KR102078376B1 - A line beam forming device - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔을 방사하는 제1 레이저 발진유닛과, 제1 레이저 발진유닛에 이격되어 배치되며 제2 레이저 빔을 방사하는 제2 레이저 발진유닛과, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면에 집속하며 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부를 구비하는 빔 집속유닛을 포함한다. An apparatus for forming a line beam according to the present invention includes a first laser oscillation unit for emitting a first laser beam, a second laser oscillation unit arranged to be spaced apart from the first laser oscillation unit, and for emitting a second laser beam, and a first Focusing the laser beam and the second laser beam on the imaging plane at a predetermined position and reflecting at least one of the first laser beam and the second laser beam, the traveling path of the first laser beam and the second laser beam in the first axis direction. It includes a beam focusing unit having a divergent reflection portion for changing in a direction away from each other.

Description

라인빔 형성장치{A line beam forming device}Line beam forming device

본 발명은, 라인빔 형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다수개의 레이저 발진장치에서 방사된 레이저 빔을 집속하여 라인빔을 형성하는 라인빔 형성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a line beam forming apparatus, and more particularly, to a line beam forming apparatus for focusing a laser beam radiated from a plurality of laser oscillators to form a line beam.

일반적으로 금형 또는 금속의 열처리를 위해 이온질화(ion nitriding) 열처리 장치, 고주파 열처리 장치, 레이저 열처리 장치 등이 사용되고 있다. In general, an ion nitriding heat treatment apparatus, a high frequency heat treatment apparatus, a laser heat treatment apparatus, or the like is used for heat treatment of a mold or a metal.

이온질화 열처리 장치와 고주파 열처리 장치는 레이저 열처리 장치에 비해 유지 보수비용이 높고 장비의 운용이 어려운 단점이 있다. The ion nitriding heat treatment device and the high frequency heat treatment device have disadvantages of high maintenance cost and difficult operation of the equipment compared to the laser heat treatment device.

이에 비해 레이저 열처리 장치의 경우에는 , 레이저 다이오드(laser diode, LD)가 MCCP(Multi Channel Cooled Package) 기술로 인해 고출력화가 가능한 점과, 단위 출력당 가격이 저렴해진 점에 의해 주목을 받고 있다.On the other hand, in the case of a laser heat treatment apparatus, a laser diode (LD) is attracting attention due to its high output power and low price per unit output due to MCCP (Multi Channel Cooled Package) technology.

이러한 레이저 열처리 장치는, 고출력의 레이저 다이오드(LD)를 여러 층으로 겹쳐서 하나의 더미(stack)로 구성하여 사용함으로써, 출력이 1kW 이상이 되는 레이저 광원을 쉽게 구성할 수 있는 장점이 있다.Such a laser heat treatment apparatus has an advantage of easily constructing a laser light source having an output of 1 kW or more by using a stack of high power laser diodes LD stacked in multiple layers.

도 1은 종래기술에 따른 레이저 발진장치가 도시된 도면이다.1 is a view showing a laser oscillation apparatus according to the prior art.

레이저 발진장치(10)는 상술한 레이저 다이오드의 스택에서 방사된 레이저 빔이 통과하는 사각형 형상의 발광영역(G)을 가진다. 이러한 발광영역(G)의 크기, 즉, 레이저 다이오드의 스택에서 방사된 레이저 빔의 전체 크기는 상용제품 DILAS Diode Laser Inc. ( www.DILAS.com )사의 9xxnm, Water-Cooled, Multi-Bar, Vertical Stack 모델을 보면 가로방향(X축 방향)으로 10mm, 세로방향(Y축 방향)으로 40mm로 구성된다.The laser oscillation apparatus 10 has a rectangular light emitting region G through which a laser beam radiated from the above-described stack of laser diodes passes. The size of the light emitting area G, that is, the total size of the laser beam radiated from the stack of laser diodes is determined by DILAS Diode Laser Inc. (www.DILAS.com) 9xxnm, Water-Cooled, Multi-Bar, Vertical Stack model consists of 10mm in the horizontal direction (X axis direction) and 40mm in the vertical direction (Y axis direction).

이러한 레이저 발진장치(10)에서 방사된 레이저 빔은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 등으로 구성된 빔 집속유닛(30)을 거쳐 결상면(T)에 라인빔(line type beam)으로 집속된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the laser beam radiated from the laser oscillation device 10 passes through a beam focusing unit 30 composed of a lens or the like to a line type beam on an image forming surface T. Focused on.

도 2 및 도 3에서 결상면(T)에 집속된 라인빔의 가로방향 길이는 20mm이고, 세로방향 길이는 1mm이다. 이렇게 결상면(T) 집속된 라인빔은 집속유닛을 거치기 전의 레이저 발진장치(10)에서 방사된 레이저 빔에 비하여 높은 출력을 갖는다. 예를 들어, 10mm*40mm로 방사된 레이저 빔이 빔 집속유닛(30)을 거쳐 20mm*1mm의 라인빔으로 집속되면 출력이 약 20배 높아진다.In FIG. 2 and FIG. 3, the horizontal length of the line beam focused on the imaging surface T is 20 mm, and the vertical length is 1 mm. The line beam focused on the imaging surface T has a higher output than the laser beam emitted from the laser oscillation apparatus 10 before passing through the focusing unit. For example, when the laser beam radiated at 10mm * 40mm is focused to a line beam of 20mm * 1mm via the beam focusing unit 30, the output is about 20 times higher.

이러한 라인빔의 출력을 더욱 높이기 위해서는 고출력의 레이저 발진장치(10)를 사용하여야 하나, 고출력의 레이저 발진장치(10)는 매우 고가이므로 고출력의 라인빔을 형성하기 위해 단순히 고출력의 레이저 발진장치(10)를 사용하는 것은 경제성에 악영향을 미친다. In order to further increase the output of such a line beam, a high power laser oscillator 10 should be used. However, since the high power laser oscillator 10 is very expensive, a high power laser oscillator 10 is simply used to form a high power line beam. ) Has an adverse effect on economics.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 저출력 레이저 발진장치(10)를 병렬적으로 배치하여 다수개의 저출력 레이저 발진방치(10)에서 방사된 레이저 빔들을 집속하여 하나의 라인빔을 형성하는 방식이 제안되고 있다.Accordingly, as shown in FIG. 4, a plurality of low power laser oscillators 10 are arranged in parallel to focus a laser beam radiated from the plurality of low power laser oscillators 10 to form one line beam. Is being proposed.

