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(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】P2024058061
(43)【公開日】2024-04-25
(54)【発明の名称】レーザ旋回装置およびレーザ加工装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/082 20140101AFI20240418BHJP
B23K 26/064 20140101ALI20240418BHJP
G02B 26/10 20060101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
B23K26/082
B23K26/064 G
G02B26/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022165182
(22)【出願日】2022-10-14
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】吉田 和仁
(72)【発明者】
【氏名】小林 宜弘
(72)【発明者】
【氏名】吉井 大智
(72)【発明者】
【氏名】呉屋 真之
【テーマコード（参考）】
2H045
4E168
【Ｆターム（参考）】
2H045AF12
2H045BA14
2H045DA41
4E168CB04
4E168DA24
4E168DA27
4E168DA28
4E168DA45
4E168DA46
4E168EA14
4E168EA17
4E168EA25
(57)【要約】
【課題】中空モータでプリズムを保持し、かつ回転させる形態について、プリズムを効率よく冷却できるけるレーザ旋回装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザ旋回装置（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。
回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、電磁コイル（４７）とプリズム（４１）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】レーザ旋回装置（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。
回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、電磁コイル（４７）とプリズム（４１）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射されるレーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、
前記プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備え、
前記回転電機は、
前記プリズムを保持するホルダと、
前記ホルダを保持するロータと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記電磁コイルの収容領域を有するステータと、
前記ホルダと前記ロータとの間に設けられる、前記ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、
を備えるレーザ旋回装置。
前記プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備え、
前記回転電機は、
前記プリズムを保持するホルダと、
前記ホルダを保持するロータと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記電磁コイルの収容領域を有するステータと、
前記ホルダと前記ロータとの間に設けられる、前記ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、
を備えるレーザ旋回装置。
【請求項2】
前記プリズムは、前記ホルダを介して前記ロータに保持され、
前記第１冷却媒体流路は、前記ホルダに設けられる、
請求項１に記載のレーザ旋回装置。
前記第１冷却媒体流路は、前記ホルダに設けられる、
請求項１に記載のレーザ旋回装置。
【請求項3】
前記プリズムは、前記ホルダを介して前記ロータに保持され、
前記第１冷却媒体流路は、少なくとも一部が前記ホルダと前記プリズムとの間に設けられることで、前記プリズムに直に臨む、
請求項１に記載のレーザ旋回装置。
前記第１冷却媒体流路は、少なくとも一部が前記ホルダと前記プリズムとの間に設けられることで、前記プリズムに直に臨む、
請求項１に記載のレーザ旋回装置。
【請求項4】
前記ステータの前記収容領域において前記電磁コイルを取り囲み、
前記軸方向および前記周方向に連なる第２冷却媒体流路を備える、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のレーザ旋回装置。
前記軸方向および前記周方向に連なる第２冷却媒体流路を備える、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のレーザ旋回装置。
【請求項5】
前記ステータは、前記周方向に連なる外周壁を備え、
前記外周壁の肉厚部分に前記軸方向および前記周方向に連なる第３冷却媒体流路を備える、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のレーザ旋回装置。
前記外周壁の肉厚部分に前記軸方向および前記周方向に連なる第３冷却媒体流路を備える、
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のレーザ旋回装置。
【請求項6】
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ光を旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッドと、を備え、
前記照射ヘッドは、
前記レーザ光を前記加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部と、
前記レーザ旋回部で旋回された前記レーザ光を集光させる集光光学系と、を備え、
前記レーザ旋回部は、
入射される前記レーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、
