KR100740037B1 - Apparatus for controlling aperture of laser generator - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 레이저 발진기에 사용되는 종래 기술에 따른 어퍼쳐의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing an example of the aperture according to the prior art used in the laser oscillator.
도 2는 레이저 발진기에 사용되는 종래 기술에 따른 어퍼쳐의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing another example of the aperture according to the prior art used in the laser oscillator.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 발진기의 개략적 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a schematic configuration of a laser oscillator according to an embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 4A is a diagram schematically illustrating a configuration of an aperture control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 제 1 부재의 배면을 도시한 도면이다.4B is a view showing the back of the first member.
도 4c는 제 1 곡면을 펼친 상태를 도시한 도면이다.4C is a view illustrating a state in which the first curved surface is unfolded.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 반원형 단면 및 제 2 반원형 단면이 조합하여 형성하는 원형 개구를 도시한 도면이다. 5 is a view showing a circular opening formed by combining a first semicircular cross section and a second semicircular cross section according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 3 반원형 단면 및 제 4 반원형 단면이 조합하여 형성하는 원형 개구를 도시한 도면이다. 6 is a view showing a circular opening formed by combining a third semicircular cross section and a fourth semicircular cross section according to a second embodiment of the present invention.
본 발명은 레이저 발진기에 사용되는 어퍼쳐(aperture) 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 발진기에서 출력되는 레이저 빔의 사이즈를 제어할 수 있는 어퍼쳐 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aperture control device for use in a laser oscillator, and more particularly to an aperture control device that can control the size of the laser beam output from the laser oscillator.
레이저 빔을 특정 부위에 조사하여 가공하는 공정에서는 가공 부위에 조사되는 레이저 빔의 형태와 에너지 분포가 가장 중요한 요소들로 생각될 수 있다. 레이저 빔은 레이저 빔의 단면의 모든 영역에서 에너지가 균일하게 흐르는 것이 아니다. 즉, 레이저 빔의 단면에서의 에너지 흐름은 가우시안 분포에 따라 중앙에 집중된다고 볼 수 있다. In the process of irradiating a laser beam to a specific site and processing, the shape and energy distribution of the laser beam irradiated to the processing site may be considered the most important factors. The laser beam does not flow uniformly in all regions of the cross section of the laser beam. In other words, the energy flow in the cross section of the laser beam is concentrated in the center according to the Gaussian distribution.
레이저 빔을 이용해서 피가공물을 가공할 때, 레이저 빔의 전체 단면 중 일정 수준 이상의 파워를 가지는 레이저 빔의 일정 부분만을 조사해야 할 필요가 있는 경우가 있다. 이를 위해, 레이저 빔 발생 장치와 가공면 사이에 레이저 빔이 약한 파워를 가지는 부분을 제거하고 일정 수준 이상의 출력을 갖는 레이저 빔만을 조사하기 위한 어퍼쳐가 설치되어 사용될 수 있다. 또한, 레이저 장치의 어퍼쳐는 레이저 빔의 크기, 형태와 파워를 제어하기 위해 광범위하게 사용된다. When processing a workpiece using a laser beam, it may be necessary to irradiate only a portion of a laser beam having a power higher than or equal to a certain level of the entire cross section of the laser beam. To this end, an aperture may be installed and used between the laser beam generating device and the processing surface to remove a portion having a weak power and irradiate only a laser beam having a predetermined level or more output. In addition, the aperture of the laser device is widely used to control the size, shape and power of the laser beam.
도 1은 레이저 발진기에 사용되는 종래 기술에 따른 어퍼쳐의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing an example of the aperture according to the prior art used in the laser oscillator.
