KR101362738B1 - 레이저광에 의한 워크 가공 장치 - Google Patents

레이저광에 의한 워크 가공 장치 Download PDF

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타카히사 하야시
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 원, 원호(圓弧), S자 등의 곡선을 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사(走査)할 때에, 주사 속도의 저하를 억제하여, 가공 효율을 향상시킨다.
[해결 수단]　이 워크(work) 가공 장치는, 유리 기판(基板) 등의 워크에 레이저광을 조사(照射)하여 가공을 행하는 장치이고, 가공하여야 할 워크가 재치(載置)되는 워크 테이블(2)과, 테이블 이동 기구(5)와, 레이저광을 출력하는 레이저광 출력부(15)와, 편향·회전 기구(18)와, 주사 제어 수단을 구비하고 있다. 테이블 이동 기구(5)는, 워크 테이블(2)을, 재치면과 평행인 면 내에 있어서 서로 직교하는 x, y 방향으로 이동한다. 편향·회전 기구(18)는, 레이저광 출력부(15)로부터 출사(出射)된 레이저광을 출사축으로부터 편향시키는 것과 함께, 편향된 레이저광을 출사축의 둘레로 회전시킨다. 주사 제어 수단은, 테이블 이동 기구(5) 및 편향·회전 기구(18)의 구동을 협조 제어하여, 레이저광을 워크 상(上)에서 주사한다.

Description

레이저광에 의한 워크 가공 장치{APPARATUS FOR PROCESSING WORK BY LASER BEAM}
본 발명은, 워크(work) 가공 장치, 특히, 유리 기판(基板) 등의 워크에 레이저광을 조사(照射)하여 가공을 행하는 워크 가공 장치에 관한 것이다.
레이저광에 의한 워크 가공 장치로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 나타난 장치가 알려져 있다. 이 종류의 가공 장치에서는, 파장이 532nm 정도(程度)의 그린 레이저광이 유리 기판 등의 워크에 조사된다. 그린 레이저광은, 일반적으로는 유리 기판을 투과하지만, 레이저광을 집광하여, 그 강도가 어느 역치(
Figure 112012047789068-pat00001
)를 넘으면, 유리 기판은 레이저광을 흡수하게 된다. 이와 같은 상태에서는, 레이저광의 집광부에 플라스마(plasma)가 발생하고, 이것에 의하여 유리 기판은 증산(蒸散)한다. 이상과 같은 원리를 이용하여, 유리 기판에 구멍을 형성하는 등의 가공이 가능하다.
또한, 특허문헌 2에는, 레이저광 집광용 광학계의 하방(下方)에, 편심용(偏心用) 광학계 및 어시스트 가스 노즐(assist gas nozzle)을 설치한 레이저 가공 헤드가 나타나 있다. 편심용 광학계는, 회전 구동 가능하며, 레이저광을 레이저광 집광용 광학계의 광축으로부터 편심시킨다. 또한, 어시스트 가스 노즐은, 편심용 광학계로부터의 레이저광을 통과시키는 것과 동시에, 어시스트 가스를 동축(同軸)에 분사한다. 이 특허 문헌 2의 편심용 광학계는, 간격을 두고 배치된 1조(組)의 웨지 프리즘(wedge prism)을 가지고 있다. 그리고, 각 웨지 프리즘은 각각 모터에 의하여 광축의 둘레로 회전 가능하다.
특허문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개2007－118054호 특허문헌 2 : 일본국 공개특허공보 특개평11－156579호
전술(前述)과 같은 종래의 레이저광에 의한 가공 장치를 이용하여, 원, 원호(圓弧), S자 등의 곡선을 따라 유리 기판 상(上)에 레이저광을 주사(走査)하는 경우, 유리 기판이 재치(載置, 물건의 위에 다른 것을 올리는 것)된 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 동기(同期)시켜 구동할 필요가 있다. 예를 들어, x 방향으로 연장되는 직선으로부터 원호상(狀)의 곡선 부분을 통하여 y 방향으로 연장되는 직선의 궤적을 따라 레이저광을 주사하는 경우, 당초(當初)는 x 방향 구동용의 모터만으로 테이블을 이동하고, 원호상의 궤적의 개시 위치에서 y 방향 구동용 모터를 구동시켜, 원호상의 궤적의 종료 위치에서 x 방향 구동용 모터를 정지시킬 필요가 있다.
그러나, 테이블은 비교적 큰 관성을 가지고 있기 때문에, 각 모터의 구동 제어에 대하여 즉석에서 테이블을 이동시키거나, 정지시키거나 할 수 없다. 즉, 원호상 궤적의 개시 위치에서 y 방향 구동용 모터의 구동을 개시하여도, 테이블의 y 방향의 움직임이 늦고, 또한 반대로 원호상 궤적의 종료 위치에서 x 방향 구동용 모터를 정지시켜도 테이블의 관성으로 x 방향의 움직임이 즉석에서 정지하는 것은 아니다.
이 때문에, 이상과 같은 테이블의 관성에 의한 추종성(追從性)의 저하를 예상하고 제어를 행하든지, 혹은 주사 속도(테이블의 이동 속도)를 낮게 하여 가공을 행할 필요가 있다. 이 경우는, 제어가 복잡하게 되고, 또한 가공 속도가 저하하기 때문에 가공 효율이 저하한다.
본 발명의 과제는, 원, 원호, S자 등의 곡선을 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사할 때에, 주사 속도의 저하를 억제하여, 가공 효율을 향상시키는 것에 있다.
