JPS6311660A

JPS6311660A - レ−ザビ−ム集光レンズ保護装置

Info

Publication number: JPS6311660A
Application number: JP15424486A
Authority: JP
Inventors: Masatake Hiramoto; 平本　誠剛; Osamu Hamada; 治浜田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-01-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、レーザビーム集光レンズ保護装置に関し、
さらに詳しくいうと、機構部品などにセラミックスをコ
ーティングするために用いられるレーザによるセラミッ
クスコーティング装置におけるレーザビーム集光レンズ
やウィンドウレンズを保護するためのレーザービーム集
光レンズ保護装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のレーザによるセラミックスコーティング
装置を示し、図において、レーザ発信器（１）で発振さ
れたレーザビーム（１ａ）は、ベンドミラー　（２ａ）
　、（２ｂ）、（２ｃ）によって方向が変更されル。集
光レンズ（３）と真空容器（５）に設けられたウィンド
ウレンズ（４）でビーム伝送光学系であるベンドミラー
（２ａ）、（２ｂ）、（２０）　４Ｃヨリ伝送すｈｆ、
ニー　１ｉ−サヒーム（１ａ）を真空容器（５）内のセ
ラミックス材料（６）に入射する。セラミックス材料（
６）はセラミックス保持部（７）に固定され、適宜ヒー
タ（８）により予熱される。

コーティングの対象となる基板（９）は基板保持部（１
ｏ）に固定されている。基板（９）はヒータ（１１）ニ
ヨり予熱される。

従来のセラミックスコーティング装置は上記のように構
成され、レーザ発振器（１）で発信されたレーザビーム
（１ａ）を、ビーム伝送光学系（２−）、（２ｂ）。

（２Ｃ）で伝送し、集光レンズ（３）で集光してウィン
ドウレンズ（４）を通し、セラミックス材料（６）に導
入して照射する。この照射によりセラミックス材料（６
）のセラミックスを蒸発させ、セラミックス材料（６）
に対向して配置されている基板（９）に蒸発物質（６ａ
）をコーティングする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のセラミックスコーティング装置では
、蒸発物質（１ａ）がしばしばウィンドウレンズ（４）
の方向に飛散することがあり、ウィンドウレンズ（４）
が蒸着され、レーザビーム（１ａ）の透過性が悪くなる
とともに、ウィンドウレンズ（４）が熱吸収により変形
し、レーザビーム（１ａ）をセラミックス材料（６）に
正確に照射できないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、セラミックスの蒸発物質にさらされるレンズへの蒸
発物質の蒸着を防止しつるレーザビーム集光レンズ保護
装置を得ることを目的とする０〔問題点を解決するための手段〕この発明に係るレーザビーム集光レンズ保護装置は、蒸
発物質にさらされるレンズとセラミックス材料との間に
、レーザビームが通るノズルを設け、このノズルの開口
端部がシャッタによって周期的に開閉される。

〔作　用〕

この発明においては、蒸発物質がセラミックス材料から
レンズへ到達するまでの間、シャッタを開けておき、そ
の後、直ちにシャッタを閉じるように、周期的にシャッ
タを開閉する。これによヘレンズへの蒸発物質の付着が
著しく減少する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示し、ウィンドウレンズ
（４）とセラミックス材料（６）との間に、ウィンドウ
レンズ（４）をおおい、かつ、レーザビーム（１ａ）が
通る截頭円錐状のノズル（１２）が配設されている。ノ
ズル（１２）の開口端部（１２ａ）に近接して回転式の
シャッタ（１３）が配設されている。

シャッタ（１３）は−例として第２図、第３図に示すよ
うに、一部に切欠き（１３ａ）を形成した円板状のもの
でよく、モータ（１４）により回転される。

その他の構成は第４図に示したと同様である。

以上の構成により、ノズル（１２）は、真空容器（５）
内にただよう蒸発物質（６ａ）Ｏ飛来を防止する作用が
ある。しかし、レーザビーム（１ａ）を照射するために
は、ノズル端に開口部が必要であり、この開口端部（１
２ａ）を通って、蒸発物質（６ａ）がウィンドウレンズ
（４）に飛来することになる。これを防止するために、
ノズル（１２）の開口端部（１２ａ）に近接して回転式
のシャッタ（１３）を配設し、一定周期で開口端部（１
２ａ）の開閉を行うもので、これによりウィンドウレン
ズ（４）に１竜来する蒸発物質（６ａ）を低減させるこ
とができる。

シャッタ（１３）の開閉時間の設定は、レーザビーム（
１ａ）がセラミックス材料（６）に照射したとき、セラ
ミックスが瞬時に蒸発したとすると、その蒸発物質（６
ａ）がウィンドウレンズに到達するまでにシャッタ（１
３）を閉じることができればよいわけで、ウィンドウレ
ンズ（４）とセラミックス材料（６）との距離を１とす
れば、蒸発物質（６ａ）の飛行速度をＶとしたとき、到
達時間ｔはｔ＝−で表わされる。い■ ま、ｊ＝３００１１１ｉ１Ｖ＝５０　ｍ／ｓｅａ　と仮
定すれば、ｔは６ｍ５ｅｃとなる。したがって、この時
間だけシャッタ（１６）を開けておき、を秒後シャッタ
（１３）を閉じれば蒸発物質（６ａ）がウィンドウレン
ズ（４）に付着しないことになる。

なお、シャッタ（１６）の切り欠き（１３ａ）は、複数
箇所設けても良く、その大きさも適宜に選択することが
でき、同様の効果を奏する。

また、シャッタは回転式でなくともよく、ノズルの開口
端部（１２ａ）を周期的に開閉できるものなら、往復運
動方式の板状体でも十分にその効果を発揮することがで
きる。

さらに、ノズル（１２）を結合するレンズは、ウィンド
ウレンズ（４）に限るものではなく、蒸発物質（６ａ）
にさらされるレンズを対象とするもので、集光レンズの
場合もあることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から明らかなように、蒸発物質
にさらされるレンズとセラミックス部材との間に、レー
ザビームを通すノズルと、ノズルの開口端部を周期的に
開閉するシャッタとを設けたことにより、当該レンズへ
の蒸発物質の蒸着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部概略正面区第２図お
よび第３図は第１図におけるシャッタの平面図および側
面図、第４図は従来のセラミックスコーティング装置の
正断面図である。（１ａ）・・レーザビーム、（３）・・集光レンズ、（
４）・・ウィンドウレンズ、（５）・・真空容器、（６
）・・セラミックス材料、（６ａ）・・蒸発物質、（９
）・・基板（皺蒸着物）、（１２）・・ノズル、（１２
ａ）・・開口端部、（１３）　　・・シャッタ、（”ａ
）・・切り欠き。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。市１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空容器内で、セラミックス材料にレーザビーム
を照射して発生するセラミックスの蒸発物質を被蒸着物
の表面に蒸着させるレーザセラミックスコーティング装
置の、前記蒸発物質にさらされるレンズと前記セラミッ
クス材料との間に配設され前記レーザビームが通るノズ
ルと、このノズルの開口端部を周期的に開閉するシャッ
タとを備えてなるレーザビーム集光レンズ保護装置。
（２）シャッタは、切り欠き部を有する回転円板である
特許請求の範囲第１項記載のレーザビーム集光レンズ保
護装置。
（３）シャッタは、往復移動する板状体である特許請求
の範囲第１項記載のレーザビーム集光レンズ保護装置。
（４）レンズは、集光レンズおよびウィンドウレンズの
いずれかである特許請求の範囲第１項記載のレーザビー
ム集光レンズ保護装置。