JPH11274612A - Solid laser oscillator and laser marking device - Google Patents

Solid laser oscillator and laser marking device

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JPH11274612A
JPH11274612A JP10070911A JP7091198A JPH11274612A JP H11274612 A JPH11274612 A JP H11274612A JP 10070911 A JP10070911 A JP 10070911A JP 7091198 A JP7091198 A JP 7091198A JP H11274612 A JPH11274612 A JP H11274612A
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JP
Japan
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ring
laser
light
filter cylinder
filter tube
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Application number
JP10070911A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Okada
穣治 岡田
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Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make performing a stable operation for a long time, by preventing a sealing ring for cooling water which contacts to both terminal surfaces of a filter cylinder by a spring from degrading caused by exciting light radiation without accompanying with leaking of the cooling water. SOLUTION: This device is comprised of inserting holes 3a and 3b of a laser rod 1 and an exciting lamp 2 being provided, an O ring 6 which is equipped in a recess gap 5a formed on an end cap 5 and contact with a terminal face of a filter cylinder 3 by a spring, sealing a space between the terminal face of the filter cylinder 3 and the end cap 5 to support the filter cylinder 3, a light screen ring 7 being provided between an inside peripheral face of the recess gap 5 and the O ring 6. The light screening ring 7 shuts a gap t which is formed between the end gap 5 to allow an extension of the filter cylinder 3 caused by a thermal expansion, reflects an excitation light which is radiated from the exciting lamp 2 and directly irradiates the O ring 6 via the gap t and prevents the O ring 6 from degrading caused by the irradiation.

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】本発明は、YAGレーザ等の
固体レーザ発振器、及びこれを用いたレーザマーキング
装置に関し、更に詳しくは、これらにおいて誘導放出光
の発生源として用いられるレーザチャンバの構造に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state laser oscillator such as a YAG laser and a laser marking apparatus using the same, and more particularly, to a structure of a laser chamber used as a source of stimulated emission light in these oscillators.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の物品の表面にレーザビームを照射
し、文字、図形等のパターンをマーキングするレーザマ
ーキング装置は、消えることのないパターンを形成し得
ることから、近年におけるPL法(製造物責任法)の施
行に伴って注目を浴びる存在となっており、特に、YA
G(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザ
に代表される固体レーザを利用したレーザマーキング装
置は、高いレーザ出力が得られると共に、小スポットへ
の集光が容易であり、金属、樹脂、セラミックス等、対
象物品の素材を選ばず、非接触下にて微細なパターンを
形成し得るマーキング装置として、各種の産業分野にお
いて広く用いられるようになっている。
2. Description of the Related Art A laser marking apparatus for irradiating a surface of various articles with a laser beam to mark a pattern such as a character or a figure can form an indelible pattern. Responsible Liability Act) has been receiving attention with the enforcement of the
A laser marking device using a solid-state laser typified by a G (yttrium, aluminum, garnet) laser provides high laser output, is easy to focus on a small spot, and can be used for metal, resin, ceramics, etc. It has been widely used in various industrial fields as a marking device capable of forming a fine pattern under non-contact irrespective of the material of the article.

【0003】固体レーザによるレーザマーキングは、レ
ーザ発振器が発する固体レーザのビームを、走査光学系
の動作により適宜に走査しつつ対象物品の表面に照射し
て行われる。YAGレーザの発振器は、適量のNd(ネ
オジウム)が添加されたYAGの棒状結晶体である活性
物質のロッド(レーザロッド)と、クリプトン・アーク
ランプ等を用いてなる棒状の励起ランプとを内蔵するレ
ーザチャンバと、該レーザチャンバから後述の如く放射
される誘導放出光の光路に沿って所定の距離を隔てて対
向配置された出力ミラー及び反射ミラーとを備え、これ
らのミラー間に、アパーチャ(モードセレクタ)、Qス
イッチ、レーザシャッタ等の必要部品を配した構成とな
っている。
[0003] Laser marking with a solid-state laser is performed by irradiating the surface of a target article with a solid-state laser beam emitted by a laser oscillator while appropriately scanning by the operation of a scanning optical system. The YAG laser oscillator incorporates a rod (laser rod) of an active substance, which is a rod-like crystal of YAG to which an appropriate amount of Nd (neodymium) is added, and a rod-shaped excitation lamp using a krypton arc lamp or the like. A laser chamber, and an output mirror and a reflection mirror which are arranged opposite to each other at a predetermined distance along an optical path of stimulated emission light emitted from the laser chamber as described later, and an aperture (mode) is provided between these mirrors. Selector, a Q switch, a laser shutter, and other necessary components.

【0004】反射ミラーは、実質的な全反射が可能なミ
ラーであり、また出力ミラーは、照射光の一部を透過さ
せ得る反射率を有するミラーであって、レーザチャンバ
から発せられる誘導放出光は、出力ミラーと反射ミラー
との間での多重反射の間に増幅されてレーザビームとな
り、出力ミラーを透過して、走査光学系を内蔵する走査
ヘッドに出射される。
[0004] The reflection mirror is a mirror capable of substantially total reflection, and the output mirror is a mirror having a reflectivity capable of transmitting a part of the irradiation light, and is a stimulated emission light emitted from the laser chamber. Is amplified during the multiple reflections between the output mirror and the reflection mirror, becomes a laser beam, passes through the output mirror, and is emitted to a scanning head having a built-in scanning optical system.

【0005】アパーチャは、レーザロッドの口径よりも
小さい開口を誘導放出光の光路の中心に合わせて配され
た遮蔽板であり、不要なモードの発振を抑えるモード選
別作用をなす。このモード選別は、マーキングの品質向
上を図るために必要である。またQスイッチは、出力ミ
ラーと反射ミラーとの間を往復する誘導放出光の光路を
短周期にて通断し、共振器としてのメリット数(Q値)
を高めて、高速でレーザビームのオンオフを制御する動
作をなす。
[0005] The aperture is a shielding plate in which an opening smaller than the diameter of the laser rod is aligned with the center of the optical path of the stimulated emission light, and has a mode selection function of suppressing unnecessary mode oscillation. This mode selection is necessary for improving the quality of marking. The Q switch cuts the optical path of the stimulated emission light reciprocating between the output mirror and the reflection mirror in a short cycle, and has a merit number (Q value) as a resonator.
And the operation of controlling the on / off of the laser beam at a high speed is performed.

【0006】以上の如き固体レーザ発振器において、誘
導放出光の発生源となるレーザチャンバは、前記励起ラ
ンプが発する高強度の励起光を前記レーザロッドに効率
良く照射することにより、該レーザロッドの両端から誘
導放出光を放射させる動作をなすものであり、図5に示
す如く構成されている。
In the solid-state laser oscillator as described above, the laser chamber, which is a source of stimulated emission light, efficiently irradiates the laser rod with high-intensity excitation light emitted by the excitation lamp, so that both ends of the laser rod are provided. The operation of emitting stimulated emission light from the device is performed, and is configured as shown in FIG.

【0007】図において1はレーザロッド、2は励起ラ
ンプであり、これらは、フィルタ筒3に形成された各別
の挿通孔3a,3bに挿通され、該フィルタ筒3と共に、基
台4上に立設された一対のエンドキャップ5,5間に横
架支持されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a laser rod, and 2 denotes an excitation lamp. These are inserted through separate insertion holes 3a and 3b formed in a filter tube 3, and are mounted on a base 4 together with the filter tube 3. It is horizontally supported between a pair of upright end caps 5.