제1 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 워크에 레이저광을 조사하여 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 가공을 행하는 장치이고, 가공하여야 할 워크가 재치되는 워크 테이블과, 테이블 구동 수단과, 레이저광을 출력하는 레이저광 출력부와, 편향·회전 기구와, 주사 제어 수단을 구비하고 있다. 테이블 구동 수단은, 워크 테이블을, 재치면과 평행인 면 내에 있어서 서로 직교하는 x, y 방향으로 이동한다. 편향·회전 기구는, 레이저광 출력부로부터 출사(出射)된 레이저광을 출사축으로부터 편향시키는 것과 함께, 편향된 레이저광을 출사축의 둘레로 회전시킨다. 주사 제어 수단은, 테이블 구동 수단 및 편향·회전 기구의 구동을 협조 제어하여, 편향·회전 기구의 출사축이 가공 라인의 곡선부보다도 큰 반경으로 이동하도록 워크 테이블을 이동시키면서 출사축의 둘레로 회전하는 레이저광을 상기 가공 라인을 따라 레이저광을 워크 상에서 주사한다.
이 장치에서는, 워크가 재치된 워크 테이블이 테이블 구동 수단에 의하여 x 및 y 방향으로 구동되는 것과 함께, 출사축으로부터 편향된 레이저광이 편향·회전 기구에 의하여 출사축의 둘레로 회전시켜진다. 이 때문에, 가공 라인이 곡선을 포함하는 경우, 그 곡선 부분에 있어서, 워크 테이블을 x, y 방향으로 이동시키면서 레이저광을 편향, 회전시키는 것에 의하여, 워크 테이블을, 가공 라인의 곡선보다도 큰 반경(半徑)을 그리는 것과 같은 궤적으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.
여기에서는, 워크 테이블에 의한 주사 궤적의 반경을, 보다 크게 할 수 있기 때문에, 구동 수단에 대한 워크 테이블의 추종성이 둔한 경우에서도, 주사 속도를 비교적 빠르게 할 수 있다. 따라서, 가공 속도가 빨라져, 가공 효율이 향상한다.
제2 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제1 발명의 장치에 있어서, 편향·회전 기구는, 대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘 및 제2 웨지 프리즘과, 제1 및 제2 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과, 레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈를 가진다.
여기에서는, 한 쌍의 웨지 프리즘을 출사축 둘레로 회전시키는 것에 의하여, 워크 상에 집광되어 있는 레이저광을 회전시킬 수 있다.
제3 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제2 발명의 장치에 있어서, 편향·회전 기구의 회전 수단은, 제1 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 제1 모터와, 제2 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 제2 모터를 가진다.
여기에서는, 각 웨지 프리즘을 따로따로 회전 제어할 수 있다. 이 때문에, 레이저광의 편향량을 임의로 제어할 수 있다.
제4 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제1 발명의 장치에 있어서, 편향·회전 기구의 회전 수단은, 제1 및 제2 웨지 프리즘이 내부에 배치된 중공(中空) 모터이다.
제5 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제1 발명의 장치에 있어서, 주사 제어 수단은, 직선상(狀)의 가공 라인을 주사하는 경우는, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어한다. 또한, 곡선상(狀)의 가공 라인을 주사하는 경우는, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 X 방향 및 Y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 편향·회전 기구에 의하여 레이저광을 회전시킨다.
여기에서는, 상기와 마찬가지로, 워크 테이블에 의한 주사 궤적의 반경을, 보다 크게 할 수 있다. 따라서, 구동 수단에 대한 워크 테이블의 추종성이 둔한 경우에서도, 주사 속도를 비교적 빠르게 할 수 있어, 가공 효율이 향상한다.
제6 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제5 발명의 장치에 있어서, 편향·회전 기구는, 대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘 및 제2 웨지 프리즘과, 제1 및 제2 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과, 레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈를 가지고 있다. 그리고, 주사 제어 수단은, 직선부 및 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사할 때에, 가공 라인의 직선부를 주사하는 경우는, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어한다. 또한, 가공 라인의 곡선부를 주사하는 경우는, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 제1 및 제2 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 같은 방향으로 회전시킨다.
여기에서는, 상기와 마찬가지로, 워크 테이블에 의한 주사 궤적의 반경을, 보다 크게 할 수 있다.
제7 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제5 발명의 장치에 있어서, 편향·회전 기구는, 대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘 및 제2 웨지 프리즘과, 제1 및 제2 웨지 프리즘을 광축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과, 레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈를 가지고 있다. 그리고, 주사 제어 수단은, 직선부 및 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사할 때에, 가공 라인의 직선부를 주사하는 경우는, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어한다. 또한, 가공 라인의 곡선부를 주사하는 경우는, 곡선부를 포함하여 곡선부의 전후의 영역에 있어서, 테이블 구동 수단에 의하여 워크 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 제1 및 제2 웨지 프리즘을 출사축의 둘레로 역방향으로 회전시킨다.
여기에서는, 워크 테이블의 주사 반경을 보다 크게 할 수 있어, 가공 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
제8 발명에 관련되는 레이저광에 의한 워크 가공 장치는, 제1 내지 제7 발명 중 어느 한 발명의 장치에 있어서, 레이저광 출력부와 편향·회전 기구의 사이에 배치되고, 레이저광의 집광점을 회전시키기 위한, 한 쌍의 웨지 프리즘 및 한 쌍의 웨지 프리즘이 내부에 배치된 중공 모터를 더 구비하고 있다.
여기에서는, 한 쌍의 웨지 프리즘을 통과하여 편향된 레이저광은, 입사(入射) 광축의 둘레로 회전시켜진다. 이 편향되고, 또한 회전하는 레이저광은, 워크 상에 집광되어 원형을 그린다. 그리고, 이 원형의 궤적 전체가 가공 라인을 따라 주사된다.
이상과 같은 본 발명에서는, 레이저광을 이용한 워크의 가공에 있어서, 곡선상의 궤적을 포함하는 주사선을 따라 레이저 가공하는 경우에, 주사 속도의 저하를 억제하여, 가공 효율을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 워크 가공 장치의 외관 사시도.
도 2는 워크 테이블의 확대 사시도.
도 3은 레이저광 조사 헤드의 구성을 확대하여 도시하는 사시도.
도 4는 고속 중공 모터 및 고속 회전용 웨지 프리즘의 배치를 모식적으로 도시한 도면.
