KR20190094092A - Laser oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 2018년 2월 2일에 출원된 일본 특허출원 제2018-016925호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2018-016925 for which it applied on February 2, 2018. The entire contents of that application are incorporated herein by reference.
본 발명은, 레이저발진기에 관한 것이다.The present invention relates to a laser oscillator.
챔버 내에 레이저매질가스를 수용한 가스레이저발진기의 광공진기를 구성하는 한 쌍의 미러는, 일반적으로 챔버의 벽면에 장착되어 있다(특허문헌 1 등). 미러는, 레이저매질가스가 수용된 공간과, 외부 공간을 구획하는 챔버의 벽면의 일부로서도 기능한다.The pair of mirrors constituting the optical resonator of the gas laser oscillator containing the laser medium gas in the chamber is generally attached to the wall surface of the chamber (Patent Document 1, etc.). The mirror also functions as a part of the wall in which the laser medium gas is accommodated and the wall surface of the chamber partitioning the external space.
레이저발진기의 동작 중에, 방전에 의한 발열로 챔버가 변형되는 경우가 있다. 챔버가 변형되면, 챔버의 벽면에 장착되어 있는 한 쌍의 미러의 상대위치관계가 변화한다. 그 결과, 레이저빔의 중심위치, 사출방향, 품질 등이 변동된다.During operation of the laser oscillator, the chamber may be deformed due to heat generated by discharge. When the chamber is deformed, the relative positional relationship of the pair of mirrors mounted on the wall of the chamber changes. As a result, the center position of the laser beam, the injection direction, the quality, and the like change.
본 발명의 목적은, 챔버의 열변형의 영향을 받기 어려운 레이저발진기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a laser oscillator that is less susceptible to thermal deformation of the chamber.
본 발명의 일 관점에 의하면,According to one aspect of the present invention,
레이저매질가스를 수용하는 챔버와,A chamber containing the laser medium gas,
상기 챔버의 내부의 방전공간에 방전을 발생시키는 한 쌍의 방전전극과,A pair of discharge electrodes generating a discharge in a discharge space inside the chamber;
상기 챔버의 내부공간에 배치되며, 상기 챔버에 대하여 지지되고, 상기 방전공간을 통과하는 광축을 갖는 광공진기를 구성하는 한 쌍의 공진기미러를 갖는 레이저발진기가 제공된다.A laser oscillator is provided in the interior space of the chamber, the laser oscillator having a pair of resonator mirrors supported by the chamber and constituting an optical resonator having an optical axis passing through the discharge space.
공진기미러로 구성되는 광공진기의 광축의 위치가, 챔버의 열변형의 영향을 받기 어려워지는 구성을 채용하는 것이 용이하다.It is easy to adopt a configuration in which the position of the optical axis of the optical resonator constituted by the resonator mirror is less likely to be affected by the thermal deformation of the chamber.
도 1은, 실시예에 의한 레이저발진기의 광축을 따르는 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 실시예에 의한 레이저발진기의 광축으로 수직인 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 레이저발진기의 챔버의 돌출부분의 바닥판보다 위의 측면 및 천장판을 제거한 상태의 개략 사시도이다.
도 4는, 비교예에 의한 레이저발진기의 광축을 포함하는 단면도이다.
도 5는, 도 4에 나타낸 비교예에 의한 레이저발진기의 광축으로 수직인 단면도이다.
도 6은, 다른 실시예에 의한 레이저발진기의 광축을 포함하는 단면도이다.
도 7은, 또 다른 실시예에 의한 레이저가공장치의 개략도이다.1 is a cross-sectional view along the optical axis of the laser oscillator according to the embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the optical axis of the laser oscillator according to the embodiment shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a state where the side surface and the ceiling plate above the bottom plate of the protruding portion of the chamber of the laser oscillator shown in FIG. 1 are removed.
4 is a cross-sectional view including an optical axis of a laser oscillator according to a comparative example.
FIG. 5 is a cross-sectional view perpendicular to the optical axis of the laser oscillator according to the comparative example shown in FIG. 4.
6 is a sectional view including an optical axis of a laser oscillator according to another embodiment.
7 is a schematic view of a laser processing apparatus according to still another embodiment.
도 1~도 3을 참조하여, 실시예에 의한 레이저발진기에 대하여 설명한다.With reference to FIGS. 1-3, the laser oscillator by an Example is demonstrated.
