KR101015207B1 - 도광판 가공 장치 - Google Patents

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정태몽
맹지예
김성일
김성환
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주식회사 엘앤피아너스
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Abstract

본 발명은 레이저빔을 이용하여 도광판에 패턴을 형성하는 도광판 가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 디지털 미러를 이용하여 다양한 크기의 도광판을 효율적으로 가공할 수 있도록 한 도광판 가공 장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의한 도광판 가공 장치 레이저빔을 발생시키는 레이저 발진부와; 상기 레이저 발진부에 의하여 발진된 레이저빔을 종축 및 횡축을 중심으로 회전시켜 도광판을 스캔하는 디지털 미러부와; 광학적으로 상기 레이저 발진부와 상기 디지털 미러부의 사이에 위치하고, 렌즈를 움직여 초점 거리를 조절하는 초점 거리 조절부;를 포함하여 이루어지며,
이와 같이 이루어진 본 발명에 의한 도광판 가공 장치는 300mm가 넘는 가공영역에서 왜곡과 오차의 발생이 적어, 크기가 40 내지 70인치에 이르는 대형 도광판까지도 가공할 수 있고, 고속으로 가공할 수 있어 생산량을 향상시킬 수 있다.

Description

도광판 가공 장치{Laser Appartus for Processing a Light-Wave Guide Plate}
본 발명은 레이저빔을 이용하여 도광판에 패턴을 형성하는 도광판 가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에프쎄타(f-θ) 렌즈를 사용하지 않고 보상제어 방식을 이용하여 초점과 빔 사이즈를 제어하는 도광판 가공 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 및 정보 기술의 급속한 발전에 따라 경량이면서, 고해상도, 저전력화 및 친환경적인 장점을 갖는 액정 표시(Liquid Crystal Display, LCD)장치가 광범위하게 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 이동 통신 단말기, 네비게이션, 휴대용 게임기 또는 노트북과 같은 소형 표시 장치에서, 데스크탑 컴퓨터 및 텔레비전과 같은 대형 표시 장치에 이르기까지 그 응용 범위가 광범위하다.
LCD는 자체 발광을 하지 않는 수동 소자이므로 화면 전체를 균일한 밝기로 만들어 주는 면광원 형태의 백라이트 유닛이 필요하다. 이러한 백라이트 유닛을 구성하는 부품 중에서 도광판은 광원으로부터 방사된 광을 액정패널로 균일한 밝기로 안내하는 기능을 하는 것으로서, 도광판 내부로 입사된 광을 도광판의 외부로 출사시키기 위해 난반사를 일으키는 반사 도트 패턴이 형성되어 있다.
도광판에 패턴을 가공하는 방식으로는 인쇄 방식과 절삭 및 사출 가공을 이용한 기계적 방식과 레이저빔을 이용한 레이저 방식이 있다.
인쇄 방식은 패턴을 형성하기 위하여 스크린 프린팅 등의 방식을 사용하여 폴리머 잉크를 원판에 인쇄한다. 이러한 인쇄방식은 오븐 등의 부대설비가 필요하여 설비 면적이 크게 소요되고 대형 도광판에서 불량률이 높다는 문제점이 있다. 또한, 절삭 및 사출 가공을 이용하는 기계적 방식은 가공 시간이 길고 생산 능률이 낮고, 패턴을 자유롭게 조절하기 어렵다는 문제점이 있다.
레이저빔을 이용한 도광판 가공방법은 레이저 헤드를 이동시키면서 도광판의 표면에 직접 레이저빔을 조사하여 도광판의 표면에 일정한 규칙을 갖는 다수의 도트로 이루어진 패턴을 생성하는 방법으로서, 패널의 대형화에 따라 빠르게 대응할 수 있고 화공 약품을 사용하지 않는 등 친환경적인 가공 방법이어서 최근 패턴 형성장치에서 그 채택이 늘고 있는 유망한 기술이다.