도 5는 프리즘의 정각과 편각의 관계를 도시하는 도면.
도 6은 제1 및 제2 저속 모터, 제1 및 제2 웨지 프리즘, 및 집광 렌즈의 배치를 모식적으로 도시한 도면.
도 7은 본 장치의 제어 블록도.
도 8은 레이저광의 궤적을 도시하는 도면.
도 9는 집광점을 z축 방향으로 제어하는 작용을 설명하는 모식도.
도 10은 본 장치에 의한 제1 가공예의 가공 라인 및 주사 궤적을 도시하는 도면.
도 11은 제1 가공예의 각 모터의 속도 제어를 도시하는 타임차트.
도 12는 제1 가공예의 제어 플로차트.
도 13은 본 장치에 의한 제2 가공예의 가공 라인 및 주사 궤적을 도시하는 도면.
도 14는 제2 가공예의 각 모터의 속도 제어를 도시하는 타임차트.
도 15는 제2 가공예의 제어 플로차트.
［전체 구성］
도 1에 본 발명의 일 실시예에 의한 워크 가공 장치의 전체 구성을 도시한다. 이 워크 가공 장치는, 유리 기판 등의 워크에 가공 라인을 따라 레이저광을 조사하여, 구멍 뚫기 등의 가공을 행하기 위한 장치이다. 이 장치는, 베드(bed, 1)와, 워크로서의 유리 기판이 재치되는 워크 테이블(2)과, 유리 기판에 레이저광을 조사하기 위한 레이저광 조사 헤드(3)를 구비하고 있다. 여기서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 베드(1)의 상면(上面)을 따른 평면에 있어서, 서로 직교하는 축을 x축, y축으로 하고, 이들 축에 직교하는 연직 방향의 축을 z축으로 정의한다. 또한, x축을 따른 양 방향(＋ 방향 및 - 방향)을 x축 방향, y축을 따른 양 방향을 y축 방향, z축을 따른 양 방향을 z축 방향으로 정의한다.
［워크 테이블 및 그 이동 기구］
＜워크 테이블＞
워크 테이블(2)은, 직사각형상(狀)으로 형성되어 있고, 워크 테이블(2)의 하방에는, 워크 테이블(2)을 x축 방향 및 y축 방향으로 이동시키기 위한 테이블 이동 기구(5)가 설치되어 있다.
워크 테이블(2)은, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 복수의 블록(6)을 가지고 있다. 이 복수의 블록(6)은, 도 중, 일점 쇄선으로 도시하는 유리 기판(G)을 워크 테이블(2)의 표면으로부터 들어올려 지지하기 위한 부재이며, 유리 기판(G)의 가공 라인(L, 파선으로 도시함)을 피하기 위하여, 워크 테이블(2)의 임의의 위치에 취부(取付)하는 것이 가능하다. 또한, 워크 테이블(2)에는 복수의 흡기구(2a)가 격자상(格子狀)으로 형성되는 것과 함께, 각 블록(6)에는 상하 방향으로 관통하는 흡기 구멍(6a)이 형성되어 있다. 그리고, 블록(6)의 흡기 구멍(6a)과 워크 테이블(2)의 흡기구(2a)를 접속하는 것에 의하여, 블록(6) 상에 배치되는 유리 기판(G)을 흡착 고정하는 것이 가능하다. 덧붙여, 흡기를 위한 기구는, 주지(周知)의 배기 펌프 등에 의하여 구성되어 있으며, 상세한 것은 생략한다.
＜테이블 이동 기구＞
테이블 이동 기구(5)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 한 쌍의 제1 및 제2 가이드 레일(8, 9)과, 제1 및 제2 이동 테이블(10, 11)과, 각 이동 테이블(10, 11)을 구동하기 위한 y축 모터(5a) 및 x축 모터(5b)(도 7 참조)를 가지고 있다. 한 쌍의 제1 가이드 레일(8)은 베드(1)의 상면에 y축 방향으로 연장되어 설치되어 있다. 제1 이동 테이블(10)은, 제1 가이드 레일(8)의 상부에 설치되고, 제1 가이드 레일(8)에 이동 가능하게 계합(係合, 걸어 맞춤)하는 복수의 가이드부(10a)를 하면(下面)에 가지고 있다. 제2 가이드 레일(9)은 제1 이동 테이블(10)의 상면에 x축 방향으로 연장되어 설치되어 있다. 제2 이동 테이블(11)은, 제2 가이드 레일(9)의 상부에 설치되고, 제2 가이드 레일(9)에 이동 가능하게 계합하는 복수의 가이드부(11a)를 하면에 가지고 있다. 제2 이동 테이블(11)의 상부에는, 고정 부재(12)를 통하여 워크 테이블(2)이 취부되어 있다.
이상과 같은 테이블 이동 기구(5)에 의하여, 워크 테이블(2)은, x축 방향 및 y축 방향으로 이동 가능하다.
［레이저광 조사 헤드］
레이저광 조사 헤드(3)는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 베드(1)의 상면에 배치된 문형(門型) 프레임(1a)에 장착되어 있고, 레이저광 출력부(15)와, 광학계(16)와, 내부에 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘(후술)이 짜 넣어진 고속 중공 모터(17)와, 내부에 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(후술) 및 집광 렌즈가 짜 넣어진 편향·회전 기구(18)를 가지고 있다. 또한, 레이저광 조사 헤드(3)를 x축 방향으로 이동시키기 위한 x축 방향 이동 기구(21)와, 고속 중공 모터(17) 및 편향·회전 기구(18)를 z축 방향으로 이동시키기 위한 z축 방향 이동 기구(22)가 설치되어 있다. z축 방향 이동 기구(22)는 z축 모터(22a, 도 7 참조) 등을 가지고 있다.
＜레이저광 출력부＞
레이저광 출력부(15)는 종래와 마찬가지의 레이저관에 의하여 구성되어 있다. 이 레이저광 출력부(15)에 의하여, 파장 532nm의 그린 레이저가 y축을 따라 워크 테이블(2)과는 반대쪽으로 출사된다.