【0008】図6は、図5のVI−VI線によるフィルタ筒
3の横断面図である。本図に示す如くフィルタ筒3は、
長円形断面を有する石英ガラス製の筒体であり、レーザ
ロッド1の吸収波長域の光を透過させる光フィルタとし
ての作用をなす。前記挿通孔3a,3bは、フィルタ筒3の
断面の2か所の中心位置に、フィルタ筒3を長手方向に
貫通し、互いに平行をなす貫通孔として形成されてい
る。フィルタ筒3の外側は、所定の厚さの拡散反射層30
により覆われている。この拡散反射層30は、フィルタ筒
3の外側に、これよりもやや大寸の拘束チューブ31を配
置し、両者間に形成された環状の隙間に、高い光反射率
を有する硫酸バリウム(BaSO4 )の粉体を詰め込
み、フィルタ筒3の長手方向の両端部を接着剤により固
めて形成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the filter tube 3 taken along line VI-VI of FIG. As shown in FIG.
A cylindrical body made of quartz glass having an oval cross section, and functions as an optical filter that transmits light in the absorption wavelength range of the laser rod 1. The insertion holes 3a and 3b are formed at two center positions in the cross section of the filter tube 3 as through holes that pass through the filter tube 3 in the longitudinal direction and are parallel to each other. The outside of the filter tube 3 is a diffuse reflection layer 30 having a predetermined thickness.
Covered by The diffuse reflection layer 30 has a slightly larger constraining tube 31 disposed outside the filter tube 3, and a barium sulfate (BaSO 4) having a high light reflectivity is provided in an annular gap formed therebetween. ) Is packed, and both ends in the longitudinal direction of the filter tube 3 are solidified with an adhesive.

【0009】前記エンドキャップ5,5は、夫々との対
向側に、フィルタ筒3の断面に対応する凹所を有してお
り、フィルタ筒3は、対応する側の凹所にその両端部を
嵌め込んで支持されている。またレーザロッド1及び励
起ランプ2は、フィルタ筒3の両側への夫々の突出部を
エンドキャップ5,5の対応位置に形成された各別の支
持孔に挿通せしめて支持されている。このように支持さ
れたレーザロッド1及び励起ランプ2は、図6に示す如
く、挿通孔3a,3bの内側に適宜の隙間を有して同軸的に
位置決めされている。
Each of the end caps 5 has a recess corresponding to the cross section of the filter tube 3 on the side facing each, and the filter tube 3 has both ends in the corresponding recess. It is fitted and supported. Further, the laser rod 1 and the excitation lamp 2 are supported by inserting respective protruding portions on both sides of the filter tube 3 into respective support holes formed at corresponding positions of the end caps 5, 5. As shown in FIG. 6, the laser rod 1 and the excitation lamp 2 supported in this way are coaxially positioned with an appropriate gap inside the insertion holes 3a and 3b.

【0010】レーザロッド1及び励起ランプ2の両端部
は、エンドキャップ5,5の外側に突出させてあり、励
起ランプ2は、突出端に接続された図示しない給電ソケ
ットからの給電により点灯、発光するようになしてあ
る。この発光は、フィルタ筒3を透過して拡散反射層30
に達し、該拡散反射槽30により拡散反射されてレーザロ
ッド1に効率良く照射され、この照射に応じてレーザロ
ッド1は、エンドキャップ5,5の外側への突出端から
誘導放出光を放射し、この誘導放出光が前述した出力ミ
ラーと反射ミラーとの間での多重反射によりレーザビー
ムとなって出射される。
Both ends of the laser rod 1 and the excitation lamp 2 are projected outside the end caps 5 and 5, and the excitation lamp 2 is turned on and emits light by power supply from a power supply socket (not shown) connected to the protruding end. It is made to do. This light is transmitted through the filter tube 3 and passes through the diffuse reflection layer 30.
The laser beam is diffused and reflected by the diffuse reflection tank 30 and efficiently irradiates the laser rod 1. In response to this irradiation, the laser rod 1 emits stimulated emission light from the protruding ends of the end caps 5 and 5 outside. The stimulated emission light is emitted as a laser beam by multiple reflection between the output mirror and the reflection mirror.

【0011】このような動作をなすレーザチャンバ10に
おいては、励起ランプ2が発する励起光がレーザロッド
1から放射される誘導放出光に変換される際の変換効率
は高々数%程度に過ぎず、前記励起ランプ2の点灯に
は、数kwにも及ぶ多大の電力を要し、この点灯に伴う
発熱量が大きいことから、レーザロッド1及び励起ラン
プ2を、これらを収納する前記フィルタ筒3と共に、外
部から連続供給される冷却水により水冷する水冷構造が
採用されている。
In the laser chamber 10 operating as described above, the conversion efficiency when the excitation light emitted from the excitation lamp 2 is converted into the stimulated emission light emitted from the laser rod 1 is at most only about several percent. The lighting of the excitation lamp 2 requires a large amount of electric power of several kW, and the amount of heat generated by the lighting is large. Therefore, the laser rod 1 and the excitation lamp 2 are combined with the filter tube 3 for accommodating them. In addition, a water cooling structure in which water is continuously cooled by cooling water continuously supplied from the outside is adopted.

【0012】図5に示す如く、フィルタ筒3の両側を支
持するエンドキャップ5,5の内側には空洞が設けてあ
り、これらは、基台4の対応位置に形成された給水路4
0、及び排水路41と夫々連通され、フィルタ筒3の端面
との間に介装されたOリング6と、レーザロッド1及び
励起ランプ2の支持孔に夫々巻着されたOリングとによ
り液密に封止して、冷却水の導入室50及び導出室51を構
成している。
As shown in FIG. 5, cavities are provided inside the end caps 5, 5 supporting both sides of the filter tube 3, and these are provided with water supply passages 4 formed at corresponding positions of the base 4.
O and the O-ring 6, which is in communication with the drain passage 41 and is interposed between the end face of the filter tube 3 and the O-ring wound around the support holes of the laser rod 1 and the excitation lamp 2, respectively. The cooling water inlet chamber 50 and the outlet chamber 51 are tightly sealed.

【0013】図7は、前記Oリング6による封止部近傍
の拡大図である。図示の如くOリング6は、フィルタ筒
3の嵌め込みのためにエンドキャップ5に設けた凹所の
底部に周設された凹溝5aに嵌め込まれ、該凹溝5aの底面
とフィルタ筒3の端面とに弾接せしめられている。この
Oリング6は、図6中に破線により示す如く、前記レー
ザロッド1及び励起ランプ2の挿通孔3a,3bの開口部の
外側に位置し、これらを一括して封止する構成となって
いる。
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the sealing portion formed by the O-ring 6. As shown in FIG. As shown in the drawing, the O-ring 6 is fitted into a concave groove 5a provided on the bottom of a concave portion provided in the end cap 5 for fitting the filter cylinder 3, and the bottom surface of the concave groove 5a and the end face of the filter cylinder 3 It is hit by a bullet. The O-ring 6 is located outside the openings of the insertion holes 3a and 3b of the laser rod 1 and the excitation lamp 2 as shown by a broken line in FIG. I have.

