(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024006710
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】光学装置
(51)【国際特許分類】
G02B 7/00 20210101AFI20240110BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20240110BHJP
G02B 5/18 20060101ALI20240110BHJP
B23K 26/064 20140101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
G02B7/00 F
G02B3/00 Z
G02B5/18
B23K26/064 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022107861
(22)【出願日】2022-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】507407777
【氏名又は名称】古河電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】竹内 正明
(72)【発明者】
【氏名】小山 勇太
【テーマコード（参考）】
2H043
2H249
4E168
【Ｆターム（参考）】
2H043AE09
2H043AE10
2H249AA02
2H249AA55
4E168DA28
4E168EA05
4E168KA17
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、光学素子の損傷を抑制できる光学装置を提供することにある。
【解決手段】光学装置１は、回折光学素子１０と、第１透光部材２０と、ホルダ３０とを備えている。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１側に設けられている。ホルダ３０は、回折光学素子１０及び第１透光部材２０を保持する。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。
【選択図】図４
【解決手段】光学装置１は、回折光学素子１０と、第１透光部材２０と、ホルダ３０とを備えている。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１側に設けられている。ホルダ３０は、回折光学素子１０及び第１透光部材２０を保持する。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記第１透光部材は、前記回折光学素子の前記一面を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている、光学装置。
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記第１透光部材は、前記回折光学素子の前記一面を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている、光学装置。
【請求項2】
前記ホルダには、前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、請求項１に記載の光学装置。
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、請求項１に記載の光学装置。
【請求項3】
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダには、前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、光学装置。
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダには、前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、光学装置。
【請求項4】
前記押圧部は、前記保持部を覆うように配置されるカバー部を含む、請求項２または３に記載の光学装置。
【請求項5】
前記押圧部は、前記カバー部と前記第１透光部材との間に設けられる弾性部材をさらに含む、請求項４に記載の光学装置。
【請求項6】
前記押圧部は、前記弾性部材と前記第１透光部材との間に設けられる板状部材をさらに含む、請求項５に記載の光学装置。
【請求項7】
前記第１透光部材は反射防止層を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項8】
前記回折光学素子は、円盤状の形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項9】
前記回折光学素子と前記第１透光部材との間に設けられた第１スペーサーをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項10】
前記第１スペーサーは金属である、請求項９に記載の光学装置。
【請求項11】
前記回折光学素子の前記一面の反対側である他面側に設けられた第２透光部材をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項12】
前記第２透光部材は、反射防止層を含む、請求項１１に記載の光学装置。
【請求項13】
前記回折光学素子と前記第２透光部材の間に設けられた第２スペーサーをさらに備える、請求項１１に記載の光学装置。
【請求項14】