도 1의 어퍼쳐(100)는 하우징(110), 스프링(120), 조절 스크류(130) 및 빔 통과관(140)을 포함한다. The
상기 어퍼쳐(100)는 하우징(110) 내부에 빔 통과관(140)을 설치하고, 이를 스프링(120)과 조절 스크류(130)를 이용하여 고정시킴으로써 구성된다. 상기 빔 통과관(140)의 직경은 출력되는 레이저 빔의 직경에 대응하는 값을 가진다. 상기 스프링(120)과 조절 스크류(130)는 상기 빔 통과관(150)이 레이저 빔의 진행 축에 위치하도록 고정시키는 역할을 한다. 상기 어퍼쳐(100)는 빔 통과관(140)의 직경을 조절하여 공진되는 레이저 빔의 사이즈를 결정한다.The
따라서, 상기 빔 통과관(140)의 직경을 변화시켜야 할 경우에는 하우징(110)을 개방한 후, 조절 스크류(130)를 풀어 고정되어 있던 빔 통과관(140)을 교체하여야만 한다. 다시 말해, 종래의 어퍼쳐(100)는 레이저 빔의 직경을 변경해야 할 경우, 하우징(110)의 개방, 빔 통과관(140)의 교체, 하우징(110)의 폐쇄 과정을 거쳐야 하는 불편함이 있었다. Therefore, in the case where the diameter of the beam through
또한, 상기한 바와 같은 빔 통과관(140)의 교체는 레이저 발진이 정지된 상태에서 이루어져야 하기 때문에 작업 시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.In addition, the replacement of the beam pass-through
또한, 필요로 하는 레이저 빔의 직경에 따라, 이에 대응하는 직경을 갖는 빔 통과관(140)을 추가적으로 생산해야 하기 때문에 생산 비용이 증가하는 문제점이 있었다.In addition, according to the diameter of the laser beam required, there is a problem in that the production cost increases because the beam pass-through
도 2는 레이저 발진기에 사용되는 종래 기술에 따른 어퍼쳐(200)의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing another example of the aperture 200 according to the prior art used in the laser oscillator.
도 2의 어퍼쳐(200)는 회전판의 형태로 형성되며, 상기의 회전판(210)에 다수의 직경을 가지는 레이저 빔 통과관(220)을 형성한다. 그 후, 상기 어퍼쳐(200) 를 레이저 빔 통과 경로 상에 배치하고, 구동부(도시 생략)가 회전판(210)을 회전시킴에 의해, 원하는 직경의 레이저 빔 통과관(220)을 선택할 수 있다. 선택된 직경의 레이저 빔 통과관(220)을 통과한 레이저 빔은 상기 어퍼쳐(200)에 의해 그 크기, 형태 및 파워가 제어된다. The aperture 200 of FIG. 2 is formed in the form of a rotating plate, and forms a laser
이러한 종래의 어퍼쳐(200)는 하나의 회전판(210) 내에 형성할 수 있는 빔 통과관(220)의 개수에 제한이 있고, 원하는 레이저 빔의 직경에 따라 해당하는 직경의 빔 통과관을 사전에 제작해야만 하는 문제점이 있었다.The conventional aperture 200 is limited to the number of beam through-
따라서, 원하는 직경의 빔 통과관이 없는 경우에는 회전판을 추가 제작해야 하기 때문에 장치의 생산 비용을 증가시킬 뿐만 아니라, 회전판의 교체를 위해 레이저 발진을 정지시켜야 하는 문제점이 있었다.Therefore, when there is no beam pass-through tube of the desired diameter, it is necessary to additionally manufacture the rotating plate, thereby increasing the production cost of the apparatus, and also causing the problem of stopping the laser oscillation for the replacement of the rotating plate.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 레이저 빔의 직경을 부품의 교체 없이 용이하고 다양하게 변경시킬 수 있는 어퍼쳐 제어 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a technical object of the present invention is to provide an aperture control device that can easily and variously change the diameter of a laser beam without replacing a part.