＜광학계＞
광학계(16)는, 레이저광 출력부(15)로부터의 레이저광을 고속 중공 모터(17)에 짜 넣어진 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘으로 유도하는 것이다. 이 광학계(16)는, 도 3에 확대하여 도시하는 바와 같이, 제1 ~ 제4 미러(25 ~ 28)와, 레이저 출력을 계측하는 파워 모니터(29)와, 빔 익스팬더(beam expander, 30)를 가지고 있다.
제1 미러(25)는, 레이저광 출력부(15)의 출력 측의 근방에 배치되어 있고, y축 방향으로 출사된 레이저광을 x축 방향으로 반사한다. 제2 미러(26)는, x축 방향에 있어서 제1 미러(25)와 나란히 놓아 배치되어 있고, x축 방향으로 진행하는 레이저광을 y축 방향으로 반사하여, 워크 테이블(2) 측으로 유도한다. 제3 미러(27) 및 제4 미러(28)는, 고속 중공 모터(17)의 상방에 x축 방향으로 나란히 놓아 배치되어 있다. 제3 미러(27)는 제2 미러(26)에 의하여 반사되어 온 레이저광을 제4 미러(28) 측으로 유도한다. 제4 미러(28)는 제3 미러(27)에 의하여 반사되어 온 레이저광을 하방의 고속 중공 모터(17)로 유도한다. 빔 익스팬더(30)는, 제2 미러(26)와 제3 미러(27)의 사이에 배치되고, 제2 미러(26)에 의하여 반사되어 온 레이저광을 일정한 배율의 평행 광속(光束)으로 넓히기 위하여 설치되어 있다. 이 빔 익스팬더(30)에 의하여, 레이저광을 보다 작은 스폿(spot)에 집광시키는 것이 가능해진다.
＜고속 회전용 웨지 프리즘 및 고속 중공 모터＞
내부에 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)이 배치된 고속 중공 모터(17)의 모식도를 도 4에 도시하고 있다. 고속 중공 모터(17)는, 중심(中心)에 z축 방향으로 연장되는 회전축(R)을 가지며, 이 회전축(R)을 포함하는 중앙부가 중공이 되어 있다. 그리고, 이 중공부에 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)이 고정되어 있다. 한 쌍의 웨지 프리즘(321, 322)은, 동(同) 형상, 동 비중(比重)이며, 굴절률만이 다르다. 각 웨지 프리즘(321, 322)은, 각각 회전축(R)에 대하여 경사하는 사면(321a, 322a)과, 회전축(R)에 수직인 수직면(321b, 322b)을 가지고 있다. 그리고, 한 쌍의 웨지 프리즘(321, 322)은, 서로의 수직면(321b, 322b)이 근접하여 대향하도록 배치되며, 2개의 수직면(321b, 322b)이 평행이고, 또한 2개의 사면(321a, 322a)이 평행이 되도록 배치되어 있다.
동 형상, 동 비중의 2개의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)을 이상과 같이 배치하는 것에 의하여, 2개의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)의 전체의 중심(重心)은 회전축(R) 상에 위치하게 된다. 이 때문에, 이들 웨지 프리즘(321, 322)을 고속으로 회전시켜도, 동적(動的) 언밸런스양을 매우 작게 할 수 있다.
＜2개의 웨지 프리즘을 이용한 경우의 편각(偏角)에 관하여＞
도 5를 참조하여, 프리즘의 정각(頂角, 꼭지각)을 δ, 굴절률을 n으로 한 경우, 이 프리즘의 편각 θ는, δ가 작은 경우,
(n－1)·δ
이다. 덧붙여, 상기 식은, sinδ = δ(단위는 라디안)로 근사(近似)할 수 있을 정도(程度)로 δ가 작은 경우의 근사식이다. 본 실시예에서 이용하는 프리즘에서는, 정각 δ는 커도 5° 정도(程度)이기 때문에, sinδ = δ로 근사하여도 지장이 없다. 따라서, 동 형상(같은 정각)에서 굴절률이 각각 n1, n2인 2개의 웨지 프리즘의 각각의 편각 θ1, θ2는,
θ1 = (n1－1)·δ
θ2 = (n2－1)·δ
이다. 그리고 2개의 웨지 프리즘의 사면이 평행하게 되도록 조합하여 배치한 경우의 편각 θ는,
θ = (n1－1)·δ－(n2－1)·δ=(n1－n2)·δ
로 된다. 이상으로부터 명확한 바와 같이, 정각 δ가 같고, 또한 같은 재질의 웨지 프리즘의 조합이면, n1 = n2이고, 토털(total)의 편각은 「0」이 된다.
그러나, n1 ≠ n2이면, 토털의 편각은, 「0」이 되지 않고, 2개의 웨지 프리즘의 굴절률의 차이에 비례하게 된다.
그래서, 여기에서는, 2개의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)의 굴절률을 다르게 하여, 양 웨지 프리즘(321, 322)을 통과하는 레이저광을 편향하도록 하고 있다. 즉, 이와 같은 웨지 프리즘(321, 322)을 이용하는 것에 의하여, 회전 밸런스가 좋은 레이저광을 편향하기 위한 기구를 실현할 수 있다.
덧붙여, 동 비중이고 굴절률이 다른 웨지 프리즘의 예로서는, 예를 들어 이하와 같은 조합을 생각할 수 있다.
＜예 1＞　S-BSM22＋S-TIH11(비중：3.24, 가부시키가이샤 오하라(株式會社OHARA)에서 만듦)
이 조합의 경우의 편각(°)은, 정각 1°에 대하여, 「0.169」이다.
＜예 2＞　N-SSK2＋N-SF57(비중：3.53, 쇼트 니혼 가부시키가이샤(SCHOTT日本株式會社)에서 만듦)
이 조합의 경우의 편각(°)은, 정각 1°에 대하여, 「0.232」이다.
