KR102658466B1 - 도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치 - Google Patents

도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102658466B1
KR102658466B1 KR1020217031735A KR20217031735A KR102658466B1 KR 102658466 B1 KR102658466 B1 KR 102658466B1 KR 1020217031735 A KR1020217031735 A KR 1020217031735A KR 20217031735 A KR20217031735 A KR 20217031735A KR 102658466 B1 KR102658466 B1 KR 102658466B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light guide
reflection
guide member
rotation axis
Prior art date
Application number
KR1020217031735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210134735A (ko
Inventor
무츠히로 나카자와
Original Assignee
카와사키 주코교 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 카와사키 주코교 카부시키가이샤 filed Critical 카와사키 주코교 카부시키가이샤
Publication of KR20210134735A publication Critical patent/KR20210134735A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102658466B1 publication Critical patent/KR102658466B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0933—Systems for active beam shaping by rapid movement of an element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0977—Reflective elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

도광 장치는 입사광을 반사하여 피조사물에 조사되도록 유도하는 복수의 반사 유닛을 구비한다. 상기 복수의 반사 유닛은 상기 입사광의 진행 방향을 따라 배열된다. 상기 복수의 반사 유닛 각각은 상기 입사광을 반사하는 제1 도광 부재를 구비한다. 상기 복수의 반사 유닛 각각은 상기 제1 도광 부재가 회전함으로써 상기 입사광을 반사시키는 반사 상태와 상기 입사광을 통과시키는 통과 상태 사이에서 전환된다. 상기 반사 상태로 되는 타이밍이 상기 복수의 반사 유닛 간에 상이하다. 상기 반사 상태에 있어서, 상기 제1 도광 부재의 회전에 수반하여 상기 입사광이 반사한 반사광이 편향된다. 상기 반사광은 당해 반사 유닛이 상기 피조사물을 주사하는 주사 영역에 포함되는 피조사점으로 유도된다. 상기 복수의 반사 유닛의 상기 주사 영역은 상기 입사광의 진행 방향과 평행하게 배열되어 배치된다.

Description

도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치
본 발명은 도광 장치에 관한 것이다.
종래부터, 광원으로부터의 광을 직선 형상의 주사선을 따라 주사하는 기술이 화상 형성 장치나 레이저 가공 장치 등에 널리 이용되고 있다. 특허문헌 1은 이러한 종류의 장치에 구비되는 빔 주사 장치를 개시한다.
특허문헌 1의 빔 주사 장치는 회전 다면경과 복수의 주사 유닛과 빔 전환 부재와 빔 전환 제어부를 구비한다. 빔 전환 부재에는 광원 장치로부터의 빔이 입사한다. 빔 전환 제어부는 주사 유닛의 회전 다면경에 의한 빔의 편향이 회전 다면경의 반사면마다 반복되도록 빔 전환 부재를 제어하여 복수의 주사 유닛 각각에 스폿 광(빔)의 1차원 주사를 순서대로 행하게 하도록 구성되어 있다.
일본 특허공개 제2016-206245호 공보
상기 특허문헌 1의 구성은 빔 전환 부재가 빔 전환 제어부에 의해 전기적으로 제어되어 하나의 주사 유닛에 광원 장치로부터의 빔이 입사하도록 빔의 광로를 전환한다. 따라서, 빔의 광로를 전환하기 위한 구조가 복잡하게 되어 있어서, 이 점에서 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 간단한 구조로 주사 영역을 전환 가능한 도광 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 바와 같으며, 이어서 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
본 발명의 관점에 따르면 이하와 같은 구성의 도광 장치가 제공된다. 즉, 이 도광 장치는 입사광을 반사하여 피조사물에 조사되도록 유도하는 복수의 반사 유닛을 구비한다. 상기 복수의 반사 유닛은 상기 입사광의 진행 방향을 따라 배열된다. 상기 복수의 반사 유닛 각각은 상기 입사광을 반사하는 제1 도광 부재를 구비한다. 상기 복수의 반사 유닛 각각은 상기 제1 도광 부재가 회전함으로써 상기 제1 도광 부재가 상기 입사광에 닿아 당해 입사광을 반사시키는 반사 상태와 상기 입사광에 닿지 않고 통과시키는 통과 상태 사이에서 전환된다. 상기 반사 상태로 되는 타이밍이 상기 복수의 반사 유닛 간에 상이하다. 상기 반사 상태에 있어서, 상기 제1 도광 부재의 회전에 수반하여 상기 입사광이 반사한 반사광이 편향된다. 상기 반사광은 당해 반사 유닛이 상기 피조사물을 주사하는 주사 영역에 포함되는 피조사점으로 유도된다. 상기 복수의 반사 유닛의 상기 주사 영역은 상기 입사광의 진행 방향과 평행하게 배열되어 배치된다.
이에 따라, 상기 복수의 반사 유닛 각각에 있어서, 제1 도광 부재가 회전함으로써 입사광을 반사하는 반사 유닛을 기계적으로 변경하여 피조사물에의 주사 영역을 전환할 수 있다. 따라서, 주사 영역의 전환을 간이한 구성으로 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 간단한 구조로 주사 영역을 전환 가능한 도광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도광 장치를 구비하는 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 도광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 3은 하나의 반사 유닛이 광을 반사하고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 4는 반사 유닛이 광을 통과시키고 있는 상태를 도시하는 사시도이다.
도 5는 복수의 반사 유닛 중 제1 반사 유닛이 광을 반사시키고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 반사 유닛이 광을 반사시키고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 반사 유닛의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 8은 도광 장치의 변형예를 도시하는 도면이다.
이어서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도광 장치(13)를 구비하는 레이저 가공 장치(광 주사 장치)(1)의 구성을 설명한다. 도 1은 레이저 가공 장치(1)의 사시도이다.
도 1에 도시하는 레이저 가공 장치(1)는 워크(피조사물)(100)에 레이저 광을 광 주사하면서 조사함으로써 당해 워크(100)를 가공할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 레이저 가공 장치(1)는 비열(非熱) 가공을 행할 수 있다. 비열 가공으로는 예를 들어 어블레이션 가공이 있다. 어블레이션 가공은 레이저 광을 워크(100)의 일부에 조사함으로써 그 워크(100)의 일부를 증발시키는 가공이다. 또한, 레이저 가공 장치(1)는 레이저 광의 열에 의해 워크(100)를 용융시켜서 가공하는 열 가공을 행하는 구성일 수도 있다.
