KR100761238B1 - 레이저빔 가공장치 - Google Patents

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micromirror
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micromirrors
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박희재
김태욱
이동성
신흥현
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이저빔을 이용하여 대상물의 표면을 가공하기 위한 레이저빔 가공장치에 관한 것으로서, 레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생부; 상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔을 조사시킨 후 조사된 레이저빔 중 일부를 선택적으로 대상물의 표면에 전달하도록 구성된 다수의 마이크로미러를 구비하는 마이크로미러 디바이스(micromirror device)를 포함하고, 상기 마이크로미러 디바이스의 마이크로미러는 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로를 선택적으로 변환 가능한 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 대상물의 표면을 원하는 형상으로 2차원으로 가공이 가능하며, 그 부분을 또한 3차원으로 가공할 수 있는 레이저빔 가공장치가 제공된다.
레이저빔 가공장치, 마이크로미러, 마이크로미러 디바이스

Description

레이저빔 가공장치{DEVICE FOR PROCESSING MATERIALS BY LASER BEAM}
도1은 종래기술에 따른 레이저빔 가공장치를 도시한 단면도.
도2는 종래기술에 따른 보조광 제공장치를 도시한 단면도.
도3은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치를 도시한 단면도.
도4는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 마이크로미러를 전환한 실시예를 도시한 단면도.
도5는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 대상물을 가공하는 방법을 도시한 개념도.
도6a 내지 도6e는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 마이크로미러의 동작에 의한 레이저빔 출력 변화를 도시한 개념도.
도7은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 보조광 발생부의 일 실시예를 도시한 단면도.
도8은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 보조광 발생부의 다른 실시예를 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 슬릿
20: 다이크로익 미러
30: 레이저빔 발생부
35: 보조광 발생부
40: 마이크로미러 디바이스
A: 대상물
X: 대상물의 가공부
L: 레이저빔
L1: 대상물에 도달하는 레이저빔
L2: 대상물에 도달하지 못하는 레이저빔
M: 보조광
M1: 대상물에 도달하는 보조광
M2: 대상물에 도달하지 못하는 보조광
본 발명은 레이저빔을 이용하여 대상물의 표면을 가공하기 위한 레이저빔 가공장치에 관한 것으로서, 다수의 마이크로미러를 구비하는 마이크로미러 디바이스(micromirror device)를 이용하여 대상물을 원하는 형상으로 용이하게 가공할 수 있는 레이저빔 가공장치에 관한 것이다.
대상물, 예를 들어 평판 디스플레이 기판 등에 생긴 이물질이나 불량 영역을 가공하기 위해 레이저가 많이 사용된다. 이때, 레이저 발생장치에서 출력되는 레 이저 빔의 세기 및 형상을 조절함으로써 대상물의 가공하고자 하는 부위를 원하는 형상으로 가공할 수가 있다.
이와 같이, 레이저를 이용하여 대상물의 표면을 가공하는 방법이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 종래기술에 따른 레이저빔 가공장치를 도시한 단면도, 도2는 종래기술에 따른 보조광 제공장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 종래의 레이저빔 가공장치는 슬릿(100)과 빔 스플리터(200)를 포함한다. 레이저빔 발생기로부터 발생한 레이저빔(L)이 빔 스플리터(200)를 거쳐 슬릿(100)을 통과한다. 슬릿(100)을 통과한 레이저빔(L1)은 슬릿(100)의 형상에 따라 대상물(A)에 도달하고, 대상물은 슬릿(100)을 통과한 레이저빔의 형상대로 가공될 수 있다. 이때, 슬릿(100)을 여러 장 사용하거나 모양을 변경함으로써, 대상물의 표면에 원하는 가공 형상을 만들 수 있다.
그러나, 간단한 가공형상의 경우에는 레이저빔의 진행방향에 원하는 가공 형상을 가진 슬릿(100)을 배치하고 대상물을 가공하는 것이 가능하나, 복잡하거나 곡선인 가공 형상의 경우에는 종래의 방법으로는 원하는 가공 형상을 가진 슬릿(100)을 배치하고 가공하는 것에 있어서 어려운 문제점이 있었다.
