光学結晶保持構造及び波長変換装置
【課題】この発明は、簡便にして容易に高精度な固定保持を実現し得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにすることにある。
【解決手段】光学結晶１５の中間部を熱伝導グリス１６を介在させてグリス流動孔１２２を有したホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２で挟装して、その両端部を、Ｏリング１８を介して弾性的に位置決め保持すると共に、保持部１１及び分割保持部１２の周囲を、Ｏリング１８１を介して封止して配置し、このホルダ１０をペルチェ素子１９及びヒートシンク２１を介して熱的に結合させ、且つ、ベース２１に対して断熱結合させて取付け配置するように構成した。
【解決手段】光学結晶１５の中間部を熱伝導グリス１６を介在させてグリス流動孔１２２を有したホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２で挟装して、その両端部を、Ｏリング１８を介して弾性的に位置決め保持すると共に、保持部１１及び分割保持部１２の周囲を、Ｏリング１８１を介して封止して配置し、このホルダ１０をペルチェ素子１９及びヒートシンク２１を介して熱的に結合させ、且つ、ベース２１に対して断熱結合させて取付け配置するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば固体レーザ用光学結晶等の光学結晶保持構造及び波長変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、固体レーザ用光学結晶を用いた波長変換装置は、波長変換用の光学結晶にレーザ光を照射して共振させることで、所望の波長のレーザ光の抽出が行われる。そのため、このような波長変換装置においては、その光学結晶を光軸上に均一な保持力で位置決め保持すると共に、その波長変換時に発生する熱による熱変形によって、結晶に不均一な応力が発生することを防止して、安定な波長変換を実現するようにした光学結晶保持構造が備えられる。
【０００３】
この光学結晶保持構造としては、例えば光学結晶を、熱伝導性を有するヒートシンクで形成される一対の押圧板、熱伝導シートを用いて狭着して保持板及び固定具を用いて位置決め保持することで、均一な保持を実現したうえで、波長変換時に発生する熱を、押圧板及び熱伝導シートを介して放熱するようにしたホルダ構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところが、上記光学結晶保持構造では、光学結晶を一対の押圧板、保持板及び固定具を用いて位置決め保持している構成上、結晶に均一な力が加わっていることを確認することが必要で、その光学結晶の保持調整作業が面倒であるという問題を有する。
【０００５】
一方、レーザ発振器等の冷却手段においては、吸熱部と放熱部を有した周知のペルチェ素子とヒートシンクを組み合わせて熱制御効率を高めるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、上記冷却手段では、上記光学結晶保持構造における熱制御に適用した場合、その熱制御時に発生するペルチェ素子及びヒートシンクの熱変形により、光学結晶の位置・角度が変化してレーザ出力が不安定になるという不都合を有する。
【特許文献１】特開２００４−３６３１２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記光学結晶保持構造では、光学結晶の保持調整作業が面倒であると共に、安定した効率的な熱制御が困難で、熱影響を受け易いという問題を有する。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡便にして容易に高精度な固定保持を実現し得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした光学結晶保持構造及び波長変換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】
【０００９】
この発明は、中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースと、前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１０】
上記構成によれば、光学結晶は、その中間部が熱伝導グリスを介在させてグリス流動孔を有したホルダの挟装保持部に挟装されると共に、その両端部が弾性部材を介して該ホルダに保持され、このホルダが冷却手段を介してベースに支持される。これにより、光学結晶に不均一な力を与えることなく、ホルダへの容易にして確実な固定保持が実現されると共に、熱伝導グリスにより、光学結晶の発熱量に応じたホルダへの高効率な熱伝導が実現され、冷却手段を介した安定した熱制御が可能となり、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が実現される。
【００１１】
また、この発明は、棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、前記ホルダ及び前記ヒートシンクを支持するベースと、前記ベースに対して前記ホルダ及びヒートシンクを断熱結合する断熱手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１２】
上各記構成によれば、光学結晶は、ホルダに位置決め保持され、このホルダがペルチェ素子を介してヒートシンクに熱的に結合された状態で、ホルダ及びヒートシンクが断熱手段を介在してベースに断熱されて取付け配置される。これにより、光学結晶の発熱は、位置決め保持されたホルダを介してペルチェ素子、ヒートシンクに熱伝導されて効率的に制御され、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００１３】
また、この発明は、棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、前記ホルダを支持するベースと、前記ベースに対して前記ホルダを断熱結合すると共に、前記ヒートシンクを前記ホルダに断熱結合する断熱手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１４】
上各記構成によれば、光学結晶は、ホルダに位置決め保持され、このホルダがペルチェ素子を介してヒートシンクに熱的に結合された状態で、ホルダが断熱手段を介してベースに断熱されて取付けられると共に、ヒートシンクが断熱手段を介在してホルダに断熱結合されて取付け配置される。これにより、光学結晶の発熱は、位置決め保持されたホルダを介してペルチェ素子、ヒートシンクに熱伝導されて効率的に制御され、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００１５】