종래의 레이저 가공 방식으로는 갈바노 스캐닝 방식이 공개특허 제2001-0099123호에 개시되어 있다. 이러한 갈바노 스캐닝 방식에서는 레이저빔이 주사되는 가공 영역 전체에 동일한 초점을 형성하기 위하여 에프쎄타(f-θ) 렌즈를 사용하는데, 에프쎄타 렌즈를 사용할 경우 10 인치(240mm) 이상의 사이즈에서는 에프쎄타(f-θ) 렌즈의 크기의 제한과 렌즈 수차에 의하여 왜곡이 발생하여 대면적의 도광판을 가공할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 갈바노 스캐너를 이용하지 않는 레이저 가공 방식으로는 등록실용신안 제324786호에 레이저 헤드를 벨트로 좌우 왕복 구동하는 방식이 개시되어 있는데, 벨트에 의한 왕복 구동방식이기 때문에 회전모터의 정역회전에 의한 가감속이 필연적이어서 평균 가공속도가 느려 생산성에 제약이 있어 왔다. 최근에는 회전모터 대신에 속도가 빠른 선형모터(LM)를 사용하여 4m/sec까지 가공속도를 높이고 있으나 마찬가지로 왕복 구동방식이어서 감가속 구간이 발생하기 때문에 46인치 도광판을 생산하는데 3-4분이 소요되어 생산성 향상에 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 도광판 가공 장치는 300 mm 이상의 대면적의 도광판 전 가공 면적에서 정초점을 형성하고, 초점 빔 사이즈를 일정하게 하여 레이저 출력 밀도의 변화를 줄이며 레이저의 출력 안정도를 향상시키는 도광판 가공 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하고자 본 발명에 따른 도광판 가공 장치의 구성은, 프로그램에 의하여 도광판의 패턴을 생성하는 패턴 생성부, 레이저빔을 발생시키는 레이저 발진부, 상기 레이저 발진부에 의하여 발진된 레이저빔을 도광판에 X축 또는 Y축 방향으로 주사하는 디지털 미러부, 상기 레이저 발진부와 상기 디지털 미러부 사이에 위치하고, 상기 디지털 미러부의 회전각도에 따른 초점 이탈 편차를 줄임과 동시에 도광판의 좌표 위치에 따라 이탈된 초점을 보정하기 위하여 렌즈를 가변시켜 도광판의 가공영역 모두에 정초점(正焦點)을 형성하는 장초점(長焦點) 보정장치 및 상기 레이저 발진부, 디지털 미러부 및 장초점 보정장치를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 장초점으로 인하여 레이저 빔이 확산하여 초점 빔의 사이즈가 변하여 레이저 출력 밀도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 가변렌즈를 사용한 빔 사이즈 조절장치를 추가하여 상기 장초점 보정장치와 연동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 레이저 출력의 안정도를 유지하기 위하여 상기 레이저 발진부의 출력 측에 빔 분할기를 설치하여 출력 중에서 일부를 분할시켜 측정하고, 상기 제어부에서 실제 출력과 목표 출력을 비교연산하여 레이저 발진부의 출력을 일정하게 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 장초점 보정장치의 초점 거리는 1 내지 3m인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디지털 미러부는, X축을 따라 회전하는 제 1 디지털 미러, Y축을 따라 회전하는 제 2 디지털 미러, 상기 제 1 디지털 미러를 구동하는 제 1 회전모터, 상기 제 2 디지털 미러를 구동하는 제 2 회전모터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장초점 보정장치는 고정된 제 1 볼록 렌즈, 상기 제 1 볼록 렌즈와 쌍을 이루면서 상기 레이저 발진부에서 생성된 레이저빔을 확산하여 상기 제 1 볼록 렌즈로 투사하는 가변 제 1 오목 렌즈, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 볼록 렌즈와 광학적으로 일직선을 유지하면서 상기 제 1 오목 렌즈를 구동시켜 장초점을 형성하는 제 1 렌즈 구동 수단을 포함한 것을 특징으로 한다,