즉, 직선 형상이 아닌 곡선이나 복잡한 형상을 가공하는 경우에는 대상물을 원하는 형상대로 가공하기 어려운 문제점이 있었다. 비록, 복잡한 가공 형상을 여러 영역으로 나누어 조금씩 가공하는 것이 가능할지라도, 대상물의 가공에 소요되는 시간이 과다하게 되며 이에 따라 가공비용도 증가하게 된다.
이와 더불어, 가공에 사용되는 레이저빔(L)의 세기를 조절하는 수단이 없기 때문에 대상물의 가공 깊이를 조절하기도 어려운 문제점이 있었다.
한편, 도2에 도시된 것처럼, 대상물의 가공 전에 가공 형상을 미리 관찰하기 위해, 보조광(M)을 빔 스플리터(200)를 이용하여 슬릿(100)에 입사시킬 수 있다. 대상물(A)에 도달하는 보조광(M1)을 통해 대상물의 가공 형상을 미리 관찰할 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 위에서 언급한 바와 마찬가지로, 간단한 가공형상의 경우가 아닌 복잡하거나 곡선인 가공 형상의 경우 정확한 가공형상을 파악하기 어려운 문제점이 있었다.
상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 복잡하거나 곡선인 대상물의 표면을 정확하고 짧은 시간에 가공할 수 있는 레이저빔 가공장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 레이저 빔의 출력을 조절함으로써, 대상물의 가공 깊이를 제어할 수 있는 레이저빔 가공장치를 제공함을 목적으로 한다.
아울러, 레이저 빔에 의해 대상물을 가공시, 보조광을 이용함으로써 가공 형상을 관찰할 수 있는 레이저빔 가공장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 레이저빔을 이용하여 대상물의 표면을 가공하기 위한 레이저빔 가공장치에 있어서, 레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생부; 상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔을 조사시킨 후 조사된 레이저빔 중 일부를 선택적으로 대상물의 표면에 전달하도록 구성된 다수의 마 이크로미러를 구비하는 마이크로미러 디바이스(micromirror device)를 포함하고, 상기 마이크로미러 디바이스의 마이크로미러는 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로를 선택적으로 변환 가능한 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치를 제공한다.
이때, 상기 마이크로미러 디바이스의 마이크로미러는 양 단부 중 일 단부에 전압을 가함으로써 두 가지 위치 중에서 하나의 위치를 선택함으로써, 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로를 선택적으로 전환 가능한 것이 바람직하다.
이때, 상기 마이크로미러 디바이스는, 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로 선택을 반도체에 의해 수행하는 디지탈 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 마이크로미러 디바이스는, 원하는 형상으로 가공하고자 하는 대상물의 가공표면의 면적에 대응되는 마이크로미러 중 일부 마이크로미러에 대해서만 광 경로를 전환함으로써, 가공표면의 면적에 조사되는 레이저빔의 출력을 조절할 수 있다.
한편, 상기 마이크로미러 디바이스는, 마이크로미러의 경로 전환시간을 조절함으로써 하나의 마이크로미러로부터 조사되는 레이저빔의 출력을 조절하는 것이 가능하게 된다.
한편, 상기 레이저빔 발생부와 다른 광 경로 상에 배치되어 보조광을 발생하는 보조광 발생부를 더 포함함으로써, 가공하고자 하는 대상물의 표면을 관찰할 수 있다.
이때, 상기 보조광 발생부로부터 나온 보조광의 광 경로를 상기 레이저빔 발생부로부터 나온 레이저빔의 광 경로와 동일하게 하는 다이크로익미러를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도3은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치를 도시한 단면도, 도4는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 마이크로미러를 전환한 경우를 도시한 단면도이다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치는 레이저빔 발생부(30), 마이크로미러 디바이스(40)를 포함한다.
레이저빔 발생부(30)는 레이저빔을 마이크로미러 디바이스(40)에 발사하는 장치로, 마이크로미러 디바이스(40)로부터 이격되어 배치되어 있다. 마이크로미러 디바이스(40)로 들어온 레이저빔(L)은 그 일부가 대상물(A)로 들어가게 된다.
마이크로미러 디바이스(40)는 레이저빔 발생부(30)로부터 발진한 레이저빔을 조사하고 조사된 레이저빔 중 일부를 선택적으로 대상물(A)의 표면에 전달하도록 하며, 내부에 다수의 마이크로미러(41)를 구비한다.
