JPH11103103A - 固体レーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 励起ランプの交換を簡単に確実に支持してシ
ョート等の事故を防止する。 【解決手段】 励起ランプ９の両端の第１プラグ２７に
は挿脱自在な弾力性の第１多点接触子３１を備えた第１
コネクタ２９が差し込まれる。各第１コネクタ２９の外
壁には第２プラグ３７が各第１プラグ２７の差込み方向
に対して直交する方向に突設されている。キャビティ５
内には電源７に接続された端子４９が固定され、この端
子４９に第２コネクタ３９が接続され固定されている。
励起ランプ９の両端に第１コネクタ２９が付いた状態
で、第２コネクタ３９に備えた弾力性の第２多点接触子
４１内に各第２プラグ３７が同時に差し込まれる。励起
ランプ９を交換するには、各第１コネクタ２９が第２コ
ネクタ３９から同時に引き抜かれた後、励起ランプ９の
両端から各第１コネクタ２９が引き抜かれ、この逆の手
順で新しい励起ランプ９は各第１コネクタ２９を介して
各第２コネクタ３９に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体レーザ発振装
置に関し、特に励起ランプをキャビティ内に設けた端子
に接続するためのコネクタを備えた固体レーザ発振装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１３に示されているように、固
体レーザ発振装置１０１はキャビティ１０３を備えてお
り、このキャビティ１０３内には、電源１０５からの電
圧により励起光を照射する励起ランプ１０７と、この励
起ランプ１０７からの励起光を吸収するための固体材料
からなるレーザ媒質であるレーザロッド１０９が収納さ
れている。

【０００３】前記キャビティ１０３の両側における外部
には、前記レーザロッド１０９の一端面に対向するリア
ミラー１１１と前記レーザロッド１０９の他端面に対向
する出力ミラー１１３とが設けられている。リアミラー
１１１と出力ミラー１１３はそれぞれ、ミラーホルダ１
１５、１１７に支持されている。また、前記出力ミラー
１１３から発振されたレーザビームＬＢの前方には、レ
ーザビームＬＢを遮断するためのシャッター１１９が設
けられている。

【０００４】前記励起ランプ１０７は図９および図１０
に示されているように放電時の励起ランプ１０７の膨張
や振動を吸収して励起ランプ１０７の破損を防止するた
めに、励起ランプ１０７の両端のプラグ１２１がバネ
性、つまり弾力性を有する多点接触子１２３を備えてい
るコネクタ１２５に挿脱自在に設けられている。

【０００５】キャビティ１０３内には、電源１０５に接
続されている複数の端子１２７が固定されており、この
端子１２７に前記各コネクタ１２５がねじ１２９で接続
され固定されている。なお、前記プラグ１２１には電極
１３１に接続されている。

【０００６】また、他の例としては図１１および図１２
に示されているように励起ランプ１０７の両端の電極１
３１はシリコンモールド１３３で一体的に被覆され、こ
のシリコンモールド１３３に一体のケーブル１３５の先
端にプラグ１３７が設けられている。一方、キャビティ
１０３内に固定された端子１２７には前述したような多
点接触子１３９を備えているコネクタ１４１が接続され
固定されており、このコネクタ１４１の多点接触子１３
９に前記ケーブル１３５の各プラグ１３７が挿脱自在に
設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の固体
レーザ発振装置においてキャビティ１０３内の励起ラン
プ１０７を交換するには、前者の例の場合は、工具を用
いてねじ１２９を緩めて励起ランプ１０７の両端のコネ
クタ１２５が各端子１２７から同時に分離される。次い
で前記励起ランプ１０７の両端にコネクタ１２５が付い
た状態で励起ランプ１０７がキャビティ１０３の外へ抜
き出され、この抜き出された励起ランプ１０７の両端の
プラグ１２１から各コネクタ１２５が引き抜かれる。

【０００８】各コネクタ１２５が新しい励起ランプ１０
７の両端のプラグ１２１に多点接触子１２３を介して装
着され、このように励起ランプ１０７の両端にコネクタ
１２５が付いた状態で各コネクタ１２５が各端子１２７
へねじ１２９でねじ止めされる。

【０００９】以上のように、励起ランプ１０７の交換の
手順が煩雑となり、ねじ１２９をキャビティ１０３内に
落とすとキャビティ１０３内を破損する恐れがあるとい
う問題点があった。