また、この発明は、中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースと、前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段とを有する光学結晶保持機構と、前記光学結晶保持機構に保持された光学結晶に照射されたレーザ光の波長を変換して出力する波長変換手段とを備えて波長変換装置を構成した。
【００１６】
上記構成によれば、光学結晶は、光学結晶保持機構のホルダに熱伝導グリスを介在して熱的に結合させた状態で、弾性部材を介して位置決め固定され、その熱量が熱伝導グリスを介してホルダに熱輸送されて冷却される。これにより、光学結晶のホルダへの容易な保持が実現されると共に、光学結晶の高効率な熱制御が実現されて、熱変形の影響の無い高精度な位置決め保持を実現され、波長変換手段による高精度な波長変換を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、この発明によれば、簡便にして容易に高精度な固定保持を実現し得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした光学結晶保持構造及び波長変換装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態に係る光学結晶保持構造及び波長変換装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光学結晶保持構造を示すもので、光学結晶保持機構を構成するホルダ１０には、挟装保持部を構成する略半円形状の保持溝１１１を有する保持部１１が立設され、この保持部１１には、略半円形状の保持溝１２１を有する分割保持部１２が螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を用いて分離合体自在に取付け配置される（図２参照）。
【００２０】
ここで、上記保持部１１の保持溝１１１及び分割保持部１２の保持溝１２１は、合体状態で棒状、例えば円柱状に形成された光学結晶１５の外径形状に対応するように形成され、その保持溝１１１，１２１により上記光学結晶１５の中間部を挟装保持する。そして、光学結晶１３の中間部と保持溝１１１，１２１との間には、周知の熱伝導グリス１６が介在される。
【００２１】
上記分割保持部１２には、グリス流動孔１２２が結晶光軸方向に対して略直交して形成され、このグリス流動孔１２２は、その保持溝１２１に連通される。これにより、グリス流動孔１２２には、組立時の余分なグリスが吸収されると共に、光学結晶１５と保持溝１２１と間に介在される熱伝導グリス１６が光学結晶１５の発熱温度に応じて選択的に出入りして外部への流出が防止される。なお、このグリス流動孔１２２は、保持部１１に設けるようにしても良い。
【００２２】
また、ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２には、その保持溝１１１，１２１の両端にそれぞれ固定板１７が、そのレーザ光挿通孔１７２を保持溝１１１．１２１の中心に合わせて当て付けられて、螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を用いて取付けられる（図３参照）。この固定板１７には、凹状収容部１７１が光学結晶１５の両端に対応して設けられ、この凹状収容部１７１には、上記光学結晶１５の両端に外挿された弾性部材であるＯリング１８が圧入する如く挿入されて弾性係合される。そして、この凹状収容部１７１の略中央部には、レーザ光挿通孔１７２が、上記保持溝１１１，１２１に挟装される光学結晶１５の光軸に対応して設けられる。この際、光学結晶１５は、ホルダ中心に導き、且つその周囲に均一的に熱伝導グリス１６が塗布される。
【００２３】
さらに、上記固定板１７には、凹状収容部１７３が上記保持部１１及び分割保持部１２の周壁に対応して設けられ、この凹状収容部１７３には、Ｏリング１８１が圧入する如く弾性係合されて収容される。このＯリング１８１は、固定板１７が上述したように保持部１１及び分割保持部１２に対して螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を介して取付けられた状態で、該保持部１１及び分割保持部１２との間を封止にして、グリスの漏れを阻止する。
【００２４】
ここで、上記ホルダ１０、保持部１１、分解保持部１２及び固定板１７は、例えば熱伝導性の良い銅等の金属材料で形成される。
【００２５】
上記ホルダ１０の基端には、冷却手段を構成する周知のペルチェ素子１９の吸熱部１９１が例えば図示しない熱伝導グリスを介在して熱的に結合して取付けられ、このペルチェ素子１９の放熱部１９２には、板状の複数のフィン２０１が並設配置される、例えばアルミニウムで形成されたヒートシンク２０の背面側のベース部２０２が図示しない熱伝導グリスを介在して熱的に結合されて取付けられる。
【００２６】
このうちペルチェ素子１９は、ベース２１に設けられる挿通孔部２１１に収容配置される。そして、他方のヒートシンク２０は、ベース２１の挿通孔部２１１に挿通されてエアーダクト２２内にそのフィン２０１が風（エアー）の流れ方向に沿うように収容される。このヒートシンク２０には、例えば図４に示すようにそのフィン２０１の設けられるベース部２０２の一方面の略中央部に一本の溝２０３が形成される。
【００２７】
なお、このヒートシンク２０のベース部２０２に設ける溝２０３としては、上記説明では、一本を設けて構成したが、これに限るものでなく、その他、クロス状（十字状）に設けたり、複数本を所定の間隔に並設するように構成したり、各種配置構成が可能であり、その本数を増やすことにより、ヒートシンク２０の柔軟性の向上が図れることで、さらに熱変形に対する影響防止の促進を図ることが可能となる。
【００２８】
そして、上記ヒートシンク２０のフィン２０１の形状としては、上記説明では、板状のものを並設配置するように構成したが、この形状構成に限ることなく、その他、円柱状等のピン形状のものを所定の間隔に立設して配置したり、各種の形状のものを用いて構成することが可能である。
【００２９】
上記ホルダ１０には、例えばそのベース２１との間に断熱手段を構成する、断熱パッキン２３が配置される。この断熱パッキン２３には、図５に示すように取付け用の断熱ワッシャ２４が設けられ、その断熱ワッシャ２４に対してホルダ１０の上面側から螺子部材１３１が断熱ワッシャ２４及びスプリングワッシャ１４１を介在して挿入される。そして、この螺子部材１３１が、ベース２１に螺着されることで、ホルダ１０とベースは、断熱結合される。
【００３０】
また、上記ベース２１には、例えばそのヒートシンク２０との間に断熱手段を構成する２枚の断熱パッキン２３が配置される。この断熱パッキン２３には、同様に取付け用の断熱ワッシャ２４が設けられ（図５参照）、その断熱ワッシャ２４に対してベース２１の上面側から螺子部材１３１が断熱ワッシャ２４及びスプリングワッシャ１４１を介在して挿入される。そして、この螺子部材１３１がヒートシンク２０に螺着されることで、ベース２１とヒートシンク２０とが断熱結合される。