그런데, 다수개의 레이저 발진장치(10)를 사용하는 방식은, 레이저 발진장치(10)들 사이의 이격거리에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 결상면(T)에 출력이 불연속적인 부분(R)이 발생된다.By the way, the method using a plurality of laser oscillator 10, by the separation distance between the laser oscillator 10, as shown in Figure 4, the portion of the output discontinuous to the image plane (T) ( R) is generated.

이렇게 출력이 불연속적인 부분(R)은 다른 부분에 비해 출력이 낮으므로, 출력이 불연속적인 부분(R)에 의해 작업 품질이 악화되는 문제점이 있다.The discontinuous portion R has a lower output than other portions, so that the work quality is deteriorated by the discontinuous portion R.

대한민국 등록특허공보 제10-1608471호(2016.03.28)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1608471 (2016.03.28)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다수개의 레이저 발진장치에서 발진된 레이저 빔을 결상면에 집속하여 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있는 라인빔 형성장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a line beam forming apparatus capable of forming a line beam having a uniform output by focusing the laser beams oscillated in a plurality of laser oscillators on an image forming surface.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 레이저 빔을 방사하는 제1 레이저 발진유닛; 상기 제1 레이저 발진유닛에 이격되어 배치되며, 제2 레이저 빔을 방사하는 제2 레이저 발진유닛; 및 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면에 집속하며, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부를 구비하는 빔 집속유닛을 포함하는 라인빔 형성장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the first laser oscillation unit for emitting a first laser beam; A second laser oscillation unit disposed to be spaced apart from the first laser oscillation unit and radiating a second laser beam; And focusing the first laser beam and the second laser beam on an imaging surface at a predetermined position, and reflecting at least one of the first laser beam and the second laser beam, wherein the first laser beam and the second laser beam are reflected. A line beam forming apparatus may be provided that includes a beam focusing unit having a diverging reflector configured to change a traveling path of a beam in a direction away from each other with respect to a first axis direction.

상기 발산형 반사부는, 상기 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사면이 마련된 제1 반사부; 및 상기 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사면이 마련된 제2 반사부를 포함할 수 있다.The divergent reflector may include: a first reflector provided with a reflecting surface for reflecting the first laser beam; And a second reflector provided with a reflecting surface for reflecting the second laser beam.

상기 발산형 반사부는, 상기 제1 반사부의 반사면과 상기 제2 반사부의 반사면 사이의 각도를 조절하는 결합수단을 포함할 수 있다.The divergent reflector may include coupling means for adjusting an angle between a reflecting surface of the first reflecting unit and a reflecting surface of the second reflecting unit.

상기 제1 반사부 또는 제2 반사부는 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면을 포함할 수 있다. The first reflector or the second reflector may include an internal total reflection surface that totally reflects the laser beam.

상기 제1 반사부 또는 제2 반사부는 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면을 포함할 수 있다.The first reflector or the second reflector may include a reflective coating surface that reflects the laser beam.

상기 결합수단은 상기 제1 반사부와 상기 제2 반사부를 회전 가능하게 결합하는 힌지축부를 포함할 수 있다.The coupling means may include a hinge shaft portion rotatably coupling the first reflecting portion and the second reflecting portion.

상기 빔 집속유닛은, 상기 발산형 반사부에 이격되어 배치되며, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔이 결상면에 도달하기 전에 집속되어 결상면에서는 제1축 방향 라인빔으로 연결되도록, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔의 경로를 상기 제1축 방향에 대하여 서로 근접하는 방향으로 굴절시키는 제1 실린더렌즈를 포함할 수 있다.The beam focusing unit is disposed to be spaced apart from the diverging reflector, and focuses before the first laser beam and the second laser beam reach an imaging surface, and are connected to a first axial line beam at the imaging surface. And a first cylinder lens for deflecting the paths of the first laser beam and the second laser beam in a direction proximate to each other with respect to the first axis direction.

또한, 상기 빔 집속유닛은, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔이 결상면에서 각각 집속되도록, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에 대하여 각각 굴절시키는 제2 실린더렌즈를 포함할 수 있다.The beam focusing unit may further include a second axis crossing the first laser beam and the second laser beam in the first axial direction such that the first laser beam and the second laser beam are focused on an imaging plane, respectively. It may include a second cylinder lens for refraction with respect to the direction.

본 발명의 실시예들은, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면에 집속하며 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부를 구비하는 빔 집속유닛을 포함함으로써, 다수개의 레이저 발진장치에서 발진된 레이저 빔을 결상면에 집속하여 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있고, 그에 따라 고가의 고출력 레이저 발진장치를 사용하지 않으면서도 고출력이면서 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있다.Embodiments of the present invention focus a first laser beam and a second laser beam on an imaging plane at a predetermined position and reflect at least one of the first laser beam and the second laser beam, but the first laser beam and the second laser beam are reflected. By including a beam focusing unit having a diverging reflector for changing the traveling path in a direction away from each other with respect to the first axial direction, by focusing the laser beams oscillated in a plurality of laser oscillator to the imaging surface has a uniform output A line beam can be formed, and thus a line beam having a high output and a uniform output can be formed without using an expensive high power laser oscillator.

도 1은 종래기술에 따른 레이저 발진장치가 도시된 도면이다.
도 2와 도 3은 도 1의 레이저 발진장치를 이용하여 형성된 라인빔이 도시된 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 라인빔 형성장치가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라인빔 형성장치가 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 라인빔 형성장치의 측면도이다.
도 7은 도 5의 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 8는 도 7의 평면도이다.
도 9는 도 5의 결상면에 집속된 라인빔의 길이와 출력이 도시된 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라인빔 형성장치가 도시된 도면이다.1 is a view showing a laser oscillation apparatus according to the prior art.
2 and 3 illustrate a line beam formed by using the laser oscillation apparatus of FIG. 1.
4 is a view showing a line beam forming apparatus according to the prior art.
5 is a diagram illustrating a line beam forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
6 is a side view of the line beam forming apparatus of FIG. 5.
FIG. 7 is a view illustrating the divergent reflector of FIG. 5.
8 is a plan view of FIG. 7.
9 is a view showing the length and output of the line beam focused on the image plane of FIG.
10 is a view showing a divergent reflector according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view showing a divergent reflector according to a third embodiment of the present invention.
12 is a view showing a divergent reflector according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view illustrating a divergent reflector according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
14 is a view showing a divergent reflector according to a sixth embodiment of the present invention.
15 is a diagram illustrating a line beam forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of functions or configurations already known will be omitted to clarify the gist of the present invention.