또한, 상기 빔 사이즈 조절장치는 상기 레이저 발진부와 상기 장초점 보정장치 사이에 위치하며, 고정된 제 2 볼록 렌즈, 상기 레이저 발진부에서 생성된 레이저빔을 확산하여 상기 제 2 볼록렌즈에 투사하는 가변 제 2 오목 렌즈, 상기 제 2 볼록 렌즈와 광학적으로 일직선을 유지하고 상기 장초점 보정장치와 연동하면서 상기 제 2 오목 렌즈를 가변시켜 도광판에 주사되는 최종 빔 사이즈를 조절하는 제 2 렌즈 구동 수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 디지털 미러의 뒷면에는 제 1 냉각 수단이 더 구비되어 있고, 상기 제 2 디지털 미러의 뒷면에는 제 2 냉각 수단이 더 구비되어 있고, 상기 제 1 회전모터에는 제 3 냉각 수단이 더 구비되어 있고, 상기 제 2 회전모터에는 제 4 냉각 수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 또는 제2 렌즈 구동 수단은 리니어 모터, 보이스 코일 모터 또는 피스톤식 구동 수단 중 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 냉각 수단, 제 2 냉각 수단, 제 3 냉각 수단 및 제 4 냉각 수단은 수냉식 또는 전자식 냉각 수단인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 도광판 가공 장치는 300mm가 넘는 작업영역에서도 왜곡이 적고, 크기가 40 내지 70인치에 이르는 대형 도광판까지도 가공할 수 있으며, 안정된 레이저 출력으로 고품질의 도광판을 고속으로 가공하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 도광판 가공 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 도광판 가공 장치의 연결관계를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 디지털 미러부의 축 방향 회전에 의해 발생하는 초점 이탈을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 도광판 가공 장치의 장초점 보정장치를 더욱 상세하게 나타낸 사시도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 도광판 가공 장치의 일 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확제 2 볼록 렌즈성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이므로 도면으로 한정하지는 아니한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도광판 가공 장치는, 크게 프로그램에 의하여 도광판의 패턴을 생성하는 패턴 생성부(101), 레이저빔을 발진하는 레이저 발진부(105), 장초점을 형성하고 보정하는 장초점(長焦點) 보정장치(107), 레이저빔을 종횡으로 주사하는 디지털 미러부(112) 및 상기 레이저 발진부, 장초점 보정장치, 디지털 미러부를 제어하는 제어부(103)를 포함한다.
패턴 생성부(101)는 가공하고자 하는 도광판에 패턴을 생성할 수 있도록 프로그램으로 소정의 깊이와 크기로 패턴 데이터를 생성한다. 패턴 생성 프로그램은 도광판의 크기, 광원, 패턴의 형태 및 밀도를 고려하여 시뮬레이션하고 패턴을 생성한다.
레이저 발진부(105)에서는 패턴 생성부(101)에서 생성한 패턴 데이터에 따라 레이저의 연속 부하율(duty cycle)을 제어하여 레이저빔을 발생시킨다. 레이저의 출력은 주위 환경에 민감하며 특히 온도에 매우 민감하여 온도 제어가 필수적이다. 따라서, 레이저빔의 출력에 대한 감시 및 제어를 위하여 레이저 발진부(105)의 출사쪽에 빔 분할기를 설치하여 출력 중에서 일부를 분할시켜 측정하여 궤환제어(feedback control)로 레이저의 안정도를 유지시켜야 한다. 여기서 분할되는 레이저 발진부(105)의 출력 비율은 0.5% 내지 2%가 적당하다.
레이저에는 적외선(IR) 및 자외선(UV) 레이저를 포함한 펄스 발진형 또는 연속파형의 가스 레이저 및 고상 레이저 등을 포함한다. 가스 레이저의 예로는 이산화탄소(CO2) 레이저, 엑시머 레이저, 아르곤(Ar) 레이저, 크립톤(Kr) 레이저 등이 포함되며, 고상 레이저의 예로는 이트륨-알루미늄 가닛(YAG) 레이저, YVO4 레이저, YLF 레이저, YAlO3 레이저, 유리 레이저, 루비 레이저, 알렉산드리트 레이저, Ti:사파이어 레이저, Y2O3 레이저 등이 포함된다. 여기에서, 고상 레이저는 Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, Yb 또는 Tm으로 도핑된 YAG, YVO4, YLF, YAlO3 등의 결정들을 이용할 수 있다. 도광판 가공을 위한 레이저들은 1㎛ 파장 대역의 레이저가 적절하며 펄스 발진형 CO2 레이저가 바람직하다.
제어부(103)는 패턴 생성부(101)에서 생성된 패턴 데이터에 따라, 레이저 발진부(105), 장초점 보정장치(107) 및 디지털 미러부(112)를 제어하여 가공하고자 하는 도광판(115)에 소정 깊이와 크기로 패턴을 생성한다.
또한, 제어부(103)는 도광판에 원점을 잡고 종횡 가공할 면적에 대한 좌표(x,y position)와 그에 대응하는 디지털 미러(109, 111)의 회전 각도를 계산한다.