前記プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備え、
前記回転電機は、
前記プリズムを保持するホルダと、
前記ホルダを保持するロータと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記電磁コイルの収容領域を有するステータと、
前記ホルダと前記ロータとの間に設けられる、前記ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、
を備えるレーザ加工装置。
前記レーザ光を旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッドと、を備え、
前記照射ヘッドは、
前記レーザ光を前記加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部と、
前記レーザ旋回部で旋回された前記レーザ光を集光させる集光光学系と、を備え、
前記レーザ旋回部は、
入射される前記レーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、
前記プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備え、
前記回転電機は、
前記プリズムを保持するホルダと、
前記ホルダを保持するロータと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、
前記ロータの周囲に設けられ、前記電磁コイルの収容領域を有するステータと、
前記ホルダと前記ロータとの間に設けられる、前記ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、
を備えるレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザ加工装置は、レーザ光を加工対象物に照射して加工する装置であって、加工対象物に対して、切断加工、穴あけ加工等の各種加工を行うことができる。レーザ加工装置は、加工の最中にレーザ照射ヘッドを構成する光学系、例えばプリズムが発熱する。この発熱によって光学系に熱変形が生ずるとレーザ光の軌跡にずれが生ずる。そこで、一例として特許文献１に記載されるように、レーザ照射ヘッドに冷却機構を設ける。特許文献１は、プリズムの周囲に冷却機構を設けることを開示する。特許文献１は、中空モータで回転されるスピンドルによりプリズムが回転し、レーザ光を旋回させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４－１６１９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回転電機としての中空モータを用いる場合、ロータでプリズムを保持し、かつ回転させる形態もあるが、この形態における冷却機構について特許文献１は開示するところがない。
以上より、本開示は、中空モータでプリズムを保持し、かつ回転させる形態について、プリズムを効率よく冷却できるけるレーザ旋回装置を提供することを目的とする。
以上より、本開示は、中空モータでプリズムを保持し、かつ回転させる形態について、プリズムを効率よく冷却できるけるレーザ旋回装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示のレーザ旋回装置は、入射されるレーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備える。
回転電機は、プリズムを保持するホルダと、ホルダを保持するロータと、ロータの周囲に設けられ、ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、ロータの周囲に設けられ、電磁コイルを収容する収容領域を有するステータと、ホルダとロータとの間に設けられる、ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、を備える。
回転電機は、プリズムを保持するホルダと、ホルダを保持するロータと、ロータの周囲に設けられ、ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、ロータの周囲に設けられ、電磁コイルを収容する収容領域を有するステータと、ホルダとロータとの間に設けられる、ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、を備える。
【0006】
本開示に係るレーザ加工装置は、レーザ光を出力するレーザ発振器と、レーザ光を旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッドと、を備える。
照射ヘッドは、レーザ光を加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部と、レーザ旋回部で旋回されたレーザ光を集光させる集光光学系と、を備える。
レーザ旋回部は、入射されるレーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備える。
回転電機は、プリズムを保持するホルダと、ホルダを保持するロータと、ロータの周囲に設けられ、ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、ロータの周囲に設けられ、電磁コイルを収容する収容領域を有するステータと、ホルダとロータとの間に設けられる、ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、を備える。
照射ヘッドは、レーザ光を加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部と、レーザ旋回部で旋回されたレーザ光を集光させる集光光学系と、を備える。
レーザ旋回部は、入射されるレーザ光を光軸に対して屈折させるプリズムと、プリズムを中空部分に回転可能に保持する回転電機と、を備える。
回転電機は、プリズムを保持するホルダと、ホルダを保持するロータと、ロータの周囲に設けられ、ロータに対して磁界を印加する電磁コイルと、ロータの周囲に設けられ、電磁コイルを収容する収容領域を有するステータと、ホルダとロータとの間に設けられる、ロータの軸方向および周方向に連なる第１冷却媒体流路と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、電磁コイルとプリズムとの間に第１冷却媒体流路を備える。したがって、本開示によれば、電磁コイルが発熱しても第１冷却媒体流路がプリズム４１への遮熱をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係るレーザ加工装置の概略構成を示す図である。