워크(100)는 판상의 부재이다. 워크(100)는 예를 들어 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)로 구성된다. 또한, 워크(100)는 판상의 부재에 한정되지 않고, 예를 들어 블록 형상의 부재일 수도 있다. 또한, 워크(100)는 다른 재료로 구성될 수도 있다.
레이저 가공 장치(1)에 있어서 사용되는 레이저 광은 가시광일 수도 있고, 가시광 이외의 파장대의 전자파일 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 가시광뿐만 아니라 그보다 파장대가 넓은 다양한 전자파를 포함하여 "광"이라 칭한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)는 반송부(11), 레이저 발생기(12) 및 도광 장치(13)를 구비한다.
반송부(11)는 워크(100)를 레이저 가공 장치(1)의 주(主) 주사 방향과 대략 수직한 방향으로 반송할 수 있다. 반송부(11)에 의해 워크(100)를 반송하면서 레이서 가공이 행해진다.
본 실시 형태에 있어서, 반송부(11)는 벨트 컨베이어이다. 또한, 반송부(11)는 특별히 한정되지 않으나, 롤러 컨베이어일 수도 있고, 워크(100)를 파지하여 반송하는 구성일 수도 있다. 또한, 반송부(11)를 생략하고, 움직이지 않도록 고정된 워크(100)에 대하여 레이저 광을 조사하여 가공을 실시할 수도 있다.
레이저 발생기(12)는 레이저 광의 광원이며, 펄스 발진에 의해 시간 폭이 짧은 펄스 레이저를 발생시킬 수 있다. 펄스 레이저의 시간 폭은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 나노초 오더, 피코초 오더, 또는 펨토초 오더 등의 짧은 시간 간격이다. 또한, 레이저 발생기(12)는 연속파 발진에 의해 CW 레이저를 발생시키는 구성일 수도 있다.
도광 장치(13)는 레이저 발생기(12)가 발생시킨 레이저 광을 워크(100)에 조사하도록 유도한다. 도광 장치(13)에 의해 유도된 레이저 광은 워크(100)의 표면에 정해진 주사선(101) 상의 피조사점(102)에 조사된다. 상세에 대해서는 후술하지만, 도광 장치(13)의 동작에 의해, 워크(100)가 레이저 광에 의해 조사되는 피조사점(102)은 직선 형상의 주사선(101)을 따라 대략 일정한 속도로 이동한다. 이에 따라 광 주사가 실현된다.
계속하여, 도 2를 참조하여 도광 장치(13)에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 도광 장치(13)의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 도광 장치(13)는 복수의 반사 유닛(20)을 구비한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 반사 유닛(20)은 도광 장치(13)가 구비하는 하우징(17)의 내부에 배치되어 있다.
복수의 반사 유닛(20)은 각각 레이저 발생기(12)로부터 입사하는 레이저 광을 반사하여 워크(100)로 유도한다. 이하에서는, 레이저 발생기(12)로부터 각각의 반사 유닛(20)에 입사하는 레이저 광을 입사광이라 칭하는 경우가 있다. 복수의 반사 유닛(20)은 입사광의 진행 방향을 따라 직선 형상으로 배열되어 배치되어 있다. 반사 유닛(20)이 배열되는 방향은 주사선(101)의 길이 방향과도 일치하고 있다. 복수의 반사 유닛(20) 각각은 주사선(101)으로부터의 거리가 대략 동등해지는 위치에 배치되어 있다.
이하, 복수의 반사 유닛(20)에 대하여, 입사광의 진행 방향에 있어서 가장 상류측에 위치하는 반사 유닛(20)을 제1 반사 유닛(21)이라 칭하는 경우가 있다. 또한, 나머지 반사 유닛(20) 각각을 제1 반사 유닛(21)으로부터 입사광의 진행 방향 하류측을 향하여 순서대로 제2 반사 유닛(22), 제3 반사 유닛(23), 제4 반사 유닛(24), 제5 반사 유닛(25), 제6 반사 유닛(26), 제7 반사 유닛(27), 제8 반사 유닛(28) 및 제9 반사 유닛(29)으로 칭하는 경우가 있다.
각각의 반사 유닛(20)은 레이저 광을 편향시켜 반사함으로써 광 주사할 수 있다. 각각의 반사 유닛(20)에 의해 워크(100)를 광 주사하는 영역(주사 영역)은 다른 반사 유닛(20)에 의한 주사 영역과는 다르게 되어 있다. 도 1 및 도 2에는 제1 주사 영역(31), 제2 주사 영역(32), 제3 주사 영역(33), 제4 주사 영역(34), 제5 주사 영역(35), 제6 주사 영역(36), 제7 주사 영역(37), 제8 주사 영역(38) 및 제9 주사 영역(39)이 도시되어 있다. 9개의 주사 영역은 직선 형상으로 배열되어 배치되어 있다. 이들 주사 영역의 집합에 의해 주사선(101)이 구성된다.
제1 주사 영역(31)은 제1 반사 유닛(21)에 의해 주사되고, 이하 각각의 주사 영역이 대응하는 반사 유닛(20)에 의해 순차 주사된다. 제9 주사 영역(39)은 제9 반사 유닛(29)에 의해 주사된다.
각각의 반사 유닛(20)은 입사광을 반사시켜서 주사를 행하는 반사 상태와 입사광을 반사시키지 않고 하류측에 통과시키는 통과 상태를 반복하여 전환할 수 있다. 반사 유닛(20)이 반사 상태일 때, 대응하는 주사 영역(예를 들어, 제1 반사 유닛(21)이면 제1 주사 영역(31))이 광 주사된다. 반사 유닛(20)이 통과 상태일 때, 당해 반사 유닛(20)은 광 주사를 행하지 않는다.
각각의 반사 유닛(20)이 반사 상태로 되는 타이밍은 복수의 반사 유닛(20) 간에 상이하다. 이에 따라, 반사 상태로 되는 반사 유닛(20)이 전환됨으로써 복수의 주사 영역이 각각 주사된다.