도 1은, 실시예에 의한 레이저발진기의 광축을 포함하는 단면도이다. 챔버(10)에 레이저매질가스가 수용된다. 챔버(10)의 내부공간에, 한 쌍의 방전전극(11) 및 한 쌍의 공진기미러(12)가 배치되어 있다. 한 쌍의 방전전극(11)은, 상하방향으로 간격을 두고 배치되며, 양자의 사이에 방전공간(13)이 획정(劃定)된다. 방전전극(11)은, 챔버(10)의 내부의 방전공간(13)에 방전을 발생시킴으로써, 레이저매질가스를 여기한다.1 is a cross-sectional view including an optical axis of the laser oscillator according to the embodiment. The laser medium gas is accommodated in the
한 쌍의 공진기미러(12)는, 챔버(10)의 내부공간에 배치된 지지부재(14)를 통하여 챔버(10)에 지지되어 있다. 공진기미러(12)는, 방전공간(13)을 통과하는 광축을 갖는 광공진기를 구성한다. 지지부재(14)는, 챔버(10)를 구성하는 재료의 열팽창계수보다 낮은 열팽창계수를 갖는 저열팽창재로 형성되어 있다. 예를 들면, 챔버(10)는 스테인리스강, 알루미늄 등으로 형성되며, 지지부재(14)는 인바(invar, 등록상표) 등으로 형성된다. 하나의 저열팽창재에, 한 쌍의 공진기미러(12)가 고정되어 있다.The pair of
또한, 챔버(10)의 내부공간에, 챔버(10)의 내부의 레이저매질가스를 순환시키는 블로어(15)가 배치되어 있다. 레이저매질가스가 순환하는 경로에, 방전공간(13)이 포함된다.In addition, a
챔버(10)는, 적어도 2개소의 챔버지지점(30)에서 외부의 베이스에 지지된다. 이 베이스에는, 레이저발진기로부터 출력된 레이저빔이 통과하는 다양한 광학장치가 지지된다.The
공진기미러(12) 및 방전전극(11)은, 챔버지지점(30)보다 상방의 공간에 배치되어 있으며, 블로어(15)는, 챔버지지점(30)보다 하방의 블로어실(16)에 배치되어 있다. 한 쌍의 공진기미러(12)는, 방전공간(13)을 광공진기의 광축에 평행한 2방향(양방향)으로 연신시킨 돌출부분(17)에 각각 수용되어 있다. 돌출부분(17)은, 블로어실(16)의 벽면으로부터 광축방향으로 돌출되어 있다. 챔버지지점(30)은, 돌출부분(17)의 바닥판(17A)에 위치하고 있다. 블로어실(16)은 챔버지지점(30)의 하방으로 매달린 상태로 유지된다. 공진기미러(12) 및 방전전극(11)은, 돌출부분(17)의 바닥판(17A)의 내면에 지지되어 있다.The
광공진기의 광축을 일 방향(도 1에 있어서 좌측방향)으로 연신시킨 연장선과 챔버(10)의 벽면의 교차개소에, 레이저빔을 투과시키는 광투과창(18)이 장착되어 있다. 광공진기 내에서 여진된 레이저빔이 광투과창(18)을 투과하여 외부에 방사된다.The
챔버(10) 내에 구획판(20)이 배치되어 있다. 구획판(20)은, 블로어실(16) 및 방전공간(13)을 포함하는 레이저매질가스의 순환경로와, 공진기미러(12)가 배치된 공간(미러수용공간)(27)을 구획한다. 구획판(20)에는, 광공진기의 광축과 교차하는 개소에 개구(21)가 마련되어 있다. 이 개구(21)를 통과하는 레이저광이 광공진기에 갇힌다.The
도 2는, 본 실시예에 의한 레이저발진기의 광축으로 수직인 단면도이다. 챔버(10)의 돌출부분(17)(도 1)의 바닥판(17A)보다 상방의 공간에 지지부재(14) 및 방전전극(11)이 배치되어 있다. 방전전극(11) 및 지지부재(14)는, 돌출부분(17)의 바닥판(17A)의 내면에 지지되어 있다. 예를 들면, 방전전극(11)은, 공진기미러(12)(도 1)를 지지하는 지지부재(14)를 걸쳐 올라타도록 배치된 문형(門型)의 지지부재(23)를 통하여 바닥판(17A)에 지지되어 있다.2 is a cross-sectional view perpendicular to the optical axis of the laser oscillator according to the present embodiment. The
