JPH04123890A - 集光レンズ室の恒温方法 - Google Patents
集光レンズ室の恒温方法Info
- Publication number
- JPH04123890A JPH04123890A JP2242376A JP24237690A JPH04123890A JP H04123890 A JPH04123890 A JP H04123890A JP 2242376 A JP2242376 A JP 2242376A JP 24237690 A JP24237690 A JP 24237690A JP H04123890 A JPH04123890 A JP H04123890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- lens
- chamber
- condensing lens
- lens chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
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〕
本発明は、レーザビーム用集光センスの恒温方法及び構
造に係り、レンズの上下にレンズ室を設け、このレンズ
室の環境を維持し、集光レンズの熱変形防止及び劣化防
止を図る方法とその構造に関する。
造に係り、レンズの上下にレンズ室を設け、このレンズ
室の環境を維持し、集光レンズの熱変形防止及び劣化防
止を図る方法とその構造に関する。
従来のレーザビーム用集光レンズの冷却は、第２図に示
すように集光レンズの下面中央部のみの冷却であり、集
光レンズの均一な冷却ができない。
すように集光レンズの下面中央部のみの冷却であり、集
光レンズの均一な冷却ができない。
また集光レンズの１点に冷却ガスを高速度で送ると集光
センスを破損させる危険性がある。さらにレーザビーム
の吸収熱に対し、冷却ガスを制御しないため集光レンズ
及びその環境条件が不安定となり、品質にバラツキが生
しやすくまた、集光レンズが劣化しやすかった。
センスを破損させる危険性がある。さらにレーザビーム
の吸収熱に対し、冷却ガスを制御しないため集光レンズ
及びその環境条件が不安定となり、品質にバラツキが生
しやすくまた、集光レンズが劣化しやすかった。
上記従来技術はレーザビーム加工用レンズである集光レ
ンズのビーム熱によるレンズの変形について配慮が不十
分であり、またレンズの劣化について配慮が不十分であ
り、加工品の品質にバラツキが発生する問題があった。
ンズのビーム熱によるレンズの変形について配慮が不十
分であり、またレンズの劣化について配慮が不十分であ
り、加工品の品質にバラツキが発生する問題があった。
本発明の目的は集光レンズの熱変形を防止するために集
光レンズ上下それぞれに室を設けその室の環境を測定し
、その測定結果に基づき冷却ガスの導入とレンズ室のガ
ス排出を制御することにある。
光レンズ上下それぞれに室を設けその室の環境を測定し
、その測定結果に基づき冷却ガスの導入とレンズ室のガ
ス排出を制御することにある。
上記目的は、レーザビーム用集光レンズの上下それぞれ
に二重の室を設け、その一つの室に冷却ガスを導入し、
他の一つのレンズ室との境に設けたガラスに小孔を設け
その小孔を流れる冷却ガスがレーザビームの熱吸収をし
た集光レンズに流し集光レンズの冷却を行うものである
。また上記の目的を達成するために集光レンズ室に環境
を測定するセンサを設け、そのセンサのデータをＣＰＵ
で演算し、集光レンズ室へめ冷却ガス導入と排気を制御
することで達成される。
に二重の室を設け、その一つの室に冷却ガスを導入し、
他の一つのレンズ室との境に設けたガラスに小孔を設け
その小孔を流れる冷却ガスがレーザビームの熱吸収をし
た集光レンズに流し集光レンズの冷却を行うものである
。また上記の目的を達成するために集光レンズ室に環境
を測定するセンサを設け、そのセンサのデータをＣＰＵ
で演算し、集光レンズ室へめ冷却ガス導入と排気を制御
することで達成される。
レーザビーム用集光レンズの上下それぞれに二重の室を
設け、その一つの室に冷却ガスを導入しこの室をバッフ
ァ（ガスの溜部分）室とし、バッファ室内に導かれたガ
スは開放され一時的に乱流な冷却ガスとするが他の一つ
の室であるレンズ室との境にあるガス案内板に設けた多
数個の小孔を通すことにより、バッファ室内のガスを層
