(57)【要約】【課題】  レーザ発振器から射出されたレーザ光のパワーをロスさせることなく、レーザ光の発振に異常が生じたことを検出する。【解決手段】  第１のマイクロホン２０ａが、電源ケーブル１１ｃから音響を検出し、検出結果としてケーブル音響データＳＤａを判別部２２に送出する。第２のマイクロホン２０ｂが、チャンバ１３内から放電電極１４ａ及び１４ｂ間に生じる放電の音響を検出し、検出結果として放電音響データＳＤｂを判別部２２に送出する。判別部２２は、ケーブル音響データＳＤａ及び放電音響データＳＤｂに基づいて、高電源ケーブル１１ａ及び放電電極１４ａ及び１４ｂ間の放電にそれぞれ異常が生じたか否かを判別する。【選択図】  図１
2006049421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器によってレーザ光が発振される過程で、該レーザ発振器から生じる音響を検出する音響検出装置と、
前記音響検出装置の検出結果に基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する異常判別手段と
を備えた異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項２】
前記音響検出装置が、前記レーザ発振器を構成する複数の部位の各々から音響を検出するとともに、その検出結果を前記部位別に前記異常判別手段に送出し、
前記異常判別手段が、前記音響検出装置から取得した前記検出結果を用いて、前記部位ごとにその部位に異常が生じたか否かを判別することに基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する請求項１に記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項３】
前記レーザ発振器が、直流電圧を供給する電源と、外部から供給される直流電圧に基づいてパルス電圧を生成する充電回路と、前記電源によって供給される直流電圧を前記充電回路に伝える電源ケーブルとを有し、
前記音響検出装置が、前記電源ケーブルから音響を検出する請求項１又は２に記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項４】
前記レーザ発振器が、内部にレーザ媒質を収容する容器と、前記容器に収容されたレーザ媒質を励起する励起器とを有し、
前記音響検出装置が、前記容器の内部から音響を検出する請求項１〜３のいずれかに記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項５】
前記励起器が、繰り返し行うパルス放電によってガス状のレーザ媒質を励起し、
前記異常判別手段が、前記パルス放電の繰り返しに同期したタイミングで、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かの判別を行う請求項４に記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項６】
前記異常判別手段が、前記音響検出装置の検出結果から求められる前記音響のスペクトル分布に基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する請求項１〜５のいずれかに記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項７】
前記異常判別手段が、前記音響検出装置の検出結果から求められる前記音響のスペクトル分布の波形の一部を積分し、積分結果を所与の閾値と比較して両者の大小関係を判別することに基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する請求項６に記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項８】
さらに、前記異常判別手段によって、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたと判別された場合に、アラーム音による報知を行うアラーム音発生器を備えた請求項１〜７のいずれかに記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項９】
