CN114466723A - 激光照射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制异物附着于光学元件的激光照射装置。将激光照射装置设为包括射出光学系统(10、20、30)和保护构件(70)的结构，射出光学系统(10、20、30)形成激光振荡器所产生的激光在预定的聚束点(BS)处聚集的光束(B)，并且使光束的照射方向等连续地变化，保护构件(70)设于射出光学系统和聚束点之间，保护射出光学系统不受从照射对象物侧飞散的异物的影响，并且具有供光束通过的开口(71)，与光束的照射方向等的变化连动以使开口的位置位于光束的路径上。

Description

激光照射装置
技术领域
本发明涉及一种向处理对象物照射激光的激光照射装置。
背景技术
作为与使用激光进行的表面处理相关的现有技术，例如在专利文献1中记载了这样的内容：在向照射对象物照射激光的照射头设置使激光偏转预定的偏转角的楔形棱镜，通过在使该楔形棱镜绕入射光的光轴旋转的同时照射激光，从而使照射部位(聚束点)在以圆弧状回转的同时扫描照射对象物的表面，从而去除(清洁)附着于照射对象物的表面的旧涂膜、异物等。
此外，在专利文献2中记载了这样的内容：通过利用将气体的压力转换为旋转运动的气动马达来进行上述的楔形棱镜的旋转驱动，并且向激光射出的管道的内部导入气动马达的排气，从而防止异物附着于光学元件、气动马达。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5574354号
专利文献2：国际公开WO2016/009978号
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的使用激光进行的清洁例如对于附着于钢等金属制构造物的表面的旧涂膜的剥离、去除在表面附近生成的锈等异物是有效的。
但是，若因激光的照射而使自照射对象物剥离并飞散的旧涂膜、锈、尘埃、溅射物等异物(包含烟状的物质)进入照射头的内部并附着于保护玻璃等光学元件，则会导致光学性能的下降、光学元件的烧坏等。
针对于此，像专利文献2所记载的那样，也提出了这样的做法：通过向激光射出的管道(喷嘴)的内部导入气体并将其从前端的开口喷出，从而清扫(吹扫)喷嘴的内部，防止异物的进入。
但是，例如在使用旋转式楔形棱镜等偏转光学系统在使激光偏转的同时扫描照射对象物的表面的激光清洁用的照射头的情况下，对于激光不会较大程度地偏转、偏移的例如焊接用、切割用的照射头而言，需要增大用于防止与激光的干涉的喷嘴前端的开口的内径。
因此，利用现有技术防止异物的进入是困难的，有时会发生异物附着于保护玻璃等光学元件的情况、由此引起的烧坏。
鉴于上述的问题，本发明的课题在于提供一种抑制了异物附着于光学元件的激光照射装置。
用于解决问题的方案
本发明通过以下所述的解决方案来解决上述的问题。
技术方案1是一种激光照射装置，其特征在于，该激光照射装置包括：射出光学系统，其形成激光振荡器所产生的激光在预定的聚束点处聚集或会聚的光束，并且使所述光束的照射方向和光路位置中的至少一者连续地变化；以及保护构件，其设于所述射出光学系统和所述聚束点之间，抑制从照射对象物侧飞散的异物到达所述射出光学系统，并且具有供所述光束通过的开口，与所述光束的照射方向和光路位置中的至少一者的变化连动，以使所述开口的位置位于所述光束的路径上。
另外，在本说明书和权利要求书等中，光束会聚的状态表示与刚刚从射出光学系统射出之后的状态相比光束直径相对地成为小径的(收束的)状态、即能量密度与刚刚射出之后相比相对地升高的状态。
此外，在本说明书和权利要求书等中，连动并不限于利用机械的连结机构等由单一的致动器使两个以上元件同时动作的方式，也包含分别具有独立的致动器的多个元件构成为一者与另一者的运动同步地也同时运动的方式。
根据本发明，通过设置与光束的照射方向的变化连动以使开口的位置位于光束的路径上的保护构件，从而即便是在使光束的照射方向、光路位置变化的同时扫描照射对象物的激光照射装置，也能够减小供光束射出的开口的尺寸。
此外，通过开口的位置与光束的照射方向的变化相应地依次移动，从而在直到异物在照射部位处飞散而向激光照射装置侧返回之前的期间，开口自照射时的位置起移动，能够阻止沿着光束的照射方向飞散的异物进入到开口中的状况。
因此，能够抑制从照射对象物侧飞散的异物进入到光学系统的状况，防止由异物附着于光学系统引起的照射性能的下降、光学元件的烧坏。
根据技术方案1所述的激光照射装置，技术方案2的特征在于，所述射出光学系统具有旋转光学系统，该旋转光学系统通过对所述光束赋予偏转角和偏移量中的至少一者并且绕预定的旋转中心轴线转动，从而使所述聚束点回转，所述保护构件固定于保持所述旋转光学系统的保持构件。
由此，不需要为了驱动保护构件而设置专用的动力源、驱动机构，就能够使保护构件与光束的回转连动，能够简化装置的结构。
根据技术方案2所述的激光照射装置，技术方案3的特征在于，所述旋转光学系统具有对所述光束赋予偏转角的楔形棱镜。
根据技术方案2或3所述的激光照射装置，技术方案4的特征在于，所述旋转光学系统具有相对于所述光束的入射方向倾斜地配置的反射镜。
根据技术方案4所述的激光照射装置，技术方案5的特征在于，所述反射镜包含依次反射所述光束的第1反射镜和第2反射镜。
根据上述的各发明，能够利用简单的结构形成以自旋转中心轴线偏心或者角度偏转的状态回转的光束。
根据技术方案5所述的激光照射装置，技术方案6的特征在于，所述第2反射镜的沿着向所述照射对象物入射的光束的光轴方向的方向上的位置配置于与所述第1反射镜相比距照射对象物较远的一侧的位置。
由此，通过使光束以所谓的字母Z形弯折，从而能够在不使照射装置过度地大型化的前提下增长光束所通过的光路长度，能够使光束通过保护构件时的直径收束得较小，能够进一步减小光束所通过的开口，从而提高异物进入抑制效果。
根据技术方案2～6中任一项所述的激光照射装置，技术方案7的特征在于，所述保护构件具有沿着与所述旋转中心轴线相交的方向形成的面部，所述开口设于所述面部。
根据技术方案2～6中任一项所述的激光照射装置，技术方案8的特征在于，所述保护构件作为沿着所述旋转中心轴线配置的筒状体而形成，所述开口设于所述筒状体的周面。
根据上述的各发明，能够利用简单的结构获得上述的效果。
根据技术方案1所述的激光照射装置，技术方案9的特征在于，所述射出光学系统具有多面镜，该多面镜绕预定的旋转中心轴线转动并且在周向上排列有多个反射镜而成，所述保护构件与所述多面镜连动地转动，并且具有供在所述多个反射镜处反射的光束分别通过的多个开口。
由此，在具有多面镜的激光照射装置中，能够利用简单的结构使保护构件的开口追随光束从而获得异物进入抑制效果。
根据技术方案1所述的激光照射装置，技术方案10的特征在于，所述射出光学系统具有检电扫描器，该检电扫描器包含绕预定的旋转中心轴线摆动的反射镜，所述保护构件作为与光束的摆动同步地绕中心轴线旋转的筒状体而形成，所述开口形成于所述筒状体的周面。
根据技术方案10所述的激光照射装置，技术方案11的特征在于，所述开口包含供光束在向第1方向摆动时通过的第1开口和供光束在向与所述第1方向相反的方向即第2方向摆动时通过的第2开口，所述第1开口形成为从所述筒状体的一个端部沿筒轴方向延伸的狭缝状，所述第2开口形成为从所述筒状体的另一个端部沿筒轴方向延伸的狭缝状。
根据技术方案1所述的激光照射装置，技术方案12的特征在于，所述射出光学系统具有检电扫描器，该检电扫描器包含绕预定的旋转中心轴线摆动的反射镜，所述保护构件具有：固定部，其具有沿着光束的摆动方向延伸的第1狭缝；以及旋转部，其与光束的摆动同步地相对于所述固定部转动，并且具有在从光束的入射方向观察时沿着与所述第1狭缝交叉的方向延伸的第2狭缝。
根据上述的各发明，在具有检电扫描器的激光照射装置中，能够利用简单的结构使保护构件的开口追随光束从而获得异物进入抑制效果。
根据技术方案1～11中任一项所述的激光照射装置，技术方案13的特征在于，所述保护构件具有气流产生部，在所述保护构件的动作时，该气流产生部产生用于排出异物的气流。
由此，通过保护构件的动作而使保护构件自身产生用于排出异物的气流，从而能够在不使装置的结构复杂化的前提下促进异物进入抑制效果。
