KR101080165B1 - 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 방법 - Google Patents

레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 장치 및 방법에 관한 것으로서, 레이저빔의 파장이나 파워에 따라 각각 다른 색상으로 반응하는 채색재료를 함유하는 투명재료의 마킹장치로서, 투명재료가 고정되며, 투명재료를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러 회전시키는 고정테이블과, 고정테이블에 고정된 투명재료의 마킹을 위하여 레이저빔을 발진시키되, 레이저빔의 파장이나 파워가 변환되는 레이저빔발생기와, 레이저빔발생기로부터 발진되는 레이저빔을 X축 및 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러 투명재료에 초점을 형성시키는 헤드부와, 헤드부를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축구동수단과, 레이저빔발생기로부터 발진되는 레이저빔의 파장이나 파워 및 위치를 제어함으로써 미리 저장된 2차원 또는 3차원의 도안을 투명재료에 형성시키는 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 레이저빔을 사용하여 표면이나 내부에 칼라도안이나 칼라화된 도안을 형성시킬 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
레이저빔, 칼라 마킹, 투명재료, 채색재료, 유색영역

Description

레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 방법{TRANSPARENT MATERIAL USED FOR LASER COLOR MARKING AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 레이저빔을 사용하여 표면이나 내부에 칼라도안이나 칼라화된 도안을 형성시킬 수 있도록 하는 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저빔은 대단히 밀도가 높은 단색광이므로 적당한 광학계를 사용하여 평행도가 우수한 광속으로 만들거나 빛의 파장정도로 작게 죄일 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 표준 스펙트럼 광원, 레이저 간섭계, 레이저 홀로그래피, 정밀측정, 정밀위치맞춤, 속도측정, 레이저 통신, 레이저 기록, 표시장치, 레이저 의료 등 광범위한 산업분야에서 이용되고 있으며, 이 뿐만 아니라 레이저빔이 가지는 에너지를 열에너지로 변환하여 물체의 표면을 가공하는 기술로 사용되고 있으며, 나아가서 물체의 표면을 가공하지 않고도 물체, 즉 투명재료의 내부만을 원하는 형상으로 가공할 수 있는 방법이 개발되었다.
종래의 유리나 크리스탈 등과 같은 투명재료의 레이저 마킹방법은 Nd를 활성입자로 사용하는 YAG 레이저에서 발생되는 기본파 및 제 2 고조파, Nd를 활성입자로 사용하는 YLF 레이저에서 발생되는 기본파 및 제 2 고조파의 레이저빔과 광학계를 이용하여 유리의 표면 또는 내부에 크랙을 발생시켜서 요구되는 글자나 모양을 마킹한다.
유리나 크리스탈 등과 같은 투명재료를 레이저빔으로 가공하기 위해서 레이저 가공기의 작업대에 투명재료를 고정시킨 상태에서 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저빔이 투명재료의 내부에서 집속되도록 하여 이들 레이저빔의 열적 작용으로 크리스탈에 함유된 산화납과 같은 불순물이 붕괴됨으로써 별 모양과 같은 형상의 도트들이 연속적으로 연결되어 투명재료 내부에 3차원 형상을 만들게 된다.
상기한 바와 같이, 종래의 기술에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료에 대한 마킹방법은 투명재료 내부에 크랙이나 도트형태로 재료에 함유된 산화납과 같은 불순물이 붕괴됨으로써 백화 현상이 진행되어 투명부분과 차이가 발생되어 특정 글자나 모양이 형성되므로 투명재료 내부의 글자나 모양을 채색하는 것이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저빔을 사용하여 표면이나 내부에 칼라도안이나 칼라화된 도안을 형성시킬 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료는, 레이저빔을 이용한 마킹에 사용되는 투명재료에 있어서, 레이저빔의 파장이나 파워에 따라 각각 다른 색상으로 반응하는 채색재료를 함유한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료는, 레이저빔을 이용한 마킹에 사용되는 투명재료에 있어서, 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유됨과 아울러 유색 영역을 가진다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은, 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서, 레이저빔의 파장이나 파워 에 따라 각각 다른 색상으로 반응하는 채색재료를 함유하는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와, 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와, 레이저빔의 파장이나 파워를 다르게 하면서 레이저빔을 이동시킴으로써 투명재료에 여러 가지 색상을 가지는 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 칼라도안 형성단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은, 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서, 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유됨과 아울러 유색 영역을 가지는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와, 투명재료의 유색 영역에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와, 레이저빔을 이동시킴으로써 유색 영역에 의해 투명재료 내에 색상을 가지는 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 칼라도안 형성단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은, 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서, 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와, 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와, 레이저빔을 이동시킴으로써 투명재료 내에 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 도안 형성단계와, 도안이 형성된 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하여 도안을 칼라화시키는 코팅단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은, 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서, 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와, 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하는 코팅단계와, 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와, 레이저빔을 이동시킴으로써 멀티칼라코팅에 의해 투명재료 내에 칼라화되는 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 칼라도안 형성단계를 포함한다.
