KR101361776B1 - 레이저 가공용 오토포커싱 장치 및 이를 이용한 오토포커싱 방법 - Google Patents

레이저 가공용 오토포커싱 장치 및 이를 이용한 오토포커싱 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 가공용 오토포커싱 장치 및 이를 이용한 오토포커싱 방법이 개시된다. 개시된 레이저 가공용 오토포커싱 장치는, 측정빔을 출사하는 측거용 광원과, 상기 측정빔을 확장하는 빔 확장수단과, 상기 확장된 측정빔은 반사시키고 상기 가공빔은 투과시키는 다이크로익 미러와, 상기 다이크로익 미러로부터 출사되는 측정빔 및 가공빔을 집광하여 상기 가공대상물 상에 조사하는 집광렌즈와, 상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔을 수광하여 상기 가공대상물 상에서 상기 가공빔이 조사되는 위치를 검출하는 위치검출소자;를 포함한다.

Description

레이저 가공용 오토포커싱 장치 및 이를 이용한 오토포커싱 방법{Auto focusing apparatus for laser processing and auto focusing method using the same}
본 발명은 레이저 가공에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 가공용 오토 포커싱 장치 및 이를 이용한 오토 포커싱 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가공 대상물을 레이저 가공함에 있어서, 레이저광이 조사되는 위치에 개질 영역을 보다 정밀하게 형성하기 위해서는 가공용 레이저광을 이용하여 개질영역을 형성하기 전에 레이저광의 조사면의 위치를 측정하기 위한 측정용 레이저광을 절단예정라인을 따라 조사하는 것이 필요하게 된다.
종래 레이저 가공장치에서는 가공대상물을 가공하기 위한 레이저광을 집광하는 집광렌즈에 대해 가공 대상물의 표면 높이를 측정하기 위한 측정 수단이 병행하여 설치되어 있다. 이러한 레이저 가공장치에서는 가공대상물의 표면을 스캔하면서 측정 수단에 의하여 가공대상물의 표면 높이를 측정하고, 이렇게 측정된 표면 높이에 근거하여 집광렌즈와 가공 대상물의 표면과의 거리가 일정해 지도록 집광렌즈를 구동하게 된다. 이에 따라 가공대상물의 표면이 울퉁 불퉁하여도 레이저광의 집광점을 항상 가공대상물의 표면에 위치시키면서 레이저 가공작업을 수행할 수 있게된다.
그러나, 이와 같은 종래 레이저 가공장치에서는 집광렌즈와 측정수단이 서로 일정간격으로 이격되어 설치되기 때문에 가공대상물이 재치되는 스테이지의 진동 등에 따라 가공대상물의 실제 표면 높이와 측정 수단에 의해 측정된 표면 높이 사이에 오차가 생기게 되고, 이에 따라 레이저광의 집광점 위치가 가공대상물의 표면으로부터 벗어날 염려가 있다.
본 발명의 실시예는 레이저 가공용 오토 포커싱 장치 및 이를 이용한 오토 포커싱 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 있어서,
가공대상물 상에 조사되어 레이저 가공작업을 수행하는 가공빔의 조사 위치를 조절하는 레이저 가공용 오토포커싱 장치에 있어서,
측정빔을 출사하는 측거용 광원;
상기 측정빔을 확장하는 빔 확장수단;
상기 확장된 측정빔은 반사시키고 상기 가공빔은 투과시키는 다이크로익 미러(dichroic mirror);
상기 다이크로익 미러로부터 출사되는 측정빔 및 가공빔을 집광하여 상기 가공대상물 상에 조사하는 집광렌즈; 및
상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔을 수광하여 상기 가공대상물 상에서 상기 가공빔이 조사되는 위치를 검출하는 위치검출소자;를 포함하는 레이저 가공용 오토포커싱 장치가 제공된다.
상기 가공빔의 조사 위치는 상기 위치검출소자로부터 출력되는 측정빔의 위치신호에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔은 그 가장자리 부분이 집속되어 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사되며, 상기 가공빔의 조사 위치는 상기 위치검출소자로부터 출력되는 위치신호로부터 상기 두 점 사이의 간격을 측정함으로써 결정될 수 있다.
상기 빔 확장수단과 상기 다이크로익 미러 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔은 반사하고, 상기 다이크로익 미러로부터 입사되는 측정빔은 투과시키는 빔 스플리터(beam splitter)가 마련될 수 있다.