根据技术方案1～12中任一项所述的激光照射装置，技术方案14的特征在于，沿着所述光束的光路设有多个所述保护构件。
由此，利用多个保护构件的协同效应，能够进一步提高异物进入抑制效果。
根据技术方案1～12中任一项所述的激光照射装置，技术方案15的特征在于，沿着所述光束的光路设有三个以上所述保护构件，所述保护构件之间的沿着所述光束的光路的间隔依次变化。
由此，通过与异物通过该部位时的速度变化相应地适当设定保护构件之间的间隔，从而能够提高异物的捕捉效果。
根据技术方案15所述的激光照射装置，技术方案16的特征在于，所述保护构件之间的间隔设定为与从所述照射对象物侧向所述射出光学系统侧靠近相应地依次变窄。
由此，能够进一步提高从照射对象物侧飞散的异物减速地行进的情况下的捕捉效果。
根据技术方案1～16中任一项所述的激光照射装置，技术方案17的特征在于，该激光照射装置具有用于向所述保护构件的与所述照射对象物侧相反的一侧的区域导入吹扫气体的吹扫气体导入部，使所述吹扫气体从所述保护构件的所述开口向所述照射对象物侧流出。
根据技术方案1～16中任一项所述的激光照射装置，技术方案18的特征在于，该激光照射装置与射出所述光束的喷嘴部相邻地设有用于向所述照射对象物侧供给吹扫气体的吹扫气体供给部。
根据上述的各发明，通过向照射对象物侧供给吹扫气体，从而去除从照射部位飞散的异物，能够抑制异物进入到激光照射装置的内部的状况。
根据技术方案17或18所述的激光照射装置，技术方案19的特征在于，作为所述吹扫气体，使用以非活性气体作为主要成分的气体。
由此，能够抑制因照射光束时的热量输入而在照射对象物的表面生成氧化物的状况。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明，能够提供一种保护光学元件不受从照射对象物侧飞散的异物的影响的激光照射装置。
附图说明
图1是应用了本发明的激光照射装置的第1实施方式的照射头的示意性剖视图。
图2是图1的激光照射装置的保护构件周边部的放大立体图。
图3是示意地表示图1的激光照射装置的保护构件、照射对象物、光束的位置关系的立体图。
图4是应用了本发明的激光照射装置的第2实施方式的保护构件周边部的放大立体图。
图5是应用了本发明的激光照射装置的第3实施方式的保护构件周边部的放大立体图。
图6是应用了本发明的激光照射装置的第4实施方式的保护构件周边部的放大立体图。
图7是从旋转板的旋转中心轴线方向观察到的应用了本发明的激光照射装置的第5实施方式的保护构件的图。
图8是第5实施方式的保护构件的立体图。
图9是应用了本发明的激光照射装置的第6实施方式的保护构件的立体图。
图10是表示第6实施方式的保护构件的激光照射时的动作的图。
图11是应用了本发明的激光照射装置的第7实施方式的保护构件的三面图。
图12是第7实施方式的保护构件的立体图。
图13是表示第7实施方式的保护构件的激光照射时的动作的图。
图14是应用了本发明的激光照射装置的第8实施方式的保护构件的三面图。
图15是第8实施方式的保护构件的立体图。
图16是应用了本发明的激光照射装置的第9实施方式的多面镜和保护构件的三面图。
图17是第9实施方式的多面镜和保护构件的立体图。
图18是应用了本发明的激光照射装置的第10实施方式的保护构件周边部的二面图。
图19是第10实施方式的保护构件周边部的立体图。
图20是应用了本发明的激光照射装置的第11实施方式的保护构件周边部的三面图。
图21是第11实施方式的保护构件周边部的立体图。
图22是应用了本发明的激光照射装置的第12实施方式的保护构件周边部的三面图。
图23是第12实施方式的保护构件周边部的立体图。
图24是应用了本发明的激光照射装置的第13实施方式的保护构件周边部的三面图。
图25是第13实施方式的保护构件周边部的立体图。
图26是应用了本发明的激光照射装置的第14实施方式的保护构件周边部的四面图。
图27是第14实施方式的保护构件周边部的立体图。
图28是应用了本发明的激光照射装置的第15实施方式的保护构件周边部的三面图。
图29是第15实施方式的保护构件周边部的立体图。
图30是应用了本发明的激光照射装置的第16实施方式的保护构件周边部的三面图。
图31是第16实施方式的保护构件周边部的立体图。
图32是应用了本发明的激光照射装置的第17实施方式的保护构件周边部的三面图。
图33是第17实施方式的保护构件周边部的立体图。
图34是应用了本发明的激光照射装置的第18实施方式的保护构件周边部的三面图。
图35是第18实施方式的保护构件周边部的立体图。
具体实施方式
＜第1实施方式＞
以下对应用了本发明的激光照射装置的第1实施方式进行说明。
第1实施方式的激光照射装置具备照射头1，该照射头1通过将从激光振荡器例如经由光纤F供给的激光的光束B向照射对象物照射，照射部位(聚束点BS)沿着圆弧上的扫描图案扫描照射对象物的表面，从而进行旧涂膜的剥离、所附着的异物去除等各种清洁处理。
作为一例，照射对象物是普通钢、不锈钢、铝系合金等金属制的构造物、混凝土等。
清洁处理是这样的激光加工(表面处理)：在照射对象物W(参照图3)的表面使照射部位(聚束点BS)沿着例如直径10mm左右或者10mm以上的比较大径的圆弧回转地扫描，从而将附着于照射对象物W的表面的旧涂膜(应剥离的涂膜)、氧化皮膜等各种皮膜、灰尘、锈、煤等去除。
图1是实施方式的激光照射装置的照射头的示意性剖视图。
照射头1将例如经由光纤F从未图示的激光振荡器传递来的激光的光束B向未图示的照射对象物照射。
能够使用的激光振荡器没有特别的限定，能够使用YAG激光、光纤激光、CO2激光、半导体激光等。
此外，输出、振荡方式也没有限定，振荡方式既可以是脉冲振荡，也可以是连续振荡(CW)。
例如在通常的清洁用途的情况下，从加工效率、处理性的方面考虑，优选使用平均输出为0.1kW～100kW左右的CW激光，更优选为1kW～30kW。
照射头1例如是能够供作业人员手持进行作业的可携带型(便携式)的设备，也可以安装于机器人来使用，该机器人能够在使照射头1沿着预先教示的预定路径移动的同时进行激光照射。
照射头1包括聚焦透镜10、楔形棱镜20、保护玻璃30、旋转筒40、马达50、外壳60以及保护构件70等。
图1是以包含聚焦透镜10的光轴和旋转筒40等的旋转中心轴线的平面剖切而观察到的剖面。
聚焦透镜10是从激光振荡器经由光纤F传递到照射头1的激光在通过了未图示的准直透镜之后所入射的光学元件。
准直透镜是使从光纤的端部射出的激光变得实质上平行的(准直的)光学元件。
聚焦透镜10是使准直透镜所射出的激光成为在预定的焦点位置聚集(对焦)的光束B的光学元件。
作为聚焦透镜10，例如能够使用具有正焦度的凸透镜。
另外，光束B在照射对象物的表面上的照射部位即聚束点BS与该焦点位置一致(聚焦状态)或者靠近焦点位置地(散焦状态)配置。
在聚束点BS处，光束B成为聚集或会聚的状态。
聚焦透镜10固定在外壳60的内部。
楔形棱镜20是使聚焦透镜10所射出的激光的光束B偏转预定的偏转角θ(参照图1)从而使入射侧的光轴角度与射出侧的光轴角度不同的光学元件。
楔形棱镜20形成为厚度以与入射侧的光轴方向正交的方向上的一侧的厚度比另一侧的厚度大的方式连续地变化的板状。
楔形棱镜20安装于旋转筒40。
保护玻璃30由相对于楔形棱镜20沿着光轴方向相邻地配置在焦点位置侧(照射对象物侧·聚束点BS侧)的平板玻璃等形成的光学元件。
保护玻璃30是防止从照射对象物侧飞散的溅射物、粉尘、剥离的涂膜等异物附着于楔形棱镜20等其他光学元件的构件。
保护玻璃30是照射头1所具有的光学系统中的沿着光轴方向配置在最靠焦点位置侧的光学元件，其经由喷嘴部61和保护构件70的开口71暴露于照射对象物W侧。
保护玻璃30以能够拆装的方式安装于旋转筒40。
另外，在利用后述的保护构件70获得在实用上充分程度以上的遮挡灰尘等的遮挡效果的情况下，也可以省略保护玻璃30。
旋转筒40是在内径侧保持楔形棱镜20和保护玻璃30的圆筒状的构件。
旋转筒40形成为与聚焦透镜10的光轴和向聚焦透镜10入射的激光的光轴(准直透镜的光轴)同心。
旋转筒40以能够相对于外壳60绕与聚焦透镜10的光轴一致的旋转中心轴线旋转的方式支承于该外壳60。
旋转筒40作为保持作为旋转光学系统的楔形棱镜20的保持构件发挥功能。