前記異常判別手段が、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたと判別された場合に、該レーザ発振器の稼動を停止させる制御を行う請求項１〜８のいずれかに記載の異常判別機能付きレーザ発生装置。
【請求項１０】
レーザ発振器によるレーザ光の発振に起因して生じる音響を検出する音響検出装置と、
前記音響検出装置の検出結果に基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する異常判別手段と
を備えた異常検出装置。
【請求項１１】
放電を起こす放電装置と、
前記放電装置から、前記放電が起こされる過程で生じる音響を検出する音響検出装置と、
前記音響検出装置の検出結果に基づいて、前記放電装置による放電に異常が生じたか否かを判別する異常判別手段と
を備えた異常判別機能付き放電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する機能を有した異常判別機能付きレーザ発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガスレーザ発振器は、一対の放電電極間にグロー放電を起こし、そのグロー放電によってレーザ媒質ガスを励起することによりレーザ光の発振を行う。ガスレーザ発振器においては、例えば放電電極間にアーク放電が発生すること等に起因して、正常なレーザ光の発振ができなくなる場合がある。そこで、レーザ光の発振が正常に行われたか否かを検出する技術が望まれる。
【０００３】
従来、レーザ発振器から射出されるレーザ光をモニタし、そのモニタ結果に基づいてレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する技術が知られている（特許文献１参照）。また、放電時に放電電極間を流れる放電電流の波形をモニタすることにより、アーク放電が発生したことを検知する試みがなされている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３１６７９５号公報
【特許文献２】特開平６−０８５３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザ光をモニタする場合、その分だけレーザ光のパワーをロスさせることになるし、検出装置の配置位置がレーザ光の光路上に制限されてしまうことになる。また、放電電流の波形に基づいてアーク放電の発生を検出する場合、例えば放電状態がグロー放電からアーク放電に移行しても放電電流自体は流れるとともに、アーク放電の発生が放電電流の波形に反映されにくい場合もあるので、アーク放電の発生を精度よく検出することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、レーザ光のパワーをロスさせずに、レーザ光の発振に異常が生じたことを検出できる技術を提供することにある。また、本発明の目的は、配置構成を柔軟に設計することのできる異常検出装置を提供することにある。また、本発明の目的は、レーザ光の発振や放電等に異常が生じたことを精度よく検出できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、レーザ光を発振するレーザ発振器と、前記レーザ発振器によってレーザ光が発振される過程で、該レーザ発振器から生じる音響を検出する音響検出装置と、前記音響検出装置の検出結果に基づいて、前記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別する異常判別手段とを備えた異常判別機能付きレーザ発生装置が提供される。本明細書において音響とは、可聴範囲の周波数を有する音波及び可聴範囲以上の周波数を有する超音波を含む概念とする。
【発明の効果】
【０００８】
