KR102617436B1 - 레이저 조사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1축을 따라 빔을 조사하는 레이저 유닛, 레이저 유닛에서 조사된 빔을 소정 경로를 따라 안내하는 가이드 유닛, 가이드 유닛에서 안내된 빔을 통과시키는 슬릿을 가지는 노즐을 포함하는 커플링 유닛, 및 레이저 유닛과 가이드 유닛의 사이에 배치되며, 슬릿의 크기 및 위치 중 적어도 하나에 대응하여 빔을 제어하는 렌즈 유닛을 포함하여, 노즐의 위치 변경에 따라 빔의 초점을 슬릿에 대응되게 용이하고 정밀하게 조정할 수 있다.

Description

레이저 조사 장치{THE LASER APPARATUS}
본 발명은 레이저 조사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노즐 장탈착 및 고압수 공급에 의한 노즐 위치 변경 시 빔의 초점을 용이하고 정밀하게 조정할 수 있는 레이저 조사 장치에 관한 것이다.
레이저는 소자와 기판의 접합에 사용되거나, 피가공재(소재)를 가공하는데 이용될 수 있다. 특히, 피가공재의 가공을 위해 워터젯 레이저가 적용된다. 워터젯 레이저의 경우, 레이저 및 워터젯을 분사하는 노즐의 장탈착 및 고압수 공급으로 노즐의 위치가 일부 변경된다. 이에 따라, 노즐에 배치된 슬릿에 대한 빔의 초점이 어긋나는 문제가 있다. 또한, 종래 기술에 따른 경우, 슬릿에 대한 빔의 초점 위치를 조정하기 위해, 빔의 경로를 조정해야 하므로, 빔의 초점 위치 조정이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 노즐의 장탈착 및 고압수 공급에 따라 변경되는 슬릿의 위치에 대응하여 빔의 초점을 용이하고 정밀하게 조정할 수 있는 레이저 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치는, 제1축을 따라 빔을 조사하는 레이저 유닛, 레이저 유닛에서 조사된 빔을 소정 경로를 따라 안내하는 가이드 유닛, 가이드 유닛에서 안내된 빔을 통과시키는 슬릿을 가지는 노즐을 포함하는 커플링 유닛, 및 레이저 유닛과 가이드 유닛의 사이에 배치되며, 슬릿의 크기 및 위치 중 적어도 하나에 대응하여 빔을 제어하는 렌즈 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 가이드 유닛은, 하우징, 하우징의 내부에 배치되며, 제1축을 따라 조사된 빔을 제1축에 대해 교차하는 제2축으로 안내하는 제1스플릿터, 제2축을 따라 안내된 빔을 제2축과 교차하는 제3축으로 안내하는 제1미러, 및 제3축을 따라 안내된 빔을 슬릿에 대하여 포커싱하는 포커싱 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 렌즈 유닛은, 레이저 유닛으로부터 빔이 입사되는 제1렌즈, 제1렌즈로부터 제1축을 따라 이격되며, 빔이 출사되는 제2렌즈, 및 제1렌즈와 제2렌즈의 사이의 거리를 조절하는 렌즈 간격 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 커플링 유닛은, 가이드 유닛에 결합되며, 고압수의 공급을 위한 고압수 유로를 가지는 커플러프레임, 및 커플러프레임에 배치되며, 빔이 투과되는 윈도우를 포함하며, 노즐은 커플러프레임에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 포커싱 렌즈를 제3축을 따라 이동시키는 수직 거리 조절 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 포커싱 렌즈를 제3축과 교차하는 평면상 이동시키는 수평 거리 조절 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 슬릿에 대한 빔의 조사 위치를 확인하는 제1확인 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 렌즈 유닛을 통과한 빔의 프로파일을 확인하는 제2확인 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 노즐의 장탈착 및 고압수 공급에 따라 변경되는 슬릿의 위치에 대응하여 빔의 초점을 용이하고 정밀하게 조정할 수 있다.
또한, 빔의 초점을 렌즈 유닛 및 거리 조절 유닛 중 적어도 하나를 통해 조정할 수 있다.
또한, 슬릿에 대한 빔의 초점 위치를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 렌즈 유닛에서 출사되는 빔의 상태를 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 커플링 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 조절 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 슬릿에 대한 초점의 위치를 평면상 도시한 도면이다.