马达50是驱动旋转筒40使其相对于外壳60绕旋转中心轴线旋转的电动致动器。
马达50例如构成为圆环型马达(空心马达)，其构成为与旋转筒40同心，设于旋转筒40的外径侧。
马达50的定子固定于外壳60。
马达50的转子固定于旋转筒40。
利用未图示的控制装置将马达50控制为旋转筒40的旋转速度与期望的目标旋转速度实质上一致。
旋转筒40的目标旋转速度例如为2000rpm～200000rpm左右，优选为5000rpm～100000rpm左右。
若小于目标旋转速度，则对照射对象物造成的损伤变大，若高于目标旋转速度，则处理的效率下降。
通过将照射头1的姿势维持为旋转筒40的旋转中心轴线与照射对象物W的照射部位附近的表面正交，马达50使楔形棱镜20与旋转筒40一同旋转，从而聚束点BS沿着照射对象物W的表面绕旋转筒40的旋转中心轴线以圆弧状回转。
当在该状态下使照射头1沿着照射对象物W的表面平移时，聚束点BS在以圆弧状回转的同时扫描照射对象物W的表面。
由此，在着眼于照射对象物W上的任意点的情况下，例如激光仅在几msec左右的短时间以脉冲状入射，并在短时间内依次进行急速加热、急速冷却。
此时，形成于照射对象物W的表面的旧涂膜、锈、覆膜等、所附着的异物等清洁对象物破碎而飞散。
外壳60是构成照射头1的主体部的壳体的圆筒状的构件。
在外壳60的内部，除了收纳有上述的聚焦透镜10、楔形棱镜20、保护玻璃30、旋转筒40、马达50等之外，还收纳有光纤F靠照射头1侧的端部、准直透镜等。
在外壳60的照射对象物侧的端部形成有以前端变窄的方式以锥形状缩径的喷嘴部61。
在喷嘴部61的突出端部设有供光束B通过的开口。
从未图示的气体供给部向喷嘴部61的内部导入吹扫气体。
通过从喷嘴部61的开口喷出吹扫气体，来防止从照射对象物W侧飞散的异物进入到外壳60的内部。
作为吹扫气体，例如能够使用空气。
此外，作为吹扫气体，例如也能够使用以氮、氩等非活性气体作为主要成分的气体。在该情况下，能够获得防止照射对象物W因激光的照射而氧化的作为保护气体的功能。
此外，吹扫气体能够兼用作辅助处理的气体，例如为了在照射部位形成氧化皮膜，可以使用氧气或者与通常的空气相比提高了氧浓度的气体等。
保护构件70是对保护玻璃30等光学系统(光学元件)进行保护以免受到从照射对象物W侧飞散的异物的影响的构件。
图2是图1的激光照射装置的保护构件周边部的放大立体图。
图3是示意地表示图1的激光照射装置的保护构件、照射对象物、光束的位置关系的立体图。
保护构件70例如形成为沿着与旋转筒40的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，以封闭旋转筒40的方式设于旋转筒40的照射对象物W侧的端部。
在保护构件70形成有供光束B通过的开口71。
从防止异物进入的观点出发优选的是，开口71的内径尽可能小，例如设定为在通过保护构件70时的光束B的直径的基础上设有不可避免地设置的预定间隙量而得到的尺寸。
开口71与由楔形棱镜20引起的光束B的偏转角θ相应地自保护构件70的中心(旋转筒40的旋转中心轴线)偏心配置。
开口71与旋转筒40和保护构件70的旋转相应地与光束B的回转连动地回转。
另外，也可以将上述的吹扫气体导入到旋转筒40的内部，并将其从开口71经由喷嘴部61的内部向照射对象物W侧喷出。
根据以上说明的第1实施方式，能够获得以下的效果。
(1)通过设置与光束B的回转连动以使开口71的位置位于光束B的路径上的保护构件70，从而即便是在使光束B回转的同时扫描照射对象物W的激光照射装置1，也能够减小供光束B射出的开口的尺寸。
此外，通过开口71的位置与光束B的回转相应地依次移动，从而在直到异物在照射部位处飞散而向激光照射装置1侧返回之前的期间，开口71自照射时的位置起移动，能够阻止沿着光束B的照射方向飞散的异物进入到开口71中的状况。
因此，能够抑制从照射对象物侧W飞散的异物进入到保护玻璃30等光学系统的状况，从而防止由异物附着于光学系统引起的照射性能的下降、光学元件的烧坏。
(2)通过将保护构件70安装于保持作为旋转光学系统的楔形棱镜20的旋转筒40，从而不需要为了驱动保护构件70而设置专用的动力源、驱动机构，就能够使保护构件与光束的回转连动，能够简化装置的结构。
(3)通过使用与旋转筒40一同旋转的楔形棱镜20作为旋转光学系统，从而能够利用简单的结构形成以自旋转中心轴线角度偏转的状态回转的光束B。
(4)通过向保护构件70的与照射对象物W侧相反的一侧的区域导入吹扫气体，使吹扫气体从保护构件70的开口71向照射对象物侧流出，从而能够去除从照射部位飞散的异物，从而抑制异物进入到照射头1的内部的状况。
(5)通过使用以氮气等非活性气体作为主要成分的气体作为吹扫气体，从而能够抑制因照射光束B时的热量输入而在照射对象物W的表面生成氧化物的状况。
＜第2实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第2实施方式进行说明。
在以下说明的各实施方式中，对与之前的实施方式相同的部位标注相同的附图标记并省略说明，主要说明不同点。
图4是第2实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的放大立体图。
第2实施方式的激光照射装置的特征在于，在第1实施方式的激光照射装置的保护构件70和保护玻璃30之间还设有以下说明的保护构件80。
保护构件80形成为沿着与旋转筒40的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，以封闭旋转筒40的内部的方式设于旋转筒40的内径侧。
在保护构件80形成有供光束B通过的开口81。
虽然开口81的内径也与开口71的内径同样地优选尽可能小，但由于在保护构件80的位置处相对于保护构件70的位置而言光束B未会聚，因此开口81的内径比开口71的内径大。
虽然开口81与开口71同样地与由楔形棱镜20引起的光束B的偏转角θ相应地自保护构件80的中心偏心配置，但相对于开口71而言偏心量变小。
根据以上说明的第2实施方式，除了与上述的第1实施方式的效果相同的效果之外，通过设置多个保护构件70、80，能够促进防止异物进入效果。
＜第3实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第3实施方式进行说明。
图5是第3实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的放大立体图。
第3实施方式的激光照射装置的特征在于，在第2实施方式的保护构件80作为气流产生部而设有以下说明的翅片82、83。
翅片82是自保护构件80的照射对象物W侧的面部突出地设置的翼片状的部分。
翅片82从保护构件80的中心部附近直到外周缘部附近沿着径向延伸，并且在保护构件80的周向上分散地配置有多个。
翅片82例如以绕旋转筒40的旋转中心轴线的角度位置成为60°间隔的方式等间隔地排列。
翅片82也具有将进入到旋转筒40的内部而滞留的灰尘等异物除掉从而阻止其通过开口81的效果。一对翅片82优选隔着开口81相邻地配置以提高这样的效果。
翅片83是自保护构件80的照射对象物W侧的面部突出地设置的翼片状的部分。
翅片83设于保护构件的外周缘部附近，沿着径向延伸。
翅片83在保护构件80的周向上分散地配置有多个。
翅片83的数量设定为以目标旋转速度与所需的风量的增加相应地增加，在本实施方式中，在相邻的一对翅片82之间各设有例如三处该翅片83绕旋转筒40的旋转中心轴线的位置。
开口81相对于翅片83配置于保护构件80的内径侧。
在上述的结构中，在使旋转筒40旋转时，翅片82、83产生将保护构件80周围的空气向外径侧输送的空气流。
在旋转筒40形成有用于将该空气流向旋转筒40的外侧排出的狭缝41。
狭缝41作为贯通旋转筒40的形成有翅片82、83的周围的周面的开口而形成，能够设为沿着旋转筒40的周向延伸或者离散地分散地配置的结构。
根据以上说明的第3实施方式，除了与上述的第1、第2实施方式的效果相同的效果之外，在保护构件80旋转时，翅片82、83在保护构件70、80的间隔的空间部内形成从内径侧向外径侧流动的气流，即使在异物进入到该空间部内的情况下，也能够将异物从狭缝41向旋转筒40的外部排出。