챔버(10) 내에 구획판(20)이 배치되어 있다. 구획판(20)은, 블로어실(16), 블로어실(16)부터 방전공간(13)까지의 제1 가스유로(24), 방전공간(13), 및 방전공간(13)부터 블로어실(16)까지의 제2 가스유로(25)로 구성되는 레이저매질가스의 순환경로를 획정한다. 블로어(15)는, 이 순환경로를 레이저매질가스가 순환하도록, 레이저매질가스의 흐름을 발생시킨다. 구획판(20)은, 이 순환경로와, 공진기미러(12)(도 1)가 배치된 미러수용공간(27)을 구획한다. 구획판(20)에, 레이저광을 통과시키기 위한 개구(21)가 마련되어 있다.The
레이저매질가스의 순환경로 중, 블로어(15)로부터 방전공간(13)을 향하는 부분의 구획판(20)에, 순환경로로부터 미러수용공간(27)에 레이저매질가스를 유출시키는 유출구멍(28)이 마련되어 있다. 블로어(15)에 의하여 제1 가스유로(24)를 향하는 레이저매질가스의 흐름에 포함되는 일부의 레이저매질가스는, 유출구멍(28)을 통과하여 미러수용공간(27)으로 유출된다. 유출구멍(28)에는, 파티클을 제거하는 필터(29)가 마련되어 있다. 예를 들면, 필터(29)는 유출구멍(28)을 차폐하고 있으며, 블로어실(16)로부터 미러수용공간(27)에 유입되는 레이저매질가스는, 필터(29)를 통과함으로써 여과된다.
도 3은, 챔버(10)의 돌출부분(17)의 바닥판(17A)보다 위의 측면 및 천장판을 제거한 상태의 레이저발진기의 개략 사시도이다. 구획판(20)이, 돌출부분(17)의 바닥판(17A)을 챔버(10)의 내측을 향하여 연장한 가상평면을 따르는 제1 부분(20A), 상측의 방전전극(11)에 연속하는 제2 부분(20B), 하측의 방전전극(11)(도 3에는 나타나 있지 않음)에 연속하는 제3 부분(20C), 및 한 쌍의 제4 부분(20D)으로 구성된다. 도 3에 있어서, 제1 부분(20A)을 해칭했다.3 is a schematic perspective view of the laser oscillator in a state where the side surface and the top plate above the
제2 부분(20B) 및 상측의 방전전극(11)을 외주측의 벽면으로 하고, 제3 부분(20C) 및 하측의 방전전극(11)(도 2)을 내주측의 벽면으로 하여, 광축에 대하여 수직인 단면이 U자형상의 공간이 형성된다. U자형상의 공간의 광축방향의 양단이, 각각 제4 부분(20D)에 의하여 차폐되어 있다. 한 쌍의 제4 부분(20D)에는, 각각 개구(21)가 마련되어 있다.On the optical axis, the
제1 부분(20A)에, 광축방향으로 긴 직사각형의 한 쌍의 개구(22)가 마련되어 있다. U자형상의 공간의 둘레방향의 양단이, 각각 한 쌍의 개구(22)를 통하여 블로어실(16)에 연속하고 있다. 블로어실(16)로부터 일방의 개구(22)를 통과하여 U자형상의 공간에 레이저매질가스가 유입되고, U자형상의 공간으로부터 타방의 개구(22)를 통과하여 블로어실(16)에 레이저매질가스가 회수된다. 도 3에 있어서, 개구(22)를 레이저매질가스가 통과하는 방향을, 화살표로 나타내고 있다. 블로어실(16)로부터 U자형상의 공간에 레이저매질가스가 유입되는 측의 개구(22)의 외측에, 제1 부분(20A)을 관통하는 유출구멍(28)이 마련되어 있다. 순환하는 레이저매질가스의 일부는, 유출구멍(28)을 통과하여 제1 부분(20A)의 상측의 미러수용공간(27)(도 1, 도 2)에 유입된다. 도 3에 있어서, 유출구멍(28)을 레이저매질가스가 통과하는 방향을 화살표로 나타내고 있다.A pair of
다음으로, 본 실시예에 의한 레이저발진기의 구성을 채용함으로써 얻어지는 우수한 효과에 대하여 설명한다.Next, the excellent effect obtained by employ | adopting the structure of the laser oscillator which concerns on a present Example is demonstrated.
