(57)【要約】【課題】適切にレーザを受光する。【解決手段】レーザ受光装置１０は、レーザＬを受光するレーザ受光装置である。レーザ受光装置１０は、レーザＬを受光する受光金属部３４と、受光金属部３４よりもレーザＬの進行方向と反対側のレーザＬの光路Ｐ上の位置である供給位置Ａ１に、液体Ｗを液膜状に噴射して供給する液体供給部２０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを受光するレーザ受光装置であって、
前記レーザを受光する受光金属部と、
前記受光金属部よりも前記レーザの進行方向と反対側の前記レーザの光路上の位置である供給位置に、液体を液膜状に噴射して供給する液体供給部と、
を有するレーザ受光装置。
【請求項２】
前記供給位置は、前記レーザによって加工される加工対象物が設置される位置を通った後の前記レーザが、前記レーザを透過可能な固体物を介さずに進行してくる位置である、請求項１に記載のレーザ受光装置。
【請求項３】
前記液体供給部は、気泡を含む前記液体の液膜である気泡含有液膜を供給する気泡含有液膜供給部を有する、請求項１又は請求項２に記載のレーザ受光装置。
【請求項４】
前記液体供給部は、前記気泡含有液膜に対して前記レーザの進行方向に沿って離れた位置に、前記液体の液膜を供給する液膜供給部を更に有する、請求項３に記載のレーザ受光装置。
【請求項５】
前記液膜供給部は、前記気泡含有液膜供給部が供給する前記気泡含有液膜よりも前記レーザの進行方向側の位置に、前記液膜を供給する、請求項４に記載のレーザ受光装置。
【請求項６】
前記液膜供給部は、前記気泡含有液膜供給部が供給する前記気泡含有液膜よりも前記レーザの進行方向と反対側の位置に、前記液膜を供給する、請求項４に記載のレーザ受光装置。
【請求項７】
前記気泡含有液膜の前記レーザの進行方向側の液面に沿った位置に、前記レーザを透過する透過板を配置する、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ受光装置。
【請求項８】
前記受光金属部の前記レーザを受光する表面に前記液体を供給する金属表面液体供給部を更に有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレーザ受光装置。
【請求項９】
前記液体供給部が供給する液体よりも前記レーザの進行方向と反対側の位置に前記液体を霧状に供給する霧供給部を更に有する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のレーザ受光装置。
【請求項１０】
前記受光金属部は、前記レーザを受光する表面が、前記レーザの進行方向に直交する方向に対して傾斜している、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のレーザ受光装置。
【請求項１１】
前記液体供給部は、着色剤を含有した前記液体を供給する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のレーザ受光装置。
【請求項１２】
レーザを発振して加工対象物を加工するレーザ加工装置と、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のレーザ受光装置と、を有するレーザ加工ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ受光装置及びレーザ加工ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工対象物を加工する装置として、レーザを用いるレーザ加工装置がある。このようにレーザを用いる場合、加工に用いたレーザが外部に透過することを抑制するため、レーザを遮蔽する必要がある。特許文献１には、ガラス製の受光窓でレーザを受光し、受光窓を透過したレーザを冷却水などで吸収させるレーザ受光装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザを用いて加工した場合、レーザによって溶融した加工対象物の溶融物（ドロス）が発生する。レーザを受光窓で受光した場合、このドロスなどが浮遊物として受光窓に付着して受光窓が破損したり、受光窓の透過率が低下したりするおそれがある。また、高出力レーザを受光する場合、液体によってレーザを十分に吸収できなかったり、レーザを吸収する冷却水が急激に加熱されて受光窓が蒸気によって破損したりするおそれもある。このように、レーザ受光装置においては、レーザを適切に受光してレーザを遮蔽する技術を改善することが求められている。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、適切にレーザを受光するレーザ受光装置及びレーザ加工ユニット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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るレーザ受光装置は、レーザを受光するレーザ受光装置であって、前記レーザを受光する受光金属部と、前記受光金属部よりも前記レーザの進行方向と反対側の前記レーザの光路上の位置である供給位置に、液体を液膜状に噴射して供給する液体供給部と、を有する。
【０００７】
このレーザ受光装置は、液体供給部が噴射する液膜状の液体でレーザの一部を吸収し、レーザのパワー密度を低下させる。そして、レーザ受光装置は、液体によってパワー密度が低下したレーザを、受光金属部で受光して吸収している。従って、このレーザ受光装置は、レーザを適切に受光することができる。
【０００８】
前記レーザ受光装置において、前記供給位置は、前記レーザによって加工される加工対象物が設置される位置を通った後の前記レーザが、前記レーザを透過可能な固体物を介さずに進行してくる位置であることが好ましい。このレーザ受光装置は、レーザを透過する固体物に浮遊物が付着することを抑制して、レーザをより適切に受光することができる。
【０００９】
前記レーザ受光装置において、前記液体供給部は、気泡を含む前記液体の液膜である気泡含有液膜を供給する気泡含有液膜供給部を有することが好ましい。このレーザ受光装置は、気泡によってレーザを散乱させつつ、液体によりレーザの一部を吸収させる。従って、このレーザ受光装置は、受光金属部に到達するレーザのパワー密度をより好適に低下させることができ、レーザをより適切に受光することができる。
【００１０】
前記レーザ受光装置において、前記液体供給部は、前記気泡含有液膜に対して前記レーザの進行方向に沿って離れた位置に、前記液体の液膜を供給する液膜供給部を更に有することが好ましい。このレーザ受光装置は、気泡含有液膜でレーザを散乱させつつ一部を吸収させ、液膜でレーザの一部を吸収させることで、レーザのパワー密度をより好適に低下させる。従って、このレーザ受光装置は、レーザをより適切に受光することができる。
【００１１】
