JP7169062B2 - レーザ加工装置及びレーザ発振器 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、レーザマーキング装置等、被加工物へとレーザ光を照射することによって加工を行うレーザ加工装置、及びそのレーザ発振器に関する。

従来より、Ｑスイッチによりレーザ光をパルス発振可能なレーザ加工装置が知られている。

例えば特許文献１には、パルス発振可能な装置の一例として、共振器を構成する一対のミラー（共振器ミラー）の間に、基本波を生成するためのレーザ媒質（固体レーザ素子）と、基本波をパルス発振するためのＱスイッチと、その基本波から高調波を生成するための波長変換素子（非線形結晶）と、を配置して成るものが開示されている。

前記特許文献１に係る装置においてＱスイッチをオフ状態にすると、レーザ光の発振が停止されるとともに、レーザ媒質において反転分布の形成が促進される（いわゆる光ポンピング）。対して、この装置においてＱスイッチをオフ状態からオン状態へと切り替えると、共振器のＱ値が瞬間的に高まることにより、高出力のレーザ光をパルス発振することが可能となる。

特開２００７－２７３５５８号公報

ところで、一般的なレーザ加工装置においては、レーザ光の出力低下の抑制という観点から、各種の光学部品に対して不純物が付着しないようにすることが求められる。

例えば、空気中を漂う不純物が波長変換素子に付着すると、その素子による変換効率が低下してしまい、レーザ光の出力低下を招き得る。また、共振器を構成するミラーなど、レーザ光を反射するための光学部品に不純物が付着すると、レーザ光の透過ロスや反射ロスが発生してしまい、結果的に出力低下を招く可能性がある。

そうした不純物の付着を抑制するためには、そもそも、不純物の発生を抑制するような構成とすることが好ましい。しかしながら、前記特許文献１に記載されているようなＱスイッチを備えた構成とした場合、そのＱスイッチが不純物の発生源となり得ることに、本願発明者等は気付いた。

すなわち、一般的なＱスイッチには、樹脂製の回路基板や、その回路基板に接続される配線など、電気的な制御を行うための電気部品が設けられるようになっている。しかし、そうした回路基板や配線を構成する樹脂や接着剤が熱等によって気化をすると、空気中に不純物を放出し得る。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、Ｑスイッチにおいて発生し得る不純物に起因したレーザ光の出力低下を抑制することにある。

本開示の第１の側面は、励起光を生成する励起光生成部と、前記励起光生成部により生成された励起光に基づいてレーザ光を生成するとともに、該レーザ光を出射するレーザ光出力部と、前記レーザ光出力部から出射されたレーザ光を被加工物のへと照射するとともに、該被加工物の表面上で走査するレーザ光走査部と、前記励起光生成部、前記レーザ光出力部及び前記レーザ光走査部を制御することにより、前記被加工物の加工を行う制御部と、を備えるレーザ加工装置に係る。

本開示の第１の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記レーザ光出力部は、前記励起光生成部により生成された励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、前記制御部から入力される制御信号に基づいて、前記レーザ媒質にて生成された基本波をパルス発振させるＱスイッチと、前記レーザ媒質により生成された基本波を反射するための第１ミラーと、前記励起光生成部により生成された励起光が入射可能な入射部を有するとともに、少なくとも前記Ｑスイッチおよび前記第１ミラーを収容して成るＱスイッチ収容部と、前記レーザ媒質により生成された基本波が入射されるとともに、該基本波よりも高い周波数を有する第２高調波を生成する第１波長変換素子と、前記第１波長変換素子にて生成された第２高調波が入射されるとともに、該第２高調波よりも高い周波数を有する第３高調波を生成する第２波長変換素子と、前記第２高調波及び前記第３高調波のうちの少なくとも一方を反射するための第２ミラーと、前記レーザ媒質により生成された基本波を透過可能な透過窓部と、前記第２波長変換素子により生成された第３高調波をレーザ光として出射可能な出力窓部とが形成されたハウジングを有するとともに、該ハウジングによって包囲される内部空間により、少なくとも前記第１波長変換素子、前記第２波長変換素子及び前記第２ミラーを気密状に収容して成る波長変換部と、を備え、前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部及び前記波長変換部のうちのいずれか一方に収容され、前記Ｑスイッチ収容部における前記第１ミラーと、前記波長変換部における前記第２ミラーとによって、前記透過窓部を経由する共振光路を成す共振器が構成されている。

この構成によれば、Ｑスイッチを収容して成るＱスイッチ収容部とは別に、第１及び第２波長変換素子を収容して成る波長変換部を設けるとともに、Ｑスイッチ収容部に収容した第１ミラーと、波長変換部に収容した第２ミラーとによって、レーザ光を増幅するための共振器を構成した。波長変換部は、Ｑスイッチ収容部とは独立した内部空間を有するとともに、第１及び第２波長変換素子を気密状に密閉することができるから、仮に、Ｑスイッチにおいて生じた不純物が空気中へと放出されたとしても、第１及び第２波長変換素子に付着しないようにすることが可能となる。そのことで、レーザ光の出力低下を抑制することができる。

また、本開示の第２の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記ハウジングの外部に配置された、前記第１及び第２波長変換素子の温度を調節するための素子温調部を備えている、としてもよい。

この構成によれば、素子温調部をハウジングの外部に配置することで、仮に、そうした素子温調部に接続された回路基板において不純物が生じたとしても、第１及び第２波長変換素子に付着しないようにすることができる。そのことで、レーザ光の出力低下を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第３の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記素子温調部は、前記第１波長変換素子の温度を調節する第１温調部と、前記第２波長変換素子の温度を調節する第２温調部と、を有し、前記第１温調部と前記第２温調部とは、互いに独立して制御されるように構成されている、としてもよい。

また、本開示の第４の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部に収容されており、前記Ｑスイッチ収容部は、前記レーザ媒質、前記Ｑスイッチ及び前記第１ミラーを気密状に収容して成る、としてもよい。

この構成によれば、波長変換部ばかりでなく、Ｑスイッチ収容部も、各種部品を気密状に収容することで、それらの部品において生じた不純物がＱスイッチ収容部の外部へと流出して、波長変換部の内部へと流入する可能性を低減することができる。そのことで、レーザ光の出力低下を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第５の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記第１ミラーと前記第２ミラーとを結んで成る共振光路の途中には、少なくとも前記第３高調波を含んだレーザ光を前記共振光路から分離させるための出力ミラーが配置されている、としてもよい。

また、本開示の第６の側面に係るレーザ加工装置によれば、前記出力ミラーは、前記ハウジングによって気密状に収容されている、としてもよい。

また、本開示の第７の側面に係るレーザ発振器は、励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、外部から入力される制御信号に基づいて、前記レーザ媒質にて生成された基本波のパルス発振をオンオフ制御するＱスイッチと、前記レーザ媒質にて生成された基本波を反射するための第１ミラーと、励起光が入射可能な入射部を有するとともに、少なくとも前記Ｑスイッチおよび前記第１ミラーを収容するＱスイッチ収容部と、前記レーザ媒質により生成された基本波が入射されるとともに、該基本波よりも高い周波数を有する第２高調波を生成する第１波長変換素子と、前記第１波長変換素子により生成された第２高調波が入射されるとともに、該第２高調波よりも高い周波数を有する第３高調波を生成する第２波長変換素子と、少なくとも基本波を反射するための第２ミラーと、前記レーザ媒質により生成された基本波を透過可能な透過窓部と、前記第２波長変換素子により生成された第３高調波をレーザ光として出射可能な出力窓部とが形成されたハウジングを有するとともに、該ハウジングによって包囲される内部空間により、少なくとも前記第１波長変換素子、前記第２波長変換素子及び前記第２ミラーを密閉状態で収容して成る波長変換部と、を備える。

そして、前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部及び前記波長変換部のうちのいずれか一方に収容され、前記Ｑスイッチ収容部における前記第１ミラーと、前記波長変換部における前記第２ミラーとによって、前記透過窓部を経由する共振光路を成す共振器が構成されている。

この構成によれば、Ｑスイッチを収容して成るＱスイッチ収容部とは別に、第１及び第２波長変換素子を収容して成る波長変換部を設けるとともに、Ｑスイッチ収容部に収容した第１ミラーと、波長変換部に収容した第２ミラーとによって、レーザ光を増幅するための共振器を構成した。波長変換部は、Ｑスイッチ収容部とは独立した内部空間を有するとともに、第１及び第２波長変換素子を気密状に密閉することができるから、仮に、Ｑスイッチにおいて生じた不純物が空気中へと放出されたとしても、第１及び第２波長変換素子に付着しないようにすることが可能となる。そのことで、レーザ光の出力低下を抑制することができる。

以上説明したように、前記のレーザ加工装置及びレーザ発振器によれば、Ｑスイッチにおいて発生し得る不純物に起因した、レーザ光の出力低下を抑制することができる。

図１は、レーザ加工装置の概略構成を例示するブロック図である。 図２は、マーカヘッドの外観を例示する斜視図である。 図３は、マーカヘッドの外観を例示する斜視図である。 図４は、マーカヘッドの内部構造を例示する図である。 図５は、レーザ光出力部の構成を例示する図である。 図６は、レーザ光出力部における光学部品のレイアウトを例示する図である。 図７は、ＳＨＧユニットの構成を例示する断面図である。 図８は、ＴＨＧユニットの構成を例示する断面図である。 図９は、レーザ光分離ユニットの構成を例示する斜視図である。 図１０は、図９に例示した構成を一部省略して示す斜視図である。 図１１は、光集塵効果を説明するための図である。 図１２は、光学部品に付着したコンタミを例示する図である。 図１３は、マーカヘッドから外装カバーを取り外した状態を例示する正面図である。 図１４は、図１３に例示した構成を斜め前方から見て示す図である。 図１５は、図１３に例示した構成を一部省略して示す図である。 図１６は、マーカヘッドからＺ室カバーを取り外した状態を例示する図である。 図１７は、ガイド光出射装置周辺の構成を例示する横断面図である。 図１８は、レーザ光案内部の縦断面を例示する図である。 図１９は、レーザ光案内部の第１～第３変形例を示す図である。 図２０は、レーザ光案内部の第４変形例を示す図である。 図２１は、レーザ光走査部の外観を例示する斜視図である。 図２２は、レーザ光走査部の外観を例示する斜視図である。 図２３は、図２３に例示した構成を下方から見て示す図である。 図２４は、Ｘスキャナの構成を例示する縦断面図である。 図２５は、Ｙスキャナの構成を例示する縦断面図である。 図２６は、Ｙスキャナの第１変形例を示す図２５対応図である。 図２７は、Ｙスキャナの第２変形例を示す図２５対応図である。 図２８は、スキャナ用ハウジングの変形例を示す図である。 図２９は、乾燥剤用ハウジングの配置を例示する斜視図である。 図３０は、収容室とスキャナ室の構成を例示する縦断面図である。 図３１は、乾燥剤用ハウジングの外観を例示する斜視図である。 図３２は、交換用蓋部による封止構造について例示する説明図である。 図３３は、交換用蓋部の変形例を示す図である。 図３４は、収容室とスキャナ室の変形例を示す図である。 図３５は、目標出力と駆動電流との対応関係を例示する図である。 図３６は、パルス周波数に応じた電流テーブルの使い分けについて例示したフローチャートである。 図３７は、目標出力の高低に応じた出力調整について例示したフローチャートである。 図３８は、レーザ加工装置の電源に関連した構成を例示する図である。 図３９は、レーザ加工装置の出力停止に関連した処理について例示したフローチャートである。 図４０は、電源に関連した構成の変形例を示す図３８対応図である。 図４１は、出力停止に関連した処理の変形例を示す図３９対応図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。

すなわち、本明細書では、レーザ加工装置の一例としてレーザマーカについて説明するが、ここに開示する技術は、レーザ加工装置という名称に拘わらず、レーザ応用機器一般に利用することができる。

また、本明細書においては加工の代表例として印字について説明するが、印字加工に限られず、レーザ光を使ったあらゆる加工処理においても利用できる。

＜レーザ加工装置Ｌの全体構成＞
図１は、レーザ加工装置Ｌの概略構成を例示するブロック図である。図１に示すレーザ加工装置Ｌは、マーカヘッド１から出射されたレーザ光を、被加工物としてのワークＷへと照射するととともに、そのワークＷの表面上で３次元走査することによって加工を行うものである。

特に、ここに開示するレーザ加工装置Ｌは、ＵＶレーザ光をパルス発振することができるように構成されている。

図１に示すように、レーザ加工装置Ｌは、各種装置を制御するためのマーカコントローラ１００と、レーザ光を出射するためのマーカヘッド１とによって構成することができるが、マーカコントローラ１００及びマーカヘッド１の一方を他方へと組み込んで一体化することができる。

マーカコントローラ１００及びマーカヘッド１は、この実施形態においては別体とされており、電気配線を介して電気的に接続されている一方、光ファイバーケーブルを介して光学的に結合されている。なお、マーカコントローラ１００及びマーカヘッド１を一体化した場合には、光ファイバーケーブルを介さずとも、空間を介して結合することができる。

また、マーカコントローラ１００には、印字設定など、種々の加工条件を設定するための操作用端末（設定部）２００を接続することができる。操作用端末２００は、液晶ディスプレイ等、使用者に対して情報を表示するための表示部２０１と、キーボードやマウス等、使用者による操作入力を受け付ける操作部２０２と、ＨＤＤ等、情報を記憶するための記憶装置２０３を備えて成る。操作用端末２００は、例えばマーカコントローラ１００に組み込んで一体化することができる。この場合は、「操作用端末」ではなく、コントロールユニット等の呼称を用いることもできるが、少なくともこの実施形態においては、互いに別体とされている。

この実施形態に係る操作用端末２００を用いた場合、使用者は、操作部２０２を介して操作入力を行うことにより、印字の内容（マーキングパターン）を決定したり、レーザ光に求める出力（目標出力）や、その走査速度（スキャンスピード）や、１秒間あたりにパルス発振を行う回数（パルス周波数）など、ワークＷに対して所望の加工を行うための加工条件を設定したりすることができる。そうして設定された加工条件は、マーカコントローラ１００へと出力されて、その条件設定記憶部１０２において記憶されるようになっている。必要に応じて、操作用端末２００の記憶装置２０３が加工条件を保存してもよい。

そうして設定された加工条件は、マーカコントローラ１００へと出力されて、その条件設定記憶部１０２において記憶されるようになっている。

レーザ加工装置Ｌには、上述した機器や装置以外にも、操作や制御を行うための装置、その他の各種処理を行うためのコンピュータ、記憶装置、周辺機器等を接続することもできる。この場合の接続は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘやＲＳ－４２２、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ－Ｔ等のネットワークを介して電気的、あるいは磁気的、光学的に接続する方法等を挙げることができる。また、有線接続以外にも、ＩＥＥＥ８０２．ｘ等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらにデータの交換や各種設定の保存等を行うための記憶装置に用いる記憶媒体としては、例えば、各種メモリカードや磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等を利用することができる。

なお、レーザ加工装置Ｌは、マーカコントローラ１００、マーカヘッド１及び操作用端末２００と、それら以外の各種ユニットや装置、機器を組み合わせたレーザ加工システムとすることもできる。

以下、マーカコントローラ１００及びマーカヘッド１それぞれのハード構成について詳細に説明した後に、マーカコントローラ１００によるマーカヘッド１の制御に関連した構成について説明する。

＜マーカコントローラ１００＞
マーカコントローラ１００は、加工条件を記憶するための条件設定記憶部１０２と、その加工条件に基づいてマーカヘッド１を制御するための制御部１０１と、レーザ励起光（励起光）を生成するための励起光生成部１１０と、を備えている。

（条件設定記憶部１０２）
条件設定記憶部１０２は、操作用端末２００を介して設定された加工条件を記憶するとともに、必要に応じて、記憶された加工条件を制御部１０１へと出力するようになっている。

具体的に、条件設定記憶部１０２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ等を用いて構成されており、加工条件を示す情報を一時的または継続的に記憶することができる。特に、操作用端末２００をマーカコントローラ１００に組み込んだ場合には、記憶装置２０３が、条件設定記憶部１０２を兼用するように構成することもできる。

（制御部１０１）
制御部１０１は、条件設定記憶部１０２に記憶された加工条件に基づいて、マーカコントローラ１００の励起光生成部１１０や、レーザ光出力部２、レーザ光案内部及びレーザ光走査部４など、マーカヘッド１を成す各部を制御することにより、ワークＷの加工を行うよう構成されている。

具体的に、制御部１０１は、プロセッサ、メモリ、入出力バス等から成り、操作用端末２００を介して入力された情報を示す信号や、条件設定記憶部１０２から読み込んだ加工条件を示す信号に基づいて制御信号を生成するとともに、生成された制御信号をレーザ加工装置Ｌの各部へと出力することによって、ワークＷの加工を制御する。

例えば、制御部１０１は、ワークＷの加工を開始するときには、条件設定記憶部１０２に記憶された目標出力を読み込んで、その目標出力に関して生成された制御信号を励起光源駆動部１１２へと出力し、レーザ励起光の生成を制御する。

また、図１においては省略したが、制御部１０１は、条件設定記憶部１０２に記憶されたパルス周波数と、所定のデューティ比とに基づいて生成した制御信号を後述のＱスイッチ２３へと出力し、ＵＶレーザ光のパルス発振を制御する。

（励起光生成部１１０）
励起光生成部１１０は、駆動電流に応じたレーザ励起光（励起光）を生成する励起光源１１１と、その励起光源１１１へと駆動電流を供給する励起光源駆動部（図１中では、「ＬＤ駆動部」と記載）１１２と、励起光源１１１に対して光学的に接合された励起光集光部１１３と、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流を決定するためのテーブル記憶部（対応関係記憶部）１１４と、を備えている。励起光源１１１と励起光集光部１１３とは、不図示の励起ケーシング内に固定されており、光学的に結合されている。詳細は省略するが、この励起ケーシングは、熱伝導性に優れた銅等の金属で構成されており、励起光源１１１を効率良く放熱することができる。