【0014】レーザチャンバ10の冷却水は、前記基台4
の側面に接続された図示しない給水ホースから前記給水
路40に供給され、図5中に矢符にて示す如く、この給水
路40と連通する前記導入室50に導入される。該導入室50
内への挿通孔3a,3bの開口部は、図6に示す如く、夫々
に挿通されたレーザロッド1及び励起ランプ2の外側に
環状の隙間を有しており、導入室50に導入された冷却水
は、夫々の環状隙間に流入し、高速度の乱流として他方
のエンドキャップ5に向けて流れ、この間に、レーザロ
ッド1及び励起ランプ2を外側から、またフィルタ筒3
を内側から効率良く冷却する。
The cooling water of the laser chamber 10 is supplied to the base 4
The water is supplied to the water supply passage 40 from a water supply hose (not shown) connected to the side surface of the water supply passage, and is introduced into the introduction chamber 50 communicating with the water supply passage 40 as indicated by an arrow in FIG. The introduction room 50
As shown in FIG. 6, the openings of the insertion holes 3a and 3b have annular gaps on the outside of the laser rod 1 and the excitation lamp 2, respectively, and are introduced into the introduction chamber 50. The cooling water flows into the respective annular gaps and flows as high-speed turbulent flow toward the other end cap 5, during which the laser rod 1 and the excitation lamp 2 are moved from the outside and the filter tube 3
From the inside efficiently.

【0015】他方のエンドキャップ5に形成された導出
室51と連通する排水路41には、図示しない排水ホースが
接続されており、挿通孔3a,3bを通流する冷却水は、導
出室51及び排水路41を経て排水ホースに排出される。
A drain hose (not shown) is connected to a drain passage 41 communicating with the outlet chamber 51 formed in the other end cap 5, and cooling water flowing through the insertion holes 3a and 3b is supplied to the outlet chamber 51. Then, it is discharged to a drain hose through a drain channel 41.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如き
レーザチャンバ10においては、その運転中に、フィルタ
筒3の両端面に弾接するOリング6,6が早期に劣化
し、該Oリング6,6による封止位置から冷却水が漏れ
出すという不具合があった。
However, in the laser chamber 10 as described above, the O-rings 6, 6 elastically contacting both end surfaces of the filter tube 3 are deteriorated early during the operation, and the O-ring 6, 6 6, the cooling water leaks from the sealing position.

【0017】冷却水の漏れ出しが生じた場合、レーザチ
ャンバ10の周辺機器に漏電等の事故を招来する虞れがあ
る上、フィルタ筒3の外側の拡散反射層30を構成する硫
酸バリウムの粉体に冷却水が吸収されて、これの内部で
蒸発することにより、石英ガラス製のフィルタ筒3、及
びこれの内部のレーザロッド1及び励起ランプ2が破損
する虞れさえあり、この漏れ出しの原因となる前記Oリ
ング6,6の劣化を防止することが重要な課題となって
いる。
When leakage of the cooling water occurs, there is a risk of causing an accident such as a short circuit in peripheral devices of the laser chamber 10 and also a barium sulfate powder constituting the diffuse reflection layer 30 outside the filter tube 3. When the cooling water is absorbed by the body and evaporates inside the cooling water, there is a possibility that the quartz glass filter cylinder 3 and the laser rod 1 and the excitation lamp 2 therein may be damaged. It is an important issue to prevent the O-rings 6 and 6 from deteriorating.

【0018】Oリング6,6は、前述した如く、フィル
タ筒3の端面に弾接しており、該フィルタ筒3は、運転
中に励起ランプ2の発熱により加熱される。そこで、こ
れらのOリング6,6として、耐熱性に優れた材料を使
用することにより劣化を軽減し得るものと考えられる。
しかしながらこのようにした場合においても、実際に得
られる劣化防止効果は小さく、冷却水の漏れ出しを有効
に防止することはできなかった。また、Oリング6,6
に代えて、Xリング、Vリング等の他の形式の封止リン
グを用いた場合においても同様であった。
As described above, the O-rings 6 and 6 are in elastic contact with the end surface of the filter tube 3, and the filter tube 3 is heated by the heat generated by the excitation lamp 2 during operation. Therefore, it is considered that deterioration can be reduced by using a material having excellent heat resistance as the O-rings 6, 6.
However, even in this case, the deterioration prevention effect actually obtained is small, and the leakage of the cooling water cannot be effectively prevented. O-rings 6, 6
The same applies when other types of sealing rings, such as X-rings and V-rings, are used instead.

【0019】このように従来においては、フィルタ筒3
の両端部を封止する封止リング(Oリング6,6)の劣
化を防ぎ得ず、冷却水の漏れ出しに伴う前述した不都合
を未然に解消するために前記封止リングの頻繁な交換を
強いられる結果、長期に亘って安定した運転をなし得な
いという問題があった。
As described above, conventionally, the filter tube 3
In order to prevent the deterioration of the sealing rings (O-rings 6 and 6) for sealing both ends of the sealing ring and to eliminate the above-mentioned inconvenience caused by leakage of the cooling water, frequent replacement of the sealing ring is required. As a result, there is a problem that stable operation cannot be performed for a long period of time.

【0020】本発明者は、前記Oリング6の劣化原因を
明らかにすべく詳細な調査を行った結果、該Oリング6
の劣化は、これに弾接するフィルタ筒3から伝わる熱で
はなく、励起ランプ2から発せられた高強度の励起光の
作用、特に、フィルタ筒3の端面とエンドキャップ5の
端面との間に形成された隙間t(図7参照)を経てOリ
ング6に直接的に照射される前記励起光の作用を主因と
して生じることを知見した。
The present inventor conducted a detailed investigation to clarify the cause of the deterioration of the O-ring 6, and as a result,
Is not caused by the heat transmitted from the filter tube 3 in elastic contact therewith, but by the action of the high-intensity excitation light emitted from the excitation lamp 2, particularly between the end surface of the filter tube 3 and the end surface of the end cap 5. It has been found that the action is mainly caused by the action of the excitation light that is directly applied to the O-ring 6 through the determined gap t (see FIG. 7).

【0021】前記隙間tは、フィルタ筒3の熱膨張を許
容するために必要なものであり、この隙間tを実質的に
零とした場合、前記励起光のOリング6への直接的な照
射が軽減され、これによるOリング6の劣化を緩和し得
る一方、励起ランプ2の発光に伴って加熱されたフィル
タ筒3が熱膨張により軸長方向に伸長したとき、エンド
キャップ5の端面に強く押し付けられて、該フィルタ筒
3の機械的な破損を招来する虞れがある。
The gap t is necessary to allow the thermal expansion of the filter tube 3. When the gap t is substantially zero, the excitation light is directly irradiated on the O-ring 6. Is reduced, and the deterioration of the O-ring 6 due to this can be alleviated. On the other hand, when the filter tube 3 heated with the emission of the excitation lamp 2 expands in the axial direction due to thermal expansion, the end face of the end cap 5 is strongly applied. There is a possibility that the filter tube 3 may be mechanically damaged by being pressed.