본 실시 형태에서는, 반사 상태로 되는 반사 유닛(20)은 입사광의 진행 방향에 있어서 상류측에서 하류측으로 순서대로 하나씩 전환된다. 구체적으로는, 반사 유닛(20)은 제1 반사 유닛(21), 제2 반사 유닛(22), 제3 반사 유닛(23), ... 의 순서대로 반사 상태로 된다. 단, 반사 유닛(20)은 하류측으로부터 순서대로 반사 상태로 전환될 수도 있고, 반사 유닛(20)이 배열되는 순서와 다른 순서로 전환될 수도 있다.
이어서, 도 3에서 도 6까지를 참조하여 각 반사 유닛(20)에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 하나의 반사 유닛(20)이 광을 반사하고 있는 상태를 도시하는 사시도이다. 도 4는 반사 유닛(29)이 광을 통과시키고 있는 상태를 도시하는 사시도이다. 도 5는 복수의 반사 유닛(20) 중 제1 반사 유닛(21)이 광을 반사시키고 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 6은 제2 반사 유닛(22)이 광을 반사시키고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3에는 9개의 반사 유닛(20) 중 제1 반사 유닛(21)만이 도시되어 있다. 9개의 반사 유닛(20)은 모두 동일한 구성이므로, 이하에서는 대표하여 제1 반사 유닛(21)에 대하여 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 반사 유닛(21)은 턴테이블(회전 부재)(41), 모터(구동원)(42), 제1 도광 부재(51), 제2 도광 부재(52) 및 주사용 렌즈(53)를 구비한다.
턴테이블(41)은 본 실시 형태에서는 중공 원판 형상의 부재이며, 회전축(20c)을 중심으로 하여 회전 가능하다. 턴테이블(41)에는 중공의 통 형상으로 형성된 전달축(43)의 일단부가 고정되어 있다. 전달축(43)은 반사 유닛(20)의 도시하지 않은 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있다.
모터(42)는 턴테이블(41)을 회전시킬 수 있다. 모터(42)의 구동력이 전달축(43)에 전달됨으로써 턴테이블(41)이 전달축(43)과 함께 회전한다. 모터(42)는 본 실시 형태에서는 전동 모터이지만, 이에 한정되지 않는다.
제1 도광 부재(51)는 턴테이블(41)과 일체적으로 회전축(20c)을 중심으로 하여 회전하도록 설치된다. 이 회전축(20c)은 반사 유닛(20)에 입사하는 레이저 광의 광로에 직교하도록 배치된다. 이하에서는, 반사 유닛(20)에 입사하는 레이저 광의 광로를 제1 광로(L1)로 칭하는 경우가 있다. 제1 도광 부재(51)가 구비하는 후술하는 반사면이 제1 광로(L1)를 진행하는 입사광에 닿음으로써 입사광을 반사할 수 있다. 제1 도광 부재(51)는 턴테이블(41)의 외주부 근방에 볼트 등을 사용하여 고정되어 있다.
제1 도광 부재(51)는 하나의 턴테이블(41)(하나의 반사 유닛(20))에 대하여 2개 이상의 짝수 개가 설치된다. 복수의 제1 도광 부재(51)는 서로 동일한 형상이다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 도광 부재(51)는 하나의 턴테이블(41)에 대하여 2개 설치되어 있다. 2개의 제1 도광 부재(51)는 각각 턴테이블(41)에 있어서 360°를 동등하게 분할하도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이 일측의 제1 도광 부재(51)가 타측의 제1 도광 부재(51)에 대하여 180° 어긋난 위치에 배치되어 있다.
제1 도광 부재(51)는 알루미늄 등의 금속에 의해 블록 형상으로 형성되어 있다. 제1 도광 부재(51)는 제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)을 구비한다. 구체적으로는, 제1 도광 부재(51)에는 회전축(20c)으로부터 먼 측을 개방시키는 단면 V자 형상의 홈이 형성되어 있다. 이 홈의 내벽에 제1 반사면(61) 및 제2 반사면(62)이 형성되어 있다.
제1 반사면(61) 및 제2 반사면(62)은 모두 평면 형상으로 형성되어 있다. 제1 반사면(61)은 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 배치되어 있다. 제2 반사면(62)은 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 배치되어 있다.
제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)은 역방향으로, 또한 서로 동등한 각도(구체적으로는 45°)로 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 있다. 따라서, 제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)은 V자를 이루도록 배치된다.
본 실시 형태에 있어서, 2개의 제1 도광 부재(51)는 정다각형(구체적으로는 정 18각형)의 서로 대향하는 변에 상당하는 위치에 배치된다. 따라서, 제1 도광 부재(51) 하나분에 상당하는 중심각은 20°이다. 상기 대향하는 변 이외의 변에 상당하는 위치에는 제1 도광 부재(51)는 배치되어 있지 않다.
2개의 제1 도광 부재(51)가 턴테이블(41)과 함께 회전하면, 반사 유닛(20)에 입사하여 제1 광로(L1)를 진행하는 레이저 광에 대하여 제1 도광 부재(51)가 닿는 상태와 닿지 않는 상태가 교대로 전환된다. 도 3과 같이, 2개 중 어느 하나의 제1 도광 부재(51)가 입사광에 닿은 상태가 전술한 반사 상태이다. 도 4와 같이, 2개의 제1 도광 부재(51)가 모두 입사광에 닿지 않는 상태가 전술한 통과 상태이다.
하나의 제1 도광 부재(51)에 착안하면, 당해 제1 도광 부재(51)는 360° 회전할 때마다 입사광의 광로를 2회 가로지른다. 전술한 바와 같이, 제1 도광 부재(51)에는 입사광을 반사시키는 반사면(구체적으로는 제1 반사면(61) 및 제2 반사면(62))이 회전축(20c)으로부터 먼 측에만 형성되어 있다. 2회 중 1회에서는 제1 도광 부재(51)의 반사면이 입사광의 진행 방향 상류측을 향하고 있으므로, 광을 유효하게 반사할 수 있다. 한편, 나머지 1회에서는 제1 도광 부재(51)의 반사면이 입사광의 진행 방향 하류측을 향하고 있으므로, 당해 제1 도광 부재(51)에 가령 광이 닿아도 제1 도광 부재(51)는 유효하게 기능하지 않는다.