また、励起光生成部１１０は、前述の加工条件の一として設定されるＵＶレーザ光の目標出力と、励起光源１１１へと供給するべき駆動電力との間の対応関係を記憶したテーブル記憶部１１４（対応関係記憶部）も備えている。この実施形態では、テーブル記憶部１１４は励起光源駆動部１１２に対して電気信号を送受するように接続されているが、制御部１０１との間で信号を送受するように構成してもよい。

以下、励起光生成部１１０の各部について順番に説明をする。

励起光源駆動部１１２は、制御部１０１から出力された制御信号に基づいて、励起光源１１１へと駆動電流を供給する。詳細なフローについては後述するが、励起光源駆動部１１２は、制御部１０１が決定した目標出力と、テーブル記憶部１１４に記憶された対応関係とを用いることにより、励起光生成部１１０へと供給するべき駆動電流を決定する。励起光源駆動部１１２は、そうして決定された駆動電流を励起光源１１１へと供給するようになっている。なお、テーブル記憶部１１４を制御部１０１に対して接続した場合、駆動電流を決定する処理は、励起光源駆動部１１２ではなく、制御部１０１が行うようにしてもよい。

励起光源１１１は、励起光源駆動部１１２から駆動電流が供給されるとともに、その駆動電流に応じた励起光を生成するように構成されている。励起光源１１１によって生成される励起光の出力は、駆動電流が大きくなるにしたがい増加する。具体的に、励起光源１１１は、レーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）等で構成されており、複数のＬＤ素子を直線状に並べたＬＤアレイやＬＤバーを使用することができる。励起光源１１１としてＬＤアレイやＬＤバーを用いた場合、各素子からのレーザ発振は、ライン状に出力されて、励起光集光部１１３へと入射される。

励起光集光部１１３は、励起光源１１１から出力されたレーザを集光するとともに、レ－ザ励起光（励起光）として出力するように構成されている。具体的に、励起光集光部１１３は、フォーカシングレンズ等で構成可能とされており、レーザ発振が入射する入射面と、レ－ザ励起光を出力する出射面と、を有している。励起光集光部１１３は、マーカヘッド１に対し、前述の光ファイバーケーブルを介して光学的に結合されている。よって、励起光集光部１１３から出力されたレーザ励起光は、その光ファイバーケーブルを通じてマーカヘッド１へと導かれるようになっている。

テーブル記憶部１１４は、加工条件の一として設定される目標出力と、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流との間の対応関係を記憶するように構成されている。具体的に、テーブル記憶部１１４には、目標出力と、駆動電流との間の対応関係を記憶した電流テーブルが記憶されており、励起光源駆動部１１２が目標出力に対応した駆動電流を読み込むことで、励起光源１１１へと供給する駆動電流を決定するよう構成されている。

なお、テーブル記憶部１１４に代えて、目標出力を引数として駆動電流を算出するような計算式を記憶させる計算式記憶部を設けてもよい。そうした計算式記憶部とテーブル記憶部１１４とは、目標出力と駆動電流との対応関係を記憶しているという点で、双方とも対応関係記憶部を例示している。

励起光生成部１１０は、励起光源駆動部１１２、励起光源１１１、励起光集光部１１３及びテーブル記憶部１１４のような部材を予め組み込んだＬＤユニット或いはＬＤモジュールとすることができる。また、励起光生成部１１０から出射される励起光（具体的には、励起光集光部１１３から出力されるレーザ励起光）は、無偏光とすることができ、これにより偏光状態の変化を考慮する必要が無く、設計上有利となる。特に、励起光源１１１周辺の構成については、複数のＬＤ素子を数十個配列したＬＤアレイから各々得られる光を光ファイバーでバンドルして出力するＬＤユニット自体に出力光を無偏光とする機構を備えることが好ましい。

＜マーカヘッド１＞
前記のように、励起光生成部１１０により生成されたレーザ励起光は、光ファイバーケーブルを通じてマーカヘッド１へと導かれる。マーカヘッド１は、レーザ励起光に基づいて、ＵＶレーザ光を生成して出力するレーザ光出力部２と、レーザ光出力部２から出力されたＵＶレーザ光をワークＷの表面へと照射して２次元走査を行うレーザ光走査部４と、レーザ光出力部２からレーザ光走査部４へと至る光路を構成するレーザ光案内部３と、を備えた構成とされている。

図２～図３は、マーカヘッド１の外観を例示する斜視図である。図２～図３に示すように、マーカヘッド１は、レーザ光出力部２、レーザ光案内部３及びレーザ光走査部４等を固定するための筐体１０を備えている。この筐体１０は、図２～図３に示すような略直方状の外観を有しており、その短手方向の一側面には、後述の乾燥剤Ｄｍを交換するための交換用蓋部１８が着脱可能に取り付けられている。対して、図２に示すように、筐体１０の下面には、マーカヘッド１からＵＶレーザ光を出射するための出射窓部１９が設けられている。交換用蓋部１８と出射窓部１９の構成については後述する。

図４は、マーカヘッド１の内部構造を示す図である。筐体１０の内部には、図４に示すような仕切部１１が設けられている（図２１及び図２９も参照）。筐体１０の内部空間は、その仕切部１１によって長手方向の一側と他側とに仕切られている。

なお、以下の記載において、「筐体１０の長手方向」とは、図４の紙面左右方向を指し、図４の紙面左側を「長手方向一側」と呼称する一方、同図の紙面右側を「長手方向他側」と呼称する。同様に、「筐体１０の短手方向」とは、図４の紙面に面直な方向を指し、図４の紙面手前側を「短手方向一側」と呼称する一方、同図の紙面奥側を「短手方向他側」と呼称する。

また、以下の記載において、「筐体１０の長手方向（短手方向）」を単に「長手方向（短手方向）」と呼称したり、図２に示すように、他の図においても、これらに対応する方向を「長手方向」又は「短手方向」と呼称したりする場合がある。

また、以下の記載において、「上下方向」とは、図４の紙面上下方向に等しい。他の図においても、これに対応する方向を「上下方向」と呼称する場合がある。

具体的に、仕切部１１は、筐体１０の長手方向に対して垂直な方向へと延びる平板状に形成されている。また、仕切部１１は、筐体１０の長手方向においては、同方向の中央部よりも一側（図４の紙面左側）に寄せた配置とされている。よって、筐体１０の長手方向一側に仕切られるスペースは、仕切部１１の配置を一側に偏らせた分だけ、その他側に仕切られるスペースよりも、長手方向の寸法が短くなっている。以下、後者のスペースを第１スペースＳ１と呼称する一方、前者のスペースを第２スペースＳ２と呼称する。

この実施形態では、第１スペースＳ１の内部にはレーザ光出力部２とレーザ光走査部４が固定されている一方、第２スペースＳ２の内部にはレーザ光案内部３が固定されている。

詳しくは、第１スペースＳ１は、略平板状のベースプレート１２によって、短手方向の一側と他側とに仕切られている。レーザ光出力部２の構成要素は、主に、ベースプレート１２に対して短手方向一側の空間に配置可能とされている。

さらに詳しくは、この実施形態では、レーザ光出力部２を構成する部品のうち、凹レンズ２８ｂや、波長変換素子を成す光学結晶など、可能な限り気密状に密閉することが求められる光学部品については、仕切り部１１やベースプレート１２等によって包囲された収容空間（具体的には、波長変換部２Ｂの内部空間）において、密閉状態で収容されている。対して、電気配線やヒートシンク（不図示）など、必ずしも密閉することが求められない部品については、ベースプレート１２を挟んで短手方向他側に配置されている。

また、図４に示すように、レーザ光走査部４は、レーザ光出力部２を成す光学部品と同様に、短手方向の一側に配置することができる（図２１も参照）。具体的に、この実施形態に係るレーザ光走査部４は、長手方向においては前述の仕切部１１に隣接するとともに、上下方向においては筐体１０の内底面の上に配置されている。

前述のように、レーザ光案内部３は、第２スペースＳ２に配置されている。この実施形態では、レーザ光案内部３を構成する部品のうち、第１ベンドミラー３２など、密閉することが求められる光学部品については、仕切部１１とＺ室カバー３１により包囲されたＺ室Ｓｚによって気密状に収容されている。対して、ガイド光源３５やカメラ３６など、必ずしも密閉することが求められない部品については、そのＺ室Ｓｚの外部に配置されている。

また、筐体１０の後面には前述の光ファイバーケーブルが接続されており、この光ファイバーケーブルは、第１スペースＳ１内に配置されたレーザ光出力部２へと繋がっている。

以下、レーザ光出力部２、レーザ光案内部３及びレーザ光走査部４の構成について順番に説明をする。

（レーザ光出力部２）
レーザ光出力部２は、励起光生成部１１０により生成されたレーザ励起光に基づいてＵＶレーザ光を生成するとともに、そのＵＶレーザ光をレーザ光案内部３へと出射するように構成されている。

図５は、レーザ光出力部２の構成を例示する図であり、図６は、レーザ光出力部２における光学部品のレイアウトを例示する図である。図５～図６に示すように、本実施形態に係るレーザ光出力部２は、主として、レーザ励起光に基づいて生成された基本波をパルス発振可能なＱスイッチ収容部２Ａと、Ｑスイッチ収容部２Ａから出力された基本波を波長変換するための波長変換部２Ｂと、を含んだ構成とされている。

また、レーザ光の増幅に用いられる共振器は、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容された第１反射ミラー（第１ミラー、反射ミラー）２１と、波長変換部２Ｂに収容された第２反射ミラー（第２ミラー、反射ミラー）２２とによって構成することができる。つまり、この実施形態においては、レーザ光を増幅するための共振光路は、Ｑスイッチ収容部２Ａから波長変換部２Ｂにわたって構成されている。

Ｑスイッチ収容部２Ａ及び波長変換部２Ｂは、双方とも、ベースプレート１２と、そのベースプレート１２に立設された側壁部１３と、ベースプレート１２及び側壁部１３によって囲われた空間を閉じる蓋部１４と、によって包囲されている。なお、蓋部１４は、本実施形態では、Ｑスイッチ収容部２Ａを覆う部分と、波長変換部２Ｂを覆う部分とが別体で構成されているが、両部分が一体で構成されてもよい。

具体的に、ベースプレート１２は、後述の各種部品を取り付けるための支持面を構成している。側壁部１３は、そのベースプレート１２に対して面直に立設されており、ベースプレート１２に取り付けられた部品を側方から取り囲むように形成されている。特に、図５に示す側壁部１３は、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容された部品と、波長変換部２Ｂに収容された部品とを互いに隔てるような形状とされている。すなわち、同図に示すように、Ｑスイッチ収容部２Ａは、長手方向の他側（図５の紙面右側）に区画されている一方、波長変換部２Ｂは、長手方向の一側（図５の紙面左側）に区画されている。側壁部１３のうち、長手方向の略中央部に立設された部位は、略上下方向に沿って延びており、Ｑスイッチ収容部２Ａと波長変換部２Ｂとによって共有されている。

この実施形態では、図５に示すように、ベースプレート１２と側壁部１３とによって、短手方向の一側に向かって開放した空間が区画されるようになっている。その空間は、蓋部１４によって閉塞可能とされている（図４を参照）。この蓋部１４は、少なくとも波長変換部２Ｂを密閉するようになっており、図４～図６に示す例では、波長変換部２ＢとＱスイッチ収容部２Ａをそれぞれ別部材で密閉するようになっている。

波長変換部２Ｂを密閉するべく、図５に示す実施形態では、ベースプレート１２と側壁部１３とによって囲われた空間の開口縁には、樹脂等から成るシール部材２０ａが設けられている。このシール部材２０ａは、側壁部１３と蓋部１４によって挟持可能とされており、シール部材２０ａに対して蓋部１４を密着させることで、ハウジング２０の内部空間を密閉することができる。Ｑスイッチ収容部２Ａの開口縁にも、同様に密閉するためのシール部材２０ｂが設けられている。

Ｑスイッチ収容部２Ａは、励起光生成部１１０により生成された励起光が入射可能な入射部２４を有するとともに、少なくともＱスイッチ２３および第１反射ミラー２１を収容することができる。

具体的に、この実施形態に係るＱスイッチ収容部２Ａは、励起光生成部１１０により生成されたレーザ励起光が入射可能な入射部２４と、そのレーザ励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質２５と、マーカコントローラ１００から入力される制御信号に基づいて、レーザ媒質２５にて生成された基本波をパルス発振させるＱスイッチ２３と、レーザ媒質２５により生成された基本波を反射するための第１反射ミラー２１と、を気密状に収容して成る。これらの部品のうち、少なくともレーザ媒質２５については、Ｑスイッチ収容部２Ａ及び波長変換部２Ｂのいずれかに収容すればよい。

対して、波長変換部２Ｂは、レーザ媒質２５により生成された基本波を透過可能な透過窓部１５と、この波長変換部２Ｂにおいて生成されたＵＶレーザ光を出射可能な出力窓部１６とが形成されたハウジング２０を有する。波長変換部２Ｂは、そのハウジング２０によって包囲される内部空間により、少なくとも、レーザ媒質２５により生成された基本波が入射されるとともに、該基本波の波長よりも高い波長を有する第２高調波を生成する第１波長変換部（第１波長変換素子）２６と、その第２高調波よりも高い波長を有する第３高調波を生成する第２波長変換部（第２波長変換素子）２７と、第２高調波及び前記第３高調波のうちの少なくとも一方を反射するための第２反射ミラー２２とを気密状に収容して成る。

具体的に、図４～図６に示す実施形態では、ハウジング２０は、前述のベースプレート１２と、側壁部１３と、蓋部１４とによって構成されており、透過窓部１５と出力窓部１６は、双方とも側壁部１３に設けられている。

前述のように、Ｑスイッチ収容部２Ａと波長変換部２Ｂとは側壁部１３によって隔てられているため、その側壁部１３に透過窓部１５を設けることで、Ｑスイッチ収容部２Ａにおける第１反射ミラー２１と波長変換部２Ｂにおける第２反射ミラー２２とによって構成される共振器は、その透過窓部１５を経由するような共振光路を成すようになっている。

また、波長変換部２Ｂは、そうしたハウジング２０が成す内部空間によって、少なくとも第３高調波を共振光路から分離させるためのレーザ光分離部２８と、ビームエキスパンダ２９とを密閉することもできる。

特に、図６に示す例では、レーザ光出力部２は、いわゆるイントラキャビティ式のレーザ発振器として構成されている。すなわち、第１反射ミラー２１から第２反射ミラー２２へと至る途中には、Ｑスイッチ２３と、入射部２４を成す折返ミラー２４ｂと、レーザ媒質２５と、透過窓部１５と、レーザ光分離部２８を成す第１セパレータ２８ａと、第２波長変換素子２７と、第１波長変換素子２６とが順番に配置されている。

ここで、折返ミラー２４ｂは、励起光生成部１１０によって生成された励起光の光軸と、共振光路の光軸とを合流させるように配置されている。また、第１セパレータ２８ａは、少なくとも第３高調波を含んだレーザ光を、第１反射ミラー２１と第２反射ミラー２２とを結んだ共振光路から分離させるように配置されている。

以下、レーザ光出力部２に関連した構成について順番に説明する。

－第１反射ミラー２１－
第１反射ミラー２１は、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容されており、少なくとも基本波を反射するように構成されている。前述の如く、この第１反射ミラー２１は、第２反射ミラー２２とともに共振器を構成している。なお、この実施形態では、第１反射ミラー２１は、基本波を反射するような全反射ミラーとされている。

－第２反射ミラー２２－
第２反射ミラー２２は、波長変換部２Ｂに収容されており、少なくとも基本波を反射するように構成されている。第２反射ミラー２２は、第１反射ミラー２１とともに共振器を構成している。なお、この実施形態では、第２反射ミラー２２は、基本波ばかりでなく、第２高調波と第３高調波も反射するような全反射ミラーとされている。

－Ｑスイッチ２３－
Ｑスイッチ２３は、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容されており、レーザ媒質２５にて生成された基本波をパルス発振させるよう構成されている。具体的に、Ｑスイッチ２３は、共振光路の光軸上に位置するように配設されており、レーザ媒質２５と第１反射ミラー２１との間に介在している。Ｑスイッチ２３を用いることで、連続発振を尖頭出力値（ピーク値）の高い高速繰返しパルス発振に変えることが可能となる。また、Ｑスイッチ２３には、これに印加するＲＦ信号を生成するＱスイッチ制御回路が接続されている。このレーザ光出力部２は、レーザ媒質２５から誘導放出された光子から成るレーザ光を、第１反射ミラー２１と第２反射ミラー２２との間で多重反射により増幅して、レーザ光分離部２８を経てレーザ光を出力する。

すなわち、Ｑスイッチ２３を仮にオン状態にすると、Ｑスイッチ２３へ入射したレーザ光は、偏向されて共振光路から分離される。この場合、レーザ光の多重反射が規制された結果、後記レーザ媒質２５において反転分布の生成が促される。

そして、Ｑスイッチ２３を所定期間にわたってオン状態にしてからオフ状態に切り替えると、レーザ光は、多重反射により増幅される。この場合、高出力なレーザ光がパルス発振することになる。

こうして、Ｑスイッチ２３のオンオフを周期的に切り替えることにより、前述の如き高速繰り返しパルス発振を行うことができる。そうしたパルス発振を制御するための制御量としては、例えば、Ｑスイッチ２３をオン状態にする期間（オン時間）と、オフ状態にする期間（オフ時間）との比率に関連したデューティ比が挙げられる。このデューティ比が大きいときには、小さいときよりもＱスイッチ２３をオン状態にする期間が長くなる。この場合、反転分布の生成が促進されて、パルス発振の出力値（例えば、レーザ光のパルスエネルギー）が大きくなる。また、パルス発振を制御するための別の制御量としては、Ｑスイッチがオンオフを繰り返す頻度を示すＱスイッチ周波数が挙げられる。Ｑスイッチ周波数を高めることで、単位時間当たりに出射されるパルス発振の個数が増大することになる。