前記レーザ受光装置において、前記液膜供給部は、前記気泡含有液膜供給部が供給する前記気泡含有液膜よりも前記レーザの進行方向側の位置に、前記液膜を供給することが好ましい。このレーザ受光装置は、レーザをより適切に受光することができる。
【００１２】
前記レーザ受光装置において、前記液膜供給部は、前記気泡含有液膜供給部が供給する前記気泡含有液膜よりも前記レーザの進行方向と反対側の位置に、前記液膜を供給することが好ましい。このレーザ受光装置は、レーザをより適切に受光することができる。
【００１３】
前記レーザ受光装置は、前記気泡含有液膜の前記レーザの進行方向側の液面に沿った位置に、前記レーザを透過する透過板を配置することが好ましい。このレーザ受光装置は、透過板によって気泡含有液膜の幅を抑制することで、装置のサイズを抑制することができる。
【００１４】
前記レーザ受光装置は、前記受光金属部の前記レーザを受光する表面に前記液体を供給する金属表面液体供給部を更に有することが好ましい。このレーザ受光装置は、受光金属部の表面に液体を供給することで、受光金属部を冷却しつつ、レーザを吸収させてレーザのパワー密度をより好適に低下させることができる。
【００１５】
前記レーザ受光装置は、前記液体供給部が供給する液体よりも前記レーザの進行方向と反対側の位置に前記液体を霧状に供給する霧供給部を更に有することが好ましい。このレーザ受光装置は、霧供給部が供給する霧により、粉塵を捕集して回収することが可能となる。
【００１６】
前記レーザ受光装置において、前記受光金属部は、前記レーザを受光する表面が、前記レーザの進行方向に直交する方向に対して傾斜していることが好ましい。このレーザ受光装置は、受光金属部の表面を傾斜させることで、レーザを受光する領域の面積を大きくすることができ、レーザをより適切に受光することができる。
【００１７】
前記レーザ受光装置において、前記液体供給部は、着色剤を含有した前記液体を供給することが好ましい。このレーザ受光装置は、着色剤により着色された液体を供給することで、レーザの吸収率を向上させることが可能となり、レーザをより適切に受光することができる。
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るレーザ加工ユニットは、レーザを発振して加工対象物を加工するレーザ加工装置と、前記レーザ受光装置と、を有する。このレーザ加工ユニットは、レーザ受光装置を有するため、レーザを適切に受光することができる。 
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、適切にレーザを受光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、第１実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図３】図３は、第２実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図４】図４は、第３実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図５】図５は、第３実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図６】図６は、第３実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図７】図７は、第４実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図８】図８は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図９】図９は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【図１３】図１３は、変形例に係る受光金属の表面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。図１に示すように、第１実施形態に係るレーザ加工ユニット１は、レーザ加工装置２とレーザ受光装置１０とを有する。レーザ加工装置２は、レーザＬを発振し、レーザＬを加工対象物Ｔに照射することで、レーザＬにより加工対象物Ｔを加工する。本実施形態では、レーザ加工装置２は、方向Ｘに沿って進行するレーザＬを照射する。以下の説明では、方向Ｘ１は、方向Ｘに沿った方向であり、レーザＬの進行方向である。方向Ｘ２は、方向Ｘに沿った方向であり、方向Ｘ１と反対方向、すなわちレーザＬの進行方向に対して反対の方向である。また、方向Ｙは、方向Ｘに直交する方向である。方向Ｚは、方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向である。第１実施形態においては、方向Ｚは、鉛直方向に沿った方向であり、レーザＬは水平方向である方向Ｘに沿って照射される。ただし、方向Ｚは鉛直方向に限られず任意の方向であり、方向Ｘも水平方向に限られない。例えば、方向Ｘが鉛直方向であり、レーザ加工装置２がレーザＬを鉛直方向に沿って照射してもよい。
【００２３】
レーザ加工装置２は、出力が１Ｗ以上１０００ｋＷ以下のレーザＬを照射するが、出力はこれに限られず任意である。レーザ加工装置２は、微細加工から建屋解体までなど、様々な加工への適用が可能である。また、レーザ加工装置２は、レーザＬの焦点距離（レーザＬの発振位置からレーザＬの焦点までの距離）が、０．０１ｍ以上１００ｍ以下となるように、レーザＬを照射するが、焦点距離もこれに限られず任意である。
【００２４】
レーザ受光装置１０は、加工対象物Ｔを隔てて方向Ｘに沿ったレーザ加工装置２の反対側に設けられている。すなわち、加工対象物Ｔは、レーザ加工装置２よりも方向Ｘ１側に配置され、レーザ受光装置１０は、加工対象物Ｔが配置される位置よりも方向Ｘ１側に設けられている。レーザ受光装置１０は、レーザ加工装置２から照射され、加工対象物Ｔが設置される位置を通った後のレーザＬを受光して、受光したレーザＬを遮蔽する。これにより、レーザ受光装置１０は、レーザＬがレーザ加工ユニット１の外部に透過することを抑制する。
【００２５】
図１に示すように、レーザ受光装置１０は、受光室１２と、循環管１４と、循環部１６と、フィルタ部１８と、冷却部１９と、液体供給部２０と、受光金属部３４と、金属冷却部３６と、を有する。受光室１２は、方向Ｘ２側に開口１２Ａが開口する部屋であり、内部に少なくとも液体供給部２０と受光金属部３４とを収納する。開口１２Ａは、レーザＬの光路Ｐに重なる領域に開口している。すなわち、受光室１２は、開口１２Ａにより、内部が外部と連通（開放）されている。加工対象物Ｔが設置される位置を通った後のレーザＬは、開口１２Ａから受光室１２の内部に導入される。
【００２６】
循環管１４は、液体供給部２０に液体Ｗを供給する管である。循環管１４は、一方の端部が受光室１２の底面に接続され、他方の端部が液体供給部２０に接続されている。循環部１６は、例えばポンプであり、循環管１４に接続されている。循環部１６は、受光室１２の底面に貯まった液体Ｗを吸い上げて、循環管１４内に液体Ｗを循環させる。
【００２７】
