KR102146503B1 - Laser processing apparatus and laser processing method - Google Patents

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조성용
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Abstract

레이저 가공 장치가 개시된다. 개시된 레이저 가공 장치는, 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원; 상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 빔이 입사되며, 음향 광학 효과를 이용하여 레이저 빔의 각도를 제1 방향 및 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 편향시키는 음향 광학 변조기; 및 상기 음향 광학 변조기로부터 편향된 레이저 빔이 입사되며, 입사된 레이저 빔이 가공 대상물에 조사되는 위치를 2차원으로 제어하는 것으로서, 수평 방향과 평행한 제1 축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러를 가지는 제1 갈바노 스캐너와, 수직 방향과 소정 각도로 경사진 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러를 가지는 제2 갈바노 스캐너를 포함하는 스캔 헤드;를 포함하며, 상기 음향 광학 변조기는 상기 제2 축의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어질 수 있다.A laser processing apparatus is disclosed. The disclosed laser processing apparatus includes: a laser light source for generating a laser beam; An acousto-optic modulator for receiving the laser beam generated from the laser light source and deflecting the angle of the laser beam in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction by using an acousto-optic effect; And two-dimensionally controlling a position at which the laser beam deflected from the acousto-optic modulator is incident and the incident laser beam is irradiated to the object to be processed, and has a first mirror rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction. A scan head including a galvano scanner and a second galvano scanner having a second mirror rotatable about a second axis inclined at a predetermined angle with a vertical direction; and wherein the acousto-optic modulator is of the second axis. It can be twisted at the same angle as the tilt angle.

Description

레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법{Laser processing apparatus and laser processing method}Laser processing apparatus and laser processing method TECHNICAL FIELD

본 발명은 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method.

일반적으로 레이저 가공이란 집광렌즈를 이용하여 레이저 빔을 하나의 초점 형태로 집광시키고 그 초점을 가공 대상물의 표면 또는 내부에 조사하여 가공하는 방식을 말한다. In general, laser processing refers to a method of condensing a laser beam into a single focal point using a condensing lens and irradiating the focal point onto the surface or inside of an object to be processed.

레이저 가공을 위하여, 레이저 가공 장치는 레이저 광원으로부터 출력된 레이저 빔을 2차원으로 스윙시키는 2차원 스캔 헤드를 포함할 수 있다. 2차원 스캔 헤드의 예로서, 갈바노미터 스캐너가 사용될 수 있다.For laser processing, the laser processing apparatus may include a two-dimensional scan head that swings a laser beam output from a laser light source in two dimensions. As an example of a two-dimensional scan head, a galvanometer scanner can be used.

다만, 이러한 2차원 스캔 헤드 만으로는, 레이저 가공 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 위치 정밀도가 다소 떨어질 수 있다. However, with only such a 2D scan head, not only a lot of laser processing time is required, but also the positional accuracy may be slightly deteriorated.

레이저 가공 시간을 줄이고 위치 정밀도를 개선하기 위하여, 레이저 가공 장치는 레이저 광원에서 출력된 레이저 빔을 음향 광학 효과를 이용하여 편향시키는 음향 광학 변조기를 더 포함할 수 있다.In order to reduce the laser processing time and improve the positional accuracy, the laser processing apparatus may further include an acousto-optic modulator for deflecting the laser beam output from the laser light source using an acousto-optic effect.

그러나, 이러한 음향 광학 변조기를 2차원 스캔 헤드와 함께 사용하는 과정에서, 예상치 못한 레이저 빔의 왜곡이 발생하였다.However, in the process of using this acousto-optic modulator together with the 2D scan head, unexpected distortion of the laser beam occurred.

본 발명은 2차원 스캔 헤드와 음향 광학 변조기를 함께 사용하더라도, 레이저 빔의 왜곡을 방지할 수 있는 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법을 제공한다.The present invention provides a laser processing apparatus and a laser processing method capable of preventing distortion of a laser beam even when a two-dimensional scan head and an acousto-optic modulator are used together.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치는,Laser processing apparatus according to an aspect of the present invention,

레이저 빔을 생성하는 레이저 광원;A laser light source that generates a laser beam;

상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 빔이 입사되며, 음향 광학 효과를 이용하여 레이저 빔의 각도를 제1 방향 및 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 편향시키는 음향 광학 변조기; 및An acousto-optic modulator for receiving the laser beam generated from the laser light source and deflecting the angle of the laser beam in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction by using an acousto-optic effect; And

상기 음향 광학 변조기로부터 편향된 레이저 빔이 입사되며, 입사된 레이저 빔이 가공 대상물에 조사되는 위치를 2차원으로 제어하는 것으로서, 수평 방향과 평행한 제1축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러를 가지는 제1 갈바노 스캐너와, 수직 방향과 소정 각도로 경사진 제2축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러를 가지는 제2 갈바노 스캐너를 포함하는 스캔 헤드;를 포함하며,A first mirror having a first mirror that is rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction as controlling a position in which the laser beam deflected from the acousto-optic modulator is incident and the incident laser beam is irradiated onto the object to be processed. A scan head including a galvano scanner and a second galvano scanner having a second mirror rotatable about a second axis inclined at a predetermined angle with a vertical direction;

상기 음향 광학 변조기는 상기 제2축의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어질 수 있다.The acousto-optic modulator may be twisted at the same angle as the inclination angle of the second axis.