마이크로미러 디바이스(40)에는 미세한 거울, 즉 마이크로미러(41)가 다수 배치되고 배치된 마이크로미러(41)는 일정한 방식에 의해 각각 개별적으로 구동할 수 있다. 양 측에 전압을 인가함으로써 좌우로 이동하는 방식, 전압을 미러 중앙부에 가함으로써 마이크로미러의 형태를 변형시키고 이에 따라 광경로를 변화시키는 방식 등에 의해 마이크로미러 디바이스(40)를 구동할 수 있다.
마이크로미러(41)의 좌우에 전압을 인가함으로써 좌우로 이동하는 방식을 사용하면, 마이크로미러(41) 양 단부 중 일 단부에 전압을 가함으로써 두 가지 위치 중에서 하나의 위치를 선택할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 마이크로미러 디바이스(40)는 일 실시예로 美 텍사스 인스트루먼트(TI)사가 개발한 디지탈 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device)가 사용될 수 있다. 디지탈 마이크로미러 디바이스는 수 개 내지 수 십만 개의 미세 구동거울(셀)이 평판 형태로 집적되어 있는 반도체 칩으로 구성되어 있다. 즉, 하나의 셀의 크기는 마이크로 단위로써 매우 작게 마련된다. 통상적으로 디지탈 마이크로미러 디바이스(40)는 컴퓨터나 VCR등의 AV기기에서 입력 받은 영상신호를 확대 투사하는 형태의 메커니즘으로 동작한다. 또한, 디지탈 마이크로미러 디바이스는 매초 수회 이하에서 수백만 회까지 반사되는 빛의 경로를 전환(스위칭, SWITCHING)을 하는 수 십만 개의 거울로 구성되어 있기 때문에, 각 거울은 모여진 빛을 각각 디지털방식으로 제어할 수 있다. 통상, 디지탈 마이크로미러 디바이스의 각 마이크로미러는 전압에 의해 좌우로 반전됨으로써, 원하는 방향으로 각각의 마이크로미러를 위치시키게 된다.
여기서, 마이크로 디바이스에서 반사되는 레이저빔을 선택하는 구성에 대하여 설명한다. 마이크로미러 디바이스(40)에 배치된 각각의 마이크로미러(41)는 일반적으로 두 가지 위치 중에서 선택될 수 있다. 즉, 각각의 마이크로미러는 입사한 레이저빔(L) 중에서 대상물에 도달하는 레이저빔(L1)과 대상물에 도달하지 않는 레 이저빔(L2)으로 형성되는 두 가지의 광 경로 위치 중에서 하나의 위치를 선택할 수 있도록 제어된다. 이와 같이 마이크로미러 디바이스에 배치된 각각의 마이크로미러의 광 경로를 선택하고 선택된 마이크로미러에서 조사된 레이저 빔(L1)이 가공 부위(X)에 도달함으로써 대상물의 표면을 가공할 수 있다.
이와 같이 동작함으로써, 마이크로미러 디바이스(40)에 배치된 각각의 마이크로미러(41)는 원하는 방향에 위치함으로써 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로를 선택할 수 있으며, 대상물(A)로 들어가는 광 경로로 위치한 마이크로미러(41, 도 3에서 c 및 e로 표시된 마이크로 미러)에 의해 대상물에 조사되는 레이저빔(L1)의 형상이 결정된다. 이에 따라 가공되는 대상물의 형상이 결정된다. 즉, 미세한 구동거울인 마이크로미러(41)에 의해 해당 형상에 대응되는 마이크로미러(41)가 레이저빔(L1)을 해당 형상으로 반사시키고, 나머지 영역의 마이크로미러(41, 도 3에서 a, b, d, f로 표시된 미이크로 미러)는 레이저빔(L2)을 다른 경로로 향하도록 반사시킴으로써 해당형상을 가공할 수 있게 된다. 한편, 도 4에서 볼 수 있듯이, 다른 경로로 향하도록 반사되는 레이저 빔(L2)를 대상물로 향하도록 전환하고자 한다면, 그에 대응되는 마이크로미러(41, 도 3 및 도 4에서 d표시됨)의 방향을 전환함으로써 레이저빔을 대상물로 향하게 전환시킬 수 있게 된다.