본 발명의 다른 목적은 레이저 발진을 멈추지 않은 상태에서도 레이저 빔의 직경을 다양하게 변경시킬 수 있는 간단한 구조의 어퍼쳐 제어 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide an aperture control device having a simple structure that can change the diameter of the laser beam in various ways without stopping the laser oscillation.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 발진기에 사용되는 어퍼쳐(aperture) 제어 장치는 외주면의 적어도 일부 에 형성되는 제 1 곡면 및 제 2 곡면을 각각 포함하는 제 1 부재 및 제 2 부재 및 상기 제 1 곡면 및 제 2 곡면에서 각각 제 1 반원형 단면 및 제 2 반원형 단면을 갖도록 형성되는 제 1 요홈 및 제 2 요홈을 포함하되, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재는 상기 제 1 곡면 및 제 2 곡면이 공통의 접하는 평면을 갖도록 배치되고, 상기 제 1 반원형 단면 및 제 2 반원형 단면은 원형 개구를 형성하고, 상기 제 1 부재 및 제 2 부재가 회전함에 따라 상기 제 1 반원형 단면과 제 2 반원형 단면이 형성한 원형 개구의 직경이 변화한다.As an technical means for achieving the above object, the aperture control device used in the laser oscillator according to an embodiment of the present invention includes a first curved surface and a second curved surface formed on at least a portion of the outer peripheral surface, respectively A first groove and a second groove formed on the first member and the second member and the first curved surface and the second curved surface to have a first semicircular cross section and a second semicircular cross section, respectively; Is disposed such that the first curved surface and the second curved surface have a common contact plane, the first semicircular cross section and the second semicircular cross section form a circular opening, and the first member and the second member rotate as the first member The diameters of the circular opening formed by the first semicircular cross section and the second semicircular cross section change.
상기 제 1 반원형 단면 및 제 2 반원형 단면의 직경은 연속적으로 변화할 수도 있고, 계단형으로 변화할 수도 있다.The diameters of the first semi-circular cross section and the second semi-circular cross section may vary continuously or may vary stepwise.
상기 제 1 부재 및 제 2 부재는 원 기둥 형태 또는 반원 기둥 형태인 것이 바람직하다.It is preferable that the said 1st member and the 2nd member are a circular pillar form or a semi-circle pillar form.
본 발명의 일 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치는 제 1 부재 및 제 2 부재를 회전시키는 구동부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 구동부는 제 1 부재 및 제 2 부재를 동시에 함께 회전시킬 수도 있고, 제 1 부재 및 제 2 부재 중 하나를 회전시키고, 나머지 하나의 부재는 마찰력에 의해 회전될 수도 있다. Preferably, the aperture control device according to an embodiment of the present invention includes a driving unit for rotating the first member and the second member, and the driving unit may simultaneously rotate the first member and the second member. One of the first member and the second member may be rotated, and the other member may be rotated by the frictional force.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding other components unless otherwise stated.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 발진기(300)의 개략적 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a schematic configuration of a
도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(300)는 일반적으로 프론트 미러(310, front mirror), 어퍼쳐 제어 장치(320), 공진 영역(330, resonance cavity) 및 리어 미러(340, rear mirror)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
프론트 미러(310)와 리어 미러(340) 사이에 공진 영역(330)이 마련되고, 상기 공진 영역(330) 내에 레이저 매질(laser medium)이 마련된다. 또한, 레이저 매질에 인접하여 레이저 매질을 여기시키는 펌핑부(미도시)를 배치한다.A
레이저 매질은 예를 들어, Nd:YAG, Nd:YVO4 또는 CO2를 포함하며, 펌핑부는 램프 펌핑부와 레이저 펌핑부를 포함할 수 있다.The laser medium includes, for example, Nd: YAG, Nd: YVO 4 or CO 2 , and the pumping part may include a lamp pumping part and a laser pumping part.
리어 미러(340)는 반사율이 100%인 전반사 미러를 사용하는 것이 바람직하며, 프론트 미러(310)는 일부의 레이저 빔은 통과시키고 나머지 일부는 반사시키는 반사율이 100% 미만인 미러를 사용하는 것이 바람직하다.The
레이저 가공에 실제로 사용되는 레이저 빔은 상기 프론트 미러(310)로부터 출력되며, 출력된 레이저 빔은 용도에 따라 광학적으로 제어된 후 사용된다. The laser beam actually used for laser processing is output from the
어퍼쳐 제어 장치(320)는 상기 공진 영역(330)에서 출력되는 레이저 빔의 직경을 조절하는 역할을 한다. The
이미 설명한 바와 같이, 레이저 빔의 단면의 모든 영역에서 에너지가 균일하지 않고, 가우시안 분포에 따라 중앙에 집중되므로, 레이저 빔을 이용해서 피가공물을 가공할 때, 레이저 빔의 전체 단면 중 일정 수준 이상의 파워를 가지는 레이저 빔의 일정 부분만을 조사해야 할 필요가 있는 경우가 있다. As already explained, the energy is not uniform in all areas of the cross section of the laser beam and is concentrated in the center according to the Gaussian distribution, so when processing the workpiece using the laser beam, a certain level of power in the entire cross section of the laser beam is obtained. It may be necessary to irradiate only a certain portion of the laser beam having a.