일 실시예에 있어서, 상기 제2축이 상기 수직 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도일 수 있다.In one embodiment, an angle in which the second axis is inclined with respect to the vertical direction may be 8 degrees to 35 degrees.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 방향이 상기 수직 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도일 수 있다.In an embodiment, an angle in which the second direction is inclined with respect to the vertical direction may be 8 degrees to 35 degrees.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향이 상기 수평 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도일 수 있다.In an embodiment, an angle in which the first direction is inclined with respect to the horizontal direction may be 8 degrees to 35 degrees.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역(filed)은, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 조사 가능한 스캔 영역의 50 % 이상일 수 있다.In one embodiment, the effective area (filed) in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object is a scan area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can irradiate the object May be more than 50%.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역은 일변의 길이가 0.1 mm ~ 10 mm 일 수 있다.In one embodiment, an effective area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object may have a length of 0.1 mm to 10 mm.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기를 고정 지지하는 고정부;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, a fixing part for fixing and supporting the acousto-optic modulator may further include.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기의 각도를 조정 가능하도록 지지하는 각도 조절부;를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, an angle adjusting unit supporting the angle of the acousto-optic modulator to be adjustable may further include.

본 발명의 다른 측면에 따른 레이저 가공 장치는,A laser processing apparatus according to another aspect of the present invention,

레이저 빔을 생성하는 레이저 광원;A laser light source that generates a laser beam;

상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 빔이 입사되며, 음향 광학 효과를 이용하여 레이저 빔의 각도를 제1 방향 및 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 편향시키는 음향 광학 변조기; 및An acousto-optic modulator for receiving the laser beam generated from the laser light source and deflecting the angle of the laser beam in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction by using an acousto-optic effect; And

상기 음향 광학 변조기로부터 출사된 레이저 빔이 입사되며, 입사된 레이저 빔이 가공 대상물에 조사되는 위치를 2차원으로 제어하는 것으로서, 수평 방향과 평행한 제1축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러를 가지는 제1 갈바노 스캐너와, 수직 방향과 평행한 제2축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러를 가지는 제2 갈바노 스캐너를 포함하는 스캔 헤드;를 포함하며,The laser beam emitted from the acousto-optic modulator is incident, and the position at which the incident laser beam is irradiated to the object is controlled in two dimensions, and has a first mirror that is rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction. 1 galvano scanner, and a scan head including a second galvano scanner having a second mirror rotatable about a second axis parallel to the vertical direction; includes,

상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역은, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 조사 가능한 스캔 영역의 50 % 이상일 수 있다.An effective area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object may be 50% or more of a scan area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can irradiate the object to be processed.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역(filed)은, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 조사 가능한 스캔 영역의 90 % 이상일 수 있다.In one embodiment, the effective area (filed) in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object is a scan area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can irradiate the object It can be more than 90%.

일 실시예에 있어서, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역은 일변의 길이가 0.1 mm ~ 10 mm 일 수 있다.In one embodiment, an effective area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object may have a length of 0.1 mm to 10 mm.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 미러 및 상기 제2 미러 각각은 35 mm 이하일 수 있다.In one embodiment, each of the first mirror and the second mirror may be 35 mm or less.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 미러 및 상기 제2 미러 각각은 2 mm 이상일 수 있다.In one embodiment, each of the first mirror and the second mirror may be 2 mm or more.

본 발명의 일 측면에 따른 레이저 가공 방법은,Laser processing method according to an aspect of the present invention,

입사된 레이저 빔을, 음향 광학 변조기를 이용하여, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향 중 적어도 일 방향으로 편향시키는 단계;Deflecting the incident laser beam in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction using an acousto-optic modulator;

상기 편향된 레이저 빔을 수직 방향과 소정 각도로 경사진 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러에 반사시키는 단계; 및 Reflecting the deflected laser beam to a second mirror rotatable about a second axis inclined at an angle with a vertical direction; And

상기 제2 미러에 반사된 레이저 빔을 수평 방향과 평행한 제1 축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러에 반사시키는 단계;를 포함하며,Including; reflecting the laser beam reflected by the second mirror to a first mirror rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction; and

상기 음향 광학 변조기는 상기 제2 축의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어질 수 있다.The acousto-optic modulator may be twisted at the same angle as the inclination angle of the second axis.

본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공 장치 및 레이저 가공 방법은, 스캔 헤드와 음향 광학 변조기를 함께 사용하더라도, 레이저 빔의 왜곡을 방지할 수 있다.In the laser processing apparatus and laser processing method according to an exemplary embodiment of the present invention, even if a scan head and an acousto-optic modulator are used together, distortion of a laser beam can be prevented.

도 1은 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이며,
도 2는 도 1의 음향 광학 변조기를 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 도 1의 2차원 스캔 헤드를 나타낸 사시도이며,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 2차원 스캔 헤드를 다른 각도에서 나타낸 도면이다.
도 5는 비교예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 가공 대상물에 가공된 구멍을 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 음향 광학 변조기의 배치를 설명하기 위한 도면으로서, 음향 광학 변조기의 사시도 및 정면도이다.
도 7은 실시예에 따른 레이저 가공 장치에 의해 가공 대상물에 가공된 구멍을 나타낸다.
도 8은 실시예에 따른 각도 조절부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이며,
도 10은 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치의 스캔 헤드를 나타낸 사시도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a laser processing apparatus according to an embodiment,
2 is a view for explaining the acousto-optic modulator of FIG. 1,
3 is a perspective view showing the two-dimensional scan head of FIG. 1,
4A and 4B are views showing the 2D scan head of FIG. 3 from different angles.
5 shows a hole processed in an object to be processed by a laser processing apparatus according to a comparative example.
6A and 6B are views for explaining an arrangement of an acousto-optic modulator according to an embodiment, and are perspective and front views of the acousto-optic modulator.
7 shows a hole processed in an object to be processed by the laser processing apparatus according to the embodiment.
8 is a view for explaining an angle adjustment unit according to an embodiment.
9 is a conceptual diagram schematically showing a laser processing apparatus according to another embodiment,
10 is a perspective view showing a scan head of a laser processing apparatus according to another embodiment.

