KR20060012010A - 레이저 가공장치 - Google Patents

Abstract

발진기(1)로부터 출사된 레이저광(2)을, 제 1편광수단(6)으로 투과시키고, 미러(5)를 경유해서 제 2편광수단(9)으로 반사시킨 제 1레이저광(7)과, 상기 제 1편광수단(6)으로 반사시키고, 제 1갈바노 스캐너(11)로 2축 방향으로 주사하여, 상기 제 2편광수단(9)을 투과시킨 제 2레이저광(8)으로 분광하고, 제 2갈바노 스캐너(12)로 주사하여, 피가공물(13)을 가공하는 레이저 가공장치에 있어서, 제 1편광수단(6) 앞에, 각도조절이 가능한 제 3편광각도 조정용 편광수단(15)을 배치한 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.

발진기, 레이저광, 편광수단, 갈바노 스캐너

Description

레이저 가공장치{LASER BEAM MACHINE}

본 발명은, 프린트 기판 등의 피가공물에 대하여 구멍뚫는 가공을 주목적으로 한 레이저 가공기에 관한 것으로서, 하나의 레이저광원으로부터의 레이저광을 복수로 분광하고, 그 생산성 및 가공품질 향상을 도모하는 것이다.

마스크를 통과한 레이저광을 하프미러를 경유하도록 하여 복수로 분광하고, 분광한 복수의 레이저광을 각각 fθ렌즈의 입사측에 배치한 복수의 갈바노 스캐너계로 가이드하고, 상기 복수의 갈바노 스캐너계에 의해 주사함으로써, 분할 설정된 가공 에어리어에 조사하는 것을 가능하게 하고 있다. 또, 분광한 레이저광은 제 1갈바노 스캐너계를 경유해서 fθ렌즈의 절반정도의 영역에 도입한다.

또 분광한 다른쪽의 레이저광은 제2의 갈바노 스캐너계를 경유하여 fθ렌즈의 나머지 절반의 영역으로 도입시키고, 제 1, 제 2갈바노 스캐너계는 fθ렌즈의 중심축에 관해서 대칭으로 배치함으로써, fθ렌즈를 1/2씩 동시에 이용하여 생산성 향상을 가능하게 하고 있다(특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1]일본국 공개특허공보 특개평 11-314188호 공보(제3쪽, 도 1)

종래의 레이저 가공장치에서는, 하프미러를 경유하도록 하여 복수로 분광한 2 개의 레이저광을 각각 제 1갈바노 스캐너계와 제 2갈바노 스캐너계로 주사하고, 분할 설정된 가공 에어리어에 조사하는 구성을 취하고 있기 때문에, 하프미러에 의해 분광한 2개의 레이저광 사이에는 하프미러를 반사와 투과하는 차이에 의한 레이저광의 품질의 격차가 생기기 쉬우며, 또한 분광한 에너지가 다르게 된 경우, 에너지를 동등하게 하기 위해 더욱 고가인 광학부품이 필요하였다.

또한 분광한 2개의 레이저광의 마스크 통과 후, 피가공물에 조사될 때 까지의 광로장(長)이 다르고, 피가공물 상에서의 엄밀한 빔 스팟 지름도 다르게 된다는 문제도 있었다.

또한, fθ렌즈를 등분할하고, 분할 설정된 가공 에어리어를 동시에 가공하기 위해 가공 에어리어의 가공 구멍수에 큰 차이가 있을 때, 또 피가공물의 단부분등 가공 에어리어 내 어느 곳에 가공 대상구멍이 없을 때 등은 생산성의 향상을 예상할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 분광한 레이저광의 에너지나 품질의 차이를 최소로 하고, 각각의 광로장을 동일하게 하는 것으로 빔 스팟지름도 동일하게 할 수 있고, 또 분광한 레이저광을 동일 영역에 조사함으로써, 보다 저렴하게 생산성을 향상한 레이저 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한 분광한 레이저광의 에너지/초점위치의 차이를 용이한 조정으로 균일하게 할 수 있고, 가공 성능을 보다 안정된 것으로 할 수 있는 레이저 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이 목적을 달성하기 위하여, 발진기로부터 출사된 레이저광을, 제 1편광수단으로 투과시키고, 미러를 경유해서 제 2편광수단으로 반사시킨 제 1레이저광과, 상기 제 1편광수단으로 반사시키고, 제 1갈바노 스캐너로 2축 방향으로 주사하여, 상기 제 2편광수단을 투과시킨 제 2레이저광으로 분광하고, 제 2갈바노 스캐너로 주사하여, 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치에 있어서, 제 1편광수단 앞에, 각도조절이 가능한 제 3편광각도 조정용 편광수단을 배치한 것이다.