－入射部２４－
入射部２４には、励起光生成部１１０か延びる光ファイバーケーブルが接続されている。すなわち、この光ファイバーケーブルの一端部は、励起光集光部１１３に接続されている一方、その他端部は、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容された入射部２４に接続されている。入射部２４から入射したレーザ励起光は、レーザ媒質２５へと至るようになっている。

ここで、図５～図６に示す例では、入射部２４とレーザ媒質２５との間には、集光部２４ａと折返ミラー２４ｂとが介在している。集光部２４ａは、２枚一組の光学レンズによって構成されており、光ファイバーケーブルを伝搬して入射したレーザ励起光を集光して折返ミラー２４ｂへと導くようになっている。

対して、折返ミラー２４ｂは、いわゆるハーフミラーとして構成されており、入射部２４から集光部２４ａを経てレーザ媒質２５へと至る方向に伝搬するレーザ光（具体的には、レーザ励起光）については透過させる一方、それとは逆向きに伝搬するレーザ光（具体的には、基本波）については全反射するようになっている。折返ミラーにより全反射されたレーザ光は、後述の如く、Ｑスイッチ２３（具体的には、オフ状態とされたＱスイッチ２３）を通過して第１反射ミラー２１へと至る。

－レーザ媒質２５－
レーザ媒質２５は、反転分布を形成可能なレーザ媒質とされており、その媒質にレーザ励起光が入射したときに、入射したレーザ励起光に対応した誘導放出を行うように構成されている。誘導放出によって放出される光子の波長（いわゆる基本波長）は、レーザ媒質２５の構成に応じて増減するものの、この例では１μｍ前後の赤外域にある。

この実施形態では、レーザ媒質２５としてロッド状のＮｄ：ＹＶＯ_４（イットリウム・バナデイト）を用いた。ロッド状とされたレーザ媒質２５の一端面からレーザ励起光が入射するとともに、その他端面から基本波長を有するレーザ光（いわゆる基本波）を出射するようになっている（いわゆるエンドポンピングによる１方向励起方式）。この例では、基本波長は１０６４ｎｍに設定されている。一方、レーザ励起光の波長は、誘導放出を促すべく、Ｎｄ：ＹＶＯ_４の吸収スペクトラムの中心波長付近に設定されている。ただし、この例に限らず、他のレーザ媒質として、例えば希土類をドープしたＹＡＧ、ＹＬＦ、ＧｄＶＯ_４等を用いることもできる。レーザ加工装置Ｌの用途に応じて、様々な固体レーザ媒質を用いることができる。

また、固体レーザ媒質に波長変換素子を組み合わせて、出力されるレーザ光の波長を任意の波長に変換することもできる。その場合、図６とは異なり、レーザ媒質２５は、波長変換部２Ｂに収容されてもよい。また、固体レーザ媒質としてバルクに代わってファイバーを発振器として利用した、いわゆるファイバーレーザを利用してもよい。

さらにまた、マーカヘッド１は、固体レーザに限られず、ＣＯ_２やヘリウム－ネオン、アルゴン、窒素等の気体を媒質としても用いる気体レーザを利用してもよい。例えば、炭酸ガスレーザを用いた場合のレーザ媒質は、その内部に炭酸ガス（ＣＯ_２）が充填され、電極を内蔵しており、レーザ制御装置から入力された印字信号に基づいて炭酸ガスを励起することにより、レーザを発振する。

さらにまた、レーザ光出力部２は、固体レーザ媒質を用いた励起方式として、前述の１方向励起方式にかえて、固体レーザ媒質の前後の各端面から励起光照射する２方向励起方式を利用することもできる。

－第１波長変換素子２６－
第１波長変換素子２６は、第２高調波を生成可能な非線形光学結晶とされており、基本波が入射したときに、その基本波の周波数を２倍にして第２高調波として出射する（Second Harmonic Generation：ＳＨＧ）ように構成されている。すなわち、第１波長変換素子２６に対して基本波を入射させたときに生成されるレーザ光の波長は、５００ｎｍ前後の可視光域にある。特に本実施形態では、第２高調波の波長は５３２ｎｍに設定されている。

一般に、第１波長変換素子２６による基本波の変換効率は１００％を下回る。そのため、第１波長変換素子２６に入射した基本波の少なくとも一部は、第１波長変換素子２６によって変換されずに出射される。したがって、第１波長変換素子２６に基本波を入射させると、基本波と第２高調波を含んだレーザ光が出射されるようになっている。

なお、この実施形態では、第１波長変換素子２６としてＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_３）を用いた。ただし、この例に限らず、第１波長変換素子２６として、ＫＴＰ（ＫＴｉＰＯ_４）、有機非線形光学材料や、他の無機非線形光学材料、例えばＫＮ（ＫＮｂＯ_３）、ＫＡＰ（ＫＡｓＰＯ_４）、ＢＢＯ（β－ＢａＢ_２Ｏ_４）、ＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_５）や、バルク型の分極反転素子（ＬｉＮｂＯ_３（Periodically Polled Lithium Niobate：ＰＰＬＮ）、ＬｉＴａＯ_３等）を利用してもよい。また、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｓｍ、Ｎｄ等の希土類をドープしたフッ化物ファイバを用いたアップコンバージョンによるレーザの励起光源用半導体レーザを用いることもできる。このように、本実施形態においては、様々なタイプの光学材料を利用することができる。

－第２波長変換素子２７－
第２波長変換素子２７は、第３高調波を生成可能な非線形光学結晶とされており、基本波と第２高調波とが入射したとき（特に、基本波と第２高調波の伝搬方向が等しいとき）に、その基本波の３倍の周波数を有する第３高調波に変換して出射する（Third Harmonic Generation：ＴＨＧ）ように構成されている。すなわち、第２波長変換素子２７に対して基本波と第２高調波を入射させたときに生成されるレーザ光の波長は、３５０ｎｍ前後の紫外域（具体的には、可視光域と紫外域との境界付近）にある。特に本実施形態では、第３高調波の波長は３５５ｎｍに設定されている。

一般に、第２波長変換素子２７による基本波の変換効率は１００％を下回る。そのため、第２波長変換素子２７に入射した基本波と第２高調波それぞれの少なくとも一部は、第２波長変換素子２７によって変換されずに出射される。したがって、第２波長変換素子２７に基本波と第２高調波を入射すると、基本波と第２高調波と第３高調波が混在したレーザ光が出射されるようになっている。

なお、この実施形態では、第２波長変換素子２７としてＬＢＯ（ＬｉＢ_３Ｏ_３）を用いた。ただし、この例に限らず、第１波長変換素子２６として、ＫＴＰ（ＫＴｉＰＯ_４）、有機非線形光学材料や、他の無機非線形光学材料など、様々なタイプの光学材料を利用することができる。

－レーザ光分離部２８－
レーザ光分離部２８は、波長変換部２Ｂに収容されており、レーザ光の共振光路から第３高調波を分離して、レーザ光出力部２から出射させるように構成されている。

図５～図６に示すように、この実施形態におけるレーザ光分離部２８は、複数の光学部品から構成されており、レーザ光から第２及び第３高調波をレーザ光分離部２８抽出するための第１セパレータ（出力ミラー）２８ａと、第２及び第３高調波から成るレーザ光のビーム径を整えるための凹レンズ２８ｂと、レーザ光から第３高調波を抽出するための第２セパレータ（反射ミラー）２８ｃと、不要な第２高調波を減衰させるための減衰部２８ｄとを含んだ構成とすることができる（図９も参照）。

第１セパレータ２８ａは、いわゆるビームスプリッターであって、基本波を透過させる一方で、第２高調波と第３高調波を反射するように構成されている。この第１セパレータ２８ａは、第１反射ミラー２１と第２反射ミラー２２とを結んだ共振光路の光軸と交わるように配置されており、その光軸に対して、略４５度傾斜した姿勢とされている。

凹レンズ２８ｂは、第１セパレータ２８ａによって反射されたレーザ光、つまり、共振光路から分離したレーザ光を透過させることにより、その透過したレーザ光のビーム径を拡大させるように構成されている。この構成例では、凹レンズ２８ｂは、第１セパレータ２８ａと第２セパレータ２８ｃとの間に介在しているものの、そのような配置には限定されない。例えば、第２セパレータ２８ｃを透過した後のレーザ光が通過するように配置してもよい。

第２セパレータ２８ｃは、第１セパレータ２８ａに類似したビームスプリッターであって、第２高調波を透過させる一方で、第３高調波を反射するように構成されている。この第２セパレータ２８ｃは、凹レンズ２８ｂを通過したレーザ光の光軸と交わるように配置されており、その光軸に対して、略４５度傾斜した姿勢とされている。

減衰部２８ｄは、第２セパレータ２８ｃを透過したレーザ光、つまり、第２高調波を減衰させるように構成されている。この構成例では、減衰部２８ｄは、第２高調波を多重反射によって減衰させる。

－ビームエキスパンダ２９－
ビームエキスパンダ２９は、複数枚の光学レンズによって構成されており、第２セパレータ２８ｃによって反射された第３高調波を入射させるとともに、後述のＺスキャナ３３へ入射するのに適するように、レーザ光のビーム径を整えるように構成されている。

また、この構成例では、第２セパレータ２８ｃと、ビームエキスパンダ２９を成す２枚の光学レンズと、ハウジング２０の出力窓部１６とは、第２セパレータ２８ｃによって反射された第３高調波が成す光路上において、この順番で配置されている。これらの構成要素は、筐体１０の上下方向においては、若干、上側に配置されている。

なお、詳細は省略するが、ビームエキスパンダ２９と出力窓部１６との間には、レーザ光の一部を分離させるためのビームサンプラーが配置されている。このビームサンプラーの下流には、レーザ光の出力を検出するパワーモニタが設けられており、その検出信号がマーカコントローラ１００の制御部１０１へと出力されるようになっている。

なお、レーザ光のビーム径を拡大する必要がない場合は、ビームエキスパンダ２９を省略することもできる。

（レーザ共振）
図５～図６に示すように、入射部２４から入射したレーザ励起光は、Ｑスイッチ収容部２Ａにおいて、折返ミラー２４ｂを透過してレーザ媒質２５の一端面へと入射する。そして、そのレーザ励起光に基づき出射された基本波は、透過窓部１５を透過して波長変換部２Ｂへと入射する。

続いて、波長変換部２Ｂへと入射した基本波は、第１セパレータ２８ａを透過した後、第２波長変換素子２７を素通りして、第１波長変換素子２６へと入射する。第１波長変換素子２６において、基本波の一部が第２高調波へと変換される。よって、第１波長変換素子２６は、基本波と第２高調波とが混在したレーザ光を出射する。そのレーザ光は、第２反射ミラーにおいて全反射されて、ここまでの光路を逆向きに辿る。

そうして、再び第１波長変換素子２６へと入射したレーザ光は、第１波長変換素子２６において第２高調波が再度生成された後、第２波長変換素子２７へと入射する。第２波長変換素子２７において、基本波と第２高調波の一部が第３高調波へと変換される。よって、第２波長変換素子２７は、基本波と第２高調波と第３高調波とが混在したレーザ光を出射する。そのレーザ光が第１セパレータ２８ａへ至ると、第２高調波と第３高調波は、その第１セパレータ２８ａにより反射されて共振光路から分離する一方、基本波は、第１セパレータ２８ａを透過して透過窓部１５へと至る。

ここで、第１セパレータ２８ａによって分離された第２及び第３高調波は、凹レンズ２８ｂを通過した後、第２セパレータ２８ｃへと至る。第２セパレータ２８ｃは、第２高調波を透過させて減衰部２８ｄへと導く一方、第３高調波を反射してビームエキスパンダ２９へと導く。ビームエキスパンダ２９へと導かれた第３高調波は、そのビーム径が整えられた上で、出力窓部１６を介してＵＶレーザ光として出射される。

一方で、第１セパレータ２８ａを透過して透過窓部１５へと至った基本波は、その透過窓部１５を通過した後、レーザ媒質２５を介して折返ミラー２４ｂへと至る。前述の如く、折返ミラー２４ｂは、このようにして伝搬した基本波を反射してＱスイッチ２３へと導く。Ｑスイッチ２３へと導かれた基本波は、そのＱスイッチ２３がオン状態にあるときには、偏向されて共振光路から分離される。前述のように、この場合には、出力ゼロ、又は極低出力の連続波（Continuous Wave：ＣＷ）が発振することになる。

対して、Ｑスイッチ２３がオフ状態にあるときには、Ｑスイッチ２３を通過して第１反射ミラー２１へと至る。第１反射ミラー２１において反射された基本波は、Ｑスイッチ２３を再度通過した後、折返ミラー２４ｂによって反射されてレーザ媒質２５へと入射する。レーザ媒質２５へと入射した基本波は、再び波長変換部２Ｂへと入射することになる。

このような行程を繰り返すことにより、第１反射ミラー２１と第２反射ミラー２２との間で基本波が多重反射した結果、レーザ光が増幅されることになり、Ｑスイッチ２３のオンオフ制御と相俟って、高出力のＵＶレーザが断続的にパルス発振することになる。

（光学部品の温調に関連した構成）
ところで、第１波長変換素子２６と第２波長変換素子２７によるレーザ光の変換効率を確保するためには、それらを適切に温調することが求められる。

そこで、レーザ光出力部２は、マーカコントローラ１００から入力される制御信号に基づいて、第１及び第２波長変換素子２６、２７が所定の目標温度に保たれるように、第１及び第２波長変換素子２６、２７の温度を調節する素子側温調部を備えている。

具体的に、素子側温調部は、第１波長変換素子２６の温度を調節可能な第１温調部５と、第２波長変換素子２７の温度を調節可能な第２温調部６と、を有して成る。第１温調部５と第２温調部６は、双方とも、ハウジング２０の外部（すなわち、ハウジング２０によって包囲された内部空間の外部）に配置されている。

第１温調部５と、第２温調部６とは、互いに独立して制御されるように構成されている。すなわち、第１温調部５及び第２温調部６の各々には、ペルチェ素子など、温度を調節するための部材が個別に設けられており、そうした部材に対して別々の制御信号（ペルチェ素子を用いた場合は電流（制御電流））を送ることができる。

特に、この実施形態においては、第１波長変換素子２６と第１温調部５とがユニット化されている一方、第２波長変換素子２７と第２温調部６とがユニット化されている。以下の記載では、前者を「ＳＨＧユニット」と呼称する一方、後者を「ＴＨＧユニット」と呼称する。

また、第１及び第２波長変換素子２６、２７と、レーザ光分離部２８における第１及び第２セパレータ２８ａ、２８ｃとの温度差を低減するという観点から、レーザ光分離部２８を温調することも求められる。

そこで、レーザ光出力部２は、マーカコントローラ１００から入力される制御信号に基づいて、第１及び第２波長変換素子２６、２７の目標温度に応じて規定された所定の温度範囲に収まるように、レーザ光分離部２８において少なくとも第１セパレータ２８ａの温度を調節する出力ミラー温調部７を備えている。

具体的に、この実施形態では、出力ミラー温調部７は、レーザ光分離部２８を構成する光学部品のうち、第１セパレータ２８ａ、凹レンズ２８ｂ及び第２セパレータ２８ｃの温度をまとめて調節するように構成されている。なお、これらの温度を個別に調整してもよい。

特に、この実施形態では、レーザ光分離部２８と出力ミラー温調部７とがユニット化されている。以下の記載では、このユニットを「レーザ光分離ユニット」と呼称する。

以下、ＳＨＧユニット、ＴＨＧユニット及びレーザ光分離ユニットの構成について、順番に説明をする。

－ＳＨＧユニット－
図７は、ＳＨＧユニットの構成を例示する断面図である。同図に示すように、このＳＨＧユニットは、ベースプレート１２の上に支持されたペルチェベース５１と、そのペルチェベース５１に対して複数の位置決めピン（不図示）を介して支持された結晶保持部材５３と、結晶保持部材５３の上に載置された第１波長変換素子２６と、結晶保持部材５３に対して第１波長変換素子２６を固定するための結晶押え部材５４とによって構成されている。第１温調部５は、ペルチェベース５１と、前記結晶保持部材５３との間に挟持されている。また、第１温調部５に接続されるハーネス５６は、ペルチェベース５１とベースプレート１２に設けられた貫通孔５１ａ，１２ａを介して、ハウジング２０の外部から接続されている。

なお、ＳＨＧユニットに関連した説明において、“上”とは、図７の紙面上での“上”に相当する。ここでいうところの上側は、前述の短手方向一側に等しい。

ペルチェベース５１は、矩形板状に形成されており、ネジ等によって、ベースプレート１２の上に固定されている。このペルチェベース５１の上面に、ペルチェ素子から成る第１温調部５が載置されている。ペルチェベース５１の上面には、前述の複数の位置決めピン挿入されており、それらの位置決めピンを介して結晶保持部材５３が支持されている。

このように位置決めピンを介した支持構造を用いることで、ペルチェベース５１と結晶保持部材５３との接触面積を低減し、ひいては両部材間の熱伝達を抑制する上で有利になる。

結晶保持部材５３は、ペルチェベース５１よりも寸法の小さい板状に形成されており、位置決めピンを介してペルチェベース５１に固定されている。結晶保持部材５３の下面と、ペルチェベース５１の上面との間には、Ｏリング等、樹脂製のシール部材５７が挟持されている。詳細は省略するが、このシール部材５７は、第１温調部５を側方から取り囲むような形状とすることができる。

結晶保持部材５３の下面と、ペルチェベース５１の上面と、シール部材５７とによって包囲される空間は、ベースプレート１２に設けた貫通孔１２ａを通じてハウジング２０の外部に通じているとともに、ハウジング２０によって包囲される空間に対しては、シール部材５７を挟持させたことによって気密状に隔絶されている。