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. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals refer to the same components, and the size or thickness of each component may be exaggerated for clarity of description.

“제1””, ““제2”” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. ““및/또는”” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as “first” and “second” may be used to describe various constituent elements, but the constituent elements are not limited by the terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related items or any one of a plurality of related items.

도 1은 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)를 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 2는 도 1의 음향 광학 변조기(30)의 제2 음향 광학 변조기(42)를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 2차원 스캔 헤드(50)를 나타낸 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 2차원 스캔 헤드(50)를 다른 각도에서 나타낸 도면이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a laser processing apparatus 1 according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram for explaining a second acousto-optic modulator 42 of the acousto-optic modulator 30 of FIG. 1, and FIG. 3 Is a perspective view showing the 2D scan head 50 of FIG. 1, and FIGS. 4A and 4B are views showing the 2D scan head 50 of FIG. 3 from different angles.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)는 레이저 광원(10), 음향 광학 변조기(30) 및 스캔 헤드(50)를 포함한다. 음향 광학 변조기(30)와 스캔 헤드(50) 사이에는, 레이저 빔(L2)을 반사시키는 반사 미러들(61, 62)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1, a laser processing apparatus 1 according to an embodiment includes a laser light source 10, an acousto-optic modulator 30, and a scan head 50. Reflecting mirrors 61 and 62 for reflecting the laser beam L2 may be disposed between the acousto-optic modulator 30 and the scan head 50.

레이저 광원(10)은 레이저 빔(L)을 생성한다. 생성된 레이저 빔(L)은 음향 광학 변조기(30)에 입사될 수 있다.The laser light source 10 generates a laser beam L. The generated laser beam L may be incident on the acousto-optic modulator 30.

음향 광학 변조기(30)(AOM; Acousto-optic modulator)는 음향 광학 효과를 이용하여 레이저 빔(L)을 변조할 수 있다. 음향 광학 변조기(30)는 브래그 셀(Bragg cell)이라 불릴 수 있다. The acousto-optic modulator 30 (AOM) may modulate the laser beam L using an acousto-optic effect. The acousto-optic modulator 30 may be referred to as a Bragg cell.

음향 광학 변조기(30)는, 입사된 레이저 빔(L)을 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 편향시킬 수 있다. The acousto-optic modulator 30 may deflect the incident laser beam L in a first direction D1 and a second direction D2 perpendicular to the first direction D1.

음향 광학 변조기(30)는 제1 음향 광학 변조기(41)와 제2 음향 광학 변조기(42)를 포함할 수 있다. 제1 음향 광학 변조기(41)는 레이저 빔(L)을 제1 방향(D1)으로 편향시키며, 제2 음향 광학 변조기(42)는 레이저 빔(L)을 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 편향시킬 수 있다. 그에 따라, 편향된 레이저 빔(L)이 조사되는 영역은 사각 형상일 수 있다.The acousto-optic modulator 30 may include a first acousto-optic modulator 41 and a second acousto-optic modulator 42. The first acousto-optic modulator 41 deflects the laser beam L in the first direction D1, and the second acousto-optic modulator 42 deflects the laser beam L in a first direction D1. It can be deflected in two directions (D2). Accordingly, the area to which the deflected laser beam L is irradiated may have a rectangular shape.

도 2를 참조하면, 제1 음향 광학 변조기(41) 및 제2 음향 광학 변조기(42) 각각은, 크리스탈층(310)과, 이러한 크리스탈층(310)의 일측에 연결되며 진동을 제공하는 압전 변환기(320)를 포함한다. 크리스탈층(310)의 타측에는 음향을 흡수하는 흡수부(330)가 배치될 수 있다.2, each of the first acoustooptic modulator 41 and the second acoustooptic modulator 42 is a crystal layer 310 and a piezoelectric transducer connected to one side of the crystal layer 310 and providing vibration. It includes (320). An absorbing part 330 for absorbing sound may be disposed on the other side of the crystal layer 310.

크리스탈층(310)은 진동에 의해 음파를 생성할 수 있는 재질일 수 있다. 예를 들어, 크리스탈층(310)은 유리 또는 석영(Quarz)일 수 있다.The crystal layer 310 may be a material capable of generating sound waves by vibration. For example, the crystal layer 310 may be glass or quartz.