フィルタ部１８は、循環管１４に接続されるフィルタである。フィルタ部１８は、液体Ｗを透過しつつ、液体Ｗに含まれるドロスなどの固形成分を捕集する。レーザ受光装置１０は、フィルタ部１８により、ドロスなどが液体供給部２０に詰まることを抑制する。冷却部１９は、循環管１４に接続され、循環管１４を流れる液体Ｗを冷却する。これにより、レーザ受光装置１０は、液体供給部２０に供給する液体Ｗの温度が高くなり過ぎることを抑制する。冷却部１９が液体Ｗを冷却する方法は任意であり、例えば空冷によって液体Ｗを冷却してもよい。
【００２８】
液体供給部２０は、循環管１４に接続されており、循環管１４を流れてきた液体Ｗを、供給位置Ａ１に向けて液膜状に噴射して供給する。供給位置Ａ１とは、受光金属部３４よりも方向Ｘ２側のレーザＬの光路Ｐ上の位置である。液体Ｗは、レーザＬを吸収してレーザＬを減衰したり、レーザ受光装置１０を冷却したりする液体である。液体Ｗは、本実施形態では水であるが、レーザＬを吸収可能な液体であれば水でなくてもよい。また、ここでの液膜状とは、液体Ｗが面状（膜状）に供給されている状態を指す。液体供給部２０は、この際、液体Ｗが方向Ｘに沿って所定の厚みを持ちつつ方向Ｙに沿って連続するように、すなわち液膜状に、液体Ｗを噴射する。供給位置Ａ１に供給される液体Ｗの液膜は、方向Ｘに対して交差する方向に液面が延在する。この液体Ｗの液膜は、レーザＬの光路Ｐを遮断する。
【００２９】
さらに詳しくは、供給位置Ａ１は、加工対象物Ｔが設置される位置を通った後のレーザＬが、固体物を介さずに進行してくる位置である。ここでの固体物は、レーザＬを透過可能な固体状の物質を指し、例えばガラスなどである。また、ここでの固体物は、光路Ｐ上に配置された固体物を指す。従って、供給位置Ａ１は、加工対象物Ｔの設置位置と受光金属部３４との間の光路Ｐ上の位置であって、その位置よりも方向Ｘ２側に、レーザＬを透過する固体物が存在しない位置であるということができる。従って、液体供給部２０は、加工対象物Ｔの設置位置を通った後のレーザＬが固体物を透過する前に、そのレーザＬに対して液体Ｗを供給する。言い換えれば、加工対象物Ｔの設置位置を通った後のレーザＬは、固体物を経由（透過）しないまま、液体供給部２０が供給する液体Ｗに接触する。なお、供給位置Ａ１は、レーザ受光装置１０内において、レーザＬが発振される側（レーザ加工装置２側）に最も近いレーザＬの光路Ｐ上の位置、すなわち、レーザ受光装置１０内においてレーザＬの光路Ｐ上の最も方向Ｘ２側の位置であってもよい。
【００３０】
第１実施形態において、液体供給部２０は、気泡含有液膜供給部３０を有する。気泡含有液膜供給部３０は、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給する。気泡含有液膜Ｗ１は、気泡Ｐｏを含む液体Ｗの液膜である。具体的には、気泡含有液膜供給部３０は、循環管１４に接続されており、受光室１２の上面１２Ｂであって、供給位置Ａ１の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った上側に設けられている。気泡含有液膜供給部３０は、循環管１４からの液体Ｗを、上面１２Ｂから方向Ｚに沿った下側（鉛直方の下方側）に向かって、気体と共に液膜状に噴射する。これにより、気泡含有液膜供給部３０は、この気体を、液膜状の液体Ｗ内に複数の気泡Ｐｏとして含ませることができる。このように、気泡含有液膜供給部３０は、気泡Ｐｏを含む気泡含有液膜Ｗ１を供給位置Ａ１に噴射して供給する。加工対象物Ｔの設置位置を通った後のレーザＬは、固体物を経由（透過）せず、この気泡含有液膜Ｗ１に接触する。なお、上面１２Ｂは、受光室１２内の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った上側の面である。
【００３１】
液体供給部２０は、気体の流量と液体Ｗの流量とが同じとなるような比率で、気体と液体Ｗとを噴射する。ただし、気体と液体Ｗとの比率は任意である。また、液体供給部２０は、気泡含有液膜Ｗ１の流速が２ｍ／ｓ以上となるように、気泡含有液膜Ｗ１を噴射することが好ましい。液体供給部２０は、この流速とすることで、レーザＬにより気泡含有液膜Ｗ１から発生する水蒸気の量を抑制することができる。なお、液体供給部２０が噴射する気体は、空気であるが、これに限られず任意の気体であってもよい。
【００３２】
さらに、受光室１２内には、透過板３２が配置されている。透過板３２は、気泡含有液膜供給部３０が供給する気泡含有液膜Ｗ１の液面Ｗ１ｂに沿った位置に設けられる。液面Ｗ１ｂは、気泡含有液膜Ｗ１の方向Ｘ１側の液面である。透過板３２は、レーザＬを透過可能な固体物で形成された板状部材である。透過板３２は、供給位置Ａ１から方向Ｘ１に沿って所定距離だけ離間した位置に、表面が方向Ｙ及び方向Ｚに沿うように設置されているということもできる。従って、透過板３２は、表面がレーザＬの光路Ｐに対して交差する。透過板３２は、表面に沿って気泡含有液膜Ｗ１を流す。従って、透過板３２は、気泡含有液膜Ｗ１を整流して、気泡含有液膜Ｗ１が方向Ｘ１に向かって広がることを抑制する。このように、透過板３２は、レーザＬを透過しつつ、気泡含有液膜Ｗ１の方向Ｘに沿った幅が大きくなることを抑制する。なお、透過板３２は、気泡含有液膜Ｗ１の方向Ｘ２側の液面である液面Ｗ１ａ側には設けられない。すなわち、透過板３２は、供給位置Ａ１よりも方向Ｘ２側には設けられない。ただし、レーザ受光装置１０は、必ずしも透過板３２を有していなくてもよい。
【００３３】
受光金属部３４は、レーザＬを受光して、レーザＬを吸収する金属である。受光金属部３４は、受光室１２内であって、供給位置Ａ１（気泡含有液膜供給部３０の設置位置）よりも方向Ｘ１側の受光位置Ａ２に設けられている。また、受光金属部３４は、表面３４ａがレーザＬの光路Ｐ上に位置するように配置されている。受光金属部３４は、供給位置Ａ１を通ったレーザＬを、受光位置Ａ２において表面３４ａで受光して、受光したレーザＬを吸収する。受光金属部３４の材質は、レーザＬを吸収可能な金属であれば任意であり、例えば安価な金属としての鉄や、高融点金属としてのタングステンや、軽量なアルミニウムや、熱伝導性の良い銅などが挙げられる。
【００３４】
受光金属部３４の表面３４ａは、受光金属部３４の方向Ｘ２側の表面である。受光金属部３４は、表面３４ａが、方向Ｘに交差する方向に沿っている。さらに言えば、表面３４ａは、方向Ｘに直交する方向（方向Ｙ、Ｚ）に対して傾斜している。ただし、受光金属部３４の表面３４ａは、方向Ｘに交差する方向に沿っていればよく、例えば方向Ｘに直交する方向に沿っていてもよい。
【００３５】
金属冷却部３６は、受光金属部３４の背面３４ｂに接触するように設けられている。背面３４ｂは、表面３４ａと反対側の表面であり、受光金属部３４の方向Ｘ１側の表面である。金属冷却部３６は、循環管１４に接続されている。さらに言えば、金属冷却部３６は、フィルタ部１８及び冷却部１９よりも、循環管１４内の液体Ｗの流れ方向に沿った下流側に接続されている。金属冷却部３６は、循環管１４からの液体Ｗを内部に流し、内部を流れた液体Ｗを循環管１４に戻す。金属冷却部３６は、内部に流れる液体Ｗにより、接触する受光金属部３４を冷却する。