【００３１】
上記断熱パッキン２３は、例えば単泡シリコンゴム等の比較的ヤング率の低い断熱材料で形成され、その断熱ワッシャ２４は、セラミックス等の断熱パッキン２３に比してヤング率の高い断熱材料で形成される。そして、この断熱パッキン２３は、上記螺子部材（図示せず）で断熱ワッシャ２４を締付けて取付けられた状態で、上記ヒートシンク２０及びホルダ１０と、ベース２１との間にそれぞれ介在されていることにより、所望の圧縮率で配置される。
【００３２】
ここで、上記ホルダ１０は、断熱ワッシャ２４があるため、規定トルクで固定するだけで、所望の高さに固定されると共に、規定トルクで締付可能であることにより螺合の緩み防止も実現される。この結果、断熱パッキン２３は、ヒートシンク２０及びホルダ１０とベース２１との間の高精度な位置決めを確保したうえで、優れた特性を有する断熱構造を形成することができる。
【００３３】
なお、この断熱手段を構成する断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４の配置構成としては、上述したような螺子部材１３１をベース２１及びヒートシンク２０に直接的に螺着するように構成するだけに限るものでなく、その他、ナット構造等各種の取付け構造が構成可能である。そして、この熱結合を行う断熱手段としては、上記説明では、ベース２１及びホルダ１０の上面側を断熱ワッシャ２４のみを用いて構成した場合で説明しているが、これに限ることなく、その他、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４の双方を用いて構成することも可能である。
【００３４】
上記構成において、光学結晶１５は、その両端がＯリング１８に挿入され、その中間部の周囲の熱伝導グリス１６が塗布され、中間部がホルダ１０の保持部１１の保持溝１１１に収容される。そして、この保持部１１上には、分割保持部１２がその保持溝１２１に光学結晶１５の中間部を収容させて、該分割保持部１２を合体させ、相互間を、Ｏリング１８１を取付けた固定板１７で挟装して、該固定板１７が螺子部材１３により、スプリングワッシャ１４を介在して螺着されて合体される。
【００３５】
ここで、光学結晶１５は、その両端が保持部１１及び分割保持部１２から突出され、その両端が固定板１７のＯリング収容部１７１に収容され、この固定板１７がスプリングワッシャ１４を介在して螺子部材１３で保持部１１及び分割保持部１２に架設するように螺着される。このように光学結晶１５は、Ｏリング１８を介して弾性を有して固定板１７に位置決め固定される。そして、この固定板１７は、保持部１１及び分解保持部１２の周囲にＯリング１８１を介して弾性係合されて相互間が封止される。これにより、光学結晶１５は、熱伝導グリス１６を介して保持部１１及び分解保持部１２に熱的に結合された状態で、高精度な精度でホルダ１０に取付けられる。
【００３６】
そして、ホルダ１０は、ペルチェ素子１９を介してヒートシンク２０に熱的に結合され、光学結晶１５で発生した熱量が熱伝導グリス１６、保持部１１、固定板１７、分割保持部１２を経由して伝導されると、ペルチェ素子１９を介してヒートシンク２０から放熱され、所望の光学特性を確保するような温度に熱制御される。これにより、光学結晶１５の高精度な熱制御を安定して行うことが可能となる。
【００３７】
この際、ホルダ１０及びヒートシンク２０に伝導された熱量は、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４により断熱され、ベース２１に熱伝導されることが防止される。同時に、ヒートシンク２０は、その放熱時に発生する熱変形やペルチェ素子１９の熱変形がその溝２０３の作用により吸収され、ホルダ１０の変形を緩和し、光学結晶１５の安定した保持を可能とする。
【００３８】
このように、上記光学結晶保持構造は、光学結晶１５の中間部を熱伝導グリス１６を介在させてグリス流動孔１２２を有したホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２で挟装して、その両端部を、Ｏリング１８を介して弾性的に位置決め保持すると共に、保持部１１及び分割保持部１２の周囲を、Ｏリング１８１を介して封止して配置し、このホルダ１０をペルチェ素子１９及びヒートシンク２１を介して熱的に結合させ、且つ、ベース２１に対して断熱結合させて取付け配置するように構成した。
【００３９】
これによれば、光学結晶１５のホルダ１０への容易にして確実な固定保持が実現されると共に、熱伝導グリス１６により、ホルダ１０への高効率な熱伝導が実現され、冷却手段を介した安定した熱制御が可能となり、ホルダ１０による光学結晶１５の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００４０】
なお、上記光学結晶保持構造においては、波長変換用光学結晶１５を、グリス流動孔１２２を有するホルダ１０に熱伝導グリス１６を介在して熱的に結合させた状態で、Ｏリング１８を介して位置決め固定する保持構成と、このホルダ１０に対してペルチェ素子１９、ヒートシンク２０を熱的に結合して、このホルダ１０及びヒートシンク２０を、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を用いてベース２１に断熱配置する冷却構成とを備えて構成した場合で説明したが、この構造に限るものでなく、その他、上述した簡便にして容易な位置決め固定が可能な保持構成、あるいは安定した高精度な熱制御が可能な冷却構成のいずれか一方を備えて構成することも可能である。
【００４１】
また、上記実施の形態では、ヒートシンク２０をベース２１に断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば図６に示すようにヒートシンク２０を配置構成することも可能である。但し、図６中においては、図の便宜上、上記図１における固定板１７を記述していないが、その他の図１と同一部分については、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
即ち、図６に示す実施の形態では、ホルダ１０をベース２１に対して断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合して、ヒートシンク２０をホルダ１０に対して直接的に断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合するように構成したもので、組立作業性の向上を図ることが可能となる。そして、この図６に示す実施の形態の場合には、ヒートシンク２０を、ホルダ１０の取付け部位に対して断熱ワッシャ２４のみを用いて断熱結合するように構成することも可能で、同様の断熱特性を実現することができる。
【００４３】
ここで、上述したこの発明の特徴とする光学結晶保持構造を用いた波長変換装置について説明する。