【0022】図7中に示す如く、フィルタ筒3とエンド
キャップ5との間には、両者の端面間の前記隙間tと共
に、夫々との嵌合部の半径方向にも隙間が確保され、ま
た、フィルタ筒3の外側の拡散反射層30とエンドキャッ
プ5との間にも同様の隙間が確保されており、これらの
隙間により熱膨張に伴うフィルタ筒3の寸法変化を許容
し、破損の発生を防止する構成としてある。
As shown in FIG. 7, a gap is secured between the filter cylinder 3 and the end cap 5 in the radial direction of the fitting portion together with the gap t between the end faces thereof. Also, similar gaps are provided between the diffuse reflection layer 30 outside the filter tube 3 and the end cap 5, and these gaps allow the dimensional change of the filter tube 3 due to thermal expansion, thereby causing breakage. This is a configuration for preventing

【0023】このようにフィルタ筒3とエンドキャップ
5との間の隙間tは、熱膨張によるフィルタ筒3の破損
を防止するために必要である反面、この隙間tの存在が
励起光の直接的な照射によるOリング6の劣化を招来
し、冷却水の漏れ出しに伴う前述した不都合を発生させ
る結果となっている。
As described above, the gap t between the filter tube 3 and the end cap 5 is necessary to prevent the filter tube 3 from being damaged due to thermal expansion, but the existence of the gap t is directly caused by the excitation light. Irradiation may cause deterioration of the O-ring 6 and cause the above-described inconvenience caused by leakage of the cooling water.

【0024】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、フィルタ筒の両端面に弾接する封止リングへの
励起光の直接的な照射を有効に防止し、これによる封止
性能の低下、及び冷却水の漏れ出しを招くことなく長期
に亘る安定した運転が可能となる固体レーザ発振器、及
びこれを用いたレーザマーキング装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively prevents direct irradiation of excitation light to a sealing ring elastically contacting both end surfaces of a filter tube, thereby improving sealing performance. It is an object of the present invention to provide a solid-state laser oscillator capable of performing stable operation for a long time without causing a decrease and leakage of cooling water, and a laser marking device using the same.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の第1発明に係る
固体レーザ発振器は、レーザロッド及び励起ランプの挿
通孔とこれらの外側を囲む拡散反射層とを備えるフィル
タ筒と、該フィルタ筒の両端部を夫々の側への前記レー
ザロッド及び励起ランプの突出部と共に支持する支持部
材と、該支持部材に周設された凹溝内に装着され、前記
フィルタ筒の端面に弾接して前記装着孔の外側を液密に
封止する封止リングとを備え、該封止リングにより封止
された前記挿通孔の内部に冷却水を導入して、前記励起
ランプの発光に伴う発熱を冷却する構成としたレーザチ
ャンバを備える固体レーザ発振器において、前記凹溝の
内側周面と前記封止リングとの間に、前記フィルタ筒の
端面に一側を当接せしめて介装された遮光リングを具備
することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state laser oscillator comprising: a filter tube including a laser rod and an insertion hole for an excitation lamp; and a diffuse reflection layer surrounding the outside of the filter tube. A support member for supporting both ends together with the protrusions of the laser rod and the excitation lamp on each side, and a mounting member mounted in a concave groove provided in the supporting member and elastically contacting an end face of the filter tube; A sealing ring for sealing the outside of the hole in a liquid-tight manner, and introducing cooling water into the inside of the insertion hole sealed by the sealing ring to cool heat generated by emission of the excitation lamp. In a solid-state laser oscillator including a laser chamber having a configuration, a light-shielding ring is provided between the inner peripheral surface of the concave groove and the sealing ring, the light-shielding ring being interposed by abutting one side to an end surface of the filter cylinder. Is characterized by That.

【0026】本発明においては、封止リングと、これの
装着用の凹溝の内側周面との間に遮光リングを介装し、
この遮光リングをフィルタ筒の端面に当接させて、該フ
ィルタ筒と支持部材との間に形成された隙間を塞ぎ、こ
の隙間を経て封止リングに照射される励起光を反射し
て、封止リングの劣化を防止する。
In the present invention, a light-shielding ring is interposed between the sealing ring and the inner peripheral surface of the mounting groove for the sealing ring.
The light-shielding ring is brought into contact with the end face of the filter tube to close a gap formed between the filter tube and the support member, and reflects excitation light applied to the sealing ring through the gap to seal the gap. Prevents the stop ring from deteriorating.

【0027】また第2発明に係る固体レーザ発振器は、
前記遮光リングが、金属製の芯材の表面に金メッキを施
して構成してあることを特徴とする。
[0027] The solid-state laser oscillator according to the second invention comprises:
The light-shielding ring is characterized in that the surface of a metal core is plated with gold.

【0028】この発明においては、金属製の芯材の表面
に金メッキを施して遮光リングを構成し、前記芯材によ
り所定の強度を確保し、封止リングと凹溝の内側周面と
の間に介装された装着された状態において、その一側を
フィルタ筒の端面に当接させて支持部材との間の隙間を
塞ぐ所望の装着姿勢を確実に保つと共に、この芯材の表
面の金メッキ層により励起光を高効率にて反射し、該励
起光が封止リングに照射されることを効果的に防止す
る。
In the present invention, the surface of a metal core is plated with gold to form a light-shielding ring, a predetermined strength is secured by the core, and a gap between the sealing ring and the inner peripheral surface of the concave groove is formed. In the mounted state interposed in the filter member, one side thereof is brought into contact with the end face of the filter cylinder to securely maintain a desired mounting posture for closing a gap between the filter member and the gold plating on the surface of the core material. The layer reflects the excitation light with high efficiency and effectively prevents the excitation light from irradiating the sealing ring.

【0029】また本発明に係るレーザマーキング装置
は、第1又は第2発明の固体レーザ発振器をマーキング
用のレーザビームの発生源として備えることを特徴とす
る。
A laser marking apparatus according to the present invention is characterized in that the solid-state laser oscillator according to the first or second invention is provided as a source of a laser beam for marking.

【0030】本発明においては、冷却水の漏れ出しを防
止し得るレーザチャンバを備えることにより、封止リン
グの交換のための頻繁なメインテナンス作業を強いるこ
となく、長期に亘って安定した運転をなし得るレーザマ
ーキング装置を構成する。
In the present invention, by providing a laser chamber capable of preventing leakage of cooling water, stable operation can be performed for a long period of time without frequent maintenance work for replacing the sealing ring. The resulting laser marking device is configured.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係る固体
レーザ発振器を備えたレーザマーキング装置の全体構成
を示す正面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of a laser marking device provided with a solid-state laser oscillator according to the present invention.

【0032】図示の如く本発明に係る固体レーザ発振器
は、箱形をなす支持ケース11の内部にレーザチャンバ10
を備えてなる。該レーザチャンバ10の構成は、図5に示
すそれと同様であり、支持ケース11の底板に固定された
基台4と、該基台4の上面に立設された支持部材として
の一対のエンドキャップ5,5と、これらのエンドキャ
ップ5,5間に横架支持されたフィルタ筒3と、該フィ
ルタ筒3内に収納されたレーザロッド1及び励起ランプ
2とを備えてなる。
As shown in the figure, the solid-state laser oscillator according to the present invention has a laser chamber 10 inside a box-shaped support case 11.
Is provided. The configuration of the laser chamber 10 is the same as that shown in FIG. 5, and includes a base 4 fixed to a bottom plate of a support case 11, and a pair of end caps as support members erected on the upper surface of the base 4. 5 and 5, a filter tube 3 horizontally supported between these end caps 5 and 5, a laser rod 1 and an excitation lamp 2 housed in the filter tube 3.