【００３６】
レーザ受光装置１０は、以上説明したような構成となっている。以下、レーザ受光装置１０内での液体Ｗの流れについて説明する。このレーザ受光装置１０は、循環管１４を流れる液体Ｗを、液体供給部２０（ここでは気泡含有液膜供給部３０）から受光室１２内の供給位置Ａ１に向けて噴射する。この噴射された液体Ｗは、供給位置Ａ１を通ってレーザＬを吸収した後、受光室１２の底面に溜まる。底面に溜まった液体Ｗは、循環部１６によって吸い上げられて循環管１４の内部を再度流れ、フィルタ部１８によって固形成分が捕集され、冷却部１９によって冷却される。冷却部１９で冷却された液体Ｗは、金属冷却部３６を通って受光金属部３４を冷却した後、再度、液体供給部２０（ここでは気泡含有液膜供給部３０）に供給される。そして、この液体Ｗは、液体供給部２０（ここでは気泡含有液膜供給部３０）から供給位置Ａ１に向けて、再度噴射される。このように、レーザ受光装置１０は、液体供給部２０が噴射した液体Ｗを循環させて、再度液体供給部２０に再度供給することで、レーザＬを吸収する液体Ｗを再利用している。
【００３７】
以下、レーザ受光装置１０によるレーザＬの受光方法について説明する。レーザ受光装置１０は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給している。加工対象物Ｔの設置位置を通った後のレーザＬは、開口１２Ａから受光室１２内に入射する。受光室１２内に入射したレーザＬは、供給位置Ａ１に進行して、気泡含有液膜Ｗ１内に入射する。気泡含有液膜Ｗ１内に入射したレーザＬは、気泡含有液膜Ｗ１内の気泡Ｐｏによって散乱されてビーム径が拡大しつつ、気泡含有液膜Ｗ１内の液体Ｗにより一部が吸収される。これにより、レーザＬは、パワー密度が低下した状態で、気泡含有液膜Ｗ１内から出射される。気泡含有液膜Ｗ１内から出射したレーザＬは、透過板３２を経由して、受光位置Ａ２に進行する。そして、レーザＬは、受光位置Ａ２において、受光金属部３４の表面３４ａに入射して、受光金属部３４に吸収される。このように、レーザ受光装置１０は、気泡含有液膜Ｗ１でレーザＬを散乱させつつ一部を吸収させることで、レーザＬのパワー密度を低下させ、パワー密度が低下したレーザＬを受光金属部３４で受光することにより、レーザＬを吸収する。これにより、レーザ受光装置１０は、例えば高出力のレーザＬであっても、レーザＬを適切に受光して、レーザＬが外部に透過することを抑制している。なお、レーザ受光装置１０は、気泡含有液膜Ｗ１によって、レーザＬのパワー密度を、例えば０．１％から９０％まで程度に減少させることが好ましく、１％から５０％まで程度に減少させることがより好ましい。なお、レーザのパワー密度とは、単位面積当たりのレーザの出力を指し、例えば単位はＷ／ｃｍ２である。
【００３８】
また、加工対象物Ｔからは、レーザＬの照射によって溶融した溶融物（ドロス）が発生する。このドロスは、浮遊物として、加工対象物Ｔの設置位置からレーザ受光装置１０に向かってくるおそれがある。レーザ受光装置１０は、液膜状の液体Ｗ（ここでは気泡含有液膜Ｗ１）によりこの浮遊物を捕集する。本実施形態に係るレーザ受光装置１０は、浮遊物を適切に捕集することができるため、浮遊物によってレーザＬの吸収力が低下することを抑制し、レーザＬを適切に受光することができる。さらに言えば、気泡含有液膜Ｗ１は、供給位置Ａ１に供給される。上述のように、供給位置Ａ１は、加工対象物Ｔが設置される位置を通った後のレーザＬが、固体物を介さずに進行してくる位置であることが好ましい。従って、レーザ受光装置１０に向かってくる浮遊物は、レーザＬを透過する固体物（例えば透過板３２など）に接触する前に、気泡含有液膜Ｗ１と接触して捕集される。そのため、レーザ受光装置１０は、レーザＬを透過する固体物に浮遊物が付着することを抑制して、レーザＬをより適切に受光する。
【００３９】
以上説明したように、第１実施形態に係るレーザ受光装置１０は、受光金属部３４と、液体供給部２０とを有する。受光金属部３４は、レーザＬを受光する。液体供給部２０は、供給位置Ａ１に、液体Ｗを液膜状に噴射して供給する。供給位置Ａ１は、受光金属部３４よりもレーザＬの進行方向と反対側（方向Ｘ２側）のレーザＬの光路Ｐ上の位置である。レーザ受光装置１０は、液体供給部２０が噴射する液膜状の液体Ｗで、レーザＬの一部を吸収し、レーザＬのパワー密度を低下させる。そして、レーザ受光装置１０は、液体Ｗによってパワー密度が低下したレーザＬを、受光金属部３４で受光して吸収している。従って、このレーザ受光装置１０は、例えば高出力のレーザＬであっても、レーザＬを適切に受光して、レーザＬが外部に透過することを抑制することができる。
【００４０】
また、供給位置Ａ１は、加工対象物Ｔが設置される位置を通った後のレーザＬが、レーザＬを透過可能な固体物を介さずに進行してくる位置である。このレーザ受光装置１０は、浮遊物がレーザＬを透過可能な固体物に接触する前に、液体供給部２０が噴射する液体Ｗによって、浮遊物を捕集することができる。従って、このレーザ受光装置１０は、レーザＬを透過する固体物に浮遊物が付着することを抑制して、レーザＬをより適切に受光することができる。
【００４１】
また、液体供給部２０は、気泡含有液膜供給部３０を有する。気泡含有液膜供給部３０は、気泡Ｐｏを含む液体Ｗの液膜である気泡含有液膜Ｗ１を供給する。なお、液体供給部２０は、粒子径（気泡の径）として０．０１μｍ以上５００μｍ以下の気泡Ｐｏを形成させることが好ましく、粒子径として０．１μｍ以上５０μｍ以下の気泡Ｐｏを形成させることがより好ましい。このレーザ受光装置１０は、気泡含有液膜Ｗ１内の気泡ＰｏによってレーザＬを散乱させつつ、気泡含有液膜Ｗ１内の液体ＷによりレーザＬの一部を吸収させる。従って、このレーザ受光装置１０は、受光金属部３４に到達するレーザＬのパワー密度をより好適に低下させることができ、レーザＬをより適切に受光することができる。ただし、液体供給部２０は、供給位置Ａ１に液体Ｗの液膜を供給するものであれば、気泡Ｐｏを含む気泡含有液膜Ｗ１を供給しなくてもよい。液体供給部２０は、気泡Ｐｏが含まれない液体Ｗの液膜により、受光金属部３４に到達するレーザＬのパワー密度を低下させることが可能である。
【００４２】
また、このレーザ受光装置１０は、レーザＬを透過する透過板３２が配置される。この透過板３２は、気泡含有液膜Ｗ１のレーザＬの進行方向側（方向Ｘ１側）の液面Ｗ１ｂに沿った位置に配置される。この透過板３２は、気泡含有液膜Ｗ１を整流して、気泡含有液膜Ｗ１が方向Ｘ１に向かって広がることを抑制する。このレーザ受光装置１０は、気泡含有液膜Ｗ１の幅を抑制することで、装置のサイズを抑制することができる。さらに、この透過板３２は、気泡含有液膜Ｗ１の方向Ｘ１側に配置されている。従って、このレーザ受光装置１０は、気泡含有液膜Ｗ１によって浮遊物を捕集することで、透過板３２に浮遊物が付着することを抑制する。また、レーザ受光装置１０は、例えば気泡含有液膜Ｗ１を水平方向に沿って噴射した場合において、気泡含有液膜Ｗ１を表面で保持しつつ流すことで、気泡含有液膜Ｗ１が、重力により供給位置Ａより下側に流れていくことを抑制することが可能となる。従って、このレーザ受光装置１０によると、鉛直方向に沿って進行するレーザＬを、より適切に受光することができる。なお、上述のように、レーザ受光装置１０は、透過板３２を必ずしも有さなくてもよい。