【００４４】
図７は、この発明の一実施の形態に係る波長変換装置を示すもので、上述した光学結晶保持構造における光学結晶保持機構を構成するホルダ１０の設置された上記ベース２１の後段には、例えばレーザ光をパルス化するキュースイッチ部２５、偏光の向きを揃えるブリュースタ部２６、中間ミラー２７、変換光学系２８、出力ミラー２９が順に光軸を合わせて配置されて二段階変換型が形成される。但し、図７において、変換光学系２８は、上述したこの発明の特徴とする光学結晶保持構造と同様に光学結晶が位置決め保持され、同様に冷却手段を介して熱制御されて配されることで、ここでは、同一部分に同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
即ち、上記ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２に挟装されて位置決め保持された光学結晶１５には、入射される波長Ａのレーザ光を透過して波長Ｂの光を反射するミラーコーティングが施され、透過した波長Ａの光をキュースイッチ部２５でパルス化してブリュースタ部２６に出力する。ブリュースタ部２６は、入射したレーザ光の偏光を揃えて中間ミラー２７に出力する。中間ミラー２７は、入射したレーザ光の波長Ｂを透過して、波長Ｃを反射するように構成され、ブリュースタ部２６を介して入射された波長Ｂのレーザ光を変換光学系２８に案内する。
【００４６】
この変換光学系２８は、入射した波長Ｂのレーザ光を波長Ｃに変換して出力ミラー２９に出力する。この出力ミラー２９は、入射された波長Ｂのレーザ光を反射させ、上記光学結晶１５との間で共振させると共に、変換光学系２８で変換された波長Ｃのレーザ光を一定の割合で透過させて出力する。
【００４７】
このように、上記波長変換装置においては、波長変換用光学結晶１５を、ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２に熱伝導グリス１６を介在して熱的に結合させた状態で、Ｏリング１８を介して位置決め固定し、このホルダ１０に対して冷却手段であるペルチェ素子１９、ヒートシンク２０を熱的に結合して、このホルダ１０及びヒートシンク２０を、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介してキュースイッチ部２５、ブリュースタ部２６、中間ミラー２７、変換光学系２８、出力ミラー２９を設置するベース２１に断熱して取付け配置し、波長変換を行うように構成した。
【００４８】
これによれば、光学結晶１５の容易な保持が実現されると共に、光学結晶１５の高効率な熱制御が実現されて、変換装置を構成するベース２１への熱変形の無い高精度な位置決め保持を実現され、高精度な波長変換を行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、二段階変換型の波長変換構成に適用した場合で説明したが、この波長変換構成に限ることなく、構成可能である。
【００５０】
また、上記波長変換装置は、本発明の光学結晶保持構造を用いた装置の一例であり、他の装置であっても適用し得ることはいうまでもない。
【００５１】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００５２】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光学結晶保持構造の要部を断面して示した図である。
【図２】図１のホルダと光学結晶との関係を示した分解して示した図である。
【図３】図１のホルダとペルチェ素子及びヒートシンクとの配置関係を示した図である。
【図４】図１のヒートシンクの詳細を示した図である。
【図５】図１の断熱パッキン及び断熱ワッシャを取出して示した図である。
【図６】この発明の他の実施の形態に係る光学結晶保持構造の要部を断面して示した図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る波長変換装置の配置構成を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ホルダ、１１…保持部、１１１…保持溝、１２…分割保持部、１２１…保持溝、１２２…グリス流動孔、１３，１３１…螺子部材、１４，１４１…スプリングワッシャ、１５…光学結晶、１６…熱伝導グリス、１７…固定板、１７１，１７３…凹状収容部、１７２…レーザ光挿通孔、１８，１８１…Ｏリング、１９…ペルチェ素子、１９１…吸熱部、１９２…放熱部、２０…ヒートシンク、２０１…フィン、２０２…ベース部、２０３…溝、２１…ベース、２１１…挿通孔部、２２…エアーダクト、２３…断熱パッキン、２４…断熱ワッシャ、２５…キュースイッチ部、２６…ブリュースタ部、２７…中間ミラー、２８…変換光学系、２９…出力ミラー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば固体レーザ用光学結晶等の光学結晶保持構造及び波長変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、固体レーザ用光学結晶を用いた波長変換装置は、波長変換用の光学結晶にレーザ光を照射して共振させることで、所望の波長のレーザ光の抽出が行われる。そのため、このような波長変換装置においては、その光学結晶を光軸上に均一な保持力で位置決め保持すると共に、その波長変換時に発生する熱による熱変形によって、結晶に不均一な応力が発生することを防止して、安定な波長変換を実現するようにした光学結晶保持構造が備えられる。
【０００３】
この光学結晶保持構造としては、例えば光学結晶を、熱伝導性を有するヒートシンクで形成される一対の押圧板、熱伝導シートを用いて狭着して保持板及び固定具を用いて位置決め保持することで、均一な保持を実現したうえで、波長変換時に発生する熱を、押圧板及び熱伝導シートを介して放熱するようにしたホルダ構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところが、上記光学結晶保持構造では、光学結晶を一対の押圧板、保持板及び固定具を用いて位置決め保持している構成上、結晶に均一な力が加わっていることを確認することが必要で、その光学結晶の保持調整作業が面倒であるという問題を有する。
【０００５】
一方、レーザ発振器等の冷却手段においては、吸熱部と放熱部を有した周知のペルチェ素子とヒートシンクを組み合わせて熱制御効率を高めるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、上記冷却手段では、上記光学結晶保持構造における熱制御に適用した場合、その熱制御時に発生するペルチェ素子及びヒートシンクの熱変形により、光学結晶の位置・角度が変化してレーザ出力が不安定になるという不都合を有する。