이하의 도면에서 제1축은 방향은 ‘X’로 제2축 방향은 'Y'로, 제3축 방향은 ‘Z'로 표시한다.In the following drawings, the first axis is represented by the direction 'X', the second axis is represented by the 'Y', and the third axis is represented by 'Z'.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라인빔 형성장치가 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 라인빔 형성장치의 측면도이며, 도 7은 도 5의 발산형 반사부가 도시된 도면이고, 도 8는 도 7의 평면도이며, 도 9는 도 5의 결상면에 집속된 라인빔의 길이와 출력이 도시된 도면이다.5 is a view showing a line beam forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 6 is a side view of the line beam forming apparatus of FIG. 5, and FIG. 7 is a view showing a diverging reflector of FIG. 5. FIG. 8 is a plan view of FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram illustrating the length and output of the line beam focused on the imaging surface of FIG. 5.

본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 방사하는 제1 레이저 발진유닛(110)과, 제1 레이저 발진유닛(110)에 제1축 방향으로 이격되어 배치되며 제2 레이저 빔을 방사하는 제2 레이저 발진유닛(120)과, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면(T)에 집속하는 빔 집속유닛(130)을 포함한다.5 to 9, the line beam forming apparatus according to the present embodiment includes a first laser oscillation unit 110 that emits a first laser beam and a first laser oscillation unit 110. A second laser oscillation unit 120 spaced apart in the axial direction and emitting a second laser beam, and a beam focusing unit focusing the first laser beam and the second laser beam on an image forming surface T at a predetermined position ( 130).

제1 레이저 발진유닛(110)과 제2 레이저 발진유닛(120)은 고출력의 레이저 다이오드(LD)를 여러 층으로 겹쳐서 하나의 더미(stack)로 구성하여 사용한다. 본 실시예에서 제1 레이저 발진유닛(110)과 제2 레이저 발진유닛(120)은 가로방향의 길이 40mm와, 세로방향의 길이 100mm의 발광영역을 가지는데, 이러한 발광영역의 크기에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 제1 레이저 발진유닛(110)과 제2 레이저 발진유닛(120)의 발광영역의 크기는 다양하게 형성될 수 있다.The first laser oscillation unit 110 and the second laser oscillation unit 120 are used to form a stack by stacking a high power laser diode LD in several layers. In the present embodiment, the first laser oscillation unit 110 and the second laser oscillation unit 120 have a light emitting area having a length of 40 mm in the horizontal direction and a length of 100 mm in the vertical direction. The scope of rights is not limited, and the size of the light emitting area of the first laser oscillation unit 110 and the second laser oscillation unit 120 may be variously formed.

빔 집속유닛(130)은 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면(T)에 집속한다. 본 실시예에서 빔 집속유닛(130)은 결상면(T)에 가로방향(X축 방향)의 길이 40mm와, 세로방향(Y축 방향)의 길이 1mm의 라인빔이 형성되도록 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 집속하는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며, 결상면(T)에 집속되는 라인빔의 길이와 폭은 다양하게 설정될 수 있다.The beam focusing unit 130 focuses the first laser beam and the second laser beam on the image plane T at a predetermined position. In the present exemplary embodiment, the beam focusing unit 130 may include a first laser beam such that a line beam having a length of 40 mm in the horizontal direction (X-axis direction) and a length of 1 mm in the vertical direction (Y-axis direction) is formed on the imaging surface T. The second laser beam is focused, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the length and width of the line beam focused on the imaging surface T may be variously set.

이러한 빔 집속유닛(130)은, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부(135)와, 발산형 반사부(135)에 이격되어 배치되며 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 경로를 제1축 방향에 대하여 서로 근접하는 방향으로 굴절시키면서, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각을 결상면(T)에 도달하기 전에 집속시켜 결상면(T)에서는 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각이 발산하도록 하기 위해 제1축(X축) 방향과 직교하는 방향(Y축)을 축으로 갖는 제1 실린더렌즈(150)와, 상기 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 제1축 방향에 교차하는 제2축(Y축) 방향으로 각각 집속시키도록 하는 제2 실린더렌즈(160)와, 결상면(T)에 집속된 라인빔의 제2축 방향의 폭을 조절하는 라인빔 폭 조절렌즈(170)와, 외부로부터 빔 집속유닛(130)을 보호하는 보호윈도우(180)와, 보호윈도우(180)에 연결되며 발산형 반사부(135)와, 상기 제1 실린더렌즈(150)와 제2 실린더렌즈(160) 및 라인빔 폭 조절렌즈(170)를 수용하여 보호하는 하우징(미도시)을 포함한다.The beam focusing unit 130 diverges to reflect at least one of the first laser beam and the second laser beam, but to change a traveling path of the first laser beam and the second laser beam away from each other with respect to the first axis direction. The first laser is spaced apart from the type reflector 135 and the divergent reflector 135 while refracting the paths of the first laser beam and the second laser beam in a direction close to each other with respect to the first axis direction. A first axis (X-axis) to focus each of the beam and the second laser beam before reaching the imaging plane T so that each of the first and second laser beams diverges in the imaging plane T A first cylinder lens 150 having a direction (Y axis) orthogonal to the direction, and a second axis (Y axis) direction in which the first laser beam and the second laser beam cross the first axis direction, respectively. Focusing on the second cylinder lens 160 and the image forming surface T to focus The line beam width adjustment lens 170 for adjusting the width of the line beam in the second axial direction, the protective window 180 for protecting the beam focusing unit 130 from the outside, and is connected to the protective window 180 and divergent And a housing (not shown) for receiving and protecting the reflector 135, the first cylinder lens 150, the second cylinder lens 160, and the line beam width adjusting lens 170.