第１温調部５は、そのようにして隔絶された空間に配置されている。具体的に、本実施形態に係る第１温調部５は、略薄板状のペルチェ素子から成り、ペルチェベース５１の上面と、結晶保持部材５３との間に挟持されている。第１温調部５の側部には、このペルチェ素子に対して電流を供給するためのハーネス５６が接続されている。このハーネス５６は、前述の如く、ベースプレート１２の貫通孔１２ａを介して外部へと繰り出されている。

また、結晶保持部材５３には、第１温調部５の温度を検出するための温度センサ５８が挿入されている。この温度センサ５８は、略棒状に形成されており、結晶保持部材５３の下面から上方に向かって挿入されている。詳細は省略するが、温度センサ５８による検出信号を出力するための配線類は、第１温調部５に接続されるハーネス５６と同様に、ベースプレート１２の貫通孔１２ａを介して外部へと繰り出されている。

また、結晶保持部材５３は、略Ｌ字を左右に反転させた断面形状を有しており、第１波長変換素子２６は、そのＬ字の角部付近の上面に載置されている。

結晶押え部材５４は、結晶保持部材５３の上面に固定されており、その結晶保持部材５３とともに第１波長変換素子２６を保持している。

第１温調部５に対して電流を供給すると、その電流の大きさに応じて第１温調部５（具体的には、第１温調部５における結晶保持部材５３側の面）が発熱する。その熱は、結晶保持部材５３を介して第１波長変換素子２６へと伝達する。そうして、第１波長変換素子２６は、所定の目標温度Ｔ１を保つように調温される。この目標温度Ｔ１は、光学系の設計等に応じて適宜変更可能であるが、この実施形態では５０－１００℃の範囲内に設定されている。

また、第１温調部５と、その第１温調部５に接続されるハーネス５６と、温度センサ５８が収容された空間は、ハウジング２０によって包囲された空間に対して気密状に隔絶されている。仮に、これらの部品において合成樹脂等が気化して不純物が発生したとしても、そうした不純物が、ハウジング２０によって包囲された空間、すなわち波長変換部２Ｂの内部へと侵入するのを抑制することができる。そのことで、第１波長変換素子２６や第１セパレータ２８ａなど、各種光学部品に不純物が付着するのを抑制する上で有利になる。

－ＴＨＧユニット－
図８は、ＴＨＧユニットの構成を例示する断面図である。ＴＨＧユニットは、一部構成を除いてＳＨＧユニットと略同様に構成されている。すなわち、図８に示すように、ＴＨＧユニットは、ベースプレート１２の上に支持されたペルチェベース６１と、そのペルチェベース６１に対して複数の位置決めピン６２を介して支持された結晶保持部材６３と、結晶保持部材６３の上に載置された第２波長変換素子２７と、結晶保持部材６３に対して第２波長変換素子２７を固定するための結晶押え部材６４とによって構成されている。ここで、第２温調部６は、ペルチェベース６１と、前記結晶保持部材６３との間に挟持されている。また、第２温調部６に接続されるハーネス６６は、ペルチェベース６１に設けられた貫通孔６１ａを介して、ハウジング２０の外部から接続されている。

第２温調部６は、そのようにして隔絶された空間に配置されている。具体的に、本実施形態に係る第２温調部６は、略薄板状のペルチェ素子から成り、ペルチェベース６１の上面と、結晶保持部材６３との間に挟持されている。第２温調部６の側部には、このペルチェ素子に対して電流を供給するためのハーネス６６が接続されている。このハーネス６６は、ペルチェベース６１に設けられた貫通孔６１ａを介して外部へと繰り出されている。

また、結晶保持部材６３の下面と、ペルチェベース６１の上面との間には、Ｏリング等、樹脂製のシール部材６７が挟持されている。ＳＨＧユニットにおけるシール部材５７と同様に、このシール部材６７は、第２温調部６を側方から取り囲むような形状とすることができる。

また、結晶保持部材６３には、第２温調部６の温度を検出するための温度センサ６８が挿入されている。詳細は省略するが、温度センサ６８による検出信号を出力するための配線類は、第２温調部６に接続されるハーネス６６と同様に、ペルチェベース６１の貫通孔６１ａを介して外部へと繰り出されている。

第２温調部６に対して電流を供給すると、その電流の大きさに応じて第２温調部６（具体的には、第２温調部６における結晶保持部材６３側の面）が発熱する。その熱は、結晶保持部材６３を介して第２波長変換素子２７へと伝達する。そうして、第２波長変換素子２７は、所定の目標温度Ｔ２を保つように調温される。この目標温度Ｔ２は、光学系の設計等に応じて適宜変更可能であるが、この実施形態では、第１波長変換素子２６の目標温度Ｔ１と略同一に設定されている。

また、第２温調部６と、その第２温調部６に接続されるハーネス６６と、温度センサ６８が収容された空間は、ハウジング２０によって包囲された空間に対して気密状に隔絶されている。仮に、これらの部品において合成樹脂等が気化して不純物が発生したとしても、そうした不純物が、ハウジング２０によって包囲された空間、すなわち波長変換部２Ｂの内部へと侵入するのを抑制することができる。そのことで、第２波長変換素子２７や第１セパレータ２８ａなど、各種光学部品に不純物が付着するのを抑制する上で有利になる。

－レーザ光分離ユニット－
図９はレーザ光分離ユニットの構成を例示する斜視図であり、図１０は図９に例示した構成を一部省略して示す斜視図である。図９～図１０に示すレーザ光分離ユニットは、ベースプレート１２に対して略平行に延びるセパレータベース（ベースプレート）７１を備えて成り、そのセパレータベース７１によって、前述の第１セパレータ２８ａ、凹レンズ２８ｂ、第２セパレータ２８ｃ及び減衰部２８ｄが支持されている。

図９～図１０に示すセパレータベース７１は、筐体１０の上下方向に沿って延びる略矩形板状に形成されており、ハウジング２０によって包囲された内部空間に収容されている。このセパレータベース７１は、ハウジング２０によって包囲された内部空間を区画する一内壁１３ａに対して一体的に設けられているともに、当該一内壁１３ａから内部空間の内方に向かって延びている。

すなわち、既に説明したように、ハウジング２０の内部空間は、ベースプレート１２と、側壁部１３と、蓋部１４とによって区画されている。セパレータベース７１は、側壁部１３における一内壁１３ａと、その一内壁１３ａに対して直交する他内壁１３ｂとが交わる角部の内側に配置されており、ベースプレート１２と略平行な姿勢を保ちつつ、その一内壁１３ａから略面直に、かつ、他内壁１３ｂに対して略平行な方向に向かって延びている。

また、セパレータベース７１の長手方向一端部には、ハウジング２０の一内壁１３ａに対して一体とされた第１接続部７１ａが設けられている。図９～図１０から見て取れるように、この第１接続部７１ａは、セパレータベース７１の長手方向に延設されており、第１セパレータ２８ａ、凹レンズ２８ｂ、第２セパレータ２８ｃ及び減衰部２８ｄを支持可能とする部位よりも幅狭に形成されている。

一方、セパレータベース７１の長手方向他端部には、ハウジング２０の他内壁１３ｂに対して一体とされた第２接続部７１ｂが設けられている。図９～図１０から見て取れるように、この第２接続部７１ｂは、セパレータベース７１の短手方向に延設されており、第１接続部７１ａよりも幅狭に形成されている。

このように、セパレータベース７１は、長手方向の一端と他端とに接続部７１ａ、７１ｂを設けることで、ハウジング２０を構成する内壁１３ａ、１３ｂに対して一体に支持されるよう構成されている。

また、セパレータベース７１とベースプレート１２との間には、筒状かつ複数の位置決めピンが介在している。位置決めピンを介在させることで、セパレータベース７１とベースプレート１２との間の熱的な結合を抑制することが可能となる。

そして、図１０に示すように、セパレータベース７１には、出力ミラー温調部７を挿入可能とする第１挿入穴（挿入穴）７２が設けられている。この第１挿入穴７２は、セパレータベース７１の長手方向に沿って細穴状に延びており、第１接続部７１ａを介して側壁部１３の外面にて開口している。出力ミラー温調部７は、棒状に形成されており、その開口から挿入されるようになっている。第１挿入穴７２の終端部は、セパレータベース７１の他端部付近まで延びている一方、その始端部は、ハウジング２０の外部空間へと通じている。

出力ミラー温調部７は、この実施形態では、ニクロム線をはじめとする電熱線によって構成されており、第１挿入穴７２に挿入されているとともに、外部から供給された電流に応じて発熱するようになっている。

さらに、図１０に示すように、セパレータベース７１には、温度センサ７５を挿入可能とする第２挿入穴７３も設けられている。この第２挿入穴７３は、第１挿入穴７２と同様に、セパレータベース７１の長手方向に沿って細穴状に延びており、第１接続部７１ａを介して側壁部１３の外面にて開口している。第２挿入穴７３の終端部は、セパレータベース７１の長手方向略中央部まで延びている一方、その始端部は、ハウジング２０の外部空間へと通じている。

温度センサ７５は、この実施形態では、細長い棒状に形成されており、第２挿入穴７３に挿入されているとともに、その検出結果を示す検出信号を出力するようになっている。

出力ミラー温調部７に対して電流を供給すると、その電流の大きさに応じて出力ミラー温調部７が発熱する。その熱は、セパレータベース７１を介して第１セパレータ２８ａ、凹レンズ２８ｂ、第２セパレータ２８ｃ及び減衰部２８ｄへと伝達する。そうして、各光学部品は、所定の温度範囲Ｔ３に収まるように調温される。

ここで、出力ミラー温調部７において制御目標となる温度範囲Ｔ３は、第１及び第２温調部５、６における目標温度Ｔ１、Ｔ２に応じて規定されている。目標温度Ｔ１とＴ２を同一とした場合には、温度範囲Ｔ３は、その目標温度Ｔ１に対して好ましくは±１０℃、より好ましくは±５℃の範囲とすればよい。

＜レーザ光の出力低下の抑制（レーザ光出力部２）＞
一般に、レーザ光の出力低下の抑制という観点から、各種の光学部品に対して不純物が付着しないようにすることが求められる。図１１～図１２に示すように、そうした不純物は、いわゆる光集塵効果によってレーザ光へと集まるようになっており、レーザ光の光軸上に配置された光学部品に対し、不純物（コンタミ）が付着して凝結する可能性がある。その結果、レーザ光の透過ロスや反射ロスが発生してしまい、結果的に出力低下を招く可能性がある。

対して、この実施形態では、図５～図６に示すように、Ｑスイッチ２３を収容して成るＱスイッチ収容部２Ａとは別に、第１及び第２波長変換素子２６，２７を収容して成る波長変換部２Ｂを設けるとともに、Ｑスイッチ収容部２Ａに収容した第１反射ミラー２１と、波長変換部２Ｂに収容した第２反射ミラー２２とによって、レーザ光を増幅するための共振器を構成した。波長変換部２Ｂは、Ｑスイッチ収容部２Ａとは独立した内部空間を有するとともに、第１及び第２波長変換素子２６，２７を気密状に密閉することができるから、仮に、Ｑスイッチ２３において生じた不純物が筐体１０内部の空気中へと放出されたとしても、第１及び第２波長変換素子２６，２７に付着しないようにすることが可能となる。そのことで、レーザ光の出力低下を抑制することができる。

また、図９に示すように、第１及び第２波長変換素子２６，２７の温度を調整するばかりでなく、出力ミラーとしての第１セパレータ２８ａの温度も調整することができる。第１セパレータ２８ａが目標とする温度範囲Ｔ３を、第１及び第２波長変換素子２６，２７の目標温度Ｔ１，Ｔ２に応じて規定することで、各波長変換素子２６，２７と、第１セパレータ２８ａとの間の温度差を低減することができる。そのことで、第１セパレータ２－ａに不純物が付着するのを抑制することができ、ひいては、レーザ光の出力低下を抑制することが可能になる。

－出力低下の抑制に関連した変形例－
前記実施形態では、出力ミラーとしての第１セパレータ２８ａと、第１及び第２反射ミラー２１，２２を別体の光学部品として構成したが、その構成には限られない。例えば、第１及び第２反射ミラー２１，２２のうちの一方を、第３高調波を透過するようなハーフミラーとしてもよい。

また、共振器の構成は、イントラキャビティ式（波長変換素子を共振器の内部に配置する方式）のものに限られない。例えば第１反射ミラー２１を波長変換部２Ｂに配置した場合には、エクストラキャビティ式（波長変換素子を共振器の外部に配置する方式）に構成することもできる。

（光学部品の温調に関連した構成の変形例）
この実施形態では、第１及び第２温調部５，６と、出力ミラー温調部７とを備えた構成について例示したが、この構成には限られない。例えば、レーザ光出力部２は、制御部１０１からの制御信号に基づいて、目標温度Ｔ１に応じて規定される所定の温度範囲Ｔ４に収まるように、ビームエキスパンダ２９の温度を調節する第３温度調節部を備える、としてもよい。ここでの温度範囲Ｔ４は、出力ミラー温調部７に係る温度範囲Ｔ３と同様に、目標温度Ｔ１に対して好ましくは±１０℃、より好ましくは±５℃の範囲とすればよい。

（レーザ光案内部３）
レーザ光案内部３は、レーザ光出力部２から出射されたレーザ光（ＵＶレーザ光）を折り曲げて、レーザ光走査部４へと案内するための光路を成すように構成されている。

図１３は、マーカヘッド１から前面側の外装カバー１７（図２～図４を参照）を取り外した状態を例示する正面図であり、図１４は、図１３に例示した構成を斜め前方から見て示す図であり、図１５は、図１３に例示した構成を一部省略して示す図である。そして、図１６は、マーカヘッド１からＺ室カバー３１を取り外した状態を例示する図であり、図１７は、ガイド光源（ガイド光出射装置）３５周辺の構成を例示する横断面図であり、図１８は、レーザ光案内部３の縦断面を例示する図である。

レーザ光案内部３は、第１及び第２ベンドミラー３２，３４をはじめとする光学部品や、Ｚスキャナ３３等を密閉するためのＺ室（密閉空間）Ｓｚを備えている。このＺ室Ｓｚは、前述の仕切部１１と、図１３～図１５に示すＺ室カバー３１とによって構成されており、前述の出力窓部１６を介することにより、レーザ光出力部２における波長変換部２Ｂに対して光学的に結合している。

具体的に、Ｚ室カバー３１は、仕切部１１に向かって開口した浅箱状に形成されており、仕切部１１に密着させることで、第１ベンドミラー３２、Ｚスキャナ３３及び第２ベンドミラー３４など、不純物の付着を避けるべき部品を仕切部１１とともに取り囲むような形状とされている。

また、Ｚ室カバー３１の側壁部には、所定の光を透過させる透過窓部が設けられているとともに、Ｚ室Ｓｚの内側には、レーザ光出力部２から出射されたＵＶレーザ光の光路と、その透過窓部を透過した透過光の光路とを交わらせるように配置された光学部品が設けられている。

対して、Ｚ室Ｓｚの外側には、ＵＶレーザ光の走査位置を可視化するためのガイド光を出射可能なガイド光源（ガイド光出射装置）３５と、ワークＷを撮像するためのカメラ（撮像装置）３６との両方が配設されている。ガイド光源３５は、透過窓部（第１透過窓部３１ｃ）へ向けてガイド光を出射する一方、カメラ３６は、透過窓部（第２透過窓部３１ｄ）を介してワークＷを撮像するための光を受光するようになっている。すなわち、カメラ３６は、第２ベンドミラー３４によって、その撮像軸（受光軸）がＵＶレーザ光の光軸と同軸となるように配設されている。

以下、レーザ光案内部３に関連した構成について順番に説明をする。

－ガイド光源３５－
ガイド光源３５は、Ｚ室Ｓｚの外側に配置されており、透過窓部を構成可能な第１透過窓部３１ｃへ向けてガイド光を出射する。この第１透過窓部３１ｃは、出力窓部１６及び第１ベンドミラー３２と略同じ高さに配置されており、筐体１０の上下方向中央部よりもやや上方に位置している。

ガイド光源３５は、図１５等に示すように、そうした第１透過窓部３１ｃと略同じ高さに配置されており、筐体１０の短手方向の内側に向かってガイド光を出射する。そのガイド光の光軸は、第１透過窓部３１ｃと、第１ベンドミラー３２との両方に交わるようになっている。

よって、ＵＶレーザ光の走査位置を可視化するべく、ガイド光源３５からガイド光を出射すると、そのガイド光は、第１透過窓部３１ｃへと至る。第１透過窓部３１ｃは、そのガイド光を透過させて、透過光として第１ベンドミラー３２へと導く。その透過光が成す光路は、第１ベンドミラー３２を透過することにより、第１ベンドミラー３２において反射されたＵＶレーザ光の光路に合流するようになっている。

なお、詳細は省略するが、ガイド光源３５に接続された回路基板もまた、ガイド光源３５と同様にＺ室Ｓｚの外側に配置されている。

－第１ベンドミラー３２－
この実施形態では、光学部品（第１光学部品）を構成可能な第１ベンドミラー３２は、Ｚ室Ｓｚの内側に配設されており、図１６～図１７に示すように、第１ミラー３２ａと、第２ミラー３２ｂとから構成されている。

このうち、第１ミラー３２ａは、ガイド光源３５から出射されたガイド光と、レーザ光出力部２から出力されたＵＶレーザ光と、のうちの一方を透過させるとともに、その他方を反射することにより、各々の光路を相互に交わらせるように構成されている。

具体的に、第１ミラー３２ａは、いわゆるハーフミラーとして構成されており、ガイド光源３５から出射されて第１透過窓部３１ｃを通過したガイド光を一面側から透過させる一方で、出力窓部１６を介して入射したＵＶレーザ光（特に、第１方向としての前後方向の前側に向かって伝搬したＵＶレーザ光）を、ガイド光を透過させる一面とは反対側の他面によって反射するような姿勢で固定されている。