レーザ光の発振に異常が生じたか否かを音響に基づいて判別するので、判別にあたってレーザ光のパワーをロスさせなくて済むとともに、音響検出装置の配置位置がレーザ光の光路上に制約されなくて済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に、実施例による異常判別機能付きレーザ発生装置の概略図を示す。この異常判別機能付きレーザ発生装置は、レーザ発振器と異常検出装置とを備える。
【００１０】
レーザ発振器の構成を説明する。レーザ制御装置１０、電源装置１１、充電回路１２、及びチャンバ１３を含んでレーザ発振器が構成されている。電源装置１１は、直流電圧を供給する電源１１ａと、トリガパルス信号Ｔｒを発生するパルス発生器１１ｂとを含む。電源ケーブル１１ｃが、電源１１ａと充電回路１２とを接続している。チャンバ１３の内部に、レーザ媒質ガスが収容されている。また、チャンバ１３の内部に、一対の放電電極１４ａ及び１４ｂが、相対向して配置されている。放電電極１４ａ及び１４ｂの近傍に、予備電離電極１５が配置されている。チャンバ１３の両端部には、部分反射鏡１６ａ及び全反射鏡１６ｂが設けられている。部分反射鏡１６ａと全反射鏡１６ｂとによって光共振器が構成されている。
【００１１】
レーザ発振器の動作を説明する。レーザ制御装置１０が、電源装置１１及び充電回路１２に発振指令信号ｓｉｇ１を送出する。電源装置１１に発振指令信号ｓｉｇ１が送出されると、電源１１ａが、電源ケーブル１１ｃを介して充電回路１２に電圧を供給する。図示しないが、充電回路１２は、パルス電圧生成用のキャパシタを備えており、そのキャパシタが電源１１ａから供給された電圧によって充電される。
【００１２】
そのキャパシタの充電が完了した後、パルス発生器１１ｂが、充電回路１２にトリガパルス信号Ｔｒを送出する。図示しないが、充電回路１２は、トリガパルス信号Ｔｒに従って作動するスイッチ素子を備えており、そのスイッチ素子がトリガパルス信号Ｔｒを受けてオン状態になる。これにより、上記キャパシタの放電が許容されることに基づいて、充電回路１２においてパルス電圧が生成される。
【００１３】
充電回路１２は、生成したパルス電圧を放電電極１４ａ及び１４ｂ間に印加する。これにより、まず予備電離電極１５によるコロナ放電によって放電電極１４ａ及び１４ｂ間にグロー放電の発生しやすい状況が作り出された後、放電電極１４ａ及び１４ｂ間にグロー放電が発生する。
【００１４】
グロー放電は、繰り返し発生される。即ち、パルス発生器１１ｂは、所定の繰り返し周波数でトリガパルス信号Ｔｒを発生させ、充電回路１２は、パルス発生器１１ｂからトリガパルス信号Ｔｒを受ける毎にパルス電圧を生成し、生成したパルス電圧を放電電極１４ａ及び１４ｂ間に印加する。これにより、トリガパルス信号Ｔｒの繰り返し周波数と同一の周波数で放電電極１４ａ及び１４ｂ間にグロー放電が発生する。
【００１５】
チャンバ１３内では、繰り返し行われるグロー放電によってレーザ媒質ガスが励起されることに基づいて、レーザ光Ｌが発生する。発生されたレーザ光は、部分反射鏡１６ａと全反射鏡１６ｂとの間を往復する過程で増幅され、増幅されたレーザ光の一部が部分反射鏡１６ａを透過して外部に出射する。
【００１６】
異常検出装置の構成を説明する。電源ケーブル１１ｃの近傍に配置された第１のマイクロホン２０ａ、チャンバ１３の近傍に配置された第２のマイクロホン２０ｂ、異常判別器２１、及びアラーム音発生器２４を含んで異常検出装置が構成されている。異常判別器２１は、判別部２２と制御部２３とを含む。判別部２２は、第１の判別部２２ａ、第２の判別部２２ｂ、及び主判別部２２ｃを含む。
【００１７】
異常検出装置の動作を説明する。第１のマイクロホン２０ａが、上記レーザ発振器の作動中に電源ケーブル１１ｃから音響を検出し、検出結果として音響の振動波形を表すケーブル音響アナログ信号ＳＤａを第１の判別部２２ａに送出する。
【００１８】
第１の判別部２２ａは、第１のマイクロホン２０ａから取得したケーブル音響アナログ信号ＳＤａをＡ／Ｄ変換することに基づいてケーブル音響データを求める。ここで、ケーブル音響データとは、電源ケーブル１１ｃから生じた音響の大きさを表す数値（以下、ケーブル音響値という。）が時系列的に配列されて構成される時系列データである。