공진기미러가 챔버(10)의 벽면에 장착되어 있는 구조이면, 챔버(10)에 열변형이 발생하면, 공진기미러의 위치 및 자세가 변화된다. 본 실시예에서는, 공진기미러(12)가 챔버(10)의 벽면에 직접 장착되어 있지 않으며, 챔버(10)의 내부공간에 배치되어 있다. 이로 인하여, 공진기미러가 챔버(10)의 벽면에 장착되어 있는 구조와 비교하여, 챔버(10)가 열변형했다고 해도, 공진기미러(12)의 위치 및 자세가 챔버(10)의 열변형의 영향을 직접적으로는 받지 않는다. 이로 인하여, 공진기미러(12)의 상대적인 위치어긋남이 발생하기 어렵다. 또한, 한 쌍의 공진기미러(12)가 하나의 저열팽창재로 이루어지는 지지부재(14)에 고정되어 있기 때문에, 공진기미러(12)의 상대적인 위치어긋남이 더 발생하기 어려워진다.If the resonator mirror is mounted on the wall surface of the
다음으로, 본 실시예에 의한 레이저발진기의 구성을 채용함으로써 얻어지는 우수한 효과에 대하여, 도 4 및 도 5에 나타낸 비교예에 의한 레이저발진기와 비교하면서 설명한다.Next, the excellent effect obtained by employ | adopting the structure of the laser oscillator which concerns on a present Example is demonstrated, comparing with the laser oscillator by the comparative example shown to FIG. 4 and FIG.
도 4는, 비교예에 의한 레이저발진기의 광축을 포함하는 단면도이다. 챔버(50)가, 그 바닥면의 챔버지지점(59)에 있어서 외부의 베이스에 지지된다. 챔버(50)의 내부에 방전전극(51)이 배치되어 있다. 방전전극(51)은, 그 양단에 있어서 챔버(50)의 측벽에 지지되어 있다. 방전전극(51)과 챔버(50)의 바닥면의 사이에 블로어(61)가 배치되어 있다.4 is a cross-sectional view including an optical axis of a laser oscillator according to a comparative example. The
챔버(50)의 상면의 위에 지지부재(54)가 챔버(50)에 대하여 지지되어 있다. 지지부재(54)는 광축방향으로 길고, 그 양단에 공진기미러부(55)가 각각 장착되어 있다. 공진기미러부(55)에 공진기미러(52)가 장착되어 있다. 방전공간(53)을 광축방향으로 연신한 연신영역과, 챔버(50)의 벽면이 교차하는 위치에 개구(56)가 마련되어 있다. 방전공간(53)을 챔버(50)의 외측까지 더 연신시킨 위치에 공진기미러(52)가 배치되어 있다. 개구(56)의 가장자리와 공진기미러(52)가 벨로즈(57)로 접속되어 있다. 벨로즈(57)와 공진기미러(52)에 의하여, 개구(56)가 차폐된다.The
도 5는, 비교예에 의한 레이저발진기의 광축으로 수직인 단면도이다. 챔버(50) 내에 방전전극(51) 및 블로어(61)가 배치되어 있다. 방전공간(53)부터 블로어(61)의 흡인부까지 레이저매질가스를 유도하는 덕트(62)가 배치되어 있다.5 is a cross-sectional view perpendicular to the optical axis of the laser oscillator according to the comparative example. The
비교예(도 4, 도 5)에서는, 공진기미러(52)가 챔버(50)의 벽면에 직접 장착되어 있는 것은 아니기 때문에, 챔버(50)의 열변형의 영향을 직접적으로는 받기 어렵다. 단, 챔버(50)의 상면의 위에 배치된 지지부재(54)의 지지점이, 챔버(50)의 바닥면의 챔버지지점(59)으로부터, 챔버(50)의 높이방향의 치수만큼 떨어져 있다. 챔버(50)가 열변형하면, 챔버지지점(59)에 대하여, 지지부재(54)의 지지점의 위치가 변동한다. 지지부재(54)의 지지점의 위치의 변동에 따라, 공진기미러(52)의 위치도, 챔버지지점(59)에 대하여 변동된다.In the comparative example (FIGS. 4 and 5), since the