＜예 3＞　BACD11＋E-FD10(비중：3.07, 호야 가부시키가이샤(HOYA株式會社)에서 만듦)
이 조합의 경우의 편각(°)은, 정각 1°에 대하여, 「0.170」이다.
덧붙여, 양 웨지 프리즘(321, 322)의 형상(정각)에 관해서는, 후술하는 집광 렌즈의 초점거리 f와 편각 θ에 의하여 정하여지는 레이저광의 회전 반경 r(= f·tanθ 또는 f·θ)이, 소망의 값이 되도록 설정된다.
＜저속 회전용 웨지 프리즘, 집광 렌즈＞
내부에 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)이 배치된 편향·회전 기구(18)를, 도 6에 모식적으로 도시한다. 편향·회전 기구(18)는, 중심(中心)에 z축 방향으로 연장되는 회전축을 가지고 있다. 이 회전축은, 고속 중공 모터(17)의 회전축(R)과 동 축이다. 이 편향·회전 기구(18)는, 회전축(R)을 포함하는 중심부(中心部)에 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)과, 이들 웨지 프리즘(341, 342)의 각각에 대응하여 설치된 저속 회전용의 제1 저속 모터(345) 및 제2 저속 모터(346)를 가지고 있다. 제1 저속 모터(345) 및 제2 저속 모터(346)는 중공 모터이며, 중공의 회전축의 내부에 웨지 프리즘(341, 342)이 장착되어 있다. 이들 웨지 프리즘(341, 342)의 각각은, 대응하여 설치된 저속 회전용의 제1 저속 모터(345) 및 제2 저속 모터(346)에 의하여 개별적으로 회전하고, 또한 소정의 회전 각도로 유지하는 것이 가능하다.
한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)은, 동 형상, 동 재질(동 비중)이며, 따라서 굴절률도 같다. 또한, 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)은, 각각 회전축에 대하여 경사하는 사면(341a, 342a)과, 회전축에 대하여 수직인 수직면(341b, 342b)을 가지고 있다. 이와 같은 2개의 웨지 프리즘(341, 342)의 조합에 의하여, 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)은 소정의 편각을 가질 수 있다.
또한, 편향·회전 기구(18)의 한 쌍의 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)의 출력 측에는, 집광 렌즈(35)가 고정되어 있다. 덧붙여, 집광 렌즈(35)는 편향·회전 기구(18)와는 별도로 단독으로 배치하도록 하여도 무방하다.
＜레이저광 조사 헤드의 지지 및 반송계＞
이상과 같은 레이저광 조사 헤드(3)는, 전술과 같이, 베드(1)의 문형 프레임(1a)에 지지되어 있다. 보다 상세하게는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 문형 프레임(1a)의 상면에는 x축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제3 가이드 레일(36)이 설치되어 있고, 이 한 쌍의 제3 가이드 레일(36) 및 도시하지 않는 구동 기구가 x축 방향 이동 기구(21)를 구성하고 있다. 그리고, 한 쌍의 제3 가이드 레일(36)에는, 지지 부재(37)가 이동 가능하게 지지되어 있다. 지지 부재(37)는, 제3 가이드 레일(36)에 지지된 횡(橫) 지지 부재(38)와, 횡 지지 부재(38)의 워크 테이블(2) 측의 일단(一端) 측으로부터 하방으로 연장되는 종(從) 지지 부재(39)를 가지고 있다. 종 지지 부재(39)의 측면에는, z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제4 가이드 레일(40)이 설치되어 있고, 이 한 쌍의 제4 가이드 레일(40) 및 도시하지 않는 구동 기구가 z축 방향 이동 기구(22)를 구성하고 있다. 제4 가이드 레일(40)에는, z축 방향으로 이동 가능하게 제3 이동 테이블(41)이 지지되어 있다.
그리고, 레이저광 출력부(15), 제1 ~ 제4 미러(25 ~ 28), 파워 모니터(29), 및 빔 익스팬더(30)가, 횡 지지 부재(38)에 지지되어 있다. 또한, 제3 이동 테이블(41)에는 모터 지지 부재(42)가 고정되어 있고, 이 모터 지지 부재(42)에, 고속 중공 모터(17) 및 편향·회전 기구(18)가 지지되어 있다.
［제어 블록도］
이 유리 기판 가공 장치는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 컨트롤러(50)를 가지고 있다. 컨트롤러(50)에는, 레이저광 출력부(15)나, 각 이동 테이블(10, 11)을 구동하기 위한 y축 모터(5a), x축 모터(5b), z축 모터(22a), 고속 중공 모터(17), 제1 및 제2 저속 모터(345, 346)가 접속되어 있다. 그리고, 컨트롤러(50)는, 레이저광 출력부(15)로부터의 레이저 출력 등을 제어하는 것과 함께, 각 모터의 회전을 제어하는 것에 의하여 레이저광의 주사 궤적 등을 제어한다.
［동작］
＜기본적인 가공 동작＞
다음으로, 레이저광에 의한 유리 기판의 가공 동작에 관하여 설명한다.
우선, 워크 테이블(2)의 표면에 복수의 블록(6)을 설치한다. 이 때, 복수의 블록(6)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(G)의 가공 라인(L)을 피하도록 배치한다. 이상과 같이 하여 설치된 복수의 블록(6) 상에, 가공하여야 할 유리 기판(G)을 재치한다.
다음으로, x축 방향 이동 기구(21)에 의하여 레이저광 조사 헤드(3)를 x축 방향으로 이동하고, 또한 테이블 이동 기구(5)에 의하여 워크 테이블(2)을 y축 방향으로 이동하여, 레이저광 조사 헤드(3)에 의한 레이저광의 집광점이 가공 라인(L)의 스타트 위치에 오도록 위치시킨다.