발산형 반사부(135)는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시킨다. 본 실시예에 따른 발산형 반사부(135)는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 반사시켜 반사된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시킨다.The divergent reflector 135 reflects at least one of the first laser beam and the second laser beam. The divergent reflector 135 according to the present embodiment reflects the first laser beam and the second laser beam in a direction away from each other with respect to the first axial direction. Change it.

이러한 발산형 반사부(135)는, 도 7 및 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사면(H)이 마련된 제1 반사부(141)와, 제1 반사부(141)에 서로 근접하여 위치되거나 서로 연결되어 위치되는 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사면(H)이 마련된 제2 반사부(142)를 포함한다.As shown in detail in FIGS. 7 and 8, the divergent reflector 135 includes a first reflector 141 provided with a reflecting surface H for reflecting the first laser beam, and a first reflector ( And a second reflector 142 provided with a reflecting surface H that reflects the second laser beam positioned adjacent to each other or connected to each other.

제1 반사부(141)는 제1 레이저 발진유닛(110)에 대향되게 배치되어 제1 레이저 빔을 반사시킨다. 제2 반사부(142)는 제2 레이저 발진유닛(120)에 대향되게 배치되어 제2 레이저 빔을 반사시킨다.The first reflector 141 is disposed to face the first laser oscillation unit 110 to reflect the first laser beam. The second reflector 142 is disposed to face the second laser oscillation unit 120 to reflect the second laser beam.

한편, 제1 실린더렌즈(150)는 발산형 반사부(135)에 이격되어 배치된다. 이러한 제1 실린더렌즈(150)는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 경로를 제1축 방향에 대하여 서로 근접하는 방향으로 굴절시키면서, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각을 결상면(T)에 도달하기 전에 집속시켜 결상면(T)에서는 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각이 발산하도록 하여, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각이 제1축(X축) 방향으로 서로 연결되어 하나의 라인 빔이 되도록 한다.On the other hand, the first cylinder lens 150 is disposed spaced apart from the divergent reflector 135. The first cylinder lens 150 refracts the paths of the first laser beam and the second laser beam in a direction close to each other with respect to the first axial direction, and forms an image plane on each of the first laser beam and the second laser beam. Focusing before reaching (T) to cause the first laser beam and the second laser beam to diverge from the imaging surface (T), so that each of the first and second laser beams has a first axis (X). Are connected to each other in the axial direction so as to be a single line beam.

본 실시예에서 제1 실린더렌즈(150)는 발산형 반사부(135)와 보호윈도우(180) 사이에 배치된다. 이러한 제1 실린더렌즈(150)는 제1축 방향에 대하여만 레이저 빔의 경로를 변경시키고 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에 대해서는 레이저 빔의 경로를 변경시키지 않는다.In this embodiment, the first cylinder lens 150 is disposed between the divergent reflector 135 and the protective window 180. The first cylinder lens 150 changes the path of the laser beam only in the first axial direction and does not change the path of the laser beam in the second axial direction crossing the first axial direction.

한편, 본 실시예에서 제2 실린더렌즈(160)는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 제1축 방향에 교차하는 제2축(Y축) 방향으로 각각 집속시키도록 하기 위해 사용된다. 이러한 제2 실린더렌즈(160)는 제2축 방향에 대하여만 레이저 빔의 경로를 변경시키고 제1축 방향에 대해서는 레이저 빔의 경로를 변경시키지 않는다.On the other hand, in the present embodiment, the second cylinder lens 160 is used to focus the first laser beam and the second laser beam in the second axis (Y-axis) direction crossing the first axis direction, respectively. The second cylinder lens 160 changes the path of the laser beam only in the second axis direction and does not change the path of the laser beam in the first axis direction.

본 실시예에서 제2 실린더렌즈(160)는, 중심 두께가 가장자리 두께 보다 더 두꺼운 +굴절력의 실린더렌즈(161)와, 중심 두께가 가장자리 두께 보다 더 얇은 -굴절력의 실린더렌즈(163)를 적어도 1개 이상 포함하여 다수개로 구성한다.In the present exemplary embodiment, the second cylinder lens 160 includes at least one cylinder lens 161 having a refractive index thicker than the edge thickness and a cylinder lens 163 having a refractive index thinner than the edge thickness. It consists of a plurality including more than one.

한편, 라인빔 폭 조절렌즈(170)는 결상면(T)에 집속된 라인빔의 제2축 방향의 폭을 조절한다. 본 실시예에서 라인빔 폭 조절렌즈(170)는, 제1 실린더렌즈(150)와 보호윈도우(180) 사이에 배치되며, 필요에 따라 빔 집속유닛(130)에 추가되거나 빔 집속유닛(130)에서 제거될 수 있다.On the other hand, the line beam width adjustment lens 170 adjusts the width in the second axis direction of the line beam focused on the imaging surface (T). In the present embodiment, the line beam width adjusting lens 170 is disposed between the first cylinder lens 150 and the protective window 180, and is added to the beam focusing unit 130 or the beam focusing unit 130 as necessary. Can be removed.

이러한 라인빔 폭 조절렌즈(170)는 결상면(T)에 집속되는 라인빔의 제2축 방향 폭을 최종적으로 변경하기 위해 사용된다. 예를 들어 결상면(T)에 40mm*1mm의 라인빔을 형성하도록 설계되어진 빔 집속유닛(130)을 이용하여 40mm*3mm의 라인빔을 만들고 싶으면, 마이너스 굴절력을 가지는 라인빔 폭 조절렌즈(170)로 교체함으로써, 결상면(T)에 집속되는 라인빔의 제2축 방향 폭을 3mm로 조절할 수 있다. The line beam width adjusting lens 170 is used to finally change the width in the second axial direction of the line beam focused on the imaging surface T. For example, if you want to make a line beam of 40mm * 3mm using the beam focusing unit 130 is designed to form a line beam of 40mm * 1mm on the image plane (T), the line beam width adjustment lens 170 having negative refractive power ), The width in the second axial direction of the line beam focused on the imaging surface T can be adjusted to 3 mm.