【００１０】後者の例の場合は、ケーブル１３５のプラ
グ１３７をコネクタ１４１の多点接触子１３９から引き
抜くだけで励起ランプ１０７の交換が容易になされるの
であるが、この構造では励起ランプ１０７の位置決め固
定を正確にできないという問題点があった。

【００１１】また、固体レーザ発振装置１０１を運転中
に励起ランプ１０７が破損したときはケーブル１３５の
遊びがあるので励起ランプ１０７の電極１３１がキャビ
ティ１０３内の金属部分に触れてショートし、その結
果、レーザの電源１０５が破損するという問題点があっ
た。

【００１２】本発明は叙上の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、励起ランプの交換を簡単にす
ると共に励起ランプの電極を確実に支持してショート等
の事故を防止し得るコネクタを備えた固体レーザ発振装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の固体レーザ発振装置は、電
源からの電圧により励起光を照射する１本あるいは複数
本の励起ランプと、この励起ランプからの励起光を吸収
しレーザ発振するための固体レーザ媒質とをキャビティ
に収納し、このキャビティの両側における外部に、前記
固体レーザ媒質の一端面に対向するリアミラーと前記固
定レーザ媒質の他端面に対向する出力ミラーとを設けて
なる固体レーザ発振装置において、前記励起ランプの両
端の第１プラグを挿脱自在な弾力性の第１多点接触子を
備えた第１コネクタと、この各第１コネクタの外壁に前
記各第１プラグの差込み方向に対して直交する方向に突
設し前記各第１多点接触子に接続した第２プラグと、こ
の第２プラグを挿脱自在な弾力性の第２多点接触子を備
えると共に前記キャビティ内に固定され前記電源に接続
された端子に接続して固定した第２コネクタと、からな
ることを特徴とするものである。

【００１４】したがって、キャビティ内の励起ランプが
交換される際には、励起ランプの両端に第１コネクタが
付いた状態で、各第１コネクタの第２プラグが第２コネ
クタの第２多点接触子から同時に引き抜かれる。この励
起ランプはキャビティの外へ抜き出され、励起ランプの
両端の第１プラグから各第１コネクタが引き抜かれる。
この各第１コネクタは新しい励起ランプの両端の第１プ
ラグに第１多点接触子を介して装着される。励起ランプ
の両端に第１コネクタが付いた状態で各第１コネクタの
第２プラグはキャビティ内の各第２コネクタの第２多点
接触子内に差し込まれて第２コネクタに連結される。

【００１５】以上のように、励起ランプの交換時に工具
は不要となり交換手順が簡単であるので交換時間の短縮
となる。しかも第１コネクタはキャビティ内の端子に固
定された第２コネクタに装着されるので励起ランプの取
付け位置は正確で安定する。このことから、たとえ固体
レーザ発振装置を運転中に励起ランプが破損したとして
も、励起ランプの電極がキャビティ内の金属部分に触れ
てショートすることはない。また、ねじ等の連結具を使
用していないのでキャビティ内を破損する恐れのあるね
じをキャビティ内に落とすことはなくなる。

【００１６】請求項２によるこの発明の固体レーザ発振
装置は、請求項１記載の固体レーザ発振装置において、
前記第１プラグが断面円形状であると共に前記第２プラ
グが断面矩形状であることを特徴とするものである。

【００１７】したがって、第１プラグの第１コネクタへ
の差し込み深さのバラツキが、第２プラグと第２コネク
タにより吸収されるため、差し込み深さの調整はなくラ
ップ交換が容易となる。

【００１８】請求項３によるこの発明の固体レーザ発振
装置は、固体レーザ発振装置は、請求項１記載の固体レ
ーザ発振装置において、前記第１プラグおよび前記第２
プラグが共に断面円形状であることを特徴とするもので
ある。

【００１９】したがって、断面円形状の第２プラグは加
工容易である。励起ランプ交換時は、励起ランプの各第
１プラグに対して各第１コネクタの第１多点接触子の差
し込み深さを調整することにより、励起ランプの両側の
第１コネクタの第２プラグの間の距離が、各第２コネク
タの第２多点接触子の間の距離に容易に合わせられて連
結される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の固体レーザ発振装
置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

【００２１】図２を参照するに、本実施の形態に係わる
固体レーザ発振装置としての例えばＹＡＧレーザ発振装
置１は、ベース３を備えており、このベース３上に設け
られたキャビティ５内に、電源７からの高電圧により励
起光を照射する励起ランプ９と、この励起ランプ９から
の励起光を吸収しレーザ発振する固体レーザ媒質として
のＹＡＧロッド１１（レーザロッド）が収納されてい
る。