【0033】エンドキャップ5,5は、基台4の幅方向
両側においてこれらの間に架設された支持ロッド52,52
(片側のみ図示)により、基台4の長手方向に所定距離
を隔てて位置決めされている。前記フィルタ筒3は、こ
れの両端部を、前記エンドキャップ5,5の対向面に形
成された凹所に嵌め込み、夫々の間に後述する封止構造
を有して支持されており、該フィルタ筒3を貫通する挿
通孔3a,3bに夫々挿通されたレーザロッド1及び励起ラ
ンプ2は、エンドキャップ5,5の外側に夫々の両端部
を突出せしめて支持され、図6に示す如く、各別の挿通
孔3a,3bの内側に環状の隙間を有して同軸的に位置決め
されている。
The end caps 5, 5 are provided on both sides in the width direction of the base 4 with support rods 52, 52 spanned therebetween.
(Only one side is shown), the base 4 is positioned at a predetermined distance in the longitudinal direction. The filter tube 3 has both ends fitted into recesses formed in the opposing surfaces of the end caps 5, 5, and is supported with a sealing structure described later between each. The laser rod 1 and the excitation lamp 2 respectively inserted into the insertion holes 3a, 3b penetrating the cylinder 3 are supported outside the end caps 5, 5 with both ends protruding, and as shown in FIG. It is positioned coaxially with an annular gap inside the other insertion holes 3a and 3b.

【0034】エンドキャップ5,5の外側への励起ラン
プ2の突出端には、図示しない給電用のソケットが接続
され、該ソケットからの給電により励起ランプ2が発す
る励起光は、前述の如く、フィルタ筒3を透過し、これ
の外側の拡散反射層30により拡散反射されてレーザロッ
ド1に効率的に照射され、この照射によりレーザロッド
1は、エンドキャップ5,5の外側への突出部から、図
中に一点鎖線にて示す如く誘導放出光を放射する。
A power supply socket (not shown) is connected to a protruding end of the excitation lamp 2 to the outside of the end caps 5, 5, and the excitation light emitted from the excitation lamp 2 by the power supply from the socket is, as described above, The light passes through the filter tube 3, is diffusely reflected by the diffuse reflection layer 30 outside the filter tube 3, and is efficiently radiated to the laser rod 1. The stimulated emission light is emitted as shown by a dashed line in FIG.

【0035】レーザチャンバ10の一側には、同側への前
記誘導放出光の光路上に、アパーチャAと出力ミラーM
1 とがこの順に並設されている。またレーザチャンバ10
の他側の誘導放出光の光路は、同側に適長離隔して配さ
れたミラーホルダ13内部の一対のミラー14,15により、
上位置にて逆向きに折り返されており、この折り返し光
路上には、Qスイッチ16と反射ミラーM2 とがこの順に
並設されている。
On one side of the laser chamber 10, there is an aperture A and an output mirror M on the optical path of the stimulated emission light to the same side.
And 1 are arranged in this order. Also laser chamber 10
The optical path of the stimulated emission light on the other side is controlled by a pair of mirrors 14 and 15 inside a mirror holder 13 arranged at an appropriate distance on the same side.
Are folded in opposite directions at the upper position, this folded optical path, the Q-switch 16 and the reflection mirror M 2 are arranged in parallel in this order.

【0036】出力ミラーM1 は、一部の光の透過が可能
な反射率を有するミラーであり、レーザチャンバ10が放
出する誘導放出光の光路にその鏡面の中心を正対せしめ
て取り付けてある。アパーチャAは、誘導放出光を放射
するレーザロッド1の口径に対応する小径の開口を有す
る遮蔽板であり、該開口の中心を前記誘導放出光の光路
に合わせて取り付けてある。
The output mirror M 1 is a mirror having a reflectivity capable of partially transmitting light, and is attached to the optical path of the stimulated emission light emitted from the laser chamber 10 with the center of the mirror surface facing the center. . The aperture A is a shielding plate having a small-diameter opening corresponding to the diameter of the laser rod 1 that emits stimulated emission light, and is mounted so that the center of the opening is aligned with the optical path of the stimulated emission light.

【0037】反射ミラーM2 は、実質的な全反射が可能
なミラーであり、その鏡面の中心を前記折り返し光路に
正対せしめて取り付けてある。このように配置された反
射ミラーM2 は、折り返し光路を含めた誘導放出光の光
路上において、前記出力ミラーM1 と所定の距離を隔て
て対向することになり、レーザチャンバ10から発せられ
る誘導放出光は、出力ミラーM1 と反射ミラーM2 との
間での多重反射の間に増幅されてレーザ光となり、出力
ミラーM1 を透過して送り出される。
The reflecting mirror M 2 is a mirror capable of substantially total reflection, and is mounted with the center of the mirror surface facing the folded optical path. Thus arranged the reflection mirror M 2 is induction in the optical path of the stimulated emission light, including a folded optical path, will be facing separating the output mirror M 1 and the predetermined distance, emanating from the laser chamber 10 emitted light is amplified during the multiple reflections between the output mirror M 1 and the reflection mirror M 2 to become a laser beam, it is sent out through the output mirror M 1.

【0038】このとき、前記アパーチャAは、不要なモ
ードの発振を抑え、送出されるレーザビームのモードを
適正化するモード選別作用をなす。またQスイッチ16
は、出力ミラーM1 と反射ミラーM2 との間での共振器
としてのメリット数(Q値)を高め、励起原子の反転分
布を発生させ、高出力のレーザパルスを取り出す作用を
なす。これらのアパーチャA及びQスイッチ16は、反射
ミラーM2 と同様、前記折り返し光路上に正しく位置決
めして取り付けられている。
At this time, the aperture A performs a mode selecting action for suppressing the oscillation of an unnecessary mode and optimizing the mode of the transmitted laser beam. Q switch 16
Enhances the merit of the resonator between the output mirror M 1 and the reflection mirror M 2 (Q value), to generate a population inversion of excited atoms, an action to take out the laser pulses with high output. These apertures A and Q switch 16, similarly to the reflection mirror M 2, it is mounted correctly positioned in the folded optical path.

【0039】レーザマーキング装置は、以上の如く構成
された固体レーザ発振器のレーザビームの送り出し側と
なる支持ケース11の端壁の外側に、図1に示す如く、走
査光学系を内蔵する走査ヘッドHを取り付けてなり、固
体レーザ発振器から前述の如く送出されるレーザビーム
を、前記走査ヘッドHに導入し、該走査ヘッドHに内蔵
された光学系の動作により走査して、該走査ヘッドHの
一部(図1においては下部)に取り付けた集光レンズL
を経て対象物に照射せしめ、前記走査軌跡に応じた文
字、図形等のパターンのマーキングを行わせる構成とな
っている。
As shown in FIG. 1, the laser marking device includes a scanning head H having a scanning optical system built in, outside the end wall of the supporting case 11 which is the laser beam sending side of the solid-state laser oscillator configured as described above. The laser beam emitted from the solid-state laser oscillator as described above is introduced into the scanning head H, and is scanned by the operation of an optical system incorporated in the scanning head H. Condenser lens L attached to the part (the lower part in FIG. 1)
Then, the target object is irradiated with the mark through the scanning trajectory to perform marking of a pattern such as a character or a figure.

