KR102445861B1

KR102445861B1 - Laser beam drilling device

Info

Publication number: KR102445861B1
Application number: KR1020210019824A
Authority: KR
Inventors: 최완해
Original assignee: 주식회사 레이저모션테크
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2022-09-22
Also published as: KR20210022019A

Abstract

본 발명은 레이저 드릴링 장치에 관한 것이다. 이러한 레이저 드릴링 장치는, 레이저 빔의 초점 거리를 가변시키는 가변초점모듈; 상기 가변초점모듈을 통과한 레이저 빔이 입사할 때의 광축을 기준광축이라 할 때, 상기 기준광축에 대하여 소정의 거리만큼 이동되어 상기 레이저 빔을 출사시키는 광축이동부; 상기 광축이동부를 회전시키는 제1 구동부; 상기 광축이동부를 통과한 레이저 빔을 포커싱하는 제1 포커싱렌즈;를 포함하여서, 상기 구동부에 의해 광축이동부를 회전시키고, 상기 가변초점모듈에 의해 레상기 레이저 빔의 초점거리를 점진적으로 길게 변경하면서, 피가공물의 표면을 드릴링하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a laser drilling apparatus. Such a laser drilling device, a variable focus module for changing the focal length of the laser beam; an optical axis shifting unit for emitting the laser beam by moving a predetermined distance with respect to the reference optical axis when the optical axis when the laser beam passing through the variable focus module is incident is referred to as a reference optical axis; a first driving unit for rotating the optical axis moving unit; A first focusing lens for focusing the laser beam passing through the optical axis moving unit; including, rotating the optical axis moving unit by the driving unit, and gradually lengthening the focal length of the laser beam by the variable focus module while drilling the surface of the workpiece.

Description

Laser beam drilling device

본 발명은 레이저 드릴링 장치에 관한 것으로, 특히 입사하는 레이저 빔의 광축을 이동시켜서 피가공물의 표면에 조사되는 위치를 변경하고, 광축이동부를 회전시켜서 홀 가공을 신속하게 수행할 수 있도록 한 레이저 드릴링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser drilling apparatus, in particular, by moving the optical axis of an incident laser beam to change the position irradiated to the surface of a workpiece, and rotating the optical axis moving part to quickly perform hole processing. It's about the device.

도1은 종래 기술에 의한 레이저 드릴링 장치의 일 예를 나타낸 것이다. 종래 기술에 의한 레이저 드릴링 장치는, 레이저 빔의 초점을 가변시키는 초점 가변 모듈(1), 레이저 빔의 조사 위치를 가변시키는 제1 스캐너 모듈(2)과 제2 스캐너 모듈(3), 레이저 빔을 집광시키는 포커스 렌즈 모듈(f-theta lens)(4)을 포함하여 구성된다. 상기 각 장치를 통과한 레이저 빔은 소정의 피가공물의 조사면(5)에 조사된다.1 shows an example of a laser drilling apparatus according to the prior art. Laser drilling apparatus according to the prior art, a variable focus module (1) for changing the focus of a laser beam, a first scanner module (2) and a second scanner module (3) for changing the irradiation position of the laser beam, the laser beam and a focusing lens module (f-theta lens) 4 for condensing light. The laser beam passing through each of the above devices is irradiated onto the irradiation surface 5 of a predetermined workpiece.

이와 같은 종래 레이저 드릴링 장치는, 레이저 빔의 방향을 변경하기 위해서 제1,2 스캐너 모듈(2,3)을 동시에 구동시켜야 하므로 고속 드릴링을 구현하는데 한계가 있다. 또한, 피가공물 대하여 레이저 빔이 조사되어야 할 면적이 큰 경우, 상기 포커스 렌즈 모듈(4)의 아래에 배치된 피가공물을 스테이지를 이용하여 이동시키면서 레이저 빔을 조사시켜야 하기 때문에 피가공물을 이동시키기 위한 별도의 스테이지를 소요되는 비용이 증가하고, 그 설치가 복잡한 단점이 있다. 또한 스테이지를 이동시키기 위해 시간 지연을 컨트롤해야 하는 문제가 해소하여야 한다. Such a conventional laser drilling apparatus has a limitation in implementing high-speed drilling because the first and second scanner modules 2 and 3 must be simultaneously driven to change the direction of the laser beam. In addition, when the area to be irradiated with the laser beam is large with respect to the workpiece, since the laser beam must be irradiated while the workpiece disposed under the focus lens module 4 is moved using the stage, a method for moving the workpiece There are disadvantages in that the cost of a separate stage is increased, and the installation is complicated. In addition, the problem of controlling the time delay in order to move the stage should be solved.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 특히 입사하는 레이저 빔의 광축을 이동시켜서 피가공물의 표면에 조사되는 위치를 변경하고, 광축이동부를 회전시켜서 홀 가공을 신속하게 수행할 수 있도록 한 레이저 드릴링 장치를 제공함을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and in particular, by moving the optical axis of an incident laser beam to change the position irradiated to the surface of the workpiece, and rotating the optical axis moving part, hole processing can be performed quickly. It is an object of the present invention to provide a laser drilling device.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 레이저 빔의 초점 거리를 가변시키는 가변초점모듈; 상기 가변초점모듈을 통과한 레이저 빔이 입사할 때의 광축을 기준광축이라 할 때, 상기 기준광축에 대하여 소정의 거리만큼 이동되어 상기 레이저 빔을 출사시키는 광축이동부; 상기 광축이동부를 회전시키는 제1 구동부; 상기 광축이동부를 통과한 레이저 빔을 포커싱하는 제1 포커싱렌즈;를 포함하여서, 상기 구동부에 의해 광축이동부를 회전시키고, 상기 가변초점모듈에 의해 상기 레이저 빔의 초점거리를 점진적으로 길게 변경하면서, 피가공물의 표면을 드릴링하는 것을 특징으로 한다. Laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a variable focus module for varying the focal length of the laser beam; an optical axis shifting unit for emitting the laser beam by moving a predetermined distance with respect to the reference optical axis when the optical axis when the laser beam passing through the variable focus module is incident is referred to as a reference optical axis; a first driving unit for rotating the optical axis moving unit; A first focusing lens for focusing the laser beam passing through the optical axis moving unit; including, rotating the optical axis moving unit by the driving unit, and gradually changing the focal length of the laser beam to a longer length by the variable focus module , characterized in that for drilling the surface of the workpiece.