【００２２】図２では１つの励起ランプ９だけを図示し
ているが、複数の励起ランプ９がＹＡＧロッド１１の周
囲に取り付けられている場合もある。各励起ランプ９は
その両端がキャビティ５の内壁に設けられた端子（詳し
くは後述する）にコネクタ部１３を介して着脱可能に取
り付けられている。前記端子は電源７に接続されてい
る。

【００２３】また、前記複数の励起ランプ９とＹＡＧロ
ッド１１には熱が発生するが、キャビティ５内の冷却水
で冷却される構造になっている。

【００２４】前記ＹＡＧロッド１１は励起ランプ９から
の励起光を吸収しレーザ発振するための固体材料からな
るレーザ媒質である。このレーザ媒質はＹＡＧ（Yttriu
m Alminium Garnet）の母体結晶にネオジウムイオン
（Ｎｄ³⁺）を活性物質として混入したＮｄ−ＹＡＧであ
る。

【００２５】また、前記キャビティ５の外部には、前記
ＹＡＧロッド１１の一端面に対向するリアミラー１５と
前記ＹＡＧロッド１１の他端面に対向する出力ミラー１
７とがそれぞれ、ベース３上にミラーホルダ１９、２１
に支持され、各ミラーホルダ１９、２１はベース３上に
固定されている。なお、前記出力ミラー１７とリアミラ
ー１５は本実施の形態では平面鏡が用いられているが、
凹面鏡、時には凸面鏡を用いることもでき、特に限定さ
れない。

【００２６】前記ＹＡＧロッド１１で励起されたレーザ
光は前記出力ミラー１７とリアミラー１５との間で反
射，増幅され、その一部が出力ミラー１７を透過して外
部へ出射される。

【００２７】前記ベース３上には出力ミラー１７のレー
ザビームＬＢの光路の前方にシャッター２３が設けられ
ており、このシャッター２３は、必要に応じてレーザ光
を遮断するために設けられた装置である。

【００２８】次に、本実施の形態の主要部である励起ラ
ンプ９のコネクタ部１３について図面を参照してより詳
しく説明する。

【００２９】図１（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、励
起ランプ９の両端には電極２５に接続する断面円形の第
１プラグ２７が突出しており、この各第１プラグ２７は
第１コネクタ２９に備えられた第１多点接触子３１内に
差し込まれて第１コネクタ２９と連結されている。

【００３０】この第１コネクタ２９の第１多点接触子３
１は、例えば第１コネクタボディ３３に設けた第１ソケ
ット穴３５の内壁面に板バネのような弾力性を有する複
数の接点が設けられて構成されており、この第１多点接
触子３１の内部には励起ランプ９の第１プラグ２７が挿
脱可能である。

【００３１】さらに、第１コネクタボディ３３の外壁に
は断面矩形状、換言すれば平板状の第２プラグ３７が前
記第１プラグ２７の差込み方向に対して直交する方向に
突設されている。この第２プラグ３７は第１コネクタボ
ディ３３の内部で第１多点接触子３１に接続されてい
る。

【００３２】第１コネクタ２９の第２プラグ３７は第２
コネクタ３９に備えられた第２多点接触子４１内に差し
込まれて第２コネクタ３９と連結されている。この第２
コネクタ３９の第２多点接触子４１は前述した第１多点
接触子３１と同様な構造であり、例えば第２コネクタボ
ディ４３の端面に設けた溝状の第２ソケット穴４５の内
壁面に板バネのような弾力性を有する複数の接点が設け
られて構成されており、この第２多点接触子４１の内部
には第１コネクタ２９の第２プラグ３７が挿脱可能であ
る。

【００３３】第２プラグ３７が断面矩形状の場合、第１
プラグ２７の第１コネクタ２９への差し込み深さのバラ
ツキは、第２プラグ３７と第２コネクタ３９の差し込み
位置のズレにつながるが、第２ソケット穴に沿ってある
程度の自由度があるため吸収される。さらに、第２プラ
グ３７の第２コネクタ３９への差し込み深さは、第１コ
ネクタボディ３３が第２コネクタボディ４３に突き当た
るまで差し込むことで常に一定の差し込み深さが確保さ
れ、ＹＡＧロッド１１に対する励起ランプ９の中心線の
位置は安定する。