【特許文献１】特開２００４−３６３１２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４７１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記光学結晶保持構造では、光学結晶の保持調整作業が面倒であると共に、安定した効率的な熱制御が困難で、熱影響を受け易いという問題を有する。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡便にして容易に高精度な固定保持を実現し得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした光学結晶保持構造及び波長変換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】
【０００９】
この発明は、中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースと、前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１０】
上記構成によれば、光学結晶は、その中間部が熱伝導グリスを介在させてグリス流動孔を有したホルダの挟装保持部に挟装されると共に、その両端部が弾性部材を介して該ホルダに保持され、このホルダが冷却手段を介してベースに支持される。これにより、光学結晶に不均一な力を与えることなく、ホルダへの容易にして確実な固定保持が実現されると共に、熱伝導グリスにより、光学結晶の発熱量に応じたホルダへの高効率な熱伝導が実現され、冷却手段を介した安定した熱制御が可能となり、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が実現される。
【００１１】
また、この発明は、棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、前記ホルダ及び前記ヒートシンクを支持するベースと、前記ベースに対して前記ホルダ及びヒートシンクを断熱結合する断熱手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１２】
上各記構成によれば、光学結晶は、ホルダに位置決め保持され、このホルダがペルチェ素子を介してヒートシンクに熱的に結合された状態で、ホルダ及びヒートシンクが断熱手段を介在してベースに断熱されて取付け配置される。これにより、光学結晶の発熱は、位置決め保持されたホルダを介してペルチェ素子、ヒートシンクに熱伝導されて効率的に制御され、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００１３】
また、この発明は、棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、前記ホルダを支持するベースと、前記ベースに対して前記ホルダを断熱結合すると共に、前記ヒートシンクを前記ホルダに断熱結合する断熱手段とを備えて光学結晶保持構造を構成した。
【００１４】
上各記構成によれば、光学結晶は、ホルダに位置決め保持され、このホルダがペルチェ素子を介してヒートシンクに熱的に結合された状態で、ホルダが断熱手段を介してベースに断熱されて取付けられると共に、ヒートシンクが断熱手段を介在してホルダに断熱結合されて取付け配置される。これにより、光学結晶の発熱は、位置決め保持されたホルダを介してペルチェ素子、ヒートシンクに熱伝導されて効率的に制御され、ホルダによる光学結晶の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００１５】
また、この発明は、中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースと、前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段とを有する光学結晶保持機構と、前記光学結晶保持機構に保持された光学結晶に照射されたレーザ光の波長を変換して出力する波長変換手段とを備えて波長変換装置を構成した。
【００１６】
上記構成によれば、光学結晶は、光学結晶保持機構のホルダに熱伝導グリスを介在して熱的に結合させた状態で、弾性部材を介して位置決め固定され、その熱量が熱伝導グリスを介してホルダに熱輸送されて冷却される。これにより、光学結晶のホルダへの容易な保持が実現されると共に、光学結晶の高効率な熱制御が実現されて、熱変形の影響の無い高精度な位置決め保持を実現され、波長変換手段による高精度な波長変換を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、この発明によれば、簡便にして容易に高精度な固定保持を実現し得、且つ、安定した高効率な熱制御を実現し得るようにした光学結晶保持構造及び波長変換装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態に係る光学結晶保持構造及び波長変換装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光学結晶保持構造を示すもので、光学結晶保持機構を構成するホルダ１０には、挟装保持部を構成する略半円形状の保持溝１１１を有する保持部１１が立設され、この保持部１１には、略半円形状の保持溝１２１を有する分割保持部１２が螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を用いて分離合体自在に取付け配置される（図２参照）。
【００２０】
ここで、上記保持部１１の保持溝１１１及び分割保持部１２の保持溝１２１は、合体状態で棒状、例えば円柱状に形成された光学結晶１５の外径形状に対応するように形成され、その保持溝１１１，１２１により上記光学結晶１５の中間部を挟装保持する。そして、光学結晶１３の中間部と保持溝１１１，１２１との間には、周知の熱伝導グリス１６が介在される。
【００２１】
上記分割保持部１２には、グリス流動孔１２２が結晶光軸方向に対して略直交して形成され、このグリス流動孔１２２は、その保持溝１２１に連通される。これにより、グリス流動孔１２２には、組立時の余分なグリスが吸収されると共に、光学結晶１５と保持溝１２１と間に介在される熱伝導グリス１６が光学結晶１５の発熱温度に応じて選択的に出入りして外部への流出が防止される。なお、このグリス流動孔１２２は、保持部１１に設けるようにしても良い。
【００２２】
また、ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２には、その保持溝１１１，１２１の両端にそれぞれ固定板１７が、そのレーザ光挿通孔１７２を保持溝１１１．１２１の中心に合わせて当て付けられて、螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を用いて取付けられる（図３参照）。この固定板１７には、凹状収容部１７１が光学結晶１５の両端に対応して設けられ、この凹状収容部１７１には、上記光学結晶１５の両端に外挿された弾性部材であるＯリング１８が圧入する如く挿入されて弾性係合される。そして、この凹状収容部１７１の略中央部には、レーザ光挿通孔１７２が、上記保持溝１１１，１２１に挟装される光学結晶１５の光軸に対応して設けられる。この際、光学結晶１５は、ホルダ中心に導き、且つその周囲に均一的に熱伝導グリス１６が塗布される。