【００４３】
また、受光金属部３４は、レーザＬを受光する表面３４ａが、レーザＬの進行方向（方向Ｘ１）に直交する方向に対して、傾斜している。この受光金属部３４は、表面３４ａを方向Ｘ１に直交する方向に対して傾斜させることで、レーザＬを受光する領域の面積を大きくすることができる。従って、このレーザ受光装置１０は、レーザＬをより適切に受光することができる。
【００４４】
また、液体供給部２０は、着色剤を含有した液体Ｗを供給してもよい。ここでの着色剤は、液体Ｗに溶け込んで、液体Ｗを着色する染料である。液体供給部２０は、着色剤により着色された液体Ｗを供給することで、レーザＬの吸収率を向上させることが可能となり、レーザＬをより適切に受光することができる。なお、液体供給部２０は、着色剤により着色された液体Ｗを供給することで、レーザＬのパワー密度を、例えば０．１％から７０％まで程度に減少させることが好ましい。この着色剤の種類は、レーザＬの波長などによって選定され、レーザＬの吸収率が高くなる色に液体Ｗを着色するものを選定することが好ましい。また、着色剤は、液体Ｗに含有される際に、フィルタ部１８に捕集されない程度の粒子径となることが好ましい。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るレーザ受光装置は、液膜供給部４０を有する点で、第１実施形態とは異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００４６】
図２は、第２実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。図２に示すように、第２実施形態に係るレーザ受光装置１０Ａ１は、液体供給部２０Ａ１が、気泡含有液膜供給部３０と、液膜供給部４０とを有する。
【００４７】
液膜供給部４０は、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給する。液膜Ｗ２は、液体Ｗの液膜であり、気泡Ｐｏを含有しない。具体的には、液膜供給部４０は、受光室１２の上面１２Ｂであって、供給位置Ａ１の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った上方に設けられている。液膜供給部４０は、循環管１４に接続されている。液膜供給部４０は、循環管１４からの液体Ｗを、上面１２Ｂから方向Ｚに沿った下側（鉛直方の下方側）に向かって、液膜状に噴射する。液膜供給部４０は、このように液体Ｗを供給位置Ａ１に噴射して、供給位置Ａ１に液膜状の液膜Ｗ２を供給する。
【００４８】
さらに、レーザ受光装置１０Ａ１は、受光室１２内に配置された透過板４２を有する。透過板４２は、液膜供給部４０が供給する液膜Ｗ２の液面Ｗ２ｂに沿った位置に設けられる。液面Ｗ２ｂは、液膜Ｗ２の方向Ｘ１側の液面であり、液面Ｗ２ａは、液膜Ｗ２の方向Ｘ２側の液面である。透過板４２は、レーザＬを透過可能な固体物で形成された板状部材である。透過板４２は、供給位置Ａ１から方向Ｘ１に沿って所定距離だけ離間した位置に、表面が方向Ｙ及び方向Ｚに沿うように設置されているということもできる。透過板４２は、表面に沿って液膜Ｗ２を流す。従って、透過板４２は、液膜Ｗ２を整流して、液膜Ｗ２が方向Ｘ１に向かって広がることを抑制する。このように、透過板４２は、レーザＬを透過しつつ、液膜Ｗ２の方向Ｘに沿った幅が大きくなることを抑制する。なお、透過板４２は、液面である液面Ｗ２ａ側には設けられない。すなわち、透過板４２は、供給位置Ａ１よりも方向Ｘ２側には設けられない。ただし、レーザ受光装置１０Ａ１は、必ずしも透過板３２を有していなくてもよい。
【００４９】
図２に示すように、第２実施形態において、気泡含有液膜供給部３０は、供給位置Ａ３に気泡含有液膜Ｗ１を供給する。供給位置Ａ３は、受光金属部３４よりも方向Ｘ２側のレーザＬの光路Ｐ上の位置である。ただし、供給位置Ａ３は、供給位置Ａ１よりも方向Ｘ１側にある。すなわち、供給位置Ａ３は、方向Ｘに沿った供給位置Ａ１と受光位置Ａ２との間の光路Ｐ上の位置である。気泡含有液膜供給部３０は、気泡含有液膜Ｗ１を供給する位置以外は、第１実施形態と同様の方法で、気泡含有液膜Ｗ１を供給する。
【００５０】
また、レーザ受光装置１０Ａ１は、受光室１２内に配置された透過板３２、３３を有している。透過板３２は、第１実施形態と同様の構成である。透過板３３は、透過板３２と同様に、レーザＬを透過可能な固体物で形成された板状部材である。透過板３３は、液面Ｗ１ａに沿った位置に設けられる。透過板３３は、供給位置Ａ３から方向Ｘ２に沿って所定距離だけ離間した位置に、表面が方向Ｙ及び方向Ｚに沿うように設置されているということもできる。透過板３３は、表面に沿って気泡含有液膜Ｗ１を流す。従って、透過板３３は、気泡含有液膜Ｗ１を整流して、気泡含有液膜Ｗ１が方向Ｘ２に向かって広がることを抑制する。このように、透過板３２、３３は、気泡含有液膜Ｗ１を方向Ｘ１、Ｘ２側の両面から挟み込むことで、レーザＬを透過しつつ、気泡含有液膜Ｗ１の方向Ｘに沿った幅が大きくなることを抑制する。なお、透過板３２よりも方向Ｘ２側には、液膜供給部４０からの液膜Ｗ２が供給される。従って、浮遊物は液膜Ｗ２によって捕集され、透過板３２に付着することが抑制されている。
【００５１】
このように、レーザ受光装置１０Ａ１は、液膜供給部４０が、気泡含有液膜供給部３０が供給する気泡含有液膜Ｗ１よりもレーザＬの進行方向と反対側（方向Ｘ２側）の位置に、液膜Ｗ２を供給する。第２実施形態において、加工対象物Ｔの設置位置を通って受光室１２内に入射したレーザＬは、供給位置Ａ１に進行して、液膜Ｗ２内に入射する。液膜Ｗ２内に入射したレーザＬは、液膜Ｗ２内の液体Ｗにより一部が吸収される。これにより、レーザＬは、パワー密度が低下した状態で、液膜Ｗ２内から出射される。液膜Ｗ２内から出射したレーザＬは、透過板４２、３３を経由して、供給位置Ａ３に進行して、気泡含有液膜Ｗ１内に入射する。気泡含有液膜Ｗ１内に入射したレーザＬは、気泡含有液膜Ｗ１内の気泡Ｐｏによって散乱してビーム径が拡大しつつ、気泡含有液膜Ｗ１内の液体Ｗにより一部が吸収される。これにより、レーザＬは、パワー密度がさらに低下した状態で、気泡含有液膜Ｗ１内から出射される。気泡含有液膜Ｗ１内から出射したレーザＬは、透過板３２を経由して、受光位置Ａ２に進行する。レーザＬは、受光位置Ａ２において、受光金属部３４の表面３４ａに入射して、受光金属部３４に吸収される。なお、液膜Ｗ２は、レーザＬを吸収した後、液体Ｗとして受光室１２の底面に溜まり、循環管１４に循環される。
【００５２】