또한, 상기 광축이동부는, 입사하는 상기 레이저 빔을 굴절시키는 제1 프리즘과, 상기 제1 프리즘과 이격되어 상기 제1 프리즘에 대하여 거꾸로 배치된 제2 프리즘을 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the optical axis shifting unit includes a first prism that refracts the incident laser beam, and a second prism spaced apart from the first prism and disposed upside down with respect to the first prism.

또한, 상기 피가공물에 형성하는 구멍의 크기는, 상기 레이저 빔이 상기 기준광축으로 벗어난 거리가 클수록 커지는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the size of the hole formed in the workpiece increases as the distance the laser beam deviates from the reference optical axis increases.

또한, 상기 광축이동부와 상기 제1 포커싱렌즈 사이에는 상기 피가공물의 표면에 조사되는 레이저 빔의 방향을 변경하는 스캐너가 마련된 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a scanner for changing the direction of the laser beam irradiated to the surface of the workpiece is provided between the optical axis moving unit and the first focusing lens.

또한, 상기 제1 포커싱렌즈는 입사하는 레이저 빔의 위치에 무관하게 상기 피가공물에 수직으로 조사되도록 하는 텔레센트릭 렌즈인 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the first focusing lens is a telecentric lens that is vertically irradiated to the workpiece regardless of the position of the incident laser beam.

또한, 상기 제1 포커싱렌즈는 입사하는 레이저 빔의 위치에 무관하게 상기 피가공물에 수직으로 조사되도록 하는 텔레센트릭 렌즈이며, 상기 텔레센트릭 렌즈와 상기 피가공물 사이에 제2 포커싱렌즈가 마련되고, 상기 제2 포커싱렌즈를 상기 스캐너가 레이저 빔을 조사하는 방향으로 연동하여 이동시키도록, 상기 제2 포커싱렌즈를 이동시키는 제2 구동부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the first focusing lens is a telecentric lens that is vertically irradiated to the workpiece regardless of the position of the incident laser beam, and a second focusing lens is provided between the telecentric lens and the workpiece, , It is preferable to include a second driving unit for moving the second focusing lens so as to move the second focusing lens in conjunction with the scanner in a direction in which the laser beam is irradiated.

또한, 상기 제1 프리즘과 상기 제2 프리즘의 거리를 변경하여, 상기 포커싱렌즈를 통과한 레이저 빔의 광축의 위치를 변경하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to change the position of the optical axis of the laser beam passing through the focusing lens by changing the distance between the first prism and the second prism.

본 발명에 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 입사하는 레이저 빔의 광축을 이동시켜서 피가공물의 표면에 조사되는 위치를 변경하고, 광축이동부를 회전시켜서 홀 가공을 신속하게 수행할 수 있다. 특히 본 발명 실시예에 따르면 테이퍼진 형태의 홀을 신속하게 가공할 수 있는 효과를 제공한다.Laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention, by moving the optical axis of the incident laser beam to change the position irradiated to the surface of the workpiece, and by rotating the optical axis moving part can be quickly performed hole processing. In particular, according to the embodiment of the present invention provides an effect of rapidly processing a tapered hole.

또한, 레이저 빔의 광축은 광축이동부에 의해 변경되고, 상기 광축이동부는 제1 구동부에 의해 회전됨으로써, 레이저 빔이 조사되는 방향을 신속하고 용이하게 변경할 수 있는 효과를 제공한다. In addition, the optical axis of the laser beam is changed by the optical axis moving unit, and the optical axis moving unit is rotated by the first driving unit, thereby providing an effect of quickly and easily changing the direction in which the laser beam is irradiated.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 텔레센트릭 렌즈를 이용하여 레이저 빔이 조사되는 영역을 넓게 확보하여 피가공물의 가공면적을 넓게 확보하는 효과를 제공한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, a wide area to be irradiated with a laser beam is secured using a telecentric lens, thereby providing an effect of securing a wide processing area of a workpiece.

또한, 상기 텔레센트릭 렌즈의 후단에 배치되는 제2 포커싱렌즈는, 레이저 빔의 초점거리가 상기 텔레센트릭 렌즈만을 사용하는 경우보다 짧아지도록 하여 피가공물의 표면에 입사하는 레이저 빔의 각도를 크게 확보하여 경사가 큰 테이퍼 형상의 홀 가공을 용이하게 하는 효과를 제공한다.In addition, the second focusing lens disposed at the rear end of the telecentric lens makes the focal length of the laser beam shorter than when only the telecentric lens is used to increase the angle of the laser beam incident on the surface of the workpiece. It provides the effect of facilitating the machining of a tapered hole with a large inclination.

도1은 종래 레이저 드릴링 장치의 개념도,
도2는 본 발명 일 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치의 개념도,
도3은 도2에서 광축이동부가 180도 회전된 상태를 도시한 도면,
도4는 도2으로부터 도3까지 드릴링한 상태를 도시한 평면도,
도5는 도2에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도,
도6은 도2에서 레이저 빔의 초점거리가 f2로 변경된 상태를 도시한 도면,
도7은 도6에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도,
도8은 도6에서 레이저 빔의 초점거리가 f3로 변경된 상태를 도시한 도면,
도9는 도8에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도,
도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치의 개념도,
도11은 본 발명의 또 다른 실시예에 채용된 스캐너의 사시도,
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치의 개념도,
도13은 도12의 채용된 주요구성의 블록도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional laser drilling apparatus;
2 is a conceptual diagram of a laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a state in which the optical axis moving part is rotated 180 degrees in FIG. 2;
Figure 4 is a plan view showing the drilling state from Figures 2 to 3;
5 is a side view of a state in which the optical axis moving part is rotated and drilled in FIG. 2;
6 is a view showing a state in which the focal length of the laser beam is changed to f2 in FIG. 2;
7 is a side view of a state in which the optical axis moving part is rotated and drilled in FIG. 6;
8 is a view showing a state in which the focal length of the laser beam is changed to f3 in FIG. 6;
9 is a side view of a state in which the optical axis moving part is rotated and drilled in FIG. 8;
10 is a conceptual diagram of a laser drilling apparatus according to another embodiment of the present invention;
11 is a perspective view of a scanner employed in another embodiment of the present invention;
12 is a conceptual diagram of a laser drilling apparatus according to another embodiment of the present invention;
Fig. 13 is a block diagram of the main configuration employed in Fig. 12;

