KR100887653B1 - Scan Type Laser Processing Apparatus Having Measuring Unit - Google Patents
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Abstract
레이저 빔에 의해 가공되는 시편의 가공 공정을 정확히 분석할 수 있는 기능을 갖춘 스캔 타입 레이저 가공 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 시편에 스캔 타입으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 장치로서, 상기 시편의 복수의 영역에서 발생되는 산란 신호 중 입사 레이저 빔에 의해 가공되는 시료에서 발생되는 산란 신호만을 선별하여 출력하는 어퍼처, 상기 어퍼처에서 제공되는 산란 신호의 경로만을 변경시키는 광 분할기, 상기 광 분할기에서 제공되는 산란 신호의 특정 파장 대의 신호를 추출하는 광학 필터, 및 상기 광학 필터에 의해 추출된 신호에 따라 시편의 가공 정보를 분석하는 분광부를 포함한다.Disclosed is a scan type laser processing apparatus having a function of accurately analyzing a machining process of a specimen processed by a laser beam. Disclosed is a laser processing apparatus for irradiating a laser beam to a specimen in a scan type, wherein the scattering signal generated in a plurality of regions of the specimen is selected to output only a scattering signal generated from a sample processed by an incident laser beam. An aperture, an optical splitter for changing only the path of the scattering signal provided by the aperture, an optical filter for extracting a signal of a specific wavelength band of the scattering signal provided from the optical splitter, and a specimen according to the signal extracted by the optical filter It includes a spectroscopic section for analyzing the processing information.
레이저, 가공, 마킹, 어퍼처, 광 분할기 Laser, machining, marking, aperture, optical splitter
Description
도 1은 일반적인 스캔 타입 레이저 가공 장치를 보여주는 개략적인 블록도,1 is a schematic block diagram showing a typical scan type laser processing apparatus;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계측 유닛을 구비한 스캔 타입 레이저 가공 장치를 보여주는 블록도,2 is a block diagram showing a scan type laser processing apparatus having a measurement unit according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 계측 유닛을 구비한 스캔 타입 레이저 가공 장치를 보여주는 블록도,3 is a block diagram showing a scan type laser processing apparatus having a measurement unit according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계측 유닛을 구비한 스캔 타입 레이저 가공 장치를 보여주는 블록도,4 is a block diagram showing a scan type laser processing apparatus having a measurement unit according to another embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계측 유닛을 구비한 스캔 타입 레이저 가공 장치를 보여주는 블록도, 및5 is a block diagram showing a scan type laser processing apparatus having a measurement unit according to another embodiment of the present invention; and
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어퍼처에 의한 산란 신호 선별 과정을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a scattering signal selection process by the aperture according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
120 : 스캐너 130 : 렌즈120: scanner 130: lens
140 : 시편 지지대 150 : 시편140: specimen support 150: specimen
160 : 어퍼처 170,250 : 광 분할기160:
200 : 계측 유닛 220, 260 : 광학 필터200:
230,270 : 분광부230,270: Spectroscope
본 발명은 레이저 가공 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스캐너 방식으로 레이저 빔을 조사하는 스캔 타입 레이저 가공 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing apparatus, and more particularly, to a scan type laser processing apparatus for irradiating a laser beam by a scanner method.
일반적으로 레이저를 이용한 재료의 가공은 산업 전반에 걸쳐 적용 분야가 급속히 확대되어 가고 있다. 특히, 레이저 가공은 정밀성, 공정의 유연성, 비접촉 가공 및 최소의 열영향 측면에서 매우 우수하여, 마킹, 열처리, 용접 및 드릴링(drilling) 공정등에 두루 이용되고 있다. In general, the processing of materials using a laser is rapidly expanding the field of application throughout the industry. In particular, laser processing is very good in terms of precision, process flexibility, non-contact processing and minimal heat effects, so it is widely used in marking, heat treatment, welding and drilling processes.
그중, 레이저 마킹은 레이저 빔을 광원으로 이용하여 물체의 표면의 일부를 용융 및 식각하여 변색시킴으로써, 원하는 문자나 도형을 각인하는 기술이다. 이러한 레이저 마킹은 기존의 잉크젯 프린터나 실크 인쇄등에 의한 마킹 방식에 비하여, 레이저 빔을 직접적인 가공 수단으로 사용하기 때문에, 비접촉식이며 영구적인 마킹이 가능하고, 고정밀도로 선명하게 마킹할 수 있다. Among them, laser marking is a technique of marking a desired character or figure by discoloring by melting and etching part of the surface of an object using a laser beam as a light source. This laser marking is a non-contact, permanent marking, and can be clearly marked with high accuracy because the laser beam is used as a direct processing means, compared to the marking method using a conventional inkjet printer or silk printing.