도 3에 도시한 바와 같이 디지털 미러(109, 111)의 회전에 의한 레이저빔(L)의 경로길이가 원점에 대하여 좌우 또는 전후 측 끝단에는α(401)만큼 차이가 발생하여 초점이 이탈되게 된다. 이런 경우 원점과 좌우 또는 전후 측 끝단에 형성되는 패턴은 파워 밀도가 달라져 암부나 휘부가 발생하여 불량품이 발생한다. 이러한 초점 이탈을 보정하기 위하여 종래의 갈바노 스캐닝 방식은 중심과 주변의 굴절율을 다르게 하여 초점을 맞추는 에프쎄타(f-θ) 렌즈를 사용하였으나 렌즈 크기의 제한과 렌즈 수차로 인하여 가공영역이 10인치 이하로 되어 대면적의 도광판 가공은 불가능하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 에프쎄타(f-θ) 렌즈를 사용하지 않고 다이내믹(dynamic) 장초점 보정장치(107)를 사용하여 초점거리를 길게 형성하여 초점 이탈 편차를 줄임과 동시에 렌즈를 가변시켜 초점을 맞추고, 디지털 미러를 장초점 보정장치(107)와 연동하여 구동함으로써 가공 영역 내의 모든 패턴이 정초점이 형성되도록 한다.
도 4에서 보여주는 바와 같이, 다이내믹(dynamic) 장초점 보정장치(107)는 가변렌즈(301)와 고정렌즈(305)로 구성된다. 가변렌즈(301)는 프리즘렌즈나 오목렌즈를 사용하고 고정렌즈는 볼록렌즈를 사용한다. 제어부(103)에서 디지털 미러(109, 111)의 회전 각도와 그에 대응하는 도광판(115)의 좌표(x, y)로부터 이탈된 초점을 보정하기 위하여 도 4의 가변렌즈(301)를 가변시킨다.
디지털 미러부(112)는 종축과 횡축으로 가변 주사하는 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)로 구성되어 있고 효율적인 반사가 이루어지도록 레이저 반사막으로 코팅한다. 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)에는 X축과 Y축으로 각각 독립적으로 레이저빔(L) 반사 각도를 제어하기 위하여 제 1 회전모터(201)와 제 2 회전모터(211)가 구비되며, 제 1 회전모터(201)는 제 1 디지털 미러(111)의 회전각을 조절하고, 제 2 회전모터(211)는 제 2 디지털 미러(109)의 회전각을 조절한다. 이렇게 X축 및 Y축을 중심으로 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)를 각각 독립적으로 회전시킬 수 있게 함으로써 레이저빔(L)을 도광판(115) 전 영역에 원하는 대로 다양하게 주사할 수 있다.
한편, 레이저빔의 퍼짐에 의해 에너지가 분산되는 것을 막기 위해 초점 빔 사이즈를 제어할 필요가 있다. 이와 같이 초점 빔 사이즈를 조절하기 위하여 레이저 발진부(105)와 장초점 보정장치(107) 사이에 장초점 보정장치(107)와 유사하게 구성된 빔 사이즈 조절장치(미도시)를 추가할 수 있다. 빔 사이즈 조절장치는 고정된 제 2 볼록 렌즈, 레이저 발진부에서 생성된 레이저빔을 확산하여 제 2 볼록렌즈에 투사하는 가변 제 2 오목 렌즈, 제 2 볼록 렌즈와 광학적으로 일직선을 유지하고 장초점 보정장치(107)와 연동하면서 제 2 오목 렌즈를 가변하여 도광판에 주사되는 최종 빔 사이즈를 조절하는 제 2 렌즈 구동 수단을 포함한다.
다른 실시예로서 초점 보정은, 제 2 디지털 미러(109)로부터 도광판(115)까지의 거리를 측정하는 거리 센서(113)가 구비되어 있으며, 제어부(103)에서는 거리 센서(113)에서 측정된 거리 데이터에 따라 장초점 보정장치(107)를 제어하여 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)의 회전에 의해 발생한 초점 거리의 변화에 따른 편차 α(401)를 보정한다.
제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)는 장초점 보정장치(107)에서 초점이 조절된 레이저빔이 도광판(115) 상의 특정 위치를 주사하도록 X축 및 Y축을 중심으로 각각 독립적으로 회전되므로, 도광판(115) 상의 임의의 점도 주사가 가능하다. 따라서 다양한 형태의 기하학적 패턴(격자 무늬, 원형, 타원형 등)을 형성할 수 있게 한다.