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명 일 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치의 개념도이다. 도3은 도2에서 광축이동부가 180도 회전된 상태를 도시한 도면이고, 도4는 도2으로부터 도3까지 드릴링한 상태를 도시한 평면도이며, 도5는 도2에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도이다. 도6은 도2에서 레이저 빔의 초점거리가 f2로 변경된 상태를 도시한 도면이고, 도7은 도6에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도이다. 도8은 도6에서 레이저 빔의 초점거리가 f3로 변경된 상태를 도시한 도면이고, 도9는 도8에서 광축이동부가 회전하여 드릴링한 상태의 측면도이다.2 is a conceptual diagram of a laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a state in which the optical axis moving part is rotated 180 degrees in FIG. 2, FIG. 4 is a plan view showing the drilling state from FIGS. 2 to 3, and FIG. 5 is the optical axis moving part rotated in FIG. This is a side view of the drilled state. FIG. 6 is a view showing a state in which the focal length of the laser beam is changed to f2 in FIG. 2 , and FIG. 7 is a side view of a state in which the optical axis moving part is rotated and drilled in FIG. 6 . FIG. 8 is a view illustrating a state in which the focal length of the laser beam is changed to f3 in FIG. 6, and FIG. 9 is a side view of a state in which the optical axis moving part is rotated and drilled in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 제1 포커싱렌즈(40)를 포함한다. The laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention includes a variable focus module 10 , an optical axis moving unit 20 , a first driving unit 30 , and a first focusing lens 40 .

상기 가변초점모듈(10)은 레이저 빔의 초점 거리를 가변시키기 위해서 마련된다. 가변초점모듈(10)은, 서로 사이의 거리가 가변되는 복수 개의 렌즈를 포함한다. 상기 렌즈 사이의 거리를 조절함으로써, 가변초점모듈(10)을 통과한 레이저 빔의 초점 거리가 가변될 수 있다. The variable focus module 10 is provided to vary the focal length of the laser beam. The variable focus module 10 includes a plurality of lenses whose distances therebetween are variable. By adjusting the distance between the lenses, the focal length of the laser beam passing through the variable focus module 10 may be varied.

예컨대, 가변초점모듈(10)은, 레이저 빔의 광 경로 방향으로 나란하게 배치되는 오목렌즈, 볼록렌즈, 및 상기 오목렌즈 또는 볼록렌즈의 위치를 이동시키는 무빙 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 따라서, 오목렌즈와 볼록렌즈 사이의 거리가 조정됨으로써, 가변초점모듈(10)을 통과한 레이저 빔의 초점거리가 조절될 수 있다. 상기 가변초점모듈(10)을 통과한 레이저 빔은 평행한 상태로 진행하거나, 확산(divergency)되거나, 포커싱되는 형태로 진행할 수 있다.For example, the variable focus module 10 may include a concave lens and a convex lens arranged side by side in the optical path direction of the laser beam, and a moving module (not shown) for moving the position of the concave lens or the convex lens. . Accordingly, by adjusting the distance between the concave lens and the convex lens, the focal length of the laser beam passing through the variable focus module 10 may be adjusted. The laser beam passing through the variable focus module 10 may proceed in a parallel state, or may be diffused or focused.

상기 광축이동부(20)는 상기 가변초점모듈(10)을 통과한 레이저 빔의 입사할 때의 광축을 기준광축(RA)이라고 할 때, 상기 기준광축(RA)에 대하여 소정의 거리만큼 이동되어 상기 레이저 빔을 출사시키기 위해서 마련된다. 상기 레이저 빔은 상기 광축이동부(20)를 통과하면서 굴절되어 레이저 빔의 진행 경로가 변경된다. When the optical axis when the laser beam passing through the variable focus module 10 is incident is referred to as the reference optical axis RA, the optical axis moving unit 20 is moved by a predetermined distance with respect to the reference optical axis RA. It is provided to emit the laser beam. The laser beam is refracted while passing through the optical axis shifting unit 20 to change the path of the laser beam.

구체적으로, 본 실시예에 따르면, 상기 광축이동부(20)는 제1 프리즘(21)과 제2 프리즘(22)을 포함한다. Specifically, according to the present embodiment, the optical axis shifter 20 includes a first prism 21 and a second prism 22 .

도2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 프리즘(21)은 입사하는 레이저 빔을 굴절시킨다. 도2을 기준으로 할 때, 상기 레이저 빔은 상기 제1 프리즘(21)을 통과하면서 하방으로 소정의 각도만큼 굴절된다. 상기 제2 프리즘(22)은 상기 제1 프리즘(21)과 이격되어 배치되는데, 상기 제1 프리즘(21)에 대하여 거꾸로 배치된다. 즉, 상기 제2 프리즘(22)은 상기 제1 프리즘(21)에 대하여 선대칭 구조로 배치된다. As shown in FIG. 2 , the first prism 21 refracts an incident laser beam. Referring to FIG. 2 , the laser beam is refracted downward by a predetermined angle while passing through the first prism 21 . The second prism 22 is disposed to be spaced apart from the first prism 21 , and is disposed upside down with respect to the first prism 21 . That is, the second prism 22 is disposed in a line symmetrical structure with respect to the first prism 21 .

상기 제1 프리즘(21)을 통과한 레이저 빔은 상기 제2 프리즘(22)에서 2차로 굴절된다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 제2 프리즘(22)을 통과한 레이저 빔의 광축은 기준광축(RA)과 소정의 거리(d1)만큼 이격된 상태로 이동되어 레이저 빔의 진행 경로가 변경된다. The laser beam passing through the first prism 21 is secondarily refracted by the second prism 22 . As shown in FIG. 2, the optical axis of the laser beam passing through the second prism 22 is moved to be spaced apart from the reference optical axis RA by a predetermined distance d1, so that the laser beam travel path is changed. .

도2는 가변초점모듈(10)을 통과한 레이저 빔이 수평으로 진행하는 경우로서, 상기 광축이동부(20)를 통과한 레이저 빔의 광축은 상기 기준광축(RA)과 소정 거리(d1)만큼 평행하게 이동하게 된다. 도2에 있어서, 이점쇄선의 폭은 레이저 빔의 사이즈를 간략히 도시한 도시한 것이며, 광축이동부(20)를 통과하면서 굴절되는 레이저 빔의 광축은 점선으로 표기하였다. 한편, 본 실시예에 따르면, 상기 제1,2 프리즘(21,22)은 단면이 사다리꼴 형태를 이루고 있으나, 상기 제1,2 프리즘(21,22)은 단면이 삼각형 형태를 이루어도 무방하다.2 is a case in which the laser beam passing through the variable focus module 10 travels horizontally. The optical axis of the laser beam passing through the optical axis shifting unit 20 is the reference optical axis RA and a predetermined distance d1. will move in parallel. In FIG. 2 , the width of the dashed-dotted line is a diagram schematically illustrating the size of the laser beam, and the optical axis of the laser beam refracted while passing through the optical axis shifting unit 20 is indicated by a dotted line. Meanwhile, according to the present embodiment, the first and second prisms 21 and 22 have a trapezoidal cross section, but the first and second prisms 21 and 22 may have a triangular cross section.