그러나, 본 실시 형태에서는 모든 제1 도광 부재(51)가 서로 위상이 180° 다른 제1 도광 부재(51)와 쌍을 이루도록 배치되어 있다. 따라서, 입사광을 유효하게 반사시키지 않는 방향으로 제1 도광 부재(51)가 광로를 가로지르는 타이밍에서는, 반드시 상대측 제1 도광 부재(51)가 입사광을 유효하게 반사시키는 방향으로 광로를 가로지른다. 따라서, 반사면이 입사광에 대향하지 않는 제1 도광 부재(51)가 입사광의 통과를 실질적으로 방해하지 않으므로, 광을 전체적으로 효율적으로 사용할 수 있다.
제1 광로(L1)는 회전축(20c)에 직교하고 있다. 또한, 2개의 제1 도광 부재(51)는 서로 180°의 위상 어긋남을 갖고 배치된다. 따라서, 회전축(20c)을 사이에 두고 배치되는 2개의 제1 도광 부재(51) 중 제1 광로(L1)의 상류측에 가까운 측에 위치하는 제1 도광 부재(51)만이 입사광에 닿게 된다.
제1 반사면(61)은 제1 도광 부재(51)가 소정의 회전 위상으로 되었을 때 제1 광로(L1)와 겹치도록 배치된다. 따라서, 입사광은 제1 반사면(61)에서 반사한 후 제2 반사면(62)에서 반사한다.
회전축(20c)을 따라 보았을 때, 제1 도광 부재(51)의 제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)은 회전축(20c)에 대하여 직교하는 방향을 향하도록 되어 있다. 도 3과 같이, 제1 도광 부재(51)에 입사광이 닿고 있는 상태에서 제1 도광 부재(51)가 회전하면, 제1 반사면(61) 및 제2 반사면(62)의 방향이 연속적으로 변한다. 따라서, 제2 반사면(62)으로부터 출사하는 광의 방향이 도 3의 흑색 화살표로 나타내는 방향으로 원활하게 변화한다. 이와 같이 하여 출사광의 편향이 실현된다.
제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)이 V자 형상으로 배치되어 있으므로, 제1 도광 부재(51)의 회전에 수반하여 출사광은 회전축(20c)과 수직한 평면을 따라 도 3의 흑색 화살표로 나타낸 바와 같이 편향된다. 이 평면은 제1 광로(L1)에 대하여 회전축(20c) 방향으로 오프셋되어 있다. 이에 따라, 제1 도광 부재(51)로부터의 출사광을 제2 도광 부재(52)에 입사시킬 수 있다.
레이저 광은 회전축(20c)에 직교하도록 반사 유닛(20)에 입사한다. 또한, 제1 도광 부재(51)의 회전 위상이 입사광의 방향과 완전히 일치하고 있을 때에는, 회전축(20c)을 따라 보면 제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)은 입사광과 직교한다. 따라서, 이때 레이저 광은 제1 도광 부재(51)에 의해 되돌아가도록 2회 반사하여, 도 3의 제2 광로(L2)로 나타내는 바와 같이 제1 광로(L1)의 방향과 평행하고 또한 역방향으로 출사한다.
제2 도광 부재(52)는 제1 도광 부재(51)로부터 출사한 광을 반사하여 제1 반사 유닛(21)에 대응하는 주사 영역(제1 주사 영역(31))까지 유도한다.
제2 도광 부재(52)는 제1 광로(L1)에 대하여 상술한 회전축(20c) 방향으로 적절한 거리만큼 오프셋된 위치에 배치되어 있다. 제2 도광 부재(52)는 가늘고 길게 형성된 고정축(44)의 길이 방향 일측 단부에 볼트 등을 사용하여 고정되어 있다. 고정축(44)에는 입사광의 광로를 따라 형성된 가늘고 긴 오목부(44a)가 형성되어 있다. 따라서, 레이저 발생기(12)로부터의 레이저 광은 제2 도광 부재(52)나 고정축(44)에 의해 가로막히지 않고, 광 통과로로서의 오목부(44a)를 지나 제1 도광 부재(51)측으로 유도된다.
제2 도광 부재(52)는 알루미늄 등의 금속에 의해 블록 형상으로 형성되어 있다. 제2 도광 부재(52)는 제1 도광 반사면(66)과 제2 도광 반사면(67)을 구비한다. 구체적으로는 제2 도광 부재(52)에는 회전축(20c)에 따라 보았을 때에, 제1 광로(L1)의 방향에 대하여 45° 기운 측을 개방시키는 단면 V자 형상의 홈이 형성되어 있다. 이 홈의 내벽에 제1 도광 반사면(66) 및 제2 도광 반사면(67)이 형성되어 있다.
제1 도광 반사면(66) 및 제2 도광 반사면(67)은 모두 평면 형상으로 형성되어 있다. 제1 도광 반사면(66)은 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 배치되어 있다. 제2 도광 반사면(67)은 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 배치되어 있다.
제1 도광 반사면(66)과 제2 도광 반사면(67)은 역방향으로, 또한 서로 동등한 각도(구체적으로는 45°)로 회전축(20c)에 수직한 가상 평면에 대하여 경사져 있다. 따라서, 제1 도광 반사면(66)과 제2 도광 반사면(67)은 V자를 이루도록 배치된다.
제2 도광 부재(52)의 제1 도광 반사면(66) 및 제2 도광 반사면(67)은 제1 도광 부재(51)에 의한 광의 편향 범위를 커버하도록 배치되어 있다. 제1 도광 반사면(66)은 제1 도광 부재(51)에 의한 출사광의 편향 범위를 포함하는 상술한 평면에 대응하여 배치된다. 따라서, 레이저 광은 제1 도광 반사면(66)에서 반사한 후 제2 도광 반사면(67)에서 반사한다.
주사용 렌즈(53)는 자유 곡면 렌즈이며, 예를 들어 공지의 fθ 렌즈를 사용할 수 있다. 주사용 렌즈(53)는 제2 도광 부재(52)와 제1 주사 영역(31) 사이에 배치되어 있다. 이 주사용 렌즈(53)에 의해 주사 범위의 중앙부와 주변부에서 초점 거리를 일정하게 할 수 있다.