これにより、第１ミラー３２ａを透過したガイド光の光路と、その第１ミラー３２ａによって反射されたＵＶレーザ光の光路とが合流することとなり、双方とも第２ミラー３２ｂへ至る。

一方、第２ミラー３２ｂは、ＵＶレーザ光の光路を折り曲げることにより、その光路を前記第１方向に対して略直交する第２方向（この例では、略上下方向に等しい）に沿わせるよう構成されている。

第２ミラー３２ｂによって折り曲げられたＵＶレーザ光及びガイド光は、下方（詳しくは、筐体１０の上下方向の下方）に向かって伝搬し、Ｚスキャナ３３を経由して第２ベンドミラー３４へと至る。

－Ｚスキャナ３３－
Ｚ室Ｓｚの内側には、レーザ光出力部２から出力されたＵＶレーザ光の焦点距離を調整する焦点調整機構を配置することができる。そうした焦点調整機構として、この実施形態では、図１６及び図１８に示すようなＺスキャナ３３が設けられている。

具体的に、Ｚスキャナ３３は、第１ベンドミラー３２から第２ベンドミラー３４へと至る光路の途中（詳しくは、筐体１０の上下方向における中央部付近）に設けられており、ＵＶレーザ光の焦点距離を調整することができる。

なお、第１ベンドミラー３２から第２ベンドミラー３４へと至る光路は、ガイド光源３５から出射されたガイド光も伝搬させるようになっているため、Ｚスキャナ３３を作動させることにより、ＵＶレーザ光ばかりでなく、ガイド光の焦点距離も併せて調整することができる。

－カメラ３６－
カメラ３６は、ガイド光源３５と同様にＺ室Ｓｚの外側に配置されており、透過窓部を構成可能な第２透過窓部３１ｄを透過した光を受光する。図１８に示すように、この第２透過窓部３１ｄは、第２ベンドミラー３４と略同じ高さに配置されており、筐体１０の上下方向中央部よりもやや下方に位置している。

カメラ３６は、図１３～図１５等に示すように、そうした第２透過窓部３１ｄと略同じ高さに配置されており、前述の如く、第２透過窓部３１ｄを透過した光を受光する。詳しくは、その光は、レーザ光走査部４からレーザ光案内部３へと入射した反射光であり、筐体１０の長手方向の前側に向かって伝搬して、第２ベンドミラー３４と第２透過窓部３１ｄを順番に透過する。その後、カメラ用折返しミラー３７によって反射されて、その反射光が、筐体１０の短手方向の他側に向かって伝搬してカメラ３６へと至るようになっている。この反射光の光軸は、第２透過窓部３１ｄと、第２ベンドミラー３４との両方に交わるようになっている。

すなわち、例えば、ワークＷの印字点において反射された反射光が、第２ベンドミラー３４を透過して第２透過窓部３１ｄへと至ると、第２透過窓部３１ｄは、その反射光を透過させて、透過光としてカメラ用折返しミラー３７へと導く。その透過光が成す光路は、第２ベンドミラー３４を透過することにより、その第２ベンドミラー３４によって反射されたＵＶレーザ光及びガイド光の光路に交わるようになっている。

なお、詳細は省略するが、カメラ３６に接続された回路基板もまた、カメラ３６と同様にＺ室Ｓｚの外側に配置されている。

－第２ベンドミラー３４－
この実施形態では、光学部品（第２光学部品）を構成可能な第２ベンドミラー３４は、第１ベンドミラー３２と同様にＺ室Ｓｚの内側に配設されており、カメラ３６が受光する光と、レーザ光出力部２から出力されたＵＶレーザ光と、のうちの一方を透過させるとともに、その他方を反射することにより、各々の光路を相互に交わらせるように構成されている。

具体的に、第２ベンドミラー３４は、いわゆるハーフミラーとして構成されており、カメラ３６によって受光される光を透過させる一方、第１ベンドミラー３２によって反射されてＺスキャナ３３を通過したＵＶレーザ光及びガイド光を反射するように構成されている。

これにより、前述のように、第２ベンドミラー３４を透過する光の光路と、その第２ベンドミラー３４によって反射されたＵＶレーザ光及びガイド光の光路とが交わる。

さらに、この実施形態における第２ベンドミラー３４は、第１ベンドミラー３２により折り曲げられた光路を再び折り曲げることにより、その光路を前後方向の後側へと指向させるようになっている。

詳しくは、図１６及び図１８等に示すように、第２ベンドミラー３４は、その反射面を斜め上後方へ向けた姿勢で固定されており、その上端から下方へ向かうに従って、前方から後方へと向かうように傾斜している。よって、上方から下方へ向かって伝搬してきたレーザ光が第２ベンドミラー３４によって反射されると、その伝搬方向は、後方を指向することになる。

第２ベンドミラー３４において合流したＵＶレーザ光及びガイド光は、そのようにして後方へ向かって伝搬することにより、仕切部１１に設けられた下流側窓部１１ｂを介して第２スペースＳ２から第１スペースＳ１へと入射する。そうして、レーザ光案内部３からレーザ光走査部４へと至る。

－乾燥剤Ｄｍ－
また、図１８に示すように、Ｚ室Ｓｚの内側には収容室Ｓｄｚが設けられており、その収容室Ｓｄｚには乾燥剤が収容されている。詳細は省略するが、この収容室Ｓｄｚは、Ｚ室Ｓｚに連通しており、収容室Ｓｄｚに収容された乾燥剤によって、Ｚ室Ｓｚから湿気を除去することができる。

＜レーザ光の出力低下の抑制（レーザ光案内部２）＞
図１３，１６等に示すように、第１及び第２ベンドミラー３２，３４等、レーザ光の透過ロスや反射ロスが懸念される光学部品については、気密状のＺ室Ｓｚに収容する一方、不純物の発生が懸念されるガイド光源３５やカメラ３６については、そのＺ室Ｓｚの外側に配置する。このような構成とすることで、仮に、ガイド光源３５やカメラ３６において不純物が発生したとしても、光学部品への付着を抑制することが可能となる。これにより、レーザ光の出力低下を抑制することが可能となる。

また一般に、いわゆる光集塵効果は、レーザ光の波長が短くなるにしたがって、より顕著となる。光集塵効果が顕著になると、光学部品に対する不純物の付着がより一層懸念される。このことを考慮すると、ここに開示するレーザ加工装置Ｌのように、ＵＶレーザ光を出射可能な装置に適用することは、レーザ光の出力低下を抑制する上で、取り分け有効となる。

（レーザ光案内部３の変形例）
また、前記実施形態では、Ｚ室Ｓｚの室内に第１ベンドミラー３２、Ｚスキャナ３３及び第２ベンドミラー３２，３４を配置する一方、Ｚ室Ｓｚの室外にガイド光源３５とカメラ３６を配置するように構成されていたが、この構成には限られない。

図１９は、レーザ光案内部３の第１～第３変形例を示す図である。同図に示すように、Ｚスキャナ３３を省略したり（第１変形例）、ガイド光源３５を省略したり（第２変形例）、カメラ３６を省略したり（第３変形例）、してもよい。

また、レーザ光案内部３における光路の構成についても、適宜、変更することができる。図２０は、レーザ光案内部３の第４変形例を示す図である。同図に示すように、第１及び第２ベンドミラー３４は、レーザ光出力部２から出射されたレーザ光を透過させるとともに、ガイド光源３５から発せられた光や、カメラ３６において受光される光を反射するように構成してもよい。また、この第４変形例においてさらに、例えばガイド光源３５と第１ベンドミラー３２を省略したり、カメラ３６と第２ベンドミラー３４を省略したり、することもできる。

（レーザ光走査部４）
レーザ光走査部４は、レーザ光出力部２から出射されて、レーザ光案内部３により案内されたレーザ光（ＵＶレーザ光）を、ワークＷの表面上で２次元走査するように構成されている。

図２１～図２２は、レーザ光走査部４の外観を例示する斜視図であり、図２３は、図２２に例示した構成を下方から見て示す図である。また、図２４は、Ｘスキャナ８の構成を例示する縦断面図であり、図２５は、Ｙスキャナ９の構成を例示する縦断面図である。

図２１～図２５に示す例では、レーザ光走査部４は、いわゆる２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）式のガルバノスキャナとして構成されている。すなわち、このレーザ光走査部４は、Ｘ方向にレーザ光を走査するためのＸスキャナ８と、Ｙ方向にレーザ光を走査するためのＹスキャナ９と、Ｘスキャナ８用の第１スキャナミラー（以下、単に「Ｘミラー」と呼称する）８１及びＹスキャナ９用の第２スキャナミラー（以下、単に「Ｙミラー」と呼称する）９１の双方を収容するためのスキャナ用ハウジング（収容部材）４０と、を備えて成る。

ここで、スキャナ用ハウジング４０と、筐体１０の内底面とによって、Ｘミラー８１及びＹミラー９１を収容するためのスキャナ室Ｓｘｙが構成されている。このスキャナ室Ｓｘｙは、レーザ光案内部３の下流端部（具体的には、前述の下流側窓部１１ｂ）に対し、スキャナ用ハウジング４０の一側部に設けられた入射窓部４１を介して光学的に結合している。スキャナ室Ｓｘｙはまた、筐体１０の底部に設けられた出射窓部１９、ひいては筐体１０外部の空間に対し、スキャナ用ハウジング４０の底部に設けられた開口部４３を介して光学的に結合している。

よって、図２３の黒矢印に示すように、入射窓部４１からスキャナ室Ｓｘｙの室内へとＵＶレーザ光が入射すると、そのＵＶレーザ光は、Ｘミラー８１とＹミラー９１とによって反射されて（この例では、Ｘミラー８１によって反射された後に、Ｙミラー９１によって反射されるようになっている）、開口部４３からスキャナ室Ｓｘｙの室外へと出射するようになっている。

そのときに、Ｘミラー８１及びＹミラー９１を作動させて、各ミラーとＵＶレーザ光とが成す角度を調節することで、例えばワークＷの表面上において、ＵＶレーザ光を２次元走査することが可能となる。

また、Ｘミラー８１及びＹミラー９１によるレーザ光の反射率を保持するためには、スキャナ室Ｓｘｙの気密性を保ち、その室内へと不純物が侵入しないようにすることが求められる。

また、結露に起因したＵＶレーザ光の散乱を抑制するためには、スキャナ室Ｓｘｙから湿気を取り除くことも求められる。

そこで、この実施形態に係るレーザ光走査部４は、Ｘスキャナ８及びＹスキャナ９の支持構造に工夫を凝らしたり、スキャナ室Ｓｘｙの内外いずれかに乾燥剤Ｄｍを配置したりすることで、前述の如き要求に応えるように構成されている。

以下、レーザ光走査部４に関連した構成について、前記要求との対応関係に焦点を当てて説明する。

－スキャナ用ハウジング４０－
この実施形態において、スキャナ用ハウジング４０は、略立方状の箱形とされており、図４及び図２１等に示すように、第１スペースＳ１において、筐体１０の下面と仕切り部１１とが交わる角部の周辺に配置可能とされている。スキャナ用ハウジング４０の各面は、Ｘスキャナ８を保持したり、ＵＶレーザ光を出射したりするために、様々な機能を発揮するような構成となっている。

すなわち、スキャナ用ハウジング４０の上面は、Ｘスキャナ８を成す第１駆動モータ８２を挿入可能な開口を有する第１保持部（保持部）４０ａを構成しており、その第１保持部４０ａは、挿入された第１駆動モータ８２の外周面を保持するようになっている（図２４を参照）。

一方、スキャナ用ハウジング４０の後面は、Ｙスキャナ９を成す第２駆動モータ９２を挿入可能な開口を有する第２保持部（保持部）４０ｂを構成しており、その第２保持部４０ｂは、挿入されたガルバノモータ９２の外周面を保持するようになっている。

また、スキャナ用ハウジング４０の前面（図２２における紙面左側の一面）は、前述の入射窓部４１を構成しており、レーザ光出力部２から出射されてレーザ光案内部３を通過したレーザ光をスキャナ室Ｓｘｙの室内へと入射することができるようになっている。

また、スキャナ用ハウジング４０の下面は、前述の開口部４３を有している。この開口部４３は、筐体１０の底部に設けられた開口部（筐体側出射部）１９ａ、及び、その開口部１９ａに嵌め込まれたレーザ光を透過可能な透過性部材１９ｂとともに、出射窓部１９を構成している（図２４～図２５を参照）。この出射窓部１９は、入射窓部４１を介して入射したＵＶレーザ光を、筐体１０の外部へと出射することができるようになっている。

スキャナ用ハウジング４０の内側に構成されるスキャナ室Ｓｘｙは、こうした第１保持部４０ａ、第２保持部４０ｂ、入射窓部４１及び出射窓部１９によって包囲されるとともに密閉されており、その室内には、前述のＸミラー８１とＹミラー９１を収容することができる。

また、スキャナ用ハウジング４０を成す他の２面のうち、図２２における紙面手前側の一面は、乾燥用貫通部４２を構成している。この乾燥用貫通部４２は、乾燥剤Ｄｍを以てスキャナ室Ｓｘｙを乾燥するための貫通孔４２ａを有しており、第１保持部４０ａ、第２保持部４０ｂ、入射窓部４１及び出射窓部１９とともにスキャナ室Ｓｘｙを包囲し、かつ密閉している。

詳しくは後述するが、ここに開示する乾燥剤Ｄｍは、スキャナ室Ｓｘｙの室内、又は、以下で詳述するような、スキャナ室Ｓｘｙに連通する収容室Ｓｄの室内に配置することができる。

－Ｘスキャナ８－
Ｘスキャナ８は、ワークＷの表面上においてＵＶレーザ光の光軸と交差するＸ方向（第１の方向）にＵＶレーザ光を走査するためのＸミラー８１と、Ｘミラー８１を回動可能に支持する第１駆動モータ８２と、第１駆動モータ８２の外周面の一部と当接することにより、第１駆動モータ８２を保持するモータ保持部材８３と、を備えて成る。

Ｘミラー８１は、いわゆるガルバノミラーとして構成されており、図２３に示すように、入射窓部４１から入射したＵＶレーザ光を反射してＹミラー９１へと導くようになっている。

具体的に、Ｘミラー８１は、略矩形板状の全反射ミラーであって、ミラー基部８２ｅによって支持された状態で、スキャナ室Ｓｘｙの室内に収容されている。Ｘミラー８１は、ミラー基部８２ｅ、ひいては第１駆動モータ８２のロータ８２ａと一体的に動作するようになっており、所定の回転軸Ｏｘまわりに回動することができる。

第１駆動モータ８２は、直流モータから成るガルバノモータであって、回転軸Ｏｘをまわりに回転可能に構成され、回転軸Ｏｘ方向の一端にてＸミラー８１を支持するロータ８２ａと、そのロータ８２ａを収容するモータケース８２ｂと、ロータ８２ａ及びモータケース８２ｂの間に介設され、モータケース８２ｂに対してロータ８２ａを軸支するためのベアリング８２ｃ，８２ｄと、を有している。

ロータ８２ａは、電流を受けて回転するように構成されており、その回転軸Ｏｘに沿って略円柱状に延設されている。この回転軸Ｏｘ方向における一端部（スキャナ室Ｓｘｙ側の先端）は、モータケース８２ｂから突出してスキャナ室Ｓｘｙの室内まで延びており、略筒状のミラー基部８２ｅに挿入されている。対して、その一端部とは反対側に位置する他端部（反スキャナ室Ｓｘｙ側の先端）は、モータケース８２ｂの内部に没入している。

モータケース８２ｂは、回転軸Ｏｘ方向に延び、かつ同方向における両端が開口した略円筒状に形成されており、その内側にロータ８２ａを挿入することができるようになっている。モータケース８２ｂの先端（開口端）は、スキャナ用ハウジング４０の第１保持部４０ａに挿入されている。これにより、モータケース８２ｂの外周面のうち第１保持部４０ａに挿入された部分が、第１保持部４０ａによって保持されることになる。

また、モータケース８２ｂのうち、第１保持部４０ａに挿入された部分とは反対側の開口端は、略鍔状に拡径している。そうして拡径した部分は、第１駆動モータ８２のための回路基板８５を載置した状態で、その回路基板８５とともにキャップ状のスキャナカバー８４によって覆われている。

ベアリング８２ｃ，８２ｄは、ロータ８２ａの外周面と、モータケース８２ｂの内周面との間に配置されており、ロータ８２ａの長手方向における両端を支承している。

モータ保持部材８３は、回転軸Ｏｘ方向に延び、かつ同方向における両端が開口した略筒状に形成されており、その内側にモータケース８２ｂを挿入することができるようになっている。モータ保持部材８３の一開口端は、スキャナ用ハウジング４０の第１保持部４０ａに対して上方から取り付けて固定することができるようになっている。

第１保持部４０ａに対してモータ保持部材８３を固定すると、第１保持部４０ａの開口の内周面と、モータ保持部材８３の内周面とが略一体となり、モータケース８２ｂの収容スペースが区画される。その収容スペースに対して上方からモータケース８２ｂを挿入すると、モータケース８２ｂにおいて略鍔状に拡径した部分が、モータ保持部材８３に対して上方から当接して抜け止めとなる。このとき、モータケース８２ｂの先端付近の外周面は、第１保持部４０ａの開口に挿入された状態で、且つその開口によって保持される一方、その先端よりも反Ｘミラー８１側に位置する外周面は、モータ保持部材８３の内周面と当接するようになっている。すなわち、第１保持部４０ａは、モータ保持部材８３に対して当接した部位よりもＸミラー８１側に位置する外周面を保持するようになっている。

スキャナカバー８４は、有底円筒状に形成されており、モータ保持部材８３における反Ｘミラー８１側の先端が挿入されている。スキャナカバー８４と、モータケース８２ｂとによって、回路基板８５の収容スペースが区画されている。