일반적인 마킹 장치는 레이저 광원, 렌즈 및 시편 지지대로 구성될 수 있다. 레이저 광원은 시편을 향해 레이저 빔을 조사하고, 렌즈는 레이저 광원으로부터 제공된 빔을 시편으로 집속시킨다. 또한, 마킹 장치는 렌즈의 일측에 계측 유닛을 더 구비할 수 있다. 계측 유닛은 시편에서 방출되는 광학 신호를 계측하여, 시편의 가 공 상태를 검출하는 것으로, 이러한 계측 유닛의 설치에 의해 가공의 정밀도 및 가공 공정의 안정도를 높일 수 있다. 종래에는 레이저 광의 집속과 시편에서 방출되는 광 신호를 공초점 광학계에 의해 수집하고 있다. A typical marking device may consist of a laser light source, a lens and a specimen support. The laser light source irradiates the laser beam toward the specimen, and the lens focuses the beam provided from the laser light source onto the specimen. In addition, the marking apparatus may further include a measurement unit on one side of the lens. The measurement unit measures the optical signal emitted from the specimen and detects the machining state of the specimen. The measurement unit can increase the accuracy of machining and the stability of the machining process. Conventionally, the focus of laser light and the optical signal emitted from the specimen are collected by a confocal optical system.
한편, 마이크로 구조의 초정밀 가공이 요구됨에 의해, 보다 높은 가공 속도가 요구되고 있다. 이에, 시편(시편 지지대)을 고정시킨 상태에서, 상기 레이저 빔을 스캔 타입으로 조사하는 방안이 제안되었다. On the other hand, since ultra-precision machining of a micro structure is required, a higher processing speed is calculated | required. Accordingly, a method of irradiating the laser beam in a scan type has been proposed in a state in which a specimen (a specimen support) is fixed.
스캔 타입의 레이저 마킹 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(10), 스캐너(20), 렌즈(30),시편 지지대(40)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the scan type laser marking device includes a
광원(10)으로부터 조사되는 레이저 빔(L1)은 스캐너(20)에 의해 그 경로가 변동되며, 렌즈(30)는 스캐너(20)에 의해 2차원적으로 움직이는 레이저 빔(L1)을 집속한다. 상기 렌즈(30)는 입사 각도의 변화에 대해 초점 거리가 변화되지 않는 에프쎄타(f-thata) 렌즈가 이용된다.The path of the laser beam L1 irradiated from the
이와 같이 에프쎄타 렌즈를 이용하는 스캔 타입의 레이저 마킹 장치는 레이저 빔이 스캐너(20)에 의해 시편에 조사됨에 따라 고속마킹이 가능하다. As described above, in the scan type laser marking apparatus using the f-theta lens, the laser beam is irradiated onto the specimen by the
상기 스캔 타입의 레이저 마킹 장치 역시, 시편의 가공 상태를 검출하기 위하여, 계측 유닛이 필요하다. 그런데, 상기 스캔 타입의 레이저 마킹 장치는 레이저 빔이 고속 스캐너에 의해 이동됨에 따라, 레이저 빔이 시편에 집속되는 위치가 빠르게 변하게 된다. 그러므로, 고정 레이저 마킹 장치에서 사용되었던 공초점 광학계에 의한 시편(45) 분석은 사실상 불가능하다. The scan type laser marking device also requires a measurement unit to detect the machining state of the specimen. However, in the scan type laser marking apparatus, as the laser beam is moved by the high speed scanner, the position where the laser beam is focused on the specimen changes rapidly. Therefore, analysis of the
이에 대해 구체적으로 설명하면, 고정 레이저 마킹 장치의 경우, 레이저 빔 이 고정된 경로로 주입되어 시편에 도달되면, 상기 에프쎄타 렌즈는 상기 시편의 특정 부분에서 산란되는 광 신호를 수집하여 공초점 광학계에 제공하였다. Specifically, in the case of a fixed laser marking apparatus, when a laser beam is injected into a fixed path and reaches a specimen, the F-theta lens collects optical signals scattered from a specific portion of the specimen to provide confocal optics. Provided.