상기 제1 프리즘(21)과 상기 제2 프리즘(22)의 거리가 변경되면, 상기 레이저 빔의 광축의 위치가 변경된다. 도2를 참조하면, 상기 제1,2 프리즘의 거리(D)가 증가하면, 광축이동부(20)를 통과한 레이저 빔의 광축(VA)과 기준광축(RA)과의 거리(d1)는 더 증가하며, 따라서 제1 포커싱렌즈(40)를 통과한 광축의 위치가 변경된다. When the distance between the first prism 21 and the second prism 22 is changed, the position of the optical axis of the laser beam is changed. Referring to FIG. 2 , when the distance D of the first and second prisms increases, the distance d1 between the optical axis VA of the laser beam passing through the optical axis shifting unit 20 and the reference optical axis RA is Further, the position of the optical axis passing through the first focusing lens 40 is changed.

상기 제1 구동부(30)는, 상기 광축이동부(20)를 회전시키기 위해서 마련된다. The first driving unit 30 is provided to rotate the optical axis moving unit 20 .

본 실시예에 따르면, 상기 제1 구동부(30)는 상기 광축이동부(20)를 상기 기준광축(RA)을 중심축으로 하여 회전시킨다. 도3은 상기 제1 구동부(30)가 상기 광축이동부(20)를 180°만큼 회전시킨 상태를 도시한 것이다. According to the present embodiment, the first driving unit 30 rotates the optical axis moving unit 20 with the reference optical axis RA as a central axis. 3 shows a state in which the first driving unit 30 rotates the optical axis moving unit 20 by 180°.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 광축이동부(20)가 상기 제1 구동부(30)에 의해 180°만큼 회전되면, 상기 제2 프리즘(22)을 통과한 레이저 빔의 광축(VA)은 상기 광축이동부(20)가 180°회전하기 전(도2의 상태)의 상태에서 상기 기준광축(RA)을 중심으로 반 바퀴를 회전하여 반대편에 위치한다. 즉, 레이저 빔의 광축(VA)이 상기 기준광축(RA)에 대하여 180°만큼 회전한다. 도4는 레이저 빔의 광축(VA)이 180°만큼 회전하여 반원만큼 드릴링한 상태를 도시한다. As shown in FIG. 3 , when the optical axis moving unit 20 is rotated by 180° by the first driving unit 30 , the optical axis VA of the laser beam passing through the second prism 22 is In the state before the optical axis moving part 20 rotates 180° (the state of FIG. 2 ), it is positioned on the opposite side by rotating half a turn about the reference optical axis RA. That is, the optical axis VA of the laser beam is rotated by 180° with respect to the reference optical axis RA. 4 shows a state in which the optical axis VA of the laser beam is rotated by 180° and drilled by a semicircle.

상기 제1 구동부(30)가 상기 광축이동부(20)를 연속적으로 회전시키면, 상기 레이저 빔의 광축(VA)이 상기 기준광축(RA)을 중심으로 회전하고, 상기 레이저 빔은 상기 피가공물(80)의 표면에 원형을 그리면서 상기 피가공물(80)의 표면을 드릴링하게 된다. When the first driving unit 30 continuously rotates the optical axis moving unit 20, the optical axis VA of the laser beam rotates about the reference optical axis RA, and the laser beam rotates the workpiece ( While drawing a circle on the surface of the 80), the surface of the workpiece 80 is drilled.

상기 제1 프리즘(21)과 제2 프리즘(22)의 거리를 조절하면 상기 레이저 빔의 광축(VA)이 상기 기준광축(RA)으로부터 벗어나는 거리(d1)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 프리즘(21)과 제2 프리즘(22)의 거리를 더 멀게 하면, 상기 레이저 빔의 광축(VA)은 상기 기준광축(RA)으로 더 멀리 이동하게 된다. By adjusting the distance between the first prism 21 and the second prism 22 , the distance d1 at which the optical axis VA of the laser beam deviates from the reference optical axis RA can be adjusted. For example, if the distance between the first prism 21 and the second prism 22 is increased, the optical axis VA of the laser beam moves further to the reference optical axis RA.

따라서, 상기 레이저 빔이 상기 기준광축(RA)으로부터 벗어난 거리가 커질수록, 상기 피가공물(80)에 형성되는 구멍의 크기를 크게 가공할 수 있다. 즉, 상기 기준광축(RA)으로부터 레이저 빔의 광축을 이동시킨 후, 상기 제1 구동부(30)에 의해 상기 광축이동부(20)를 회전시키면 상기 기준광축(RA)으로부터 떨어진 상기 레이저 빔의 광축을 반지름으로 하는 홀을 상기 피가공물(80)의 표면에 가공할 수 있다. Accordingly, as the distance at which the laser beam deviates from the reference optical axis RA increases, the size of the hole formed in the workpiece 80 may be increased. That is, when the optical axis of the laser beam is moved from the reference optical axis RA, and then the optical axis moving unit 20 is rotated by the first driving unit 30, the optical axis of the laser beam separated from the reference optical axis RA. A hole having a radius of may be machined on the surface of the workpiece 80 .

상기 제1 포커싱렌즈(40)는 상기 광축이동부(20)를 통과한 레이저 빔을 포커싱하기 위해서 마련된다. 상기 제1 포커싱렌즈(40)는 상기 광축이동부(20)를 통과한 레이저 빔을 굴절시켜서 포커싱함으로써 상기 피가공물(80)의 표면에 초점을 형성한다. 상기 제1 포커싱렌즈(40)는 이미 공지된 구성을 채용할 수 있다.The first focusing lens 40 is provided to focus the laser beam passing through the optical axis moving unit 20 . The first focusing lens 40 refracts and focuses the laser beam that has passed through the optical axis moving part 20 to form a focus on the surface of the workpiece 80 . The first focusing lens 40 may adopt a known configuration.