이러한 라인빔 폭 조절렌즈(170)는 제2축 방향에 대하여만 레이저 빔의 경로를 변경시키고 제1축 방향에 대해서는 레이저 빔의 경로를 변경시키지 않는다.The line beam width adjusting lens 170 changes the path of the laser beam only in the second axis direction and does not change the path of the laser beam in the first axis direction.

이하에서 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치의 동작을 도 5 내지 도 9를 참고하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the line beam forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9.

먼저, 결상면(T)에 집속되는 라인빔의 제1축 방향 경로를 도 5에 따라 설명한다. 제1 레이저 발진유닛(110)과 제2 레이저 발진유닛(120)에서 발진된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔은 발산형 반사부(135)에 의해 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 진행경로가 변경된다. First, the first axial path of the line beam focused on the imaging surface T will be described with reference to FIG. 5. The first laser beam and the second laser beam oscillated by the first laser oscillation unit 110 and the second laser oscillation unit 120 travel in a direction away from each other with respect to the first axis direction by the divergent reflector 135. The path is changed.

발산형 반사부(135)에 의해 반사된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔은 제1 실린더렌즈(150)에 의해 제1축 방향에 대하여 서로 근접하는 방향으로 굴절되어 진행하게 되고, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각을 결상면(T)에 도달하기 전에 집속시켜 결상면(T)에서는 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 각각이 발산하여 하나의 빔으로 연결되어 결상면(T)에 집속된다.The first laser beam and the second laser beam reflected by the divergent reflector 135 are refracted in a direction proximate to each other with respect to a first axis direction by the first cylinder lens 150, and the first laser beam is reflected. The laser beam and each of the second laser beams are focused before reaching the imaging plane T. In the imaging plane T, each of the first and second laser beams diverges and is connected to one beam to form an imaging plane. Focused on (T).

결상면(T)에 집속된 라인빔에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래기술과 달리 제1축 방향에 대하여 불연속적인 부위가 없다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 결상면(T)에 집속된 라인빔은 제1축 방향에 대하여 균일한 출력을 갖는다.In the line beam focused on the imaging surface T, as shown in FIG. 5, unlike the prior art, there is no discontinuous portion with respect to the first axis direction. That is, as shown in FIG. 9, the line beam focused on the imaging surface T has a uniform output with respect to the first axis direction.

다음, 결상면(T)에 집속되는 라인빔의 제2축 방향 경로를 도 6에 따라 설명한다. Next, a second axial path of the line beam focused on the imaging surface T will be described with reference to FIG. 6.

제1 레이저 발진유닛(110)과 제2 레이저 발진유닛(120)에서 발진된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔은 제2 실린더렌즈(160)에 의해 제2축(Y축) 방향으로 결상면(T)에 각각 집속된다. 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔이 제2 실린더렌즈(160)에 의해 제2축(Y축) 방향으로 각각 결상면(T)에 집속되지만, 제1축 방향으로는 결상면(T)에서 제1 실린더렌즈(150)에 의해 발산되어 하나의 빔으로 연결되기 때문에 전체적으로는 도 9에서와 같이 하나의 라인 빔의 형태로 나타나게 된다.The first laser beam and the second laser beam oscillated by the first laser oscillation unit 110 and the second laser oscillation unit 120 are formed in a second axis (Y-axis) direction by the second cylinder lens 160. Each is focused on (T). The first laser beam and the second laser beam are focused on the imaging plane T in the second axis (Y axis) direction by the second cylinder lens 160, but in the imaging plane T in the first axis direction. Since it is emitted by the first cylinder lens 150 and connected to one beam, it is generally represented in the form of one line beam as shown in FIG. 9.

이와 같이 본 발명에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부(135)를 구비하는 빔 집속유닛(130)을 포함함으로써, 다수개의 레이저 발진장치에서 발진된 레이저 빔을 결상면(T)에 집속하여 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있고, 그에 따라 고가의 고출력 레이저 발진장치를 사용하지 않으면서도 고출력이면서 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present invention reflects at least one of the first laser beam and the second laser beam, but moves the paths of the first laser beam and the second laser beam away from each other with respect to the first axis direction. By including a beam focusing unit 130 having a diverging reflector 135 for changing, by focusing the laser beam oscillated in a plurality of laser oscillator to the image forming surface (T) to form a line beam having a uniform output Thus, it is possible to form a line beam having a high output and a uniform output without using an expensive high output laser oscillator.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.10 is a view showing a divergent reflector according to a second embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the divergent reflecting portion, and in other configurations is the same as the configuration of the first embodiment of FIGS. 5 to 9, and therefore, the same configuration will be described below. Omit.

본 실시예에 따른 발산형 반사부는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(240)를 포함한다.The divergent reflector according to the present embodiment includes an angle adjustable reflector 240 in which the divergence angle between the first laser beam and the second laser beam can be adjusted.

이러한 각도 조절형 반사부(240)는, 도 10에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사면(H)이 마련된 제1 반사부(241)와, 제1 반사부(241)와 서로 근접하여 위치되거나 서로 연결되어 위치되는 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사면(H)이 마련된 제2 반사부(242)와, 제1 반사부(241)와 제2 반사부(242)가 회전 가능하게 결합되는 결합수단을 포함한다. 이러한 결합수단은 힌지축부(243)를 포함할 수 있다.As shown in detail in FIG. 10, the angle-adjustable reflector 240 includes a first reflector 241 and a first reflector 241 provided with a reflecting surface H for reflecting the first laser beam. The second reflector 242 and the first reflector 241 and the second reflector 242 are provided with a reflecting surface (H) for reflecting the second laser beam which is located in close proximity to each other or connected to each other It includes a coupling means rotatably coupled. Such coupling means may include a hinge shaft portion 243.