그리고, 상기 빔 확장수단과 상기 빔 스플리터 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔을 상기 빔 스플리터 쪽으로 반사시키는 반사미러가 마련될 수 있다.
상기 빔 스플리터와 상기 위치검출소자 사이에는 상기 빔 스플리터를 투과한 측정빔을 집속하는 볼록렌즈와, 상기 볼록렌즈를 통과한 측정빔의 가장자리 부분을 집속하여 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사시키는 한 쌍의 집속렌즈가 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서,
전술한 오토포커싱 장치를 이용하여 상기 가공대상물 상에 가공빔이 조사되는 위치를 조절하는 레이저 가공용 오토포커싱 방법에 있어서,
상기 가공대상물 상에 가공을 원하는 위치에 조사되는 측정빔에 의해 상기 위치검출소자로부터 나오는 위치신호에서 상기 두 점 사이의 제1 간격을 설정하는 단계;
상기 가공대상물의 가공예정라인을 따라 조사되는 측정빔에 의해 상기 위치검출소자로부터 나오는 위치신호에서 상기 두 점 사이의 제2 간격을 측정하는 단계; 및
상기 제2 간격을 상기 제1 간격과 일치하도록 상기 집광렌즈와 상기 가공대상물 사이의 거리를 조절하는 단계;를 포함하는 레이저 가공용 오토포커싱 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 있어서,
가공빔을 출사하여 가공대상물 상에 조사하는 레이저 가공유닛; 및
상기 가공빔이 가공대상물 상에 조사되는 위치를 조절하는 오토포커싱 유닛;을 포함하고,
상기 오토포커싱 유닛은 측정빔을 출사하는 측거용 광원; 상기 측정빔을 확장하는 빔 확장수단; 상기 확장된 측정빔은 반사시키고 상기 가공빔은 투과시키는 다이크로익 미러(dichroic mirror); 상기 다이크로익 미러로부터 출사되는 측정빔 및 가공빔을 집광하여 상기 가공대상물 상에 조사하는 집광렌즈; 및 상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔을 수광하여 상기 가공대상물 상에서 상기 가공빔이 조사되는 위치를 검출하는 위치검출소자;를 포함하는 레이저 가공장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 측정빔과 가공빔을 하나의 집광렌즈로 집속하여 가공대상물 상에 조사하고, 또한 상기 측정빔의 위상차를 이용하여 가공빔의 조사 위치를 측정 및 조절함으로써 종래 측정빔과 가공빔이 이격됨으로써 발생될 수 있는 오차를 줄여줄 수 있으며, 이에 따라, 가공대상물의 원하는 위치에 정확하게 개질영역을 형성하면서 가공작업을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공용 오토포커싱 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 가공대상물의 두께에 따라 가공대상물 표면에서 반사되는 측정빔들의 경로를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 가공대상물의 두께에 따라 가공대상물의 표면에서 반사되는 측정빔들이 위치검출소자에 들어가는 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 가공대상물의 두께에 따라 가공대상물의 표면에서 반사되는 측정빔들에 의해 위치검출소자로부터 출력되는 위치 신호들을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 가공용 오토포커싱 장치(100)를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 도시된 레이저 가공용 오토포커싱 장치(100)는 레이저 가공작업 중에 가공빔(S)의 조사 위치를 가공대상물(W) 상의 원하는 위치로 정확하게 조절하기 위한 것이다. 이러한 레이저 가공용 오토포커싱 장치(100)는 가공대상물(W) 상에 가공빔(S)을 조사하여 레이저 가공작업을 수행하는 레이저 가공유닛(미도시) 내부에 마련될 수 있다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 레이저 가공용 오토포커싱 장치(100)는 측거용 광원(101), 빔 확장수단(103), 다이크로익 미러(dichroic mirror,109), 집광렌즈(111) 및 위치검출소자(115)를 포함한다. 상기 측거용 광원(101)은 거리 측정용 레이저광인 측정빔(L)을 출사한다. 그리고, 상기 빔 확장수단(103)은 측거용 광원(101)으로부터 출사된 측정빔(L)을 확장하는 것으로, 예를 들면 BET(Beam Expander Telescope)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 다이크로익 미러(109)는 상기 빔 확장수단(103)에 의해 확장된 측정빔(L)은 반사시키고, 레이저 가공유닛(미도시)으로부터 출사된 가공빔(S)은 투과시킨다. 이러한 다이크로익 미러(109)를 통해 나오는 측정빔(L) 및 가공빔(S)은 집광렌즈(111)를 통해 가공대상물(W) 상에 조사된다. 따라서, 측정빔(L) 및 가공빔(S)이 하나의 집광렌즈(111)를 통해 가공대상물(W) 상의 동일한 위치에 조사될 수 있다. 그리고, 상기 위치검출소자(115)는 후술하는 바와 같이 가공대상물(W)로부터 반사되는 측정빔(L)을 수광함으로써 측정빔(L) 및 가공빔(S)이 가공대상물(W) 상에 조사되는 위치를 검출하게 된다.