따라서, 마이크로미러(41)의 광 경로 위치에 따라 대상물(A)로 들어가는 레이저빔(L1)의 형태가 달라지고, 이에 따라 대상물(A)의 가공 영역도 달라지게 된다. 따라서, 도5a 및 도5b에 도시된 것처럼, 조사된 레이저빔(L1)은 대상물(A) 표면의 가공 부위(X)에 도달하고, 대상물을 가공하게 된다. 여기서, 상술한 바와 같 이 하나의 마이크로미러(41)의 크기는 마이크로미터단위로써 매우 작으므로, 복잡한 형상의 가공대상물이라도 원하는 형상으로 바로 레이저빔을 조사하여 용이하게 가공할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 도5는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 복잡한 형상의 대상물을 가공하는 방법을 도시한 개념도이다.
이하에서는 가공 부위(X)에 도달한 레이저빔의 출력을 제어하는 방법을 설명하기로 한다.
도6a 내지 도6e는 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 마이크로미러의 동작에 의한 레이저빔 출력 변화를 도시한 개념도이다. 도면에 도시된 것처럼, 대상물(A)의 가공 부위(X)에 도달하는 레이저 빔(L1)의 방향을 제어하는 각각의 마이크로 미러(41)를 제어함으로써 레이저빔(L1)의 출력을 조절하고 가공 부위(X)의 형상 및 두께(D1, D2)를 조절하는 것에 대하여 설명한다.
우선, 도 6a에 도시된 것처럼, 가공 부위(X)에 도달하는 모든 마이크로미러(41)의 광경로를 대상물(X)로 향하는 경우, 대상물(A)에 도달하는 레이저빔(L1)의 출력은 그대로 유지된다. 한편, 도 6b에 도시된 것처럼, 가공 부위(X)에 도달하는 모든 마이크로미러(41) 중 일부 마이크로미러(41)의 광경로를 대상물(X)로 향하게 하는 경우, 대상물(A)에 도달하는 레이저빔(L1)의 출력은 레이저빔을 다른 방향으로 전환시킨 만큼 줄어들게 된다. 만약, 가공 부위(X)에 도달하는 모든 마이크로미러 중 1/4에 해당하는 마이크로미러의 광경로를 대상물로 향하게 하면 대상물에 도달하는 레이저빔(L1)의 출력은 1/4로 줄어들게 된다.
이와 같은 방식으로 가공 부위(X)에 도달하는 레이저빔의 출력을 가공되는 가공부위에 따라 조절함으로써, 가공 부위(X)의 깊이 조절이 가능하게 된다. 즉, 도 6c의 경우 가공부위에 대응되는 모든 마이크로 미러(41)를 대상물로 향하도록 전환시킨 경우의 가공깊이(D2)는 도 6d와 같이 일부만 향하도록 했을 때의 가공깊이(D1)에 비해 더 레이저빔(L1)의 출력이 강하므로 더 깊게 가공된다. 따라서, 대상물의 가공대상에 따라 출력되는 레이저빔이 출력을 제어함으로써 도 6e와 같이 입체적인 가공이 가능하게 된다.
다음으로, 마이크로 디바이스의 마이크로미러의 전환시간을 조절함으로써 가공표면에 도달하는 레이저빔의 출력을 조절하는 방법에 대하여 설명한다. 일반적으로 마이크로 미러는 1초에 수회 내지 수천회 가량 방향이 전환되는 구조를 가진다. 따라서, 마이크로미러의 방향을 전환시키는 전환시간을 조절함으로써, 레이저빔의 출력을 조절할 수 있게 된다. 예를 들어, 대상물의 가공표면 중 일부 영역에 대하여 가공깊이를 다른 영역에 비하여 깊게 가공하고자 한다면, 해당 영역으로 조사되는 레이저빔을 반사할 수 있는 마이크로 미러의 전환시간을 다른 영역에 해당되는 마이크로미러의 전환시간보다 긴 시간 동안 해당 영역으로 조사될 수 있도록 전환시킨다면 해당영역의 가공깊이는 다른 영역보다 깊어지게 된다. 다시 말하면, 해당영역에 1/300초 동안 전환이 가능한 마이크로 미러의 경우, 해당영역에는 1초에 90회만 해당영역으로 레이저빔이 조사되도록 전환되고(즉, 해당영역에 90/300초 동안 레이저빔이 조사된 것과 같음), 나머지 영역에는 1초에 30회만 레이저빔이 조사되도록 마이크로미러의 방향이 전환(즉, 나머지 영역에는 30/300초 동안 레이저빔이 조사된 것과 같음)된다면, 해당영역으로 조사되는 레이저빔은 다른 영역에 비해 레이저빔의 출력이 3배가 되므로 그 가공깊이도 서로 달라지게 되고, 이에 따라 가공표면에 대한 입체적인 가공이 가능하게 된다.