이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 상기 제1 구동부(30)에 의해 광축이동부(20)를 회전시키고, 상기 가변초점모듈(10)에 의해 상기 레이저 빔의 초점거리를 점진적으로 길게 변경하면서, 상기 피가공물(80)의 표면을 드릴링한다. With such a configuration, the laser drilling apparatus according to an embodiment of the present invention rotates the optical axis moving part 20 by the first driving unit 30 , and the laser beam by the variable focus module 10 . The surface of the workpiece 80 is drilled while gradually changing the focal length of the .

구체적으로, 도면을 참조하면 설명한다. Specifically, it will be described with reference to the drawings.

도2, 도3, 및 도5는 피가공물(80)의 표면에 상기 기준광축(RA)에 대하여 반경이 R1인 홀을 드릴링한 것을 보여준다. 도2, 도3, 및 도5에서 레이저 빔의 초점거리는 f1이며, 초점은 피가공물(80)의 표면(전면)(81)에 형성된다. 상기 광축이동부(20)가 회전되면서 레이저 빔이 회전하여 반경이 R1이고, 실질적으로 레이저 빔이 포커싱되었을 때의 사이즈로 상기 피가공물(80)에 홈을 형성한다. 2, 3, and 5 show that a hole having a radius R1 is drilled on the surface of the workpiece 80 with respect to the reference optical axis RA. 2, 3, and 5, the focal length of the laser beam is f1, and the focal point is formed on the surface (front) 81 of the workpiece 80 . As the optical axis moving part 20 rotates, the laser beam rotates to form a groove in the workpiece 80 having a radius of R1 and substantially the size when the laser beam is focused.

도6 및 도7은 레이저 빔의 초점거리를 길게 변경된 모습이 도시된다. 도6 및 도7에서 레이저 빔의 초점거리는 f2 (f2 > f1)이며, 초점은 피가공물(80)의 내부에 형성된다. 도6 및 도7은, 도3과 비교하여 레이저 빔의 초점거리를 후퇴시키고 상기 광축이동부(20)를 회전시키면, 레이저 빔이 회전하면서 상기 피가공물(80)에 홈을 형성한 모습을 도시한 것이다. 상기 홈은 연속적으로 형성되면서 피가공물(80)을 드릴링하게 된다. 6 and 7 show a state in which the focal length of the laser beam is changed to be longer. 6 and 7 , the focal length of the laser beam is f2 (f2 > f1), and the focal point is formed inside the workpiece 80 . 6 and 7 show a state in which a groove is formed in the workpiece 80 while the laser beam rotates when the focal length of the laser beam is retreated and the optical axis moving part 20 is rotated as compared with FIG. did it The groove is continuously formed to drill the workpiece 80 .

도6에서의 레이저 빔의 초점은, 도3에서 레이저 빔의 광축 상에 형성되도록 조절된다. 도7에서 형성된 홈은 도5에서 형성된 홈의 연장선 상에 있으며, 초점거리가 후퇴하므로 도7의 반지름(R2)은 도5의 반지름(R1)보다 크다.The focus of the laser beam in FIG. 6 is adjusted to be formed on the optical axis of the laser beam in FIG. The groove formed in Fig. 7 is on an extension line of the groove formed in Fig. 5, and since the focal length is retreated, the radius R2 in Fig. 7 is larger than the radius R1 in Fig. 5 .

도8 및 도9는 레이저 빔의 초점거리를 도6보다 길게 변경하여 드릴링한 것을 도시한다. 도8에서 레이저 빔의 초점거리는, 도6에서와 마찬가지로, 도3에서 레이저 빔의 광축 상에 형성되도록 조절된다. 8 and 9 show drilling by changing the focal length of the laser beam to be longer than that of FIG. In FIG. 8 , the focal length of the laser beam is adjusted to be formed on the optical axis of the laser beam in FIG. 3 , as in FIG. 6 .

구체적으로, 도8에서 레이저 빔의 초점은 도6에서 레이저 빔의 광축 상에서 뒤로 후퇴하며, 피가공물(80)의 저면에 형성된다. 즉, 레이저 빔의 초점거리는 f3 (f3 > f2)로 주어진다. 도9에서 형성된 홈은 도7의 형성된 홈의 연장선 상에 있으며, 초점거리가 후퇴하므로 도9의 반지름(R3)은 도7의 반지름(R2)보다 크다.Specifically, the focus of the laser beam in FIG. 8 retreats backward on the optical axis of the laser beam in FIG. 6 and is formed on the bottom surface of the workpiece 80 . That is, the focal length of the laser beam is given by f3 (f3 > f2). The groove formed in Fig. 9 is on an extension line of the groove formed in Fig. 7, and since the focal length is retreated, the radius R3 in Fig. 9 is larger than the radius R2 in Fig. 7 .

결과적으로, 도2, 도6, 및 도8의 과정을 거쳐서 피가공물(80)에는 테이퍼 형상의 홀이 가공된다. 이때, 도2, 도6, 및 도8의 각 과정은 설명의 편의를 위해서 불연속적으로 기술되지만, 실제로는 레이저 빔의 초점이 연속적으로 뒤로 후퇴되면서 홀의 드릴링이 수행된다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 레이저 빔의 초점이 피가공물(80)의 표면에 최초 조사된 레이저 빔의 광축 상에서 후퇴하면서 형성하여, 결과적으로 테이퍼진 형태의 홀 가공을 가능하게 한다. 또한, 도11의 스캐너(50)를 제1 포커싱렌즈(40)의 전단에 배치하여, 레이저 빔을 피가공물(80)의 원하는 위치에 조사하여 드릴링을 수행할 수 있다. As a result, a taper-shaped hole is machined in the workpiece 80 through the processes of FIGS. 2, 6, and 8 . At this time, although each process of FIGS. 2, 6, and 8 is described discontinuously for convenience of description, in reality, drilling of a hole is performed while the focus of the laser beam is continuously retreated backward. As described above, according to the embodiment of the present invention, the focal point of the laser beam is formed while retreating on the optical axis of the laser beam initially irradiated to the surface of the workpiece 80, thereby enabling tapered hole processing as a result. In addition, by disposing the scanner 50 of FIG. 11 at the front end of the first focusing lens 40, the laser beam is irradiated to a desired position of the workpiece 80 to perform drilling.