レーザ受光装置１０Ａ１は、最初に液膜Ｗ２でレーザＬの一部を吸収させた後、気泡含有液膜Ｗ１でレーザＬを散乱させつつ一部を吸収させて、レーザＬのパワー密度をより好適に低下させる。従って、第２実施形態に係るレーザ受光装置１０Ａ１は、レーザＬをより適切に受光することができる。なお、レーザ受光装置１０Ａ１は、液膜Ｗ２によって、レーザＬのパワー密度を１％から９０％まで程度に減少させ、気泡含有液膜Ｗ１によって、レーザＬのパワー密度をさらに０．１％から９０％まで程度に減少させる、すなわち両方で０．００１％から８０％まで程度に減少させることが好ましい。また、レーザ受光装置１０Ａ１は、供給位置Ａ１に供給する液膜Ｗ２の流速を、１ｍ／ｓ以上とすることが好ましい。これにより、レーザ受光装置１０Ａ１は、レーザＬにより気泡含有液膜Ｗ１から発生する水蒸気の量を抑制することができる。また、レーザ受光装置１０Ａ１は、液膜供給部４０が噴射する液体Ｗの流量を、気泡含有液膜供給部３０が噴射する液体Ｗの流量と同一とすることが好ましい。
【００５３】
以上説明したように、レーザ受光装置１０Ａ１は、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給し、供給位置Ａ３に気泡含有液膜Ｗ１を供給する。しかし、以下に説明するように、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、供給位置Ａ３に液膜Ｗ２を供給してもよい。図３は、第２実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。図３に示すように、第２実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ａ２は、液体供給部２０Ａ２が、気泡含有液膜供給部３０と、液膜供給部４０とを有する。
【００５４】
レーザ受光装置１０Ａ２は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、液膜供給部４０が、供給位置Ａ３に液膜Ｗ２を供給する。レーザ受光装置１０Ａ２は、供給する位置以外は、レーザ受光装置１０Ａ１と同様の方法で、気泡含有液膜Ｗ１及び液膜Ｗ２を供給する。ただし、レーザ受光装置１０Ａ２は、供給位置Ａ１に供給する気泡含有液膜Ｗ１の流速を、第１実施形態と同様に、２ｍ／ｓ以上とすることが好ましい。
【００５５】
レーザ受光装置１０Ａ２は、透過板３２、４２、４４を有する。透過板４４は、透過板４２と同様に、レーザＬを透過可能な固体物で形成された板状部材である。透過板４４は、液面Ｗ２ａに沿った位置に設けられる。透過板４４は、供給位置Ａ３から方向Ｘ２に沿って所定距離だけ離間した位置に、表面が方向Ｙ及び方向Ｚに沿うように設置されているということもできる。透過板４４は、表面に沿って液膜Ｗ２を流す。従って、透過板４４は、液膜Ｗ２を整流して、液膜Ｗ２が方向Ｘ２に向かって広がることを抑制する。このように、透過板４２、４４は、液膜Ｗ２を方向Ｘ１、Ｘ２側の両面から挟み込むことで、レーザＬを透過しつつ、液膜Ｗ２の方向Ｘに沿った幅が大きくなることを抑制する。このように、透過板は、供給位置Ａ１に供給される液体Ｗの液膜（気泡含有液膜Ｗ１又は液膜Ｗ２）に対しては、方向Ｘ１側の液面にのみ配置され、方向Ｘ２側の液面に沿っては配置されない。一方、透過板は、供給位置Ａ３に供給される液体Ｗの液膜（気泡含有液膜Ｗ１又は液膜Ｗ２）に対しては、方向Ｘ１、方向Ｘ２側の両方の液面に沿って配置されることが好ましい。ただし、これらの透過板は、必ずしも設置されていなくてもよい。
【００５６】
このように、レーザ受光装置１０Ａ２は、液膜供給部４０が、気泡含有液膜供給部３０が供給する気泡含有液膜Ｗ１よりもレーザＬの進行方向側（方向Ｘ１側）の位置に、液膜Ｗ２を供給する。加工対象物Ｔの設置位置を通って受光室１２内に入射したレーザＬは、供給位置Ａ１に進行して、気泡含有液膜Ｗ１内に入射する。気泡含有液膜Ｗ１内に入射したレーザＬは、散乱してビーム径が拡大しつつ、一部が吸収される。そして、気泡含有液膜Ｗ１から出射したレーザＬは、供給位置Ａ３に進行して、液膜Ｗ２内に入射し、さらに一部が吸収される。液膜Ｗ２内から出射したレーザＬは、受光位置Ａ２に進行して受光金属部３４の表面３４ａに入射して、受光金属部３４に吸収される。
【００５７】
図２及び図３に示すように、第２実施形態においては、気泡含有液膜供給部３０と液膜供給部４０とが設けられていれば、これらの配置順は任意である。すなわち、第２実施形態においては、液膜供給部４０が、気泡含有液膜Ｗ１に対してレーザＬの進行方向（方向Ｘ１）に沿って離れた位置に、液膜Ｗ２を供給すればよい。第２実施形態に係るレーザ受光装置１０Ａ１、１０Ａ２は、気泡含有液膜Ｗ１でレーザＬを散乱させつつ一部を吸収させ、液膜Ｗ２でレーザＬの一部を吸収させることで、レーザＬのパワー密度をより好適に低下させる。従って、第２実施形態に係るレーザ受光装置１０Ａ１、１０Ａ２は、レーザＬをより適切に受光することができる。なお、図２に示すレーザ受光装置１０Ａ１のように、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給する構成とした場合、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給する場合（図３に示すレーザ受光装置１０Ａ２）の気泡含有液膜Ｗ１の流速よりも、液膜Ｗ２の流速を小さく設定可能である。レーザ受光装置１０Ａ１は、このように流速を小さく設定しても、水蒸気の発生を抑えることが可能である。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係るレーザ受光装置は、金属表面液体供給部５０を有する点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００５９】
図４は、第３実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。図４に示すように、第３実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｂ１は、液体供給部２０（気泡含有液膜供給部３０）と、金属表面液体供給部５０とを有する。気泡含有液膜供給部３０は、第１実施形態と同様に、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給する。
【００６０】
金属表面液体供給部５０は、受光金属部３４の表面３４ａに、液体Ｗを供給する。金属表面液体供給部５０は、受光金属部３４の表面３４ａに、液体Ｗの液膜であり、気泡Ｐｏを含有しない冷却液膜Ｗ３を供給する。具体的には、金属表面液体供給部５０は、受光室１２の上面１２Ｂであって、受光金属部３４の表面３４ａ（受光位置Ａ２）の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った上方に設けられている。金属表面液体供給部５０は、循環管１４に接続されている。金属表面液体供給部５０は、循環管１４からの液体Ｗを、上面１２Ｂから方向Ｚに沿った下側（鉛直方の下方側）に向かって、液膜状に噴射する。金属表面液体供給部５０は、このように液体Ｗを受光金属部３４の表面３４ａに噴射して、液膜状の冷却液膜Ｗ３を受光金属部３４の表面３４ａに沿って流す。