본 실시예에서는, 챔버(10)가, 돌출부분(17)의 바닥판에 위치하는 챔버지지점(30)으로 지지되며, 방전전극(11) 및 공진기미러(12)가, 돌출부분(17)의 바닥판에 지지되어 있다. 이와 같이, 방전전극(11) 및 공진기미러(12)를 지지하는 개소가, 챔버(10)를 지지하는 챔버지지점(30)에 가깝다. 이로 인하여, 챔버(10)가 열변형해도, 방전전극(11) 및 공진기미러(12)의, 챔버지지점(30)에 대한 위치어긋남이 발생하기 어렵다. 레이저빔의 빔위치의 챔버지지점(30)에 대한 변화량도 작아진다.In the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서는, 블로어실(16)이 챔버지지점(30)으로부터 하방으로 늘어진 구조가 채용되어 있으며, 블로어실(16)의 하단은 기계적으로 고정되지 않고 자유로운 상태이다. 이로 인하여, 블로어실(16)의 열변형이 공진기미러(12)나 방전전극(11)의 위치에 영향을 미치지 않는다.In this embodiment, the structure in which the
방전전극(11) 및 공진기미러(12)의 위치어긋남을 발생하기 어렵게 하기 위하여, 챔버지지점(30)이 위치하는 평판과 공통의 평판에, 방전전극(11) 및 공진기미러(12)를 지지하는 구조로 하면 된다. 이와 같은 구조를 채용하면, 평판이 면내방향으로 신축해도, 방전전극(11) 및 공진기미러(12)의 높이방향의 위치는 거의 변화하지 않는다.In order to make it difficult to cause displacement of the
지지부재(14)(도 1)를 광공진기의 광축방향으로 떨어진 2점에서 지지하는 경우, 일방의 지지점에 있어서 지지부재(14)를 챔버(10)에 고정하고, 타방의 지지점에 있어서는, 광축방향에 관하여 이동 가능하게 지지하면 된다. 이와 같은 구조를 채용하면, 지지부재(14)에 대하여 챔버(10)가 광축방향으로 신축 가능하기 때문에, 지지부재(14)가 챔버(10)의 열변형의 영향을 받기 어려워진다. 마찬가지로, 방전전극(11)도, 일방의 지지점에 있어서 챔버(10)에 고정하고, 타방의 지지점에 있어서는, 챔버(10)에 대하여 광축방향으로 이동 가능하게 지지하면 된다.When supporting the support member 14 (FIG. 1) at two points apart in the optical axis direction of the optical resonator, the
방전전극(11) 및 공진기미러(12)가 챔버(10)의 열변형의 영향을 받기 어렵게 하기 위하여, 방전전극(11)을 지지하는 챔버(10)의 벽면 상의 전극지지점(31), 공진기미러(12)를 지지하는 챔버(10)의 벽면 상의 미러지지점(32)을, 챔버지지점(30)에 근접시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 높이방향에 관하여, 방전전극(11)의 전극지지점(31), 공진기미러(12)의 미러지지점(32), 챔버지지점(30)의 최대간격을, 챔버(10)의 높이방향의 치수의 20% 이하로 하는 것이 바람직하다.In order to make the
또한, 본 실시예에서는, 공진기미러(12)의 미러지지점(32)과, 방전전극(11)의 전극지지점(31)이 근접하고 있기 때문에, 광공진기의 광축과, 방전전극(11)의 중심축과의 미스얼라이먼트가 발생하기 어렵다.In this embodiment, since the
도 4 및 도 5에 나타낸 비교예에서는, 레이저매질가스가 순환하는 공간과, 공진기미러(52)가 면하는 공간이 구획되어 있지 않다. 이로 인하여, 레이저매질가스 중의 파티클이 공진기미러(52)에 부착되기 쉽다.In the comparative examples shown in FIGS. 4 and 5, the space in which the laser medium gas circulates and the space in which the
도 1 및 도 2에 나타낸 실시예에서는, 레이저매질가스의 순환경로와, 미러수용공간(27)이 구획판(20)으로 구획되어 있다. 이로 인하여, 레이저매질가스 중의 파티클이 공진기미러(12)에 부착되기 어렵다는 효과가 얻어진다.In the embodiment shown in Figs. 1 and 2, the circulation path of the laser medium gas and the