하지만, 스캔 타입의 레이저 마킹 장치의 경우, 레이저 빔이 스캐너에 의해 움직이므로, 시편에 도달되는 레이저 빔의 위치가 바뀌게 된다. 이에 따라, 에프쎄타 렌즈에 의해 산란신호의 수집 효율이 바뀌게 된다. However, in the case of the scan type laser marking apparatus, since the laser beam is moved by the scanner, the position of the laser beam reaching the specimen is changed. As a result, the scattering signal collection efficiency is changed by the f-theta lens.
이와같이, 스캐너에 의한 레이저 빔의 경로 변경에 의해, 레이저 빔이 시료에 집속되는 위치가 바뀌게 되면 광학적으로 다음과 같은 문제점이 발생될 수 있다. In this way, when the position where the laser beam is focused on the sample is changed by changing the path of the laser beam by the scanner, the following problems may occur optically.
먼저, 시료 표면에서 발생되어 에프쎄타 렌즈로 입사 및 수집되는 산란신호의 수집각이 바뀌게 되어, 에프쎄타 렌즈에 의한 산란신호의 수집효율이 바뀌게 된다. First, the collection angle of the scattering signal generated on the sample surface and incident and collected by the ftheta lens is changed, and thus the collection efficiency of the scattering signal by the ftheta lens is changed.
또한, 상기 에프세타 렌즈에서 발생된 신호는 레이저 빔의 파장 뿐만 아니라 다른 여러가지 파장의 빛이 혼재되어 있으므로, 종래의 공초점 광학계를 사용할 경우 파장에 따라 산란 신호의 수집효율이 바뀌게 된다. In addition, since the signal generated by the fexeta lens contains not only the wavelength of the laser beam but also light of various other wavelengths, when the conventional confocal optical system is used, the collection efficiency of the scattering signal is changed according to the wavelength.
또한, 일반적으로 에프쎄타 렌즈는 사용하는 레이저 광의 파장에 맞추어 설계되어 있다. 이에 따라, 상기 여러 가지 파장의 분광신호에 대해서 여러 종류의 광학 수차가 발생된다. 이로 인해 서로 다른 위치의 시료에서 발생된 산란신호를 한 점에서 모으기 위해서는 색수차가 보정된 에프쎄타 렌즈가 요구된다. 하지만, 레이저 공정 계측에 필요한 여러 가지 파장에서 색수차를 보정하는 에프쎄타 렌즈를 설계 제작하는 것은 사실상 매우 어려운 일이며, 특별히 제작을 하는 경우에도 아주 많은 비용이 소요된다. 즉, 작은 크기의 개구를 갖는 공간 필터(spatial filter)를 공초점 광학계와 같이 작은 크기의 개구로 공간휠터(spatial filter)를 사용하게 되면, 가공위치에 따라 신호의 측정효율이 변하는 문제가 발생한다.In addition, the F-theta lens is generally designed to match the wavelength of the laser light to be used. As a result, various kinds of optical aberrations are generated for the spectroscopic signals having various wavelengths. For this reason, in order to collect scattering signals generated from samples at different positions at one point, an F-theta lens with corrected chromatic aberration is required. However, designing and manufacturing an F-theta lens that corrects chromatic aberrations at various wavelengths required for laser process measurement is in fact very difficult, and especially expensive to produce. That is, when using a spatial filter with a small opening such as a confocal optical system using a spatial filter having a small opening, a problem arises in that the measurement efficiency of the signal varies depending on the processing position. .