상기 결합수단은 상기 제1 반사부(241)와 제2 반사부(242)가 각각 독립적으로 회전가능하게 결합되도록 구성되거나, 두 반사면 기울기를 제3축(Z축) 대칭으로 회동되도록 하는 힌지축부(243)를 구성하여 각각의 반사면에서 반사되는 빔의 발산각을 조절할 수 도 있다. 따라서 제1 반사부(241)와 제2 반사부(242) 사이의 각도가 제1 실시예와 달리 변경될 수 있다.The coupling means may be configured such that the first reflecting portion 241 and the second reflecting portion 242 are independently rotatably coupled to each other, or a hinge for rotating the two reflecting surface tilts in a third axis (Z axis) symmetry. It is also possible to configure the shaft portion 243 to adjust the divergence angle of the beam reflected from each reflective surface. Therefore, the angle between the first reflector 241 and the second reflector 242 may be changed unlike the first embodiment.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(240)를 구비함으로써, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 발산각도의 변경이 용이한 이점이 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes an angle adjusting reflector 240 in which the divergence angle between the first laser beam and the second laser beam may be adjusted, thereby providing the first laser beam and the second laser beam. There is an advantage in that the divergence angle of the laser beam can be easily changed.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.11 is a view showing a divergent reflector according to a third embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부(335)의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the configuration of the divergent reflecting portion 335 in comparison with the first embodiment, and in other configurations is the same as that of the first embodiment of FIGS. The description thereof is omitted.

본 실시예에 따른 발산형 반사부(335)는, 도 11에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된 제1 반사부(341)와, 제1 반사부(341)와 서로 근접하여 위치되거나 서로 연결되어 위치되는 제2 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된 제2 반사부(342)를 포함한다.As shown in detail in FIG. 11, the divergent reflection part 335 according to the present embodiment includes a first reflection part 341 provided with an internal total reflection surface J for total reflection of the first laser beam, and a first reflection. And a second reflection part 342 provided with an internal total reflection surface J for totally reflecting the second laser beam positioned adjacent to each other or connected to each other.

제1 반사부(341)는 제1 레이저 발진유닛(110)에 대향되게 배치되고, 제2 반사부(342)는 제2 레이저 발진유닛(120)에 대향되게 배치된다.The first reflector 341 is disposed to face the first laser oscillation unit 110, and the second reflector 342 is disposed to face the second laser oscillation unit 120.

본 실시예에서 제1 반사부(341)와 제2 반사부(342)는 삼각기둥의 형상으로 마련된다. 제1 반사부(341)와 제2 반사부(342) 각각의 내벽면에는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된다. In the present embodiment, the first reflecting unit 341 and the second reflecting unit 342 are provided in the shape of a triangular prism. An inner total reflection surface J for totally reflecting the first laser beam and the second laser beam is provided on the inner wall surfaces of each of the first reflecting portion 341 and the second reflecting portion 342.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부(335)를 구비함으로써, 다수개의 레이저 발진장치에서 발진된 레이저 빔을 결상면(T)에 집속하여 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있고, 그에 따라 고가의 고출력 레이저 발진장치를 사용하지 않으면서도 고출력이면서 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present embodiment includes a diverging reflector 335 which changes the traveling paths of the first laser beam and the second laser beam in a direction away from each other with respect to the first axis direction. Laser beams oscillated by two laser oscillators can be focused on an image forming surface T to form a line beam having a uniform output, thereby providing a high output and uniform output without using an expensive high output laser oscillator. The branches can form a line beam.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.12 is a view showing a divergent reflector according to a fourth embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the divergent reflecting portion, and in other configurations is the same as the configuration of the first embodiment of FIGS. 5 to 9, and therefore, the same configuration will be described below. Omit.

본 실시예에 따른 발산형 반사부는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(440)를 포함한다.The divergent reflector according to the present embodiment includes an angle adjustable reflector 440 in which divergence angle between the first laser beam and the second laser beam can be adjusted.

이러한 각도 조절형 반사부(440)는, 도 12에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된 제1 반사부(441)와, 제1 반사부(441)와 서로 근접하여 위치되거나 서로 연결되어 위치되는 제2 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된 제2 반사부(442)와, 제1 반사부(441)와 제2 반사부(442)가 회전가능하게 결합되는 결합수단을 포함한다. 이러한 결합수단은 힌지축부(443)를 포함할 수 있다.As shown in detail in FIG. 12, the angle-adjustable reflector 440 includes a first reflector 441 and a first reflector 441 provided with an internal total reflection surface J for total reflection of the first laser beam. ) And a second reflector 442 having an internal total reflection surface J for totally reflecting the second laser beam positioned close to each other or connected to each other, and the first reflector 441 and the second reflector 442. ) Includes a coupling means rotatably coupled. Such coupling means may include a hinge shaft portion 443.

제1 반사부(441)는 제1 레이저 발진유닛(110)에 대향되게 배치되고, 제2 반사부(442)는 제2 레이저 발진유닛(120)에 대향되게 배치된다.The first reflector 441 is disposed to face the first laser oscillation unit 110, and the second reflector 442 is disposed to face the second laser oscillation unit 120.

본 실시예에서 제1 반사부(441)와 제2 반사부(442)는 삼각기둥의 형상으로 마련된다. 제1 반사부(441)와 제2 반사부(442) 각각의 내벽면에는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면(J)이 마련된다. In the present embodiment, the first reflecting portion 441 and the second reflecting portion 442 are provided in the shape of a triangular prism. An inner total reflection surface J for totally reflecting the first laser beam and the second laser beam is provided on the inner wall surfaces of each of the first reflecting portion 441 and the second reflecting portion 442.

상기 결합수단은 상기 제1 반사부(441)와 제2 반사부(442)가 각각 독립적으로 회전가능하게 결합되도록 구성되거나, 두 반사면 기울기를 제3축(Z축) 대칭으로 회동되도록 하는 힌지축부(443)를 구성하여 각각의 반사면에서 반사되는 빔의 발산각을 조절할 수 도 있다. 따라서 제1 반사부(441)와 제2 반사부(442) 사이의 각도가 제1 실시예와 달리 변경될 수 있다.The coupling means may be configured such that the first reflecting portion 441 and the second reflecting portion 442 are independently rotatably coupled to each other, or a hinge that rotates the two reflecting surface tilts in a third axis (Z axis) symmetry. It is also possible to configure the shaft portion 443 to adjust the divergence angle of the beam reflected from each reflective surface. Therefore, the angle between the first reflector 441 and the second reflector 442 may be changed unlike the first embodiment.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(440)를 구비함으로써, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 발산각도의 변경이 용이한 이점이 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present embodiment includes an angle-adjustable reflector 440 in which the divergence angle between the first laser beam and the second laser beam can be adjusted, thereby providing the first laser beam and the second laser beam. There is an advantage in that the divergence angle of the laser beam can be easily changed.