前記第２スペーサーは金属である、請求項１３に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の光学装置において、ホルダに固定された光学素子に関する技術が、たとえば特開１９８８－７４００３号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６３－７４００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の光学装置において、光学素子が大気に露出しているため、ほこり等が光学素子の表面に付着しやすくなっている。そして、そのほこり等の影響により、レーザーが光学素子に照射した際、光学素子の表面が損傷しやすくなるという事態が生じていた。
【0005】
本発明の目的は、光学素子の損傷を抑制できる光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記第１透光部材は、前記回折光学素子の前記一面を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている、光学装置を提供できる。
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記第１透光部材は、前記回折光学素子の前記一面を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている、光学装置を提供できる。
【0007】
本発明の一態様によれば、
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダには、前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、光学装置を提供できる。
回折光学素子と、
前記回折光学素子の一面側に設けられた第１透光部材と、
前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダには、前記回折光学素子及び前記第１透光部材を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、筒状の内径部と、前記内径部よりも小さい内径を有する貫通孔と、前記内径部と前記貫通孔との間に設けられる段付面と、が形成されており、
前記内径部には前記回折光学素子が配置されており、
前記第１透光部材を、前記段付面に向けて押圧する押圧部をさらに備える、光学装置を提供できる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様によれば、光学素子の損傷を抑制できる光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】レーザー加工ヘッドの斜視図である。
【図2】組み立て後における光学装置の斜視図である。
【図3】組み立て前における光学装置の断面図である。
【図4】組み立て後における光学装置の断面図である。
【図5】組み立て後における光学装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【0011】
［実施形態］
図１は、レーザー加工ヘッド１００の斜視図である。図２は、組み立て後における光学装置１の斜視図である。実施形態の一態様として、レーザー加工ヘッド１００には、ファイバーレーザーが取付けられる。実施形態の一態様として、レーザー加工ヘッド１００に光源は設けられていない。実施形態の一態様として、光学装置１は、レーザー加工ヘッド１００（図１のＡ部分）に嵌め込まれている。実施形態の一態様として、光学装置１は、レーザー加工ヘッド１００（図１のＡ部分）から取り外し可能なカートリッジ形状である。
図１は、レーザー加工ヘッド１００の斜視図である。図２は、組み立て後における光学装置１の斜視図である。実施形態の一態様として、レーザー加工ヘッド１００には、ファイバーレーザーが取付けられる。実施形態の一態様として、レーザー加工ヘッド１００に光源は設けられていない。実施形態の一態様として、光学装置１は、レーザー加工ヘッド１００（図１のＡ部分）に嵌め込まれている。実施形態の一態様として、光学装置１は、レーザー加工ヘッド１００（図１のＡ部分）から取り外し可能なカートリッジ形状である。
【0012】
図３は、組み立て前における光学装置１の断面図である。図４は、組み立て後における光学装置１の断面図である。図５は、組み立て後における光学装置１の平面図である。図３から図５を用いて光学装置１について説明する。図３及び図４に示す入射方向ＤＲ１は、光源（図示しない）から発せられるレーザービームの入射方向を示している。
【0013】
図３に示すように、光学装置１は、回折光学素子１０と、第１透光部材２０と、ホルダ３０と、押圧部４０と、第１スペーサー５０と、第２透光部材６０と、第２スペーサー７０とを備えている。
【0014】
（回折光学素子１０）
実施形態において、回折光学素子１０とは、ＤＯＥ（Diffractive Optical Element）である。回折光学素子１０は、レーザービームのビーム整形、分岐などで用いられる。レーザー加工時に、回折光学素子１０を様々な種類に変えることで、レーザービームを様々なビームパターンに変更することができる。
実施形態において、回折光学素子１０とは、ＤＯＥ（Diffractive Optical Element）である。回折光学素子１０は、レーザービームのビーム整形、分岐などで用いられる。レーザー加工時に、回折光学素子１０を様々な種類に変えることで、レーザービームを様々なビームパターンに変更することができる。
【0015】