따라서, 레이저 빔의 전체 단면 중 일정 부분만을 피가공물의 가공 부위에 조사되도록 하기 위해 어퍼쳐 제어 장치(320)가 설치된다. 어퍼쳐 제어 장치(320)는 가우시안 분포에서 약한 강도를 가지는 레이저 빔 주변의 스커트(skirt) 부분을 제거함으로써, 코어(core)를 중심으로 하여 요구되는 강도 범위 내의 빔 속(laser beam flux)을 선택한다.Therefore, the
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치(320)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 4A is a diagram schematically illustrating a configuration of an
도 4a에 도시된 바와 같이, 어퍼쳐 제어 장치(320)는 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)를 포함하고, 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)는 각각 외주면의 적어도 일부에 제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)을 갖는다. As shown in FIG. 4A, the
도 4a에는 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)가 반원 기둥 형태인 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 원 기둥, 타원형 기둥, 부채꼴 기둥 등의 형태일 수도 있다. In FIG. 4A, the
상기 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)는 상기 제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)이 공통의 접하는 평면을 갖도록 배치된다. The
상기 제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)에는 각각 제 1 요홈(325-1)과 제 2 요홈(325-2)이 형성된다. First and second grooves 325-1 and 325-2 are formed in the first
도 4b는 제 1 부재(321)의 배면을 도시한 도면이다.4B is a view illustrating the rear surface of the
도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 요홈(325-1)은 제 1 반원형 단면(326-1)을 갖도록 형성되며, 제 1 반원형 단면(326-1)의 직경은 변화한다. 제 2 요홈(325-2)도 제 1 요홈(325-1)과 마찬가지로, 제 2 반원형 단면(326-2)을 갖도록 형성되며, 제 2 반원형 단면(326-2)의 직경은 변화한다.As shown in FIG. 4B, the first recess 325-1 is formed to have the first semicircular cross section 326-1, and the diameter of the first semicircular cross section 326-1 is changed. Like the first groove 325-1, the second groove 325-2 is formed to have a second semicircular cross section 326-2, and the diameter of the second semicircular cross section 326-2 is changed.
도 4c는 제 1 곡면(323)을 펼친 상태를 도시한 도면이다.4C is a view illustrating a state in which the first
도 4c에 도시된 바와 같이 제 1 곡면(323)에 형성된 제 1 요홈(325-1)은 그 단면(326-1)의 직경이 변화하도록 형성된다. 마찬가지로 제 2 곡면(324)에 형성된 제 2 요홈(325-2)도 그 단면(326-2)의 직경이 변화하도록 형성된다.As shown in FIG. 4C, the first recess 325-1 formed in the first
제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)이 서로 접할 때, 제 1 요홈(325-1)의 제 1 반원형 단면(326-1)과 제 2 요홈(325-2)의 제 2 반원형 단면(326-2)의 조합은 원형 개구를 형성한다. When the first
원형 개구를 형성하기 위해서는, 제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)이 서로 접할 때, 조합되는 제 1 반원형 단면(326-1)과 제 2 반원형 단면(326-2)의 각각의 직경이 동일해야 한다. In order to form a circular opening, when the first
구동부(도시 생략)가 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)를 회전시킴에 따라 조합되는 제 1 반원형 단면(326-1)의 직경과 제 2 반원형 단면(326-2)의 직경이 변화하므로, 원형 개구(327)의 직경이 변화하게 된다. As the driving unit (not shown) rotates the
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 반원형 단면(326-1) 및 제 2 반원형 단면(326-2)이 조합하여 형성하는 원형 개구(327)를 도시한 도면이다. FIG. 5 illustrates a
제 1 실시예의 제 1 요홈(325-1)과 제 2 요홈(325-2)은 각각 그 단면의 직경이 연속적으로 변화하도록 형성된다. 제 1 반원형 단면(326-1)과 제 2 반원형 단면(326-2)이 조합하여 형성된 원형 개구(327)의 앞쪽으로 나있는 제 1 요홈(325-1)과 제 2 요홈(325-2)은 직선으로 표시하였고, 상기 원형 개구(327)의 뒤쪽으로 나있는 제 1 요홈(325-1)과 제 2 요홈(325-2)은 점선으로 표시하였다. The first groove 325-1 and the second groove 325-2 of the first embodiment are formed such that the diameters of the cross sections thereof continuously change. The first groove 325-1 and the second groove 325-2 extending toward the front of the
