(57)【要約】    【課題】  従来の放電管ホルダベース及び放電管ホルダの構造は非常に時間のかかる工程で高価なものとなる問題があった。    【解決手段】  放電管ホルダベースを断面がコの字状の２つの板状金属部材の夫々のコの字状開口部分を突き合わせ、２つの板状金属部材が夫々接触する部分を接合して中空状の四角柱を形成し、四角柱内部空間内の接合部分間にスペーサを配置し、かつボルトとナットによる接続する。その中空形状の四角柱外周部に位置調整用のフランジを複数個配置しねじ止めした構造からなるものである。【選択図】  図１
2008091404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを与えて内部に配置したレーザガスを励起する放電管と、前記放電管で励起されたレーザガスから放出されるレーザ光の光軸上に配置した第１のミラーと、第２のミラーと、前記第１のミラーと、第２のミラーをそれぞれ保持する第１のミラーホルダと、第２のミラーホルダと、前記第１のミラーホルダと第２のミラーホルダ間を連結する複数のミラーホルダ連結部材と、前記放電管を支持する放電管支持部と、前記第１のミラーホルダを放電管支持部に対してレーザ光軸方向およびレーザ光軸と垂直方向に固定し、且つレーザ光軸方向を含む平面内においては回転方向に自由度を持つ第１の固定部と、前記第２のミラーホルダを放電管支持部に対してレーザ光軸と垂直方向に固定し、レーザ光軸方向に摺動自在な第２の固定部とを有するレーザ発振装置であって、前記放電管支持部は、断面がコの字状の２つの板状金属部材の夫々のコの字状開口部分を突き合わせる配置で前記２つの板状金属部材が夫々接触する部分を接合して中空状の四角柱となし、前記四角柱内部空間でかつ２つの接合部分間に配置したスペーサとこれを通るボルトとナットによる接続具と、前記四角柱の外周に複数配置し、ねじ止めした前記放電管との位置調整用のフランジからなるレーザ発振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスレーザ発振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にガスレーザ発振装置では、レーザガスを内部に有する放電管両端に部分反射鏡からなる出力鏡と反射鏡からなる終段鏡を配置する構成で、これら出力鏡と終段鏡を夫々出力鏡ホルダと終段鏡ホルダで保持し、出力鏡ホルダと終段鏡ホルダの平行度を保つための位置規制手段と、放電管の位置を保つための位置規制手段を夫々設けていた。（例えば、特許文献１参照）
以下、従来のレーザ発振装置について図３を用いて説明する。
【０００３】
１０１は放電管、１０２、１０３は放電管１０１内部のレーザガスにエネルギーを与えるための電極、１０４は電極１０２、１０３に接続した電源部、１０５は放電管１０１内の放電空間、１０６は放電管１０１からのレーザ光軸上に配置した１００％に近い反射率を有する終段鏡、１０７は放電管１０１からのレーザ光軸上に配置した部分反射鏡からなる出力鏡、１１０は放電管１０１へ接続したレーザガス流路、１１１、１１２はレーザガスを冷却する熱交換器、１１３はレーザガスを循環させる送風機で、送風機１１３、熱交換器１１２、レーザガス流路１１０、放電管１０１、熱交換器１１１、送風機１１３へとレーザガスを循環させるように構成していた。
【０００４】
そして、出力鏡１０７は出力鏡ホルダ１１５ａで保持し、終段鏡１０６は終段鏡ホルダ１１５ｂで保持し、これら出力鏡ホルダ１１５ａと終段鏡ホルダ１１５ｂは、複数のミラーホルダ連結棒１１４によって、互いに平行になるように支持し、また、放電管１０１は放電管ホルダ１１６を介して放電管ホルダベース１１７で支持していた。
【０００５】
ここで、放電管と終段鏡、出力鏡の支持関係について説明する。
【０００６】
回転支持部２００は、出力鏡ホルダ１１５ａを放電管ホルダベース１１７に支持するための連結フランジ１１７ａに接続されている。出力鏡ホルダ１１５ａがレーザ光軸に対して垂直になるように支持するための支持部１２０ａが、出力鏡ホルダ１１５ａの下部に配置されている。連結フランジ１１７ａには、回転軸支持部１２０ｂが配置されている。
【０００７】
上記の支持部１２０ａと回転軸支持部１２０ｂには、回転軸１１９を挿入するための穴が開いている。回転軸１１９は、上記の支持部１２０ａと回転軸支持部１２０ｂに挿入することにより、連結フランジ１１７ａを介して出力鏡ホルダ１１５ａと放電管ホルダベース１１７が組み合せられる。上記のように、回転軸１１９、上記支持部１２０ａと回転軸支持部１２０ｂは、出力鏡ホルダ１１５ａを放電管ホルダベース１１７に支持するために回転支持部２００を構成している。この回転支持部２００は、図に示す矢印２０２の回転方向に自由度を持つ。
【０００８】