回路基板８５は、第１駆動モータ８２を回転駆動するための電気回路を構成しており、モータケース８２ｂにおいて略鍔状に拡径した側の端面に固定されている。この回路基板８５には２本のハーネス８９が接続されており、スキャナカバー８４に設けられた開口を介して外部に繰り出されている（図２２を参照）。図示は省略するが、ハーネス８９を繰り出すための開口の周縁には樹脂製のシール部材等、スキャナカバー８４の内部を気密状に密閉するための部材が設けられている。

そして、第１駆動モータ８２の外周面のうち、第１保持部４０ａにより保持された部位には、スキャナ室Ｓｘｙへの空気の流入を規制する第１シール部材（シール部材）８６が設けられている。

具体的に、第１シール部材８６は、樹脂製のＯリングから成り、モータケース８２ｂの外周面のうち、第１保持部４０ａの開口に挿入された部分の外周面を取り囲むように配置されている。このような配置とすることで、この第１シール部材８６は、第１保持部４０ａの開口の内周面と、モータケース８２ｂの外周面との間に挟持されることになる。

一方、そうした第１シール部材８６とは別に、ロータ８２ａの外周面と、モータケース８２ｂの内周面との隙間を介した空気の流入を規制する第２シール部材（第２のシール部材）８７が設けられている。この実施形態に係る第２シール部材８７は、第１駆動モータ８２の外周面のうち、スキャナカバー８４に挿入された部位に設けられている。

具体的に、第２シール部材８７は、第１シール部材８６と同様に樹脂製のＯリングから成り、モータケース８２ｂの外周面のうち、略鍔状に拡径した部分の外周面を取り囲むように配置されている。このような配置とすることで、この第２シール部材８７は、スキャナカバー８４の開口付近の内周面と、モータケース８２ｂの外周面との間に挟持されることになる。

－Ｙスキャナ９－
Ｙスキャナ９は、ワークＷの表面上において、ＵＶレーザ光の光軸と交差するＹ方向（第２の方向）にＵＶレーザ光を走査するためのＹミラー９１と、Ｙミラー９１を回動可能に支持する第２駆動モータ９２と、第２駆動モータ９２の外周面の一部と当接することにより、第２駆動モータ９２を保持するモータ保持部材９３と、を備えて成る。

Ｙミラー９１は、いわゆるガルバノミラーとして構成されており、図２３に示すように、Ｙミラー９１によって反射されたＵＶレーザ光を反射して出射窓部１９へと導くようになっている。

具体的に、Ｙミラー９１は、略矩形板状の全反射ミラーであって、ミラー基部９２ｅによって支持された状態で、スキャナ室Ｓｘｙの室内に収容されている。Ｙミラー９１は、ミラー基部９２ｅ、ひいては第２駆動モータ９２のロータ９２ａと一体的に動作するようになっており、所定の回転軸Ｏｙまわりに回動することができる。

第２駆動モータ９２は、直流モータから成るガルバノモータであって、回転軸Ｏｙをまわりに回転可能に構成され、回転軸Ｏｙ方向の一端にてＹミラー９１を支持するロータ９２ａと、そのロータ９２ａを収容するモータケース９２ｂと、ロータ９２ａ及びモータケース９２ｂの間に介設され、モータケース９２ｂに対してロータ９２ａを軸支するためのベアリング９２ｃ，９２ｄと、を有している。

ロータ９２ａは、電流を受けて回転するように構成されており、その回転軸Ｏｙに沿って略円柱状に延設されている。この回転軸Ｏｙ方向における一端部（図２３におけるスキャナ室Ｓｘｙ側の先端）は、モータケース９２ｂから突出してスキャナ室Ｓｘｙの室内まで延びており、略筒状のミラー基部９２ｅに挿入されている。対して、その一端部とは反対側に位置する他端部（図２５における反スキャナ室Ｓｘｙ側の先端）は、モータケース９２ｂの内部に没入している。

モータケース９２ｂは、回転軸Ｏｙ方向に延び、かつ同方向における両端が開口した略円筒状に形成されており、その内側にロータ９２ａを挿入することができるようになっている。モータケース９２ｂの先端（開口端）は、スキャナ用ハウジング４０の第２保持部４０ｂに挿入されている。これにより、モータケース９２ｂの外周面のうち第２保持部４０ｂに挿入された部分が、第２保持部４０ｂによって保持されることになる。

また、モータケース９２ｂのうち、第２保持部４０ｂに挿入された部分とは反対側の開口端は、略鍔状に拡径している。そうして拡径した部分は、第２駆動モータ９２のための回路基板９５を取り付けた状態で、その回路基板９５とともにキャップ状のスキャナカバー９４によって覆われている。

ベアリング９２ｃ，９２ｄは、ロータ９２ａの外周面と、モータケース９２ｂの内周面との間に配置されており、ロータ９２ａの長手方向における両端を支承している。

モータ保持部材９３は、回転軸Ｏｙ方向に延び、かつ同方向における両端が開口した略筒状に形成されており、その内側にモータケース９２ｂを挿入することができるようになっている。モータ保持部材８３の一開口端は、スキャナ用ハウジング４０の第２保持部４０ｂに対して側方から取り付けて固定することができるようになっている。

第２保持部４０ｂに対してモータ保持部材９３を固定すると、第２保持部４０ｂの開口の内周面と、モータ保持部材９３の内周面とが略一体となり、モータケース９２ｂの収容スペースが区画される。その収容スペースに対して側方からモータケース９２ｂを挿入すると、モータケース９２ｂにおいて略鍔状に拡径した部分が、モータ保持部材９３に対して側方から当接して抜け止めとなる。このとき、モータケース９２ｂの先端付近の外周面は、第２保持部４０ｂの開口に挿入された状態で、且つその開口によって保持される一方、その先端よりも反Ｙミラー９１側に位置する外周面は、モータ保持部材９３の内周面と当接するようになっている。すなわち、第２保持部４０ｂは、モータ保持部材９３に対して当接した部位よりもＹミラー９１側に位置する外周面を保持するようになっている。

スキャナカバー９４は、有底円筒状に形成されており、モータ保持部材９３における反Ｙミラー９１側の先端が挿入されている。スキャナカバー９４と、モータケース９２ｂとによって、回路基板９５の収容スペースが区画されている。

回路基板９５は、第２駆動モータ９２を回転駆動するための電気回路を構成しており、モータケース９２ｂにおいて略鍔状に拡径した側の端面に固定されている。この回路基板９５には２本のハーネス９９が接続されており、スキャナカバー９４に設けられた開口を介して外部に繰り出されている（図２２を参照）。図示は省略するが、ハーネス９９を繰り出すための開口の周縁には樹脂製のシール部材等、スキャナカバー９４の内部を気密状に密閉するための部材が設けられている。

そして、第２駆動モータ９２の外周面のうち、第２保持部４０ｂにより保持された部位には、Ｘスキャナ８と同様に、スキャナ室Ｓｘｙへの空気の流入を規制する第１シール部材（シール部材）９６が設けられている。

具体的に、Ｙスキャナ９用の第１シール部材９６は、概ね、Ｘスキャナ８用の第１シール部材８６と同様に構成されている。すなわち、Ｙスキャナ９用の第１シール部材９６は、樹脂製のＯリングから成り、モータケース９２ｂの外周面のうち、第２保持部４０ｂの開口に挿入された部分の外周面を取り囲むように配置されている。このような配置とすることで、この第１シール部材９６は、第２保持部４０ｂの開口の内周面と、モータケース９２ｂの外周面との間に挟持されることになる。

一方、そうした第１シール部材９６とは別に、ロータ９２ａの外周面と、モータケース９２ｂの内周面との隙間を介した空気の流入を規制する第２シール部材（第２のシール部材）９７が設けられている。この実施形態に係る第２シール部材９７は、第２駆動モータ９２の外周面のうち、スキャナカバー９４に挿入された部位に設けられている。

具体的に、第２シール部材９７は、第１シール部材９６と同様に樹脂製のＯリングから成り、モータケース９２ｂの外周面のうち、略鍔状に拡径した部分の外周面を取り囲むように配置されている。このような配置とすることで、この第２シール部材９７は、スキャナカバー９４の開口付近の内周面と、モータケース９２ｂの外周面との間に挟持されることになる。

＜レーザ光の出力低下の抑制（レーザ光走査部４）＞
図２４～図２５に示すように、第１及び第２駆動モータ８２，９２の外周面のうち、第１及び第２保持部４０ａ，４０ｂにより保持された部位には、僅かな隙間が生じ得る。そのため、図２４～図２５において矢印Ｆ１～Ｆ４に示すように、そうした隙間からスキャナ室Ｓｘｙへと不純物が侵入する可能性がある。

しかし、前記の構成によれば、そうした部位に第１及び第２シール部材８６，８７，９６，９７を設けることで、真空軸受けのような特殊部品を用いずとも、Ｘミラー８１とＹミラー９１を回動させる空間であるスキャナ室Ｓｘｙへと不純物が侵入しないようにすることができる。これにより、製造コストを抑制しつつも、レーザ光の出力低下を抑制することが可能となる。

－ガルバノスキャナの変形例－
前記実施形態では、Ｘスキャナ８とＹスキャナ９の各々に第１シール部材８６，９６と第２シール部材８７，９７を設けた構成について説明したが、各シール部材の構成については、下記の如く変形することができる。

以下、Ｙスキャナの変形例について説明をするが、ここに開示する変形例は、Ｘスキャナに対して適用することもできる。

図２６は、Ｙスキャナの第１変形例を示す図２５対応図である。図２６に示すＹスキャナ９’のように、第２保持部４０ｂとモータケース９２ｂとの間の隙間を、第１シール部材９６’としての樹脂によって封止することができる。

図２７は、Ｙスキャナの第２変形例を示す図２５対応図である。図２７に示すＹスキャナ９’のように、スキャナカバーを設けることなく、ロータ９２ａとモータケース９２ｂとの間の隙間を、第２シール部材としての樹脂によって封止してもよい。

またそもそも、前記実施形態では、スキャナ用ハウジング４０に対してＸスキャナ８とＹスキャナ９の双方を取り付けた構成について説明したが、少なくとも前述の第１シール部材８６，９６や第２シール部材８７，９７を用いる上では、そうした構成には限られない。

例えば、スキャナ用ハウジング４０に対し、Ｘスキャナ８とＹスキャナ９の少なくとも一方を取り付けるとともに、その一方に対して第１シール部材を適用してもよい。

－スキャナ室Ｓｘｙの変形例－
前記実施形態では、スキャナ室Ｓｘｙは、第１保持部４０ａ、第２保持部４０ｂ、入射窓部４１、出射窓部１９及び乾燥用貫通部４２によって包囲されていた。ここで、出射窓部１９は、スキャナ用ハウジング４０の下面に設けた開口部４３と、筐体１０の底部に設けられた開口部１９ａ、及び、その開口部１９ａに嵌め込まれた透過性部材１９ｂによって構成されていたが、この構成には限られない。

図２８は、スキャナ用ハウジングの変形例を示す図である。図２８に示すように、スキャナ用ハウジング４０の開口部４３に対して透過性部材４３ａを嵌め込むことで、出射窓部１９を構成してもよい。

－収容室Ｓｄ－
前述のように、外部から交換可能な乾燥剤Ｄｍは、スキャナ室Ｓｘｙ、又は、そのスキャナ室Ｓｘｙに連通する収容室Ｓｄに配置することができる。以下に例示する実施形態では、スキャナ室Ｓｘｙの外部に収容室Ｓｄを構成した場合について説明するが、後述の変形例のように、スキャナ室Ｓｘｙの内部に乾燥剤Ｄｍを配置するためのスペース（以下、そうしたスペースに符号「Ｓｄ’」を付す）を構成することもできる。

図２９は、乾燥剤用ハウジング４５の配置を例示する斜視図であり、図３０は、収容室Ｓｄとスキャナ室Ｓｘｙの構成を例示する縦断面図である。また、図３１は、乾燥剤用ハウジング４５の外観を例示する斜視図であり、図３２は、交換用蓋部１８による封止構造について例示する説明図である。

この構成例では、収容室Ｓｄとスキャナ室Ｓｘｙとは、筐体１０内において互いに隣接しているとともに、前述の乾燥用貫通部４２における貫通孔４２ａを通じてスキャナ室Ｓｘｙに連通している。収容室Ｓｄは、その貫通孔４２ａとは別体の開口（後述の交換用開口部４５ｃ）を通じて乾燥剤Ｄｍを交換するように構成されており、交換用蓋部１８によって開放されるようになっている。

すなわち、図３０に示すように、筐体１０の左側面（図３０における紙面左側の側面）と、ベースプレート１２との間にスキャナ室Ｓｘｙが介在しており、収容室Ｓｄは、そうしたスキャナ室Ｓｘｙと、筐体１０の左側面との間に介在している。

具体的に、収容室Ｓｄは、乾燥剤Ｄｍを収容可能な乾燥剤用ハウジング４５によって区画されている。この乾燥剤用ハウジング４５は、矩形浅箱状に形成されており、第１スペースＳ１において、筐体１０の下面と仕切り部１１とが交わる角部に配置されている。

乾燥剤用ハウジング４５の後面（前記短手方向における他側の面）には、図３０に示すような貫通孔４５ｂが開口している。乾燥剤用ハウジング４５及びスキャナ用ハウジング４０を双方とも筐体１０に対して固定した状態にあっては、その貫通孔４５ｂと、スキャナ用ハウジング４０の貫通孔４２ａとが繋がって、収容室Ｓｄとスキャナ室Ｓｘｙとが連通するようになる。

なお、スキャナ用ハウジング４０の貫通孔４２ａにはフィルタ４２ｂが取り付けられており、乾燥剤Ｄｍから生じた不純物が収容室Ｓｄからスキャナ室Ｓｘｙへと侵入するのを抑制することができる。

また、図２２に示すように、スキャナ用ハウジング４０の乾燥用貫通部４２は、貫通孔４２ａの周囲を覆うように構成されたシール部材４２ｃを有しており、スキャナ用ハウジング４０の貫通孔４２ａと、乾燥剤用ハウジング４５の貫通孔４５ｂとの隙間を封止させることができる。

対して、乾燥剤用ハウジング４５の前面は、図３２に示すような交換用蓋部１８によって開閉可能に封止されるようになっている。具体的に、乾燥剤用ハウジング４５の前面（前記短手方向における一側の面）には、収容室Ｓｄの室内へと通じる交換用開口部４５ｃが穿孔されている。この交換用開口部４５ｃは、略断面円形状の開口であって、その内周面（内面）の一部は、雌ねじ状にネジ切りされている。

そして、交換用蓋部１８は、交換用開口部４５ｃへと挿入することにより、その交換用開口部４５ｃを閉塞可能な挿入部１８ａを有して成る。具体的に、挿入部１８ａは、略円筒状に形成されており、その外周面（外面）の一部は、交換用開口部４５ｃにおいてネジ切りした部分と螺着するように形成されている。その挿入部１８ａのうち、螺着可能な部位に対して挿入方向（図３２の矢印Ｄｉを参照）先端側に位置する部分の外面には、シール部材１８ｂが設けられている。

ここで、シール部材１８ｂは、樹脂製のＯリングから成り、挿入部１８ａの外面に設けた円周状の溝部に嵌入されており、交換用蓋部１８を交換用開口部４５ｃから取り外した状態にあっては、その交換用開口部４５ｃの内径よりも若干、大径となる。よって、このシール部材１８ｂは、交換用蓋部１８の挿入部１８ａを交換用開口部４５ｃに対して挿入したときに、挿入方向Ｄｉに対して直交する外方（図３２の黒矢印を参照）へ向かって膨らむことにより、その交換用開口部４５ｃの内面に対して密着するようになっている。

乾燥剤Ｄｍは、シリカゲルや石灰など、空気中の水分を吸着可能な物質を袋詰めして成り、収容室Ｓｄの室内から湿気を除去するばかりでなく、乾燥用貫通部４２を通じてスキャナ室Ｓｘｙの室内からも湿気を除去することができる。また、所定期間にわたって使用した結果、乾燥剤Ｄｍによる湿気の除去性能が低下した場合には、交換用蓋部１８を取り外すことにより、乾燥剤Ｄｍを外部から交換することができる。

＜結露に起因したレーザ光の出力低下の抑制＞
図２２に示すように、スキャナ用ハウジング４０一面を乾燥用貫通部４２とすることで、その貫通孔４２ａを介して収容室Ｓｄとスキャナ室Ｓｘｙとを連通させたり、その貫通孔４２ａを介して乾燥剤Ｄｍを出し入れしたり、することが可能となる。そのことで、スキャナ室Ｓｘｙの室内から湿気を取り除き、ひいては、結露に起因した、レーザ光の出力低下を抑制することが可能となる。

－乾燥剤Ｄｍの収納に関連した変形例－
前記実施形態では、スキャナ室Ｓｘｙの室外に収容室Ｓｄを設けるとともに、その収容室Ｓｄの室内に乾燥剤Ｄｍを収容する構成について説明した。この実施形態においては、スキャナ室Ｓｘｙを包囲する乾燥用貫通部４２は、スキャナ室Ｓｘｙと収容室Ｓｄとを連通させるために設けられていたが、収容室Ｓｄ及び乾燥用貫通部４２の構成は、これに限られない。

例えば、スキャナ室Ｓｘｙの室内に収容室Ｓｄに相当するスペースを設けてもよい。この場合、乾燥用貫通部４２における貫通孔４２ａは、乾燥剤Ｄｍを交換するための出入口として機能することになる。

また、スキャナ室Ｓｘｙの室外に収容室Ｓｄを設ける場合であっても、乾燥剤Ｄｍの収容方法については、例えば交換用蓋部の構造に工夫を凝らすことで、適宜、変更することができる。