【0040】さて、以上の如く構成された固体レーザ発
振器及びレーザマーキング装置において、本発明の特徴
は、誘導放出光の発生源となるレーザチャンバ10の構成
にある。
Now, in the solid-state laser oscillator and the laser marking device configured as described above, a feature of the present invention resides in the configuration of the laser chamber 10 serving as a source of stimulated emission light.

【0041】このレーザチャンバ10の全体構成は、図5
及び図6に示す従来のレーザチャンバ10と同様であり、
その外側を拡散反射層30により覆われた石英ガラス製の
フィルタ筒3を、該フィルタ筒3に貫通形成された挿通
孔3a,3bに夫々挿通されたレーザロッド1及び励起ラン
プ2と共に、基台4上に適長離隔して取り付けた一対の
エンドキャップ5,5間に横架支持した構成となってい
る。
The overall configuration of the laser chamber 10 is shown in FIG.
And the same as the conventional laser chamber 10 shown in FIG.
A filter tube 3 made of quartz glass whose outside is covered with a diffuse reflection layer 30 is mounted on a base together with a laser rod 1 and an excitation lamp 2 respectively inserted through insertion holes 3a and 3b formed through the filter tube 3. 4 is supported laterally between a pair of end caps 5 and 5 which are attached at a suitable length on the top 4.

【0042】一方のエンドキャップ5の内側には、基台
4に形成された給水路40に連通する冷却水の導入室50
が、他方のエンドキャップ5の内側には、基台4に形成
された排水路41に連通する冷却水の導出室51が夫々形成
されており、レーザロッド1及び励起ランプ2とこれら
を収納するフィルタ筒3とは、給水路40を経て導入室50
に導入され、導出室51及び排水路41を経て排出される冷
却水が、レーザロッド1及び励起ランプ2とこれらの挿
通孔3a,3bとの間の環状の隙間を高速度にて流れること
により水冷される構成となっている。
Inside one end cap 5, a cooling water introduction chamber 50 communicating with a water supply passage 40 formed in the base 4 is provided.
However, inside the other end cap 5, a cooling water outlet chamber 51 communicating with a drain passage 41 formed in the base 4 is formed, respectively, and accommodates the laser rod 1, the excitation lamp 2, and these. The filter tube 3 is an inlet chamber 50 through a water supply passage 40.
The cooling water introduced into the chamber and discharged through the outlet chamber 51 and the drain passage 41 flows at high speed through the annular gap between the laser rod 1 and the excitation lamp 2 and these insertion holes 3a and 3b. It is configured to be water-cooled.

【0043】本発明の特徴は、以上の如き導入室50又は
導出室51の液密状態を保つべく、フィルタ筒3とエンド
キャップ5との間を封止する封止部の構成にある。図2
は、導入室50側の封止部近傍の断面図であり、導入室50
の封止は、フィルタ筒3の端部を嵌め込むべくエンドキ
ャップ5に形成された凹所の底部に周設された凹溝5aに
Oリング6を嵌め込み、該Oリング6を、前記凹溝5aの
開口側に対向するフィルタ筒3の端面に弾接せしめて行
われている。
The feature of the present invention lies in the structure of the sealing portion for sealing the space between the filter cylinder 3 and the end cap 5 so as to maintain the liquid-tight state of the introduction chamber 50 or the discharge chamber 51 as described above. FIG.
Is a cross-sectional view of the vicinity of the sealing portion on the introduction chamber 50 side.
Is sealed by fitting an O-ring 6 into a groove 5a provided around the bottom of a recess formed in the end cap 5 so as to fit the end of the filter tube 3 and fitting the O-ring 6 into the groove. This is performed by elastically contacting the end face of the filter tube 3 facing the opening side of 5a.

【0044】このOリング6は、図5及び図6に示す従
来のレーザチャンバ10におけると同様に、レーザロッド
1及び励起ランプ2の挿通孔3a,3bの開口部の外側を巡
る態様に配置され、これらの開口部の外側を一括して封
止するようになしてある。Oリング6が弾接するフィル
タ筒3の端面とエンドキャップ5の端面との間には、励
起ランプ2の発熱に伴うフィルタ筒3の熱膨張を許容す
べく、所定の隙間tが形成されている。なお、この隙間
tは、前記支持ロッド52,52の長さを調節し、エンドキ
ャップ5,5の離隔距離を変更することにより、組み立
て段階において確保される。
The O-ring 6 is arranged so as to go around the outside of the openings of the insertion holes 3a and 3b of the laser rod 1 and the excitation lamp 2, as in the conventional laser chamber 10 shown in FIGS. The outsides of these openings are collectively sealed. A predetermined gap t is formed between the end surface of the filter tube 3 where the O-ring 6 elastically contacts and the end surface of the end cap 5 so as to allow thermal expansion of the filter tube 3 due to heat generation of the excitation lamp 2. . The gap t is ensured in the assembly stage by adjusting the length of the support rods 52, 52 and changing the distance between the end caps 5, 5.

【0045】本発明において、前記Oリング6が装着さ
れる凹溝5aの内側周面には、図示の如く遮光リング7が
嵌合され、他側に弾接するOリング6との間に、その一
側の周縁をフィルタ筒3の端面に当接させ、前記隙間t
を全周に亘って塞ぐ態様に介装されている。
In the present invention, a light-shielding ring 7 is fitted on the inner peripheral surface of the concave groove 5a in which the O-ring 6 is mounted, as shown in FIG. The peripheral edge on one side is brought into contact with the end face of the filter tube 3 and the gap t
Is interposed so as to cover the entire circumference.

【0046】図3は、前記封止部の組み立て手順の説明
図である。図示の如く遮光リング7は、矩形断面を有す
るリング状の部材であり、前記凹溝5aの内側周面に嵌合
可能な形状を有して成形された金属製の芯材の外表面に
金(Au)メッキを施した構成となっている。
FIG. 3 is an explanatory view of the procedure for assembling the sealing portion. As shown in the figure, the light-shielding ring 7 is a ring-shaped member having a rectangular cross-section, and has a metal core formed on the outer peripheral surface of the concave groove 5a. (Au) The plating is applied.

【0047】この遮光リング7は、図中に矢符にて示す
如く、Oリング6を嵌め込んだ凹溝5aの内側周面に押し
込み、この状態でフィルタ筒3をエンドキャップ5に押
し込むことにより、図2に示す如く、Oリング6と凹溝
5aの内側周面との間に挾持された態様に介装され、Oリ
ング6の弾性により、一側の周縁をフィルタ筒3の端面
に当接させた装着状態が得られる。
The light-shielding ring 7 is pushed into the inner peripheral surface of the concave groove 5a in which the O-ring 6 is fitted as shown by an arrow in the figure, and the filter cylinder 3 is pushed into the end cap 5 in this state. As shown in FIG. 2, the O-ring 6 and the concave groove
It is interposed between the inner peripheral surface of the filter 5a and the inner peripheral surface of the filter tube 3a, and the elasticity of the O-ring 6 provides a mounting state in which one peripheral edge is in contact with the end surface of the filter tube 3.