【図2】第１実施形態に係るレーザ旋回部を示す縦断面図である。
【図4】第２実施形態に係るレーザ旋回部を示す縦断面図である。
【図6】第３実施形態に係るレーザ旋回部を示す縦断面図である。
【図8】第４実施形態に係るレーザ旋回部を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係るレーザ加工装置１説明する。
レーザ加工装置１は、レーザ光ＬＢを旋回させるレーザ旋回部４０に用いられているプリズム４１を冷却するための冷却媒体流路（冷却機構）を備える。本実施形態における冷却媒体流路は複数の形態を含むが、冷却媒体流路を除いたレーザ加工装置１の基本構成は共通している。レーザ加工装置１の基本構成を説明した後に、複数の冷却媒体流路の例を順に説明する。
レーザ加工装置１は、レーザ光ＬＢを旋回させるレーザ旋回部４０に用いられているプリズム４１を冷却するための冷却媒体流路（冷却機構）を備える。本実施形態における冷却媒体流路は複数の形態を含むが、冷却媒体流路を除いたレーザ加工装置１の基本構成は共通している。レーザ加工装置１の基本構成を説明した後に、複数の冷却媒体流路の例を順に説明する。
【0010】
［レーザ加工装置１の基本構成：図１を参照］
レーザ加工装置１は、図１に示すように、レーザ光ＬＢを出力するレーザ発振器１０と、レーザ発振器１０から出力されるレーザ光ＬＢを旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッド２０と、を備える。レーザ発振器１０および照射ヘッド２０は図示を省略するコントローラによりその動作が制御される。
レーザ発振器１０と照射ヘッド２０の間には、レーザ発振器１０から出力されたレーザを照射ヘッド２０へ案内する案内光学系１５としての光ファイバが設けられる。この案内光学系１５は、一方の端部がレーザ発振器１０のレーザ出射口と接続され、他方の端部が照射ヘッド２０のレーザ入射端と接続される。
レーザ加工装置１は、図１に示すように、レーザ光ＬＢを出力するレーザ発振器１０と、レーザ発振器１０から出力されるレーザ光ＬＢを旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッド２０と、を備える。レーザ発振器１０および照射ヘッド２０は図示を省略するコントローラによりその動作が制御される。
レーザ発振器１０と照射ヘッド２０の間には、レーザ発振器１０から出力されたレーザを照射ヘッド２０へ案内する案内光学系１５としての光ファイバが設けられる。この案内光学系１５は、一方の端部がレーザ発振器１０のレーザ出射口と接続され、他方の端部が照射ヘッド２０のレーザ入射端と接続される。
【0011】
［レーザ発振器１０：図１を参照］
レーザ発振器１０は、レーザ光ＬＢを出力する装置であり、例えば、光ファイバを媒質としてレーザ光ＬＢを出力するファイバレーザ出力装置、または、短パルスのレーザ光ＬＢを出力する短パルスレーザ出力装置などが用いられる。
ファイバレーザ出力装置としては、例えば、ファブリペロー型ファイバレーザ出力装置やリング型ファイバレーザ出力装置を用いることができ、これらの出力装置が励起されることによりレーザ光ＬＢが発振される。ファイバレーザ出力装置のファイバは、例えば、エルビウム（Ｅｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属元素が添加されたシリカガラスを用いることができる。
短パルスレーザ出力装置としては、レーザ光ＬＢの発振源として例えば、チタンサファイアレーザを用いることができ、パルス幅が１００ピコ秒以下のパルスを発振することができる。また、ＹＡＧレーザ（Yttrium Aluminum Garnet）やＹＶＯ４レーザ等のナノ秒オーダーパルス発振をするレーザ光ＬＢも使用可能である。
レーザ発振器１０は、レーザ光ＬＢを出力する装置であり、例えば、光ファイバを媒質としてレーザ光ＬＢを出力するファイバレーザ出力装置、または、短パルスのレーザ光ＬＢを出力する短パルスレーザ出力装置などが用いられる。
ファイバレーザ出力装置としては、例えば、ファブリペロー型ファイバレーザ出力装置やリング型ファイバレーザ出力装置を用いることができ、これらの出力装置が励起されることによりレーザ光ＬＢが発振される。ファイバレーザ出力装置のファイバは、例えば、エルビウム（Ｅｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属元素が添加されたシリカガラスを用いることができる。
短パルスレーザ出力装置としては、レーザ光ＬＢの発振源として例えば、チタンサファイアレーザを用いることができ、パルス幅が１００ピコ秒以下のパルスを発振することができる。また、ＹＡＧレーザ（Yttrium Aluminum Garnet）やＹＶＯ４レーザ等のナノ秒オーダーパルス発振をするレーザ光ＬＢも使用可能である。
【0012】
［照射ヘッド２０：図１を参照］
照射ヘッド２０は、コリメート光学系３０と、レーザ旋回部４０と、集光光学系６０と、を含む。照射ヘッド２０のこれらの要素は、レーザ発信器１０の側から、コリメート光学系３０、レーザ旋回部４０、および集光光学系６０の順で配置される。照射ヘッド２０は、案内光学系１５から出力されたレーザ光ＬＢを図１においては図示が省略される加工対象物に向けて照射する。
照射ヘッド２０は、コリメート光学系３０と、レーザ旋回部４０と、集光光学系６０と、を含む。照射ヘッド２０のこれらの要素は、レーザ発信器１０の側から、コリメート光学系３０、レーザ旋回部４０、および集光光学系６０の順で配置される。照射ヘッド２０は、案内光学系１５から出力されたレーザ光ＬＢを図１においては図示が省略される加工対象物に向けて照射する。
【0013】
［コリメート光学系３０：図１を参照］
コリメート光学系３０は、案内光学系１５のレーザ光ＬＢが出射される端面に対向して配置される。つまり、コリメート光学系３０は、案内光学系１５とレーザ旋回部４０との間に配置される。コリメート光学系３０は、複数のコリメートレンズを備えており、案内光学系１５から出力されたレーザ光ＬＢをコリメート（collimate）光とし、反射ミラー３５を介してレーザ旋回部４０に向けて出射する。コリメート（collimate）光とは、いずれの光線も他の全ての光線と平行になっている光束をいう。反射ミラー３５は、一例として銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの熱伝導性に優れた金属製ミラーが適用される。金属製ミラーの反射面には、金（Ａｕ）、誘電体多層膜による表面被覆を施すことができる。