도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.FIG. 13 is a view illustrating a divergent reflector according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부(535)의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the configuration of the divergent reflecting portion 535 in comparison with the first embodiment, and in other configurations is the same as that of the first embodiment of Figs. The description thereof is omitted.

본 실시예에 따른 발산형 반사부(535)는, 도 13에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면이 마련된 제1 반사부(541)과, 제1 반사부(541)에 연결되며 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면이 마련된 제2 반사부(542)을 포함한다.As shown in detail in FIG. 13, the divergent reflector 535 according to the present embodiment includes a first reflector 541 and a first reflector 541 provided with a reflective coating surface for reflecting a first laser beam. And a second reflecting portion 542 connected to the C-type reflector and provided with a reflective coating surface for reflecting the second laser beam.

제1 반사부(541)은 제1 레이저 발진유닛(110)에 대향되게 배치되고, 제2 반사부(542)은 제2 레이저 발진유닛(120)에 대향되게 배치된다.The first reflector 541 is disposed to face the first laser oscillation unit 110, and the second reflector 542 is disposed to face the second laser oscillation unit 120.

본 실시예에서 발산형 반사부(535)는 삼각기둥의 형상으로 마련되며, 제1 반사부(541)과 제2 반사부(542)에 반사 코팅면이 형성된다. In the present embodiment, the divergent reflector 535 is provided in the shape of a triangular prism, and a reflective coating surface is formed on the first reflector 541 and the second reflector 542.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부(535)를 구비함으로써, 다수개의 레이저 발진장치에서 발진된 레이저 빔을 결상면(T)에 집속하여 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있고, 그에 따라 고가의 고출력 레이저 발진장치를 사용하지 않으면서도 고출력이면서 균일한 출력을 가지는 라인빔을 형성할 수 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present embodiment includes a diverging type reflector 535 for changing the traveling paths of the first laser beam and the second laser beam in a direction away from each other with respect to the first axis direction. Laser beams oscillated by two laser oscillators can be focused on an image forming surface T to form a line beam having a uniform output, thereby providing a high output and uniform output without using an expensive high output laser oscillator. The branches can form a line beam.

도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 발산형 반사부가 도시된 도면이다.14 is a view showing a divergent reflector according to a sixth embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the divergent reflecting portion, and in other configurations is the same as the configuration of the first embodiment of FIGS. 5 to 9, and therefore, the same configuration will be described below. Omit.

본 실시예에 따른 발산형 반사부는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(640)를 포함한다.The divergent reflector according to the present embodiment includes an angle adjustable reflector 640 in which divergence angle between the first laser beam and the second laser beam can be adjusted.

이러한 각도 조절형 반사부(640)는, 도 14에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면(K)이 마련된 제1 반사부(641)와, 제1 반사부(641)와 서로 근접하여 위치되거나 서로 연결되어 위치되는 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면(K)이 마련된 제2 반사부(642)와, 제1 반사부(641)와 제2 반사부(642)가 회전가능하게 결합되는 결합수단을 포함한다. 이러한 결합수단은 힌지축부(643)를 포함할 수 있다.As shown in detail in FIG. 14, the angle-adjustable reflector 640 includes a first reflector 641 and a first reflector 641 provided with a reflective coating surface K for reflecting the first laser beam. ) And a second reflector 642 provided with a reflective coating surface K for reflecting the second laser beam positioned in proximity to or connected to each other, and the first reflector 641 and the second reflector 642. ) Includes a coupling means rotatably coupled. This coupling means may include a hinge shaft portion (643).

제1 반사부(641)는 제1 레이저 발진유닛(110)에 대향되게 배치되고, 제2 반사부(642)는 제2 레이저 발진유닛(120)에 대향되게 배치된다.The first reflector 641 is disposed to face the first laser oscillation unit 110, and the second reflector 642 is disposed to face the second laser oscillation unit 120.

본 실시예에서 제1 반사부(641)와 제2 반사부(642)는 삼각기둥의 형상으로 마련된다. 제1 반사부(641)와 제2 반사부(642) 각각의 외벽면에는 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 전반사시키는 반사 코팅면(K)이 마련된다. In the present embodiment, the first reflecting unit 641 and the second reflecting unit 642 are provided in the shape of a triangular prism. The outer coating surface of each of the first reflecting unit 641 and the second reflecting unit 642 is provided with a reflective coating surface K for total reflection of the first laser beam and the second laser beam.

상기 결합수단은 상기 제1 반사부(641)와 제2 반사부(642)가 각각 독립적으로 회전가능하게 결합되거나, 두 반사면 기울기를 제3축(Z축) 대칭으로 회동되도록 하는 힌지축부(643)를 구성하여 각각의 반사면에서 반사되는 빔의 발산각을 조절할 수 도 있다. 따라서 제1 반사부(641)와 제2 반사부(642) 사이의 각도가 제1 실시예와 달리 변경될 수 있다.The coupling means may include: a hinge shaft portion for rotatably coupling the first reflecting portion 641 and the second reflecting portion 642 or rotating the two reflecting surface inclines symmetrically to a third axis (Z axis) ( 643) may be used to adjust the divergence angle of the beam reflected from each reflective surface. Therefore, the angle between the first reflector 641 and the second reflector 642 may be changed unlike the first embodiment.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 사이의 발산각도가 조절될 수 있는 각도 조절형 반사부(640)를 구비함으로써, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 발산각도의 변경이 용이한 이점이 있다.As described above, the line beam forming apparatus according to the present embodiment includes an angle-adjustable reflector 640 in which the divergence angle between the first laser beam and the second laser beam may be adjusted, thereby providing the first laser beam and the second laser beam. There is an advantage in that the divergence angle of the laser beam can be easily changed.

도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라인빔 형성장치가 도시된 도면이다.15 is a diagram illustrating a line beam forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 발산형 반사부(735)의 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 5 내지 도 9의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.This embodiment differs from the configuration of the divergent reflecting portion 735 in comparison with the first embodiment, and in other configurations is the same as that of the first embodiment of FIGS. The description thereof is omitted.