상기 빔 확장수단(103)과 상기 다이크로익 미러(109) 사이에는 빔 확장수단(103)에 의해 확정된 측정빔(L)은 반사시키고, 가공대상물(W)로부터 반사된 후 상기 다이크로익 미러(109)에서 반사되어 들어오는 측정빔(L)은 투과시키는 빔 스플리터(beam splitter,107)가 마련될 수 있다. 그리고, 상기 빔 확장수단(103)과 상기 빔 스플리터(107) 사이에는 빔 확장수단(103)에 의해 확장된 측정빔(L)을 빔 스플리터(107) 쪽으로 반사시키는 반사미러(105)가 더 마련될 수 있다.
그리고, 상기 빔 스플리터(107)와 상기 위치검출소자(115) 사이에는 빔 스플리터(107)를 투과하는 반사 측정빔(L)을 집속하는 볼록렌즈(112)와, 상기 볼록렌즈(112)를 통과한 측정빔(L)의 가장자리 부분(La,Lb)을 집속하여 위치검출소자(115) 상의 두 점으로 입사시키는 한 쌍의 집속렌즈(113a,113b)가 더 마련될 수 있다.
상기와 같은 구조의 오토포커싱 장치(100)에서, 측거용 광원(101)으로부터 측정빔(L)이 출사되고, 이러한 측정빔(L)은 빔 확장수단(103)에 의해 확장된다. 그리고, 이렇게 확장된 측정빔(L)은 반사미러(105)에 의해 반사되어 빔 스플리터(107) 쪽으로 입사된다. 이어서, 상기 빔 스플리터(107)는 입사된 측정빔(L)의 일부를 다이크로익 미러(109) 쪽으로 반사시키게 되며, 상기 다이크로익 미러(109)는 측정빔(L)을 집광렌즈(111) 쪽으로 반사시킨다. 그리고, 상기 집광렌즈(111)는 측정빔(L)을 집속하여 가공대상물(W) 상의 소정 위치(예를 들면, 가공대상물의 표면 등)에 조사하게 된다. 한편, 레이저 가공유닛(미도시)으로부터 출사된 가공용 레이저광인 가공빔(S)은 상기 다이크로익 미러(109)를 투과한 다음, 상기 집광렌즈(111)를 통해 집속되어 가공대상물(W) 상에 조사된다. 따라서, 조사 위치를 조절하기 위한 측정빔(L)과 레이저 가공을 위한 가공빔(S)이 하나의 집광렌즈(111)를 통해 가공대상물 상의 동일한 위치에 입사된다.
다음으로, 상기 가공대상물(W) 상에 조사된 측정빔(S)은 가공대상물(W)로부터 반사되고, 이렇게 반사된 측정빔(L)은 집광렌즈(111)를 경유하여 다이크로익 미러(109)에 의해 반사된 후, 빔 스플리터(107) 쪽으로 향하게 된다. 그리고, 상기 빔 스플리터(107)로 입사되는 반사 측정빔(L)은 그 일부가 빔 스플리터(107)를 투과하게 되며, 이러한 측정빔(L)은 볼록렌즈(112)에 의해 집속된다. 그리고, 상기 한 쌍의 집속렌즈(113a,113b)는 빔 스플리터(107)를 투과한 측정빔(L)의 가장자리 부분(La,Lb) 만을 집속하여 상기 위치검출소자(115) 상에 두 점으로 입사시키게 된다. 이에 따라, 상기 위치검출소자(115)는 입사되는 측정빔(L)에 따른 위치신호(120)를 출력하게 된다
본 실시예에 따른 레이저 가공용 오토포커싱 장치(100)에서 가공대상물(W) 상에 가공빔(S)이 조사되는 위치는 위치검출소자(115)로부터 출력되는 측정빔(L)의 위치신호(120)로부터 위상차를 측정함으로써 결정될 수 있다. 즉, 상기 가공대상물(W)로부터 반사된 측정빔(L)은 한 쌍의 볼록렌즈(113a,113b)를 통해 그 가장자리 부분(La,Lb)이 집속되어 위치검출소자(115) 상에 두 점으로 입사되게 된다. 이에 따라, 상기 위치검출소자(115)로부터 위치신호(120)가 출력되며, 이러한 위치신호(120)에서 위상차(즉, 상기 두 점 사이의 간격)를 측정하게 되면 가공대상물(W) 상에 측정빔 및 가공빔(S)이 조사되는 위치를 알 수 있게 된다.