流とし、この層流な冷却ガスを集光レンズの面上に滑ら
かに接するようにガス案内板の小孔に角度をつけ、さら
に多数個設けることにより集光レンズのレーザビーム吸
収による熱変形の防止ができる。
設け、その一つの室に冷却ガスを導入しこの室をバッフ
ァ（ガスの溜部分）室とし、バッファ室内に導かれたガ
スは開放され一時的に乱流な冷却ガスとするが他の一つ
の室であるレンズ室との境にあるガス案内板に設けた多
数個の小孔を通すことにより、バッファ室内のガスを層
流とし、この層流な冷却ガスを集光レンズの面上に滑ら
かに接するようにガス案内板の小孔に角度をつけ、さら
に多数個設けることにより集光レンズのレーザビーム吸
収による熱変形の防止ができる。
またレンズ室に設けた環境測定センサはレンズ室の温度
、風、湿度、圧力を測定する。集光レンズがレーザビー
ムの熱吸収により温度が上がるとレンズ室に設けた環境
測定センサがレンズ室の温度、風量、湿度、圧力を測定
する。その測定データは信号増幅器により信号が増幅さ
れ比較回路で設定した値との比較が行なわれ、２つのデ
ータの差分がアナログデジタル変換によりアナログから
デジタルに変換され演算回路で演算され、その結果を制
御回路により各部の制御を行なう。各部の制御としては
、ガス流量制御、ガス圧力制御、８人ガス制御、冷却ガ
ス制御、ガス排気制御がある。
、風、湿度、圧力を測定する。集光レンズがレーザビー
ムの熱吸収により温度が上がるとレンズ室に設けた環境
測定センサがレンズ室の温度、風量、湿度、圧力を測定
する。その測定データは信号増幅器により信号が増幅さ
れ比較回路で設定した値との比較が行なわれ、２つのデ
ータの差分がアナログデジタル変換によりアナログから
デジタルに変換され演算回路で演算され、その結果を制
御回路により各部の制御を行なう。各部の制御としては
、ガス流量制御、ガス圧力制御、８人ガス制御、冷却ガ
ス制御、ガス排気制御がある。
レンズ室の温度が高い時、制御回路からガス排気制御及
び冷却ガス制御に指令をする。また、ガス排気制御はレ
ンズ室の温度上昇したガスを排気する。この時冷却ガス
制御は、冷却ガスをレンズ室に導入するために冷却筒を
通ってレンズ室に冷えた冷却ガスを導入する。レンズ室
の温度が設定値になるまで上記の操作は繰りかえし行な
われる。
び冷却ガス制御に指令をする。また、ガス排気制御はレ
ンズ室の温度上昇したガスを排気する。この時冷却ガス
制御は、冷却ガスをレンズ室に導入するために冷却筒を
通ってレンズ室に冷えた冷却ガスを導入する。レンズ室
の温度が設定値になるまで上記の操作は繰りかえし行な
われる。
レンズ室の温度が設定値になったら導入ガス制御を行な
い冷却してない設定温度に近い導入ガスをレンズ室に送
り、レンズ室のガス量及びガス圧力に応じてガス流量制
御及びガス圧力制御を行なう。
い冷却してない設定温度に近い導入ガスをレンズ室に送
り、レンズ室のガス量及びガス圧力に応じてガス流量制
御及びガス圧力制御を行なう。
すなわちレンズ室の温度が設定温度になるとレンズ室の
環境維持をするために、ガス流量制御及びガス圧力制御
を行なう。このようにレンズ室の環境を一定に保つこと
により集光レンズへの熱サイクルを防ぎ集光レンズの熱
変形防止及び劣化防止ができる。この安定環境下におか
れた集光レンズを使用してレーザビーム加工をすると良
好な加工ができる。
環境維持をするために、ガス流量制御及びガス圧力制御
を行なう。このようにレンズ室の環境を一定に保つこと
により集光レンズへの熱サイクルを防ぎ集光レンズの熱
変形防止及び劣化防止ができる。この安定環境下におか
れた集光レンズを使用してレーザビーム加工をすると良
好な加工ができる。
第１図に炭酸ガスレーザを用いた加工における一実施例
を示す。先ずレーザビーム用集光レンズ恒温構造は、レ
ンズホルダ３に集光レンズ２が取りつけられており、そ
の集光レンズ２の上下それぞれにガラスによる仕切板４
及びガス案内板５により２つの室を設け、集光レンズ２
を含まない室をバッファ室Ｅ１とし、レンズを含む室を
レンズ室Ｅ２とする。レンズホルダ３に冷却ガスＢを導
入するとバッファ室Ｅ１に冷却ガスＢは流れバッファ室
Ｅ１で冷却ガスＢは開放され一時的に乱流なガスとする
ガス案内板５の小孔を通すことにより層流なガスとなる
。またガス案内板５の小孔は冷却ガスＢが集光レンズ２
の面上を滑らかに接するためと冷却効率を上げるために
角度をつけ多数個設けた。またレンズ室Ｅ２にはガスを