도10은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예는 도2에 따른 실시예와 마찬가지로 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 및 제1 포커싱렌즈(40)를 포함한다. 상기 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30)의 구성은 상술한 실시예의 구성과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다. 10 shows another embodiment of the present invention. This embodiment includes a variable focus module 10 , an optical axis moving unit 20 , a first driving unit 30 , and a first focusing lens 40 , like the embodiment shown in FIG. 2 . The configuration of the variable focus module 10 , the optical axis moving unit 20 , and the first driving unit 30 is the same as that of the above-described embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

다만, 본 실시예에 있어서, 상기 제1 포커싱렌즈(40)로 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)가 사용된 것이 상이하다. 상기 텔레센트릭 렌즈는 입사하는 레이저 빔의 위치에 무관하게 상기 피가공물(80)에 수직으로 레이저 빔이 조사되도록 한다. However, in this embodiment, a telecentric lens is used as the first focusing lens 40 is different. The telecentric lens allows the laser beam to be vertically irradiated to the workpiece 80 irrespective of the position of the incident laser beam.

도10에 도시된 바와 같이, 상기 광축이동부(20)를 통과한 레이저 빔이 상기 텔레센트릭 렌즈로 입사될 때, 상기 레이저 빔이 입사하는 각도와 무관하게 상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 레이저 빔은 수직으로 피가공물(80)에 조사된다. 텔레센트릭 렌즈 자체는 공지된 구성에 의하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다. As shown in FIG. 10 , when the laser beam passing through the optical axis shifting unit 20 is incident on the telecentric lens, the laser beam passing through the telecentric lens regardless of the angle at which the laser beam is incident. The beam is vertically irradiated to the workpiece 80 . Since the telecentric lens itself has a known configuration, a detailed description thereof will be omitted.

본 실시예에서, 상기 제1 포커싱렌즈(40)로서 텔레센트릭 렌즈를 사용함으로써, 상기 피가공물(80)에 형성되는 홀의 직경을 대형화할 수 있으며, 텔레센트릭 렌즈를 사용함으로써 상기 피가공물(80)의 전면(81) 및 후면(82)의 직경이 같은 구멍을 용이하게 가공할 수 있다. In this embodiment, by using a telecentric lens as the first focusing lens 40, the diameter of the hole formed in the workpiece 80 can be increased, and by using the telecentric lens, the workpiece ( 80), a hole having the same diameter of the front surface 81 and the rear surface 82 can be easily processed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도2에 따른 실시예와 마찬가지로 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 및 제1 포커싱렌즈(40)를 포함하면서, 상기 광축이동부(20)와 상기 제1 포커싱렌즈(40) 사이에 상기 피가공물(80)의 표면에 조사되는 레이저 빔의 방향을 변경하는 스캐너(50)가 마련될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 및 제1 포커싱렌즈(40)의 구성은 상술한 실시예의 구성과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다. According to another embodiment of the present invention, it includes a variable focus module 10, an optical axis shifting unit 20, a first driving unit 30, and a first focusing lens 40 as in the embodiment shown in FIG. , a scanner 50 for changing the direction of the laser beam irradiated to the surface of the workpiece 80 may be provided between the optical axis moving unit 20 and the first focusing lens 40 . In this embodiment, the configuration of the variable focus module 10, the optical axis shifting unit 20, the first driving unit 30, and the first focusing lens 40 is the same as the configuration of the above-described embodiment, so the specific A description is omitted.

상기 스캐너(50)는 사전에 결정된 피가공물(80)의 표면 전체에 걸쳐서 레이저 빔을 사전 결정된 경로를 따라 연속적으로 혹은 단속적으로 원하는 위치에 조사되도록 동작한다. The scanner 50 operates to continuously or intermittently irradiate a laser beam to a desired position along a predetermined path over the entire surface of the predetermined workpiece 80 .

도11에 도시된 바와 같이, 상기 스캐너(50)는 제1 미러모듈(51)과 제2 미러모듈(52)을 포함할 수 있다. 상기 제1,2 미러모듈(51,52)은 소위 X-Y 스캐너 장치일 수 있다.11 , the scanner 50 may include a first mirror module 51 and a second mirror module 52 . The first and second mirror modules 51 and 52 may be so-called X-Y scanner devices.

도11은 본 실시예에 따른 제1,2 미러모듈(51,52)은 도시한다. 상기 제1 미러모듈(51)은 레이저 빔을 반사시키는 제1 미러(511)와, 상기 제1 미러(511)를 회전시키는 제1 모터(512)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 미러모듈(52)은, 상기 제1 미러모듈(51)과 마찬가지로, 레이저 빔을 반사시키는 제2 미러(521)와, 상기 제2 미러(521)를 회전시키는 제2 모터(522)를 포함하여 구성될 수 있다. 11 shows the first and second mirror modules 51 and 52 according to the present embodiment. The first mirror module 51 may include a first mirror 511 that reflects a laser beam, and a first motor 512 that rotates the first mirror 511 . In addition, the second mirror module 52 includes a second mirror 521 for reflecting a laser beam and a second motor for rotating the second mirror 521 , similarly to the first mirror module 51 . 522) may be included.

이와 같이 스캐너(50)를 구성하는 제1 미러(511) 및 제2 미러(521)의 회전이 조합되어 레이저 빔이 원하는 위치에 조사될 수 있다. 이와 같은 미러 및 모터에 의한 스캐너 장치의 작동은 종래 기술에 의한 것이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.As described above, the rotation of the first mirror 511 and the second mirror 521 constituting the scanner 50 is combined so that the laser beam can be irradiated to a desired position. Since the operation of the scanner apparatus by the mirror and the motor according to the prior art may be applied, a detailed description thereof will be omitted.

상기 스캐너(50)는 도10의 실시예에 적용될 수 있다. 상기 스캐너(50)를 이용하여 레이저 빔을 텔레센트릭 렌즈의 가장자리까지 이동시킬 수 있으며, 이러한 경우, 텔레센트릭 렌즈이 렌즈 표면을 전체적으로 사용할 수 있게 되어 피가공물(80)에 가공면적을 넓게 확보할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. The scanner 50 may be applied to the embodiment of FIG. 10 . By using the scanner 50, the laser beam can be moved to the edge of the telecentric lens. In this case, the telecentric lens can use the entire lens surface to secure a wide processing area for the workpiece 80. possible effects can be provided.