압전 변환기(320)가 전기 신호에 의해 진동함에 따라, 크리스탈층(310)에서 소정의 음파가 생성된다. 생성된 음파에 의해, 입사된 레이저 빔(L)의 일부(L1)는 크리스탈층(310)에서 회절(또는 편향)되며, 레이저 빔(L)의 다른 일부(L2)는 크리스탈층(310)에서 회절되지 않고 투과한다. 도면상 도시되지 않았으나, 크리스탈층(310)에서 회절된 일부 레이저 빔(L1)은 스캔 헤드(50)로 전달되며, 크리스탈층(310)을 투과한 다른 일부 레이저 빔(L2)은 덤퍼 등에 의해 흡수될 수 있다.As the piezoelectric transducer 320 vibrates by an electric signal, a predetermined sound wave is generated in the crystal layer 310. By the generated sound wave, a part (L1) of the incident laser beam (L) is diffracted (or deflected) in the crystal layer 310, and the other part (L2) of the laser beam (L) is in the crystal layer 310 Transmits without diffraction. Although not shown in the drawing, some laser beams L1 diffracted from the crystal layer 310 are transmitted to the scan head 50, and some other laser beams L2 transmitted through the crystal layer 310 are absorbed by a dumper or the like. Can be.

레이저 빔(L1)의 회절 각도는 생성된 음파의 주파수에 따라 달라지며, 생성된 음파는 압전 변환기(320)에 의해 가해진 진동에 따라 달라진다.The diffraction angle of the laser beam L1 varies according to the frequency of the generated sound wave, and the generated sound wave varies according to the vibration applied by the piezoelectric transducer 320.

이와 같이, 음향 광학 변조기(30)는 음향 광학 효과를 이용함으로써, 모터의 회전과 같은 기구적인 동작 없이 레이저 빔(L1)을 편향시킬 수 있기 때문에, 가공 속도 및 레이저 빔(L1)의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, since the acousto-optic modulator 30 can deflect the laser beam L1 without mechanical motion such as rotation of a motor by using the acousto-optic effect, the processing speed and the processing precision of the laser beam L1 are improved. Can be improved.

도 1 및 도 3을 참조하면, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)은 스캔 헤드(50)로 전달된다. 스캔 헤드(50)로 전달된 레이저 빔(L1)은 스캔 헤드(50)에 의해, 가공 대상물(T)의 임의의 위치로 조사된다.1 and 3, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is transmitted to the scan head 50. The laser beam L1 transmitted to the scan head 50 is irradiated by the scan head 50 to an arbitrary position of the object T to be processed.

스캔 헤드(50)는, 레이저 빔(L1)의 광축을 X축 방향으로 변화시키는 제1 갈바노 스캐너(51)와, 레이저 빔(L1)의 광축을 Y축 방향으로 변화시키는 제2 갈바노 스캐너(52)를 포함한다.The scan head 50 includes a first galvano scanner 51 that changes the optical axis of the laser beam L1 in the X-axis direction, and a second galvano scanner that changes the optical axis of the laser beam L1 in the Y-axis direction. It includes (52).

도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 갈바노 스캐너(51)는 수평 방향(H)과 평행한 제1축(A1)을 중심으로 회전 가능한 제1 미러(511)와, 제1 미러(511)를 회전시키는 제1 구동부(513)를 포함한다. 제2 갈바노 스캐너(52)는 수직 방향(V)과 소정 각도로 경사진 제2축(A2)을 중심으로 회전 가능한 제2 미러(521)와, 제2 미러(521)를 회전시키는 제2 구동부(523)를 포함한다. 여기서, 수직 방향(V)은 중력 방향과 평행한 방향이며, 수평 방향(H)은 중력 방향과 수직인 방향일 수 있다.3, 4A, and 4B, the first galvano scanner 51 includes a first mirror 511 rotatable about a first axis A1 parallel to the horizontal direction H, and a first It includes a first driving unit 513 for rotating the mirror 511. The second galvano scanner 52 includes a second mirror 521 rotatable about a second axis A2 inclined at a predetermined angle with a vertical direction V, and a second mirror 521 that rotates the second mirror 521. It includes a driving unit 523. Here, the vertical direction V may be a direction parallel to the direction of gravity, and the horizontal direction H may be a direction perpendicular to the direction of gravity.

음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)은 제2 미러(521)에 의해 반사되며, 제2 미러(521)에 반사된 레이저 빔(L1)은 제1 미러(511)에 의해 반사된다. 제1 미러(511)에 의해 반사된 레이저 빔(L1)은 가공 대상물(T)의 임의의 위치로 조사된다.The laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is reflected by the second mirror 521, and the laser beam L1 reflected by the second mirror 521 is reflected by the first mirror 511 do. The laser beam L1 reflected by the first mirror 511 is irradiated to an arbitrary position of the object T.

제1 미러(511)와 제2 미러(521)는 서로 충돌하지 않도록 이격된다. 제1 미러(511)와 제2 미러(521)는 멀리 떨어질수록 충돌을 방지할 수 있겠지만, 스캔 헤드(50)에 요구되는 특성에 따라 제1 미러(511)와 제2 미러(521) 사이의 거리는 소정 범위 내로 제한될 수 있다.The first mirror 511 and the second mirror 521 are spaced apart so as not to collide with each other. The first mirror 511 and the second mirror 521 may be prevented from colliding with each other as the distance between the first mirror 511 and the second mirror 521 is farther apart, but the difference between the first mirror 511 and the second mirror 521 is The distance may be limited within a predetermined range.

제1 미러(511)와 제2 미러(521) 사이의 거리가 소정 범위 내로 제한되더라도, 제1 미러(511)와 제2 미러(521)의 크기가 작을 경우 특별히 문제되지 않지만, 제1 미러(511)와 제2 미러(521)의 크기가 커질 경우에는 제1 미러(511)와 제2 미러(521)가 충돌할 수 있다.Even if the distance between the first mirror 511 and the second mirror 521 is limited within a predetermined range, it is not particularly problematic when the sizes of the first mirror 511 and the second mirror 521 are small, but the first mirror ( When the sizes of the 511 and the second mirror 521 increase, the first mirror 511 and the second mirror 521 may collide.