구동부(도시 생략)가 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)를 도 5에 도시한 원형 개구(327)의 앞쪽으로 회전시키면 원형 개구(327)의 직경은 연속적으로 커질 것이고, 상기 원형 개구(327)의 뒤쪽으로 회전시키면 원형 개구(327)의 직경은 연속적으로 줄어들 것이다. When the driving unit (not shown) rotates the
상기 제 1 반원형 단면(326-1)과 제 2 반원형 단면(326-2)의 조합으로 형성된 원형 개구(327)는 레이저 빔의 진행 방향과 동축으로 배치되는 것이 바람직하다.The
지금까지는 구동부(도시 생략)가 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322)를 동시에 함께 회전시키는 것으로 설명하였지만, 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322) 중 어느 하나만을 회전시키고, 나머지 하나의 부재는 마찰력에 의해 회전되는 방식도 가능하다.Although the driving unit (not shown) has been described so far as rotating the
다시 말해, 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322)를 톱니 바퀴 등으로 연결하고 하나의 부재만을 회전시킴으로써 다른 부재를 함께 회전시킬 수 있다. In other words, by connecting the
본 발명의 제 1 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치(320)는 연속적으로 원형 개구(327)의 직경을 변화시킬 수 있기 때문에, 임의의 직경을 갖는 레이저 빔을 정확하게 구현할 수 있는 장점이 있다. Since the
또한, 레이저 빔의 직경을 변화시켜야 할 경우에 어퍼쳐 제어 장치를 교체할 필요가 없어 가공 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 빔의 직경에 대응하는 어펴쳐를 추가로 제작할 필요가 없어 생산 비용이 저렴한 장점이 있다.In addition, when the diameter of the laser beam needs to be changed, the aperture control device does not need to be replaced, which shortens the processing time, and also eliminates the need to manufacture additional abutments corresponding to the diameter of the laser beam. This is an inexpensive advantage.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 3 반원형 단면(326-3) 및 제 4 반원형 단면(326-4)이 조합하여 형성하는 원형 개구(327)를 도시한 도면이다. FIG. 6 illustrates a
제 2 실시예의 제 1 곡면(323)에 형성된 제 3 요홈(325-3)과 제 2 곡면(324)에 형성된 제 4 요홈(325-4)은 각각 그 단면의 직경이 계단형으로 변화하도록 형성된다. 제 2 실시예에서 제 3 요홈(325-3)과 제 4 요홈(325-4)을 계단형으로 형성하는 이유는, 제 1 곡면(323)과 제 2 곡면(324)이 서로 접하며 회전할 때, 제 3 반원형 단면(326-3)과 제 4 반원형 단면(326-4)이 조합하여 형성하는 원형 개구(327)의 직경을 계단형으로 변화시키기 위해서이다. The third groove 325-3 formed in the first
제 3 반원형 단면(326-3)과 제 4 반원형 단면(326-4)이 조합하여 형성된 원형 개구(327)의 앞쪽으로 나있는 제 3 요홈(325-3)과 제 4 요홈(325-4)은 직선으로 표시하였고, 상기 원형 개구(327)의 뒤쪽으로 나있는 제 3 요홈(325-3)과 제 4 요 홈(325-4)은 점선으로 표시하였다. 제 1 부재(321)와 제 2 부재(322)를 도 6에 도시한 원형 개구(327)의 앞쪽으로 회전시키면 원형 개구(327)의 직경은 계단형으로 커질 것이고, 상기 원형 개구(327)의 뒤쪽으로 회전시키면 원형 개구(327)의 직경은 계단형으로 줄어들 것이다. The third groove 325-3 and the fourth groove 325-4 extending toward the front of the
상기 제 3 반원형 단면(326-3)과 제 4 반원형 단면(326-4)의 조합으로 형성된 원형 개구(327)는 레이저 빔의 진행 방향과 동축으로 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the
제 1 실시예에서와 마찬가지로, 구동부(도시 생략)가 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322)를 동시에 함께 회전시킬 수도 있고, 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322) 중 어느 하나만 회전시키고, 나머지 하나의 부재는 마찰력에 의해 회전될 수도 있다. As in the first embodiment, a driving unit (not shown) may rotate the
본 발명의 제 2 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치(320)는 계단형으로 원형 개구(327)의 직경을 변화시킬 수 있기 때문에, 구동부(도시 생략)가 제 1 부재(321) 및 제 2 부재(322)를 회전시키고 정지시키는 동작이 비교적 덜 정확한 경우에도 원하는 직경을 갖는 레이저 빔을 구현할 수 있는 장점이 있다.Since the
발진된 레이저 빔은 상기의 어퍼쳐 제어 장치(320)를 통과하면서 원형 개구(327)에 의해 레이저 빔 주변의 스커트(skirt) 부분이 제거됨으로써, 코어를 중심으로 하여 요구되는 강도 범위 내의 빔 속(laser beam flux)으로 레이저 가공을 할 수 있다.As the oscillated laser beam passes through the