본 실시예에 따른 발산형 반사부(735)는, 도 15에 자세히 도시된 바와 같이, 제2 레이저 빔을 반사시킨다. 이러한 발산형 반사부(735)에는 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사면이 마련된다.The divergent reflector 735 according to the present embodiment reflects the second laser beam, as shown in detail in FIG. 15. The divergent reflector 735 is provided with a reflective surface for reflecting the second laser beam.

이와 같이 본 실시예에 따른 라인빔 형성장치는, 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔 중 어느 하나만을 반사시키더라도 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시킬 수 있어, 제1 레이저 발진유닛(110)에 대해 제2 레이저 발진유닛(120)의 설치위치를 변경하기 용이한 이점이 있다.As described above, in the line beam forming apparatus according to the present embodiment, even if only one of the first laser beam and the second laser beam is reflected, the traveling paths of the first laser beam and the second laser beam are far from each other with respect to the first axis direction. It can be changed in the direction, there is an advantage that it is easy to change the installation position of the second laser oscillation unit 120 with respect to the first laser oscillation unit 110.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.Although the present embodiment has been described in detail with reference to the drawings, the scope of the present invention is not limited to the above-described drawings and description.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

110: 제1 레이저 발진유닛 120: 제2 레이저 발진유닛
130: 빔 집속유닛 135, 335, 535, 735: 발산형 반사부
141, 241: 제1 반사부 142, 242: 제2 반사부
150: 제1 실린더렌즈 160: 제2 실린더렌즈
161: + 굴절력의 실린더렌즈 163: - 굴절력의 실린더렌즈
170: 라인빔 폭 조절렌즈 180: 보호윈도우
240, 440, 640: 각도 조절형 반사부
341, 441, 641: 제1 반사부
342, 442, 642: 제2 반사부 243, 443, 643: 힌지축부
541: 제1 반사부 542: 제2 반사부
T: 결상면110: first laser oscillation unit 120: second laser oscillation unit
130: beam focusing unit 135, 335, 535, 735: divergent reflecting unit
141 and 241: first reflecting unit 142 and 242: second reflecting unit
150: first cylinder lens 160: second cylinder lens
161: + cylinder lens with refractive power 163:-cylinder lens with refractive power
170: line beam width adjustment lens 180: protective window
240, 440, 640: angle adjustable reflector
341, 441, 641: first reflecting unit
342, 442 and 642: second reflecting portions 243, 443 and 643: hinge shaft portions
541: first reflecting unit 542: second reflecting unit
T: imaging plane

Claims (8)

제1 레이저 빔을 방사하는 제1 레이저 발진유닛;
상기 제1 레이저 발진유닛에 이격되어 배치되며, 제2 레이저 빔을 방사하는 제2 레이저 발진유닛; 및
상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 미리 결정된 위치의 결상면에 집속하며, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 중 적어도 하나를 반사시키되 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔의 진행경로를 제1축 방향에 대하여 서로 멀어지는 방향으로 변경시키는 발산형 반사부를 구비하는 빔 집속유닛을 포함하는 라인빔 형성장치.A first laser oscillation unit emitting a first laser beam;
A second laser oscillation unit disposed to be spaced apart from the first laser oscillation unit and radiating a second laser beam; And
Focusing the first laser beam and the second laser beam on an image forming surface at a predetermined position; reflecting at least one of the first laser beam and the second laser beam, wherein the first laser beam and the second laser beam are reflected; And a beam focusing unit having a diverging reflector for changing a traveling path in a direction away from each other with respect to the first axis direction. 제1항에 있어서,
상기 발산형 반사부는,
상기 제1 레이저 빔을 반사시키는 반사면이 마련된 제1 반사부; 및
상기 제2 레이저 빔을 반사시키는 반사면이 마련된 제2 반사부를 포함하는 라인빔 형성장치. The method of claim 1,
The divergent reflector,
A first reflector provided with a reflecting surface for reflecting the first laser beam; And
And a second reflector provided with a reflecting surface for reflecting the second laser beam. 제2항에 있어서,
상기 발산형 반사부는,
상기 제1 반사부의 반사면과 상기 제2 반사부의 반사면 사이의 각도를 조절하는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인빔 형성장치.The method of claim 2,
The divergent reflector,
And coupling means for adjusting an angle between the reflecting surface of the first reflecting portion and the reflecting surface of the second reflecting portion. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 반사부 또는 제2 반사부는 레이저 빔을 전반사시키는 내부 전반사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인빔 형성장치. The method according to claim 2 or 3,
And the first reflecting unit or the second reflecting unit includes an internal total reflection surface that totally reflects the laser beam. 제2항 또는 제3항에 있어서,
제1 반사부 또는 제2 반사부는 레이저 빔을 반사시키는 반사 코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인빔 형성장치. The method according to claim 2 or 3,
And the first reflector or the second reflector comprises a reflective coating surface for reflecting the laser beam. 제3항에 있어서,
상기 결합수단은 상기 제1 반사부와 상기 제2 반사부를 회전 가능하게 결합하는 힌지축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인빔 형성장치.The method of claim 3,
And the coupling means includes a hinge axis portion rotatably coupling the first reflecting portion and the second reflecting portion. 제1항에 있어서,
상기 빔 집속유닛은,
상기 발산형 반사부에 이격되어 배치되며, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔이 결상면에 도달하기 전에 집속되어 결상면에서는 제1축 방향 라인빔으로 연결되도록, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔의 경로를 상기 제1축 방향에 대하여 서로 근접하는 방향으로 굴절시키는 제1 실린더렌즈를 포함하는 라인빔 형성장치.The method of claim 1,
The beam focusing unit,
The first laser beam is disposed to be spaced apart from the divergent reflecting part, and the first laser beam and the second laser beam are focused before reaching the image plane and connected to the first axial line beam at the image plane. And a first cylinder lens for deflecting the path of the second laser beam in a direction close to each other with respect to the first axis direction. 제1항에 있어서,
상기 빔 집속유닛은,
상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔이 결상면에서 각각 집속되도록, 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향에 대하여 각각 굴절시키는 제2 실린더렌즈를 포함하는 라인빔 형성장치.The method of claim 1,
The beam focusing unit,
A second refracting the first laser beam and the second laser beam with respect to a second axial direction crossing the first axial direction such that the first laser beam and the second laser beam are focused on an imaging plane, respectively; Line beam forming apparatus comprising a cylinder lens.
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