【００２３】
さらに、上記固定板１７には、凹状収容部１７３が上記保持部１１及び分割保持部１２の周壁に対応して設けられ、この凹状収容部１７３には、Ｏリング１８１が圧入する如く弾性係合されて収容される。このＯリング１８１は、固定板１７が上述したように保持部１１及び分割保持部１２に対して螺子部材１３及びスプリングワッシャ１４を介して取付けられた状態で、該保持部１１及び分割保持部１２との間を封止にして、グリスの漏れを阻止する。
【００２４】
ここで、上記ホルダ１０、保持部１１、分解保持部１２及び固定板１７は、例えば熱伝導性の良い銅等の金属材料で形成される。
【００２５】
上記ホルダ１０の基端には、冷却手段を構成する周知のペルチェ素子１９の吸熱部１９１が例えば図示しない熱伝導グリスを介在して熱的に結合して取付けられ、このペルチェ素子１９の放熱部１９２には、板状の複数のフィン２０１が並設配置される、例えばアルミニウムで形成されたヒートシンク２０の背面側のベース部２０２が図示しない熱伝導グリスを介在して熱的に結合されて取付けられる。
【００２６】
このうちペルチェ素子１９は、ベース２１に設けられる挿通孔部２１１に収容配置される。そして、他方のヒートシンク２０は、ベース２１の挿通孔部２１１に挿通されてエアーダクト２２内にそのフィン２０１が風（エアー）の流れ方向に沿うように収容される。このヒートシンク２０には、例えば図４に示すようにそのフィン２０１の設けられるベース部２０２の一方面の略中央部に一本の溝２０３が形成される。
【００２７】
なお、このヒートシンク２０のベース部２０２に設ける溝２０３としては、上記説明では、一本を設けて構成したが、これに限るものでなく、その他、クロス状（十字状）に設けたり、複数本を所定の間隔に並設するように構成したり、各種配置構成が可能であり、その本数を増やすことにより、ヒートシンク２０の柔軟性の向上が図れることで、さらに熱変形に対する影響防止の促進を図ることが可能となる。
【００２８】
そして、上記ヒートシンク２０のフィン２０１の形状としては、上記説明では、板状のものを並設配置するように構成したが、この形状構成に限ることなく、その他、円柱状等のピン形状のものを所定の間隔に立設して配置したり、各種の形状のものを用いて構成することが可能である。
【００２９】
上記ホルダ１０には、例えばそのベース２１との間に断熱手段を構成する、断熱パッキン２３が配置される。この断熱パッキン２３には、図５に示すように取付け用の断熱ワッシャ２４が設けられ、その断熱ワッシャ２４に対してホルダ１０の上面側から螺子部材１３１が断熱ワッシャ２４及びスプリングワッシャ１４１を介在して挿入される。そして、この螺子部材１３１が、ベース２１に螺着されることで、ホルダ１０とベースは、断熱結合される。
【００３０】
また、上記ベース２１には、例えばそのヒートシンク２０との間に断熱手段を構成する２枚の断熱パッキン２３が配置される。この断熱パッキン２３には、同様に取付け用の断熱ワッシャ２４が設けられ（図５参照）、その断熱ワッシャ２４に対してベース２１の上面側から螺子部材１３１が断熱ワッシャ２４及びスプリングワッシャ１４１を介在して挿入される。そして、この螺子部材１３１がヒートシンク２０に螺着されることで、ベース２１とヒートシンク２０とが断熱結合される。
【００３１】
上記断熱パッキン２３は、例えば単泡シリコンゴム等の比較的ヤング率の低い断熱材料で形成され、その断熱ワッシャ２４は、セラミックス等の断熱パッキン２３に比してヤング率の高い断熱材料で形成される。そして、この断熱パッキン２３は、上記螺子部材（図示せず）で断熱ワッシャ２４を締付けて取付けられた状態で、上記ヒートシンク２０及びホルダ１０と、ベース２１との間にそれぞれ介在されていることにより、所望の圧縮率で配置される。
【００３２】
ここで、上記ホルダ１０は、断熱ワッシャ２４があるため、規定トルクで固定するだけで、所望の高さに固定されると共に、規定トルクで締付可能であることにより螺合の緩み防止も実現される。この結果、断熱パッキン２３は、ヒートシンク２０及びホルダ１０とベース２１との間の高精度な位置決めを確保したうえで、優れた特性を有する断熱構造を形成することができる。
【００３３】
なお、この断熱手段を構成する断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４の配置構成としては、上述したような螺子部材１３１をベース２１及びヒートシンク２０に直接的に螺着するように構成するだけに限るものでなく、その他、ナット構造等各種の取付け構造が構成可能である。そして、この熱結合を行う断熱手段としては、上記説明では、ベース２１及びホルダ１０の上面側を断熱ワッシャ２４のみを用いて構成した場合で説明しているが、これに限ることなく、その他、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４の双方を用いて構成することも可能である。
【００３４】
上記構成において、光学結晶１５は、その両端がＯリング１８に挿入され、その中間部の周囲の熱伝導グリス１６が塗布され、中間部がホルダ１０の保持部１１の保持溝１１１に収容される。そして、この保持部１１上には、分割保持部１２がその保持溝１２１に光学結晶１５の中間部を収容させて、該分割保持部１２を合体させ、相互間を、Ｏリング１８１を取付けた固定板１７で挟装して、該固定板１７が螺子部材１３により、スプリングワッシャ１４を介在して螺着されて合体される。
【００３５】
ここで、光学結晶１５は、その両端が保持部１１及び分割保持部１２から突出され、その両端が固定板１７のＯリング収容部１７１に収容され、この固定板１７がスプリングワッシャ１４を介在して螺子部材１３で保持部１１及び分割保持部１２に架設するように螺着される。このように光学結晶１５は、Ｏリング１８を介して弾性を有して固定板１７に位置決め固定される。そして、この固定板１７は、保持部１１及び分解保持部１２の周囲にＯリング１８１を介して弾性係合されて相互間が封止される。これにより、光学結晶１５は、熱伝導グリス１６を介して保持部１１及び分解保持部１２に熱的に結合された状態で、高精度な精度でホルダ１０に取付けられる。
【００３６】
そして、ホルダ１０は、ペルチェ素子１９を介してヒートシンク２０に熱的に結合され、光学結晶１５で発生した熱量が熱伝導グリス１６、保持部１１、固定板１７、分割保持部１２を経由して伝導されると、ペルチェ素子１９を介してヒートシンク２０から放熱され、所望の光学特性を確保するような温度に熱制御される。これにより、光学結晶１５の高精度な熱制御を安定して行うことが可能となる。
【００３７】