【００６１】
第３実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｂ１は、第１実施形態と異なり、金属冷却部３６を有していない。しかし、第３実施形態に係る受光金属部３４は、金属表面液体供給部５０によって、表面３４ａに冷却液膜Ｗ３が流れている。第３実施形態に係る受光金属部３４は、金属冷却部３６の代わりに、表面３４ａを流れる冷却液膜Ｗ３によって冷却される。従って、第３実施形態においては、金属冷却部３６が不要となる。なお、受光金属部３４の表面３４ａは、方向Ｚの下方側に向かうに従って方向Ｘ２側に突出するように傾斜している。従って、第３実施形態に係る受光金属部３４は、表面３４ａに適切に液膜Ｗ２を流すことができる。
【００６２】
第３実施形態において、加工対象物Ｔの設置位置を通って受光室１２内に入射したレーザＬは、供給位置Ａ１において、気泡含有液膜Ｗ１内に入射する。気泡含有液膜Ｗ１内に入射したレーザＬは、散乱してビーム径が拡大しつつ、一部が吸収される。そして、気泡含有液膜Ｗ１から出射したレーザＬは、受光位置Ａ２に進行して、冷却液膜Ｗ３内に入射し、さらに一部が吸収される。冷却液膜Ｗ３内から出射したレーザＬは、受光金属部３４の表面３４ａに入射して、受光金属部３４に吸収される。また、冷却液膜Ｗ３は、受光金属部３４の表面３４ａを流れることで、レーザＬを吸収する受光金属部３４を冷却する。冷却液膜Ｗ３は、受光金属部３４を冷却した後、受光室１２の底面に液体Ｗとして溜まり、循環管１４内を循環する。
【００６３】
このように、第３実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｂ１は、金属表面液体供給部５０を更に有する。金属表面液体供給部５０は、受光金属部３４のレーザＬを受光する表面３４ａに液体Ｗ（冷却液膜Ｗ３）を供給する。第３実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｂ１は、受光金属部３４の表面３４ａに液体Ｗを供給することで、受光金属部３４を冷却しつつ、レーザＬを吸収させてレーザＬのパワー密度をより好適に低下させる。
【００６４】
なお、レーザ受光装置１０Ｂ１は、冷却液膜Ｗ３の方向Ｘ２側の液面に沿って、透過板を設けてもよい。この透過板は、受光金属部３４の表面３４ａから方向Ｘ２側に所定距離離間させた位置に、表面３４ａに沿って設けられるということができる。この透過板は、レーザＬを透過可能な固体物で形成された板状部材である。レーザ受光装置１０Ｂ１は、この透過板を設けることで、冷却液膜Ｗ３を整流して、冷却液膜Ｗ３が方向Ｘ２に向かって広がることを抑制することができる。
【００６５】
以上説明したレーザ受光装置１０Ｂ１は、第１実施形態のレーザ受光装置１０に金属表面液体供給部５０を設けたものである。ただし、図５及び図６に示すように、金属表面液体供給部５０は、第２実施形態のレーザ受光装置１０Ａ１、１０Ａ２に設けられてもよい。図５及び図６は、第３実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【００６６】
図５は、第３実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｂ２を示している。図５に示すように、レーザ受光装置１０Ｂ２は、液膜供給部４０が、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給し、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ３（供給位置Ａ１よりも方向Ｘ１側）に気泡含有液膜Ｗ１を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｂ２は、金属表面液体供給部５０が受光位置Ａ２（受光金属部３４の表面３４ａ、すなわち供給位置Ａ３よりも方向Ｘ１側）に冷却液膜Ｗ３を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｂ２は、図２に示すレーザ受光装置１０Ａ１に対し、金属表面液体供給部５０を配置したものである。
【００６７】
図６は、第３実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｂ３を示している。図６に示すように、レーザ受光装置１０Ｂ３は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、液膜供給部４０が、供給位置Ａ３に液膜Ｗ２を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｂ３は、金属表面液体供給部５０が、受光位置Ａ２に冷却液膜Ｗ３を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｂ３は、図３に示すレーザ受光装置１０Ａ２に対し、金属表面液体供給部５０を配置したものである。
【００６８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態に係るレーザ受光装置は、霧供給部６０を有する点で、第１実施形態とは異なる。第４実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
【００６９】
図７は、第４実施形態に係るレーザ加工ユニットの模式図である。図７に示すように、第４実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｃ１は、液体供給部２０（気泡含有液膜供給部３０）と、霧供給部６０とを有する。気泡含有液膜供給部３０は、第１実施形態と同様に、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給する。
【００７０】
霧供給部６０は、前方位置Ａ４に、液体Ｗを霧状に供給する。前方位置Ａ４は、液体供給部２０が供給する液体Ｗ（ここでは気泡含有液膜供給部３０が供給する気泡含有液膜Ｗ１）よりもレーザＬの進行方向と反対側（方向Ｘ２側）の位置である。すなわち、前方位置Ａ４は、供給位置Ａ１よりも方向Ｘ２側のレーザＬの光路Ｐ上の位置である。具体的には、霧供給部６０は、受光室１２の上面１２Ｂであって、前方位置Ａ４の方向Ｚ（鉛直方向）に沿った上方に設けられている。霧供給部６０は、循環管１４に接続されている。霧供給部６０は、循環管１４からの液体Ｗを、上面１２Ｂから方向Ｚに沿った下側（鉛直方の下方側）に向かって霧状に噴射して、前方位置Ａ４に霧状の液体Ｗである霧Ｗ４を供給する。霧Ｗ４は、液膜状の気泡含有液膜Ｗ１及び液膜Ｗ２とは異なり膜状でなく、液体Ｗの複数の微細な液滴により構成される。
【００７１】
加工対象物Ｔは、レーザＬで加工される際に、微細な粉塵Ｄｕが発生する場合がある。この粉塵Ｄｕは、加工対象物Ｔのドロス（浮遊物）より小さい場合があり、加工対象物Ｔの周りに飛散する。レーザ受光装置１０Ｃ１は、霧供給部６０が供給する霧Ｗ４により粉塵Ｄｕを捕集して回収することが可能となる。霧Ｗ４は、粉塵Ｄｕを捕集した後、粉塵Ｄｕと受光室１２の底面に液体Ｗとして溜まり、循環管１４内を循環する。この粉塵Ｄｕは、例えばフィルタ部１８で回収される。