이에 따라, 에프쎄타 렌즈를 이용하여 얻어지는 상기 광학 신호(산란 신호)는 시편(45)의 특정 부분의 가공 정보가 될 수 없다. 그러므로, 스캐너 타입 레이저 가공장치의 경우, 정확한 시편 분석을 수행할 수 없다. Accordingly, the optical signal (scattering signal) obtained by using the f-theta lens cannot be the processing information of the specific portion of the
따라서, 본 발명의 목적은 레이저 빔에 의해 가공되는 시편의 가공 결과를 정확히 분석할 수 있는 스캔 타입 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a scan type laser processing apparatus capable of accurately analyzing the processing result of a specimen processed by a laser beam.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 가공 장치는, 레이저 빔을 조사하는 광원, 상기 레이저 빔의 진행 방향 및 입사 각도를 변경하는 스캐너, 상기 스캐너로부터 제공된 레이저 빔을 시편에 집속시키는 제 1 렌즈, 상기 시편의 다수 영역에서 방출되는 복수의 산란 신호를 제공받아, 해당 입사 레이저 빔에 대응되는 산란 신호를 선별하는 어퍼처, 및 상기 산란 신호에 의해 상기 시편의 가공 정보를 측정하는 계측 유닛을 포함한다.Laser processing apparatus of the present invention for achieving the above object of the present invention, a light source for irradiating a laser beam, a scanner for changing the traveling direction and the incidence angle of the laser beam, focusing the laser beam provided from the scanner to the specimen A first lens, a plurality of scattering signals emitted from a plurality of regions of the specimen, an aperture for selecting a scattering signal corresponding to the incident laser beam, and a measurement for measuring processing information of the specimen by the scattering signal It includes a unit.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시편에 스캔 타입으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 장치로서, 상기 시편의 복수의 영역에서 발생되는 산란 신호 중 입사 레이저 빔에 해당하는 산란 신호만을 선별하여 출력하는 어퍼처, 상기 어퍼처에서 제공되는 산란 신호의 경로만을 변경시키는 광 분할기, 상기 광 분할기에 서 제공되는 산란 신호의 특정 파장 대의 신호를 추출하는 광학 필터, 및 상기 광학 필터에 의해 추출된 신호에 따라 시편의 가공 정보를 분석하는 분광부를 포함한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a laser processing apparatus for irradiating a laser beam to the specimen in a scan type, and only the scattering signal corresponding to the incident laser beam of the scattering signal generated in a plurality of areas of the specimen is selected and outputted An optical splitter for changing only a path of a scattering signal provided by the aperture, an optical filter for extracting a signal of a specific wavelength band of the scattering signal provided by the optical splitter, and a signal extracted by the optical filter. And a spectroscopic section for analyzing the processing information of the specimen.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 계측 유닛을 갖는 스캔 타입 레이저 가공 장치를 개시할 것이다. 계측 유닛은 시편으로부터 피드백되는 산란 신호를 검출하여 시편의 가공 상태를 분석할 것이다. 이때, 레이저 조사가 스캔 타입으로 이루어짐에 따라, 시편의 다른 위치에서 발생되는 산란신호를 계측하기 위하여 , 계측 유닛과 시편 사이의 경로에 산란 신호의 수집각을 일정하게 조절할 수 있는 어퍼처를 설치하고 어퍼처에서 선별된 산란 신호를 계측 유닛에 전달하기 위한 광 분할기를 설치하므로써, 시편 특정 영역의 레이저 가공 정보를 정확히 측정할 수 있을 것이다. The present invention will disclose a scan type laser processing apparatus having a measurement unit. The metrology unit will detect the scattering signal fed back from the specimen and analyze the processing state of the specimen. At this time, as the laser irradiation is made of a scan type, in order to measure scattering signals generated at different positions of the specimen, an aperture for uniformly adjusting the collection angle of the scattering signal is installed in the path between the measurement unit and the specimen. By installing an optical splitter for transmitting the scattered signal picked up from the aperture to the metrology unit, it will be possible to accurately measure the laser processing information of the specific region of the specimen.