一方、終段鏡ホルダ１１５ｂの下部には、支持棒１２１が取付けられている。放電管ホルダベース１１７側の連結フランジ１１７ｂには、回転体１２２と前記回転体１２２を支持している回転体支持部１２３が、上記支持棒１２１を支持するために構成されている。これらによって、光軸方向に摺動自在なスライダー構造２２０が形成されている。このスライダー構造２２０は、図に示す矢印２２２の光軸方向に自由度を持つ。
【０００９】
この構成によって、出力鏡ホルダ１１５ａと放電管ホルダベース１１７は、レーザ光軸方向と垂直方向に対して、固定される。しかし、出力鏡ホルダ１１５ａと放電管ホルダベース１１７は、レーザ光軸方向を含む平面内において、回転方向にのみ自由度を持っている。これによって、出力鏡側のミラーホルダ１１５ａと放電管ホルダベース１１７は、光軸のズレ無く結合することができる。
【００１０】
一方、終段側ミラーホルダ１１５ｂと放電管ホルダベース１１７とは、レーザ光軸方向と垂直方向に対して、固定される（ただし厳密には、上方向に対しては、フリーである）。すなわち、ミラーホルダ１１５ｂの持つ重量（自重）により、終段側ミラーホルダ１１５ｂと放電管ホルダベース１１７は、固定されたものと考えられる。勿論、この構成は、光軸方向の摺動方向ならびに光軸方向を含む平面内の回転方向に、フリーである。これにより終段鏡側のミラーホルダと放電管支持部も、出力鏡側と同様に光軸のズレ無く結合される。
【００１１】
なお、各部の支持のベースとなる放電管ホルダベース１１７は剛性の面などから中空状の金属パイプを用い、放電管ホルダ１１６と溶接して接続していた。
【特許文献１】国際公開第０１／９３３８０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の放電管ホルダベース及び放電管ホルダの構造では、溶接のひずみを緩和するために焼鈍し、塗装やメッキなどの防錆処理を行ってから機械加工を行うなど非常に時間のかかる工程で高価なものとなっていた。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、安くて精度の高い光学ベンチを持つガスレーザ発振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明のガスレーザ発振装置は、エネルギーを与えて内部に配置したレーザガスを励起する放電管と、前記放電管で励起されたレーザガスから放出されるレーザ光の光軸上に配置した第１のミラーと、第２のミラーと、前記第１のミラーと、第２のミラーをそれぞれ保持する第１のミラーホルダと、第２のミラーホルダと、前記第１のミラーホルダと第２のミラーホルダ間を連結する複数のミラーホルダ連結部材と、前記放電管を支持する放電管支持部と、前記第１のミラーホルダを放電管支持部に対してレーザ光軸方向およびレーザ光軸と垂直方向に固定し、且つレーザ光軸方向を含む平面内においては回転方向に自由度を持つ第１の固定部と、前記第２のミラーホルダを放電管支持部に対してレーザ光軸と垂直方向に固定し、レーザ光軸方向に摺動自在な第２の固定部とを有するレーザ発振装置であって、前記放電管支持部は、断面がコの字状の２つの板状金属部材の夫々のコの字状開口部分を突き合わせる配置で前記２つの板状金属部材が夫々接触する部分を接合して中空状の四角柱となし、前記四角柱内部空間でかつ２つの接合部分間に配置したスペーサとこれを通るボルトとナットによる接続具と、前記四角柱の外周に複数配置し、ねじ止めした前記放電管との位置調整用のフランジからなるものである。
【００１５】
なお、より好ましくは、コの字状の２つの板状金属部材の接触する部分を接着剤などの有機溶剤と前記パイプの中を通るボルトにて固定し、またコの字状の２つの板状金属部材はあらかじめ機械加工で開けておいた小穴にリベットなどの位置決め手段で精度よく組み合わされる構造とする。
【００１６】
この構成によれば、コの字状の２つの板状金属部材はプレス成形などの比較的安価な機械加工とブレーキなどの汎用性の高い工作機械のみで製作することができ、また組み立て性も容易なことから、従来の構造に比べて安価に製作することができる。
【００１７】
また本来の機能である剛性も内部に複数のスペーサを入れることで向上する。また、母材はメッキ鋼板などあらかじめ表面処理を施した材料を使用することで、塗装などの後処理を省くことができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によると、高剛性で精度のよい安価な光学ベンチをもったガスレーザ発振装置を提供することがでる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。
【００２０】
図１において、１は放電管、２、３は放電管１内部のレーザガスにエネルギーを与えるための電極、４は電極２、３に接続した電源部、５は放電管１内の放電空間、６は放電管１からのレーザ光軸上に配置した１００％に近い反射率を有する終段鏡、７は放電管１からのレーザ光軸上に配置した部分反射鏡からなる出力鏡、１０は放電管１へ接続したレーザガス流路、１１、１２はレーザガスを冷却する熱交換器、１３はレーザガスを循環させる送風機で、送風機１３、熱交換器１２、レーザガス流路１０、放電管１、熱交換器１１、送風機１３へとレーザガスを循環させるように構成している。