図３３は、交換用蓋部１８’の変形例を示す図である。図３３に示すように、交換用蓋部１８’そのものを、収容室Ｓｄを区画するための乾燥剤用ハウジング（ハウジング）として用いてもよい。この場合、乾燥剤Ｄｍは、交換用蓋部１８’ごと、筐体に対して着脱可能となる。

また、スキャナ室Ｓｘｙを包囲するよう構成された第１保持部４０ａ、第２保持部４０ｂ、入射窓部４１、出射窓部１９のうちのいずれかを、乾燥用貫通部として用いてもよい。

図３４は、スキャナ室Ｓｘｙ周辺の変形例を示す図である。図３４に示すように、スキャナ室Ｓｘｙの室内に収容室に相当するスペースＳｄ’を設けるとともに、出射窓部１９を外部から開閉可能に構成してもよい。

＜マーカコントローラ１００によるマーカヘッド１の制御＞
以下、マーカコントローラ１００によるマーカヘッド１の制御のうち、レーザ光の出力調整に関連した制御と、レーザ加工装置Ｌの停止時に行われる制御について、順番に説明をする。

（パルス周波数に応じた出力調整）
一般に、レーザ加工を行うときには、例えばレーザマーキングにおける印字の発色や、レーザ切断における切断速度等を調整するために、レーザ光の目標出力を変更する場合がある。

この場合、変更された目標出力を達成するための方法としては、励起光源１１１へと供給される駆動電流を調整することにより、基本波の出力を調整することが考えられる。

すなわち、例えば駆動電流の電流値を低下させると、励起光源１１１において生成される励起光の出力が低下して、レーザ媒質２５において生成される基本波の出力も低下することになる。これにより、その基本波に基づき生成されるレーザ光の出力を低下させることが可能となる。

このように、駆動電流の大きさとレーザ光の出力との間には正の相関関係が存在することから、前述のテーブル記憶部１１４のように、レーザ光の目標出力と、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流との間の対応関係を予め記憶させておくことで、使用者が望んだ出力に対応した駆動電流を、その対応関係を用いて決定することが可能となる。

ところで、この実施形態に係るレーザ光出力部２のように、Ｑスイッチ２３を備えた構成とした場合、レーザ光の制御パラメータとしては、一秒間につきＱスイッチ２３のオンオフを切り替える回数、つまり単位時間あたりにパルス発振が成される回数を示すＱスイッチ周波数（前述のパルス周波数）が存在する。

しかし、Ｑスイッチ周波数を変更すると、Ｑスイッチ２３をオン状態とする期間が増減することになる。これにより、レーザ媒質２５における反転分布の状態が変動することから、そのレーザ媒質２５に励起光を入射したときに誘導放出される光子の数が増減してしまい、レーザ光の出力が変動することになる。そのため、前述のようにして駆動電流を決定するだけでは、適切な出力設定を行うには不十分である。

加えて、一般に、レーザ光の出力と、Ｑスイッチ周波数との関係は、励起光源１１１の仕様や、光学部品の状態等に応じて変るようになっているため、Ｑスイッチ周波数に起因した出力の変動には、レーザ加工装置ごとに個体差がある。

そこで、この実施形態に係る対応関係記憶部は、レーザ光の目標出力と、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流との間の対応関係のみを記憶するばかりでなく、その対応関係をパルス周波数の大きさに関連付けて記憶する。

そして、励起光源駆動部１１２は、条件設定記憶部１０２に記憶された目標出力及びパルス周波数と、対応関係記憶部に記憶された対応関係とに基づいて、パルス周波数に対応した駆動電流を励起光源１１１へと供給する。

特に、図１に示す構成例のように、対応関係記憶部としてテーブル記憶部１１４を用いた場合、そのテーブル記憶部１１４は、異なるパルス周波数ごとに、目標出力と駆動電流とを紐付けた電流テーブルを記憶することができる。

この場合、使用者が、設定部としての操作用端末２００を介して操作することにより、加工条件として、目標出力とパルス周波数との双方を設定すると、その設定が条件設定記憶部１０２に記憶される。そして、レーザ加工装置Ｌの作動に際し、励起光源駆動部１１２が、その目標出力とパルス周波数の各々に関して制御信号を受け取ると、テーブル記憶部１１４より、加工条件として設定されたパルス周波数に係る電流テーブルを読み込んで、目標出力と駆動電流との対応関係に基づいて駆動電流を決定する。

なお、「異なるパルス周波数ごとに電流テーブルを記憶する」、としたときのパルス周波数の個数としては、少なくとも２つ以上であればよい。この場合、電流テーブルに関連付けられて記憶されたもの以外のパルス周波数については、対応関係に関連付けられたパルス周波数に係る電流テーブルを用いて補完することができる。

また、制御部１０１は、前述のパワーモニタによる検出結果に基づいて、テーブル記憶部１１４に記憶された対応関係を較正してもよい。例えば、加工条件として設定された目標出力が、パワーモニタにより検出された出力の実測値よりも小さい場合には、目標出力に対応する駆動電流を増加させる。こうした較正は、レーザ加工装置Ｌを起動する度に行ってもよいし、所定期間ごとに行ってもよい。

（電流テーブルの使い分けの具体例）
図３５は、目標出力と駆動電流との対応関係を例示する図であり、図３６は、パルス周波数に応じた電流テーブルの使い分けについて例示したフローチャートである。なお、図３５に示す例では、目標出力の単位として百分率を用いているが、それには限られない。例えば、レーザ光の電力（ワット）を直接的に用いてもよい。

図３５に示すように、この実施形態に係るテーブル記憶部１１４には、２通りの電流テーブルが記憶されている。具体的に、その電流テーブルは、パルス周波数が４０ｋＨｚと１００ｋＨｚとの各々に関連付けられた状態で記憶されている。図３５から見て取れるように、駆動電流（ＬＤ電流）は、パルス周波数が高いときには、低いときよりも大きくなっている。

図３６に示すように、例えばレーザ加工装置Ｌを起動してワークＷを加工しようとしたとき、制御部１０１は、操作用端末２００を介して設定されたマーキングパターン、並びに、加工条件としての目標出力及びパルス周波数を含んで成る印字データを読み込む（ステップＳ１０１）。このときに読み込まれた印字データのうち、加工条件に係るデータについては、制御部１０１から励起光源駆動部１１２へと入力される。

その後、Ｚスキャナ３３による焦点制御が行われる（ステップＳ１０２）と、励起光源駆動部１１２は、加工条件の一として設定されるパルス周波数が４０ｋＨｚ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、パルス周波数が４０ｋＨｚ以下の場合、励起光源駆動部１１２は、４０ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルをテーブル記憶部１１４から読み込むとともに、加工条件の一として設定されるレーザ光の目標出力に基づいて、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流を決定する（ステップＳ１０４）。

その後、励起光源駆動部１１２は、ステップＳ１０４において決定された駆動電流を励起光源１１１へと供給し（ステップＳ１０５）する。また、このステップＳ１０５に示す工程と並行して、制御部１０１が、ステップＳ１０１で読み込んだパルス周波数に基づいて生成した制御信号をＱスイッチ２３へと出力することにより、Ｑスイッチ２３をオンオフ制御する。また、制御部１０１は、ステップＳ１０１で読み込んだマーキングパターンを実現するように、Ｘスキャナ８及びＹスキャナ９を制御して２次元走査を実行する。

なお、ステップＳ１０５～ステップＳ１０７に示す処理は、便宜上、順番に実行されているように図示されているが、前述の如く、各処理を並行して行うようになっている。

一方、ステップＳ１０３においてパルス周波数が４０ｋＨｚを上回ると判定された場合、今度は、パルス周波数が１００ｋＨｚ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、パルス周波数が１００ｋＨｚ以上の場合、励起光源駆動部１１２は、１００ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルをテーブル記憶部１１４から読み込むとともに、加工条件の一として設定されるレーザ光の目標出力に基づいて、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流を決定する（ステップＳ１０９）。そして、前述のステップＳ１０５～ステップＳ１０７へと進み、各ステップに係る処理を実行する。

また、ステップＳ１０９においてパルス周波数が１００ｋＨｚ未満と判定された場合、すなわち、パルス周波数が４０ｋＨｚを上回るものの１００ｋＨｚ未満であると判定された場合、励起光源駆動部１１２は、４０ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルと、１００ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルとをテーブル記憶部１１４から読み込むとともに、各電流テーブルの内容を補完することで、励起光源１１１へと供給するべき駆動電流を決定する（ステップＳ１１０）。そして、前述のステップＳ１０５～ステップＳ１０７へと進み、各ステップに係る処理を実行する。

具体的に、ステップＳ１０９へ進んだ場合、励起光源駆動部１１２は、４０ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルに基づき決定された駆動電流と、１００ｋＨｚに関連付けて記憶された電流テーブルに基づき決定された駆動電流とを、例えば、パルス周波数と駆動電流とを関連付けた１次関数で内挿するとともに、そうして得られた１次関数と、加工条件の一として設定されたパルス周波数とに基づいて駆動電流を決定する。

このように、対応関係記憶部としてのテーブル記憶部１１４は、レーザ光の目標出力と、駆動電流との間の対応関係を、加工条件の一として設定されるパルス周波数の大きさに関連付けて記憶する。これにより、パルス周波数の大きさに適した駆動電流を決定することができるから、レーザ光の出力設定を適切に実行することができ、ひいてはレーザ光の出力のバラツキを低減することが可能となる。

（パルス周波数に応じた出力調整の変形例）
なお、テーブル記憶部１１４に代えて、対応関係記憶部として、目標出力を引数として駆動電流を算出するような計算式を記憶させる計算式記憶部を設けた場合、例えば、目標出力と駆動電流とを関連付けた計算式に対して、さらなる引数として、パルス周波数との対応関係を含めればよい。

（目標出力の高低に応じた出力調整）
前述のように、駆動電流を通じてレーザ光の出力変更を行う場合、その目標出力が低くなり過ぎると、その出力に対応した駆動電流が過度に小さくなって、不安定となる虞がある。この場合、レーザ光の出力もまた不安定となる可能性があるため、低出力側の出力設定には改善の余地があった。

対して、公知のように、Ｑスイッチ２３のデューティ比を調整することにより、レーザ光の出力を変更する方法も考えられる。

すなわち、例えばデューデュ比を小さくすると、前述の如くＱスイッチ２３をオン状態とする期間が短くなる分、レーザ媒質２５から基本波として発振されるパルス波の出力が低下する。これにより、その基本波に基づき生成されるレーザ光の出力を低下させることが可能となる。

したがって、デューティ比を通じてレーザ光の出力変更を行う場合には、不安定化を招かないように、駆動電流を十分に大きく設定したまま、レーザ光の出力を低くすることが可能となる。

しかしながら、駆動電流を大きく保ちつつ、Ｑスイッチ２３のデューティ比を調整するように構成した場合、低出力側の出力設定こそ改善されるものの、今度は、高出力側の出力設定に困難が生じることがわかった。

すなわち、レーザ光の出力を高くするべく、デューティ比を大きく設定すると、Ｑスイッチ２３をオン状態とする期間が長くなる分、レーザ光を連続発振する期間が長くなる。そうすると、第１波長変換素子２６や第２波長変換素子２７が発熱してしまうことになる。そのことと、駆動電流を大きく保ったことによる基本波の出力増大とが相俟って、波長変換素子が過熱してしまい、熱レンズ等の影響に起因して、パルス発振直後の出力が不安定になるなど、レーザ特性が低下する可能性がある。

そこで、この実施形態に係る制御部１０１は、目標出力の高低に応じて、レーザ光の出力を変更するための方法を使い分けるようになっている。

具体的に、制御部１０１は、目標出力が所定の閾値を上回る場合には、励起光生成部１１０を介して励起光源１１１へと供給する駆動電流を変更することにより、レーザ光出力部２から出射されるレーザ光の出力を制御する一方、目標出力が、その閾値以下の場合には、励起光源１１１へと供給する駆動電流を略一定に保ちつつ、レーザ光出力部２を介してデューティ比を変更することにより、レーザ光出力部２から出射されるレーザ光の出力を制御する。

また、デューティ比の変更方法としては、目標出力とデューティ比とを関連付けたテーブルを用いてもよいし、目標出力とパルス周波数を引数としてデューティ比を算出するような計算式を用いてもよい。

なお、「駆動電流を略一定に保ちつつ」なる記載から見て取れるように、目標出力が閾値以下の場合であっても、駆動電流を一定に保つ必要はない。仮に、目標出力を、その閾値に対して１～２割ほど増減させたときの範囲内に収めればよい。例えば、目標出力の閾値を６０％に設定した場合、目標出力が５０％～７０％のときの駆動電流とすればよい。

この制御態様は、前述のパルス周波数に応じた出力調整と併用可能であるとともに、いずれか一方の制御態様を用いることも可能である。

（目標出力の高低に応じた出力調整の具体例）
前述のように、この実施形態に係るテーブル記憶部１１４には、パルス周波数に応じた２通りの電流テーブルが記憶されている。図３５に示すように、これら電流テーブルは、目標出力にとって閾値となる６０％を境にして、駆動電流を通じた出力調整と、デューティ比を通じた出力調整を使い分けるようになっている。

具体的に、目標出力が６０％を上回るときには、目標出力が高くなるにしたがい、駆動電流も単調に増加する。一方、目標出力が６０％以下のときには、目標出力の高低に対して、駆動電流は略一定となる。この場合、目標出力が６０％のときの駆動電流を用いることになる。また、後者の場合、目標出力が低くなるにしたがい、デューティ比は単調に減少することになる。

ここで、図３７は、目標出力に応じた出力調整方法の使い分けについて例示したフローチャートである。簡単のため、図３７においてはパルス周波数に応じた電流テーブルの使い分けについては省略したが、図３５から見て取れるように、パルス周波数に応じた使い分けも同時に行うようになっている。

図３７に示すように、例えばレーザ加工装置Ｌを起動してワークＷを加工しようとしたとき、制御部１０１は、操作用端末２００を介して設定されたマーキングパターン、並びに、加工条件としての目標出力及びパルス周波数を含んで成る印字データを読み込む（ステップＳ２０１）。このときに読み込まれた印字データのうち、加工条件に係るデータについては、制御部１０１から励起光源駆動部１１２へと入力される。

その後、加工条件の一として設定される目標出力が６０％を上回るか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、目標出力が６０％を上回る場合、励起光源駆動部１１２は、その目標出力に対応した電流テーブルをテーブル記憶部１１４から読み込む（ステップＳ２０３）とともに、その電流テーブルにしたがって駆動電流を決定する（ステップＳ２０４）。そして、デューティ比を最小値に維持しつつ（ステップＳ２０５）、図３６に示すフローと同様の処理を実行して印字加工を行う（ステップＳ２０６～ステップＳ２０８）。

なお、ステップＳ２０６～ステップＳ２０８に示す処理は、便宜上、順番に実行されているように図示されているが、前述の如く、各処理を並行して行うようになっている。

一方、ステップＳ２０２において目標出力が６０％以下であると判定された場合、励起光源駆動部１１２は、目標出力の高低にかかわらず、目標出力を６０％としたときに対応した電流テーブルをテーブル記憶部１１４から読み込む（ステップＳ２０９）とともに、その電流テーブルにしたがって駆動電流を決定する（ステップＳ２１０）。そして、目標出力に応じてデューティ比を変更し（ステップＳ２１１）、図３６に示すフローと同様の処理を実行して印字加工を行う（ステップＳ２０６～ステップＳ２０８）。

このように、目標出力が比較的高いときには、駆動電流を通じてレーザ光の出力を変更する一方、目標出力が比較的低いときには、駆動電流ではなくデューティ比を通じてレーザ光の出力を変更する。

目標出力の高低に応じて、レーザ光の出力の変更手段を切り替えることで、低出力側ではレーザ光の出力を安定させる一方で、高出力側ではレーザ特性が低下しないように構成することができる。そのことで、レーザ特性を低下させることなく、そのレーザ光の出力を適切に変更することが可能になる。

（レーザ加工装置Ｌの出力停止に関連した構成）
図３８は、レーザ加工装置Ｌの電源周辺の構成について例示したブロック図である。なお、図３８に示す構成要素のうち、これまでに説明したものと同様の要素ついては、同一の符号が付されている。そうした構成要素については、説明を適宜省略する。

図３８に示すように、レーザ加工装置Ｌは、励起光生成部１１０、レーザ光出力部２及び制御部１０１へと電力を供給するための電源と、その電源を監視するための電源監視部（図３８の紙面上では「電圧監視部」と記載）１２３を備えている。

詳しくは、レーザ加工装置Ｌは、レーザ光出力部２と制御部１０１へと電力を供給可能な第１電源部（電源）１２４を備えている。この第１電源部１２４は、いわゆるＡＣ／ＤＣ電源によって構成されている。

同様に、レーザ加工装置Ｌは、励起光生成部１１０へと電力を供給可能な第２電源部（電源）１２５を備えている。この第２電源部１２５は、第１電源部１２４と同様に、一般的なＡＣ／ＤＣ電源によって構成されている。

第１電源部１２４及び第２電源部１２５への電力供給は、メインスイッチ１２１とキースイッチ１２２によってオンオフされるようになっている。具体的に、メインスイッチ１２１は、キースイッチ１２２と第１電源部１２４とに接続されており、励起光生成部１１０以外のシステム起動を行うべく設けられている。メインスイッチ１２１をオン状態にすると、第１温調部５、第２温調部６及び制御部１０１へと電力を供給することができるようになる。

また、キースイッチ１２２は、レーザ光の出射を確実に停止するべく設けられており、キースイッチ１２２のオンオフと、レーザ光の出射のオンオフとが連動している。詳しくは、キースイッチ１２２をオフ状態にすると、第２電源部１２５から励起光生成部１１０へと至る電気回路が遮断されて、レーザ励起光の生成、ひいてはレーザ光の出射を確実に停止することができる。一方、キースイッチ１２２をオン状態にすると、第２電源部１２５から励起光生成部１１０へと至る電気回路が導通し、レーザ励起光の生成、ひいてはレーザ光の出射が許容される。