이상과 같이 구성된 9개의 반사 유닛(20)이 레이저 발생기(12)로부터의 입사광의 진행 방향을 따라 배열됨으로써 도 2에 도시한 도광 장치(13)가 구성된다. 모든 반사 유닛(20)에 있어서 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)은 서로 평행하다. 9개의 반사 유닛(20)에 있어서 제1 도광 부재(51)는 서로 동등한 각속도로, 또한 동일한 방향으로 회전한다. 제1 도광 부재(51)의 회전 위상은 복수의 반사 유닛(20) 간에 상이하게 되어 있다. 이에 따라, 제1 도광 부재(51)가 입사광에 닿는 타이밍을 복수의 반사 유닛(20) 간에 상이하게 할 수 있다. 본 실시 형태에서는 2개의 반사 유닛(20) 사이에서의 제1 도광 부재(51)의 회전 위상의 차가 반사 유닛(20)이 하나 이격될 때마다 일정한 각도(본 실시 형태에서는 20°)씩 증가한다. 이에 따라, 복수의 반사 유닛(20)에 대해서, 배열되는 순서를 따른 반사 상태에의 전환을 실현할 수 있다.
복수의 반사 유닛(20)에서 연동된 제1 도광 부재(51)의 회전은 예를 들어 복수의 반사 유닛(20)이 구비하는 모터(42)를 동기 회전하도록 제어함으로써 실현할 수 있다. 단, 예를 들어 각각의 전달축(43)끼리 기어 또는 벨트 등에 의해 연결하고 공통의 모터로 구동함으로써 제1 도광 부재(51)의 연동 회전을 실현할 수도 있다.
도 5에는 9개의 반사 유닛(20) 중 제1 반사 유닛(21)만이 반사 상태로 된 경우가 도시되어 있다. 도 6에는 도 5의 상태로부터 각 반사 유닛(20)의 제1 도광 부재(51)가 회전한 결과, 제1 반사 유닛(21)이 통과 상태로 변화하고 제2 반사 유닛(22)이 반사 상태로 된 경우가 도시되어 있다. 이와 같이, 광 주사를 행하는 반사 유닛(20)을 순차적으로 전환하여 전체적으로 긴 주사선(101)을 따른 광 주사를 실현할 수 있다.
서로 인접하는 반사 유닛(20)에 있어서, 입사광의 상류측 반사 유닛(20)의 전달축(43)이 하류측 반사 유닛(20)의 고정축(44)에 설치된다. 따라서, 상류측 반사 유닛(20)의 제1 도광 부재(51)가 하류측 반사 유닛(20)의 제2 도광 부재(52) 주위를 회전하게 된다. 상술한 바와 같이, 제2 도광 부재(52)에서는 광을 오프셋시키면서 반사하고 있으므로, 제2 도광 부재(52)로부터 출사한 광이 회전하는 제1 도광 부재(51)에 의해 가로막히는 일은 없다. 이 배치에 의해 도광 장치(13)를 소형화 할 수 있음과 함께, 각각의 반사 유닛(20)의 주사 영역끼리 용이하게 근접시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 도광 장치(13)는 입사광을 반사하여 워크(100)에 조사되도록 유도하는 복수의 반사 유닛(20)을 구비한다. 복수의 반사 유닛(20)은 입사광의 진행 방향을 따라 배열된다. 복수의 반사 유닛(20) 각각은 입사광을 반사하는 제1 도광 부재(51)를 구비한다. 복수의 반사 유닛(20) 각각은 제1 도광 부재(51)가 회전함으로써 제1 도광 부재(51)가 입사광에 닿아 입사광을 반사시키는 반사 상태와 입사광에 닿지 않고 통과시키는 통과 상태 사이에서 전환된다. 이 반사 상태로 되는 타이밍은 복수의 반사 유닛(20) 간에 상이하다. 반사 상태에 있어서, 제1 도광 부재(51)의 회전에 수반하여 입사광이 반사한 반사광이 편향된다. 반사광은 반사 유닛(20)이 워크(100)를 주사하는 주사 영역에 포함되는 피조사점(102)으로 유도된다. 제1 반사 유닛(21)의 제1 주사 영역(31), 제2 반사 유닛(22)의 제2 주사 영역(32), ... 은 입사광의 진행 방향과 평행하게 배열되어 배치된다.
이에 따라, 복수의 반사 유닛(20) 각각에 있어서, 제1 도광 부재(51)가 회전함으로써 입사광을 반사하는 반사 유닛(20)을 기계적으로 변경하여 워크(100)에의 주사 영역을 전환할 수 있다. 따라서, 주사 영역의 전환을 간이한 구성으로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 반사 유닛(20)에 있어서 제1 도광 부재(51)는 서로 동등한 각속도로 동일한 방향으로 회전한다. 2개의 반사 유닛(20) 사이에서의 제1 도광 부재(51)의 회전 위상의 차가 반사 유닛(20)이 하나 이격될 때마다 일정한 각도씩 증가한다.
이에 따라, 입사광을 반사하는 반사 유닛(20)의 규칙적인 전환과 주사를 위한 광의 편향과의 동기를 실현할 수 있다. 또한, 복수의 주사 영역을 배열된 순서를 따라서 주사할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 반사 유닛(20)에 있어서 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)은 서로 평행하다. 복수의 반사 유닛(20) 각각에 있어서 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)이 입사광에 직교하고 있다.
이에 따라, 입사광은 통과 상태로 되어 있는 반사 유닛(20)을 통과하여 반사 상태로 되어 있는 반사 유닛(20)에 도달할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 반사 유닛(20)의 반사 상태에 있어서, 제1 도광 부재(51)는 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)과 수직한 평면을 따라 편향되도록 반사시킨다. 이 평면은 반사 유닛(20)에의 입사광에 대하여 회전축(20c) 방향으로 오프셋되어 있다. 복수의 반사 유닛(20) 각각은 제2 도광 부재(52)를 구비한다. 제2 도광 부재(52)는 제1 도광 부재(51)에 있어서 반사한 반사광을 반사시킴으로써 주사 영역으로 유도한다.
이에 따라, 제2 도광 부재(52)에서 광을 반사함으로써 주사 영역의 위치 자유도를 높일 수 있다. 또한, 제1 도광 부재(51)에서 광을 오프셋시키면서 반사함으로써 반사 유닛(20)에 입사하는 입사광을 제2 도광 부재(52)가 가로막지 않는 레이아웃을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 도광 부재(51)는 제1 반사면(61)과 제2 반사면(62)를 구비한다. 제1 반사면(61)은 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된다. 제2 반사면(62)은 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된다. 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 제1 반사면(61)이 경사지는 방향과 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 제2 반사면(62)이 경사지는 방향이 반대이다. 입사광은 제1 반사면(61)에서 반사한 후 제2 반사면(62)에서 반사한다.