이상과 같이 하여 레이저광 조사 헤드(3) 및 유리 기판(G)을 가공 위치로 이동시킨 후, 레이저광을 유리 기판에 조사하여 가공을 행한다. 여기에서는, 레이저광 출력부(15)로부터 출사된 레이저광은, 제1 미러(25)에 의하여 반사되어 제2 미러(26)로 유도된다. 덧붙여, 제1 미러(25)에 입사한 레이저광은 파워 모니터(29)에 의하여 레이저 출력이 계측된다. 제2 미러(26)에 입사한 레이저광은 y축 방향으로 반사되고, 빔 익스팬더(30)에 의하여 광속이 넓혀져 제3 미러(27)로 유도된다. 그리고, 제3 미러(27)에서 반사되고, 나아가 제4 미러(28)에서 반사된 레이저광은, 고속 중공 모터(17)의 중심부에 설치된 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)에 입력된다.
한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)에 입력된 레이저광은, 2개의 웨지 프리즘(321, 322)의 굴절률이 다른 것에 의하여, 편향되어 출력된다. 또한, 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)은, 예를 들어 15000rpm 이상으로 고속 회전시켜지기 때문에, 이들 웨지 프리즘(321, 322)을 투과한 레이저광은, 작은 회전 반경(예를 들어, 직경 0.4mm ~ 0.8mm)으로 고속 회전하고 있다.
고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)으로부터 출사된 레이저광은, 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)에 입력된다. 이 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)은, 일방(一方)이 타방(他方)에 대하여 회전시켜지고 있고, 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)에 비교하여 큰 편각을 가지고 있다. 이 때문에, 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)을 회전시키는 것에 의하여, 고속 회전하는 레이저광이, 비교적 큰 회전 반경(예를 들어, 외측 직경 5.0mm)으로 회전 주사된다. 덧붙여, 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)의 회전수는 낮아, 예를 들어 400 ~ 800rpm 정도(程度)이다.
이상과 같은 레이저광의 유리 기판 상에서의 궤적을 도 8에 도시하고 있다. 여기서, 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)에 있어서의 가공 오차나 취부 오차 등에 의하여, 고속 회전용 웨지 프리즘(321, 322)에 의하여 편향, 회전된 레이저광에 의하여 그려지는 원의 지름에 오차가 생긴다. 이 오차에 의하여, 최종적으로 가공되는 구멍의 지름에 오차가 생긴다. 이 경우는, 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)의 일방을 타방에 대하여 회전시키고, 편각을 조정하여, 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)을 통과한 레이저광에 의한 주사 궤적을 조정하면 된다. 이것에 의하여, 높은 정도(精度)로 소망의 지름의 구멍을 가공할 수 있다.
여기서, 레이저광에 의한 1회의 가공으로 유리가 제거되는 높이는 수십μm이다. 따라서, 유리 기판(G)에 구멍 뚫기 가공을 행하는 경우, 집광점을 가공 라인을 따라 한 번만 주사하여도 구멍을 형성하는 것, 즉 가공 라인의 내측의 부분을 뽑아 떨어뜨리는 것은, 일반적으로 곤란하다.
그래서 통상(通常)은, 우선, 집광점(가공 부위)이 유리 기판의 하면에 형성되도록, 집광 렌즈(35)를 포함하는 편향·회전 기구(18)의 z축 방향의 위치를 z축 방향 이동 기구(22)에 의하여 제어한다(도 9(a) 참조). 이 상태에서 집광점을 가공 라인을 따라 일주(一周)시킨 후, 편향·회전 기구(18)의 z축 방향의 위치를 제어하는 것에 의하여, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 집광점을 상승시킨다. 그리고, 마찬가지로 집광점을 가공 라인을 따라 일주시킨 후, 한층 더 집광점을 상승시킨다. 이상의 동작을 반복하여 실행하는 것에 의하여, 가공 라인의 내측 부분을 뽑아 떨어뜨려 구멍을 형성할 수 있다.
혹은, 집광점을 가공 라인을 따라 일주시킬 때마다 상승시키는 대신에, 적절한 속도로 연속적으로 z축 방향으로 상승시켜, 나선상(螺旋狀)으로 가공하는 것으로도 마찬가지로 구멍 뚫기 가공을 행할 수 있다.
＜코너부의 제1 가공예＞
다음으로, 도 10에 도시하는 바와 같은, x축 방향 및 y축 방향으로 연장되는 2개의 직선부와, 2개의 직선부의 사이에 원호상의 곡선부를 가지는 가공 라인을 따라 레이저광을 조사하여, 가공하는 경우의 협조 제어에 관하여 설명한다. 도 10에 도시하는 예에서는, 가공 라인의 곡선부의 전후에 있어서 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)의 각각을 역방향으로 회전시키면서 이동 테이블(10, 11)이 이동 제어된다. 도 10에 있어서, 실선이 가공 라인이며, 일점 쇄선이 워크 테이블(2)(레이저광 조사 헤드(3)의 광학계의 중심(中心)：레이저광 출력부(15)의 출사축)의 이동 궤적이다. 또한, 도 10에 있어서의 「90°」, 「0°」는, 각각 헤드(3)의 광학계의 중심(中心)인 출사축에 대한 레이저광의 위치의 각도를 도시하고 있다.
덧붙여, 도 11은 도 10에 도시하는 가공을 행하는 경우의, 각 모터의 속도 제어의 타임차트(time chart)이다.
이상의 가공을 행하는 경우의, 이동 테이블(10, 11)의 이동과 저속 모터의 구동의 협조 제어에 관하여, 도 12의 플로차트(flow chart)를 이용하여 설명한다.
스텝 S1에서는, 직선 부분의 가공을 행한다. 여기에서는, x축 모터(5b)에 의하여 워크 테이블(2)은 -x축 방향으로 정속(定速)으로 이동하고 있다. 스텝 S2에서는, 워크 테이블(2)의 위치 정보를 취득한다. 그리고, 스텝 S3에서는, 스텝 S2에서 얻은 위치 정보로부터, 원호 개시 위치인지 여부를 판단한다. 여기서, 원호 개시 위치란, 도 10의 일점 쇄선으로 도시하는 워크 테이블(2)의 주사 궤적에 있어서, 직선 부분이 종료하고, 원호 부분이 시작되는 위치이다.