본 발명은 레이저빔을 사용하여 표면이나 내부에 칼라도안이나 칼라화된 도안을 형성시킬 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료(10)는 레이저빔을 이용한 마킹에 사용되는 구, 육면체 등의 다양한 형상을 가지는 유리나 크리스탈 등으로 서, 레이저로부터 발진하는 레이저빔의 파장이나 파워에 따라 각각 다른 색상으로 반응하는 채색재료(11)가 함유될 수 있다.
채색재료(11)는 투명한 색을 가지도록 제작될 수 있으며, 레이저빔의 파장이나 파워의 크기에 따라 정해진 색상을 발현하게 된다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료(20)는 다양한 형상으로 제작될 수 있는 투명한 성질을 가지는 유리나 크리스탈 등으로서, 내부에 레이저로부터 발진하는 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 일정한 형상, 예컨대 별 모양 등과 같은 도트들로 이루어지는 불순물을 함유할 수 있으며, 일정한 색상을 가지는 유색 영역(21)을 가질 수 있다.
불순물은 레이저빔을 수용할 수 있는 물질로서, 일예로 산화납(PbO)이 사용될 수 있으며, 이 경우 산화납이 22% ∼ 47% 정도 함유될 수 있다.
유색 영역(21)은 본 실시예에서 투명재료(20) 내부에 하나 또는 다수로 이루어지도록 형성될 수 있으며, 다수일 경우 서로 다른 색상을 가질 수 있다.
유색 영역(21)은 투명재료(20)의 제작 시 특정 색상을 나타내는 하나 또는 2 이상의 안료를 혼합함으로써 투명재료(20)에 형성될 수 있으며, 이와 달리, 특정 색상을 나타내는 하나 또는 2 이상의 투명 물질을 투명재료(20)에 혼합함으로써 투명재료(20)에 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용 되는 투명재료를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료(30)는 제 2 실시예에서와 마찬가지로, 내부에 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 일정한 형상을 가지는 불순물을 함유할 뿐만 아니라 일정한 색상의 유색 영역(31,32,33)을 가질 수 있는데, 제 2 실시예와 달리, 유색 영역(31,32,33)은 서로 다른 색상을 가지도록 다수로 이루어져서 상하로 적층될 수 있으며, 이들 유색 영역(31,32,33)중 일부는 서로 동일한 색상을 가질 수도 있다.
투명재료(30)는 특정 색상의 안료가 혼합됨으로써 특정 색상을 나타내는 투명한 재료를 상하로 적층하여 접합시킴으로써 제작될 수 있고, 상하로 순차적으로 제작 시 서로 다른 색상의 안료가 혼합되도록 함으로써 제작될 수도 있다.
한편, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료는 제 2 및 제 3 실시예와 마찬가지로 내부에 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 일정한 형상을 가지는 불순물을 함유할 수 있을 뿐만 아니라 유색 영역을 가질 수 있는데, 이전의 실시예와 달리 유색 영역은 보는 각도에 따라 태양광의 반사율을 달리하여 여러 가지 색상으로 보이도록 진공증착법에 의해 형성되는 멀티칼라코팅층으로 이루어질 수 있다. 이러한 멀티칼라코팅층에 대한 설명은 후술하게 될 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법의 실시예에서 상세히 설명하기로 하겠다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 장치를 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 장치(100)는 본 발명에 따른 투명재료의 레이저 칼라 마킹에 사용되는 것으로서, 제 1 실시예에 따른 투명재료(10)를 일례로 들어 설명하면, 투명재료(10)가 고정되는 고정테이블(110)과, 투명재료(10)의 마킹을 위하여 레이저빔을 발진시키는 레이저빔발생기(120)와, 레이저빔발생기(120)의 레이저빔을 이동시킴과 아울러 초점을 형성시키는 헤드부(130)와, 헤드부(130)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축구동수단(140)과, 레이저빔발생기로(120)로부터 발진되는 레이저빔의 파장이나 파워 및 위치를 제어하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.