도 6a, 6b 및 6c는 도 2에 도시된 렌즈 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시 예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)는 빔을 조사하는 슬릿의 위치 및 크기에 따라 레이저 빔의 크기나 조사 위치 정렬을 정밀하고 용이하게 수행하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)는 레이저 유닛(10), 가이드 유닛(20), 커플링 유닛(30) 및 렌즈 유닛(40)을 포함한다.
레이저 유닛(10)은 제1축(A1)을 따라 빔을 생성하여 조사할 수 있다. 여기서, 빔은 레이저 또는 광 섬유(fiber)일 수 있다. 가이드 유닛(20)은 레이저 유닛(10)에서 조사된 빔을 소정 경로를 따라 안내한다. 커플링 유닛(30)은 노즐(300)을 포함할 수 있다. 노즐(300)은 가이드 유닛(20)에서 안내된 빔을 통과시키는 관통구인 슬릿(S)을 가진다. 렌즈 유닛(40)은 레이저 유닛(10)과 가이드 유닛(20)의 사이에 배치된다. 렌즈 유닛(40)은 슬릿(S)의 크기(평면상 사이즈) 및 위치(평면상 위치) 중 적어도 하나에 대응하여 빔을 제어한다.
가이드 유닛(20)은 하우징(200), 제1스플릿터(210), 제1미러(220) 및 포커싱 렌즈(230)를 포함할 수 있다. 하우징(200)은 제1스플릿터(210), 제1미러(220) 및 포커싱 렌즈(230)를 수용할 수 있다. 제1스플릿터(210)는 하우징(200의 내부에 배치되며, 제1축(A1)을 따라 조사된 빔을 제1축(A1)에 대해 교차하는 제2축(A2)으로 안내한다. 즉, 제1축(A1)을 따라 진행된 빔은 제2축(A2)으로 진행 경로가 변경될 수 있다. 제2축(A2)은 제1축(A1)에 대해 수직할 수 있다.
제1미러(220)는 제2축(A2)을 따라 안내된 빔을 제2축(A2)과 교차하는 제3축(A3)으로 안내한다. 제3축(A3)은 제2축(A2)에 대해 수직할 수 있다. 또한, 제3축(A3)은 제1축(A1)과 평행할 수 있다. 제2축(A2)을 따라 진행한 빔은 제1미러(220)를 통해 제3축(A3)으로 진행 경로가 변경될 수 있다. 포커싱 렌즈(230)는 제3축(A3) 상에 배치될 수 있다. 포커싱 렌즈(230)는 제3축(A3)을 따라 안내된 빔을 노즐(300)의 슬릿(S)에 대하여 포커싱한다. 빔은 슬릿(S)을 통해 노즐(300)을 통과하여 조사된다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 유닛(40)을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6a, 6b 및 6c는 도 2에 도시된 렌즈 유닛(40)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 렌즈 유닛(40)은 제1렌즈(400), 제2렌즈(410) 및 렌즈 간격 조절부(420)를 포함한다. 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)는 제1축(A1) 상에 배치될 수 있다. 제2렌즈(410)는 제1렌즈(400)로부터 제1축(A1)을 따라 하부로 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다. 일 실시 예로, 제1렌즈(400) 및 제2렌즈(410) 중 어느 하나는 볼록렌즈이고, 다른 하나는 오목렌즈 일 수 있다. 렌즈 간격 조절부(420)는 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)의 사이의 거리를 조절할 수 있다. 렌즈 간격 조절부(420)는 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)의 거리를 조절 가능하게 지지할 수 있다. 렌즈 간격 조절부(420)는 수동 또는 자동으로 구현될 수 있다.
도 6a 내지 6c를 참조하면, 렌즈 간격 조절부(420)에 의해 렌즈 유닛(40)에서 출사되는 빔은 평행, 확산 및 수렴 상태로 조절될 수 있다. 일 실시 예로, 빔은 복수의 빔렛들로 구성될 수 있다. 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)간 이격 거리가 제1거리인 경우, 복수의 빔렛들이 제1축(A1)을 따라 평행하게 렌즈 유닛(40)으로부터 출사될 수 있다. 즉, 빔은 제1축(A1)에 대해 평행하게 출사될 수 있다. 이때, 빔(또는 빔렛)의 크기는 평면상 제1크기를 가질 수 있다.