원호의 개시 위치에 도달할 때까지는, 스텝 S2 및 스텝 S3을 반복하여 실행한다. 원호의 개시 위치에 도달한 경우는, 스텝 S3으로부터 스텝 S4 및 스텝 S5로 이행(移行)한다.
스텝 S4에서는, 원호 보간(補間) 동작을 실행한다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, x축 모터(5b)의 회전을 서서히 낮게 하여, x축 방향의 속도를 저하시키는 것과 함께, y축 모터(5a)의 회전을 「0」으로부터 서서히 높게 하여, y축 방향의 속도를 올린다.
또한, 스텝 S5에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제2 저속 모터(346)를 속도 VH로 시계 방향으로 회전시키는 것과 함께, 제1 저속 모터(345)를 속도 VL로 반시계 방향으로 회전시킨다. 덧붙여, 속도 VH는 속도 VL의 3배 정도(程度)로 설정되어 있다.
스텝 S6에서는, 원호 종료 위치인지 여부를 판단한다.　원호의 종료 위치에 도달할 때까지는, 스텝 S4 및 스텝 S5를 반복하여 실행한다.
원호의 종료 위치에 도달한 경우는, 스텝 S6으로부터 스텝 S7로 이행한다. 스텝 S7에서는, y축 방향의 직선 부분의 가공을 실행한다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, x축 모터(5b), 제1　및 제2 저속 모터(345, 346)의 회전을 정지하고, y축 모터(5a)만을 회전시켜, 워크 테이블(2)을 y축　방향으로 정속으로 이동시킨다.
이상과 같은 협조 제어에 의하여, 실선의 가공 라인에 대하여, 편향·회전 기구(18)의 회전 중심(中心)이 일점 쇄선 상을 이동하도록 이동 테이블(10, 11)을 이동 제어하면 된다. 즉, 워크 테이블(2)의 주사 반경을, 가공 라인의 곡선부의 반경보다도 크게 할 수 있어, 워크 테이블(2)의 주사 제어가 용이하게 된다.
＜코너부의 제2 가공예＞
다음으로, 제1 가공예와 마찬가지의 형상의 가공 라인을 다른 제어 처리에 의하여 가공하는 경우의 제2 가공예를 도 13 및 도 14에 도시한다. 이 도 13 및 도 14에 도시하는 예에서는, 가공 라인의 곡선부에 있어서 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)을 동 방향으로 회전시키면서 이동 테이블(10, 11)이 이동 제어된다. 도 13에 있어서, 실선이 가공 라인이고, 일점 쇄선이 워크 테이블(2)의 이동 궤적이다. 도 14는 도 13에 도시하는 가공을 행하는 경우의, 각 모터의 속도 제어의 타임차트이다.
이상의 가공을 행하는 경우의, 이동 테이블의 이동과 저속 모터의 구동의 협조 제어에 관하여, 도 15의 플로차트를 이용하여 설명한다.
스텝 P1에서는, 직선 부분의 가공을 행한다. 여기에서는, x축 모터(5b)에 의하여 워크 테이블(2)은 -x축 방향으로 정속으로 이동하고 있다. 스텝 P2에서는, 워크 테이블(2)의 위치 정보를 취득한다. 그리고, 스텝 P3에서는, 스텝 P2에서 얻은 위치 정보로부터, 원호 개시 위치인지 여부를 판단한다. 이 제2 가공예의 경우의 원호 개시 위치란, 가공 라인에 있어서, 직선 부분이 종료하고, 원호 부분이 시작되는 위치이다.
원호의 개시 위치에 도달할 때까지는, 스텝 P2 및 스텝 P3를 반복하여 실행한다. 원호의 개시 위치에 도달한 경우는, 스텝 P3으로부터 스텝 P4 및 스텝 P5로 이행한다.
스텝 P4에서는, 원호 보간 동작을 실행한다. 즉, 도 14에 도시하는 바와 같이, x축 모터(5b)의 회전을 서서히 낮게 하여, x축 방향의 속도를 저하시키는 것과 함께, y축 모터(5a)의 회전을 「0」으로부터 서서히 높게 하여, y축 방향의 속도를 올린다.
또한, 스텝 P5에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 저속 모터(345) 및 제2 저속 모터(346)를 소정의 속도로 시계 방향으로 회전시킨다.
스텝 P6에서는, 원호 종료 위치인지 여부를 판단한다. 원호의 종료 위치에 도달할 때까지는, 스텝 P4 및 스텝 P5를 반복하여 실행한다.
원호의 종료 위치에 도달한 경우는, 스텝 P6으로부터 스텝 P7로 이행한다. 스텝 S7에서는, y축 방향의 직선 부분의 가공을 실행한다. 즉, 도 14에 도시하는 바와 같이, x축 모터(5b), 제1 및 제2 저속 모터(345, 346)의 회전을 정지하고, y축 모터(5a)만을 회전시켜, 워크 테이블(2)을 y축 방향으로 정속으로 이동시킨다.
이상과 같은 협조 제어에 의하여, 실선의 가공 라인에 대하여, 편향·회전 기구(18)의 회전 중심(中心)이 일점 쇄선 상을 이동하도록 이동 테이블(10, 11)을 이동 제어하면 된다. 즉, 워크 테이블(2)의 주사 반경을, 가공 라인의 곡선부의 반경보다도 크게 할 수 있어, 워크 테이블(2)의 주사 제어가 용이하게 된다.
덧붙여, 제2 가공예와 같이 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)을 같은 속도로 같은 방향으로 회전시키는 경우에는, 1개의 모터로 저속 회전용 웨지 프리즘(341, 342)을 일체적으로 회전시켜도 무방하다.