実施形態において、回折光学素子１０は、円盤状の形状を有している。回折光学素子１０は、一面１１及び他面１２を含んでいる。一面１１及び他面１２は対向している。実施形態の一態様として、一面１１は、レーザーが入射してくる方向を向いている。他面１２は、レーザーが出射していく方向（＝入射方向ＤＲ１）を向いている。ＤＲ２は、回折光学素子１０の径方向である。ＤＲ３は、回折光学素子１０の厚み方向である。
【0016】
回折光学素子１０は反射防止層１４を含んでいる。反射防止層１４は、回折光学素子１０に当たるレーザービームが反射することを抑制する。反射防止層１４は、一面１１及び他面１２に設けられている。
【0017】
（第１透光部材２０）
実施形態において、第１透光部材２０は、円盤状の形状を有している。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１側に設けられている。実施形態において、第１透光部材２０は、例えばガラス部材である。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１が大気に暴露しないように、回折光学素子１０の一面１１を被覆するように配置されている。第１透光部材２０は、第１スペーサー５０と押圧部４０の間に設けられている。
実施形態において、第１透光部材２０は、円盤状の形状を有している。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１側に設けられている。実施形態において、第１透光部材２０は、例えばガラス部材である。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１が大気に暴露しないように、回折光学素子１０の一面１１を被覆するように配置されている。第１透光部材２０は、第１スペーサー５０と押圧部４０の間に設けられている。
【0018】
第１透光部材２０は反射防止層２２を含んでいる。反射防止層２２は、第１透光部材２０に当たるレーザービームが反射することを抑制する。実施形態において、反射防止層２２は、第１透光部材２０の両面に設けられている。
【0019】
第１スペーサー５０は、回折光学素子１０と第１透光部材２０との間に設けられている。光学装置１の組み立て後において、第１スペーサー５０は、回折光学素子１０の一面１１及び第１透光部材２０と接触している。
【0020】
（第１スペーサー５０）
実施形態において、第１スペーサー５０は、円盤状の形状を有している。第１スペーサー５０には、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。第１スペーサー５０は、円環形状、すなわち円の縁に沿った形状を有している。ただし、第１スペーサー５０は、多角形の縁に沿った形状を有していてもよい。実施形態において、第１スペーサー５０は、回折光学素子１０と第１透光部材２０が接触しないようにする役割を果たしている。実施形態において、第１スペーサー５０は金属である。第１スペーサー５０は、例えば、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）やアルミである。
実施形態において、第１スペーサー５０は、円盤状の形状を有している。第１スペーサー５０には、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。第１スペーサー５０は、円環形状、すなわち円の縁に沿った形状を有している。ただし、第１スペーサー５０は、多角形の縁に沿った形状を有していてもよい。実施形態において、第１スペーサー５０は、回折光学素子１０と第１透光部材２０が接触しないようにする役割を果たしている。実施形態において、第１スペーサー５０は金属である。第１スペーサー５０は、例えば、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）やアルミである。
【0021】
（第２透光部材６０）
実施形態において、第２透光部材６０は、円盤状の形状を有している。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の一面１１の反対側である他面１２側に設けられている。実施形態において、第２透光部材６０は、例えばガラス部材である。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の他面１２を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の他面１２が大気に暴露しないように、回折光学素子１０の他面１２を被覆するように配置されている。第２透光部材６０は、第２スペーサー７０とホルダ３０（＝段付面３１２ａ）の間に設けられている。
実施形態において、第２透光部材６０は、円盤状の形状を有している。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の一面１１の反対側である他面１２側に設けられている。実施形態において、第２透光部材６０は、例えばガラス部材である。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の他面１２を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。第２透光部材６０は、回折光学素子１０の他面１２が大気に暴露しないように、回折光学素子１０の他面１２を被覆するように配置されている。第２透光部材６０は、第２スペーサー７０とホルダ３０（＝段付面３１２ａ）の間に設けられている。
【0022】