コリメート光学系３０は、案内光学系１５のレーザ光ＬＢが出射される端面に対向して配置される。つまり、コリメート光学系３０は、案内光学系１５とレーザ旋回部４０との間に配置される。コリメート光学系３０は、複数のコリメートレンズを備えており、案内光学系１５から出力されたレーザ光ＬＢをコリメート（collimate）光とし、反射ミラー３５を介してレーザ旋回部４０に向けて出射する。コリメート（collimate）光とは、いずれの光線も他の全ての光線と平行になっている光束をいう。反射ミラー３５は、一例として銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの熱伝導性に優れた金属製ミラーが適用される。金属製ミラーの反射面には、金（Ａｕ）、誘電体多層膜による表面被覆を施すことができる。
【0014】
［レーザ旋回部４０：図１、図２、図３を参照］
レーザ旋回部４０は、レーザ光ＬＢの中心である光軸ＯＡの周りにレーザ光ＬＢを回転させて、加工対象物に照射レーザ、つまりレーザ光ＬＢの照射位置を旋回させる。
レーザ旋回部４０は、プリズム４１と、プリズム４１を光軸ＯＡの周りに回転させる回転機構４２と、を有する。回転機構４２は、後述する冷却機能を備える。
レーザ旋回部４０は、レーザ光ＬＢの中心である光軸ＯＡの周りにレーザ光ＬＢを回転させて、加工対象物に照射レーザ、つまりレーザ光ＬＢの照射位置を旋回させる。
レーザ旋回部４０は、プリズム４１と、プリズム４１を光軸ＯＡの周りに回転させる回転機構４２と、を有する。回転機構４２は、後述する冷却機能を備える。
【0015】
［プリズム４１］
プリズム４１は、ダブプリズム（Dove Prism）が例示されており、ダブプリズムは四角柱の両端を斜めに切断した形状を有し、その縦断面は等脚台形をしており、両端の傾斜面が入射する光の光軸ＯＡに垂直な面に対して対称となっている。このプリズム４１を透過するレーザ光ＬＢは反転してから出射されるので、入射する光の光軸ＯＡを中心にある角度だけ回転させると、出射する光はその光軸ＯＡのまわりに回転角度の２倍だけ回転する性質を有している。
プリズム４１は、レーザ光ＬＢが入射される入射面４１Ａと、レーザ光ＬＢが出射される出射面４１Ｂと、を有する。レーザ光ＬＢがプリズム４１の入射面４１Ａに特定の角度で入射したとき、レーザ光ＬＢはプリズム４１が１回転する間に同一直径、つまり旋回径Ｒの２つの同心円を描くことができる。
ダブプリズムは本開示のレーザ旋回部における一例であり、ダブプリズムに代えて他の外形が多角形のプリズムを用いることができる。また、本開示において、プリズムの数は任意であり、同じ種類の複数のプリズムを設けることもできるし、異なる種類のプリズムを設けることもできる。異なる種類のプリズムとしては、例えばウェッジプリズムとダブプリズムの組み合わせがある。
プリズム４１は、ダブプリズム（Dove Prism）が例示されており、ダブプリズムは四角柱の両端を斜めに切断した形状を有し、その縦断面は等脚台形をしており、両端の傾斜面が入射する光の光軸ＯＡに垂直な面に対して対称となっている。このプリズム４１を透過するレーザ光ＬＢは反転してから出射されるので、入射する光の光軸ＯＡを中心にある角度だけ回転させると、出射する光はその光軸ＯＡのまわりに回転角度の２倍だけ回転する性質を有している。
プリズム４１は、レーザ光ＬＢが入射される入射面４１Ａと、レーザ光ＬＢが出射される出射面４１Ｂと、を有する。レーザ光ＬＢがプリズム４１の入射面４１Ａに特定の角度で入射したとき、レーザ光ＬＢはプリズム４１が１回転する間に同一直径、つまり旋回径Ｒの２つの同心円を描くことができる。
ダブプリズムは本開示のレーザ旋回部における一例であり、ダブプリズムに代えて他の外形が多角形のプリズムを用いることができる。また、本開示において、プリズムの数は任意であり、同じ種類の複数のプリズムを設けることもできるし、異なる種類のプリズムを設けることもできる。異なる種類のプリズムとしては、例えばウェッジプリズムとダブプリズムの組み合わせがある。
【0016】
［回転機構４２：図２および図３参照］
回転機構４２は、プリズム４１を保持しかつ光軸ＯＡを中心にして回転させる。回転機構４２は、中空モータ４３が適用され、この中空モータ４３を構成する要素に冷却媒体流路が設けられる。
回転機構４２は、プリズム４１を保持しかつ光軸ＯＡを中心にして回転させる。回転機構４２は、中空モータ４３が適用され、この中空モータ４３を構成する要素に冷却媒体流路が設けられる。
【0017】
中空モータ４３は、プリズム４１を保持しながら回転させる円筒状のロータ（回転子）４４と、ロータ４４の周囲に設けられ、ロータ４４に対して磁界を印加する電磁コイル４７と、ロータ４４の周囲に設けられ、電磁コイル４７の収容領域を有するステータ（固定子）４６と、を備える。
【0018】
ロータ４４は、一例として永久磁石を構成要素として備えており、電磁コイル４７から発生される磁界を受けることで回転される。
ロータ４４の内側にはホルダ４５が固定され、ホルダ４５の内側にはプリズム４１が固定される。したがって、プリズム４１はロータ４４が回転するのに伴ってホルダ４５に保持されながら回転する。ロータ４４とホルダ４５の間には後述する第１冷却媒体流路５１が設けられるために、ロータ４４とホルダ４５の固定は周方向の複数の箇所に間隔を空けて行われる。この点について、具体的には第１冷却媒体流路５１のところで言及する。
ロータ４４の内側にはホルダ４５が固定され、ホルダ４５の内側にはプリズム４１が固定される。したがって、プリズム４１はロータ４４が回転するのに伴ってホルダ４５に保持されながら回転する。ロータ４４とホルダ４５の間には後述する第１冷却媒体流路５１が設けられるために、ロータ４４とホルダ４５の固定は周方向の複数の箇所に間隔を空けて行われる。この点について、具体的には第１冷却媒体流路５１のところで言及する。
【0019】
ステータ４６の内側の収容領域には電磁コイル４７が設けられる。電磁コイル４７は図示が省略される電源に接続されており、この電源から電磁コイル４７に電力が供給されると、電磁コイル４７から磁界が発生することでロータ４４が回転される。電磁コイル４７は、円筒状の形態を有しており、ステータ４６の内部において、径方向ＲＤの外側および内側に空隙が設けられるとともに、軸方向ＡＤの両側に空隙が設けられる。これらの空隙は、第２実施形態における第２冷却媒体流路５２を構成する。