【００３４】なお、前述した第１コネクタボディ３３は
第２プラグ３７の側とは反対側に取っ手４７が設けられ
ており、この取っ手４７を用いて第１コネクタボディ３
３の第２プラグ３７を第２コネクタ３９の第２多点接触
子４１内に容易に挿脱できる。

【００３５】第２コネクタボディ４３はキャビティ５内
に固定された端子４９にボルト５１によりねじ止めで接
続されている。なお、前記端子４９はケーブル５３によ
り電源７に接続されている。

【００３６】上記構成により、キャビティ５内の励起ラ
ンプ９を交換する際には、図３から図４の状態に示され
ているように励起ランプ９の両端に第１コネクタ２９が
付いた状態で、各第１コネクタ２９の取っ手４７が把持
されて引っ張られることにより各第１コネクタ２９の第
２プラグ３７が第２コネクタ３９の第２多点接触子４１
から同時に引き抜かれる。

【００３７】次いで前記励起ランプ９の両端に第１コネ
クタ２９が付いた状態でキャビティ５の外へ抜き出さ
れ、図５から図６の状態に示されているようにこの抜き
出された励起ランプ９の両端の第１プラグ２７から各第
１コネクタ２９が引き抜かれる。

【００３８】新しい励起ランプ９に交換され、この新し
い励起ランプ９の両端の第１プラグ２７には第１多点接
触子３１を介して各第１コネクタ２９が装着される。励
起ランプ９はその両端に第１コネクタ２９が付いた状態
でキャビティ５内へ収められ、各第１コネクタボディ３
３の第２プラグ３７が各第２コネクタ３９の第２多点接
触子４１内に差し込まれて第２コネクタ３９と連結され
る。

【００３９】以上のように、励起ランプ９の交換の手順
が簡単であるので交換時間の短縮となり、しかも第１コ
ネクタ２９はキャビティ５内の端子４９に固定された第
２コネクタ３９に装着されるので励起ランプ９の取付け
位置は正確であり安定する。したがって、たとえＹＡＧ
レーザ発振装置１を運転中に励起ランプ９が破損したと
しても、励起ランプ９の電極２５がキャビティ５内の金
属部分に触れてショートすることはない。また、従来の
ようにねじ等の連結具が使用されていないのでキャビテ
ィ５内を破損する恐れのあるねじがキャビティ５内に落
とされることはなくなる。

【００４０】なお、前述した実施の形態では第１プラグ
２７が断面円形状であると共に前記第２プラグ３７が断
面矩形状であるが、他の実施の形態としては図７及び図
８に示されているように第１プラグ２７および第２プラ
グ３７ａを共に断面円形状とすることもできる。

【００４１】この実施の形態の励起ランプ９を交換する
作用は、前述した実施の形態の励起ランプ９交換要領と
同様である。

【００４２】なお、第２コネクタ３９はキャビティ５内
に固定されているので励起ランプ９の両側の第２コネク
タ３９の第２多点接触子４１の間の距離は一定である
が、各第１コネクタ２９の第２プラグ３７ａの間の距離
は、励起ランプ９の両側の第１プラグ２７に装着された
各第１コネクタ２９の第１多点接触子３１の差し込み深
さが調整されることにより、前記第２多点接触子４１ａ
の間の距離に容易に調整できるので、励起ランプ９の両
側の各第１コネクタ２９は各第２コネクタ３９へ簡単に
接続される。

【００４３】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。本実施の形態では固体
レーザ発振装置としてＹＡＧレーザ発振装置を例にとっ
て説明したがルビーレーザ発振装置およびその他の固体
レーザ発振装置であっても構わない。

【００４４】例えば、ルビーレーザ発振装置は人工ルビ
ーの結晶を円柱状にし、両端面を研磨したルビーロッド
（レーザロッド）と、励起用Ｘｅランプ（励起ランプ
９）、平面ミラーの光共振器（出力ミラーとリアミラ
ー）、励起ランプに高電圧を供給するランプ用電源とで
構成され、他は前述したＹＡＧレーザ発振装置と同様に
構成される。

【００４５】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態から理解
されるように、請求項１の発明によれば、キャビティ内
の励起ランプの交換時には、励起ランプの両端に第１コ
ネクタが付いた状態で、各第１コネクタの第２プラグを
第２コネクタの第２多点接触子から同時に容易に引き抜
くことができる。この励起ランプをキャビティの外へ抜
き出し、励起ランプの両端の第１プラグから各第１コネ
クタを引き抜くことができる。この各第１コネクタを新
しい励起ランプの両端の第１プラグに第１多点接触子を
介して装着し、励起ランプの両端に第１コネクタが付い
た状態で各第１コネクタの第２プラグをキャビティ内の
各第２コネクタの第２多点接触子内に差し込んで容易に
第２コネクタに連結できる。