이와 같이, 제1 미러(511)와 제2 미러(521)의 충돌을 방지하면서도, 제1 미러(511)와 제2 미러(521) 사이의 거리를 소정 범위 이내로 설계하기 위하여, 제1 미러(511)의 제1축(A1)과 제2 미러(521)의 제2축(A2)이 소정 각도로 틀어지게 배치될 수 있다. In this way, in order to prevent a collision between the first mirror 511 and the second mirror 521 and design the distance between the first mirror 511 and the second mirror 521 within a predetermined range, the first mirror ( The first axis A1 of the 511 and the second axis A2 of the second mirror 521 may be disposed to be twisted at a predetermined angle.

일 예로서, 제1축(A1)은 수평 방향(H)과 평행하며, 제2축(A2)은 수직 방향(V)과 소정 각도로 경사지게 배치될 수 있다. 제2축(A2)은 수직 방향(V)에 대해 8도 ~ 35도 각도를 가질 수 있다.As an example, the first axis A1 may be parallel to the horizontal direction H, and the second axis A2 may be disposed to be inclined at a predetermined angle with the vertical direction V. The second axis A2 may have an angle of 8 to 35 degrees with respect to the vertical direction V.

스캔 헤드(50)를 통해 가공 대상물(T)에 대한 레이저 빔(L1)의 가공 방향을 XY 방향으로 제어하고, 음향 광학 변조기(30)를 통해 레이저 빔(L1)을 소정 범위 내에서 XY 방향으로 편향시킬 수 있다.Through the scan head 50, the processing direction of the laser beam L1 with respect to the object T is controlled in the XY direction, and the laser beam L1 is controlled in the XY direction within a predetermined range through the acousto-optic modulator 30. Can be biased.

그러나, 스캔 헤드(50)와 음향 광학 변조기(30)를 함께 사용하는 과정에서, 레이저 빔(L1)이 예상치 않게 왜곡되는 현상이 나타났다. 예를 들어, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 스캔 헤드(50)를 거치는 과정에서 가공 대상물(T)에 비틀어져 조사되는 현상이 나타났다. 음향 광학 변조기(30)를 사용하지 않고 스캔 헤드(50)만 사용한 경우에는, 레이저 빔(L1) 자체의 형상이 원형이기 때문에, 레이저 빔(L1)이 틀어져 조사되는 현상을 인식하지 못하였다.However, in the process of using the scan head 50 and the acoustooptic modulator 30 together, the laser beam L1 is unexpectedly distorted. For example, a phenomenon in which the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is twisted and irradiated onto the object T while passing through the scan head 50 occurs. When only the scan head 50 is used without using the acousto-optic modulator 30, since the shape of the laser beam L1 itself is circular, the phenomenon that the laser beam L1 is distorted and irradiated was not recognized.

도 5는 비교예에 따른 레이저 가공 장치(1)에 의해 가공 대상물(T)에 가공된 구멍(h)을 나타낸다.5 shows a hole h processed in the object T by the laser processing apparatus 1 according to the comparative example.

도 5를 참조하면, 가공 대상물(T)에 가공된 구멍(h)이 배열된 형태를 살펴보면, 음향 광학 변조기(30)에 의해 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 편향된 레이저 빔(L1)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 조사되지 않고, X축 및 Y축 방향과 소정 각도만큼 틀어져 조사되는 현상이 나타났다. Referring to FIG. 5, looking at a form in which holes h processed in an object T are arranged, a laser beam deflected in the first direction D1 and the second direction D2 by the acousto-optic modulator 30 (L1) was not irradiated in the X-axis and Y-axis directions, but was distorted by a predetermined angle from the X-axis and Y-axis directions and irradiated.

이와 같은 현상으로 인해, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)을 그대로 사용하지 못하고, X축 방향과 Y축 방향으로 사용 가능한 부분만 한정하여 사용하게 되었다. 예를 들어, 상기 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 상기 가공 대상물(T)에 실제로 조사되는 유효 영역(EF)은, 상기 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 상기 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 50 % 미만일 수 있다.Due to this phenomenon, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 cannot use the scan area SF that can be irradiated to the object T as it is, and can be used in the X-axis and Y-axis directions. I came to use only the parts. For example, the effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 is actually irradiated onto the object T is a laser beam deflected by the acoustooptic modulator 30 ( L1) may be less than 50% of the scan area SF that can be irradiated to the object T.

이러한 레이저 빔(L1)의 왜곡 현상은, 편향된 레이저 빔(L1)이 수직 방향(V)과 경사지게 배치된 제2축(A2)을 중심으로 회전하는 제2 미러(521)에 의해 반사되는 과정에서 틀어진 것으로 추정된다.The distortion phenomenon of the laser beam L1 is reflected by the second mirror 521 rotating around the second axis A2 arranged inclined with the vertical direction V. It is presumed to be wrong.