【0020】
ステータ４６はロータ４４の周囲に配置されるが、ステータ４６とロータ４４の間には一例として光軸ＯＡの方向に間隔を空けて配置される二つの軸受４９が介在している。ステータ４６が光軸ＯＡの周りの回転が拘束されているため、ロータ４４はステータ４６の内側において回転可能とされる。
【0021】
［第１実施形態：第１冷却媒体流路５１］
第１冷却媒体流路５１は、ロータ４４とホルダ４５の間に設けられる。ホルダ４５の外周側、つまりロータ４４と対向する側の面が、図３に示すように、大径部４５Ａと小径部４５Ｂとを有している。大径部４５Ａは、周方向ＣＤについては、一例として、４か所に均等な間隔で設けられる。また、大径部４５Ａは光軸ＯＡの方向について、一例として、両端および中央近傍の３か所に設けられる。
第１冷却媒体流路５１は、ロータ４４とホルダ４５の間に設けられる。ホルダ４５の外周側、つまりロータ４４と対向する側の面が、図３に示すように、大径部４５Ａと小径部４５Ｂとを有している。大径部４５Ａは、周方向ＣＤについては、一例として、４か所に均等な間隔で設けられる。また、大径部４５Ａは光軸ＯＡの方向について、一例として、両端および中央近傍の３か所に設けられる。
【0022】
大径部４５Ａはその径がロータ４４の内周面４４Ｉにおける径と一致するように構成されており、大径部４５Ａの先端はロータ４４の内周面４４Ｉに接する。ホルダ４５とロータ４４は、大径部４５Ａとロータ４４が接する部分において適宜の手段により固定される。
小径部４５Ｂはその径がロータ４４の内周面４４Ｉにおける径よりも小さく構成されており、小径部４５Ｂとロータ４４の間には空隙が形成され、この空隙により第１冷却媒体流路５１が構成される。第１冷却媒体流路５１は、周方向ＣＤについては大径部４５Ａが設けられる部分以外は貫通しており、光軸ＯＡに沿う軸方向ＡＤについてはロータ４４とホルダ４５を貫通しているが、径方向ＲＤについてはロータ４４の内周面４４Ｉと小径部４５Ｂとにより閉じられている。つまり、第１冷却媒体流路５１は、軸方向ＡＤおよび周方向ＣＤに連なっている。
小径部４５Ｂはその径がロータ４４の内周面４４Ｉにおける径よりも小さく構成されており、小径部４５Ｂとロータ４４の間には空隙が形成され、この空隙により第１冷却媒体流路５１が構成される。第１冷却媒体流路５１は、周方向ＣＤについては大径部４５Ａが設けられる部分以外は貫通しており、光軸ＯＡに沿う軸方向ＡＤについてはロータ４４とホルダ４５を貫通しているが、径方向ＲＤについてはロータ４４の内周面４４Ｉと小径部４５Ｂとにより閉じられている。つまり、第１冷却媒体流路５１は、軸方向ＡＤおよび周方向ＣＤに連なっている。
【0023】
第１冷却媒体流路５１には、冷却媒体ＣＭが供給される第１供給口５１Ａと冷却媒体ＣＭが排出される第１排出口５１Ｂとが設けられる。図示が省略される供給源からの冷却媒体ＣＭが第１供給口５１Ａに供給されると、第１冷却媒体流路５１を通り、第１排出口５１Ｂから外部に排出される。第１冷却媒体流路５１に供給される冷却媒体ＣＭは気体および液体から選択される。
【0024】
［集光光学系６０：図１］
集光光学系６０は、複数のレンズを有しており、この複数のレンズにより、レーザ旋回部４０から照射されたレーザ光ＬＢを集光し、所定の焦点距離、焦点深度となるレーザ光ＬＢを形成する。集光光学系６０は、加工対象物に所定のスポット径のレーザ光ＬＢを照射する。
集光光学系６０は、複数のレンズを有しており、この複数のレンズにより、レーザ旋回部４０から照射されたレーザ光ＬＢを集光し、所定の焦点距離、焦点深度となるレーザ光ＬＢを形成する。集光光学系６０は、加工対象物に所定のスポット径のレーザ光ＬＢを照射する。
【0025】
［第１実施形態が奏する効果］
第１実施形態に係るレーザ旋回部４０は、中空モータ４３の一要素である電磁コイル４７とプリズム４１の間に第１冷却媒体流路５１が設けられる。プリズム４１を回転させるために電磁コイル４７に電力を投入してロータ４４を回転させると電磁コイル４７が発熱するが、第１冷却媒体流路５１に冷却媒体ＣＭを流せば、電磁コイル４７を冷却することができるのに加えて、電磁コイル４７からの熱がプリズム４１に伝達されるのを遮る、つまり遮熱することができる。したがって、レーザ旋回部４０を備えるレーザ加工装置１は、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれを防止または低減できる。
第１実施形態に係るレーザ旋回部４０は、中空モータ４３の一要素である電磁コイル４７とプリズム４１の間に第１冷却媒体流路５１が設けられる。プリズム４１を回転させるために電磁コイル４７に電力を投入してロータ４４を回転させると電磁コイル４７が発熱するが、第１冷却媒体流路５１に冷却媒体ＣＭを流せば、電磁コイル４７を冷却することができるのに加えて、電磁コイル４７からの熱がプリズム４１に伝達されるのを遮る、つまり遮熱することができる。したがって、レーザ旋回部４０を備えるレーザ加工装置１は、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれを防止または低減できる。
【0026】
しかも、第１冷却媒体流路５１は、大径部４５Ａと内周面４４Ｉとの接合部分を除いて、プリズム４１を保持するホルダ４５における軸方向ＡＤおよび周方向ＣＤに連なっている。したがって、第１冷却媒体流路５１に冷却媒体ＣＭを連続的に供給すれば、第１冷却媒体流路５１による冷却性能を維持することができるとともに、軸方向ＡＤおよび周方向ＣＤにおけるプリズム４１を取り囲む広い範囲にわたって遮熱することができる。
【0027】
［第２実施形態：図４，図５参照］
次に、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、第１実施形態の第１冷却媒体流路５１に加えてレーザ旋回部４０に第２冷却媒体流路５２を備える。以下、図４および図５を参照して第２冷却媒体流路５２を説明するが、第１実施形態と同じ構成部分には図２および図３と同じ符号を付して説明を省略することがある。
次に、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、第１実施形態の第１冷却媒体流路５１に加えてレーザ旋回部４０に第２冷却媒体流路５２を備える。以下、図４および図５を参照して第２冷却媒体流路５２を説明するが、第１実施形態と同じ構成部分には図２および図３と同じ符号を付して説明を省略することがある。
【0028】