도12는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예는 스캐너(50)가 도10에 적용된 실시예를 변경하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 본 실시예는 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 텔레센트릭 렌즈, 및 스캐너(50)를 포함하며, 이에 더하여 제2 포커싱렌즈(90)와 제2 구동부(60)를 포함한다. 상기 가변초점모듈(10), 광축이동부(20), 제1 구동부(30), 텔레센트릭 렌즈, 및 스캐너(50)는 상술한 실시예의 구성과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다. 12 shows another embodiment of the present invention. This embodiment may be implemented by changing the embodiment in which the scanner 50 is applied to FIG. 10 . Specifically, the present embodiment includes a variable focus module 10 , an optical axis moving unit 20 , a first driving unit 30 , a telecentric lens, and a scanner 50 , and in addition to this, a second focusing lens 90 . ) and a second driving unit 60 . The variable focus module 10 , the optical axis moving unit 20 , the first driving unit 30 , the telecentric lens, and the scanner 50 are the same as those of the above-described embodiment, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

도12에 도시된 바와 같이, 상기 제2 포커싱렌즈(90)는 상기 텔레센트릭 렌즈와 상기 피가공물(80) 사이에 마련된다. 상기 제2 포커싱렌즈(90)는 상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 레이저 빔의 초점거리를 짧게 만든다. 도10을 참조하면, 상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 레이저 빔의 초점거리는 f4이나, 상기 제2 포커싱렌즈(90)가 배치되어 상기 레이저 빔의 초점거리는 f5로 짧아진다. 즉 f4 > f5 인 관계가 성립한다. 12 , the second focusing lens 90 is provided between the telecentric lens and the workpiece 80 . The second focusing lens 90 shortens the focal length of the laser beam passing through the telecentric lens. Referring to FIG. 10 , the focal length of the laser beam passing through the telecentric lens is f4, but the second focusing lens 90 is disposed so that the focal length of the laser beam is shortened to f5. That is, the relation f4 > f5 holds.

따라서, 레이저 빔의 초점거리가 상기 텔레센트릭 렌즈만을 사용하는 경우보다 짧아지도록 하여 피가공물(80)의 표면으로 입사하는 레이저 빔의 각도를 크게 확보하여 경사가 더 큰 테이퍼 형상(홀의 외벽을 연장하여 만나는 가상의 꼭지각을 더 크게 확보)의 홀 가공을 용이하게 하는 효과를 제공한다. 뿐만 아니라, 장비의 크기를 축소하여 콤펙트하게 구성할 수 있는 효과를 제공한다. Therefore, by making the focal length of the laser beam shorter than in the case of using only the telecentric lens, the angle of the laser beam incident on the surface of the workpiece 80 is secured to have a larger inclination taper shape (extending the outer wall of the hole) This provides the effect of facilitating the hole machining of a larger virtual apex angle). In addition, it provides the effect of reducing the size of the equipment and configuring it compactly.

상기 제2 구동부(60)는, 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 상기 스캐너(50)가 레이저 빔을 조사하는 방향으로 연동하여 이동시키도록, 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 이동시키기 위해서 마련된다. 즉, 상기 제2 구동부(60)는 스캐너(50)에 의해 레이저 빔이 조사되는 방향을 따라서 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 이동시킨다. 상기 제2 구동부(60)가 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 스캐너(50)에 의한 레이저 빔의 방향에 맞추어 이동시킴으로써, 피가공물(80)을 별도의 스테이지를 이용하여 이동시킬 필요 없이 간편하게 원하는 위치로 레이저 빔을 조사하여 신속하게 홀을 가공할 수 있는 효과를 제공한다. The second driving unit 60 is provided to move the second focusing lens 90 so as to move the second focusing lens 90 in conjunction with the scanner 50 in a direction in which the laser beam is irradiated. do. That is, the second driving unit 60 moves the second focusing lens 90 along the direction in which the laser beam is irradiated by the scanner 50 . The second driving unit 60 moves the second focusing lens 90 according to the direction of the laser beam by the scanner 50, so that the workpiece 80 can be conveniently moved without the need to move it using a separate stage. By irradiating a laser beam to the position, it provides the effect of quickly processing a hole.

본 실시예에 따르면, 상기 제2 포커싱렌즈(90)가 이동되면서, 피가공물(80)의 복수의 위치에 홀을 가공할 수 있다. 도12를 참조하면, 광축이동부(20)가 레이저 빔의 광축을 회전시키고, 스캐너(50)는 도12에 도시된 제2 포커싱렌즈(90)의 위치로 레이저 빔이 통과하도록 한다. 그러면 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 통과한 레이저 빔의 광축(VA)이 회전하면서 피가공물(80)에 홀을 가공한다. 이때, 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 통과한 레이저 빔의 초점거리를 상기 가변초점모듈(10)에 의해 점진적으로 늘림으로써, 도2, 도6, 및 도8과 유사한 과정에 의해 테이퍼홀을 가공한다. According to the present embodiment, as the second focusing lens 90 is moved, a hole may be machined at a plurality of positions of the workpiece 80 . Referring to FIG. 12 , the optical axis moving unit 20 rotates the optical axis of the laser beam, and the scanner 50 allows the laser beam to pass through the position of the second focusing lens 90 shown in FIG. 12 . Then, the optical axis VA of the laser beam passing through the second focusing lens 90 rotates to process a hole in the workpiece 80 . At this time, by gradually increasing the focal length of the laser beam passing through the second focusing lens 90 by the variable focusing module 10, the tapered hole is formed by a process similar to that of FIGS. 2, 6, and 8. process

스캐너(50)가 피가공물(80)의 다른 위치에 레이저 빔을 조사하여 홀을 가공하고자 하는 경우, 상기 제2 구동부(60)는, 상기 스캐너(50)가 레이저 빔을 조사하도록 설정된 위치에 대응하는 위치로 상기 제2 포커싱렌즈(90)를 이동시킨다. 이후의 홀 가공은 상술한 바와 동일하며, 이와 같은 과정을 거쳐서 복수의 위치에 신속하게 홀을 가공할 수 있다. When the scanner 50 irradiates a laser beam to another position of the workpiece 80 to process a hole, the second driving unit 60 corresponds to a position where the scanner 50 is set to irradiate the laser beam. The second focusing lens 90 is moved to a position where Subsequent hole machining is the same as described above, and through this process, holes can be quickly machined at a plurality of positions.