한편, 장초점 보정장치(107)에 의하여 초점이 형성되어 디지털 미러부에 의하여 반사되기 때문에 미러부에 레이저 빔 에너지가 흡수되어 열이 발생한다. 열로 인해 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)의 반사면이 변형되고 수명이 단축되기 때문에 냉각이 필요하다. 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)의 뒷면에는 각각 제 1 냉각 수단(205)과 제 2 냉각 수단(207)이 구비되어 있다. 제 1 냉각 수단(205)과 제 2 냉각 수단(207)은 순환되는 물로서 냉각하는 수냉식 냉각 수단을 사용하거나, 펠티어 효과(peltier effect) 또는 톰슨 효과(Thoson effect)를 이용한 전자식 냉각 수단이 될 수 있다.
또한, 제 1 디지털 미러(111) 및 제 2 디지털 미러(109)의 열은 제 1 회전모터(201) 및 제 2 회전모터(211)에도 전달되므로, 제 1 회전모터(201) 및 제 2 회전모터(211)에도 제 3 냉각 수단(203)과 제 4 냉각 수단(209)이 각각 구비할 수 있다.
장초점 보정장치(107)는 입사되는 레이저빔의 직경을 일정하게 확대하여 평행광으로 변환하는 빔 확장 기능과 레이저빔의 초점을 맞추는 초점 조절 기능을 수행한다. 장초점 보정장치(107)는 가변렌즈(301)(오목 렌즈 또는 프리즘 렌즈)와 고정렌즈(305)가 있고 가변렌즈(301)를 고정렌즈(305)에 접근 또는 이격시키는 제 1 렌즈 구동 수단(303)으로 구성된다.
장초점 보정장치의 제 1 렌즈 구동수단(303)과 빔 사이즈 조절장치의 제 2 렌즈 구동수단(미도시)은 리니어 모터, 보이스 코일 모터(voice coil motor), 피스톤식 구동 수단이 될 수 있다. 리니어 모터는 일반 회전형 모터에 비해 직선 구동력을 직접 발생시키기 때문에 볼 스크류, 벨트 또는 체인 등을 사용한 구동 메커니즘에 비하여 속도가 빠르고 효율이 높다. 보이스 코일 모터는 스피커의 보이스 코일에 흐르는 보이스 전류와 영구 자석에서 발생하는 자기력 사이에 플레밍의 왼손 법칙에 의한 힘이 발생하여 스피커의 진동판이 앞뒤로 진동하는 것에 착안하여 개발된 모터로서, DC 모터 또는 스테핑 모터가 회전 운동을 하는 것에 비하여, 보이스 코일 모터는 짧은 거리를 직선 왕복 운동하기 때문에 정밀 트래킹이나 포커싱에 사용될 수 있다.
장초점 보정장치(107)에서 조절되는 초점 거리는 1 내지 3m이며, 작업 가능한 가공 영역은 약 2000mm 까지 가능하다. 따라서, 기존의 갈바노 스캐닝 방식에서는 실현 불가능하였던 40 인치(1016mm) 내지 70인치(1778mm)의 대면적 도광판도 단시간 내에 가공할 수 있어 생산성이 높다.
레이저 헤드가 좌우 왕복 운동하는 종래 방식에서는 가감속 시에 관성 운동량에 의하여 진동이 발생하고 이를 방지하기 위하여 중량이 큰 석정반을 이용해야 하기 때문에 장비가 무겁고 큰 면적이 소요되었으나, 본 발명에 따른 가공 장치는 미세하게 움직이는 장초점 보정장치만 있고 크게 움직이는 구동부가 없기 때문에 진동 방지장치가 필요 없어 장비가 가벼운 장점이 있다.
또한, 좌우 왕복 운동하는 종래 방식은 도광판 전면적을 가공하기 위하여 도광판 전후 왕복 스테이지가 필수적이어서 장비의 설치 면적이 크게 소요되었으나, 본 발명에 따른 장초점 주사방식은 도광판이 정지되어 있는 상태에서 가공하기 때문에 도광판 가공 이송 스테이지가 필요 없어 장비가 단순하고 간편하며 저렴한 가격으로 생산을 할 수 있는 장점이 있다.