第２冷却媒体流路５２は電磁コイル４７を直接的に冷却することを目的としており、ステータ４６の内部の空隙が第２冷却媒体流路５２を構成する。第２冷却媒体流路５２は、外側流路５２Ｏ、内側流路５２Ｉおよび側方流路５２Ｓ１，５２Ｓ２と、三種類の流路を備えている。外側流路５２Ｏは電磁コイル４７よりも径方向ＲＤの外側の部分を占める円筒状の空隙からなる。内側流路５２Ｉは、電磁コイル４７よりも径方向ＲＤの内側の部分を占める筒状の空隙からなる。側方流路５２Ｓ１，５２Ｓ２は、外側流路５２Ｏおよび内側流路５２Ｉを除く電磁コイル４７の軸方向ＡＤの両側の空隙からなる。外側流路５２Ｏ、内側流路５２Ｉおよび側方流路５２Ｓ１，５２Ｓ２は軸方向ＡＤ、径方向ＲＤおよび周方向ＣＤに連なって、第２冷却媒体流路５２を構成する。つまり、第２冷却媒体流路５２は、電磁コイル４７の周囲を取り囲んでいる。
【0029】
第２冷却媒体流路５２には、冷却媒体ＣＭが供給される第２供給口５２Ａと冷却媒体ＣＭが排出される第２排出口５２Ｂとが設けられる。第２供給口５２Ａはステータ４６の一方の側壁４６Ｓ１を貫通して第２冷却媒体流路５２と外部を繋ぐ。第２排出口５２Ｂはステータ４６の他方の側壁４６Ｓ２を貫通して第２冷却媒体流路５２と外部を繋ぐ。図示が省略される供給源からの冷却媒体ＣＭが第２供給口５２Ａに供給されると、外側流路５２Ｏ、内側流路５２Ｉおよび側方流路５２Ｓ１，５２Ｓ２を通り、第２排出口５２Ｂから外部に排出される。第２冷却媒体流路５２に供給される冷却媒体ＣＭは、電磁コイル４７の周囲であって中空モータ４３の内部を通ることから、好ましくは気体が選択される。ただし、電磁コイル４７を含めて第２冷却媒体流路５２の周りを防水構造とすれば、液状の冷却媒体ＣＭを用いることもできる。
【0030】
［第２実施形態が奏する効果］
第２実施形態に係るレーザ旋回部４０は、第１冷却媒体流路５１に加えて、発熱源である電磁コイル４７を直接的に冷却する第２冷却媒体流路５２を備えることにより電磁コイル４７の発熱が抑えられる。したがって、第１冷却媒体流路５１による遮熱効果と相まって、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをより一層低減できる。
第２実施形態に係るレーザ旋回部４０は、第１冷却媒体流路５１に加えて、発熱源である電磁コイル４７を直接的に冷却する第２冷却媒体流路５２を備えることにより電磁コイル４７の発熱が抑えられる。したがって、第１冷却媒体流路５１による遮熱効果と相まって、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをより一層低減できる。
【0031】
また、第２冷却媒体流路５２は、ステータ４６の内部において電磁コイル４７の周囲を取り囲むように構成される。したがって、第２冷却媒体流路５２に冷却媒体ＣＭを連続的に供給すれば、第２冷却媒体流路５２による冷却性能を維持することができるとともに、周囲を取り囲む広い範囲にわたって電磁コイル４７を冷却することができる。
【0032】
［第３実施形態：図６，図７参照］
次に、第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、第２実施形態の第１冷却媒体流路５１および第２冷却媒体流路５２に加えて第３冷却媒体流路５３を備える。以下、図６および図７を参照して第３冷却媒体流路５３を説明するが、第２実施形態と同じ構成部分には図４および図５と同じ符号を付して説明を省略することがある。
次に、第３実施形態を説明する。
第３実施形態は、第２実施形態の第１冷却媒体流路５１および第２冷却媒体流路５２に加えて第３冷却媒体流路５３を備える。以下、図６および図７を参照して第３冷却媒体流路５３を説明するが、第２実施形態と同じ構成部分には図４および図５と同じ符号を付して説明を省略することがある。
【0033】
第３冷却媒体流路５３は電磁コイル４７を間接的に冷却することを目的としており、ステータ４６の外周壁４６Ｏに形成される空隙が第３冷却媒体流路５３を構成する。この空隙は外周壁４６Ｏの周方向ＣＤに連なるように形成されるとともに、外周壁４６Ｏの軸方向ＡＤの両端を除く大部分に亘って形成される。つまり、第３冷却媒体流路５３は、電磁コイル４７および第２冷却媒体流路５２の周囲を取り囲んでいる。
【0034】
第３冷却媒体流路５３には、冷却媒体ＣＭが供給される第３供給口５３Ａと冷却媒体ＣＭが排出される第３排出口５３Ｂとが設けられる。第３供給口５３Ａはステータ４６の一方の側の外周壁４６Ｏを貫通して第３冷却媒体流路５３と外部を繋ぐ。第３排出口５３Ｂはステータ４６の他方の側の外周壁４６Ｏを貫通して第３冷却媒体流路５３と外部を繋ぐ。図示が省略される供給源からの冷却媒体ＣＭが第３供給口５３Ａに供給されると、第３冷却媒体流路５３を周方向ＣＤに沿って通り、第３排出口５３Ｂから外部に排出される。第３冷却媒体流路５３に供給される冷却媒体ＣＭは、第１冷却媒体流路５１と同様に、気体および液体から選択される。
【0035】
［第３実施形態が奏する効果］
第３実施形態に係るレーザ旋回部４０は、第１冷却媒体流路５１および第２冷却媒体流路５２に加えて、発熱源である電磁コイル４７を間接的に冷却する第３冷却媒体流路５３を備えることにより電磁コイル４７の発熱を抑えることができる。したがって、第１冷却媒体流路５１による遮熱効果および第２冷却媒体流路５２による直接的な電磁コイル４７の冷却と相まって、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをさらに一層低減できる。
第３実施形態に係るレーザ旋回部４０は、第１冷却媒体流路５１および第２冷却媒体流路５２に加えて、発熱源である電磁コイル４７を間接的に冷却する第３冷却媒体流路５３を備えることにより電磁コイル４７の発熱を抑えることができる。したがって、第１冷却媒体流路５１による遮熱効果および第２冷却媒体流路５２による直接的な電磁コイル４７の冷却と相まって、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをさらに一層低減できる。
【0036】
また、第３冷却媒体流路５３は、ステータ４６の内部において電磁コイル４７および第２冷却媒体流路５２の周囲を取り囲むように構成される。したがって、第３冷却媒体流路５３に冷却媒体ＣＭを連続的に供給すれば、第３冷却媒体流路５３による冷却性能を維持することができるとともに、周囲を取り囲む広い範囲にわたって電磁コイル４７を冷却することができる。
【0037】
［第４実施形態：図８参照］
次に、第４実施形態を説明する。