이와 같은 스캔 타입 레이저 가공 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The scan type laser processing apparatus as described above will be described in more detail.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 스캔 타입 레이저 가공 장치(100)는 레이저 광원(110), 스캐너(120), 렌즈(130), 시편 지지대(140), 어퍼처(160), 광 분할기(splitter: 170) 및 계측 유닛(200)를 포함한다. 2, the scan type
스캐너(120)는 광원(110)으로부터 조사되는 레이저 빔의 진행 경로 및 각도를 변화시킨다. 즉, 상기 스캐너(120)는 시편(150) 각 부분에 순차적으로 레이저 빔이 도달될 수 있도록 레이저 빔의 조사 위치를 변경한다. The
렌즈(130)는 스캐너(120)로부터 제공되는 레이저 빔을 시편 지지대(140)상에 놓여있는 시편(150)에 집속시킨다. 상기 렌즈(130)로는 레이저 빔의 입사각의 크기와 상관없이 일정한 초점 거리를 갖는 에프쎄타 렌즈가 이용된다. The
어퍼처(160)는 상기 스캐너(120)를 사용함에 의해, 시편(150)으로부터 방출되는 산란 신호의 발생 위치에 따라 신호 수집 효율이 가변됨을 방지하기 위하여, 레이저 진행 방향(입사 레이저 빔의 방향)과 반대로 진행하는 산란 신호의 수집각을 일정하게 하는 역할을 한다. 즉, 어퍼처(160)는 피드백되는 복수의 산란 신호(S1,S2,S3...)들 중, 해당 입사 레이저 빔의 방향과 반대로 진행하는 산란 신호(해당 입사 레이저 빔의 방향에 대응되는 산란 신호)를 선별한다. The
광 분할기(170)는 산란 신호만을 계측 유닛(200)에 전달한다. 즉, 상기 광 분할기(170)에 산란 신호 및 레이저 빔이 동시에 입사될 수 있다. 이러한 경우, 상기 광 분할기(170)는 산란 신호가 계측 유닛(200)에 도달되도록 산란 신호의 경로를 변경하고, 상기 레이저 빔은 그대로 투과시킨다. The
계측 유닛(200)은 광 분할기(170)로부터 전달받은 산란 신호를 분석하여, 시편(150)의 가공 정보를 예측한다. 이와 같은 계측 유닛(200)는 제 2 렌즈(210), 광학 필터(220) 및 분광부(230)로 구성된다. The
제 2 렌즈(210)는 광 분할기(170)로부터 제공되는 산란 신호를 집속한다. 이때, 상기 제 2 렌즈(210)내에 도 3에 도시된 바와 같이, 산란 신호의 수집각을 일정하게 하는 추가의 어퍼처(215, 이하, 제 2 어퍼처)가 더 설치될 수 있다. The
광학 필터(220)는 상기 제 2 렌즈(210)로부터 제공된 산란 신호 중 공정 계 측에 필요한 신호, 즉 특정한 파장의 광 신호만을 추출한다. 이때, 상기 렌즈들(130,210)들은 상기 레이저빔의 파장을 고려하여 설계된다. 그런데, 본 실시예에서의 렌즈들(130,210)은 시편(150)을 가공하기 위하여 사용하는 레이저 빔과 다른 파장의 산란 신호들(S1,S2,S3..)을 한 점으로 모으기 위해서는 색수차 보정이 필요하다. 이와 같은 색수차 보정이 이루어지지 않은 상태에서 산란 신호를 분석하게 되면, 가공 위치에 따라 신호 측정 효율이 변화된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 , 색수차를 보정하는 에프 쎄타 렌즈를 이용한 광학계를 구성할 경우에는 많은 비용이 요구된다. 하지만, 본 실시예에서는 계측 유닛(200)내에 광학 필터(220)를 설치하므로써, 렌즈의 색수차 보정 없이도, 여러 파장을 갖는 산란 신호를 일정한 수집효율로 검출할 수 있다. The
한편, 시편(150)은 이종 이상의 화합물이거나 이종 접합 물질일 수 있으며, 이와 같은 경우, 각 물질 별로 가공 정보가 필요하다. 이러한 경우, 서로 다른 파장을 갖는 산란 신호를 동시에 계측하여야 한다. 이렇게 서로 다른 파장을 갖는 산란 신호를 동시에 계측하여야 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 계측 유닛(200)내에 제 2 광 분할기(250), 제 2 광학 필터(260) 및 제 2 분광부(270)를 추가로 설치할 수 있다. 상기 제 2 광 분할기(250)는 제 2 렌즈(210)에 의해 집속된 산란 신호를 제 1 파장을 갖는 산란 신호(S1-1, 이하, 제 1 산란 신호) 및 제 2 파장을 갖는 산란 신호(S1-1, 이하, 제 2 산란 신호)로 분할하고, 제 1 산란 신호(S1-1)는 제 1 광학 필터(220)를 통해 제 1 분광부(230)에 전달되어, 시편(150)의 제 1 성분에 대한 공정 계측이 이루어지고, 제 2 산란 신호(S1-1)는 제 2 광학 필터(260)를 통해 제 2 분광부(270)에 전달되어 시편(150)의 제 2 성분에 대한 공정 계측이 이루어진다. 이때, 상기 제 2 광학 필터(260)는 제 1 광학 필터(220)와 동일한 역할을 하고, 제 2 분광부(270)는 제 1 분광부(230)와 동일한 역할을 한다.On the other hand, the