＜第4实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第4实施方式进行说明。
第4实施方式的激光照射装置替代第1实施方式的楔形棱镜20、旋转筒40、马达50等而具有未图示的多面镜，该多面镜在旋转体的周向上排列多个反射镜而成，从而使光束B连续地偏转(参照后述的图16、图17)。
图6是第4实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的放大立体图。
在第4实施方式中，光束B与未图示的多面镜的旋转相应地使聚束点BS从位置P1摆动至位置P2。
在聚束点BS到达位置P2时，反射光束B的反射镜切换为相邻的另一个反射镜，聚束点BS再次返回到位置P1并开始向位置P2的摆动。
第4实施方式的保护构件100具有由固定筒101和旋转筒102构成的双层筒构造。
固定筒101形成为轴向尺寸比直径小的圆筒状(圆环状)。
在固定筒101的周面上的局部区域形成有供光束B通过的狭缝101a。
狭缝101a形成为沿着固定筒101的周向延伸的长孔状。
旋转筒102与固定筒101同样地形成为轴向尺寸比直径小的圆筒状(圆环状)。
旋转筒102以与固定筒101成为同心的方式插入到固定筒101的内径侧。
旋转筒102以能够相对于固定筒101绕中心轴线转动的方式支承于该固定筒101，并且被未图示的马达等致动器驱动而与多面镜连动(同步)地旋转。
在旋转筒102的周面形成有供光束B通过的开口102a。
开口102a在旋转筒102的周向上等间隔地分散并离散地配置。
光束B从相对于固定筒101和旋转筒102的轴向和径向分别倾斜的方向入射，以使固定筒101、旋转筒102的周面部与光束B不发生干涉。
在第4实施方式中，在利用多面镜使光束B摆动的状态下照射时，聚束点BS从位置P1向位置P2移动，在到达位置P2之后向位置P1返回，重复向位置P2的移动。
此时，旋转筒102通过相对于固定筒101相对旋转，开口102a与光束B的摆动相应地移动，从而容许光束B的通过。
此外构成为，在聚束点BS到达位置P2之后向位置P1返回时，光束B通过相邻的另一个开口102a(光束B所通过的开口102a依次切换)。
根据以上说明的第4实施方式，在利用多面镜使光束B摆动的同时对照射对象物进行照射时，能够在不妨碍光束B的光路的前提下防止从照射对象物侧飞散的异物进入到保护构件100的内部的状况。
＜第5实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第5实施方式进行说明。
第5实施方式的激光照射装置与第4实施方式同样地具有多面镜来作为使光束B偏转摆动的部件。
图7是从旋转板的旋转中心轴线方向观察到的第5实施方式的激光照射装置的保护构件的图。
图8是第5实施方式的保护构件的立体图。
图8的(a)是从固定板侧观察到的图，图8的(b)是从旋转板侧观察到的图。
第5实施方式的保护构件110具有固定板111和旋转板112。
固定板111和旋转板112分别形成为平板状，在厚度方向上隔开预定间隔地相对配置。
旋转板112相对于固定板111配置于照射对象物侧或者与照射对象物侧相反的一侧。
固定板111的从法线方向观察到的平面形状例如形成为矩形形状。
在固定板111的中央部形成有狭缝111a。
狭缝111a作为具有沿着预定方向的长边方向的矩形的长孔而形成。
狭缝111a配置为在其长度方向的中央部与旋转板112的径向正交。
旋转板112的从法线方向观察到的平面形状例如形成为圆形的圆盘状。
旋转板112以能够绕设于其中心部的旋转中心轴线转动的方式被支承，并且被未图示的电动马达等致动器旋转驱动。
在旋转板112形成有狭缝112a。
狭缝112a从旋转板112的中央部附近直到外周缘部附近作为沿着旋转板112的径向延伸的长孔而形成。
狭缝112a在旋转板112的周向上分散并等间隔地排列有多个(例如五条)。
在第5实施方式中，由未图示的多面镜反射的光束通过固定板111的狭缝111a与旋转板112的狭缝112a重叠的部位而向照射对象物侧射出。
此时，旋转板112的狭缝112a与由多面镜的旋转引起的光束的摆动相应地转动，而追随光束的摆动。
根据以上说明的第5实施方式，即使在利用多面镜使光束B周期性地摆动的情况下，也能够通过固定板111和旋转板112协作而适当地防止从照射对象物侧飞散的异物向光学系统侧进入的状况。
＜第6实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第6实施方式进行说明。
第6实施方式的激光照射装置替代第1实施方式的楔形棱镜20、旋转筒40和马达50等而具有检电扫描器，该检电扫描器具有反射光束B并且能够以使光束B的反射方向发生变化的方式摆动的例如一对反射镜。
第6实施方式的激光照射装置具有这样的功能：通过使构成检电扫描器的反射镜之一在预定的角度范围内摆动，从而使光束B以聚束点BS沿着预定的直线往复的方式摆动。
图9是第6实施方式的保护构件的立体图。
如图9所示，在第6实施方式中，光束B以使聚束点BS在位置P1和位置P2之间往复的方式摆动。
第6实施方式的保护构件120形成为轴向长度比半径短的短粗的圆筒状。
在保护构件120形成有狭缝121、122，该狭缝121、122是用于容许光束B通过的第1狭缝、第2狭缝。
狭缝121通过使保护构件120的一个端缘的局部沿着其中心轴线方向凹陷而形成。
狭缝122通过使保护构件120的另一个端缘的局部沿着其中心轴线方向凹陷而形成。
狭缝121、122在保护构件120的周向上分散地等间隔地分别设有例如三个。
狭缝121、122配置为绕保护构件120的位置一致。
光束B从相对于保护构件120的中心轴线方向和径向分别倾斜的方向向保护构件120入射，并通过狭缝121或狭缝122中的任一者而到达照射对象物。
图10是表示第6实施方式的保护构件的激光照射时的动作的图。
图10的(a)～图10的(g)是按照时间序列表示保护构件120的状态和光束B的通过部位的图。
如图10的(a)～图10的(c)所示，在从光束B的入射侧(与照射对象物侧相反的一侧)观察时光束B向第1方向(例如在图10中从左侧向右侧)摆动时，光束B通过在保护构件120的照射对象物侧(图10中的里侧)的半部设置的狭缝122。
此时，保护构件120与构成检电扫描器的反射镜的摆动同步地绕中心轴线旋转。
由此，狭缝122追随光束B的摆动地移动。
如图10的(d)所示，在光束B到达第1方向的终端时，光束B向在保护构件120的与照射对象物侧相反的一侧(图10中的近前侧)的半部设置的狭缝121的内部移动。
之后，如图10的(e)～图10的(g)所示，在光束B向第2方向(在图10中从右侧向左侧)摆动时，狭缝121追随光束B的摆动地移动。
在光束B到达第2方向的终端时，再次恢复为图10的(a)的状态，重复之后的动作。
根据以上说明的第6实施方式，利用向单一方向旋转的圆筒状的保护构件120，能够以简单的结构抑制光束B往复摆动时的异物从照射对象物侧的进入。
＜第7实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第7实施方式进行说明。
第7实施方式的激光照射装置与第6实施方式同样地具有使光束B以往复的方式摆动的检电扫描器。
图11是第7实施方式的保护构件的三面图。
图11的(a)是从旋转板132、133的旋转中心轴线方向观察到的保护构件130的图。
图11的(b)是图11的(a)的b-b部向视图。
图11的(c)是图11的(a)的c-c部向视图。
图12是第7实施方式的保护构件的立体图。
第7实施方式的保护构件130构成为具有固定板131、旋转板132、133。
固定板131、旋转板132、133分别形成为平板状，在厚度方向上隔开预定间隔地相对配置。
旋转板132、133与固定板131相比厚度形成得较大。
如图11的(a)所示，固定板131的从法线方向观察到的平面形状例如形成为矩形形状。
在固定板131的中央部形成有狭缝131a。
狭缝131a作为具有与固定板131的长边方向平行的长边方向的矩形的长孔而形成。
旋转板132、133分别配置于固定板131的法线方向的一侧、另一侧。
旋转板132、133是与固定板131平行地配置的平板状的构件，其从厚度方向观察到的形状形成为矩形形状。