第４実施形態は、一例として二つのプリズム４１，４１を備え、この二つのプリズム４１，４１のそれぞれを直に冷却できる第４冷却媒体流路５４を備える。以下、図８を参照して第４冷却媒体流路５４を説明するが、第１実施形態と同じ構成要素には図２と同じ符号を付して説明を省略することがある。
次に、第４実施形態を説明する。
第４実施形態は、一例として二つのプリズム４１，４１を備え、この二つのプリズム４１，４１のそれぞれを直に冷却できる第４冷却媒体流路５４を備える。以下、図８を参照して第４冷却媒体流路５４を説明するが、第１実施形態と同じ構成要素には図２と同じ符号を付して説明を省略することがある。
【0038】
第４冷却媒体流路５４は、ホルダ４５とプリズム４１，４１との間の空隙に形成され、上流流路５４Ｃ、第１連絡流路５４Ｄ、中流流路５４Ｅ、第２連絡流路５４Ｆおよび下流流路５４Ｇを備えている。供給される冷却媒体ＣＭは、上流流路５４Ｃ、第１連絡流路５４Ｄ、中流流路５４Ｅ、第２連絡流路５４Ｆおよび下流流路５４Ｇの順に流れる。第４冷却媒体流路５４において、冷却媒体ＣＭの流れる向きに基づいて、上流（Ｕ）および下流（Ｌ）が定義される。上流流路５４Ｃ～下流流路５４Ｇが形成されている部分以外は、プリズム４１，４１はホルダ４５に保持されている。
【0039】
上流流路５４Ｃは、プリズム４１の上流（Ｕ）の側の端面４１Ａ１に接する概略円柱状の空隙からなり、第４供給口５４Ａから供給される冷却媒体ＣＭはプリズム４１の端面４１Ａ１を直に冷却する。端面４１Ａ１を冷却した冷却媒体ＣＭは下流（Ｌ）に向けて流れ、第１連絡流路５４Ｄに至る。
【0040】
第１連絡流路５４Ｄは、プリズム４１の外周面４１Ａ２の例えば図中の上半分程度に接する円弧状の空隙からなり、上流流路５４Ｃから流れてくる冷却媒体ＣＭはプリズム４１の外周面４１Ａ２を直に冷却する。第１連絡流路５４Ｄが形成される部分以外は、プリズム４１はホルダ４５に保持される。
【0041】
中流流路５４Ｅは、プリズム４１の下流（Ｌ）の側の端面４１Ａ３およびプリズム４１の上流（Ｕ）の側の端面，４１１に接する概略円柱状の空隙からなり、第１連絡流路５４Ｄから流れてくる冷却媒体ＣＭはプリズム４１の端面４１Ａ３およびプリズム４１の端面，４１１を直に冷却する。
【0042】
第２連絡流路５４Ｆは、プリズム４１の外周面，４１２の例えば図中の下半分程度に接する円弧状の空隙からなり、中流流路５４Ｅから流れてくる冷却媒体ＣＭはプリズム４１の外周面，４１２を直に冷却する。第２連絡流路５４Ｆが形成される部分以外は、プリズム４１はホルダ４５に保持される。
【0043】
下流流路５４Ｇは、プリズム４１の下流（Ｌ）の側の端面，４１３およびプリズム４１の上流（Ｕ）の側の端面，４１１に接する概略円柱状の空隙からなり、第２連絡流路５４Ｆから流れてくる冷却媒体ＣＭはプリズム４１の端面，４１３を直に冷却する。
【0044】
第４冷却媒体流路５４には、冷却媒体ＣＭが供給される第４供給口５４Ａと冷却媒体ＣＭが排出される第４排出口５４Ｂとが設けられる。第４供給口５４Ａはロータ４４の下流（Ｌ）の側の側壁を貫通して第４冷却媒体流路５４と外部を繋ぐ。第４排出口５４Ｂはロータ４４の上流（Ｕ）の側の側壁を貫通して第４冷却媒体流路５４と外部を繋ぐ。図示が省略される供給源からの冷却媒体ＣＭが第４供給口５４Ａに供給されると、第４冷却媒体流路５４を径方向ＲＤ、周方向ＣＤおよび軸方向ＡＤに沿って流れ、第４排出口５４Ｂから外部に排出される。第４冷却媒体流路５４に供給される冷却媒体ＣＭは、第１冷却媒体流路５１と同様に、気体および液体から選択される。
【0045】
［第４実施形態が奏する効果］
第４実施形態に係るレーザ旋回部４０は、プリズム４１，４１に臨み、プリズム４１，４１にを直に冷却することのできる第４冷却媒体流路５４を備えることにより、第１実施形態よりも遮熱効果が高く、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをより一層低減できる。
第４実施形態に係るレーザ旋回部４０は、プリズム４１，４１に臨み、プリズム４１，４１にを直に冷却することのできる第４冷却媒体流路５４を備えることにより、第１実施形態よりも遮熱効果が高く、プリズム４１の熱変形によるレーザ光ＬＢの位置ずれをより一層低減できる。
【0046】
第４冷却媒体流路５４は、電磁コイル４７とプリズム４１，４１の間に設けられる点で第１冷却媒体流路５１と共通する。したがって、第１冷却媒体流路５１とともに設けられ得る第２冷却媒体流路５２および第３冷却媒体流路５３の一方または双方を第４冷却媒体流路５４に組み合せることもできる。
【0047】
また、第４冷却媒体流路５４は二つのプリズム４１，４１を冷却する例を示しているが、一つのプリズムを直に冷却できるように流路を形成してもよいし、三つ以上のプリズムを冷却できるように流路を形成してもよい。第１冷却媒体流路５１～第３冷却媒体流路５３についても、一つのプリズム４１を冷却するのに限定されず、複数のプリズム４１を冷却できるようにそれぞれの流路を形成してもよい。
【0048】
［付記］
＜付記１＞
レーザ旋回装置（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。
回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するホルダ（４５）と、ホルダ（４５）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、ホルダ（４５）とロータ（４４）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
＜付記１＞
レーザ旋回装置（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。
回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するホルダ（４５）と、ホルダ（４５）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、ホルダ（４５）とロータ（４４）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
【0049】
＜付記２＞
付記１において、好ましくは、プリズム（４１）は、ホルダ（４５）を介してロータ（４４）に保持され、第１冷却媒体流路（５１）は、ホルダ（４５）に設けられる。
付記１において、好ましくは、プリズム（４１）は、ホルダ（４５）を介してロータ（４４）に保持され、第１冷却媒体流路（５１）は、ホルダ（４５）に設けられる。
【0050】
＜付記３＞