이에 따라, 제1 도광 부재(51)에서 광을 오프셋시키면서 반사시키는 간소한 구성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 반사 유닛(20) 중 제1 반사 유닛(21) 이외의 모든 반사 유닛(20)에 있어서, 제2 도광 부재(52) 주위를 다른 반사 유닛(20)의 제1 도광 부재(51)가 회전한다.
이에 따라, 반사 유닛(20) 사이의 거리를 짧게 하여 도광 장치(13)의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제2 도광 부재(52)는 제1 도광 부재(51)로부터 반사한 광을 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c) 방향으로 오프셋시켜서 반사한다.
이에 따라, 제2 도광 부재(52)에서 반사한 광이 제2 도광 부재(52) 주위를 회전하는 제1 도광 부재(51)에 의해 가로막히지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제2 도광 부재(52)는 제1 도광 반사면(66)과 제2 도광 반사면(67)을 구비한다. 제1 도광 반사면(66)은 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된다. 제2 도광 반사면(67)은 제1 도광 부재(51)의 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된다. 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 제1 도광 반사면(66)이 경사지는 방향과 회전축(20c)에 수직한 평면에 대하여 제2 도광 반사면(67)이 경사지는 방향이 반대이다. 제1 도광 부재(51)에서 반사한 광은 제1 도광 반사면(66)에서 반사한 후, 제2 도광 반사면(67)에서 반사한다.
이에 따라, 제2 도광 부재(52)에서 광을 오프셋시키면서 반사시키는 간소한 구성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 반사 유닛(20) 각각에 있어서, 360°를 동일한 각도 간격으로 분할하도록 제1 도광 부재(51)가 2 이상의 짝수로 배치된다.
이에 따라, 복수의 제1 도광 부재(51)가 회전함으로써 반사 유닛(20)은 1회전당 복수 회만큼 반사 상태로 전환될 수 있다. 복수의 제1 도광 부재(51)가 모두 회전축(20c)을 사이에 두고 쌍으로 되도록 배치되므로, 입사광을 주사를 위하여 반사시키는 회전 위상 이외로 되어 있는 제1 도광 부재(51)에 의해 입사광이 가로막히는 일이 없다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 반사 유닛(20) 각각은 주사용 렌즈(53)를 구비한다. 주사용 렌즈(53)는 제1 도광 부재(51)로부터 주사 영역까지의 광로에 배치된다.
이에 따라, 각각의 주사 영역에서 초점 거리를 용이하게 정렬시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 레이저 가공 장치(1)는 도광 장치(13)를 구비한다. 복수의 반사 유닛(20) 각각에서 회전하는 제1 도광 부재(51)로부터 방사되는 광이 직선 형상의 주사선(101)에 포함되는 임의의 피조사점(102)으로 유도된다. 제1 도광 부재(51)에의 광의 입사 위치로부터 피조사점(102)까지의 광로 길이가 주사선(101)에 있어서의 모든 피조사점에 걸쳐 대략 일정하다. 복수의 반사 유닛(20) 각각으로부터 유도된 광의 주사선(101) 상에서의 주사 속도가 대략 일정하다.
이에 따라, 긴 주사선(101)을 따른 양호한 광 주사를 실현할 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하여 도광 장치(13)의 변형예를 설명한다. 본 변형예의 설명에서는, 전술한 실시 형태와 동일 또는 유사한 부재에 대해서는 도면에 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 7에 나타내는 변형예에서는, 제1 도광 부재(51)의 회전 위상이 입사광의 방향과 완전히 일치하고 있을 때에는, 회전축(20c)을 따라서 보면 제1 도광 부재(51)의 반사면이 입사광에 대하여 45°의 각도로 기울어지도록 배치되어 있다. 따라서, 변형예의 반사 유닛(20)에서는 회전축(20c)을 따라서 보았을 때에, 제1 도광 부재(51)는 입사광의 방향을 90° 변화시킨 방향을 중심으로 한 각도 범위에서 반사광을 편향시킨다.
도 7의 변형예에서는, 제1 도광 부재(51)의 반사면이 기울어져 있기 때문에 광 주사에 다소 왜곡이 발생하나, 제2 도광 부재(52)를 필요로 하지 않는다. 이로 인해, 제1 도광 부재(51)에 상술한 실시 형태와 같은 V자 형상의 홈을 형성할 필요가 없다. 환언하면, 제1 도광 부재(51)에 있어서 입사광을 반사시키는 반사면은 회전축(20c)과 평행한 평면 형상으로 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태 및 변형예를 설명하였으나, 상기 구성은 예를 들어 이하와 같이 변경할 수 있다.
반사 유닛(20)의 수는 피조사물의 길이 등의 형상에 따라 설정할 수 있고, 예를 들어 3개, 4개, 또는 5개로 할 수 있다.
복수의 반사 유닛(20) 사이가 다소 이격되어 있어도 좋다. 또한, 복수의 반사 유닛(20) 사이에 입사광의 방향을 휘게 하는 미러 등이 배치될 수도 있다.
도광 장치(13) 전체에서 긴 하나의 직선 형상의 주사선(101)을 따라 주사를 행하는 대신에, 연결되어 있지 않은 복수의 주사선(101)을 따라 주사를 행하는 구성으로 할 수도 있다. 복수 개의 주사선(101)은 주사선(101)의 길이 방향에서 이격되어 배치될 수도 있고, 길이 방향으로 수직한 방향으로 이격되어 배치될 수도 있다. 또한, 복수의 주사선(101) 방향이 서로 다를 수도 있다.
도 8에 도시한 도광 장치(13x)에서는 2개의 반사 유닛(20)이 적절한 간격을 두고 평행하게 배치된 2개의 주사선(101)을 따라 주사를 행한다. 또한, 도 8은 워크(100)의 가공면에 대하여 수직한 방향에서 본 도면이다. 주사선(101)의 수는 3개 이상일 수도 있다.
상기 실시 형태에서는 각 반사 유닛(20)에 있어서의 제1 도광 부재(51)의 수를 2개로 하고 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 4개, 6개, 또는 8개로 해도 좋다.