【００４６】以上のように、励起ランプの交換の手順が
簡単であるので励起ランプの交換時間の短縮を図ること
ができる。

【００４７】しかも第１コネクタはキャビティ内の端子
に固定された第２コネクタに装着されるので励起ランプ
の取付け位置は正確で安定するため、たとえ固体レーザ
発振装置を運転中に励起ランプが破損したとしても、励
起ランプの電極がキャビティ内の金属部分に触れてショ
ートすることを防止できる。

【００４８】また、ねじ等の連結具を使用していないた
めに、従来のようにキャビティ内を破損する恐れのある
ねじをキャビティ内に落とすことはなくなる。

【００４９】請求項２の発明によれば、第１プラグの第
１コネクタへの差し込み深さのバラツキが、第２プラグ
と第２コネクタにより吸収されるため、差し込み深さの
調整は必要なくランプ交換が容易である。

【００５０】請求項３の発明によれば、第２プラグが断
面円形状であるので加工容易である。励起ランプ交換時
は、励起ランプの各第１プラグに対して各第１コネクタ
の第１多点接触子の差し込み深さを調整できるので、励
起ランプの両側の第１コネクタの第２プラグの間の距離
は、各第２コネクタの第２多点接触子の間の距離に容易
に合わせることができ、交換容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すもので、図１（Ａ）
は励起ランプのコネクタ部の正面図であり、図１（Ｂ）
は図１（Ａ）の矢視Ｉ−Ｉ線の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の例を示すもので、固体レ
ーザ発信装置の要部断面を含む概略正面図である。

【図３】励起ランプの交換動作を説明するための概要説
明図である。

【図４】励起ランプの交換動作を説明するための概要説
明図である。

【図５】励起ランプの交換動作を説明するための概要説
明図である。

【図６】励起ランプの交換動作を説明するための概要説
明図である。

【図７】本発明の他の実施の形態を示すもので、励起ラ
ンプのコネクタ部の正面図である。

【図８】図７の矢視ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図であ
る。

【図９】従来の励起ランプのコネクタ部の正面図であ
る。

【図１０】図９の矢視Ｘ−Ｘ線の断面図である。

【図１１】従来の他の励起ランプのコネクタ部の正面図
である。

【図１２】図１１の矢視ＸＩＩ−ＸＩＩ線の断面図であ
る。

【図１３】従来の固体レーザ発信装置の要部断面を含む
概略正面図である。

【符号の説明】

１ ＹＡＧレーザ発振装置 ５ キャビティ ７ 電源 ９ 励起ランプ １１ ＹＡＧロッド １３ コネクタ部 ２５ 電極 ２７ 第１プラグ ２９ 第１コネクタ ３１ 第１多点接触子 ３５ 第１ソケット穴 ３７ 第２プラグ ３９ 第２コネクタ ４１ 第２多点接触子 ４５ 第２ソケット穴 ４９ 端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源からの電圧により励起光を照射する
   １本あるいは複数の励起ランプと、この励起ランプから
   の励起光を吸収しレーザ発振するための固体レーザ媒質
   とをキャビティに収納し、このキャビティの両側におけ
   る外部に、前記固体レーザ媒質の一端面に対向するリア
   ミラーと前記固体レーザ媒質の他端面に対向する出力ミ
   ラーとを設けてなる固体レーザ発振装置において、 前記励起ランプの両端の第１プラグを挿脱自在な弾力性
   の第１多点接触子を備えた第１コネクタと、 この各第１コネクタの外壁に前記各第１プラグの差込み
   方向に対して直交する方向に突設し前記各第１多点接触
   子に接続した第２プラグと、 この第２プラグを挿脱自在な弾力性の第２多点接触子を
   備えると共に前記キャビティ内に固定され前記電源に接
   続された端子に接続して固定した第２コネクタと、から
   なることを特徴とする固体レーザ発振装置。
2. 【請求項２】 前記第１プラグが断面円形状であると共
   に前記第２プラグが断面矩形状であることを特徴とする
   請求項１記載の固体レーザ発振装置。
3. 【請求項３】 前記第１プラグおよび前記第２プラグが
   共に断面円形状であることを特徴とする請求項１記載の
   固体レーザ発振装置。