第２透光部材６０は反射防止層６１を含んでいる。反射防止層６１は、第２透光部材６０に当たるレーザービームが反射することを抑制する。実施形態において、反射防止層６１は、第２透光部材６０の両面に設けられている。実施形態において、第２透光部材６０は、第１透光部材２０と同じ部品であってもよい。
【0023】
（第２スペーサー７０）
第２スペーサー７０は、回折光学素子１０と第２透光部材６０の間に設けられている。実施形態において、第２スペーサー７０は、円盤状の形状を有している。第２スペーサー７０には、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。第２スペーサー７０は、円環形状、すなわち円の縁に沿った形状を有している。ただし、第２スペーサー７０は、多角形の縁に沿った形状を有していてもよい。実施形態において、第２スペーサー７０は、回折光学素子１０と第２透光部材６０が接触しないようにする役割を果たしている。実施形態において、第２スペーサー７０は金属である。第２スペーサー７０は、例えば、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）やアルミである。実施形態において、第２スペーサー７０は、第１スペーサー５０と同じ部品であってもよい。
第２スペーサー７０は、回折光学素子１０と第２透光部材６０の間に設けられている。実施形態において、第２スペーサー７０は、円盤状の形状を有している。第２スペーサー７０には、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。第２スペーサー７０は、円環形状、すなわち円の縁に沿った形状を有している。ただし、第２スペーサー７０は、多角形の縁に沿った形状を有していてもよい。実施形態において、第２スペーサー７０は、回折光学素子１０と第２透光部材６０が接触しないようにする役割を果たしている。実施形態において、第２スペーサー７０は金属である。第２スペーサー７０は、例えば、ＳＵＳ（Stainless Used Steel）やアルミである。実施形態において、第２スペーサー７０は、第１スペーサー５０と同じ部品であってもよい。
【0024】
（ホルダ３０）
ホルダ３０は、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０を保持している。実施形態において、ホルダ３０は、金属製である。
ホルダ３０は、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０を保持している。実施形態において、ホルダ３０は、金属製である。
【0025】
ホルダ３０は、本体部３１と前板部３２とねじ部３３とを含んでいる。本体部３１（＝ホルダ３０）には、保持部３１２が形成されている。光学装置１の組み立て後において、保持部３１２には、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０が保持（収容）されている。保持部３１２には、筒状の内径部３１２ｃと、内径部３１２ｃよりも小さい内径を有する貫通孔３１２ｂと、段付面３１２ａと、が形成されている。
【0026】
実施形態において、内径部３１２ｃは円筒状の形状である。実施形態において、内径部３１２ｃには回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０が配置されている。貫通孔３１２ｂの内径は、内径部３１２ｃの内径よりも小さい。貫通孔３１２ｂの径方向ＤＲ２の外側には、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０が配置されている。実施形態において、貫通孔３１２ｂの内径は、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０の外径よりも小さい。貫通孔３１２ｂは、レーザーを通過させる。段付面３１２ａは、内径部３１２ｃと貫通孔３１２ｂとの間に設けられている。内径部３１２ｃと段付面３１２ａと貫通孔３１２ｂとは連続している。
【0027】
前板部３２は、本体部３１に設けられている。前板部３２は、板状の形状を有している。厚み方向ＤＲ３における前板部３２の長さは、厚み方向ＤＲ３における本体部３１の長さよりも大きい。前板部３２は、光学装置１をレーザー加工ヘッド１００から取り外しやすくするための役割を果たしている。
【0028】
ねじ部３３は、前板部３２に取り付けられている。ねじ部３３をレーザー加工ヘッド１００の本体に取り付けることにより、光学装置１がレーザー加工ヘッド１００の本体に固定されることになる。
【0029】
（押圧部４０）
押圧部４０は、第１透光部材２０を、段付面３１２ａに向けて押圧する。押圧部４０は、カバー部４１と、ボルト４２と、弾性部材４３と、板状部材４４とを含んでいる。
押圧部４０は、第１透光部材２０を、段付面３１２ａに向けて押圧する。押圧部４０は、カバー部４１と、ボルト４２と、弾性部材４３と、板状部材４４とを含んでいる。
【0030】
カバー部４１は、保持部３１２（＝内径部３１２ｃ）を覆うように配置されている。カバー部４１は、板状の形状を有している。カバー部４１は、外形が四角状の形状を有している。カバー部４１には、カバー部４１を厚み方向ＤＲ３に貫通するカバー孔４１１が形成されている。実施形態において、カバー孔４１１の内径は、回折光学素子１０、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、第２透光部材６０、及び第２スペーサー７０の外径よりも小さい。カバー部４１には、４箇所の穴が形成されている。ボルト４２は、４か所に設けられている。４つのボルト４２は、それぞれ４箇所の当該穴に挿入され、カバー部４１をホルダ３０に固定する。