다른 실시 예로, 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)간 이격 거리가 제1거리 보다 작은 제2거리인 경우, 복수의 빔렛들이 제1축(A1)을 따라 진행할수록 확산될 수 있다. 즉, 빔이 제1축(A1)에 대해 소정 각도로 확산될 수 있다. 이때, 빔(또는 빔렛)의 크기는 평면상 제1크기 보다 작은 제2크기를 가질 수 있다.
다른 실시 예로, 제1렌즈(400)와 제2렌즈(410)간 이격 거리가 제1거리 보다 큰 제3거리인 경우, 복수의 빔렛들이 제1축(A1)을 따라 진행할수록 수렴될 수 있다. 즉, 빔이 제1축(A1)에 대해 소정 각도로 수렴될 수 있다. 이때, 빔(또는 빔렛)의 크기는 평면상 제1크기 보다 큰 제3크기를 가질 수 있다. 따라서, 렌즈 간격 조절부는 렌즈 유닛(40)에서 출사되는 빔을 제1축(A1)에 대해 평행상태, 확산상태 및 수렴상태로 조정하여 빔의 평면상 크기(사이즈)를 조절할 수 있다. 이에 의해, 슬릿(S)의 평면상 크기 및 위치에 대응하여 빔의 크기가 조정될 수 있다. 예컨대, 슬릿(S)의 위치가 평면상 미세 변경된 경우, 빔의 크기 변경으로도 빔의 초점이 슬릿(S)으로 조정될 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 커플링 유닛(30)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 3을 참조하면, 커플링 유닛(30)은 가이드 유닛(20)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 커플링 유닛(30)은 하우징(200)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 커플링 유닛(30)은 커플러프레임(310) 및 윈도우(320)를 더 포함한다. 커플러프레임(310)은 가이드 유닛(20)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 커플러프레임(310)은 고압수 유로(c)를 가질 수 있다. 또한, 커플러프레임(310)은 그 내부에 고압수 유로(c)와 연통되는 내부공간을 가진다. 윈도우(320)는 고압수가 유입되는 내부공간을 차폐하고, 빔을 투과시킬 수 있다. 윈도우(320)는 제3축(A3) 상에 배치된다. 고압수 유로(c)는 고압수를 제공하는 고압수 제공부(미도시)에 연결되어 고압수를 제공받을 수 있다. 고압수는 노즐(300)의 슬릿(S)을 통해 워터젯을 형성하게 된다. 따라서, 워터젯 레이저가 구현될 수 있다. 워터젯 레이저는 피가공물의 가공 가능 두께를 증대시킨다. 또한, 가공면은 그 직각도가 거의 직각에 가깝게 가공될 수 있다. 따라서, 추가적인 연마 등의 작업이 불필요 또는 최소화될 수 있다.
노즐(300)은 커플러프레임(310)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 노즐(300)은 그 외주면을 둘러싸는 노즐하우징(330)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 노즐하우징(330)이 커플러프레임(310)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 노즐(300)은 샤파이어나 다이아몬드일 수 있다. 또한, 노즐하우징(330)은 스테인레스 스틸(SUS)일 수 있다. 노즐하우징(330)은 노즐(300)을 보호하고 지지한다. 따라서, 이하에서, 노즐(300)을 탈부착하는 것은 노즐(300)과 노즐하우징(330)이 함께 탈부착되는 것으로 이해될 수 있다. 정비나 교체를 위해 노즐(300)이 커플러프레임(310)에 탈착 후에 다시 부착(결합)된 경우, 고압수가 커플러프레임(310)에 공급되면 노즐(300)은 고압에 의해 위치가 변경된다. 이에 의해, 빔의 초점이 슬릿(S)에 대해 평면상(P) 또는 제3축(A3 또는 Z축) 방향으로 이동되게 된다. 본 발명은 이러한 문제를 용이하고 정밀하게 해결할 수 있는 수단을 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 조절 유닛(50)을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 슬릿(S)에 대한 초점(F)의 위치를 평면(P)상 도시한 도면이다.