L : 레이저빔 401(α) : 초점 이탈 거리
101 : 패턴 생성부, 103 : 제어부
105 : 레이저 발진부 107 : 장초점 보정장치
109 : 제 2 디지털 미러 111 : 제 1 디지털 미러
112 : 디지털 미러부 113 : 거리 센서
115 : 도광판 201 : 제 1 회전모터
203 : 제 3 냉각 수단 205 : 제 1 냉각 수단
207 : 제 2 냉각 수단 209 : 제 4 냉각 수단
211 : 제 2 회전모터 301 : 제 1 오목 렌즈
303 : 제 1 렌즈 구동 수단 305 : 제 1 볼록 렌즈

Claims (10)

  1. 레이저빔을 이용한 도광판 가공 장치에 있어서,
    프로그램에 의하여 도광판의 패턴을 생성하는 패턴 생성부;
    레이저빔을 발생시키는 레이저 발진부;
    상기 레이저 발진부에 의하여 발진된 레이저빔을 도광판의 원점을 중심으로 X축 또는 Y축 방향으로 주사하는 디지털 미러부;
    상기 레이저 발진부와 상기 디지털 미러부 사이에 위치하고, 상기 디지털 미러부의 회전각도에 따른 초점 이탈 편차를 줄임과 동시에 도광판의 좌표 위치에 따라 이탈된 초점을 보정하기 위하여 렌즈를 가변시켜 도광판의 가공영역 모두에 정초점(正焦點)을 형성하는 장초점(長焦點) 보정장치; 및
    상기 레이저 발진부, 디지털 미러부 및 장초점 보정장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  2. 제1항에 있어서,
    장초점으로 인하여 레이저 빔이 확산하여 초점 빔의 사이즈가 변하고 레이저 출력 밀도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 가변렌즈를 사용한 빔 사이즈 조절장치를 추가하여 상기 장초점 보정장치와 연동하는 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  3. 제1항에 있어서,
    레이저 출력의 안정도를 유지하기 위하여 상기 레이저 발진부의 출력 측에 빔 분할기를 설치하여 출력 중에서 일부를 분할시켜 측정하고, 상기 제어부에서 실제 출력과 목표 출력을 비교연산하여 레이저 발진부의 출력을 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장초점 보정장치의 초점 거리는 1 내지 3m인 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  5. 제 1 항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 미러부는, X축을 따라 회전하는 제 1 디지털 미러;
    Y축을 따라 회전하는 제 2 디지털 미러;
    상기 제 1 디지털 미러를 구동하는 제 1 회전모터;
    상기 제 2 디지털 미러를 구동하는 제 2 회전모터;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  6. 제 1 항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장초점 보정장치는 고정된 제 1 볼록 렌즈;
    상기 제 1 볼록 렌즈와 쌍을 이루면서 상기 레이저 발진부에서 생성된 레이저빔을 확산하여 상기 제 1 볼록 렌즈로 투사하는 가변 제 1 오목 렌즈;
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 제 1 볼록 렌즈와 광학적으로 일직선을 유지하면서 상기 제 1 오목 렌즈를 구동시켜 장초점을 형성하는 제 1 렌즈 구동 수단;을 포함한 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 빔 사이즈 조절장치는 상기 레이저 발진부와 상기 장초점 보정장치 사이에 위치하며, 고정된 제 2 볼록 렌즈;
    상기 레이저 발진부에서 생성된 레이저빔을 확산하여 상기 제 2 볼록렌즈에 투사하는 가변 제 2 오목 렌즈;
    상기 제 2 볼록 렌즈와 광학적으로 일직선을 유지하고 상기 장초점 보정장치와 연동하면서 상기 제 2 오목 렌즈를 가변시켜 도광판에 주사되는 최종 빔 사이즈를 조절하는 제 2 렌즈 구동 수단;을 포함한 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 디지털 미러의 뒷면에는 제 1 냉각 수단이 더 구비되어 있고,
    상기 제 2 디지털 미러의 뒷면에는 제 2 냉각 수단이 더 구비되어 있고,
    상기 제 1 회전모터에는 제 3 냉각 수단이 더 구비되어 있고,
    상기 제 2 회전모터에는 제 4 냉각 수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 구동 수단은 리니어 모터, 보이스 코일 모터 또는 피스톤식 구동 수단 중 하나인 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 냉각 수단, 제 2 냉각 수단, 제 3 냉각 수단 및 제 4 냉각 수단은 수냉식 또는 전자식 냉각 수단인 것을 특징으로 하는 도광판 가공 장치
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