도 6a 및 도 6b는 실시예에 따른 음향 광학 변조기(30)의 배치를 설명하기 위한 도면으로서, 음향 광학 변조기(30)의 사시도 및 정면도이다. 도 7은 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에 의해 가공 대상물(T)에 가공된 구멍을 나타낸다. 6A and 6B are views for explaining the arrangement of the acoustooptic modulator 30 according to the embodiment, and are perspective and front views of the acoustooptic modulator 30. 7 shows a hole processed in the object T by the laser processing apparatus 1 according to the embodiment.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에서는, 스캔 헤드(50)와 음향 광학 변조기(30)를 함께 사용하는 경우에 나타나는 레이저 빔(L1)의 왜곡되는 현상을 해결하기 위하여, 음향 광학 변조기(30)를 스캔 헤드(50)의 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지도록 배치할 수 있다.6A and 6B, in the laser processing apparatus 1 according to the embodiment, a phenomenon in which the laser beam L1 is distorted when the scan head 50 and the acoustooptic modulator 30 are used together. To solve this problem, the acousto-optic modulator 30 may be arranged to be twisted at the same angle as the inclination angle of the second axis A2 of the scan head 50.

음향 광학 변조기(30)를 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어진 경우, 제2축(A2)에 반사되는 과정에서 레이저 빔(L1)이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 제1 미러(511)에 반사되어 가공 대상물(T)에 조사된 레이저 빔(L1) 역시 틀어지지 않고 조사될 수 있다.When the acousto-optic modulator 30 is twisted at the same angle as the inclination angle of the second axis A2, it is possible to prevent the laser beam L1 from being twisted while being reflected on the second axis A2. Accordingly, the laser beam L1 reflected by the first mirror 511 and irradiated onto the object T may be irradiated without being twisted.

예를 들어, 음향 광학 변조기(30)는, 제2 음향 광학 변조기(42)의 제2 방향(D2)이 수직 방향(V)에 대하여 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(D2)이 상기 수직 방향(V)에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도일 수 있다. 이 때, 제1 음향 광학 변조기(41)의 제1 방향(D1)은 수평 방향(H)에 대하여 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)이 수평 방향(H)에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도일 수 있다. For example, the acousto-optic modulator 30 is such that the second direction D2 of the second acousto-optic modulator 42 is twisted at an angle equal to the inclination angle of the second axis A2 with respect to the vertical direction V. Can be placed. For example, an angle in which the second direction D2 is inclined with respect to the vertical direction V may be 8 degrees to 35 degrees. In this case, the first direction D1 of the first acousto-optic modulator 41 may be arranged to be twisted at the same angle as the inclination angle of the second axis A2 with respect to the horizontal direction H. For example, an angle in which the first direction D1 is inclined with respect to the horizontal direction H may be 8 degrees to 35 degrees.

레이저 가공 장치(1)는, 음향 광학 변조기(30)를 고정 지지하는 고정부(70)를 더 포함한다. 고정부(70)는, 음향 광학 변조기(30)의 적어도 일측에 고정되며, 음향 광학 변조기(30)가 수직 방향(V)에 대해 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지도록 지지한다.The laser processing apparatus 1 further includes a fixing part 70 for fixing and supporting the acoustooptic modulator 30. The fixing part 70 is fixed to at least one side of the acousto-optic modulator 30, and supports the acousto-optic modulator 30 to be twisted at an angle equal to the inclination angle of the second axis A2 with respect to the vertical direction (V). do.

도 7을 참조하면, 스캔 헤드(50)의 제2축(A2)의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지게 배치한 음향 광학 변조기(30)에 의해 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 편향된 레이저 빔(L1)은, 스캔 헤드(50)를 거치더라도, X축 방향 및 Y 축 방향과 틀어지지 않고, 조사됨을 알 수 있다. 그에 따라, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 50 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 90 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 95 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)과 일치할 수 있다. Referring to FIG. 7, a first direction (D1) and a second direction (D2) by an acousto-optic modulator 30 distorted at the same angle as the inclination angle of the second axis A2 of the scan head 50 It can be seen that the laser beam L1 deflected to is irradiated without being deviated from the X-axis direction and the Y-axis direction even through the scan head 50. Accordingly, the effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 It may be 50% or more of the scan area SF that can be irradiated to the object T to be processed. The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may be 90% or more of the scan area SF that can be irradiated to T). The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may be 95% or more of the scan area SF that can be irradiated to T). The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may correspond to the scan area SF that can be irradiated to T).

음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은 일변의 길이(l)가 0.1 mm ~ 10 mm 일 수 있다.The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 can be used for processing the object T may have a side length l of 0.1 mm to 10 mm.

한편, 도 6a 및 도 6b에서는 음향 광학 변조기(30)가 소정 각도로 고정된 예를 중심으로 설명하였으나, 음향 광학 변조기(30)를 지지하는 구성은 이에 한정되지 아니하고, 변형될 수 있다. Meanwhile, in FIGS. 6A and 6B, an example in which the acousto-optic modulator 30 is fixed at a predetermined angle has been described, but the configuration supporting the acousto-optic modulator 30 is not limited thereto, and may be modified.

도 8은 실시예에 따른 각도 조절부(80)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 레이저 가공 장치(1)는, 고정부(70) 대신에, 음향 광학 변조기(30)의 각도를 조정 가능하도록 지지하는 각도 조절부(80)를 더 포함할 수 있다. 8 is a view for explaining the angle adjustment unit 80 according to the embodiment. Referring to FIG. 8, instead of the fixing part 70, the laser processing apparatus 1 may further include an angle adjusting part 80 for supporting an angle of the acousto-optic modulator 30 to be adjustable.