この際、ホルダ１０及びヒートシンク２０に伝導された熱量は、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４により断熱され、ベース２１に熱伝導されることが防止される。同時に、ヒートシンク２０は、その放熱時に発生する熱変形やペルチェ素子１９の熱変形がその溝２０３の作用により吸収され、ホルダ１０の変形を緩和し、光学結晶１５の安定した保持を可能とする。
【００３８】
このように、上記光学結晶保持構造は、光学結晶１５の中間部を熱伝導グリス１６を介在させてグリス流動孔１２２を有したホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２で挟装して、その両端部を、Ｏリング１８を介して弾性的に位置決め保持すると共に、保持部１１及び分割保持部１２の周囲を、Ｏリング１８１を介して封止して配置し、このホルダ１０をペルチェ素子１９及びヒートシンク２１を介して熱的に結合させ、且つ、ベース２１に対して断熱結合させて取付け配置するように構成した。
【００３９】
これによれば、光学結晶１５のホルダ１０への容易にして確実な固定保持が実現されると共に、熱伝導グリス１６により、ホルダ１０への高効率な熱伝導が実現され、冷却手段を介した安定した熱制御が可能となり、ホルダ１０による光学結晶１５の高精度な位置決め保持が可能とする。
【００４０】
なお、上記光学結晶保持構造においては、波長変換用光学結晶１５を、グリス流動孔１２２を有するホルダ１０に熱伝導グリス１６を介在して熱的に結合させた状態で、Ｏリング１８を介して位置決め固定する保持構成と、このホルダ１０に対してペルチェ素子１９、ヒートシンク２０を熱的に結合して、このホルダ１０及びヒートシンク２０を、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を用いてベース２１に断熱配置する冷却構成とを備えて構成した場合で説明したが、この構造に限るものでなく、その他、上述した簡便にして容易な位置決め固定が可能な保持構成、あるいは安定した高精度な熱制御が可能な冷却構成のいずれか一方を備えて構成することも可能である。
【００４１】
また、上記実施の形態では、ヒートシンク２０をベース２１に断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、例えば図６に示すようにヒートシンク２０を配置構成することも可能である。但し、図６中においては、図の便宜上、上記図１における固定板１７を記述していないが、その他の図１と同一部分については、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
即ち、図６に示す実施の形態では、ホルダ１０をベース２１に対して断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合して、ヒートシンク２０をホルダ１０に対して直接的に断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介して断熱結合するように構成したもので、組立作業性の向上を図ることが可能となる。そして、この図６に示す実施の形態の場合には、ヒートシンク２０を、ホルダ１０の取付け部位に対して断熱ワッシャ２４のみを用いて断熱結合するように構成することも可能で、同様の断熱特性を実現することができる。
【００４３】
ここで、上述したこの発明の特徴とする光学結晶保持構造を用いた波長変換装置について説明する。
【００４４】
図７は、この発明の一実施の形態に係る波長変換装置を示すもので、上述した光学結晶保持構造における光学結晶保持機構を構成するホルダ１０の設置された上記ベース２１の後段には、例えばレーザ光をパルス化するキュースイッチ部２５、偏光の向きを揃えるブリュースタ部２６、中間ミラー２７、変換光学系２８、出力ミラー２９が順に光軸を合わせて配置されて二段階変換型が形成される。但し、図７において、変換光学系２８は、上述したこの発明の特徴とする光学結晶保持構造と同様に光学結晶が位置決め保持され、同様に冷却手段を介して熱制御されて配されることで、ここでは、同一部分に同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４５】
即ち、上記ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２に挟装されて位置決め保持された光学結晶１５には、入射される波長Ａのレーザ光を透過して波長Ｂの光を反射するミラーコーティングが施され、透過した波長Ａの光をキュースイッチ部２５でパルス化してブリュースタ部２６に出力する。ブリュースタ部２６は、入射したレーザ光の偏光を揃えて中間ミラー２７に出力する。中間ミラー２７は、入射したレーザ光の波長Ｂを透過して、波長Ｃを反射するように構成され、ブリュースタ部２６を介して入射された波長Ｂのレーザ光を変換光学系２８に案内する。
【００４６】
この変換光学系２８は、入射した波長Ｂのレーザ光を波長Ｃに変換して出力ミラー２９に出力する。この出力ミラー２９は、入射された波長Ｂのレーザ光を反射させ、上記光学結晶１５との間で共振させると共に、変換光学系２８で変換された波長Ｃのレーザ光を一定の割合で透過させて出力する。
【００４７】
このように、上記波長変換装置においては、波長変換用光学結晶１５を、ホルダ１０の保持部１１及び分割保持部１２に熱伝導グリス１６を介在して熱的に結合させた状態で、Ｏリング１８を介して位置決め固定し、このホルダ１０に対して冷却手段であるペルチェ素子１９、ヒートシンク２０を熱的に結合して、このホルダ１０及びヒートシンク２０を、断熱パッキン２３及び断熱ワッシャ２４を介してキュースイッチ部２５、ブリュースタ部２６、中間ミラー２７、変換光学系２８、出力ミラー２９を設置するベース２１に断熱して取付け配置し、波長変換を行うように構成した。
【００４８】
これによれば、光学結晶１５の容易な保持が実現されると共に、光学結晶１５の高効率な熱制御が実現されて、変換装置を構成するベース２１への熱変形の無い高精度な位置決め保持を実現され、高精度な波長変換を行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、二段階変換型の波長変換構成に適用した場合で説明したが、この波長変換構成に限ることなく、構成可能である。
【００５０】
また、上記波長変換装置は、本発明の光学結晶保持構造を用いた装置の一例であり、他の装置であっても適用し得ることはいうまでもない。
【００５１】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００５２】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光学結晶保持構造の要部を断面して示した図である。
【図２】図１のホルダと光学結晶との関係を示した分解して示した図である。
【図３】図１のホルダとペルチェ素子及びヒートシンクとの配置関係を示した図である。
【図４】図１のヒートシンクの詳細を示した図である。
【図５】図１の断熱パッキン及び断熱ワッシャを取出して示した図である。