旋转板132、133以能够绕与厚度方向正交且配置于其中央部的旋转中心轴线旋转的方式被支承，并且被未图示的电动马达等致动器旋转驱动。
旋转板132与固定板131的一侧的表面隔开微小间隔地相对配置。
旋转板133与固定板132的另一侧的表面隔开微小间隔地相对配置。
如图11的(a)所示，在从固定板131等的厚度方向观察时，旋转板132的旋转中心轴线和旋转板133的旋转中心轴线隔着固定板131平行地配置于固定板131的外周缘部的长边的中央部附近。
在旋转板132、133的长度方向的两侧形成有狭缝132a、133a。
狭缝132a、133a形成为使旋转板132、133的两端面向中央部(旋转中心轴线)侧凹陷的槽状。
狭缝132a、133a形成为在使旋转板132、133旋转时该狭缝132a、133a横穿固定板131的狭缝131a。
以下对第7实施方式的保护构件130的激光照射时的动作进行说明。
图13是表示第7实施方式的保护构件的激光照射时的动作的图。
图13的(a)～图13的(g)是按照时间序列表示保护构件130的状态和光束B的通过部位的图。
如图13的(a)中虚线箭头所示，旋转板132、133绕各自的旋转中心轴线向相同方向(在图13的情况下是顺时针方向)同步地旋转。
如图13的(a)～图13的(d)所示，在光束B向第1方向(在图13的情况下是从上方朝向下方的方向)移动时，光束B以被旋转板132的狭缝132a夹着的状态沿着固定板131的狭缝131a的长度方向移动。
此时，旋转板132在光束B移动的同时转动，狭缝132a追随光束B。
如图13的(e)～图13的(g)所示，在光束B向第2方向(在图13的情况下是从下方朝向上方的方向)移动时，光束B以被旋转板133的狭缝133a夹着的状态沿着固定板131的狭缝131a的长度方向移动。
此时，旋转板133在光束B移动的同时转动，狭缝133a追随光束B。
根据以上说明的第7实施方式，固定板131、旋转板132、133协作，从而能够抑制从照射对象物侧飞散的异物向光学系统侧进入的状况。
此外，通过旋转板132、133的狭缝132a、133a以追随光束B的方式转动，从而能够利用其内表面将沿着光束B的光路进入的异物除掉，促进异物进入抑制效果。
＜第8实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第8实施方式进行说明。
第8实施方式的激光照射装置与第7实施方式同样地具有使光束B以聚束点BS往复的方式摆动的检电扫描器。
图14是第8实施方式的保护构件的三面图。
图14的(a)是从旋转板142、143的旋转中心轴线方向观察到的保护构件140的图。
图14的(b)、图14的(c)是图14的(a)的b-b部向视图、c-c部向视图。
图15是第8实施方式的保护构件的立体图。
如图14的(a)所示，固定板141的从法线方向观察到的平面形状例如形成为矩形形状。
在固定板141的中央部形成有狭缝141a。
狭缝141a作为具有与固定板141的长边方向平行的长边方向的矩形的长孔而形成。
旋转板142、143分别配置于固定板141的法线方向的一侧、另一侧。
旋转板142、143是与固定板141平行地配置的平板状的构件，其从厚度方向观察到的形状形成为实质上等边三角形状。
旋转板142、143以能够绕与厚度方向正交且配置于其中央部的旋转中心轴线旋转的方式被支承，并且被未图示的电动马达等致动器旋转驱动。
旋转板142与固定板141的一侧的表面隔开微小间隔地相对配置。
旋转板143与固定板141的另一侧的表面隔开微小间隔地相对配置。
如图14的(a)所示，在从固定板141等的厚度方向观察时，旋转板142的旋转中心轴线和旋转板143的旋转中心轴线隔着固定板141平行地配置于固定板141的外周缘部的长边的中央部附近。
在旋转板142、143的三角形的各顶部分别形成有狭缝142a、143a。
狭缝142a、143a形成为使旋转板142、143的顶部向中央部侧凹陷的槽状。
狭缝142a、143a形成为在使旋转板142、143旋转时该狭缝142a、143a横穿固定板141的狭缝141a。
根据以上说明的第8实施方式，除了与上述的第7实施方式的效果相同的效果之外，通过增多设于旋转板142、143的狭缝142a、143a，能够在不过度提高旋转板142、143的旋转速度的前提下提高检电扫描器的扫描速度。
＜第9实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第9实施方式进行说明。
第9实施方式的激光照射装置与第4实施方式同样地具有多面镜来作为使光束B偏转摆动的部件。
图16是第9实施方式的多面镜和保护构件的三面图。
图16的(a)是从与多面镜的旋转中心轴线正交的一个方向观察到的图。
图16的(b)是图16的(a)的b-b部向视图。
图16的(c)是图16的(c)的c-c部向视图。
图17是第9实施方式的多面镜和保护构件的三面图。
在第9实施方式中，在多面镜150设置保护构件160。
多面镜150以能够绕预定的旋转中心轴线转动的方式被支承，并且被未图示的电动马达等致动器旋转驱动。
多面镜150具有沿着相对于旋转中心轴线而言的周向排列的多个反射镜151。
在第9实施方式中，反射镜151例如设有八面，如图16的(b)所示，从旋转中心轴线方向观察到的多面镜150的形状成为正八面体。
如图16的(b)所示，光束B以光轴沿着包含多面镜150的旋转中心轴线的平面且相对于旋转中心轴线倾斜的状态向反射镜151入射，并在反射镜151的表面反射而向照射对象物侧射出。
保护构件160设为覆盖多面镜150的反射镜151的旋转中心轴线方向的射出侧(照射对象物侧)的半部的外径侧。
保护构件160形成为与多面镜150的旋转中心轴线同心的圆筒状。
保护构件160在多面镜150的旋转中心轴线方向上形成为射出侧(照射对象物侧)相对于入射侧(光源侧)缩径的锥形状。
保护构件160固定于多面镜150，与多面镜150一同旋转。
在保护构件160形成有狭缝161。
狭缝161形成为沿着保护构件160的周向延伸的长孔状。
如图16的(b)所示，狭缝161在保护构件160的周向上分散地设有多个。
狭缝161配置为绕多面镜150的旋转中心轴线的中央部的角度位置与多个反射镜151的中央部的角度位置一致。
例如在第9实施方式的情况下，狭缝161沿着保护构件160的周向等间隔地配置于八处。
在第9实施方式的激光照射装置中，在光束B照射时，通过使多面镜150和保护构件160绕旋转中心轴线转动而使光束B摆动。
此时，光束B通过保护构件160的狭缝161而射出。
光束B的通过位置与多面镜150的角度位置相应地沿着狭缝161的长度方向移动。
此外，在光束B所入射的反射镜151从某一个反射镜151切换为相邻的另一个反射镜151的情况下，光束B所通过的狭缝161也切换为与该反射镜151对应的狭缝161。
根据以上说明的第9实施方式，通过将保护构件160固定于多面镜150，从而抑制从照射对象物侧飞散的异物的进入，并且不必设置用于驱动保护构件160的致动器、机构等，能够简化结构。
＜第10实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第10实施方式进行说明。
第10实施方式的激光照射装置替代第2实施方式的楔形棱镜20而利用与旋转筒40一同旋转的一对反射镜M1、M2使光束B的光轴以字母Z形弯折，并且具有以下说明的保护构件170。
图18是第10实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的二面图。
图18的(a)是从包含弯折地行进的光束B的光轴的平面的法线方向观察到的图。
图18的(b)是图18的(a)的b-b部向视图。
图19是保护构件周边部的立体图。
第10实施方式的激光照射构件除了第2实施方式的保护构件70、80之外还具有保护构件170。
保护构件170在旋转筒40的内部配置于保护构件80的光学系统侧(与照射对象物侧相反的一侧)且是反射镜M1、M2的照射对象物侧。
保护构件170形成为沿着与旋转筒40的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，以封闭旋转筒40的内部的方式设于旋转筒40的内径侧。