상기 분광부(230)는 광학 필터(220)에서 제공된 광신호를 전달받아, 시편(150)의 레이저 가공 결과(정보)를 예측한다. 이러한 분광부(230)로는 광신호에 의해 분광 분포를 계측할 수 있는 분광 분석기(spectrometer)가 이용될 수 있다. 시편(150)으로부터 상기 계측 유닛(200)으로의 산란 신호 전달은 광 화이버(300)에 의해 전달될 수 있으며, 이러한 광 화이버(300)는 수차에 의한 신호 수집 효율을 개선할 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 번들(bundle) 형태로 구성할 수도 있다. 도 5의 310은 번들 타입의 광 화이버를 나타낸다. 이때, 싱글(single) 혹은 번들 타입의 광 화이버(300,310)는 수차에 의한 신호 수집 효율을 한층 더 개선할 수 있도록 그것의 수광 부분의 직경이 1 내지 2 mm 직경을 가짐이 바람직하고, 특히 분광부(230,270)와 결합되는 부분은 수직으로 10-100 μm 두께로 얇게 제작하여, 분광부(230,270)의 분해능을 높일 수 있다. The
이와 같은 본 실시예의 스캔 타입 레이저 가공 장치(100)의 동작은 다음과 같다.The operation of the scan type
광원(110)으로부터 레이저 빔(L1)이 조사되면, 광 분할기(170) 및 어퍼처(160)을 통과하여 스캐너(120)에 도달되고, 상기 스캐너(120)에 의해 레이저 빔(L1)의 경로가 변화된다. When the laser beam L1 is irradiated from the
스캔 타입으로 제공되는 레이저 빔(L1)은 렌즈(130)에 집속되어, 시편(150)의 다수의 영역에 조사된다. 상기 레이저 빔(L1)이 조사된 시편(150)에서는 도 2에 도시된 바와 같이 플라즈마가 발생되고, 상기 플라즈마의 발생 부분에서 산란 신호가 발생된다. 이때, 레이저 빔(L1)이 스캐너(120)에 의해 움직이면서 조사됨에 따라, 상기 산란 신호는 시편(150)의 다수의 영역에서 발생된다. The laser beam L1 provided in the scan type is focused on the
이렇게 다수의 영역에서 발생된 산란 신호는 레이저 빔(L1)의 입사 경로인 렌즈(130) 및 스캐너(120)를 통해 피드백된다. 이때, 시편(150)의 다수 영역의 정보를 가지고 있는 복수의 산란 신호들(S1-SN)은 도 6에 도시된 바와 같이, 어퍼처(160)를 통과하면서, 입사 레이저 빔(L1)에 대응되는 산란 신호(S1)가 선별된다. The scattering signals generated in the plurality of regions are fed back through the
선별된 산란 신호(S1)는 광 분할기(170)에 의해 계측 유닛(200)으로 전달된다. 상기 산란 신호(S1)는 계측 유닛(200)내 렌즈(210) 및/또는 렌즈(210)내의 어퍼처(220)의해 다시 집속되고, 광학 필터(220,260)에 의해 잡음 및 특정 파장의 산란 신호만을 추출한 다음, 분광부(230,270)에 의해 시편 특정 영역의 레이저 가공 처리 결과를 분석하게 된다. The selected scattering signal S1 is transmitted to the
본 발명은 상기한 실시예에 국한되는 것만은 아니다.The present invention is not limited to the above embodiment.
본 실시예에서는 예컨대 계측 유닛(200)내에 한 개 또는 두개의 광학 필터 및 분광부가 설치된 것에 대해 예를 들어 설명하였지만, 시편의 성분을 고려하여 복수 개의 광학 필터 및 분광부를 설치할 수 있다. In the present embodiment, for example, one or two optical filters and spectroscopic sections are provided in the
또한 본 실시예에서는 레이저 마킹 장치를 일 예로 들어 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 레이저를 이용하여 시편을 처리하는 모든 레이저 가공장치에 모 두 적용될 수 있다. In addition, in the present embodiment, a laser marking apparatus has been described as an example, but is not limited thereto. The laser marking apparatus may be applied to all laser processing apparatuses for processing a specimen using a laser.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. Do.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스캔 타입으로 레이저 빔이 조사되는 레이저 가공 장치의 레이저 빔에 의해 다른 위치에서 발생되는 산란 신호 를 일정한 수집효율로 계측하기 위한 어퍼처 및 산란 신호만을 시편의 가공 상태를 계측하는 계측 유닛으로 전달하는 광 분할기를 설치한다. As described in detail above, according to the present invention, only the aperture and the scattering signal for measuring scattering signals generated at different positions by the laser beam of the laser processing apparatus irradiated with the laser beam in a scan type with a constant collection efficiency An optical splitter to transmit to the measurement unit for measuring the processing state of the sensor.
이에 따라, 특정 영역에 대한 정확한 산란 신호 검출할 수 있고, 이에 대한 분석을 행할 수 있어, 정확한 레이저 가공 처리 결과를 검출할 수 있다.As a result, accurate scattering signals for specific regions can be detected, analysis can be performed, and accurate laser processing results can be detected.
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