또한, 레이저매질가스의 순환경로가 미러수용공간(27)에 대하여 양압(陽壓)이 되는 개소의 구획판(20)에, 유출구멍(28)이 마련되어 있다. 이로 인하여, 레이저매질가스가, 순환경로로부터 유출구멍(28)을 통과하여 미러수용공간(27)에 유입된다. 그 결과, 미러수용공간(27)의 압력이 상승한다. 미러수용공간(27)의 압력이 상승하면, 방전공간(13)으로부터 개구(21)를 통과하여 공진기미러(12)를 향하는 레이저매질가스의 흐름이 억제된다. 이로써, 방전공간(13) 내의 파티클이 개구(21)를 통과하여 공진기미러(12)에 부착되기 어려워진다는 효과가 얻어진다.In addition, an
순환경로로부터 미러수용공간(27)에 유입되는 레이저매질가스가 필터(29)에 의하여 여과되기 때문에, 순환경로로부터 미러수용공간(27)에 대한 파티클의 유입을 억제할 수 있다.Since the laser medium gas flowing into the
또한, 도 1, 도 2에 나타낸 실시예에서는, 저열팽창재로 형성된 지지부재(14)가 챔버(10)의 내부공간에 배치되어 있으며, 공진기미러(12)도 내부공간에 배치되어 있다. 이로 인하여, 지지부재(54)(도 4)를 챔버(50)의 외측에 배치한 비교예와 비교하여, 구조를 간소화할 수 있다.1 and 2, the
다음으로, 도 6을 참조하여 다른 실시예에 의한 레이저발진기에 대하여 설명한다. 이하, 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예에 의한 레이저발진기의 구성과 공통의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.Next, a laser oscillator according to another embodiment will be described with reference to FIG. 6. Hereinafter, the description of the structure common to the structure of the laser oscillator by the Example shown to FIG. 1 and FIG. 2 is abbreviate | omitted.
도 6은, 본 실시예에 의한 레이저발진기의 광축을 포함하는 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예에 의한 레이저발진기에서는, 공진기미러(12)가 지지부재(14)를 통하여, 돌출부분(17)의 바닥판(17A)에 지지되며, 방전전극(11)은, 문형의 지지부재(23)에 의하여 돌출부분(17)의 바닥판(17A)에 지지되어 있었다. 도 6에 나타낸 실시예에서는, 방전전극(11)도 지지부재(14)를 통하여 돌출부분(17)의 바닥판(17A)에 지지되어 있다. 즉, 공진기미러(12) 및 방전전극(11) 모두, 지지부재(14)에 지지된다.6 is a cross-sectional view including an optical axis of the laser oscillator according to the present embodiment. In the laser oscillator according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
다음으로, 도 6에 나타낸 레이저발진기의 구성을 채용함으로써 얻어지는 우수한 효과에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 공진기미러(12)와 방전전극(11)이, 공통의 지지부재(14)에 지지되기 때문에, 방전전극(11)의 중심축과 광공진기의 광축의 미스얼라이먼트가 더 발생하기 어려워진다. 지지부재(14)와 방전전극(11)과의 열팽창율의 차에 기인하는 변형을 억제하기 위하여, 방전전극(11)을 지지부재(14)에 대하여 광축방향으로 열팽창 가능하게 지지하면 된다.Next, the excellent effect obtained by employ | adopting the structure of the laser oscillator shown in FIG. 6 is demonstrated. In this embodiment, since the
다음으로, 도 7을 참조하여, 또 다른 실시예에 의한 레이저가공장치에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIG. 7, the laser processing apparatus by another Example is demonstrated.