在保护构件170形成有供光束B通过的开口171。
虽然开口171的内径与开口71、81的内径同样地优选尽可能小，但由于在保护构件170的位置处相对于保护构件70、80的位置而言光束B未会聚，因此开口171的内径比开口71、81的内径大。
开口71、81、171相对于旋转筒40的旋转中心轴线的偏心量与从反射镜M2射出的光束B的偏心量相应地设定为使光束B通过各开口的中央部。
旋转筒40的旋转中心轴线方向上的保护构件170与保护构件80之间的间隔比保护构件70与保护构件80之间的间隔小。
根据以上说明的第10实施方式，通过将三个保护构件沿着光束B的通过方向排列，从而能够进一步促进从照射对象物侧进入的异物的抑制效果。
此外，通过从照射对象物侧依次减小保护构件70、80、170之间的间隔，从而能够适当地捕捉在飞散的同时减速的异物。
此外，通过利用一对反射镜M1、M2使光束B以字母Z形弯折，从而能够在不增大照射头的长度的前提下增长光路长度，通过使向保护构件的开口入射的光束B收束，从而能够减小各开口的直径而进一步提高异物进入抑制效果。
＜第11实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第11实施方式进行说明。
图20是第11实施方式的保护构件周边部的三面图。
图20的(a)是从旋转筒的旋转中心轴线方向的光学系统侧观察到的图。
图20的(b)、图20的(c)是图20的(a)的b-b部向视图、c-c部向视图。
图21是第11实施方式的保护构件周边部的立体图。
在第11实施方式中，从聚焦透镜10射出的光束B利用未图示的楔形棱镜或反射镜偏转为向旋转筒40的外径侧斜向前进，之后利用与旋转筒40一同旋转的反射镜M3再次偏转为聚束点BS的绕旋转筒40的旋转中心轴线的角度位置成为与反射镜M3侧相反的一侧。
在第11实施方式中设有与第2实施方式相同的保护构件70、保护构件80。
在反射镜M3反射而射出的光束B的光轴在保护构件70与保护构件80之间的间隔中配置为与旋转筒40的旋转中心轴线交叉。
因此，保护构件80的开口81绕旋转中心轴线的位置配置于反射镜M3侧，并且保护构件70的开口71绕旋转中心轴线的位置配置于与开口81侧相反的一侧。
根据以上说明的第11实施方式，即使在从聚焦透镜10到照射对象物的距离较短的情况下，也能够在确保光束B的光路长度的同时还确保保护构件70与保护构件80之间的间隔，从而抑制异物从照射对象物侧的进入。
＜第12实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第12实施方式进行说明。
图22是第12实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图22的(a)是从旋转筒40的旋转中心轴线方向观察到的图。
图22的(b)、图22的(c)是图22的(a)的b-b部向视图、c-c部向视剖视图。
图23是第12实施方式的保护构件周边部的立体图。
在第12实施方式中，从聚焦透镜10射出的光束B利用未图示的楔形棱镜或反射镜偏转为向旋转筒40的外径侧斜向前进，之后利用与旋转筒40一同旋转的反射镜M4再次偏转为聚束点BS的绕旋转筒40的旋转中心轴线的角度位置成为与反射镜M4侧相反的一侧。
第12实施方式的保护构件180例如形成为沿着与旋转筒40的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，以封闭旋转筒40的方式设于旋转筒40的照射对象物侧的端部。
例如在将异物的速度设为v(m/s)、将旋转筒40的旋转速度设为n(rpm)、将开口部的平均偏心量设为R(mm)、将开口的直径设为d(mm)时，保护构件180的厚度D优选为D＝60dv/(2πRn)以上。
例如，D优选为2mm以上，更优选为5mm以上。
在保护构件180形成有供光束B通过的光束通路181。
光束通路181在其两端部具有在保护构件180的反射镜M4侧的面部形成的入射侧开口182和在照射对象物侧的面部形成的射出侧开口183。
入射侧开口182配置于保护构件180的中央部。另外，入射侧开口182也可以是向与射出侧开口183相同的一侧或者相反的一侧偏心地配置的结构。
射出侧开口183以其绕旋转筒40的旋转中心轴线的位置成为与反射镜M4侧相反的一侧的方式自保护构件180的中心向外径侧偏心地配置。
光束B以倾斜的状态向光束通路181的入口部入射侧开口182入射。
与朝向聚束点BS会聚的光束B的直径的变化相应地，射出侧开口183与入射侧开口182相比直径形成得较小。
光束通路181在入射侧开口182和射出侧开口183之间以直线状延伸，并且形成为内径连续地变化的锥形状。
光束通路181的中心轴线以相对于与保护构件180的旋转中心轴线正交的平面倾斜的方式斜向地配置。
根据以上说明的第12实施方式，即使在颗粒状的异物从照射对象物侧飞散而从射出侧开口183进入到光束通路181的情况下，也通过保护构件180的旋转而与光束通路181的内周面碰撞从而减速。
在异物的速度变为零时，异物在因保护构件180的旋转而产生的离心力的作用下在光束通路181内返回，而从射出侧开口183向外部排出。
由此能够更进一步提高异物进入抑制效果。
＜第13实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第13实施方式进行说明。
图24是第13实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图24的(a)是从旋转筒的径向观察到的图。
图24的(b)是图24的(a)的b-b部向视图。
图24的(c)是图24的(a)的c-c部向视剖视图。
图25是保护构件周边部的立体图。
图25的(a)和图25的(b)分别是从光束B的入射侧(聚焦透镜侧)及其相反侧观察到的立体图。
第13实施方式的激光照射装置例如以插入到圆筒状的配管的内部的状态向配管的内周面照射光束B，从而对附着于表面的异物进行清洁。
保护构件190形成为圆筒状，以能够绕沿着其中心轴线配置的旋转中心轴线旋转的方式被支承。
在第13实施方式中，光束B利用未图示的反射镜或楔形棱镜等偏转构件而偏转。
由偏转构件引起的光束B的偏转角θ(参照图24的(c))例如大于0°且小于180°。
偏转构件和保护构件190被未图示的电动马达等致动器同步地旋转驱动。例如，偏转构件和保护构件190能够设为直接或者间接相对地固定的结构。
在保护构件190的周面部形成有供光束B通过的开口191。
开口191与作为处理对象物的圆筒状构件的内周面相对地配置，并且追随光束B的回转而与保护构件190一同转动。
根据以上说明的第13实施方式，在向配管等的内周面进行照射的激光照射装置中，能够适当地抑制从照射对象物侧飞散的异物向聚焦透镜等光学系统侧进入的状况。
＜第14实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第14实施方式进行说明。
图26是第14实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的四面图。
图26的(a)是从旋转筒的径向观察到的图。
图26的(b)、图26的(c)是图24的(a)的b-b部向视图、c-c部向视图。
图26的(d)是图26的(a)的d-d部向视剖视图。
图27是保护构件周边部的立体图。
图27的(a)和图27的(b)分别是从光束B的入射侧及其相反侧观察到的立体图。
在第14实施方式中，在第13实施方式的保护构件190的内径侧附加了以下说明的保护构件200。
保护构件200形成为沿着与保护构件190的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，设为封闭保护构件190的内部。
保护构件200在保护构件190的旋转中心轴线方向上配置于反射镜侧(光束B的入射侧)的端部和开口191之间。
在保护构件200形成有供光束B通过的开口201。
开口201与光束B在设有保护构件200的部位处的偏心量相应地自保护构件200的中心偏心地设置。
开口201与保护构件190和保护构件200一同旋转，追随光束B的回转地移动。