［특징］
이상과 같은 본 실시예에서는, 워크 테이블(2)을 x, y 방향으로 이동시키면서 레이저광을 편향, 회전시키는 것에 의하여, 가공 라인의 곡선 부분을 가공할 때에, 가공 라인보다도 큰 반경을 그리는 것과 같은 궤적으로 워크 테이블(2)을 이동시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 각 모터에 대한 워크 테이블의 추종성이 둔한 경우에서도, 주사 속도를 비교적 빠르게 할 수 있어, 가공 효율이 향상한다.
또한, 한 쌍의 제2 웨지 프리즘을 따로 따로 회전 제어할 수 있기 때문에, 레이저광의 광축으로부터의 편향량을 임의로 제어할 수 있다.
［다른 실시예］
본 발명은 이상과 같은 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하는 것 없이 여러 가지의 변형 또는 수정이 가능하다.
상기 실시예에서는, 한 쌍의 고속 회전용 웨지 프리즘을 설치하고, 레이저광을 고속으로 회전시키면서 주사하도록 하였지만, 고속 회전용 웨지 프리즘을 생략하여도 무방하다.
또한, 상기 실시예에서는, 집광점을 z축 방향으로 이동시키는 기구로서, 집광 렌즈(35)를 포함하는 편향·회전 기구(18)를 z축 방향 이동 기구(22)에 의하여 이동시키도록 하였지만, 집광 렌즈(35)를 포함하는 편향·회전 기구(18)를 고정하여 두고, 워크 테이블(2)을 z축 방향으로 이동시키도록 하여도 무방하다.
상기 실시예에서는, 워크로서 유리 기판을 예로 취하여 설명하였지만, 수지 필름을 절단 가공하는 경우에도 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다. 덧붙여, 수지 필름에 본 발명을 적용하는 경우는, 고속 회전용의 광학계 및 z축 방향 이동 기구는 불요(不要)하다.
도 10 및 도 13에 도시한 가공예는 일례이며, 다른 여러 가지의 곡선 부분을 포함하는 가공 라인에 관하여 본 발명을 적용할 수 있다.
2 : 워크 테이블
5a : y축 모터
5b : x축 모터
15 : 레이저광 출력부
16 : 광학계
17 : 고속 중공 모터
18 : 편향·회전 기구
321, 322 : 고속 회전용 웨지 프리즘
341, 342 : 저속 회전용 웨지 프리즘
345, 346 : 저속 모터
35 : 집광 렌즈
50 : 컨트롤러
G : 유리 기판

Claims (8)

  1. 워크(work)에 레이저광을 조사(照射)하여 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 가공을 행하는 가공 장치이고,
    가공하여야 할 워크가 재치(載置)되는 워크 테이블과,
    상기 워크 테이블을, 재치면과 평행인 면 내에 있어서 서로 직교하는 x, y 방향으로 이동하기 위한 테이블 구동 수단과,
    레이저광을 출력하는 레이저광 출력부와,
    상기 레이저광 출력부로부터 출사(出射)된 레이저광을 출사축으로부터 편향시키는 것과 함께, 편향된 레이저광을 출사축의 둘레로 회전시키는 편향·회전 기구와,
    상기 테이블 구동 수단 및 상기 편향·회전 기구의 구동을 협조 제어하여, 상기 편향·회전 기구의 출사축이 가공 라인의 곡선부보다도 큰 반경으로 이동하도록 상기 워크 테이블을 이동시키면서 상기 출사축의 둘레로 회전하는 레이저광을 상기 가공 라인을 따라 주사(走査)하는 주사 제어 수단
    을 구비한 레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편향·회전 기구는,
    대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘(wedge prism) 및 제2 웨지 프리즘과,
    상기 제1 및 제2 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과,
    레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈
    를 가지는, 레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 편향·회전 기구의 회전 수단은,
    상기 제1 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 제1 모터와,
    상기 제2 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 제2 모터
    를 가지는, 레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편향·회전 기구의 회전 수단은, 상기 제 1및 제2 웨지 프리즘이 내부에 배치된 중공(中空) 모터인, 레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주사 제어 수단은,
    직선상(狀)의 가공 라인을 주사하는 경우는, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어하고,
    곡선상(狀)의 가공 라인을 주사하는 경우는, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 상기 편향·회전 기구에 의하여 레이저광을 회전시키는,
    레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 편향·회전 기구는,
    대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘 및 제2 웨지 프리즘과,
    상기 제1 및 제2 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과,
    레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈
    를 가지고,
    상기 주사 제어 수단은, 직선부 및 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사할 때에,
    가공 라인의 직선부를 주사하는 경우는, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어하고,
    가공 라인의 곡선부를 주사하는 경우는, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 상기 제1 및 제2 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 같은 방향으로 회전시키는,
    레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 편향·회전 기구는,
    대향하여 배치된 제1 웨지 프리즘 및 제2 웨지 프리즘과,
    상기 제1 및 제2 웨지 프리즘을 광축의 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단과,
    레이저광을 워크 상에 집광시키는 집광 렌즈
    를 가지고,
    상기 주사 제어 수단은, 직선부 및 곡선부를 포함하는 가공 라인을 따라 레이저광을 주사할 때에,
    가공 라인의 직선부를 주사하는 경우는, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 또는 y 방향으로 이동 제어하고,
    가공 라인의 곡선부를 주사하는 경우는, 상기 곡선부를 포함하여 상기 곡선부의 전후의 영역에 있어서, 상기 테이블 구동 수단에 의하여 상기 워크 테이블을 x 방향 및 y 방향으로 이동 제어하는 것과 함께, 상기 제1 및 제2 웨지 프리즘을 상기 출사축의 둘레로 역방향으로 회전시키는,
    레이저광에 의한 워크 가공 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저광 출력부와 상기 편향·회전 기구의 사이에 배치되고, 레이저광의 집광점을 회전시키기 위한, 한 쌍의 웨지 프리즘 및 상기 한 쌍의 웨지 프리즘이 내부에 배치된 중공 모터를 더 구비한, 레이저광에 의한 워크 가공 장치.
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