【0048】この遮光リング7の幅Wは、図2に示す装
着状態において前記隙間tを塞ぎ得ると共に、フィルタ
筒3側の熱膨張を凹溝5a内への侵入により許容し得るよ
うに、前記隙間tよりも大きく凹溝5aの深さDよりも小
さく設定されている。また遮光リング7の厚さに関して
は寸法上の制約はないが、該遮光リング7との弾接部に
おいて図2に示す如く生じるOリング6の変形が過剰と
ならないよう、前記幅Wと同等又はこれ以下に設定する
のがよい。なお、以上の如き封止部の構成は、図2に示
す導入室50の側のみではなく、導出室51の側においても
全く同様に行なわれている。
The width W of the light-shielding ring 7 is set so that the gap t can be closed in the mounted state shown in FIG. 2 and the thermal expansion of the filter cylinder 3 can be allowed by entering the concave groove 5a. It is set to be larger than the gap t and smaller than the depth D of the concave groove 5a. Although there is no dimensional restriction on the thickness of the light-shielding ring 7, the thickness of the light-shielding ring 7 is equal to or equal to the width W so as not to cause excessive deformation of the O-ring 6 at the elastic contact portion with the light-shielding ring 7 as shown in FIG. It is better to set it below this. The configuration of the sealing portion as described above is performed not only on the introduction chamber 50 side shown in FIG.

【0049】レーザチャンバ10は、前述の如く、励起ラ
ンプ2が発する励起光をフィルタ筒3のフィルタ効果に
より選別し、励起波長近辺の光を拡散反射層30に拡散反
射させてレーザロッド1に照射せしめ、該レーザロッド
1から誘導放出光を放射せしめる動作をなし、このとき
発生する熱を吸収すべく、導入室50から導出室51に流れ
る冷却水により水冷が行われ、また、この熱の作用によ
るフィルタ筒3の熱膨張は、該フィルタ筒3とエンドキ
ャップ5との間に確保された隙間により許容される。
As described above, the laser chamber 10 sorts the excitation light emitted from the excitation lamp 2 by the filter effect of the filter tube 3 and diffuses and reflects light near the excitation wavelength to the diffuse reflection layer 30 to irradiate the laser rod 1. The laser rod 1 emits stimulated emission light, and water is cooled by cooling water flowing from the introduction chamber 50 to the extraction chamber 51 to absorb the heat generated at this time. Is allowed by the gap secured between the filter tube 3 and the end cap 5.

【0050】そしてこのとき、励起ランプ2から発せら
れる励起光は、フィルタ筒3とエンドキャップ5との間
の隙間を経て、両者間にて前述した封止作用をなすOリ
ング6に照射されようとするが、本発明においては、前
記隙間tが、前述の如く介装された遮光リング7により
塞がれており、該遮光リング7の表面には、良好な光反
射率を有する金(Au)製のメッキ層が形成されている
ことから、前記励起光は、遮光リング7の表面により反
射され、Oリング6に直接的に照射されることはなく、
該Oリング6に照射される励起光の強度が軽減され、こ
の励起光の作用により生じていたOリング6の劣化を大
幅に緩和することができる。
At this time, the excitation light emitted from the excitation lamp 2 passes through the gap between the filter tube 3 and the end cap 5 and irradiates the O-ring 6 having the above-described sealing action between the two. However, in the present invention, the gap t is closed by the light-shielding ring 7 interposed as described above, and the surface of the light-shielding ring 7 has gold (Au) having good light reflectance. ), The excitation light is reflected by the surface of the light-blocking ring 7 and does not directly irradiate the O-ring 6.
The intensity of the excitation light applied to the O-ring 6 is reduced, and the deterioration of the O-ring 6 caused by the action of the excitation light can be greatly reduced.

【0051】このような作用をなす遮光リング7の表面
は、第1に、高効率にて光を反射し得ること、第2に
は、高強度の励起光の照射に曝される環境下にて酸化等
の変質を生じず良好な反射率を保ち得ること、第3に
は、イオンを発生せず、レーザロッド1、励起ランプ2
及びフィルタ筒3の冷却水として使用される純水を汚損
しないこと、第4には、励起ランプ2による加熱に耐え
ることが夫々必要であり、これらの条件を全て満たし得
る物質として、金(Au)が最適である。
The surface of the light-shielding ring 7 having such an action can firstly reflect light with high efficiency. Secondly, the surface of the light-shielding ring 7 can be exposed to high-intensity excitation light. Third, the laser rod 1 and the excitation lamp 2 do not generate ions and maintain good reflectivity without causing deterioration such as oxidation.
Fourth, it is necessary not to contaminate the pure water used as the cooling water for the filter tube 3. Fourth, it is necessary to endure heating by the excitation lamp 2, and gold (Au) is a substance that can satisfy all of these conditions. ) Is optimal.

【0052】また遮光リング7は、図2に示す装着状態
において、フィルタ筒3の端面に確実に当接し、前記隙
間tを塞ぐ姿勢を確実に保つ必要があり、このために
は、組み付け時及び使用時に加わる外力に対して変形し
ない程度の剛性が必要である。このような理由により遮
光リング7は、前述の如く、金属製の芯材の表面に金メ
ッキを施した構成としてある。なお芯材の材料として
は、適宜の金属材料を用いることができるが、実際に
は、成形が容易であると共に、金メッキが容易な材料と
して、銅(Cu)が用いられている。また遮光リング7
の断面形状は、図示の如き矩形に限らず、円形、楕円
形、三角形等、適宜の断面形状を採用することができ
る。
In the mounted state shown in FIG. 2, the light-shielding ring 7 must be securely in contact with the end face of the filter tube 3 to reliably maintain the posture for closing the gap t. Rigidity that does not deform under external force applied during use is required. For this reason, the light-blocking ring 7 has a configuration in which the surface of a metal core is plated with gold as described above. As the material of the core material, an appropriate metal material can be used, but in practice, copper (Cu) is used as a material that is easy to mold and easy to gold-plate. In addition, the light shielding ring 7
Is not limited to a rectangular shape as shown in the figure, and an appropriate cross-sectional shape such as a circle, an ellipse, and a triangle can be adopted.

【0053】図4は、本発明の他の実施の形態を示すフ
ィルタ筒3の端部の封止部近傍の拡大断面図である。こ
の実施の形態においては、Oリング6と、これの装着の
ための凹溝5aの内側周面との間に、前述した遮光リング
7が介装されていると共に、Oリング6が弾接するフィ
ルタ筒3の端面に、金(Au)製の反射層8が形成され
ている。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a sealing portion at an end of a filter tube 3 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the above-described light-shielding ring 7 is interposed between the O-ring 6 and the inner peripheral surface of the concave groove 5a for mounting the O-ring 6, and the filter in which the O-ring 6 elastically contacts. A reflecting layer 8 made of gold (Au) is formed on the end face of the tube 3.

【0054】この構成によれば、前記隙間tを経て直接
的に照射される励起光を、前記遮光リング7により反射
すると共に、図中に矢符により示す如く、拡散反射層30
に拡散反射されてフィルタ筒3の端面に向かい、該端面
に弾接するOリング6に照射される励起光が前記反射層
8により反射されることとなり、Oリング6に照射され
る励起光の強度が大幅に軽減され、この励起光の作用に
より生じていたOリング6の劣化を、より有効に防止す
ることができる。
According to this structure, the excitation light directly irradiated through the gap t is reflected by the light-shielding ring 7 and, as indicated by the arrow in the drawing, the diffuse reflection layer 30 is formed.
The excitation light radiated toward the end face of the filter tube 3 after being diffused and reflected by the O-ring 6 is reflected by the reflection layer 8 and the intensity of the excitation light radiated to the O-ring 6 Is greatly reduced, and the deterioration of the O-ring 6 caused by the action of the excitation light can be more effectively prevented.