【0031】
弾性部材４３は、カバー部４１と第１透光部材２０との間に設けられている。弾性部材４３は、カバー部４１と板状部材４４との間に設けられている。光学装置１の組み立て後において、弾性部材４３は、カバー部４１と板状部材４４と接触している。
【0032】
弾性部材４３は、厚み方向ＤＲ３に弾性力を生じさせる。実施形態において、弾性部材４３には、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。弾性部材４３は、例えば金属製である。実施形態において、弾性部材４３は、円盤状の形状を有しているワッシャーである。
【0033】
板状部材４４は、弾性部材４３と第１透光部材２０との間に設けられている。光学装置１の組み立て後において、板状部材４４は、弾性部材４３と第１透光部材２０と接触している。板状部材４４は、厚み方向ＤＲ３に貫通する貫通孔が形成されている。板状部材４４は、例えば金属製である。実施形態において、板状部材４４は、円盤状の形状を有しているシムである。光学装置１の組み立て後において、板状部材４４、及び弾性部材４３は、保持部３１２に保持（収容）されている。
【0034】
ボルト４２を締付けることにより、カバー部４１が弾性部材４３を押圧し、弾性部材４３が、板状部材４４を押圧し、板状部材４４が第１透光部材２０を押圧することになる。また、ボルト４２を締付けることにより、第１透光部材２０（第１スペーサー５０）に押圧された回折光学素子１０が、第２スペーサー７０を押圧し、第２スペーサー７０が第２透光部材６０を段付面３１２ａに向けて押圧する。これにより、第２透光部材６０が他面１２側からも回折光学素子１０をカバーする構造、すなわち密閉構造が形成される。そのため、回折光学素子１０の両面に、第２透光部材６０及び第１透光部材２０による密閉構造が形成されることになる。
【0035】
板状部材４４（＝押圧部４０）は、第１透光部材２０を、ホルダ３０の段付面３１２ａに向けて押圧する。板状部材４４（＝押圧部４０）は、第１透光部材２０を、回折光学素子１０（または第１スペーサー５０）に向けて押圧する。
【0036】
光学装置１の組み立て後において、カバー部４１、弾性部材４３（ワッシャー）、板状部材４４（シム）、第１透光部材２０、第１スペーサー５０、回折光学素子１０、第２スペーサー７０、第２透光部材６０、及びホルダ３０が、厚み方向ＤＲ３においてこの順で並んで配置されている。
【0037】
実施形態において、レーザービームは、カバー部４１のカバー孔４１１、弾性部材４３（ワッシャー）の貫通孔、板状部材４４（シム）の貫通孔、第１透光部材２０、第１スペーサー５０の貫通孔、回折光学素子１０、第２スペーサー７０の貫通孔、第２透光部材６０、及びホルダ３０の貫通孔３１２ｂをこの順で通過する。
【0038】
（作用効果）
従来の光学装置において、レーザー加工ヘッドを含むレーザー装置は、工場内に設置されている。そして、レーザー加工ヘッドに設けられた光学装置に組み込まれた回折光学素子は、保護ガラスなどによりカバーされておらず、大気に暴露されている状態であった。そのため、ほこり・粉塵等が回折光学素子へ付着しやすい環境であった。
従来の光学装置において、レーザー加工ヘッドを含むレーザー装置は、工場内に設置されている。そして、レーザー加工ヘッドに設けられた光学装置に組み込まれた回折光学素子は、保護ガラスなどによりカバーされておらず、大気に暴露されている状態であった。そのため、ほこり・粉塵等が回折光学素子へ付着しやすい環境であった。
【0039】
ほこり・粉塵等が回折光学素子の表面に付着した状態で回折光学素子に向けてレーザービームを照射すると、熱集中により、回折光学素子の表面が損傷する事態が生じていた。
【0040】
回折光学素子の表面が損傷すると、回折光学素子の熱吸収量が大きくなり、熱レンズ効果が大きく生じ、レーザービームの透過率が下がるため、ワークへ照射される加工用レーザービームの出力が減少し、ワークに加工不良が発生する場合があった。
【0041】
本願の特徴として、回折光学素子１０の一面１１側に第１透光部材２０が設けられており、第１透光部材２０は、回折光学素子１０の一面１１を密閉する密閉構造の少なくとも一部となっている。
【0042】
第１透光部材２０（ガラス部材）で回折光学素子１０をカバーすることにより、光学装置１を工場内に設置しておいたとしても、回折光学素子１０の表面へのほこり・粉塵等の付着を抑制することができる。これにより、回折光学素子１０への熱集中を抑制することができる。したがって、回折光学素子１０の損傷を抑制する事ができる。
【0043】
第１透光部材２０は大気に暴露されているため、ほこり・粉塵等は第１透光部材２０の表面に付着することになるが、表面パターンが形成されている回折光学素子１０に比べ、第１透光部材２０の表面の損傷は、目視で確認しやすい。第１透光部材２０の表面の損傷を確認しやすくなるため、第１透光部材２０の交換のタイミングを容易に把握することができる。したがって、加工不良の発生を効果的に抑制することができる。
【0044】
さらに、回折光学素子１０の損傷を抑制することにより、回折光学素子１０を長寿命化することができる。高価な回折光学素子１０に比べ、第１透光部材２０は安価なため、光学装置１のメンテナンスコストを低減する事ができる。
【0045】
また、第１透光部材２０を、段付面３１２ａに向けて押圧する押圧部４０を備えることにより、第１透光部材２０で回折光学素子１０の一面１１を効果的に密閉することができる。これにより、回折光学素子１０の表面へのほこり・粉塵等の付着を効果的に抑制することができるため、回折光学素子１０の損傷を効果的に抑制する事ができる。