각도 조절부(80)는 수직 방향(V)에 대한 음향 광학 변조기(30)의 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 각도 조절부(80)는 수직 방향(V)에 대한 음향 광학 변조기(30)의 각도를 8도 ~ 35 도 내에서 조절할 수 있다.The angle adjustment unit 80 may adjust an angle of the acousto-optic modulator 30 with respect to the vertical direction V. For example, the angle adjustment unit 80 may adjust the angle of the acousto-optic modulator 30 with respect to the vertical direction V within 8 degrees to 35 degrees.

이러한 각도 조절부(80)를 이용함으로써, 스캔 헤드(50)가 교체되더라도, 음향 광학 변조기(30)를 분리 및 재설치하는 작업 없이, 음향 광학 변조기(30)의 각도를 용이하게 변경할 수 있다.By using the angle adjustment unit 80, even if the scan head 50 is replaced, the angle of the acousto-optic modulator 30 can be easily changed without removing and re-installing the acoustooptic modulator 30.

도 9는 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1A)를 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 10은 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1A)의 스캔 헤드(50A)를 나타낸 사시도이다.9 is a conceptual diagram schematically showing a laser processing apparatus 1A according to another embodiment, and FIG. 10 is a perspective view showing a scan head 50A of the laser processing apparatus 1A according to another embodiment.

도 9 및 도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1A)는, 레이저 광원(10), 음향 광학 변조기(30A) 및 스캔 헤드(50A)를 포함한다.9 and 10, a laser processing apparatus 1A according to another embodiment includes a laser light source 10, an acousto-optic modulator 30A, and a scan head 50A.

다른 실시예에 따른 레이저 가공 장치(1)에서는, 음향 광학 변조기(30A)와 스캔 헤드(50A)를 함께 사용하는 경우에 나타나는 레이저 빔(L1)의 왜곡을 방지하기 위하여, 음향 광학 변조기(30A)를 수직 방향(V)과 평행하게 배치하고, 스캔 헤드(50A)의 제2축(A2)을 수직 방향(V)과 평행하도록 배치할 수 있다. 즉, 스캔 헤드(50A)의 제2축(A2)을 수직 방향(V)과 틀어지지 않고 평행하도록 배치함으로써, 수직 방향(V)에 대한 음향 광학 변조기(30A)의 각도를 평행하도록 배치하더라도, 레이저 빔(L1)의 왜곡을 방지할 수 있다. In the laser processing apparatus 1 according to another embodiment, in order to prevent distortion of the laser beam L1 that appears when the acousto-optic modulator 30A and the scan head 50A are used together, the acousto-optic modulator 30A May be disposed parallel to the vertical direction V, and the second axis A2 of the scan head 50A may be disposed parallel to the vertical direction V. That is, by arranging the second axis A2 of the scan head 50A to be parallel to the vertical direction V without being distorted, even if the angle of the acoustooptic modulator 30A with respect to the vertical direction V is arranged to be parallel, Distortion of the laser beam L1 can be prevented.

스캔 헤드(50A)의 제2축(A2)을 수직 방향(V)과 틀어지지 않고 평행하도록 배치함에도 불구하고, 제1 미러(511)와 제2 미러(521)의 충돌을 방지하기 위하여, 제1 미러(511)와 제2 미러(521)는 소정 크기 이하일 수 있다. 예를 들어, 제1 미러(511) 및 제2 미러(521) 각각은 35 mm 이하일 수 있다. 제1 미러(511) 및 제2 미러(521)는 2 mm 이상일 수 있다.In order to prevent collision between the first mirror 511 and the second mirror 521, although the second axis A2 of the scan head 50A is arranged so as not to be twisted and parallel to the vertical direction V, The first mirror 511 and the second mirror 521 may have a predetermined size or less. For example, each of the first mirror 511 and the second mirror 521 may be 35 mm or less. The first mirror 511 and the second mirror 521 may be 2 mm or more.

도 7을 참조하면, 음향 광학 변조기(30A)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 50 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 90 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)의 95 % 이상일 수 있다. 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은, 음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)에 조사 가능한 스캔 영역(SF)과 일치할 수 있다. Referring to FIG. 7, the effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30A can be used for processing the object T is a laser beam deflected by the acoustooptic modulator 30 ( L1) may be 50% or more of the scan area SF that can be irradiated to the object T. The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may be 90% or more of the scan area SF that can be irradiated to T). The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may be 95% or more of the scan area SF that can be irradiated to T). The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acoustooptic modulator 30 can be used for processing the object T is, the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 is the object to be processed ( It may correspond to the scan area SF that can be irradiated to T).

음향 광학 변조기(30)에 의해 편향된 레이저 빔(L1)이 가공 대상물(T)의 가공에 사용 가능한 유효 영역(EF)은 일변의 길이(l)가 0.1 mm ~ 10 mm 일 수 있다.The effective area EF in which the laser beam L1 deflected by the acousto-optic modulator 30 can be used for processing the object T may have a side length l of 0.1 mm to 10 mm.

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. Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom.