排出するためのガス排出口６とレンズ室Ｅ２の環境を測
定するための環境センサ７を設けた。これらは集光レン
ズ２の下側のレンズ室Ｅ２にも設けである。
を示す。先ずレーザビーム用集光レンズ恒温構造は、レ
ンズホルダ３に集光レンズ２が取りつけられており、そ
の集光レンズ２の上下それぞれにガラスによる仕切板４
及びガス案内板５により２つの室を設け、集光レンズ２
を含まない室をバッファ室Ｅ１とし、レンズを含む室を
レンズ室Ｅ２とする。レンズホルダ３に冷却ガスＢを導
入するとバッファ室Ｅ１に冷却ガスＢは流れバッファ室
Ｅ１で冷却ガスＢは開放され一時的に乱流なガスとする
ガス案内板５の小孔を通すことにより層流なガスとなる
。またガス案内板５の小孔は冷却ガスＢが集光レンズ２
の面上を滑らかに接するためと冷却効率を上げるために
角度をつけ多数個設けた。またレンズ室Ｅ２にはガスを
排出するためのガス排出口６とレンズ室Ｅ２の環境を測
定するための環境センサ７を設けた。これらは集光レン
ズ２の下側のレンズ室Ｅ２にも設けである。
いま集光レンズ２がレーザビーム１を吸収し温度が上が
り、環境測定センサ７がレンズ室Ｅ２の環境である温度
、風量、湿度、圧力を測定する。
り、環境測定センサ７がレンズ室Ｅ２の環境である温度
、風量、湿度、圧力を測定する。
集光レンズ２の上側のレンズ室Ｅ２に設けた環境測定セ
ンサ７からの測定データｅ１と集光レンズ２の下側のレ
ンズ室Ｅ２に設けた環境副室センサ７からの測定データ
ｅ２は、信号増幅器１０により信号が増幅されデータ増
幅信号ｆとなり比較回路１１で測定データと設定した値
との比較が行なわれ、測定データと設定値との差分が偏
差信号ｇとなりアナログデジタル交換１２によりアナロ
グからデジタルに変換されデジタル変換信号りとなり演
算回路１３により演算され演算信号ｉとなり制御回路１
４により制御され制御信号ｊとなり冷却ガス制御１８を
制御し、冷却ガスＢをレンズホルダ３に設けた小孔に導
入しバッファ室Ｅ１に流す。バッファ室Ｅ１に流れた冷
却ガスＢはガス案内板５の小孔を通りレンズ室Ｅ２に通
り集光レンズ２に接するように流れる。また制御信号ｊ
によるガス排気制御１９を制御しガス排気指示信号ｄと
なりレンズ室Ｅ２の温度の上がったガスをガス排出口６
より排出する。レンズ室Ｅ２の温度が設定値になるまで
レンズ室Ｅ２に冷却ガスＢを送りまたガス排出口６より
ガスを排出する操作は繰りかえし行なわれる。環境測定
センサ７からの測定データが信号増幅器１ｏにより信号
が増幅されデータ増幅信号ｆとなり比較回路１１で測定
データと設定した値との比較が行なわれ、測定データと
設定値との差がなくなった時、つまりレンズ室の温度が
設定値になったら導入ガス制御１７を行ない、冷却して
いない設定温度に近い導入ガスＡをレンズ室Ｅ２に送り
、レンズ室Ｅ２のガス量及びガス圧力に応じてガス流量
制御１５及びガス圧力制御１６を行なう。このようにし
てレンズ室Ｅ２の環境を一定に保つことにより集光レン
ズ２の熱サイクルを防ぎ集光レンズ２の熱変形防止及び
劣化防止ができる。この安定な環境下におかれた集光レ
ンズを使用してレーザビーム加工をすると良好な加工が
できる。
ンサ７からの測定データｅ１と集光レンズ２の下側のレ
ンズ室Ｅ２に設けた環境副室センサ７からの測定データ
ｅ２は、信号増幅器１０により信号が増幅されデータ増
幅信号ｆとなり比較回路１１で測定データと設定した値
との比較が行なわれ、測定データと設定値との差分が偏
差信号ｇとなりアナログデジタル交換１２によりアナロ
グからデジタルに変換されデジタル変換信号りとなり演
算回路１３により演算され演算信号ｉとなり制御回路１
４により制御され制御信号ｊとなり冷却ガス制御１８を
制御し、冷却ガスＢをレンズホルダ３に設けた小孔に導
入しバッファ室Ｅ１に流す。バッファ室Ｅ１に流れた冷
却ガスＢはガス案内板５の小孔を通りレンズ室Ｅ２に通
り集光レンズ２に接するように流れる。また制御信号ｊ
によるガス排気制御１９を制御しガス排気指示信号ｄと
なりレンズ室Ｅ２の温度の上がったガスをガス排出口６
より排出する。レンズ室Ｅ２の温度が設定値になるまで
レンズ室Ｅ２に冷却ガスＢを送りまたガス排出口６より
ガスを排出する操作は繰りかえし行なわれる。環境測定
センサ７からの測定データが信号増幅器１ｏにより信号
が増幅されデータ増幅信号ｆとなり比較回路１１で測定
データと設定した値との比較が行なわれ、測定データと