【0046】
押圧部４０がカバー部４１を含むことにより、回折光学素子１０及び第１透光部材２０を効果的に保持部３１２に保持することができる。これにより、回折光学素子１０及び第１透光部材２０を安定的にホルダ３０に保持することができる。
【0047】
押圧部４０が弾性部材４３を含むことにより、第１透光部材２０を回折光学素子１０に効果的に押圧することができる。これにより、第１透光部材２０が回折光学素子１０の一面１１を効果的に密閉することができる。したがって、回折光学素子１０の損傷を効果的に抑制することができる。
【0048】
さらに、押圧部４０が弾性部材４３を含むことにより、第１透光部材２０が回折光学素子１０を押圧する力を効果的に調整することができる。
【0049】
押圧部４０が板状部材４４を含むことにより、板状部材４４（＝押圧部４０）が第１透光部材２０に均等に面圧を加えることができる。したがって、板状部材４４（＝押圧部４０）が第１透光部材２０を回折光学素子１０に効果的に押圧することができる。
【0050】
第１透光部材２０が反射防止層２２を含むことにより、レーザービームの反射を効果的に抑制することができる。
【0051】
回折光学素子１０が円盤形状であることにより、光学装置１を構成するにあたって、ワッシャーやシムなどの汎用部品を使いやすくなるため、光学装置１のコストを抑制することができる。
【0052】
第１スペーサー５０を備えることにより、回折光学素子１０及び第１透光部材２０が接触するのを抑制することができる。したがって、回折光学素子１０及び第１透光部材２０が互いに摩擦し合い、回折光学素子１０及び第１透光部材２０が損傷することを抑制することができる。
【0053】
第１スペーサー５０が金属であることにより、レーザーが第１スペーサー５０に当たることによるガスの発生を抑制することができる。
【0054】
第２透光部材６０を備えることにより、他面１２側からも回折光学素子１０の損傷を抑制することができる。
【0055】
第２透光部材６０が反射防止層を含むことにより、レーザービームの反射を効果的に抑制することができる。
【0056】
第２スペーサー７０を備えることにより、回折光学素子１０及び第２透光部材６０が接触するのを抑制することができる。したがって、回折光学素子１０及び第２透光部材６０が互いに摩擦し合い、回折光学素子１０及び第２透光部材６０が損傷することを抑制することができる。
【0057】
第２スペーサー７０が金属であることにより、レーザーが第２スペーサー７０に当たることによるガスの発生を抑制することができる。
【0058】
（その他の実施態様）
押圧部４０は、第１透光部材２０を押圧する構成であればどのような構成でもよく、例えば、内径部３１２ｃの内側にめねじ部が形成されており、押圧部４０に当該めねじ部と係合するおねじ部が形成されており、押圧部４０を回転させることにより、押圧部４０が入射方向ＤＲ１に進行し、押圧部４０が第１透光部材２０を押圧する構成であってもよい。
押圧部４０は、第１透光部材２０を押圧する構成であればどのような構成でもよく、例えば、内径部３１２ｃの内側にめねじ部が形成されており、押圧部４０に当該めねじ部と係合するおねじ部が形成されており、押圧部４０を回転させることにより、押圧部４０が入射方向ＤＲ１に進行し、押圧部４０が第１透光部材２０を押圧する構成であってもよい。
【0059】
実施形態の一態様として、光学装置１は、レーザー加工ヘッド１００の一部分として記載しているが、実施形態の別の態様として、光学装置１が、レーザー加工ヘッド１００を含んでいる構成であってもよい（光学装置１＝レーザー加工ヘッド１００であってもよい）。
【0060】
実施形態の一態様として、第１スペーサー５０は無くてもよいが、この場合、回折光学素子１０及び第１透光部材２０が接触しないようにホルダ３０内に配置されていることが好ましく、例えば、回折光学素子１０及び第１透光部材２０が離れて（＝接触せずに）、内径部３１２ｃの内側に固定されている構成であってもよい。
【0061】
実施形態の別の態様として、回折光学素子１０は、四角状の形状を有していてもよい。
【0062】
実施形態の別の態様として、一面１１は、レーザーが出射していく方向（＝入射方向ＤＲ１）を向いていてもよく、他面１２は、レーザーが入射してくる方向を向いていてもよい。
【0063】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【0064】
１ 光学装置
１０ 回折光学素子
１１ 一面
１２ 他面
１４ 反射防止層
２０ 第１透光部材
２２ 反射防止層
３０ ホルダ
３１ 本体部
３２ 前板部
３３ ねじ部
４０ 押圧部
４１ カバー部
４２ ボルト
４３ 弾性部材
４４ 板状部材
５０ 第１スペーサー
６０ 第２透光部材
６１ 反射防止層
７０ 第２スペーサー
１００ レーザー加工ヘッド
３１２ 保持部
３１２ａ 段付面
３１２ｂ 貫通孔
３１２ｃ 内径部
４１１ カバー孔
ＤＲ１ 入射方向
ＤＲ２ 径方向
ＤＲ３ 厚み方向
１０ 回折光学素子
１１ 一面
１２ 他面
１４ 反射防止層
２０ 第１透光部材
２２ 反射防止層
３０ ホルダ
３１ 本体部
３２ 前板部
３３ ねじ部
４０ 押圧部
４１ カバー部
４２ ボルト
４３ 弾性部材
４４ 板状部材
５０ 第１スペーサー
６０ 第２透光部材
６１ 反射防止層
７０ 第２スペーサー
１００ レーザー加工ヘッド
３１２ 保持部
３１２ａ 段付面
３１２ｂ 貫通孔
３１２ｃ 内径部
４１１ カバー孔
ＤＲ１ 入射方向
ＤＲ２ 径方向
ＤＲ３ 厚み方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】