【００７２】
以上説明したように、第４実施形態に係るレーザ受光装置１０Ｃ１は、霧供給部６０を有する。霧供給部６０は、液体供給部２０が供給する液体ＷよりもレーザＬの進行方向と反対側（方向Ｘ２側）の位置（前方位置Ａ４）に液体Ｗを霧状に供給する。このレーザ受光装置１０Ｃ１は、霧供給部６０が供給する霧Ｗ４により、粉塵Ｄｕを捕集して回収することが可能となる。
【００７３】
以上説明したレーザ受光装置１０Ｃ１は、第１実施形態のレーザ受光装置１０に霧供給部６０を設けたものである。ただし、図８から図１２に示すように、第２実施形態のレーザ受光装置１０Ａ１、１０Ａ２、及び第３実施形態のレーザ受光装置１０Ｂ１、１０Ｂ２、１０Ｂ３に、霧供給部６０を設けてもよい。図８から図１２は、第４実施形態の他の例に係るレーザ加工ユニットの模式図である。
【００７４】
図８は、第４実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｃ２を示している。図８に示すように、レーザ受光装置１０Ｃ２は、液膜供給部４０が、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給し、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ３に気泡含有液膜Ｗ１を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｃ２は、霧供給部６０が、前方位置Ａ４（供給位置Ａ１よりも方向Ｘ２側）に、霧Ｗ４を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｃ２は、図２に示すレーザ受光装置１０Ａ１に対し、霧供給部６０を配置したものである。
【００７５】
図９は、第４実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｃ３を示している。図９に示すように、レーザ受光装置１０Ｃ３は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、液膜供給部４０が、供給位置Ａ３に液膜Ｗ２を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｃ３は、霧供給部６０が、前方位置Ａ４に霧Ｗ４を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｃ３は、図３に示すレーザ受光装置１０Ａ２に対し、霧供給部６０を配置したものである。
【００７６】
図１０は、第４実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｃ４を示している。図１０に示すように、レーザ受光装置１０Ｃ４は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、金属表面液体供給部５０が、受光位置Ａ２に冷却液膜Ｗ３を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｃ４は、霧供給部６０が、前方位置Ａ４に霧Ｗ４を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｃ４は、図４に示すレーザ受光装置１０Ｂ１に対し、霧供給部６０を配置したものである。
【００７７】
図１１は、第４実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｃ５を示している。図１１に示すように、レーザ受光装置１０Ｃ５は、液膜供給部４０が、供給位置Ａ１に液膜Ｗ２を供給し、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ３に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、金属表面液体供給部５０が、受光位置Ａ２に冷却液膜Ｗ３を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｃ５は、霧供給部６０が、前方位置Ａ４に霧Ｗ４を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｃ５は、図５に示すレーザ受光装置１０Ｂ２に対し、霧供給部６０を配置したものである。
【００７８】
図１２は、第４実施形態の他の例に係るレーザ受光装置１０Ｃ６を示している。図１２に示すように、レーザ受光装置１０Ｃ６は、気泡含有液膜供給部３０が、供給位置Ａ１に気泡含有液膜Ｗ１を供給し、液膜供給部４０が、供給位置Ａ３に液膜Ｗ２を供給し、金属表面液体供給部５０が、受光位置Ａ２に冷却液膜Ｗ３を供給している。そして、レーザ受光装置１０Ｃ６は、霧供給部６０が、前方位置Ａ４に霧Ｗ４を供給している。このように、レーザ受光装置１０Ｃ６は、図６に示すレーザ受光装置１０Ｂ３に対し、霧供給部６０を配置したものである。
【００７９】
図８から図１２に説明したように、前方位置Ａ４は、供給位置Ａ１よりも方向Ｘ２側である。すなわち、霧供給部６０は、気泡含有液膜Ｗ１、及び液膜Ｗ２、Ｗ３よりも方向Ｘ２側に、霧Ｗ４を供給する。
【００８０】
（変形例）
次に、変形例について説明する。第１実施形態から第４実施形態までにおいては、受光金属部３４の表面３４ａは、平面状であったが、本変形例に示すように、表面３４ａは、平面状でなくてもよく、溝部３５を有していてもよい。図１３は、変形例に係る受光金属の表面を示す模式図である。図１３に示すように、変形例に係る受光金属部３４Ａは、表面３４ａに、複数の溝部３５を有している。溝部３５は、表面３４ａの方向Ｚに沿った上端から下端へ向かう方向に沿って設けられている。受光金属部３４Ａは、表面３４ａに溝部３５を有するため、レーザＬを受光する領域の面積を更に大きくすることができる。また、表面３４ａに冷却液膜Ｗ３を供給する場合は、冷却液膜Ｗ３を、溝部３５に沿って適切に流すことができる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  レーザ加工ユニット
２  レーザ加工装置
１０  レーザ受光装置
１２  受光室
１４  循環管
１６  循環部
１８  フィルタ部
１９  冷却部
２０  液体供給部
３０  気泡含有液膜供給部
３２  透過板
３４  受光金属部
３６  金属冷却部
４０  液膜供給部
５０  金属表面液体供給部
６０  霧供給部
Ａ１、Ａ３  供給位置
Ａ２  受光位置
Ａ４  前方位置
Ｐｏ  気泡
Ｔ  加工対象物
Ｗ  液体
Ｗ１  気泡含有液膜
Ｗ２  液膜
Ｗ３  冷却液膜
Ｗ４  霧
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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