を中心
とする複数の同心円溝72が設けられている。非球面の
形状(放物面またはだ円面)、反射鏡の大きさ、および
要求される鏡面の精度に応じて、同心円溝72の数およ
び間隔を決める。たとえば、反射板の直径が30 mmの
場合の同心円溝72の数は、5である。同心円溝72の
深さおよび幅はそれぞれ、反射板71の厚みの10%程
度である。放物面またはだ円面のいずれの面であって
も、同心円溝72の間隔は内径側ほど大きく、外径側に
なるほど小さくなっている。同心円溝72の部分は他の
部分より大きく変形するので、同心円溝72の数、深さ
および間隔を適当に選ぶと、放物面またはだ円面の鏡面
が得られる。
FIG. 3 shows a reflecting plate 71 used for an aspherical reflecting mirror. A plurality of concentric grooves 72 centered on the mirror axis are provided on the back surface of the reflection plate 71. The number and spacing of the concentric grooves 72 are determined according to the shape of the aspheric surface (parabolic surface or elliptical surface), the size of the reflecting mirror, and the required accuracy of the mirror surface. For example, when the diameter of the reflector is 30 mm, the number of the concentric grooves 72 is five. The depth and width of the concentric groove 72 are each about 10% of the thickness of the reflection plate 71. Regardless of the parabolic surface or the elliptical surface, the interval between the concentric grooves 72 is larger on the inner diameter side and smaller on the outer diameter side. Since the portion of the concentric groove 72 is more deformed than the other portions, a parabolic or elliptical mirror surface can be obtained by appropriately selecting the number, depth and spacing of the concentric grooves 72.

【0019】圧力調整装置52として、微動送り装置と
ピストンとの組合せに代えて圧力調節弁を用いることも
できる。
As the pressure adjusting device 52, a pressure adjusting valve can be used in place of the combination of the fine moving device and the piston.

【0020】[0020]

【実施例】可変形反射鏡の反射板をシリコンウエハで作
製した。kW級レーザで予想される1m 以下の熱レンズ
にも追従できるように、反射板の厚みは500μm とし
た。1m の曲率半径に変形させた場合にも、応力が塑性
変形強度の1/10以下になるように設計した。
EXAMPLE A reflecting plate of a deformable reflecting mirror was made of a silicon wafer. The thickness of the reflector was set to 500 μm so as to follow the thermal lens of 1 m or less expected by a kW class laser. The design was such that the stress was 1/10 or less of the plastic deformation strength even when deformed to a radius of curvature of 1 m.

【0021】実際の可変形状態をハルトマン法により測
定し、その結果を図4に示す。この実験から、指向性の
ずれも少なく反射板は完全な球面として変形し、その再
現性、安定性が高いことが実証された。また、図4から
ピストンの移動つまり流体圧の増加に伴い、反射鏡の曲
率が滑らかに、かつ広い範囲で変化していることが分か
る。この発明の可変形反射鏡を用いれば、流体圧の調整
により高い精度で反射鏡の焦点距離を任意に変えること
ができる。
The actual deformed state was measured by the Hartmann method, and the results are shown in FIG. From this experiment, it was proved that the reflection plate was deformed as a perfect spherical surface with little deviation in directivity, and its reproducibility and stability were high. Further, it can be seen from FIG. 4 that the curvature of the reflecting mirror changes smoothly and in a wide range as the piston moves, that is, the fluid pressure increases. By using the deformable reflecting mirror of the present invention, the focal length of the reflecting mirror can be arbitrarily changed with high accuracy by adjusting the fluid pressure.

【0022】また、曲率のみの可変形ミラーが熱レンズ
の補正に適用できることを実証するために、この発明の
可変形反射鏡を1m 以下の熱レンズが発生するアークラ
ンプ励起固体レーザーの共振器に組み込み、出力の集光
パワーを測定した。その結果を図5に示す。熱レンズの
補正に必要な曲率付近に集光パワーのピークがあるの
で、曲率のみの補正が可能であるということが分かっ
た。なお、常にピーク値を取るように、フィードバック
をかけることも可能である。
In order to demonstrate that a deformable mirror having only a curvature can be applied to the correction of a thermal lens, the deformable reflecting mirror of the present invention is applied to a resonator of an arc lamp pumped solid-state laser in which a thermal lens of 1 m or less is generated. The built-in output power was measured. The result is shown in FIG. Since there is a peak of the condensed power near the curvature required for correcting the thermal lens, it has been found that only the curvature can be corrected. It is also possible to give feedback so as to always take a peak value.