도 1, 3, 4, 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)는 거리 조절 유닛(50)을 더 포함할 수 있다. 거리 조절 유닛(50)은 포커싱 렌즈(230)의 위치를 평면상(P) 및 제3축(A3 또는 Z축) 방향으로 조정한다. 일 실시 예로, 거리 조절 유닛(50)은 포커싱 렌즈(230)를 그 위치 조정 가능하게 지지할 수 있다.
거리 조절 유닛(50)은 수직 거리 조절 유닛(500)과 수평 거리 조절 유닛(510)을 포함할 수 있다. 수직 거리 조절 유닛(500)은 포커싱 렌즈(230)를 제3축(Z 또는 A3)을 따라 이동시킬 수 있다. 예컨대, 빔의 초점(F)이 슬릿(S)의 하부 또는 상부에 형성되는 경우, 포커싱 렌즈(230)를 제3축(A3)을 따라 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 빔의 초점(F)이 슬릿(S)에 형성될 수 있다. 슬릿(S)에 대한 빔의 초점(F)의 위치에 따라 수직 거리 조절 유닛(500)에 의해 포커싱 렌즈(230)의 위치가 조정될 수 있다.
수평 거리 조절 유닛(510)은 포커싱 렌즈(230)를 제3축(A3)과 교차하는 평면(P)상에서 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 포커싱 렌즈(230)를 통과한 빔의 초점(F)이 평면(P)상에서 위치 조정될 수 있다. 노즐(300)의 장탈착과 고압수 공급은 슬릿(S)의 위치를 정위치에서 어긋나게 한다. 수평 거리 조절 유닛(510)에 의해 포커싱 렌즈(230)가 평면(P) 상 위치 조정되어, 빔의 초점(F)을 슬릿(S)으로 이동시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)는 제1확인유닛(60)을 더 포함할 수 있다. 제1확인유닛(60)은 슬릿(S)에 대한 빔의 조사 위치를 확인할 수 있다. 일 실시 예로, 제1확인유닛(60)은 조명부(600), 제2미러부(610) 및 제1탐지부(620)를 포함할 수 있다. 조명부(600)는 가이드 유닛(20)의 일 측에 배치될 수 있다. 조명부(600)는 제4축(A4)을 따라 진행하는 조명을 조사할 수 있다. 제2미러부(610)는 조명부(600)로부터 조사되는 조명을 제3축(A3)으로 안내한다. 제4축(A4)은 제3축(A3) 및 제1축(A1) 중 적어도 하나와 수직할 수 있다. 또한, 제4축(A4)은 제2축(A2)과 평행할 수 있다. 제2미러부(610)는 조명을 반사하기 위한 조명 반사층(미도시)을 포함할 수 있다. 한편, 제1미러부(220)는 조명을 투과시킬 수 있다. 또한, 제1미러부(220)는 빔을 반사시키는 빔 반사층(미도시)을 포함할 수 있다. 제1탐지부(620)는 슬릿(S)에 대한 빔의 초점(F) 위치를 시각적으로 제공할 수 있다. 예컨대, 제1탐지부(620)는 CCD(Charge Couple Device)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 조사 장치(1)는 제2확인 유닛(70)을 더 포함할 수 있다. 제2확인 유닛(70)은 렌즈 유닛(40)을 통과한 빔의 프로파일을 확인할 수 있다. 빔의 프로파일은 기본적으로 평면상 중심을 기준으로 소정 반경을 가지는 원 형상을 가진다. 빔의 프로파일은 빔의 상태에 따라 반경이 점차 커지는 복수의 원 형상을 가질 수 있다. 따라서, 빔의 프로파일을 통해 빔의 상태를 확인할 수 있다. 빔의 상태는 빔의 크기(사이즈), 빔의 세기, 빔의 확산상태, 빔의 수렴상태, 빔의 평행상태 등을 포함할 수 있다.