도 2a 내지 도 2c는 가공대상물(W)의 두께에 따라 가공대상물(W)의 표면에서 반사되는 측정빔들(L1,L2,L3)의 경로을 도시한 것이다. 그리고, 도 3a 및 도 3b는 가공대상물(W)의 두께에 따라 가공대상물(W)의 표면에서 반사되는 측정빔들(L1,L2,L3)이 위치검출소자(115) 들어가는 부분을 확대하여 도시한 것이다. 또한, 도 4a 내지 도 4c는 가공대상물(W)의 두께에 따라 가공대상물(W)의 표면에서 반사되는 측정빔들(L1,L2,L3)에 의해 위치검출소자로부터 출력되는 위치 신호들을 도시한 것이다.
도 2a은 가공 대상물(W)의 두께가 t1 인 경우에 측정빔(L1)이 가공대상물(W)의 표면 상에서 집속된 후 반사되는 방향을 예시적으로 도시한 것이다. 이와 같이, 두께가 t1인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L1)은 집광렌즈(111), 다이크로익 미러(109) 및 빔 스플리터(107)를 경유하여 볼록렌즈(112)에 의해 집속된다. 그리고, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 볼록렌즈(112)에 의해 집속된 측정빔(L1) 중 가장자리 부분(L1a,L1b)은 한 쌍의 집속렌즈(113a,113b)에 의해 위치검출소자(115) 상의 두 점(P1,P1')으로 집속된다. 도 4a는 두께가 t1인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L1)에 의해 위치검출소자(115)로부터 출력되는 위치신호를 도시한 것이다. 도 4a를 참조하면, 두께가 t1인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L)의 가장자리 부분이 집속되는 위치검출소자(115) 상의 두 점(P1,P1') 사이의 거리는 d1이 됨을 알 수 있다.
도 2b는 가공대상물(W)의 두께가 t1에서 t2(> t1)으로 두꺼워진 경우에 가공대상물(W)의 표면에서 반사되어 나가는 측정빔(L2)의 방향을 도시한 것이다. 이와 같이, 두께가 t2인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L2)은 집광렌즈(111), 다이크로익 미러(109) 및 빔 스플리터(107)를 경유하여 볼록렌즈(112)에 의해 집속된다. 그리고, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 볼록렌즈(112)에 의해 집속된 측정빔(L2) 중 가장자리 부분(L2a,L2b)은 한 쌍의 집속렌즈(113a,113b)에 의해 위치검출소자(115) 상의 두 점(P2,P2')으로 집속된다. 도 4b는 두께가 t2인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L2)에 의해 위치검출소자(115)로부터 출력되는 위치신호를 도시한 것이다. 도 4b를 참조하면, 두께가 t2인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L2)의 가장자리 부분(L2a,L2b)이 집속되는 위치검출소자(115) 상의 두 점(P2,P2') 사이의 거리는 가공대상물(W)의 두께가 t1인 경우보다 큰 d2(> d1)이 됨을 알 수 있다.