【００１９】
そして、第１の判別部２２ａは、求めたケーブル音響データを用いて、電源ケーブル１１ａに異常が生じたか否かを判別する第１の判別処理（図２参照）を行い、異常が生じたと判別した場合には、主判別部２２ｃに第１の異常信号ｓｉｇａを出力する。
【００２０】
一方、第２のマイクロホン２０ｂは、上記レーザ発振器の作動中にチャンバ１３内部から放電電極１４ａ及び１４ｂ間に生じる放電の音響を検出し、検出結果として音響の振動波形を表す放電音響アナログ信号ＳＤｂを第２の判別部２２ｂに送出する。
【００２１】
第２の判別部２２ｂは、第２のマイクロホン２０ｂから取得した放電音響アナログ信号ＳＤｂをＡ／Ｄ変換することに基づいて放電音響データを求める。ここで放電音響データとは、放電音響の大きさを表す数値（以下、放電音響値という。）が時系列的に配列されて構成される時系列データである。
【００２２】
また、第２の判別部２２ｂは、パルス発生器１１ｂからトリガパルス信号Ｔｒを取得しており、そのトリガパルス信号Ｔｒに同期したタイミングで、上記放電音響データを用いて、放電電極１４ａ及び１４ｂ間の放電に異常が生じたか否かを判別する第２の判別処理（図４参照）行い、異常が生じたと判別された場合には、主判別部２２ｃに第２の異常信号ｓｉｇｂを出力する。
【００２３】
主判別部２２ｃは、第１及び第２の判別部２２ａ及び２２ｂの判別結果に基づいて、上記レーザ発振器によるレーザ光の発振に異常が生じたか否かの最終判断を行う。具体的には、主判別部２２ｃは、第１及び第２の異常信号ｓｉｇａ及びｓｉｇｂのうち少なくともいずれか一方の異常信号の出力があった場合には、上記レーザ発振器によるレーザ光Ｌの発振に異常があったと判別し、第３の異常信号ｓｉｇｃを制御部２３に出力する。
【００２４】
なお、主判別部２２ｃは、例えば第１及び第２の異常信号ｓｉｇａ及びｓｉｇｂの双方の出力があったときに始めて異常が生じたと判断するようにしてもよいし、また第１及び第２の異常信号ｓｉｇａ及びｓｉｇｂの各々の出力回数をカウントしておき、そのカウント値が所定値に達したときに始めて異常が生じたと判断するようにしてもよい。
【００２５】
制御部２３は、第３の異常信号ｓｉｇｃを受けると、上記レーザ発振器を構成するレーザ制御装置１０に稼動停止指令信号ｓｉｇ２を出力するとともに、アラーム音発生器２４に報知指令信号ｓｉｇ３を出力する。レーザ制御装置１０は、稼動停止指令信号ｓｉｇ２を受けると、上記レーザ発振器の稼動を停止させる。こうして制御部２３は、レーザ制御装置１０を介して上記レーザ発振器の稼動を停止させる制御を行う。
【００２６】
アラーム音発生器２４は、報知指令信号ｓｉｇ３を受けると、アラーム音を発生させる。これにより、オペレータは、レーザ発振器によるレーザ光Ｌの発振に異常が生じた旨を知ることができる。例えば、上記レーザ発振器がレーザ加工装置のレーザ光源を構成している場合には、オペレータは、アラーム音が鳴ったときには、加工ミスが生じた可能性が高いので、加工対象物を除外する等の措置をとることができる。これにより、不良品の発生を未然に防止することができる。
【００２７】
以上説明した異常判別機能付きレーザ発生装置によれば、レーザ光Ｌの発振に異常が生じたことを、上記レーザ発振器から生じる音響に基づいて判別するので、判別にあたってレーザ光Ｌのパワーをロスさせなくて済むとともに、上記異常検出装置の配置位置がレーザ光Ｌの光路上に制約されなくて済む。また、第１及び第２のマイクロホン２０ａ及び２０ｂの配置位置は光学部品の配置に比べて厳密に制約されないので、上記異常検出装置の配置構成を柔軟に設計できる。
【００２８】
また、判別部２２が、電源ケーブル１１ｃから発生する音響に異常が生じたか否かを判別する第１の判別処理と、放電電極１４ａ及び１４ｂ間の放電に異常が生じたか否かを判別する第２の判別処理とを行い、これら２つの判別処理の各々の結果を総合的に判断して、レーザ光の発振に異常が生じたか否かを判別するので、異常の発生を精度よく検出することができる。
【００２９】