제1 도광 부재(51)에 상당하는 중심각도 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 중심각이 20°가 아니라, 정 12각형의 하나의 변에 상당하는 중심각(30°)을 갖도록 변경할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 반사 유닛(20)의 제2 도광 부재(52) 주위를 당해 반사 유닛(20)보다 입사광의 진행 방향 상류측에서 인접하는 반사 유닛(20)의 제1 도광 부재(51)가 회전하는 배치로 되어 있다. 그러나, 제2 도광 부재(52)를 반사 유닛(20)과 이 반사 유닛(20)에 대하여 입사광의 진행 방향 하류측에 위치하는 인접한 반사 유닛(20) 사이에 배치할 수도 있다.
제1 도광 부재(51)의 제1 반사면(61) 및 제2 반사면(62)을 프리즘에 의해 실현할 수도 있다.
제2 도광 부재(52)의 제1 도광 반사면(66) 및 제2 도광 반사면(67)을 프리즘에 의해 실현할 수도 있다.
제1 도광 부재(51)는 턴테이블(41) 대신에 예를 들어 아암 형상의 회전 부재에 고정할 수 있다.
제2 도광 부재(52)를 인접한 반사 유닛(20)의 턴테이블(41) 및 전달축(43) 내부에 삽입되는 고정축(44)에 고정하는 대신에 예를 들어 문형 프레임 등을 사용하여 현수하도록 고정할 수도 있다. 이 경우, 턴테이블(41) 및 전달축(43)을 중공 형상으로 구성할 필요가 없다.
도광 장치(13)를 적용하는 광 주사 장치는 레이저 가공 장치(1)에 한정되지 않고, 예를 들어 화상 형성 장치로 해도 좋다.
전술한 교시를 고려하면, 본 발명이 많은 변경 형태 및 변형 형태를 취할 수 있는 것은 명확하다. 따라서, 본 발명이 첨부한 특허청구범위 내에서 본 명세서에 기재된 이외의 방법으로 실시될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다.
1: 레이저 가공 장치(광 주사 장치)
13: 도광 장치
20: 반사 유닛
20c: 회전축
51: 제1 도광 부재
52: 제2 도광 부재
53: 주사용 렌즈
61: 제1 반사면
62: 제2 반사면
66: 제1 도광 반사면
67: 제2 도광 반사면
100: 워크(피조사물)
101: 주사선
102: 피조사점

Claims (11)

  1. 입사광을 반사하여 피조사물에 조사되도록 유도하는 복수의 반사 유닛을 구비하고,
    상기 복수의 반사 유닛은 상기 입사광의 진행 방향을 따라 배열되며,
    상기 복수의 반사 유닛 각각은 회전축을 중심으로 하여 회전하는 회전 부재와 상기 회전 부재와 일체적으로 회전하는, 상기 입사광을 반사하는 제1 도광 부재를 구비하고,
    상기 복수의 반사 유닛 각각은 상기 회전 부재가 회전함으로써 상기 제1 도광 부재가 상기 입사광에 닿아 당해 입사광을 반사시키는 반사 상태와 상기 입사광에 닿지 않고 통과시키는 통과 상태 사이에서 전환되며,
    상기 반사 상태로 되는 타이밍이 상기 복수의 반사 유닛 간에 상이하고,
    상기 반사 상태에 있어서, 상기 회전 부재의 회전에 수반하여 상기 입사광이 반사한 반사광이 편향되며,
    상기 반사광은 당해 반사 유닛이 상기 피조사물을 주사하는 주사 영역에 포함되는 피조사점으로 유도되고,
    상기 복수의 반사 유닛의 상기 주사 영역은 상기 입사광의 진행 방향과 평행하게 배열되어 배치되는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사 유닛에 있어서, 상기 제1 도광 부재는 서로 동등한 각속도로 동일한 방향으로 회전하고,
    2개의 상기 반사 유닛 사이에서의 상기 제1 도광 부재의 회전 위상의 차가 상기 반사 유닛이 하나 이격될 때마다 일정한 각도씩 증가하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사 유닛에 있어서, 상기 제1 도광 부재의 회전축은 서로 평행하고,
    상기 복수의 반사 유닛 각각에 있어서, 상기 제1 도광 부재의 회전축이 상기 입사광에 직교하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사 상태에 있어서, 상기 제1 도광 부재는 당해 제1 도광 부재의 회전축과 수직한 평면을 따라 편향되도록 반사시키고,
    상기 평면은 상기 입사광에 대하여 상기 회전축 방향으로 오프셋되어 있으며,
    상기 복수의 반사 유닛 각각은 제2 도광 부재를 구비하고,
    상기 제2 도광 부재는 상기 제1 도광 부재에 있어서 반사한 반사광을 반사시킴으로써 상기 주사 영역으로 유도하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도광 부재는,
    상기 제1 도광 부재의 회전축에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된 제1 반사면과,
    상기 제1 도광 부재의 회전축에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된 제2 반사면을 구비하고,
    상기 회전축에 수직한 평면에 대하여 상기 제1 반사면이 경사지는 방향과 상기 회전축에 수직한 평면에 대하여 상기 제2 반사면이 경사지는 방향이 반대이며,
    상기 입사광은 상기 제1 반사면에서 반사한 후 상기 제2 반사면에서 반사하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 반사 유닛 중 적어도 하나의 반사 유닛에 있어서, 상기 제2 도광 부재 주위를 다른 상기 반사 유닛의 상기 제1 도광 부재가 회전하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 도광 부재는 상기 제1 도광 부재로부터 반사한 광을 상기 제1 도광 부재의 회전축 방향으로 오프셋시켜서 반사하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 도광 부재는,
    상기 제1 도광 부재의 회전축에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된 제1 도광 반사면과,
    상기 제1 도광 부재의 회전축에 수직한 평면에 대하여 경사진 평면 형상으로 형성된 제2 도광 반사면을 구비하고,
    상기 회전축에 수직한 평면에 대하여 상기 제1 도광 반사면이 경사지는 방향과 상기 회전축에 수직한 평면에 대하여 상기 제2 도광 반사면이 경사지는 방향이 반대이며,
    상기 제1 도광 부재에서 반사한 광은 상기 제1 도광 반사면에서 반사한 후 상기 제2 도광 반사면에서 반사하는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사 유닛 각각에 있어서, 360°를 동일한 각도 간격으로 분할하도록 상기 제1 도광 부재가 2 이상의 짝수로 배치되는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사 유닛 각각은 주사용 렌즈를 구비하고,
    상기 주사용 렌즈는 상기 제1 도광 부재로부터 상기 주사 영역까지의 광로에 배치되는 것을 특징으로 하는 도광 장치.