도 2c는 가공대상물(W)의 두께가 t1에서 t3(<t1)로 얇아진 두꺼워진 경우에 가공대상물(W)의 표면에서 반사되어 나가는 측정빔(L3)의 방향을 도시한 것이다. 이와 같이, 두께가 t3인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L3)은 집광렌즈(111), 다이크로익 미러(109) 및 빔 스플리터(107)를 경유하여 볼록렌즈(112)에 의해 집속된다. 그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 볼록렌즈(112)에 의해 집속된 측정빔(L3) 중 가장자리 부분(L3a,L3b)은 한 쌍의 집속렌즈(113a,113b)에 의해 위치검출소자(115) 상의 두 점(P3,P3')으로 집속된다. 도 4b는 두께가 t3인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L3)에 의해 위치검출소자(115)로부터 출력되는 위치신호를 도시한 것이다. 도 4c를 참조하면, 두께가 t3인 가공대상물(W)의 표면에서 반사된 측정빔(L3)의 가장자리 부분(L3a,L3b)이 집속되는 위치검출소자(115) 상의 두 점(P3,P3') 사이의 거리는 가공대상물(W)의 두께가 t1인 경우보다 작은 d3(< d1)가 됨을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 레이저 가공용 오토포커싱 장치에서는 위치검출소자(115)로부터 출력되는 반사된 측정빔(L)의 위치 신호(120)로부터 위상차(즉, 측정빔(L)이 집속되는 두 점 사이의 거리)를 측정하게 되면 가공대상물(W)의 두께 변화를 알 수 있게 된다. 이와 같이, 가공대상물(W)의 두께가 변화하는 경우에 가공대상물(W) 상에 가공빔(S)이 조사되는 위치는 다음과 같은 단계에 의해 조절될 수 있다.
먼저, 특정 두께(예를 들면, t1)를 가지는 가공 대상물(W) 상의 원하는 위치(예를 들면, 가공대상물(W)의 표면)에 조사되는 측정빔에 의해 위치검출소자(115)로부터 출력된 위치신호(120)에서 측정된 위상차(즉, 측정빔의 가장자리부분이 위치검출소자 상에 집속된 두 점 사이의 간격)를 제1 간격으로 설정한다. 그리고, 측정빔이 가공예정라인을 진행함에 따라 이동하면서 상기 가공대상물(W)로부터 반사된 측정빔에 의해 위치검출소자(115)로부터 출력되는 위치신호(120)에서 측정된 위상차, 예를 들면 제2 간격을 측정한다. 여기서, 상기 제2 간격이 제1 간격보다 크면 이는 가공대상물(W)의 두께가 두꺼워졌다는 것을 의미하므로, 상기 집광렌즈(111)와 상기 가공대상물(W) 사이의 간격을 줄임으로써 가공빔(S)을 가공대상물(W) 상의 원하는 위치에 정확하게 조사할 수 있다. 한편, 상기 제2 간격이 제1 간격보다 작으면 이는 가공대상물(W)의 두께가 얇아졌다는 것을 의미하므로, 상기 집광렌즈(111)와 상기 가공대상물(W) 사이의 간격을 증가시킴으로써 가공빔(S)을 가공대상물(W) 상의 원하는 위치에 정확하게 조사할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 오토포커싱 장치에서는 가공대상물로부터 반사되는 측정빔의 위상차를 측정함으로써 가공대상물의 두께 변화를 알 수 있으며, 이에 따라 레이저 가공 작업 중 가공대상물의 두께가 변화하여도 가공빔을 가공대상물 상의 원하는 위치에 정확하게 조사하여 개질영역을 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100... 레이저 가공용 오토 포커싱 장치
101... 측거용 광원 103... 빔 확장수단
105... 반사미러 107... 빔 스플리터
109... 다이크로익 미러 111... 집광렌즈
112... 볼록렌즈 113a,113b... 한쌍의 집속렌즈
120... 위치검출소자로부터 출력된 위치신호
L... 측정빔 La,Lb... 반사 측정빔의 가장자리부분
W... 가공대상물 S... 가공빔

Claims (13)

  1. 가공대상물 상에 조사되어 레이저 가공작업을 수행하는 가공빔의 조사 위치를 조절하는 레이저 가공용 오토포커싱 장치에 있어서,
    측정빔을 출사하는 측거용 광원;
    상기 측정빔을 확장하는 빔 확장수단;
    상기 확장된 측정빔은 반사시키고 상기 가공빔은 투과시키는 다이크로익 미러(dichroic mirror);
    상기 다이크로익 미러로부터 출사되는 측정빔 및 가공빔을 집광하여 상기 가공대상물 상에 조사하는 집광렌즈; 및
    상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔을 수광하여 상기 가공대상물 상에서 상기 가공빔이 조사되는 위치를 검출하는 위치검출소자;를 포함하고,
    상기 가공빔의 조사 위치는 상기 위치검출소자로부터 출력되는 측정빔의 위치신호에 의해 결정되며,