【００２１】
そして、出力鏡７は出力鏡ホルダ１５ａで保持し、終段鏡６は終段鏡ホルダ１５ｂで保持し、これら出力鏡ホルダ１５ａと終段鏡ホルダ１５ｂは、複数のミラーホルダ連結棒１４によって、互いに平行になるように支持し、また、放電管１は放電管ホルダ１６を介して放電管ホルダベース１７で支持している。
【００２２】
ここで、放電管と終段鏡、出力鏡の支持関係は前記従来同様のため省略するが、ガスレーザ発振装置において光軸のズレはレーザ出力性能や加工性能を大きく左右することから、高精度でかつ安定した放電管ホルダベースが必要となってくる。
【００２３】
次に放電管ホルダベース１７を図２（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
【００２４】
放電管ホルダベース１７は断面がコの字状の２つの板状金属部材１７ａ、１７ｂの互いの開口部分を突き合わせる形で中空状の四角柱となしており、前記２つの板状金属部材１７ａ、１７ｂが夫々接触する部分に有機溶剤などの接合剤１８を塗布して接合するとともに、前記四角柱内部空間でかつ２つの接合部分間に配置したスペーサ１９とこれを通るボルト２０とナット２１による接続具で固定しており、前記四角柱の外周にねじ止めした前記放電管１との位置調整用のフランジ２２を複数個備えたものである。
【００２５】
この前記２つの板状金属部材１７ａ、１７ｂは、あらかじめ開けておいた小穴２３にリベット等の位置決め手段２４で締結することにより精度よく組み合わせしており、前記ネジ止めした前記放電管１との位置調整用のフランジ２２をレーザ光軸方向に対し精度よく配置できるようにしている。
【００２６】
この放電管ホルダベース１７の組み立て順は、先ず、板状金属部材１７ｂのコの字状空間にスペーサ１９を粘着等で仮付けし、板状金属部材１７ｂの外周の板状金属部材１７ａとの接触面に接合剤１８を塗布する。次に、接合剤１８が固まるまでに板状金属部材１７ａのコの字状内側に板状金属部材１７ｂのコの字状開口部を突き合わす形で嵌め込み、板状金属部材１７ａ、１７ｂの小穴２３の位置を合わせて、位置決め手段２４で位置決め（例えばリベットで締結）する。その後でスペーサ１９にボルト２０を通してナット２１で固定する。そして、位置調整用のフランジ２２を、別途準備した組立治具にて高さ調整したあとにネジで前記２つの板状金属部材１７ａ、１７ｂに固定する。
【００２７】
このように構成したので、前記接合部分間に配置したスペーサ１９とこれを通るボルト２０とナット２１により放電管ホルダベース１７の機械的剛性を高めれる。この剛性を高めるための手段として前記スペーサ１９とこれを通るボルト２０とナット２１は多く配置するほうが望ましいが、コストの関係上本実施の形態においては２００ｍｍから３００ｍｍ間隔で配置している。また前記２つの板状金属部材１７ａ、１７ｂはメッキ鋼鈑などの表面が防錆処理されたものを使用している。
【００２８】
また、位置調整用のフランジ２２を、高さ調整したあとに固定するため、レーザ光軸の垂直方向の精度高く配置できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の放電管ホルダベースは精度よくかつ安価で構成することができ、ガスレーザ発振装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図
【図２】本発明の実施の形態における放電管ホルダベースを示す断面図で、（Ａ）は接合剤、スペーサ、ボルト、ナットを施した近傍の断面図、（Ｂ）は小穴、位置決め手段を配置した近傍の断面図
【図３】従来のレーザ発振装置の概略構成図
【符号の説明】
【００３１】
１                放電管
２、３            電極
４                電源部
５                放電空間
６                終段鏡
７                出力鏡
１０              レーザガス流路
１１、１２        熱交換機
１３              送風機
１４              ミラーホルダ連結棒
１５ａ            出力ミラーホルダ
１５ｂ            終段ミラーホルダ
１６              放電管ホルダ
１７              放電管ホルダベース
１７ａ，１７ｂ    板金金属部材
１８              接合剤
１９              スペーサ
２０              ボルト
２１              ナット
２２              フランジ
２３              小穴
【図１】
2008091404.tif 000003
【図２】
2008091404.tif 000004
【図３】
2008091404.tif 000005