【図６】この発明の他の実施の形態に係る光学結晶保持構造の要部を断面して示した図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る波長変換装置の配置構成を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ホルダ、１１…保持部、１１１…保持溝、１２…分割保持部、１２１…保持溝、１２２…グリス流動孔、１３，１３１…螺子部材、１４，１４１…スプリングワッシャ、１５…光学結晶、１６…熱伝導グリス、１７…固定板、１７１，１７３…凹状収容部、１７２…レーザ光挿通孔、１８，１８１…Ｏリング、１９…ペルチェ素子、１９１…吸熱部、１９２…放熱部、２０…ヒートシンク、２０１…フィン、２０２…ベース部、２０３…溝、２１…ベース、２１１…挿通孔部、２２…エアーダクト、２３…断熱パッキン、２４…断熱ワッシャ、２５…キュースイッチ部、２６…ブリュースタ部、２７…中間ミラー、２８…変換光学系、２９…出力ミラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、
前記ホルダを支持するベースと、
前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項２】
棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、
前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、
前記ホルダ及び前記ヒートシンクを支持するベースと、
前記ベースに対して前記ホルダ及びヒートシンクを断熱結合する断熱手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項３】
棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、
前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、
前記ホルダを支持するベースと、
前記ベースに対して前記ホルダを断熱結合すると共に、前記ヒートシンクを前記ホルダに断熱結合する断熱手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項４】
前記ヒートシンクには、前記ペルチェ素子の放熱部との結合面におけるフィン側に溝部を形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の光学結晶保持構造。
【請求項５】
前記断熱手段は、シート状の断熱パッキンと該断熱パッキンに比して硬質な断熱ワッシャで形成され、前記断熱ワッシャを介在して前記ホルダ及びヒートシンクに取付けられることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか記載の光学結晶保持構造。
【請求項６】
前記ペルチェ素子の吸熱部及び放熱部は、熱伝導グリスが介在されて前記ベース及び前記ヒートシンクと熱的に結合されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか記載の光学結晶保持構造。
【請求項７】
中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースとを有する光学結晶保持機構と、
前記光学結晶保持機構に保持された光学結晶に照射されたレーザ光の波長を変換して出力する波長変換手段と、
を具備することを特徴とする波長変換装置。
【請求項１】
中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、
前記ホルダを支持するベースと、
前記ホルダに対して熱的に結合される冷却手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項２】
棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、
前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、
前記ホルダ及び前記ヒートシンクを支持するベースと、
前記ベースに対して前記ホルダ及びヒートシンクを断熱結合する断熱手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項３】
棒状の光学結晶を位置決め保持するホルダと、
前記ホルダに対して吸熱部が熱的に結合され、前記ホルダの熱を移送するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の放熱部に熱的に結合されるヒートシンクと、
前記ホルダを支持するベースと、
前記ベースに対して前記ホルダを断熱結合すると共に、前記ヒートシンクを前記ホルダに断熱結合する断熱手段と、
を具備することを特徴とする光学結晶保持構造。
【請求項４】
前記ヒートシンクには、前記ペルチェ素子の放熱部との結合面におけるフィン側に溝部を形成したことを特徴とする請求項２又は３記載の光学結晶保持構造。
【請求項５】
前記断熱手段は、シート状の断熱パッキンと該断熱パッキンに比して硬質な断熱ワッシャで形成され、前記断熱ワッシャを介在して前記ホルダ及びヒートシンクに取付けられることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか記載の光学結晶保持構造。
【請求項６】
前記ペルチェ素子の吸熱部及び放熱部は、熱伝導グリスが介在されて前記ベース及び前記ヒートシンクと熱的に結合されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか記載の光学結晶保持構造。
【請求項７】
中間部に熱伝導グリスの塗布された棒状の光学結晶の両端部が弾性部材を介して位置決め保持されるもので、前記熱伝導グリスの塗布された光学結晶の中間部を挟装する少なくとも一方側にグリス流動孔の形成された分割自在な挟装保持部が設けられるホルダと、前記ホルダを支持するベースとを有する光学結晶保持機構と、
前記光学結晶保持機構に保持された光学結晶に照射されたレーザ光の波長を変換して出力する波長変換手段と、
を具備することを特徴とする波長変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１７１４９１（Ｐ２００７−１７１４９１Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６８１７９（Ｐ２００５−３６８１７９）
【出願日】平成１７年１２月２１日（２００５．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２１日（２００５．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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