また、後述の制御を行うべく、レーザ加工装置Ｌは、少なくとも第２電源部１２５を監視する電源監視部１２３を備えている。この実施形態では、電源監視部１２３は、少なくとも第２電源部１２５への供給電圧を計測することにより、第２電源部１２５を監視するように構成されている。なお、この構成に代えて、電源監視部１２３は、第１電源部１２４への供給電圧のみを監視してもよい。あるいは、第１電源部１２４又は第２電源部１２５への供給電圧ではなく、第１電源部１２４又は第２電源部１２５から供給される電圧を監視してもよい。

また、詳細は省略するが、レーザ光出力部２は、前述の如く、イントラキャビティ式とされている。また、第１及び第２波長変換素子２６、２７の温度は、それぞれ、第１及び第２温調部（温度調整部）５，６によって調整されるようになっている。

ところで、こうしたレーザ加工装置Ｌにおいて、例えば停電やシャットダウンのために、その装置Ｌへの電力供給が停止されると、励起光生成部１１０による励起光の生成と、波長変換素子２６，２７の温調とが、電源用のキャパシタ等に残存した電荷量に応じて停止する。励起光生成部１１０による励起光の生成が停止すると、レーザ媒質２５による基本波の生成が停止される。これまでは、基本波の生成と、波長変換素子２６，２７の温調とが、順不同で停止するようになっていた。

ここで、エクストラキャビティ式の構成とした場合、共振器において生成された基本波は、常時、共振器外へと出力される。そのため、仮に波長変換素子２６，２７の温調が停止した後に、基本波の生成が停止したとしても、共振器の内部には、基本波を含んだレーザ光のエネルギが溜らないようになっている。

ところが、ここに開示する実施形態のようにイントラキャビティ式の構成とした場合、一対のミラーの間に波長変換素子を配置することにより、その波長変換素子は、共振器の内側に位置することになる。このような構成では、波長変換素子により生成される高調波は、前述の温調が十分に機能している限り、ハーフミラー（例えば、前述の第１セパレータ２８ａ）によって共振器の外部へと出力されることになる。

しかし、そうしたイントラキャビティ式の構成において、仮に、基本波の生成が停止する前に波長変換素子の温調が停止した場合には、生成された基本波が十分に波長変換されずに、共振器の内部にレーザ光のエネルギが蓄積する可能性がある。共振器内に配置された各種の光学部品が確実に損傷しないようにするためには、そうした状況に陥ることは望ましくない。

そこで、この実施形態に係る制御部１０１は、電源監視部１２３による監視結果に基づいて第１及び第２電源部１２４，１２５への電力供給が停止されると判断した場合、第１及び第２温調部５，６による温度調節が継続している状態で、基本波の生成が抑制されるよう、励起光生成部１１０及びＱスイッチ２３の少なくとも一方を制御するよう構成されている。

具体的に、制御部１０１は、第１及び第２電源部１２４，１２５の各々へと供給される電力が所定の閾値を下回ったときに、第１及び第２電源部１２４，１２５への電力供給が停止されると判断する。ここで、制御部１０１は、電力の大小に基づき判断してもよいし、電圧など、電力に関連した物理量に基づき判断してもよい。

そして、制御部１０１は、第１及び第２電源部１２４，１２５への電力供給が停止されると判断したときに、励起光生成部１１０への電力供給、特に励起光源駆動部１１２から励起光源１１１への駆動電流の供給を停止することにより、レーザ励起光の生成を停止する。これにより、レーザ励起光に基づく基本波の生成が停止するため、第１及び第２波長変換素子２６，２７への基本波の入射もまた停止することになる。

（レーザ加工装置Ｌの出力停止に関連した処理の具体例）
図３９は、レーザ加工装置Ｌの出力停止に関連した処理について例示したフローチャートである。図３９に示すように、レーザ加工装置Ｌの作動中、電源監視部１２３は、外部電源としての第２電源部１２５への電力供給をチェックするべく、第１及び第２電源部１２４，１２５の各々へと供給される電力の電圧を各々チェックする（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）。

そして、制御部１０１は、電源監視部１２３によりチェックされた電圧が所定の閾値（規定値）未満であるか否かを判定し（ステップＳ３０３）、その電圧が閾値以上の場合には、ステップＳ３０２へと戻る。つまり、閾値以上の電圧が確保されている限り、制御部１０１は、ステップＳ３０２とステップＳ３０３に示す処理を繰り返す。

ここで、メインスイッチ１２１をオフ状態にしたり、第１又は第２電源部１２４，１２５への電力供給が意図的に或いは意図せずに絶たれた結果、電圧が閾値を下回った場合、制御部１０１は、ステップＳ３０３からステップＳ３０４へと進み、励起光生成部１１０において、励起光源駆動部１１２から励起光源１１１への電力供給を停止する。これにより、励起光源１１１においてレーザ励起光の生成が停止されるとともに、レーザ媒質２５において基本波の生成も停止することになる（ステップＳ３０５）。その後、キャパシタ等に残存した電荷量に応じて第１及び第２温調部５，６による温調が自然に停止して（ステップＳ３０６）、レーザ加工装置Ｌは、シャットダウンすることになる（ステップＳ３０７）。

このように、制御部１０１は、温度調節部５，６による温度調節が継続している状態で、基本波の生成を抑制する。温度調節部５，６による温度調節が継続しているため、高調波の生成は促されたままとなる。よって、電力供給が停止されたときに、抑制されながらも生成されてしまった基本波は、高調波へとスムースに変換されることになるから、レーザ光のエネルギが蓄積しないようにすることができる。そのことで、光学部品が損傷しないようにすることが可能となる。

（レーザ加工装置Ｌの出力停止に関連した変形例）
前記実施形態では、電源監視部１２３は、第１及び第２電源部１２４，１２５の各々への供給電圧を計測することにより、第１及び第２電源部１２４，１２５を各々監視するように構成されていたが、そうした構成には限られない。

例えば、電源監視部１２３は、第２電源部１２５と、励起光生成部１１０との間の電気的な接続状態、又は、第１電源部１２４と、制御部１０１若しくはレーザ光出力部２との間の電気的な接続状態を監視するとともに、いずれかの接続が遮断されたと判断したときに、第１及び第２電源部１２５への電力供給が停止されると判断してもよい。

この場合、例えば、キースイッチ１２２をオン状態からオフ状態へと切り替えた結果、第２電源部１２５と励起光生成部１１０との間の電気的な接続が遮断された場合に、電源監視部１２３へと所定の電気信号を入力するように構成してもよい。この場合、電源監視部１２３は、そうした電気信号が入力されたときに、第２電源部１２５による電力供給が停止されたと判断することができる。

また、第１及び第２電源部１２４，１２５を設ける構成は、必須ではない。例えば、図４０に示す変形例のように、１つの電源部１２６によって、制御部１０１、励起光生成部１１０、及び、レーザ光出力部２を制御するように構成してもよい。

また、レーザ加工装置Ｌへの入力電源をＤＣ入力とした場合、第１及び第２電源部１２４，１２５のように、レーザ加工装置Ｌの内部に電源を設けなくてもよい。この場合、外部からのＤＣ入力を電源監視部１２３によって監視すればよい。

また、前記実施形態では、制御部１０１は、励起光生成部１１０への電力供給を停止することにより、レーザ媒質２５による基本波の生成を停止するように構成されていたが、そうした構成には限られない。

例えば、制御部１０１は、第２電源部１２５による電力供給が停止されると判断した場合、第１及び第２温調部５，６による温度調節が継続している状態で、Ｑスイッチ２３をオフ状態に保持することにより基本波の生成を抑制する、としてもよい。この場合、第１及び第２波長変換素子２６，２７には、少なくともパルス発振された基本波が入射しないようになる。この場合、図３７のステップＳ３０４に代えて、図４１のステップＳ４０４に示すように、Ｑスイッチ２３に関連した制御を停止すればよい。また、Ｑスイッチ２３によるパルス発振の停止と、励起光生成部１１０への電力供給の停止と、を同時に行ってもよい。

また、レーザ光の出力停止に関連した処理を実現する上で、第１波長変換素子２６と、第２波長変換素子２７を設ける構成は必須ではない。例えば、波長変換素子を１つだけ設けてもよいし、３つ以上設けてもよい。

また、レーザ光の出力停止に関連した処理を実現する上で、Ｑスイッチ２３は必須ではない。上記の構成は、Ｑスイッチ２３を備えておらず、レーザ光を連続発振することのみが可能な装置に適用することもできる。

以上説明したように、本開示は、レーザマーカ等に適用することができる。

１ マーカヘッド
１０ 筐体
１５ 透過窓部
１６ 出力窓部
１８ 交換用蓋部（蓋部）
１９ 出射窓部
１９ａ 開口部（筐体側出射部）
２ レーザ光出力部
２０ ハウジング
２Ａ Ｑスイッチ収容部
２Ｂ 波長変換部
２１ 第１反射ミラー（第１ミラー、反射ミラー）
２２ 第２反射ミラー（第２ミラー、反射ミラー）
２３ Ｑスイッチ
２４ 入射部
２５ レーザ媒質
２６ 第１波長変換素子（波長変換素子）
２７ 第２波長変換素子（波長変換素子）
２８ａ 第１セパレータ（出力ミラー）
２８ｂ 凹レンズ
２８ｃ 第２セパレータ（反射ミラー）
２９ ビームエキスパンダ
３ レーザ光案内部
３１ Ｚ室カバー（密閉部材）
３１ｃ 第１透過窓部（透過窓部）
３１ｄ 第２透過窓部（透過窓部）
３２ 第１ベンドミラー（光学部品）
３３ Ｚスキャナ（焦点）
３４ 第２ベンドミラー（光学部品）
３５ ガイド光源（ガイド光出射装置）
３６ カメラ（撮像装置）
４ レーザ光走査部
４０ スキャナ用ハウジング（収容部材）
４０ａ 第１保持部（保持部）
４０ｂ 第２保持部（保持部）
４１ 入射窓部
４２ 乾燥用貫通部
４２ａ 貫通孔
５ 第１温調部（素子温調部）
６ 第２温調部（素子温調部）
７ 出力ミラー温調部
７１ ベースプレート
７２ 第１挿入穴（挿入穴）
８１ Ｘミラー（第１スキャナミラー、スキャナミラー）
８２ 第１駆動モータ（駆動モータ）
８２ａ ロータ
８２ｂ モータケース
８３ モータ保持部材
８６ 第１シール部材（シール部材）
８７ 第２シール部材（第２のシール部材）
９１ Ｙミラー（第２スキャナミラー、スキャナミラー）
９２ 第２駆動モータ（駆動モータ）
９２ａ ロータ
９２ｂ モータケース
９３ モータ保持部材
９６ 第１シール部材（シール部材）
９７ 第２シール部材（第２のシール部材）
１００ マーカコントローラ
１０１ 制御部
１０２ 条件設定記憶部
１１０ 励起光生成部
１１１ 励起光源
１１２ 励起光源駆動部
１１４ テーブル記憶部（対応関係記憶部）
１２３ 電源監視部
１２４ 第１電源部（電源）
１２５ 第２電源部（電源）
１２６ 電源部（電源）
Ｄｍ 乾燥材
Ｌ レーザ加工装置
Ｓｚ Ｚ室（密閉空間）
Ｓｘｙ スキャナ室
Ｓｄ 収容室
Ｗ ワーク（被加工物）

Claims (12)

1. 励起光を生成する励起光生成部と、
   前記励起光生成部により生成された励起光に基づいてレーザ光を生成するとともに、該レーザ光を出射するレーザ光出力部と、
   前記レーザ光出力部から出射された前記レーザ光を被加工物へと照射するとともに、該被加工物の表面上で走査するレーザ光走査部と、
   前記励起光生成部、前記レーザ光出力部及び前記レーザ光走査部を制御することにより、前記被加工物の加工を行う制御部と、を備えるレーザ加工装置であって、
   前記レーザ光出力部は、
   第１ミラーと第２ミラーによってレーザ光を出射するための共振光路が構成された共振器を備え、
   前記共振器は、
   前記励起光生成部により生成された励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、
   前記制御部から入力される制御信号に基づいて、前記レーザ媒質にて生成された基本波をパルス発振させるＱスイッチと、
   前記レーザ媒質により生成された基本波を反射するための前記第１ミラーと、
   前記励起光生成部により生成された励起光が入射可能な入射部を有するとともに、少なくとも前記Ｑスイッチおよび前記第１ミラーを収容して成るＱスイッチ収容部と、
   前記共振光路上に配置され、前記レーザ媒質により生成された基本波が入射されるとともに、該基本波よりも高い周波数を有する第２高調波を生成する第１波長変換素子と、
   前記共振光路上に配置され、前記第１波長変換素子にて生成された第２高調波が入射されるとともに、該第２高調波よりも高い周波数を有する第３高調波を生成する第２波長変換素子と、
   前記第２高調波及び前記第３高調波のうちの少なくとも一方を反射するための前記第２ミラーと、
   前記レーザ媒質により生成された基本波を透過可能な透過窓部と、前記第２波長変換素子により生成された第３高調波を前記レーザ光として出射可能な出力窓部とが形成されていて、かつ前記Ｑスイッチ収容部とは独立し、前記Ｑスイッチで生じた不純物の前記第１波長変換素子及び前記第２波長変換素子への付着を防ぐためのハウジングを有するとともに、該ハウジングによって包囲される内部空間内に、少なくとも前記第１波長変換素子、前記第２波長変換素子及び前記第２ミラーを気密状に収容する波長変換部と、を備え、
   前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部及び前記波長変換部のうちのいずれか一方に収容される
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 請求項１に記載のレーザ加工装置において、
   前記ハウジングの外部に配置された、前記第１及び第２波長変換素子の温度を調節するための素子温調部を備えている
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
3. 請求項２に記載のレーザ加工装置において、
   前記素子温調部は、
   前記第１波長変換素子の温度を調節する第１温調部と、
   前記第２波長変換素子の温度を調節する第２温調部と、を有し、
   前記第１温調部と前記第２温調部とは、互いに独立して制御されるように構成されている
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
4. 請求項１から３のいずれか一に記載のレーザ加工装置において、
   前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部に収容されており、
   前記Ｑスイッチ収容部は、前記レーザ媒質、前記Ｑスイッチ及び前記第１ミラーを気密状に収容して成る
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
5. 請求項１から４のいずれか一に記載のレーザ加工装置において、
   前記第１ミラーと前記第２ミラーとを結んで成る共振光路の途中には、少なくとも前記第３高調波を含んだレーザ光を前記共振光路から分離させるための出力ミラーが配置されている
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
6. 請求項５に記載のレーザ加工装置において、
   前記出力ミラーは、前記ハウジングによって気密状に収容されている
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
7. 請求項５又は６に記載のレーザ加工装置において、
   前記出力ミラーにより前記共振光路から分離され、前記第３高調波を含んだレーザ光のビーム径を整えるための凹レンズを備える
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
8. 請求項５又は６に記載のレーザ加工装置において、
   前記出力ミラーにより前記共振光路から分離され、前記第３高調波を含んだレーザ光から該第３高調波を抽出するためのセパレータを備える
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
9. 請求項８に記載のレーザ加工装置において、
   前記セパレータは、前記第２高調波を透過させる一方、前記第３高調波を反射するビームスプリッタからなり、
   前記ビームスプリッタを透過した第２高調波を減衰させる減衰部を備える
   ことを特徴とするレーザ加工装置。
10. 請求項１に記載のレーザ加工装置において、
    前記Ｑスイッチ収容部と前記波長変換部は、ベースプレートと、該ベースプレートに立設された側壁部と、該ベースプレートおよび該側壁部によって囲われた空間を閉じる蓋部とによって包囲されている
    ことを特徴とするレーザ加工装置。
11. 請求項１０に記載のレーザ加工装置において、
    前記透過窓部及び前記出力窓部は前記側壁部に設けられている
    ことを特徴とするレーザ加工装置。
12. 第１ミラーと第２ミラーによってレーザ光を出射するための共振光路が構成された共振器を備えるレーザ発振器であって、
    前記共振器は、
    励起光に基づいて基本波を生成するレーザ媒質と、
    外部から入力される制御信号に基づいて、前記レーザ媒質にて生成された基本波のパルス発振をオンオフ制御するＱスイッチと、
    前記レーザ媒質にて生成された基本波を反射するための前記第１ミラーと、
    励起光が入射可能な入射部を有するとともに、少なくとも前記Ｑスイッチおよび前記第１ミラーを収容するＱスイッチ収容部と、
    前記共振光路上に配置され、前記レーザ媒質により生成された基本波が入射されるとともに、該基本波よりも高い周波数を有する第２高調波を生成する第１波長変換素子と、
    前記共振光路上に配置され、前記第１波長変換素子により生成された第２高調波が入射されるとともに、該第２高調波よりも高い周波数を有する第３高調波を生成する第２波長変換素子と、
    前記第２高調波及び前記第３高調波のうちの少なくとも一方を反射するための前記第２ミラーと、
    前記レーザ媒質により生成された基本波を透過可能な透過窓部と、前記第２波長変換素子により生成された第３高調波を前記レーザ光として出射可能な出力窓部とが形成されていて、かつ前記Ｑスイッチ収容部とは独立し、前記Ｑスイッチで生じた不純物の前記第１波長変換素子及び前記第２波長変換素子への付着を防ぐためのハウジングを有するとともに、該ハウジングによって包囲される内部空間内に、少なくとも前記第１波長変換素子、前記第２波長変換素子及び前記第２ミラーを気密状に収容する波長変換部と、を備え、
    前記レーザ媒質は、前記Ｑスイッチ収容部及び前記波長変換部のうちのいずれか一方に収容される
    ことを特徴とするレーザ発振器。

Images