도 7은, 본 실시예에 의한 레이저가공장치의 개략도이다. 레이저가공장치는, 베이스(80)에 지지된 레이저발진기(70), 광학계(72), 및 스테이지(74)를 포함한다. 레이저발진기(70)로서 도 1, 도 2에 나타낸 실시예, 또는 도 6에 나타낸 실시예에 의한 레이저발진기가 이용된다. 레이저발진기(70)는, 챔버지지점(30)에 의하여 베이스(80)에 지지되어 있다.7 is a schematic diagram of a laser processing apparatus according to the present embodiment. The preliminary laser includes a
광학계(72)는, 레이저발진기(70)로부터 출력된 레이저빔의 빔프로파일의 정형, 수령, 주사 등을 행하고, 스테이지(74)에 유지된 가공대상물(75)에 레이저빔을 입사시킨다. 가공대상물(75)은, 예를 들면 프린트 배선기판이며, 레이저빔에 의하여 펀칭가공이 행해진다. 스테이지(74)로서, 예를 들면 XY스테이지가 이용된다.The
다음으로, 도 7에 나타낸 레이저가공장치의 구성을 채용함으로써 얻어지는 우수한 효과에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 레이저발진기(70)로서 도 1, 도 2, 도 6 등에 나타낸 실시예에 의한 레이저발진기가 이용된다. 이로 인하여, 레이저발진기(70)의 챔버(10)(도 1, 도 2, 도 7)이 열변형해도, 베이스(80)에 대한 레이저빔의 빔위치의 변동이 발생하기 어렵다. 광학계(72)도 베이스(80)에 고정되어 있기 때문에, 레이저발진기(70)로부터 출력되는 레이저빔의 빔위치와, 광학계(72)의 상대위치관계의 어긋남이 발생하기 어렵다.Next, the excellent effect obtained by employ | adopting the structure of the laser processing apparatus shown in FIG. 7 is demonstrated. In this embodiment, the laser oscillator according to the embodiment shown in Figs. 1, 2, 6, etc. is used as the
레이저빔의 빔위치와, 광학계(72)의 상대위치관계의 어긋남이 발생하기 어렵기 때문에, 빔프로파일의 정형불량이 발생하기 어렵다. 이로 인하여, 정형불량에 의한 가공품질의 저하를 억제할 수 있다.Since the deviation between the beam position of the laser beam and the relative positional relationship of the
상술한 각 실시예는 예시이며, 다른 실시예에 나타낸 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것은 말할 필요도 없다. 복수의 실시예의 동일한 구성에 의한 동일한 작용 효과에 대해서는 실시예마다 따로 언급하지 않는다. 또한, 본 발명은 상술한 실시예에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명할 것이다.Each embodiment mentioned above is an illustration, It goes without saying that partial substitution or combination of the structure shown in the other embodiment is possible. The same operation effect by the same structure of several embodiment is not mentioned separately for every embodiment. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, and the like are possible.
10 챔버
11 방전전극
12 공진기미러
13 방전공간
14 지지부재
15 블로어
16 블로어실
17 돌출부분
17A 돌출부분의 바닥판
18 광투과창
20 구획판
20A 구획판의 제1 부분
20B 구획판의 제2 부분
20C 구획판의 제3 부분
20D 구획판의 제4 부분
21, 22 개구
23 문형의 지지부재
24 제1 가스유로
25 제2 가스유로
27 미러수용공간
28 유출구멍
29 필터
30 챔버지지점
31 전극지지점
32 미러지지점
50 챔버
51 방전전극
52 공진기미러
53 방전공간
54 지지부재
55 공진기미러부
56 개구
57 벨로즈
59 챔버지지점
61 블로어
62 덕트
70 레이저발진기
72 광학계
74 스테이지
75 가공대상물
80 베이스10 chamber
11 discharge electrode
12 resonator mirror
13 discharge space
14 support member
15 blowers
16 blower room
17 protrusion
Bottom plate of 17A protrusion
18 light transmission window
20 partition plate
First part of 20A partition plate
Second part of 20B partition plate
Third part of 20C partition plate
4th part of 20D partition plate
21, 22 opening
23 door-shaped support member
24 First gas passage
25 2nd gas flow path
27 Mirror accommodation space
28 outflow holes
29 filters
30 chamber support points
31 electrode support points
32 mirror support points
50 chamber
51 discharge electrode
52 resonator mirror
53 discharge space
54 support member
55 resonator mirror part
56 opening
57 bellows
59 Chamber Support Points
61 blowers
62 duct
70 Laser Oscillator
72 optical system
74 stages
75 Object
80 base
Claims (11)
상기 챔버의 내부의 방전공간에 방전을 발생시키는 한 쌍의 방전전극과,
상기 챔버의 내부공간에 배치되며, 상기 챔버에 대하여 지지되고, 상기 방전공간을 통과하는 광축을 갖는 광공진기를 구성하는 한 쌍의 공진기미러를 갖는 레이저발진기.A chamber containing the laser medium gas,
A pair of discharge electrodes generating a discharge in a discharge space inside the chamber;
And a pair of resonator mirrors disposed in the interior space of the chamber, the pair of resonator mirrors being supported with respect to the chamber and constituting an optical resonator having an optical axis passing through the discharge space.
상기 챔버의 내부공간에 배치되며, 상기 공진기미러를 상기 챔버에 대하여 지지하는 지지부재를 더 갖는 레이저발진기.The method of claim 1,
The laser oscillator is disposed in the interior space of the chamber, and further comprising a support member for supporting the resonator mirror with respect to the chamber.