또한, 마이크로미러의 단위시간당 전환횟수를 조절함으로써, 가공되는 최소단위를 조절할 수도 있게 된다. 다시말하면, 1회의 전환시간은 1/300초로 제어하는 것과 1회의 전환시간을 1/200초로 제어하는 것은 1회의 전환에 따른 레이저빔이 대상물에 조사되는 시간은 서로 다르게 된다. 따라서, 1회의 전환시간을 제어함으로써 1회의 레이저빔의 조사에 따른 가공깊이를 제어할 수 있게 된다. 즉, 1초에 300번 전환되도록 제어되는 마이크로 미러에 의해 조사되는 레이저빔이 1초에 200번 전환되도록 제어되는 마이크로 미러에 의해 조사되는 레이저빔보다 1회의 전환에 따른 조사시간이 2/3 정도이므로 그에 따라 1회의 조사로 가공되는 양이 작은 원리를 이용한 것이다. 따라서, 전환횟수 및 전환시간을 조절한다면 정밀한 3차원 가공이 가능하게 된다.
한편, 앞서 설명한 해당 면적에 대응되어 레이저빔이 가공표면에 도달되는 마이크로 미러의 갯수를 조절하는 것과, 마이크로 미러의 전환시간 및 단위시간당 전환횟수를 동시에 제어한다면 보다 정밀하고 다양한 레이저 빔의 출력을 제어할 수 있어 정밀한 표면가공이 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치의 보조광 발생부에 대해 설명하기로 한다. 도7은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 보조광 발생부의 일 실시예를 도시한 단면도, 도8은 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치에 있어서 보조광 발생부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치는 보조광 발생부(35)를 더 포함할 수 있다. 보조광 발생부(35)는 레이저빔 발생부(도3에 도시되어 있음)와 다른 광 경로 상에 배치될 수 있으며, 발생된 보조광(M)은 마이크로미러(41)에서 반사되고 반사된 보조광 중에서 선택된 보조광(M1)만이 대상물(A)에 조사된다. 이에 따라, 보조광(M1)을 이용하여 가공하고자 하는 대상물의 표면을 자세히 관찰할 수 있다.
이때, 보조광을 이용하여 대상물을 관찰하고 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 경우에 동일한 마이크로미러 디바이스(40)가 이용될 수 있다. 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 경우에 선택된 마이크로미러 디바이스(40)의 마이크로미러 각각의 위치와 보조광을 이용하여 대상물을 관찰하는 경우에 선택된 마이크로미러 디바이스(40)의 마이크로미러 각각의 위치를 다르게 설정함으로써 동일한 가공 영역을 가공하고 관찰하는 것이 가능하게 된다.
즉, 보조광을 이용하여 대상물을 관찰하는 것과 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 것을 동시에 수행될 수는 없으며, 마이크로미러의 스위칭 위치에 따라 보조광을 이용하여 대상물을 관찰하거나 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 작업 중 하나의 작업을 선택하여 수행할 수 있다.
이와 달리, 도 8에 도시된 것처럼, 다이크로익 미러(dichroic mirror)(20)를 이용함으로써, 보조광을 이용하여 대상물을 관찰하는 것과 레이저빔을 이용하여 대상물을 가공하는 것을 동시에 수행할 수도 있다. 다이크로익 미러는 빛 중에 선택 적인 파장만 반사하고 나머지는 투과하는 미러를 가리키며, 레이저 파장을 손실 없이 그대로 통과시키기 위해 사용한다.
도8에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 레이저빔 가공장치는 다이크로익 미러(20)를 더 포함할 수 있으며, 다이크로익 미러(20)는 보조광 발생부(30)로부터 나온 보조광(M)의 광 경로를 상기 레이저빔 발생부로부터 나온 레이저빔(L)의 광 경로와 동일하게 선택할 수 있다.