제2확인 유닛(70)은 제3미러부(700)와 제2탐지부(710)를 포함할 수 있다. 제3미러부(700)는 제1축(A1) 상에 배치된다. 한편, 제1스플릿터(210)는 렌즈 유닛(40)에서 출사된 빔의 일부를 제3미러부(700)로 안내할 수 있다. 제3미러부(700)는 제1스플릿터(210)에서 제공된 빔을 제5축(A5)으로 안내할 수 있다. 제5축(A5)은 제1축(A1)에 수직할 수 있다. 또한, 제5축(A5)은 제2축(A2)과 제4축(A4)에 평행할 수 있다. 제2탐지부(710)는 제5축(A5) 상에 배치된다. 제2탐지부(710)는 빔의 프로 파일을 시작적으로 제공할 수 있다. 제2탐지부(710)는 CCD를 포함할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 레이저 유닛
20 : 가이드 유닛
200 : 하우징
210 : 제1스플릿터
220 : 제1미러
230 : 포커싱 렌즈
30 : 커플링 유닛
300 : 노즐
310 : 커플러프레임
320 : 윈도우
330 : 노즐하우징
40 : 렌즈 유닛
400 : 제1렌즈
410 : 제2렌즈
420 : 렌즈 간격 조절부
50 : 거리 조절 유닛
500 : 수직 거리 조절 유닛
510 : 수평 거리 조절 유닛
60 : 제1확인 유닛
70 : 제2확인 유닛

Claims (8)

  1. 제1축을 따라 빔을 조사하는 레이저 유닛;
    레이저 유닛에서 조사된 빔을 소정 경로를 따라 안내하는 가이드 유닛;
    가이드 유닛에서 안내된 빔을 통과시키는 슬릿을 가지는 노즐을 포함하는 커플링 유닛;
    레이저 유닛과 가이드 유닛의 사이에 배치되며, 슬릿의 크기 및 위치 중 적어도 하나에 대응하여 빔을 제어하는 렌즈 유닛; 및
    슬릿에 대한 빔의 조사 위치를 확인하는 제1확인 유닛을 포함하고,
    제1확인 유닛은 슬릿의 위치로 빛을 전달하는 조명부, 및 슬릿과 빔의 초점의 위치를 시각적으로 제공하는 제1탐지부를 포함하는 레이저 조사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가이드 유닛은,
    하우징;
    하우징의 내부에 배치되며, 제1축을 따라 조사된 빔을 제1축에 대해 교차하는 제2축으로 안내하는 제1스플릿터;
    제2축을 따라 안내된 빔을 제2축과 교차하는 제3축으로 안내하는 제1미러; 및
    제3축을 따라 안내된 빔을 슬릿에 대하여 포커싱하는 포커싱 렌즈를 포함하는 레이저 조사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    렌즈 유닛은,
    레이저 유닛으로부터 빔이 입사되는 제1렌즈;
    제1렌즈로부터 제1축을 따라 이격되며, 빔이 출사되는 제2렌즈; 및
    제1렌즈와 제2렌즈의 사이의 거리를 조절하는 렌즈 간격 조절부를 포함하는 레이저 조사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    커플링 유닛은,
    가이드 유닛에 결합되며, 고압수의 공급을 위한 고압수 유로를 가지는 커플러프레임; 및
    커플러프레임에 배치되며, 빔이 투과되는 윈도우를 포함하며,
    노즐은 커플러프레임에 의해 지지되는 레이저 조사 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    포커싱 렌즈를 제3축을 따라 이동시키는 수직 거리 조절 유닛을 더 포함하는 레이저 조사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    포커싱 렌즈를 제3축과 교차하는 평면상 이동시키는 수평 거리 조절 유닛을 더 포함하는 레이저 조사 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    렌즈 유닛을 통과한 빔의 프로파일을 확인하는 제2확인 유닛을 더 포함하는 레이저 조사 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119714A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Marubun Corp レーザ加工装置
JP2009039733A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置
JP2018015808A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 株式会社牧野フライス製作所 レーザアライメント調整方法及びウォータジェットレーザ加工機
JP2020078805A (ja) * 2018-11-12 2020-05-28 株式会社最新レーザ技術研究センター ガルバノスキャナー光学系

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119714A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Marubun Corp レーザ加工装置
JP2009039733A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置
JP2018015808A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 株式会社牧野フライス製作所 レーザアライメント調整方法及びウォータジェットレーザ加工機
JP2020078805A (ja) * 2018-11-12 2020-05-28 株式会社最新レーザ技術研究センター ガルバノスキャナー光学系

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