設定値との差がなくなった時、つまりレンズ室の温度が
設定値になったら導入ガス制御１７を行ない、冷却して
いない設定温度に近い導入ガスＡをレンズ室Ｅ２に送り
、レンズ室Ｅ２のガス量及びガス圧力に応じてガス流量
制御１５及びガス圧力制御１６を行なう。このようにし
てレンズ室Ｅ２の環境を一定に保つことにより集光レン
ズ２の熱サイクルを防ぎ集光レンズ２の熱変形防止及び
劣化防止ができる。この安定な環境下におかれた集光レ
ンズを使用してレーザビーム加工をすると良好な加工が
できる。
本発明によれば、集光レンズの上下それぞれにガス案内
板に角度のついた小孔を多数個設け、この小孔に冷却ガ
スを流すことで層流なガスが得られ集光レンズの両面に
滑らかに接するように層流なガスを流すことができる。
板に角度のついた小孔を多数個設け、この小孔に冷却ガ
スを流すことで層流なガスが得られ集光レンズの両面に
滑らかに接するように層流なガスを流すことができる。
さらに集光レンズ室の環境を環境測定センサにより測定
し、この測定データに基づき集光レンズ室での冷却ガス
の導入と集光レンズ室のガス排出を制御することで集光
レンズ室の環境を一定にすることができる。このため集
光レンズへの熱サイクルを防ぎ集光レンズの熱変形防止
及び劣化防止ができ良好な加工が再現性よくできる。
し、この測定データに基づき集光レンズ室での冷却ガス
の導入と集光レンズ室のガス排出を制御することで集光
レンズ室の環境を一定にすることができる。このため集
光レンズへの熱サイクルを防ぎ集光レンズの熱変形防止
及び劣化防止ができ良好な加工が再現性よくできる。
第１図は本発明に係るレーザビーム用集光レンズの恒温
方法の実施例を示す回路図、第２図は従来のレーザビー
ム用集光レンズの冷却方法を示す縦断面図である。
方法の実施例を示す回路図、第２図は従来のレーザビー
ム用集光レンズの冷却方法を示す縦断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザビーム集光レンズの熱変形と熱劣化防止を図
る方法として集光レンズの上下それぞれにガラスで二重
の室を作り一方の室にガスを導入しレンズを有する室と
の境のガラスの小孔を介して集光レンズにガスを流し冷
却し、このレンズ室に設けたセンサにより温度、湿度、
風量、圧力の検出を行ない予め定められた環境になるよ
うにガスの流入及び流出を制御することを特徴とする集
光レンズ室の恒温制御方法。 ２、請求項第１項記載において、集光レンズ室の恒温制
御は、ガス流量、ガス圧力・ガス温度及びガスの排出量
を変化させることによつて行うことを特徴とする集光レ
ンズ室の恒温制御方法。 ３、請求項第１項記載において、集光レンズ室の環境検
出は、レンズの上下にそれぞれ設けたそのレンズ室の１
点の温度、湿度、風速及び圧力の検出であることを特徴
とする集光レンズ室の恒温制御方法。 ４、予め設定された集光レンズ室の温度、湿度、風速及
び圧力と請求項３項記載の検出の比較結果に基づき、２
つの集光レンズ室の環境の違いをなくし、それぞれの環
境を設定された条件にするようにガス流量、ガス圧力・
ガス温度及びガスの排出量を変化させることによつて行
うことを特徴とする集光レンズ室の恒温制御方法。 ５、請求項４項記載のガス温度は、ガスの流路において
冷却筒を流れたガスは冷えたガスとなり、集光レンズ室
の温度及び絶対湿度を下げる時に使用し、冷却筒を流さ
ないガスは、集光レンズ室の温度及び湿度を維持する時
に使用することを特徴とする集光レンズ室の恒温制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242376A JPH04123890A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 集光レンズ室の恒温方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2242376A JPH04123890A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 集光レンズ室の恒温方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123890A true