  11. 제1항에 기재된 도광 장치를 구비하고,
    상기 복수의 반사 유닛 각각에서 회전하는 상기 제1 도광 부재로부터 방사되는 광이 직선 형상의 주사선에 포함되는 임의의 피조사점으로 유도되며,
    상기 제1 도광 부재에의 광의 입사 위치로부터 상기 피조사점까지의 광로 길이가 상기 주사선에 있어서의 모든 피조사점에 걸쳐 일정하고,
    상기 복수의 반사 유닛 각각으로부터 유도된 광의 상기 주사선 상에서의 주사 속도가 일정한 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
KR1020217031735A 2019-03-06 2020-03-04 도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치 KR102658466B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-040934 2019-03-06
JP2019040934A JP6763044B2 (ja) 2019-03-06 2019-03-06 導光装置
PCT/JP2020/009047 WO2020179808A1 (ja) 2019-03-06 2020-03-04 導光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210134735A KR20210134735A (ko) 2021-11-10
KR102658466B1 true KR102658466B1 (ko) 2024-04-25

Family

ID=72337466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217031735A KR102658466B1 (ko) 2019-03-06 2020-03-04 도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20220179199A1 (ko)
EP (1) EP3936923A4 (ko)
JP (1) JP6763044B2 (ko)
KR (1) KR102658466B1 (ko)
CN (1) CN113574440B (ko)
IL (1) IL286143A (ko)
TW (1) TWI720833B (ko)
WO (1) WO2020179808A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080273231A1 (en) 2007-05-01 2008-11-06 Reliant Technologies, Inc. Optical Scan Engine Using Rotating Mirror Sectors
JP2013171144A (ja) 2012-02-20 2013-09-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
JP2015210437A (ja) 2014-04-28 2015-11-24 株式会社ニコン パターン描画装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01280719A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ビーム走査装置
US5166820A (en) * 1990-03-13 1992-11-24 Citizen Watch Co., Ltd. Light beam scanning apparatus
JPH06181354A (ja) * 1992-12-14 1994-06-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd レーザ光学装置
KR100306750B1 (ko) * 1999-07-31 2001-09-29 윤종용 레이저 스케닝 장치
KR100700997B1 (ko) * 2001-06-21 2007-03-28 삼성전자주식회사 기판 다중 절단 방법 및 이를 수행하기 위한 기판 다중절단 장치
EP1528423A4 (en) * 2002-05-09 2009-08-12 Seiko Epson Corp OPTICAL SCANNER AND MECHANISM FOR CLEANING THE PROTECTION GLASS OF THE OPTICAL SCANNER
JP2006184750A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
KR100683191B1 (ko) * 2005-06-03 2007-02-15 삼성전자주식회사 광주사장치 및 이를 포함하는 화상형성장치
JP5019790B2 (ja) * 2006-06-02 2012-09-05 株式会社東芝 光走査装置、画像形成装置、光走査方法
US7924478B2 (en) * 2007-07-11 2011-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanner module and image scanning apparatus employing the same
JP5106033B2 (ja) * 2007-10-16 2012-12-26 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2011186420A (ja) * 2010-02-15 2011-09-22 Ricoh Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
JP5659642B2 (ja) * 2010-09-10 2015-01-28 セイコーエプソン株式会社 光スキャナー、光スキャナーの製造方法、および画像形成装置
JP5401629B2 (ja) * 2011-03-08 2014-01-29 川崎重工業株式会社 光走査装置及びレーザ加工装置
JP5903894B2 (ja) * 2012-01-06 2016-04-13 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
TWI472805B (zh) * 2013-07-15 2015-02-11 Delta Electronics Inc 立體顯示裝置與應用其之投影方法
CN103543526B (zh) * 2013-09-29 2016-04-13 华中科技大学 一种阵列式激光扫描器
JP6569281B2 (ja) 2015-04-15 2019-09-04 株式会社ニコン ビーム走査装置およびビーム走査方法
JP6900165B2 (ja) * 2016-10-04 2021-07-07 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
WO2018100819A1 (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 読取モジュール及びそれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置
CN107335924A (zh) * 2017-09-07 2017-11-10 上海嘉强自动化技术有限公司 一种基于斩波反射镜与振镜激光毛化光学系统
CN109407328A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 武汉华工激光工程有限责任公司 多路振镜独立加工分光光路装置以及激光加工设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080273231A1 (en) 2007-05-01 2008-11-06 Reliant Technologies, Inc. Optical Scan Engine Using Rotating Mirror Sectors
JP2013171144A (ja) 2012-02-20 2013-09-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
JP2015210437A (ja) 2014-04-28 2015-11-24 株式会社ニコン パターン描画装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202036085A (zh) 2020-10-01
KR20210134735A (ko) 2021-11-10
CN113574440B (zh) 2023-06-16
US20220179199A1 (en) 2022-06-09
WO2020179808A1 (ja) 2020-09-10
EP3936923A1 (en) 2022-01-12
TWI720833B (zh) 2021-03-01
JP2020144236A (ja) 2020-09-10
CN113574440A (zh) 2021-10-29
IL286143A (en) 2021-10-31
JP6763044B2 (ja) 2020-09-30
EP3936923A4 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102658466B1 (ko) 도광 장치 및 이를 포함하는 광 주사 장치
KR102658463B1 (ko) 광 반사 장치, 도광 장치 및 광 주사 장치
RU2778820C1 (ru) Светонаправляющее устройство
EP3848744A1 (en) Laser scanner and laser machining device
KR102625477B1 (ko) 폴리곤 미러, 도광 장치 및 광 주사 장치
EP3812826B1 (en) Lightguide device and laser processing device
WO2023282223A1 (ja) レーザ走査装置及びレーザ走査方法
RU2777881C1 (ru) Светоотражающее устройство, светонаправляющее устройство и устройство оптического сканирования

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right