1, 1A : 레이저 가공 장치 10 : 레이저 광원
30, 30A : 음향 광학 변조기 41 : 제1 음향 광학 변조기
42 : 제2 음향 광학 변조기 310 : 크리스탈층
320 : 압전 변환기 330 : 흡수부
50, 50A : 스캔 헤드 51 : 제1 갈바노 스캐너
A1 : 제1축 511 : 제1 미러
513 : 제1 구동부 52 : 제2 갈바노 스캐너
A2 : 제2축 521 : 제2 미러
523 : 제2 구동부 61, 62 : 반사 미러
70 : 고정부 80 : 각도 조절부
SF : 스캔 영역 EF : 유효 영역1, 1A: laser processing device 10: laser light source
30, 30A: acousto-optic modulator 41: first acousto-optic modulator
42: second acousto-optic modulator 310: crystal layer
320: piezoelectric transducer 330: absorption unit
50, 50A: scan head 51: first galvano scanner
A1: 1st axis 511: 1st mirror
513: first driving unit 52: second galvano scanner
A2: second axis 521: second mirror
523: second driving unit 61, 62: reflection mirror
70: fixing unit 80: angle adjustment unit
SF: Scan area EF: Effective area

Claims (14)

레이저 빔을 생성하는 레이저 광원;
상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 빔이 입사되며, 음향 광학 효과를 이용하여 레이저 빔의 각도를 제1 방향 및 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 편향시키는 음향 광학 변조기; 및
상기 음향 광학 변조기로부터 편향된 레이저 빔이 입사되며, 입사된 레이저 빔이 가공 대상물에 조사되는 위치를 2차원으로 제어하는 것으로서, 수평 방향과 평행한 제1 축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러를 가지는 제1 갈바노 스캐너와, 수직 방향과 소정 각도로 경사진 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러를 가지는 제2 갈바노 스캐너를 포함하는 스캔 헤드;를 포함하며,
상기 음향 광학 변조기는 상기 제2 축의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지며,
상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역(filed)은, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 조사 가능한 스캔 영역의 50 % 이상인, 레이저 가공 장치. A laser light source that generates a laser beam;
An acousto-optic modulator to which the laser beam generated by the laser light source is incident, and deflects an angle of the laser beam in a first direction and a second direction perpendicular to the first direction by using an acousto-optic effect; And
A first mirror having a first mirror that is rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction as controlling a position at which the laser beam deflected from the acousto-optic modulator is incident and the incident laser beam is irradiated onto the object to be processed. A scan head including a galvano scanner and a second galvano scanner having a second mirror rotatable about a second axis inclined at a predetermined angle with a vertical direction; and
The acousto-optic modulator is twisted at the same angle as the tilt angle of the second axis,
An effective area (filed) in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object to be processed is 50% or more of the scan area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can irradiate the object to be processed. Device. 제1항에 있어서,
상기 제2 축이 상기 수직 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도인, 레이저 가공 장치.The method of claim 1,
An angle in which the second axis is inclined with respect to the vertical direction is 8 degrees to 35 degrees. 제2항에 있어서,
상기 제2 방향이 상기 수직 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도인, 레이저 가공 장치.The method of claim 2,
An angle in which the second direction is inclined with respect to the vertical direction is 8 degrees to 35 degrees. 제3항에 있어서,
상기 제1 방향이 상기 수평 방향에 대하여 경사진 각도는, 8 도 ~ 35 도인, 레이저 가공 장치.The method of claim 3,
An angle in which the first direction is inclined with respect to the horizontal direction is 8 degrees to 35 degrees. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역은 일변의 길이가 0.1 mm ~ 10 mm 인, 레이저 가공 장치.The method of claim 1,
An effective area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object to be processed has a side length of 0.1 mm to 10 mm. 제1항에 있어서,
상기 음향 광학 변조기를 고정 지지하는 고정부;를 더 포함하는, 레이저 가공 장치.The method of claim 1,
A laser processing apparatus further comprising; a fixing part for fixing and supporting the acousto-optic modulator. 제1항에 있어서,
상기 음향 광학 변조기의 각도를 조정 가능하도록 지지하는 각도 조절부;를 더 포함하는 레이저 가공 장치.The method of claim 1,
Laser processing apparatus further comprising; an angle adjustment unit for supporting the angle of the acousto-optic modulator to be adjustable. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 입사된 레이저 빔을, 음향 광학 변조기를 이용하여, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향 중 적어도 일 방향으로 편향시키는 단계;
상기 편향된 레이저 빔을 수직 방향과 소정 각도로 경사진 제2 축을 중심으로 회전 가능한 제2 미러에 반사시키는 단계; 및
상기 제2 미러에 반사된 레이저 빔을 수평 방향과 평행한 제1 축을 중심으로 회전 가능한 제1 미러에 반사시키는 단계;를 포함하며,
상기 음향 광학 변조기는 상기 제2 축의 경사 각도와 동일한 각도로 틀어지며,
상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 가공 대상물의 가공에 사용 가능한 유효 영역(filed)은, 상기 음향 광학 변조기에 의해 편향된 레이저 빔이 상기 가공 대상물에 조사 가능한 스캔 영역의 50 % 이상인, 레이저 가공 방법. Deflecting the incident laser beam in at least one of a first direction and a second direction perpendicular to the first direction using an acousto-optic modulator;
Reflecting the deflected laser beam to a second mirror rotatable about a second axis inclined at an angle with a vertical direction; And
Including; reflecting the laser beam reflected by the second mirror to a first mirror rotatable about a first axis parallel to the horizontal direction; and
The acousto-optic modulator is twisted at the same angle as the tilt angle of the second axis,
An effective area (filed) in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator can be used for processing the object to be processed is 50% or more of the scan area in which the laser beam deflected by the acousto-optic modulator is irradiated to the object to be processed. .
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