JPH04123890A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17088251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2242376A Pending JPH04123890A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 集光レンズ室の恒温方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04123890A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102769241A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-07 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 提高固体激光器可靠性的冷却系统 |
| CN106334874A (zh) * | 2015-07-15 | 2017-01-18 | 山西运城制版集团（上海）企业发展有限公司 | 一种带散热部件的激光雕刻机用光学传输装置 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2242376A patent/JPH04123890A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102769241A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-07 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 提高固体激光器可靠性的冷却系统 |
| CN106334874A (zh) * | 2015-07-15 | 2017-01-18 | 山西运城制版集团（上海）企业发展有限公司 | 一种带散热部件的激光雕刻机用光学传输装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04123890A (ja) | 集光レンズ室の恒温方法 | |
| CN118938421B (zh) | 一种用于高能激光内通道的气体热效应控制装置 | |
| JPS6344874B2 (ja) | ||
| CN113134398B (zh) | 一种内套箱式环境试验设备 | |
| CN210348197U (zh) | 温度控制装置 | |
| CN115684249A (zh) | 光刻机及光刻机的基底表面液膜蒸发功率测量方法 | |
| CN220232313U (zh) | 恒温控制箱及恒温控制系统 | |
| JPH0614927Y2 (ja) | ダイカスト用ガス抜き状態検出装置 | |
| JP2596149Y2 (ja) | 内圧防爆型恒温槽 | |
| JP2000334592A (ja) | 光学反射鏡および光学反射鏡の冷却方法 | |
| CN120333655A (zh) | 一种抗氧化载物系统 | |
| JP4489507B2 (ja) | ガラス成形装置 | |
| SU972283A1 (ru) | Датчик давлени | |
| JP2001194239A (ja) | 放射温度計冷却装置、放射温度計の冷却方法、放射温度計用背光遮蔽板及び放射温度計用背光遮光板の冷却方法 | |
| JPH1137522A (ja) | フードにより煙霧の封じ込めを効率化する装置および方法 | |
| JPH07122506B2 (ja) | 除湿装置 | |
| JPH02147223A (ja) | 型締装置の温度調整方法およびその装置 | |
| JPH0979606A (ja) | 空気調和装置 | |
| JPS5742846A (en) | Zirconia oxygen sensor | |
| JPH01163570A (ja) | Ｉｃデバイスの低温試験装置 | |
| CN110763628A (zh) | 多功能烟、雾箱装置及其工作方法 | |
| JPS5987989A (ja) | レ−ザ加工装置 | |
| JPH06188490A (ja) | 光共振器の調整ユニットおよび出力鏡と終端鏡の冷却方法 | |
| JPH08110162A (ja) | 乾燥制御システム | |
| JPS63113246A (ja) | 空気調和機 |