図２に、図１に示した第１の判別部２２ａが行う第１の判別処理のフローチャートを示す。まず、第１の判別部２２ａは、第１のマイクロホン２０ａから取得したケーブル音響アナログ信号ＳＤａをＡ／Ｄ変換することに基づいて、ケーブル音響値Ａを求める（ステップＳ２０）。上述したように、ケーブル音響値Ａとは、高電圧用ケーブル１１ｃから生じた音響の大きさを表す数値である。次に、第１の判別部２２ａは、取得したケーブル音響値Ａが、所与の第１の閾値Ｂよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１）。第１の判別部２２ａは、ケーブル音響値Ａが第１の閾値Ｂよりも小さければ（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、再びステップＳ２０に戻る。一方、第１の判別部２２ａは、ケーブル音響データＳＤａの値Ａが第１の閾値Ｂ以上であれば（ステップＳ２１；ＮＯ）、主判別部２２ｃに第１の異常信号ｓｉｇａを出力し（ステップＳ２２）、再びステップ２０に戻る。
【００３０】
図３に、上記ケーブル音響値Ａが時系列的に配列されて構成されたケーブル音響データの波形を示す。横軸は時間を示し、縦軸はケーブル音響の大きさを示す。ケーブル音響データの波形は、正常時は平均値Ａ１の近傍に分布しており、図１に示した電源ケーブル１１ｃに火花が生じたとき等の異常時に、平均値Ａ１からパルス状に立ち上がる。そこで、予め図３に示す波形を試験的に観測しておき、その波形の平均値Ａ１より大きく、異常時に生じたパルスのピーク値Ａ２よりも小さい範囲で上記ステップＳ２１の第１の閾値Ｂを定める。これにより、第１の閾値Ｂとケーブル音響値Ａとの比較によって、電源ケーブル１１ｃから発生する音響の異常を検出できる。
【００３１】
図４に、図１に示した第２の判別部２２ｂが行う第２の判別処理のフローチャートを示す。前提として、第２の判別部２２ｂは、第２のマイクロホン２０ｂから放電音響アナログ信号ＳＤｂを常時取得しており、その取得した放電音響アナログ信号ＳＤｂをＡ／Ｄ変換することに基づいて、放電音響値Ｃを求めている。また、第２の判別部２２ｂは、パルス発生器１１ｂからトリガパルス信号Ｔｒを受けたか否かを判定している（ステップＳ４０）。第２の判別部２２ｂは、トリガパルス信号Ｔｒのパルスとパルスとの間の期間は待ち状態である（ステップＳ４０；ＮＯ）。
【００３２】
第２の判別部２２ｂは、トリガパルス信号Ｔｒを受けたときに（ステップ４０；ＹＥＳ）、その時点に求めた放電音響値Ｃが、所与の第２の閾値Ｄよりも大きく、かつ所与の第３の閾値Ｅよりも小さいか否かを判別する（ステップＳ４１）。即ち、第２の判別部２２ｂは、トリガパルス信号Ｔｒと同期したタイミングで、ステップＳ４１の判別処理を行う。
【００３３】
そして、第２の判別部２２ｂは、放電音響値Ｃが、第２の閾値Ｄよりも大きく、かつ第３の閾値Ｅよりも小さい場合には（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、再びステップＳ４０に戻る。一方、第２の判別部２２ｂは、放電音響値Ｃが、第２の閾値Ｄ以下であるか、又は第３の閾値Ｅ以上である場合には（ステップＳ４１；ＮＯ）、主判別部２２ｃに第２の異常信号ｓｉｇｂを出力し（ステップＳ４２）、再びステップＳ４０に戻る。
【００３４】
図５に、上記放電音響値Ｃが時系列的に配列されて構成された放電音響データの波形を示す。横軸は時間を示し、縦軸は放電音響の大きさを示す。放電音響データの波形は略一定の最小値Ｃ１と最大値Ｃ２との間で振動している。その振動の繰り返し周波数は、図１のパルス発生器１１ｂから出力されるトリガパルス信号Ｔｒの繰り返し周波数と同一である。なお、トリガパルス信号Ｔｒの繰り返し周波数は、例えば１０Ｈｚ〜３００Ｈｚである。
【００３５】
正常時には、トリガパルス信号Ｔｒの各パルスの立ち上がり時点において、放電音響値が略一定の値Ｃ３をとる。値Ｃ３は、最小値Ｃ１以上、最大値Ｃ２以下の範囲に分布している。そこで、予め放電音響データの振動波形を試験的に観測して最小値Ｃ１及び最大値Ｃ２を求めるとともに、例えばトリガパルス信号Ｔｒのパルスの立ち上がり時点における放電音響値のパルス間平均値として値Ｃ３を定める。そして、最小値Ｃ１よりも大きく値Ｃ３未満の範囲で上記ステップＳ４２の第２の閾値Ｄを定め、かつ最大値Ｃ２よりも大きい範囲で上記ステップＳ４２の第３の閾値Ｅを定める。