고정테이블(110)은 투명재료(10)를 고정시켜서 제어부(150)의 제어신호에 따라 X축 및 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러 회전시키며, 이를 위하여 투명재료(10)가 고정되기 위한 고정수단이 마련되는 베드부(111)와, 베드부(111)를 정해진 각도로 회전시키는 로테이션스테이지(112)와, 베드부(111)를 X축 및 Y축 방향으로 각각 왕복 이송시키는 X축이송스테이지(113) 및 Y축이송스테이지(114)를 포함할 수 있다. 이 때, 로테이션스테이지(112), X축이송스테이지(113) 및 Y축이송스테이지(114)는 모터의 회전력을 이용할 수 있으며, X축이송스테이지(113) 및 Y축이송스테이지(114)는 리니어모터를 이용할 수도 있다.
레이저빔발생기(120)는 고정테이블(110)에 고정된 투명재료(10)의 마킹을 위하여 레이저빔을 발진시키되, 제어부(150)에 의해 파장이나 파워가 변환되는 단일의 변환 레이저를 가질 수 있다. 한편, 레이저빔발생기(120)는 단일의 변환 레이저를 가지는 것과 달리, 다수의 고정 레이저를 가질 수도 있으며, 이 경우 고정 레이 저는 제어부(150)에 의해 선택적으로 레이저빔을 발진함과 아울러 발진하는 레이저빔의 파장이나 파워가 고정 레이저간에 서로 다르게 고정되어 있다.
헤드부(130)는 레이저빔발생기(120)로부터 발진되는 레이저빔을 X축 및 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러 투명재료(10)에 초점을 형성시키며, 이를 위해 레이저빔의 이동 경로상에 설치되어 통과하는 레이저빔의 조사방향을 X축 및 Y축 방향으로 정밀 제어하는 스캐너(131)와, 스캐너(131)를 통과하여 투명재료(10)에 조사되는 레이저빔의 초점을 형성시키는 포커스렌즈(132)를 포함한다.
Z축구동수단(140)은 헤드부(130)를 Z축 방향으로 이동시키고, 이러한 헤드부(130)의 정밀 이동을 위하여 제어부(150)에 제어되어 구동력을 제공하는 정밀제어모터가 사용된다.
제어부(150)는 레이저빔발생기(120)로부터 발진되는 레이저빔의 파장이나 파워 및 위치를 제어함으로써 미리 저장된 2차원 또는 3차원의 도안을 투명재료(10)에 형성시키도록 한다.
본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료 및 칼라 마킹 장치의 작용을 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법과 함께 상세히 설명하기로 하겠다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은 레이저빔을 이용한 투명재료(10)의 마킹방법으로서, 크게 투명재료 제작단계(S11)와, 빔 조사단계(S12)와, 칼라도 안 형성단계(S13)를 포함할 수 있다.
투명재료 제작단계(S11)는 레이저빔의 파장이나 파워에 따라 각각 다른 색상으로 반응하는 채색재료(11)를 함유하는 투명재료(10)를 제작하는 것이다.
빔 조사단계(S12)는 제작된 투명재료(10)를 고정테이블(110)의 베드부(111)상에 고정시킨 다음 투명재료(10)에 칼라도안을 형성하기 위해 레이저빔을 조사하게 된다. 이 때, 레이저빔을 조사하기 전에 투명재료(10)의 정렬을 위해서 베드부(111)를 로테이션스테이지(112), X축이송스테이지(113) 및 Y축이송스테이지(114)에 의해 회전, X축 및 Y축으로 이동시키게 된다.
칼라도안 형성단계(S13)는 제어부(150)가 레이저빔발생기(120)를 제어함으로써 발진되는 레이저빔의 파장이나 파워를 다르게 함과 아울러 헤드부(130)의 스캐너(131) 및 Z축구동수단(140)을 각각 제어함으로써 레이저빔을 X축, Y축 및 Z축으로 각각 이동시킴으로써 미리 저장된 2차 또는 3차 그래픽에 해당하는 기호, 문자, 모양 등과 같은 칼라도안을 투명재료(10) 표면 또는 내부에 형성시킨다. 즉, 레이저빔발생기(120)로부터 발진되는 레이저빔이 투명재료(10) 내부에 집속되도록 하여 이들 레이저빔의 열적 작용으로 국부 용융이나 변색, 백화 현상이 진행되어 원하는 글자나 모양 등을 형성하게 되되, 이러한 글자나 모양 등이 레이저빔의 파장이나 파워의 크기에 따른 다른 색상을 가지게 되는 채색재료(11)에 의해 원하는 색상의 글자나 모양 등을 나타내게 된다.