다이크로익 미러(20)를 사용함으로써 레이저빔(L)은 모두 투과시키며 보조광(M)은 일부만 투과하고 나머지는 반사하게 된다. 이에 따라, 다이크로익 미러(20)에서 반사된 보조광(M)은 다이크로익 미러와 레이저빔(L)과 동일한 경로를 유지한 채로 각각의 마이크로미러에 입사된다.
마이크로미러에서 반사된 레이저빔(L1) 및 보조광(M1)은 동일 경로로 대상물(A)에 입사하게 된다. 따라서, 레이저빔에 의해 대상물을 가공하는 것과 동시에 대상물을 관찰할 수가 있게 된다. 이와 달리, 레이저빔에 의해 대상물을 가공하는 것과 대상물을 관찰하는 것을 분리하여 개별적으로 할 수도 있다. 한편, 상술한 설명에서 다이크로익 미러 이외에 빔스플리터를 이용하여도 상술한 목적과 효과를 달성할 수도 있다.
본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 청구된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 변형할 수 있는 범위까지 본 발명의 청구범위 내에 있다는 것이 이해 될 것이다.
이와 같이 구성된 레이저빔 가공장치에 의하면, 종래와 달리 복잡하거나 곡선인 형상의 대상물을 정확하고 짧은 시간 내에 가공하는 것이 가능하게 된다.
레이저빔의 출력을 조절함으로써, 가공 부위의 깊이를 조절하고 3차원 형상으로 가공할 수도 있다.
또한, 레이저 빔의 출력을 조절함으로써 대상물의 가공 깊이를 조절할 수 있게 된다.
아울러, 레이저 빔에 의해 대상물을 가공시 보조광을 이용함으로써 가공 형상을 관찰하면서 대상물을 가공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (8)

  1. 레이저빔을 이용하여 대상물의 표면을 가공하기 위한 레이저빔 가공장치에 있어서,
    레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생부;
    상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔을 조사시킨 후 조사된 레이저빔 중 일부를 원하는 형상으로 가공하기 위하여 선택적으로 대상물의 표면에 전달하도록 구성된 다수의 마이크로미러를 구비하는 마이크로미러 디바이스(micromirror device)를 포함하고,
    상기 마이크로미러는 상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔의 광 경로를 선택적으로 변환 가능하도록 마련되며,
    상기 마이크로미러 디바이스는 가공하고자 하는 대상물의 가공표면의 면적에 대응되는 마이크로미러 중 일부 마이크로미러에 대해서만 광 경로를 전환함으로써, 가공표면의 면적에 조사되는 레이저빔의 출력을 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.한 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  2. 레이저빔을 이용하여 대상물의 표면을 가공하기 위한 레이저빔 가공장치에 있어서,
    레이저빔을 발진하는 레이저빔 발생부;
    상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔을 조사시킨 후 조사된 레이저빔 중 일부를 원하는 형상으로 가공하기 위하여 선택적으로 대상물의 표면에 전달하도록 구성된 다수의 마이크로미러를 구비하는 마이크로미러 디바이스(micromirror device)를 포함하고,
    상기 마이크로미러는 상기 레이저빔 발생부로부터 발진한 레이저빔의 광 경로를 선택적으로 변환 가능하도록 마련되며,
    상기 마이크로미러 디바이스는, 마이크로미러의 경로전환 시간을 조절함으로써 하나의 마이크로미러로부터 조사되는 레이저빔의 출력을 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마이크로미러 디바이스의 마이크로미러는 일영역에 전압을 가함으로써 두 가지 위치 중에서 하나의 위치를 선택하고, 이에 따라 두 개의 광 경로 중에서 원하는 광 경로를 선택적으로 전환 가능한 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 마이크로미러 디바이스는, 원하는 광 경로 선택을 반도체 스위칭회로 제어회로에 의해 수행하는 디지탈 마이크로미러 디바이스(digital micromirror device)인 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로미러 디바이스는, 마이크로미러의 단위시간당 경로전환 횟수를 제어함으로써 가공되는 표면의 가공깊이를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저빔 발생부의 광 경로와 별도로 배치되어 보조광을 발생하는 보조광 발생부를 더 포함함으로써, 가공하고자 하는 대상물의 표면을 관찰 가능한 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보조광 발생부로부터 나온 보조광의 광 경로를 상기 레이저빔 발생부로부터 나온 레이저빔의 광 경로와 동일하게 하는 다이크로익미러(dichroic mirror)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔 가공장치.
  8. 삭제
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