도12에 따른 실시예에 있어서, 제어부(70)는 가변초점모듈(10)에 의해 레이저 빔의 초점거리를 조절을 제어하고, 레이저 빔을 설정된 위치로 조사하기 위해서 스캐너(50)의 동작을 제어한다. 또한, 상기 제어부(70)는 광축이동부(20)를 회전시키는 제1 구동부(30)와 제2 포커싱렌즈(90)의 이동시키는 제2 구동부(60)의 동작을 제어한다. 상기 제어부(70)가 가변초점모듈(10), 스캐너(50), 제1,2 구동부의 동작을 제어하도록 구현하는 것은 통상적인 제어분야의 기술을 적용할 수 있으므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.12, the control unit 70 controls the adjustment of the focal length of the laser beam by the variable focus module 10, and controls the operation of the scanner 50 to irradiate the laser beam to a set position. do. In addition, the control unit 70 controls the operations of the first driving unit 30 for rotating the optical axis moving unit 20 and the second driving unit 60 for moving the second focusing lens 90 . Implementation of the controller 70 to control the operation of the variable focus module 10 , the scanner 50 , and the first and second driving units can be applied to a conventional control field technology, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이처럼 본 발명 실시예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 입사하는 레이저 빔의 광축을 이동시켜서 피가공물(80)의 표면에 조사되는 위치를 변경하고, 광축이동부(20)를 회전시켜서 레이저 빔의 광축을 회전시켜서 신속하게 홀을 가공하는 작용 내지 효과를 제공한다. As such, the laser drilling apparatus according to the embodiment of the present invention moves the optical axis of the incident laser beam to change the position irradiated to the surface of the workpiece 80, and rotates the optical axis moving part 20 to change the optical axis of the laser beam It provides the action or effect of rapidly machining a hole by rotating it.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be provided without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

10... 가변초점모듈 20... 광축이동부
21... 제1 프리즘 22... 제2 프리즘
30... 제1 구동부 40... 제1 포커싱렌즈
50... 스캐너 51... 제1 미러모듈
52... 제2 미러모듈 511... 제1 미러
512... 제1 모터 521... 제2 미러
522... 제2 모터 60... 제2 구동부
70... 제어부 80... 피가공물
81... 전면 82... 후면
90... 제2 포커싱렌즈10... Variable focus module 20... Optical axis moving part
21... 1st prism 22... 2nd prism
30... First driving unit 40... First focusing lens
50... Scanner 51... First mirror module
52... Second mirror module 511... First mirror
512... 1st motor 521... 2nd mirror
522... Second motor 60... Second drive unit
70... Control unit 80... Workpiece
81... front 82... rear
90... 2nd focusing lens

Claims

a variable focus module for varying the focal length of the laser beam;
A first prism that is moved with respect to a reference optical axis (RA) when the laser beam that has passed through the variable focus module is incident, emits the laser beam, and refracts the incident laser beam, and is spaced apart from the first prism an optical axis shifter including a second prism disposed;
a driving unit for causing the optical axis moving unit to perform each motion;
a first focusing lens for focusing the laser beam passing through the optical axis moving part; and
A scanner for changing the direction of the laser beam irradiated to the surface of the workpiece is included between the optical axis moving part and the first focusing lens,
The scanner includes a first mirror module and a second mirror module,
The first mirror module includes at least a first mirror configured to move angularly,
The second mirror module includes at least a second mirror configured to move angularly so as to be distinguished from the first mirror,
The laser beam passing through the variable focus module and the optical axis moving unit is formed to be irradiated onto the surface of the workpiece after passing through the first focusing lens after the path is changed by the first and second mirrors of the scanner, The laser beam is formed so that the hole can be drilled while the focus of the laser beam is continuously retreated with respect to the surface of the workpiece,
A second focusing lens disposed between the first focusing lens and the workpiece to be spaced apart from the first focusing lens and the workpiece to control a focal length of the laser beam passing through the first focusing lens, and ,
The second focusing lens includes moving in conjunction with the scanner in a direction in which the laser beam is irradiated by a second driving unit,
The first prism and the second prism of the optical axis moving unit are arranged to rotate about a rotation axis parallel to the reference optical axis through the driving unit,
By the laser beam passing through the variable focus module, the optical axis moving unit, the first focusing lens, and the second focusing lens, drilling of a circular hole is performed with respect to the workpiece based on a central axis parallel to the rotation axis. ,
laser drilling device.

The method of claim 1,
Laser drilling apparatus comprising the laser beam is formed to drill while rotating with respect to the surface of the workpiece.

The method of claim 1,
The size of the hole formed in the workpiece, the laser drilling apparatus, characterized in that the larger the distance the laser beam deviates from the reference optical axis (RA) is.

As a laser drilling method using a laser beam,
Using a variable focus module to vary the focal length of the laser beam,
When the optical axis when the laser beam passing through the variable focus module is incident is referred to as a reference optical axis, the laser beam is emitted by moving a predetermined distance with respect to the reference optical axis by using an optical axis shifter,
and focusing the laser beam that has passed through the optical axis moving unit using a first focusing lens,
The step of using the optical axis shifter includes using a first prism that refracts the incident laser beam and a second prism that is spaced apart from the first prism,
using a scanner;
The step of using the scanner uses a first mirror module and a second mirror module,
The first mirror module includes at least a first mirror configured to move angularly,
The second mirror module includes at least a second mirror formed to move angularly and to be distinguished from the first mirror,
The laser drilling method includes the step of proceeding while changing the focal length of the laser beam using the variable focus module,
After the path of the laser beam passing through the variable focus module and the optical axis moving unit is changed by the first and second mirrors of the scanner,
After passing through the first focusing lens to be irradiated to the surface of the workpiece,
and performing hole drilling while the focus of the laser beam is continuously retreated with respect to the surface of the workpiece,
Disposing a second focusing lens spaced apart from the first focusing lens and the workpiece between the first focusing lens and the workpiece, and controlling the focal length of the laser beam passing through the first focusing lens including more,
and moving the second focusing lens in conjunction with the scanner in a direction in which the laser beam is irradiated through a second driving unit,
The first prism and the second prism of the optical axis moving unit are arranged to rotate about a rotation axis parallel to the reference optical axis through the driving unit,
By the laser beam passing through the variable focus module, the optical axis moving unit, the first focusing lens and the second focusing lens, drilling of a circular hole is performed with respect to the workpiece based on a central axis parallel to the rotation axis. ,
laser drilling method.

5. The method of claim 4,
The size of the hole formed in the workpiece, the laser drilling method, characterized in that the larger the distance the laser beam deviates from the reference optical axis (RA) is.

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