상기 지지부재는, 상기 챔버를 구성하는 재료의 열팽창계수보다 낮은 열팽창계수를 갖는 재료로 형성된 저열팽창재를 포함하고,
상기 공진기미러가 상기 저열팽창재에 고정되어 있는 레이저발진기.The method of claim 2,
The support member includes a low thermal expansion material formed of a material having a thermal expansion coefficient lower than that of a material constituting the chamber,
And the resonator mirror is fixed to the low thermal expansion material.
상기 광공진기의 광축방향에 관하여, 상기 챔버가 상기 저열팽창재에 대하여 신축 가능하게, 상기 저열팽창재가 상기 챔버에 대하여 지지되어 있는 레이저발진기.The method of claim 3,
A laser oscillator in which the low thermal expansion material is supported with respect to the chamber so that the chamber can expand and contract with respect to the low thermal expansion material with respect to the optical axis direction of the optical resonator.
상기 방전전극은, 상기 저열팽창재에 지지되어 있는 레이저발진기.The method according to claim 3 or 4,
The discharge electrode is a laser oscillator supported by the low thermal expansion material.
상기 방전전극은, 상기 광공진기의 광축방향으로 열팽창 가능하게, 상기 저열팽창재에 대하여 지지되어 있는 레이저발진기.The method of claim 5,
And the discharge electrode is supported by the low thermal expansion material so as to be thermally expandable in the optical axis direction of the optical resonator.
상기 챔버의 내부공간에 수용되어, 상기 챔버의 내부의 레이저매질가스를 순환시키는 블로어를 더 가지며,
상기 챔버가 챔버지지점에서 지지되어 있고,
상기 블로어를 수용하는 블로어실이, 상기 챔버지지점으로부터 하방으로 매달린 레이저발진기.The method according to any one of claims 1 to 4,
It is accommodated in the interior space of the chamber, and further has a blower for circulating the laser medium gas inside the chamber,
The chamber is supported at the chamber support point,
And a blower chamber accommodating the blower is suspended downward from the chamber support point.
상기 방전전극은, 상기 챔버의 벽면 상의 전극지지점에 있어서 지지되어 있으며, 상기 공진기미러는, 상기 챔버의 벽면 상의 미러지지점에 있어서 지지되어 있고, 상기 챔버의 높이방향에 관하여, 상기 전극지지점, 상기 미러지지점, 및 상기 챔버지지점의 최대간격이, 상기 챔버의 높이의 20% 이하인 레이저발진기.The method of claim 7, wherein
The discharge electrode is supported at an electrode support point on the wall surface of the chamber, and the resonator mirror is supported at a mirror support point on the wall surface of the chamber, and the electrode support point and the mirror in the height direction of the chamber. And a maximum spacing between the support points and the chamber support points is 20% or less of the height of the chamber.
상기 챔버 내에 배치되며, 상기 블로어실, 상기 블로어실부터 상기 방전공간까지의 제1 가스유로, 상기 방전공간, 및 상기 방전공간부터 상기 블로어실까지의 제2 가스유로로 구성되는 레이저매질가스의 순환경로와, 상기 공진기미러가 수용된 공간을 구획함과 함께, 상기 광공진기의 광축과 교차하는 개소에 개구가 마련되어 있는 구획판을 더 갖는 레이저발진기.The method of claim 7, wherein
Circulation of the laser medium gas disposed in the chamber, the first gas passage from the blower chamber, the blower chamber to the discharge space, the discharge space, and the second gas passage from the discharge space to the blower chamber. A laser oscillator further comprising a partition plate, which divides a path and a space in which the resonator mirror is accommodated, and has an opening provided at a position crossing the optical axis of the optical resonator.
상기 순환경로 중, 상기 블로어부터 상기 방전공간까지의 부분의 상기 구획판에, 상기 순환경로로부터 상기 공진기미러가 수용된 공간에 레이저매질가스를 유출시키는 유출구멍이 마련되어 있는 레이저발진기.The method of claim 9,
A laser oscillator having an outlet hole through which the laser medium gas flows out from the circulation path into a space in which the resonator mirror is accommodated in the partition plate of the portion from the blower to the discharge space.
상기 유출구멍에, 파티클을 제거하는 필터가 마련되어 있는 레이저발진기.The method of claim 10,
And a filter for removing particles in the outflow hole.
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