根据以上说明的第14实施方式，除了与第13实施方式的效果相同的效果之外，通过设置保护构件200，从而能够进一步提高异物进入抑制效果。
＜第15实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第15实施方式进行说明。
图28是第15实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图28的(a)是保护构件的从旋转中心轴线方向的入射侧观察到的图。
图28的(b)、图28的(c)是图28的(a)的b-b部向视图、c-c部向视图。
图29是第15实施方式的保护构件的立体图，是表示从光束B的入射侧(聚焦透镜侧)观察到的状态的图。
第15实施方式的激光照射装置例如以插入到圆筒状的配管的内部的状态向配管的内周面照射光束B，从而对附着于表面的异物进行清洁。
在第15实施方式中，从聚焦透镜10射出的光束B利用未图示的楔形棱镜或反射镜偏转为向旋转筒40的外径侧斜向前进，之后利用与旋转筒40一同旋转的反射镜M5再次偏转为聚束点BS的绕旋转筒40的旋转中心轴线的角度位置成为与反射镜M5侧相反的一侧。
第15实施方式的激光照射装置具有保护构件210和保护构件220。
保护构件210形成为与旋转筒40同心的圆筒状，安装于旋转筒40的突出端部(与聚焦透镜10侧相反的一侧的端部)。
在保护构件210的周面部形成有供光束B通过的开口211。
开口211与作为处理对象物的圆筒状构件的内周面相对地配置，并且追随光束B的回转而与保护构件210一同转动。
保护构件210的与反射镜M5侧相反的一侧的端部被端面212封闭。
保护构件220形成为沿着与旋转筒40的旋转中心轴线正交的平面的圆盘状，设为封闭旋转筒40的内部。
保护构件220在旋转筒40的旋转中心轴线方向上配置于反射镜M5和保护构件210之间。
在保护构件220形成有供光束B通过的开口221。
开口221相对于保护构件220的中心向反射镜M5侧偏心地配置。
开口221与开口211同样地追随光束B的回转而绕旋转中心轴线40的旋转中心轴线转动。
根据以上说明的第15实施方式，通过将圆筒状的保护构件210和圆盘状的保护构件220组合设置，从而能够进一步提高异物进入抑制效果。
＜第16实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第16实施方式进行说明。
图30是第16实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图30的(a)是从旋转筒40的旋转中心轴线方向的聚焦透镜侧观察到的图。
图30的(b)、图30的(c)是图30的(a)的b-b部向视图、c-c部向视剖视图。
图31是第16实施方式的保护构件周边部的立体图。
第16实施方式的激光照射装置例如以插入到圆筒状的配管的内部的状态向配管的内周面照射光束B，从而对附着于表面的异物进行清洁。
在第16实施方式中，从聚焦透镜10射出的光束B利用未图示的楔形棱镜或反射镜偏转为向旋转筒40的外径侧斜向前进，之后利用与旋转筒40一同旋转的反射镜M6再次偏转为聚束点BS的绕旋转筒40的旋转中心轴线的角度位置成为与反射镜M6侧相反的一侧。
第16实施方式的保护构件构成为具有外侧保护构件230和内侧保护构件240。
外侧保护构件230和内侧保护构件240的主体部形成为圆筒状，并且与旋转筒40配置为同心。
外侧保护构件230安装于旋转筒40的与聚焦透镜10侧相反的一侧的端部。
内侧保护构件240插入到外侧保护构件230的内径侧。
外侧保护构件230和内侧保护构件240固定于旋转筒40，与旋转筒40一同与光束B的回转同步地转动。
在外侧保护构件230和内侧保护构件240的周面部分别形成有供光束B通过的开口231、241。
外侧保护构件230的开口231与作为处理对象物的圆筒状构件的内周面相对地配置，并且追随光束B的回转而与保护构件230一同转动。
内侧保护构件240的外周面与外侧保护构件230的内周面在径向上隔开间隔地相对配置。
内侧保护构件240的开口241与外侧保护构件230的开口231相对地配置。
外侧保护构件230的与聚焦透镜10侧相反的一侧的端部被端面232封闭。
在第16实施方式中，由反射镜M6反射的光束B依次通过开口241、231，并在外侧保护构件230的外径侧在聚束点BS处会聚。
根据以上说明的第16实施方式，通过将保护构件在径向上设为双层构造，从而能够进一步提高异物进入抑制效果。
＜第17实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第17实施方式进行说明。
图32是第17实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图32的(a)是从与向保护构件入射的光束的光轴方向正交的方向观察到的图。
图32的(b)、图32的(c)、图32的(d)是图32的(a)的b-b部向视图、c-c部向视剖视图、d-d部向视剖视图。
第17实施方式的保护构件250以能够绕与入射的光束B的光轴实质上一致的旋转中心轴线旋转的方式被支承，被未图示的电动马达等致动器旋转驱动。
保护构件250构成为具有外筒251、内筒252和叶片253等。
外筒251和内筒252分别形成为与旋转中心轴线同心的圆筒状。
内筒252插入到外筒251的内径侧，内筒252的外周面与外筒251的内周面在径向上隔开间隔地相对配置。
叶片253设于外筒251的内周面和内筒252的外周面之间，用于在保护构件250旋转时在外筒251和内筒252之间产生轴流方向的空气流。
叶片253例如形成为自内筒252的外周面突出的板状，绕保护构件250的旋转中心轴线以放射状分布地设置。
叶片253相对于保护构件250的旋转中心轴线方向倾斜地配置。
外筒251、内筒252和叶片253例如由树脂类材料等一体地形成。
在保护构件250的内部设有反射镜M7，该反射镜M7使沿着保护构件250的旋转中心轴线方向入射的光束B例如偏转约90°。
反射镜M7借助未图示的支撑杆固定于内筒252，与内筒252一同旋转。
从反射镜M7反射而射出的光束B依次通过形成于内筒252的开口252a、形成于外筒251的开口251a而向作为处理对象物的配管等的圆筒内表面状的表面照射。
根据以上说明的第17实施方式，除了与上述的第16实施方式的效果相同的效果之外，还能够由保护构件250自身产生用于去除灰尘等异物的吹扫气体流(空气流等)，不必设置专用的气流形成装置等，能够简化装置的结构。
＜第18实施方式＞
接下来对应用了本发明的激光照射装置的第18实施方式进行说明。
图34是第18实施方式的激光照射装置的保护构件周边部的三面图。
图34的(a)是从旋转筒40的旋转中心轴线方向的聚焦透镜侧观察到的图。
图34的(b)、图34的(c)是图34的(a)的b-b部向视图、c-c部向视剖视图。
图35是第18实施方式的保护构件周边部的立体图。
在第18实施方式中，从聚焦透镜10射出的光束B利用未图示的楔形棱镜或反射镜偏转为向外径侧斜向前进，之后利用与楔形棱镜等一同旋转的反射镜M8再次偏转为聚束点BS的绕旋转中心轴线的角度位置成为与反射镜M8侧相反的一侧。
第18实施方式的保护构件260设于外壳60的喷嘴部61的内部。
喷嘴部61固定于外壳60。
保护构件260形成为圆盘状，与光学系统的旋转中心轴线一同相对于喷嘴部61相对旋转。
在保护构件260形成有供光束B通过的开口261。
开口261自保护构件260的中央部偏心地配置，追随光束B的回转地移动。
在喷嘴部61的外周面部设有辅助气体供给管270。
辅助气体供给管270例如根据用途而将包含氧等在内的辅助气体或者包含空气、非活性气体(氮气、氩气等)等吹扫气体等的各种气体作为自照射部位去除异物的辅助气体、吹扫气体等而喷出。
辅助气体供给管270例如形成为圆管状，沿着喷嘴部61的外周面设置。
在辅助气体供给管270的与照射对象物侧相反的端部连接有未图示的压缩机、储气罐等气体供给部件。
辅助气体供给管270的照射对象物侧的端部与喷嘴部61的前端部的开口相邻地设置，从此处向照射对象物侧喷出吹扫气体、辅助气体等。