【0055】なお前記反射層8は、フィルタ筒3の端面
への金箔の貼着、又は金蒸着により形成することができ
る。また反射層8の形成範囲は、フィルタ筒3の端面の
全面に亘る必要はなく、少なくともOリング6との弾接
部の周辺が含まれておればよい。
The reflection layer 8 can be formed by attaching a gold foil to the end face of the filter tube 3 or by depositing gold. Further, the formation range of the reflection layer 8 does not need to cover the entire end face of the filter tube 3 and may include at least the periphery of the elastic contact portion with the O-ring 6.

【0056】なお以上の実施の形態においては、フィル
タ筒3の端部を封止する封止リングとしてOリング6を
用いた場合について述べたが、Xリング、Vリング等の
他の形式の封止リングを用いてもよいことは言うまでも
ない。
In the above embodiment, the case where the O-ring 6 is used as the sealing ring for sealing the end of the filter tube 3 has been described. However, other types of sealing such as X-ring and V-ring are used. It goes without saying that a stop ring may be used.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る固体レー
ザ発振器においては、レーザロッド及び励起ランプが挿
通されたフィルタ筒の端面と支持部材との間を封止する
封止リングと、これの装着用の凹溝との間に、フィルタ
筒の端面に一側を当接せしめて遮光リングを介装し、フ
ィルタ筒の熱膨張の吸収のためにフィルタ筒と支持部材
との間に確保された隙間を塞いだから、この隙間を経て
封止リングに直接的に照射される励起光が遮光リングに
より反射され、この励起光の作用によるOリングの劣化
を抑制することができ、レーザロッド、励起ランプ及び
フィルタ筒の冷却ための冷却水の漏れ出しを確実に防止
して、この漏れ出しに伴う不都合を未然に解消すること
が可能となる。
As described above in detail, in the solid-state laser oscillator according to the present invention, a sealing ring for sealing between the end surface of the filter tube in which the laser rod and the excitation lamp are inserted and the supporting member, A light-shielding ring is interposed between the mounting groove and one end of the filter cylinder so as to abut against the end face of the filter cylinder, and is secured between the filter cylinder and the support member to absorb the thermal expansion of the filter cylinder. Because the gap is closed, the excitation light that is directly applied to the sealing ring through the gap is reflected by the light-blocking ring, and the degradation of the O-ring due to the action of the excitation light can be suppressed. Leakage of the cooling water for cooling the lamp and the filter tube can be reliably prevented, and the inconvenience associated with the leakage can be obviated.

【0058】また前記遮光リングを金属製の芯材の表面
に金メッキを施して構成したから、前記励起光を効率良
く反射することができ、またフィルタ筒の端面との当接
状態が損なわれることがなく、前記励起光の直接的な照
射を確実に防止することができる。
Further, since the light-shielding ring is formed by plating the surface of a metal core with gold, the excitation light can be efficiently reflected and the state of contact with the end face of the filter tube is impaired. Therefore, direct irradiation of the excitation light can be reliably prevented.

【0059】また本発明に係るレーザマーキング装置に
おいては、冷却水の漏れ出しを効果的に防止し得るレー
ザチャンバを備えたから、冷却水の漏れ出しに伴う不都
合を招来することなく長期に亘って安定した運転を行わ
せることができる等、本発明は優れた効果を奏する。
Further, the laser marking device according to the present invention is provided with the laser chamber capable of effectively preventing the leakage of the cooling water, so that the laser marking device is stable for a long time without inconvenience caused by the leakage of the cooling water. The present invention has an excellent effect, for example, such that it is possible to perform the operation in a suitable manner.

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

【図1】本発明に係る固体レーザ発振器を備えたレーザ
マーキング装置の全体構成を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing the overall configuration of a laser marking device provided with a solid-state laser oscillator according to the present invention.

【図2】フィルタ筒の端部の封止部近傍の拡大断面図で
ある。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view near a sealing portion at an end of a filter tube.

【図3】図2に示す封止部の組み立て手順の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a procedure for assembling a sealing unit shown in FIG. 2;

【図4】本発明の他の実施の形態を示すフィルタ筒の端
部の封止部近傍の拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a sealing portion at an end of a filter tube according to another embodiment of the present invention.

【図5】レーザチャンバの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a laser chamber.

【図6】図5のVI−VI線によるフィルタ筒の横断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the filter tube taken along line VI-VI in FIG.

【図7】従来のレーザチャンバにおけるフィルタ筒の端
部の封止部近傍の拡大断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view near a sealing portion at an end of a filter tube in a conventional laser chamber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザロッド 2 励起ランプ 3 フィルタ筒 3a 挿通孔 3b 挿通孔 4 基台 5 エンドキャップ 5a 凹溝 6 Oリング 7 遮光リング 8 反射層 10 レーザチャンバ 30 拡散反射層 Reference Signs List 1 laser rod 2 excitation lamp 3 filter tube 3a insertion hole 3b insertion hole 4 base 5 end cap 5a concave groove 6 O-ring 7 light-shielding ring 8 reflection layer 10 laser chamber 30 diffuse reflection layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザロッド及び励起ランプの挿通孔と
これらの外側を囲む拡散反射層とを備えるフィルタ筒
と、該フィルタ筒の両端部を夫々の側への前記レーザロ
ッド及び励起ランプの突出部と共に支持する支持部材
と、該支持部材に周設された凹溝内に装着され、前記フ
ィルタ筒の端面に弾接して前記装着孔の外側を液密に封
止する封止リングとを備え、該封止リングにより封止さ
れた前記挿通孔の内部に冷却水を導入して、前記励起ラ
ンプの発光に伴う発熱を冷却する構成としたレーザチャ
ンバを備える固体レーザ発振器において、前記凹溝の内
側周面と前記封止リングとの間に、前記フィルタ筒の端
面に一側を当接せしめて介装された遮光リングを具備す
ることを特徴とする固体レーザ発振器。
1. A filter cylinder having a laser rod and an excitation lamp insertion hole and a diffuse reflection layer surrounding the outside thereof, and the laser rod and the excitation lamp protruding portions at both ends of the filter cylinder toward respective sides. And a sealing ring mounted in a concave groove provided on the supporting member and elastically contacting the end surface of the filter cylinder to seal the outside of the mounting hole in a liquid-tight manner, In a solid-state laser oscillator including a laser chamber configured to introduce cooling water into the insertion hole sealed by the sealing ring and to cool heat generated by emission of the excitation lamp, A solid-state laser oscillator, comprising: a light-shielding ring interposed between a peripheral surface and the sealing ring with one side abutting on an end surface of the filter cylinder.
【請求項2】 前記遮光リングは、金属製の芯材の表面
に金メッキを施して構成してある請求項1記載の固体レ
ーザ発振器。
2. The solid-state laser oscillator according to claim 1, wherein said light-shielding ring is formed by applying gold plating to a surface of a metal core material.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の固体レー
ザ発振器をマーキング用のレーザビームの発生源として
備えるレーザマーキング装置。
3. A laser marking device comprising the solid-state laser oscillator according to claim 1 or 2 as a source of a marking laser beam.
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