칼라도안 형성단계(S13)는 여러 파장이나 파워를 가지는 변환 레이저를 가지는 레이저빔발생기(120)를 사용하여 투명재료(10)에 조사되는 레이저빔의 파장이나 파워를 다르게 함으로써 도안이 다른 색상으로 반응하는 채색재료(11)에 의해 칼라화되도록 한다.
한편, 칼라도안 형성단계(S13)는 단일의 변환 레이저를 가지는 레이저빔발생기(120)와는 달리, 일정한 파장이나 파워가 각각 고정되는 고정 레이저를 다수로 구비하되, 이들 고정 레이저 각각이 서로 다른 파장이나 파워를 가짐과 아울러 제어부(150)의 제어신호에 따라 선택되어 레이저빔을 발진하게 되는 레이저빔발생기를 사용할 수 있으며, 이로 인해 투명재료(10)에 형성되는 도안이 레이저빔의 파장이나 파워의 크기에 따라 다른 색상으로 반응하는 채색재료(11)에 의해 칼라화되도록 한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은 크게 투명재료 제작단계(S21)와, 빔 조사단계(S22)와, 칼라도안 형성단계(S23)를 포함할 수 있다. 이하, 이전의 실시예와 다른 점에 대해서 설명하기로 하겠다.
투명재료 제작단계(S21)는 레이저빔발생기(120)의 레이저로부터 발진되는 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴됨으로써 형상을 가지게 되는 불순물, 예컨대 산화납(PbO)이 함유됨과 아울러 유색 영역(21,31,32,33), 즉 투명에 색상을 띠도록 하는 영역을 가지는 투명재료(20,30)를 제작하는 단계이다.
투명재료 제작단계(S21)는 내부에 하나 또는 다수의 동일하거나 서로 다른 유색 영역(21)을 가지는 유리, 크리스탈 등의 투명재료(20)를 제작하거나, 서로 다 른 색상을 가지는 유색 영역(31,32,33)을 다수로 적층하여 이루어지는 유리, 크리스탈 등의 투명재료(30)를 제작할 수 있다. 예를 들면, 투명재료(20) 내에 형성되는 유색 영역(21)은 투명재료(20)의 제작 시 특정 색상을 나타내는 하나 또는 2 이상의 안료를 혼합함으로써 투명재료(20)에 형성될 수 있으며, 이와 달리, 특정 색상을 나타내는 하나 또는 2 이상의 투명 물질을 투명재료(20)에 혼합함으로써 형성될 수 있다. 한편, 특정 색상을 나타내는 투명 물질은 투명재료(20)와 마찬가지로 투명한 물질을 제작 시 안료의 혼합에 의해 특정 색상을 가지도록 할 수 있다.
또한, 유색 영역(31,32,33)이 다수로 적층되는 투명재료(30)는 특정 색상의 안료가 혼합됨으로써 특정 색상을 나타내는 투명한 재료를 상하로 적층하여 접합시킴으로써 제작될 수 있고, 상하로 순차적으로 제작 시 서로 다른 색상의 안료가 혼합되도록 함으로써 제작될 수도 있다.
투명재료(20)를 제작 시, 유색 영역(21,31,32,33)은 형성시키고자 하는 도안에 상응하는 형상과 위치를 가질 수 있다.
빔 조사단계(S22)는 투명재료(20,30)의 유색 영역(21,31,32,33)에 레이저빔을 조사하는 것으로서, 이 때 유색 영역(21,31,32,33)과 함께 그 외의 부분에도 레이저빔을 조사할 수 있다.