根据以上说明的第18实施方式，通过在喷嘴部61的外周面设置辅助气体供给管270并向照射对象物侧喷出例如氩气等吹扫气体，从而能够进一步抑制异物从喷嘴部61的前端开口进入的状况，进一步提高异物进入抑制效果。此外，也能够进行激光照射部位的异物去除(吹扫)。
此外，如果从辅助气体供给管270供给例如氧气等辅助气体，则能够也作为应对比较深的锈的点蚀头、切割头而使用。
(变形例)
本发明并不限定于以上说明的实施方式，能够进行各种变形、变更，这些变形、变更也在本发明的保护范围内。
(1)激光照射装置、保护构件的结构并不限定于上述的各实施方式，能够适当地变更。
例如光学系统的结构、偏转光学系统、驱动保护构件的驱动装置的结构能够适当地变更。例如在第1实施方式等中，使用准直透镜使激光平行化，但不限于此，也可以使用不平行化的光学系统、不具有准直透镜的光学系统。
(2)在第1实施方式等中，作为偏转光学系统而使用对光束赋予偏转角的楔形棱镜，但例如也可以设为使光束的光轴以从旋转中心轴线平行地偏移的状态回转的结构。
(3)在第1实施方式等中，例如利用光纤将激光振荡器所激振的激光传递到照射光学系统(照射头)，但不限于此，例如也可以使用反射镜、透镜来传递或者将射出光学系统直接连接于激光振荡器。
(4)在第1实施方式等中，旋转筒作为一例形成为与聚焦透镜10的光轴同心，但也可以设为旋转筒和聚焦透镜10的光轴相互偏心地设置的结构。
(5)在第6实施方式等中，使用在射出光学系统的局部具有一对反射镜的检电扫描器，但也可以取而代之，例如使用具有单独的反射镜的设备、具有三个以上反射镜的设备。
(6)在第7实施方式和第8实施方式中，例如在旋转板设有两条、三条狭缝，但不限于此，例如也可以设为具有四条以上狭缝的结构。
(7)各实施方式作为激光照射装置进行了说明，但作为使用该激光照射装置的激光照射方法，技术方案也是成立的。
附图标记说明
1、照射头；10、聚焦透镜；20、楔形棱镜；30、保护玻璃；40、旋转筒；50、马达；60、外壳；61、喷嘴部；70、保护构件；71、开口；80、保护构件；81、开口；110、保护构件；111、固定板；111a、狭缝；112、旋转板；112a、狭缝；120、保护构件；121、狭缝；130、保护构件；131、固定板；131a、狭缝；132、旋转板；132a、狭缝；133、旋转板；133a、狭缝；140、保护构件；141、固定板；141a、狭缝；142、旋转板；142a、狭缝；143、旋转板；143a、狭缝；150、多面镜；151、反射镜；160、保护构件；161、狭缝；170、保护构件；171、开口；180、保护构件；181、光束通路；182、入射侧开口；183、射出侧开口；190、保护构件；191、开口；200、保护构件；201、开口；210、保护构件；211、开口；220、保护构件；221、开口；230、外侧保护构件；231、开口；240、内侧保护构件；241、开口；250、保护构件；251、外筒；251a、开口；252、内筒；252a、开口；253、叶片；260、保护构件；261、开口；270、辅助气体供给管；M1～M8、反射镜。

Claims (19)

1.一种激光照射装置，其特征在于，
该激光照射装置包括：
射出光学系统，其形成激光振荡器所产生的激光在预定的聚束点处聚集或会聚的光束，并且使所述光束的照射方向和光路位置中的至少一者连续地变化；以及
保护构件，其设于所述射出光学系统和所述聚束点之间，抑制从照射对象物侧飞散的异物到达所述射出光学系统，并且具有供所述光束通过的开口，与所述光束的照射方向和光路位置中的至少一者的变化连动，以使所述开口的位置位于所述光束的路径上。
2.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述射出光学系统具有旋转光学系统，该旋转光学系统通过对所述光束赋予偏转角和偏移量中的至少一者并且绕预定的旋转中心轴线转动，从而使所述聚束点回转，
所述保护构件固定于保持所述旋转光学系统的保持构件。
3.根据权利要求2所述的激光照射装置，其特征在于，
所述旋转光学系统具有对所述光束赋予偏转角的楔形棱镜。
4.根据权利要求2或3所述的激光照射装置，其特征在于，
所述旋转光学系统具有相对于所述光束的入射方向倾斜地配置的反射镜。
5.根据权利要求4所述的激光照射装置，其特征在于，
所述反射镜包含依次反射所述光束的第1反射镜和第2反射镜。
6.根据权利要求5所述的激光照射装置，其特征在于，
所述第2反射镜的沿着向所述照射对象物入射的光束的光轴方向的方向上的位置配置于与所述第1反射镜相比距照射对象物较远的一侧的位置。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
所述保护构件具有沿着与所述旋转中心轴线相交的方向形成的面部，所述开口设于所述面部。
8.根据权利要求2～6中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
所述保护构件作为沿着所述旋转中心轴线配置的筒状体而形成，所述开口设于所述筒状体的周面。
9.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述射出光学系统具有多面镜，该多面镜绕预定的旋转中心轴线转动并且在周向上排列有多个反射镜而成，
所述保护构件与所述多面镜连动地转动，并且具有供在所述多个反射镜处反射的光束分别通过的多个开口。
10.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述射出光学系统具有检电扫描器，该检电扫描器包含绕预定的旋转中心轴线摆动的反射镜，
所述保护构件作为与光束的摆动同步地绕中心轴线旋转的筒状体而形成，
所述开口形成于所述筒状体的周面。
11.根据权利要求10所述的激光照射装置，其特征在于，
所述开口包含供光束在向第1方向摆动时通过的第1开口和供光束在向与所述第1方向相反的方向即第2方向摆动时通过的第2开口，
所述第1开口形成为从所述筒状体的一个端部沿筒轴方向延伸的狭缝状，
所述第2开口形成为从所述筒状体的另一个端部沿筒轴方向延伸的狭缝状。
12.根据权利要求1所述的激光照射装置，其特征在于，
所述射出光学系统具有检电扫描器，该检电扫描器包含绕预定的旋转中心轴线摆动的反射镜，
所述保护构件具有：
固定部，其具有沿着光束的摆动方向延伸的第1狭缝；以及
旋转部，其与光束的摆动同步地相对于所述固定部转动，并且具有在从光束的入射方向观察时沿着与所述第1狭缝交叉的方向延伸的第2狭缝。
13.根据权利要求1～11中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
所述保护构件具有气流产生部，在所述保护构件的动作时，该气流产生部产生用于排出异物的气流。
14.根据权利要求1～12中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
该激光照射装置沿着所述光束的光路设有多个所述保护构件。
15.根据权利要求1～12中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
该激光照射装置沿着所述光束的光路设有三个以上所述保护构件，所述保护构件之间的沿着所述光束的光路的间隔依次变化。
16.根据权利要求15所述的激光照射装置，其特征在于，
所述保护构件之间的间隔设定为与从所述照射对象物侧向所述射出光学系统侧靠近相应地依次变窄。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
该激光照射装置具有用于向所述保护构件的与所述照射对象物侧相反的一侧的区域导入吹扫气体的吹扫气体导入部，使所述吹扫气体从所述保护构件的所述开口向所述照射对象物侧流出。
18.根据权利要求1～16中任一项所述的激光照射装置，其特征在于，
该激光照射装置与射出所述光束的喷嘴部相邻地设有用于向所述照射对象物侧供给吹扫气体的吹扫气体供给部。
19.根据权利要求17或18所述的激光照射装置，其特征在于，
作为所述吹扫气体，使用以非活性气体作为主要成分的气体。
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