【0023】[0023]

【発明の効果】この発明の可変形反射鏡は、焦点距離を
高い精度で任意に変えることができ、鏡面を球面または
非球面とすることもできる。このために、レーザ加工で
のエネルギ効率、または光計測における精度の向上を図
ることができる。この発明の可変反射鏡は、前記共振ミ
ラーだけではなく、レーザ加工装置の集光ミラー、ある
いはその他の光学装置の集光もしくは拡大光学系、照明
装置など広い範囲に利用することができる。
According to the deformable reflecting mirror of the present invention, the focal length can be arbitrarily changed with high accuracy, and the mirror surface can be spherical or aspherical. For this reason, it is possible to improve energy efficiency in laser processing or accuracy in optical measurement. The variable reflecting mirror of the present invention can be used not only for the above-mentioned resonance mirror but also for a wide range such as a condensing mirror of a laser processing device, a condensing or magnifying optical system of another optical device, and an illumination device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の可変形反射鏡の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a deformable reflecting mirror according to the present invention.

【図2】圧力室を密封するガスケットの他の形態を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of a gasket for sealing a pressure chamber.

【図3】反射板の他の形態を示す背面図である。FIG. 3 is a rear view showing another embodiment of the reflector.

【図4】ピストンの移動量と反射鏡の曲率半径との関係
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a movement amount of a piston and a radius of curvature of a reflecting mirror.

【図5】Nd:YAGレーザの曲率変化に対する集光パ
ワー特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a focusing power characteristic with respect to a change in curvature of an Nd: YAG laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ケーシング 12 ホルダ 13 透過窓 15 圧力室 18 Oリング 30 ふた 31 ピストン孔 33 流体供給孔 34 流体排出孔 41 反射板 51 圧力調整装置 52 微動送り装置 55 ピストン 61 取付け金具 65 ガスケット 67 ガスケット 71 反射板 72 同心円溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Casing 12 Holder 13 Transmission window 15 Pressure chamber 18 O-ring 30 Lid 31 Piston hole 33 Fluid supply hole 34 Fluid discharge hole 41 Reflection plate 51 Pressure adjustment device 52 Fine feed unit 55 Piston 61 Mounting bracket 65 Gasket 67 Gasket 71 Reflection plate 72 Concentric grooves

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前端部に透過窓が設けられており、透過
窓に向かって開放された圧力室が内部に形成されたケー
シングと、透過窓と圧力室との間を遮断する、可とう性
の円形反射板と、前記圧力室内に充満した流体の圧力を
調節する圧力調整装置とを備え、前記反射板の周辺部が
環状のガスケットを介してケーシングに単純支持されて
いることを特徴とする可変形反射鏡。
A flexible window is provided at a front end of the casing. The casing has a pressure chamber opened toward the window and has a casing formed therein. And a pressure adjusting device for adjusting the pressure of the fluid filled in the pressure chamber, and a peripheral portion of the reflector is simply supported by a casing via an annular gasket. Deformable mirror.
【請求項2】 鏡軸を中心とする複数の同心円溝が前記
反射板の裏面に設けられている請求項1記載の可変形反
射鏡。
2. The deformable reflecting mirror according to claim 1, wherein a plurality of concentric grooves centered on a mirror axis are provided on a back surface of said reflecting plate.
【請求項3】 前記反射板の背後に隣接して環状のガス
ケット押えが圧力室内に固定されており、反射板とガス
ケット押えとの間に環状のガスケットが挿入されている
請求項1記載の可変形反射鏡。
3. An annular gasket retainer is fixed in the pressure chamber adjacent to the back of the reflector, and an annular gasket is inserted between the reflector and the gasket retainer. Deformation mirror.
【請求項4】 前記反射鏡が固体レーザ発振器の共振ミ
ラーである請求項1記載の可変形反射鏡。
4. The deformable reflecting mirror according to claim 1, wherein said reflecting mirror is a resonance mirror of a solid-state laser oscillator.
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