칼라도안 형성단계(S23)는 제어부(150)가 헤드부(130)의 스캐너(131) 및 Z축구동수단(140)을 각각 제어함으로써 레이저빔을 X축, Y축 및 Z축으로 각각 이동시킴으로써 미리 저장된 2차 또는 3차 그래픽에 해당하는 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키되, 유색 영역(21,31,32,33)에 의해서 칼라화된 도안을 투명재 료(20,30) 표면 또는 내부에 형성시킨다. 즉, 투명재료(20,30)의 표면 또는 내부에 형성되는 도안은 유색 영역(21,31,32,33)에 전부 또는 부분적으로 위치하거나, 유색 영역(21,31,32,33)으로부터 벗어나도록 위치하더라도 직접 또는 간접적으로 유색 영역(21,31,32,33)이 나타내는 색상에 의해 칼라화된다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계(S31)와, 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계(S32)와, 레이저빔을 이동시킴으로써 투명재료 내에 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 도안 형성단계(S33)와, 도안이 형성된 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하여 도안을 칼라화시키는 코팅단계(S34)를 포함할 수 있다.
코팅단계(S34)는 2차원 또는 3차원의 도안을 형성시킨 후(S33)에 진공 증착법을 이용하여 투명재료 표면에 멀티칼라코팅층을 형성하는데, 이러한 멀티칼라코팅층의 형성을 위한 코팅은 다른 물질을 여러 층으로 각각 수 ∼ 수백 Å의 두께로 증착 코팅하는 것으로서, 이로 인해 멀티칼라코팅층은 사람이 보는 각도에 따라 태양광의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상으로 보이게 됨으로써 도안을 칼라화시킨다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계(S41)와, 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하는 코팅단계(S42)와, 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계(S43)와, 레이저빔을 이동시킴으로써 멀티칼라코팅에 의해 투명재료 내에 칼라화되는 기호, 문자, 모양 등과 같은 도안을 형성시키는 칼라도안 형성단계(S44)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법은 제 3 실시예와 달리 투명재료에 멀티칼라코팅을 먼저 실시하고(S42), 빔 조사(S43) 및 도안을 형성하게 된다(S44). 따라서, 멀티칼라코팅층에 의해 다색성을 가지는 칼라화된 도안이 투명재료에 형성되도록 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 레이저빔을 사용하여 표면이나 내부에 칼라도안이나 칼라화된 도안을 형성시킬 수 있도록 한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 장치를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 장치를 도시한 블럭도이고,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이고,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이고,
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이고,
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법을 도시한 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,20,30 : 투명재료 11 : 채색재료
21,31,32,33 : 유색영역 110 : 고정테이블
111 : 베드부 112 : 로테이션스테이지
113 : X축이송스테이지 114 : Y축이송스테이지
120 : 레이저빔발생기 130 : 헤드부
131 : 스캐너 132 : 포커스렌즈
140 : Z축구동수단 150 : 제어부

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 레이저빔을 이용한 마킹에 사용되는 투명재료에 있어서,
    상기 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유된 유색 영역을 가지되,
    상기 유색 영역은,
    보는 각도에 따라 태양광의 반사율을 달리하여 여러 가지 색상으로 보이는 멀티칼라코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유색 영역은 상기 투명재료의 내부에 하나 또는 다수로 이루어지는 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유색 영역은 서로 다른 색상을 가지는 다수로 이루어져서 상하로 적층되는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료.
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 멀티칼라코팅층은,
    진공증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서,
    상기 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와,
    상기 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와,
    상기 레이저빔을 이동시킴으로써 상기 투명재료 내에 도안을 형성시키는 도안 형성단계와,
    상기 도안이 형성된 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하여 상기 도안을 칼라화시키는 코팅단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법.
  17. 레이저빔을 이용한 투명재료의 마킹방법에 있어서,
    상기 레이저빔의 열적 작용에 의해 붕괴되어 형상을 가지는 불순물이 함유되는 투명재료를 제작하는 투명재료 제작단계와,
    상기 투명재료의 표면에 진공 증착법에 의해 보는 각도에 따라 태양빛의 반사율이 다르게 되어 여러 가지 색상을 보이도록 하는 멀티칼라코팅을 실시하는 코팅단계와,
    상기 투명재료에 레이저빔을 조사하는 빔 조사단계와,
    상기 레이저빔을 이동시킴으로써 상기 멀티칼라코팅에 의해 상기 투명재료 내에 칼라화되는 도안을 형성시키는 칼라도안 형성단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저빔을 이용한 투명재료의 칼라 마킹 방법.
KR1020090016203A 2009-02-26 2009-02-26 레이저빔을 이용한 칼라 마킹에 사용되는 투명재료와 이를 이용한 칼라 마킹 방법 KR101080165B1 (ko)

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