付記１において、好ましくは、プリズム（４１）は、ホルダ（４５）を介してロータ（４４）に保持され、第１冷却媒体流路（５４）は、少なくとも一部がホルダ（４５）とプリズム（４１）との間に設けられることで、プリズム（４１）に直に臨む。
付記１において、好ましくは、プリズム（４１）は、ホルダ（４５）を介してロータ（４４）に保持され、第１冷却媒体流路（５４）は、少なくとも一部がホルダ（４５）とプリズム（４１）との間に設けられることで、プリズム（４１）に直に臨む。
【0051】
＜付記４＞
付記１～付記３において、好ましくは、ステータ（４６）の収容領域において電磁コイル（４７）を取り囲み、軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第２冷却媒体流路（５２）を備える。
付記１～付記３において、好ましくは、ステータ（４６）の収容領域において電磁コイル（４７）を取り囲み、軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第２冷却媒体流路（５２）を備える。
【0052】
＜付記５＞
付記１において、好ましくは、ステータ（４６）は、周方向（ＣＤ）に連なる外周壁（４６Ｏ）を備え、外周壁（４６Ｏ）の肉厚部分に軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第３冷却媒体流路（５３）を備える。
付記１において、好ましくは、ステータ（４６）は、周方向（ＣＤ）に連なる外周壁（４６Ｏ）を備え、外周壁（４６Ｏ）の肉厚部分に軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第３冷却媒体流路（５３）を備える。
【0053】
＜付記６＞
レーザ加工装置（１）は、レーザ光（ＬＢ）を出力するレーザ発振器（１０）と、レーザ光（ＬＢ）を旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッド（２０）と、を備える。
照射ヘッド（２０）は、レーザ光（ＬＢ）を加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部（４０）と、レーザ旋回部（４０）で旋回されたレーザ光（ＬＢ）を集光させる集光光学系（６０）と、を備える。
レーザ旋回部（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するホルダ（４５）と、ホルダ（４５）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、ホルタ（４５）とロータ（４４）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
レーザ加工装置（１）は、レーザ光（ＬＢ）を出力するレーザ発振器（１０）と、レーザ光（ＬＢ）を旋回させつつ加工対象物に向けて照射する照射ヘッド（２０）と、を備える。
照射ヘッド（２０）は、レーザ光（ＬＢ）を加工対象物に対して旋回させるレーザ旋回部（４０）と、レーザ旋回部（４０）で旋回されたレーザ光（ＬＢ）を集光させる集光光学系（６０）と、を備える。
レーザ旋回部（４０）は、入射されるレーザ光（ＬＢ）を光軸（ＯＡ）に対して屈折させるプリズム（４１）と、プリズム（４１）を中空部分に回転可能に保持する回転電機（４３）と、を備える。回転電機（４３）は、プリズム（４１）を保持するホルダ（４５）と、ホルダ（４５）を保持するロータ（４４）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、ロータ（４４）に対して磁界を印加する電磁コイル（４７）と、ロータ（４４）の周囲に設けられ、電磁コイル（４７）の収容領域を有するステータ（４６）と、ホルタ（４５）とロータ（４４）との間に設けられる、ロータ（４４）の軸方向（ＡＤ）および周方向（ＣＤ）に連なる第１冷却媒体流路（５１，５４）と、を備える。
【符号の説明】
【0054】
１ レーザ加工装置
１０ レーザ発振器
１５ 案内光学系
２０ 照射ヘッド
３０ コリメート光学系
３５ 反射ミラー
４０ レーザ旋回部
４０ レーザ旋回装置
４１ プリズム
４１Ａ 入射面
４１Ａ１ 端面
４１Ａ２ 外周面
４１Ａ３ 端面
４１Ｂ 出射面
４１Ｂ プリズム
４１Ｂ１ 端面
４１Ｂ２ 外周面
４１Ｂ３ 端面
４２ 回転機構
４３ 回転電機
４３ 中空モータ
４４ ロータ
４４Ｉ 内周面
４５ ホルダ
４５Ａ 大径部
４５Ｂ 小径部
４６ ステータ
４６Ｏ 外周壁
４６Ｓ１ 側壁
４６Ｓ２ 側壁
４７ 電磁コイル
４９ 軸受
５１ 第１冷却媒体流路
５１Ａ 第１供給口
５１Ｂ 第１排出口
５２ 第２冷却媒体流路
５２Ａ 第２供給口
５２Ｂ 第２排出口
５２Ｉ 内側流路
５２Ｏ 外側流路
５２Ｓ１ 側方流路
５２Ｓ２ 側方流路
５３ 第３冷却媒体流路
５３Ａ 第３供給口
５３Ｂ 第３排出口
５４ 第４冷却媒体流路
５４ 第１冷却媒体流路
５４Ａ 第４供給口
５４Ｂ 第４排出口
５４Ｃ 上流流路
５４Ｄ 第１連絡流路
５４Ｅ 中流流路
５４Ｆ 第２連絡流路
５４Ｇ 下流流路
６０ 集光光学系
ＣＭ 冷却媒体
ＡＤ 軸方向
ＣＤ 周方向
ＲＤ 径方向
Ｌ 下流
Ｕ 上流
ＬＢ レーザ光
ＯＡ 光軸
Ｒ 旋回径
Ｗ 加工対象物
１０ レーザ発振器
１５ 案内光学系
２０ 照射ヘッド
３０ コリメート光学系
３５ 反射ミラー
４０ レーザ旋回部
４０ レーザ旋回装置
４１ プリズム
４１Ａ 入射面
４１Ａ１ 端面
４１Ａ２ 外周面
４１Ａ３ 端面
４１Ｂ 出射面
４１Ｂ プリズム
４１Ｂ１ 端面
４１Ｂ２ 外周面
４１Ｂ３ 端面
４２ 回転機構
４３ 回転電機
４３ 中空モータ
４４ ロータ
４４Ｉ 内周面
４５ ホルダ
４５Ａ 大径部
４５Ｂ 小径部
４６ ステータ
４６Ｏ 外周壁
４６Ｓ１ 側壁
４６Ｓ２ 側壁
４７ 電磁コイル
４９ 軸受
５１ 第１冷却媒体流路
５１Ａ 第１供給口
５１Ｂ 第１排出口
５２ 第２冷却媒体流路
５２Ａ 第２供給口
５２Ｂ 第２排出口
５２Ｉ 内側流路
５２Ｏ 外側流路
５２Ｓ１ 側方流路
５２Ｓ２ 側方流路
５３ 第３冷却媒体流路
５３Ａ 第３供給口
５３Ｂ 第３排出口
５４ 第４冷却媒体流路
５４ 第１冷却媒体流路
５４Ａ 第４供給口
５４Ｂ 第４排出口
５４Ｃ 上流流路
５４Ｄ 第１連絡流路
５４Ｅ 中流流路
５４Ｆ 第２連絡流路
５４Ｇ 下流流路
６０ 集光光学系
ＣＭ 冷却媒体
ＡＤ 軸方向
ＣＤ 周方向
ＲＤ 径方向
Ｌ 下流
Ｕ 上流
ＬＢ レーザ光
ＯＡ 光軸
Ｒ 旋回径
Ｗ 加工対象物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】