제 2 실시예에 따른 어퍼쳐 제어 장치(320)는 레이저 가공을 위해 사용할 레이저 빔 의 직경을 사전에 복수 개 결정하고, 결정된 복수 개의 레이저 빔 직경에 따라 제 1 곡면(323) 및 제 2 곡면(324)에 계단형으로 요홈을 형성함으로써, 제 1 실시예와 달리 미리 결정된 복수 개의 원형 개구(327)를 이용하여 레이저 빔 사이즈를 조절한다. The
지금까지는, 개구(327)가 원형 형태로 형성되는 것만을 설명하였지만, 사용자의 용도에 따라 다른 형태를 갖는 개구가 사용될 수도 있다.So far, only the
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 어퍼쳐 제어 장치에 의하면, 연속적으로 원형 개구의 직경을 변화시킬 수 있기 때문에, 임의의 직경을 갖는 레이저 빔을 정확하게 구현할 수 있다. As described above, according to the aperture control apparatus according to the present invention, since the diameter of the circular opening can be continuously changed, it is possible to accurately implement a laser beam having an arbitrary diameter.
또한, 계단형으로도 원형 개구의 직경을 변화시킬 수 있기 때문에, 구동부의 제어 동작이 상대적으로 정확하지 않은 경우에도 원하는 직경을 갖는 레이저 빔을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the diameter of the circular opening can be changed even in a step shape, there is an advantage that a laser beam having a desired diameter can be realized even when the control operation of the driving unit is not relatively accurate.
또한, 레이저 빔의 직경을 변화시켜야 할 경우에 어퍼쳐 제어 장치를 교체할 필요가 없어 가공 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 빔의 직경에 대응하는 어퍼쳐를 추가로 제작할 필요가 없어 생산 비용이 저렴한 장점이 있다.In addition, when the diameter of the laser beam needs to be changed, the aperture control device does not need to be replaced, which reduces the processing time, and also requires no additional apertures corresponding to the diameter of the laser beam. This is an inexpensive advantage.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070030475A KR100740037B1 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Apparatus for controlling aperture of laser generator |
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---|---|---|---|
KR1020070030475A KR100740037B1 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Apparatus for controlling aperture of laser generator |
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KR100740037B1 true KR100740037B1 (en) | 2007-07-16 |
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ID=38498816
Family Applications (1)
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KR1020070030475A KR100740037B1 (en) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Apparatus for controlling aperture of laser generator |
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Country | Link |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61276387A (en) | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Komatsu Ltd | Gas laser apparatus |
JPH03102702A (en) * | 1989-05-24 | 1991-04-30 | Morpheus Lights Inc | Aperture apparatus |
JPH08111551A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Aperture for laser and laser oscillator using it |
-
2007
- 2007-03-28 KR KR1020070030475A patent/KR100740037B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61276387A (en) | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Komatsu Ltd | Gas laser apparatus |
JPH03102702A (en) * | 1989-05-24 | 1991-04-30 | Morpheus Lights Inc | Aperture apparatus |
JPH08111551A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Aperture for laser and laser oscillator using it |
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