【００３６】
これにより、トリガパルス信号Ｔｒのパルスの立ち上がり時点における放電音響値Ｃが第１の閾値Ｄ未満の場合には、パルス抜け５１や不完全パルス５２が生じたことを検出できる。また、トリガパルス信号Ｔｒのパルスの立ち上がり時点における放電音響値Ｃの値が第２の閾値Ｅよりも大きい場合には、過大パルス５３が生じたことを検出できる。ここで、パルス抜け５１は例えばグロー放電が発生しなかったことを意味し、不完全パルス５２は例えば不完全なグロー放電が発生したことを意味し、過大パルス５３は例えば図１の放電電極１４ａ及び１４ｂ間にアーク放電が生じたことを意味する。
【００３７】
なお、トリガパルス信号Ｔｒの繰り返し周波数と、放電音響データの波形の周波数とは一致するが、両者の位相は必ずしも一致しない。両者の位相差に依存して値Ｃ３が変わってくる。そこで、値Ｃ３が、異常を判別し易い値となるように、判定のタイミングをトリガパルス信号Ｔｒの立ち上がり時点から遅れた時点に設定してもよい。また、例えば図１おいてパルス発生器１１ｂと第２の判別部２２ｂとの間に、トリガパルス信号Ｔｒの、放電音響データＳＤｂの波形に対する位相差を調整する遅延手段を設けてもよい。
【００３８】
図６に、図１に示した第２の判別部２２ｂが行う第２の判別処理の他の例のフローチャートを示す。前提として、第２の判別部２２ｂは、第２のマイクロホン２０ｂから放電音響アナログ信号ＳＤｂを常時取り込んでいる。そして、この例では第２の判別部２２ｂは、放電音響アナログ信号ＳＤｂをＡ／Ｄ変換することにより、放電音響の大きさではなく、放電音響の振動波形そのものを表す放電音響波形データを求める。
【００３９】
まず、第２の判別部２２ｂは、所定期間分の放電音響波形データを得る（ステップＳ６０）。なお、ここでいう所定期間は、第２の判別部２２ｂがパルス発生器１１ｂから出力されるトリガパルス信号Ｔｒのパルス数をカウントし、そのカウント値が所定値に達するまでの期間とすることができる。また、第２の判別部２２ｂにタイマを設け、そのタイマによって所定期間の経過を認識してもよい。この場合は、第２の判別部２２ｂは、パルス発生器１１ｂからトリガパルス信号Ｔｒを取得しなくてよい。
【００４０】
次に、第２の判別部２２ｂは、求めた所定期間分の放電音響波形データを、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）処理する（ステップＳ６１）。これにより、放電音響波形データから、放電音響の周波数と強度との関係を表すパワースペクトルデータが得られる。次に、第２の判別部２２ｂは、得られたパワースペクトルデータを、一部の特定の周波数帯域にわたって積分する（ステップＳ６２）。
【００４１】
次に、第２の判別部２２ｂは、その積分結果Ｆが、所与の第４の閾値Ｇよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ６３）。第２の判別部２２ｂは、積分結果Ｆが、第４の閾値以下の場合は（ステップＳ６３；ＮＯ）、再びステップ６０に戻る。一方、第２の判別部２２ｂは、積分結果Ｆが、第４の閾値よりも大きい場合は（ステップＳ６３；ＹＥＳ）、主判別部２２ｃに第２の異常信号ｓｉｇｂを出力し（ステップＳ６４）、再びステップ６０に戻る。
【００４２】
図７(ａ)に、放電音響波形データをＦＦＴ処理することにより得られるパワースペクトルデータの波形７０を示す。横軸は周波数を示し、縦軸は強度を示す。図６のステップＳ６１では、第２の判別部２２ｂによって、このようなパワースペクトルデータが算出される。波形７０は、一つの基本周波数ｆ０の位置にピーク７１を有する。この基本周波数ｆ０が、トリガパルス信号Ｔｒの繰り返し周波数と一致する。
【００４３】