    상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔은 그 가장자리 부분이 집속되어 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사되며, 상기 가공빔의 조사 위치는 상기 위치검출소자로부터 출력되는 위치신호로부터 상기 두 점 사이의 간격을 측정함으로써 결정되는 레이저 가공용 오토포커싱 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 확장수단과 상기 다이크로익 미러 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔은 반사하고, 상기 다이크로익 미러로부터 입사되는 측정빔은 투과시키는 빔 스플리터(beam splitter)가 마련되는 레이저 가공용 오토포커싱 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 빔 확장수단과 상기 빔 스플리터 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔을 상기 빔 스플리터 쪽으로 반사시키는 반사미러가 마련되는 레이저 가공용 오토포커싱 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터와 상기 위치검출소자 사이에는 상기 빔 스플리터를 투과한 측정빔을 집속하는 볼록렌즈와, 상기 볼록렌즈를 통과한 측정빔의 가장자리 부분을 집속하여 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사시키는 한 쌍의 집속렌즈가 마련되는 레이저 가공용 오토포커싱 장치.
  7. 제 1 항에 기재된 오토포커싱 장치를 이용하여 상기 가공대상물 상에 가공빔이 조사되는 위치를 조절하는 레이저 가공용 오토포커싱 방법에 있어서,
    상기 가공대상물 상에 가공을 원하는 위치에 조사되는 측정빔에 의해 상기 위치검출소자로부터 나오는 위치신호에서 상기 두 점 사이의 제1 간격을 설정하는 단계;
    상기 가공대상물의 가공예정라인을 따라 조사되는 측정빔에 의해 상기 위치검출소자로부터 나오는 위치신호에서 상기 두 점 사이의 제2 간격을 측정하는 단계; 및
    상기 제2 간격을 상기 제1 간격과 일치하도록 상기 집광렌즈와 상기 가공대상물 사이의 거리를 조절하는 단계;를 포함하는 레이저 가공용 오토포커싱 방법.
  8. 가공빔을 출사하여 가공대상물 상에 조사하는 레이저 가공유닛; 및
    상기 가공빔이 가공대상물 상에 조사되는 위치를 조절하는 오토포커싱 유닛;을 포함하고,
    상기 오토포커싱 유닛은 측정빔을 출사하는 측거용 광원; 상기 측정빔을 확장하는 빔 확장수단; 상기 확장된 측정빔은 반사시키고 상기 가공빔은 투과시키는 다이크로익 미러(dichroic mirror); 상기 다이크로익 미러로부터 출사되는 측정빔 및 가공빔을 집광하여 상기 가공대상물 상에 조사하는 집광렌즈; 및 상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔을 수광하여 상기 가공대상물 상에서 상기 가공빔이 조사되는 위치를 검출하는 위치검출소자;를 포함하고,
    상기 가공대상물로부터 반사된 측정빔은 그 가장자리 부분이 집속되어 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사되며, 상기 가공빔의 조사 위치는 상기 위치검출소자로부터 출력되는 위치신호로부터 상기 두 점 사이의 간격을 측정함으로써 결정되는 레이저 가공장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 오토포커싱 유닛은 상기 레이저 가공유닛의 내부에 마련되는 레이저 가공장치.
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 빔 확장수단과 상기 다이크로익 미러 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔은 반사하고, 상기 다이크로익 미러러부터 입사되는 측정빔은 투과시키는 빔 스플리터가 마련되는 레이저 가공장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 빔 확장수단과 상기 빔 스플리터 사이에는 상기 빔 확장수단에 의해 확장된 측정빔을 상기 빔 스플리터 쪽으로 반사시키는 반사미러가 마련되는 레이저 가공장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터와 상기 위치검출소자 사이에는 상기 빔 스플리터를 투과한 측정빔을 집속하는 볼록렌즈와, 상기 볼록렌즈를 통과한 측정빔의 가장자리 부분을 집속하여 상기 위치검출소자 상에 두 점으로 입사시키는 한 쌍의 집속렌즈가 마련되는 레이저 가공장치.
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