図７(ｂ)に、放電音響波形データが表す期間内に、図１の放電電極１４ａ及び１４ｂ間に異常な放電が生じていた場合に得られるパワースペクトルデータの波形７２を示す。基本周波数ｆ０よりも高周波の領域（ｆ１〜ｆ２の領域）にもピーク７３が立っている。これは、放電の異常に起因して所定期間分の放電音響波形データに、高周波ノイズが含まれていたことを意味する。高周波ノイズは、図１の放電電極１４ａ及び１４ｂ間にアーク放電等の異常が生じることに起因して発生する。ピーク７２が立つことにより、波形７２の一部の特定周波数帯域、即ちｆ１〜ｆ２までの周波数帯域にわたる積分値が、波形７０の同じ特定周波数帯域にわたる積分値よりも大きくなる。
【００４４】
そこで、予め正常時におけるパワースペクトルデータの波形を試験的に観測して特定周波数帯域ｆ１〜ｆ２の積分値を求め、その積分値を図６のステップＳ６３の第４の閾値Ｇとして定める。これにより、第４の閾値Ｇと、図６のステップＳ６２で算出されたパワースペクトルデータの特定周波数帯域（ｆ１〜ｆ２）にわたる周波数積分の結果との比較によって、図１の放電電極１４ａ及び１４ｂ間にアーク放電等の異常が生じたか否かを判別できる。
【００４５】
このように、放電電極１４ａ及び１４ｂ間で起きた放電の音響のスペクトル分布に基づいて、放電電極１４ａ及び１４ｂ間に異常な放電が生じたか否かを判別するので、異常の発生を精度よく検出できる。なお、上記特定周波数帯域（ｆ１〜ｆ２）の範囲の選択は、特に基本周波数ｆ０よりも高周波の領域に限られない。特定周波数帯域（ｆ１〜ｆ２）は、基本周波数ｆ０を含む領域であってもよいし、基本周波数帯域よりも低周波の領域であってもよい。
【００４６】
以上、実施例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１及び第２のマイクロホン２０ａ及び２０ｂが、レーザ発振器によるレーザ光の発振以外の環境要因に起因して発生する雑音を除去するフィルタを備えてもよい。また、そのような雑音の除去処理を判別部２２において行うようにしてもよい。また、図６のステップＳ６３では、積分値Ｆとその上限値である閾値Ｇとの大小関係の比較のみを行うこととしたが、積分値Ｆが下限値から上限値（閾値Ｇ）までの範囲に分布しているか否かを判定するようにしてもよい。さらに、本発明は、ガスレーザ発振器のみならず、固体レーザ発振器に適用してもよい。また、本発明は、レーザ発振器のみならず、放電を起こす装置、例えば電気集塵機等に適用してもよい。この他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例による異常判別機能付きレーザ発生装置の概略図である。
【図２】第１の判別処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】ケーブル音響データの波形を示すグラフである。
【図４】第２の判別処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】放電音響データの波形及びトリガパルス信号の波形を示すグラフである。
【図６】第２の判別処理の他の例の手順を示すフローチャートである。
【図７】(ａ)は放電音響データの波形を示すグラフであり、(ｂ)及び(ｃ)はパワースペクトルデータの波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…レーザ制御装置、１１…電源装置、１１ａ…電源、１１ｂ…パルス発生器、１１ｃ…電源ケーブル、１２…充電回路、１３…チャンバ（容器）、１４ａ,１４ｂ…放電電極（励起器）、１５…予備電離電極、１６ａ…部分反射鏡、１６ｂ…全反射鏡、２０ａ…第１のマイクロホン（音響検出装置）、２０ｂ…第２のマイクロホン（音響検出装置）、２１…異常判別器（異常判別手段）、２２…判別部、２２ａ…第１の判別部、２２ｂ…第２の判別部、２２ｃ…主判別部、２３…制御部、２４…アラーム音発生器、ｓｉｇ１…発振指令信号、ｓｉｇ２…稼動停止指令信号、ｓｉｇ３…報知指令信号、ｓｉｇａ…第１の異常信号、ｓｉｇｂ…第２の異常信号、ｓｉｇｃ…第３の異常信号、ＳＤａ…ケーブル音響データ、ＳＤｂ…放電音響データ、Ｔｒ…トリガパルス信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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