또한 발진기로부터 출사된 레이저광을, 제 1편광수단으로 투과시키고, 미러를 경유해서 제 2편광수단으로 반사시킨 제 1레이저광과, 상기 제 1편광수단으로 반사시켜, 제 1갈바노 스캐너로 2축 방향으로 주사하며, 상기 제 2편광수단을 투과시킨 제 2 레이저광으로 분광하고, 제 2갈바노 스캐너에서 주사하여, 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치에 있어서, 레이저광의 초점위치를 측정하는 측정 수단에 근거하여, 2개의 레이저광의 초점위치를 계측하고, 2개의 레이저광의 초점위치의 차이가 원하는 기준이하가 되도록 초점위치 조정수단에 의해 조정하는 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시예 1인 레이저 가공기의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도 2는, 편광 빔 스플리터의 분광 모식도,

도 3은, 본 발명의 실시예 2인 레이저 가공기의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도 4는, 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터 부분을 확대한 도면,

도 5는, 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터의 자동조정 프로그램의 흐름도,

도 6은, 본 발명의 실시예 3인 레이저 가공기의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도 7은, 본 발명의 실시예 3인 레이저 가공기에 있어서의, 초점위치의 변화를 개략적으로 도시한 도면,

도 8은, 본 발명의 실시예 4인 레이저 가공기의 개략적인 구성을 도시한 도면,

도 9는, 본 발명의 실시예 4인 레이저 가공기에 있어서의, 초점위치의 변화를 개략적으로 도시한 도면,

도 10은, 본 발명의 실시예 4인 레이저 가공기에 있어서의, 레이저광의 편향방향의 변화를 도시한 모식도,

도 11은, 초점위치 가변수단에 의한, 초점위치의 자동조정 프로그램의 흐름도이다.

[실시예 1]

도 1은, 하나의 레이저광을 분광용 편광 빔 스플리터로 2개의 레이저광을 분광하고, 2개의 레이저광을 독립하여 주사함으로써, 2개소 동시에 가공을 실시할 수 있는 구멍뚫는 용 레이저 가공장치를 도시하는 개략 구성도이다.

도면에 있어서, 부호 1은 레이저 발진기, 2는 레이저광, 2a는 리타더(3) 입사전의 레이저광(2)의 편광방향, 2b는 리타더(3)로 반사후의 레이저광(2)의 편광방향, 3은 직선편광의 레이저광을 원편광으로 바꾸는 리타더(retarder), 4는 가공 구멍을 원하는 크기, 형상으로 하기 위해 입사하는 레이저광으로부터 필요한 부분의 레이저광을 잘라 내는 마스크, 5는 레이저광(2)을 반사하여 광로를 가이드 하는 복수의 미러, 6은 레이저광(2)을 2개의 레이저광으로 분광하는 제 1편광 빔 스플리터, 7은 제 1편광 빔 스플리터(6)로 분광된 한쪽의 레이저광, 7a는 레이저광(7)의 편광방향, 8은 제 1편광 빔 스플리터로 분광된 나머지 한쪽의 레이저광, 8a는 레이저광(8)의 편광방향, 9는 레이저광(7)과 레이저광(8)을 갈바노 스캐너(12)로 가이드 하기 위한 제 2편광 빔 스플리터, 10은 레이저광(7, 8)을 피가공물(13)위에 집광시키기 위한 fθ렌즈, 11은 레이저광(8)을 2축 방향으로 주사하고, 제 2편광 빔 스플리터로 가이드 하기 위한 제 1갈바노 스캐너(12)는 레이저광(7)과 레이저광(8)을 2축 방향으로 주사하여 피가공물(22)로 가이드 하기 위한 제 2갈바노 스캐너, 13은 피가공물, 14은 피가공물(13)을 이동시키기 위한 XY스테이지이다.

또, 제 1변경 빔 스플리터(6)로 분광된 레이저광(7, 8)이 제 2편광 빔 스플리터(8)에 달할 때까지의 각각의 광로장은 동일 광로장이 되도록 설계되어 있다.

다음에 본 실시예의 상세한 동작을 설명한다.

본 실시예에 도시하는 바와 같이, 하나의 레이저광을 분광용 편광 빔 스플리터로 2개의 레이저광에 분광하고, 2개의 레이저광을 독립으로 주사함으로써, 2개소 동시에 가공을 실시할 수 있는 구멍뚫기 가공용 레이저 가공장치에서는, 레이저 발진기(1)로부터 직선편광으로 발진된 레이저광(2)은, 광로 중간에 배치되는 리타더(3)에 의해 원편광으로 바뀌고, 마스크(4), 미러(5)를 경유하여 제 1편광 빔 스플리터(6)로 가이드 된다. 그리고, 제 1편광 빔 스플리터(6)에서, 원편광으로 입사하는 레이저광(2)은, P파 성분은 편광 빔 스플리터(6)를 투과하여 레이저광(7)이 되고, S파 성분은 편광 빔 스플리터(6)로 반사하여 레이저광(8)에 분광된다. 또, 원편광은, 모든 방향의 편광성분을 균질하게 갖기 때문에, 레이저(7)와 레이저광(8)은 동일한 에너지를 갖도록 분광된다.

제 1편광 빔 스플리터(6)를 투과한 레이저광(7)은, 밴드 미러(5)를 경유하여 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 된다. 한편, 제 1빔 스플리터(6)로 반사한 레이저광(8)은, 제 1갈바노 스캐너(11)에 의해 2축 방향으로 주사된 후, 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 된다. 또, 레이저광(7)은 언제나 같은 위치에서 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 되지만, 레이저광(8)은 제 1 갈바노 스캐너(11)의 굽힘 각도를 제어함으로써 제 2편광 빔 스플리터(9)에 입사하는 위치, 각도를 조정할 수 있다.

그 후에 레이저광(7, 8)은 제 2갈바노 스캐너(12)에 의해 2축방향으로 주사된 후, fθ렌즈(10)로 가이드 되고, 각각 피가공물(13)의 소정위치에 집광된다.

이때 제 1갈바노 스캐너(11)를 주사함으로써, 레이저광(8)은 피가공물(13)위 에 있어서 레이저광(7)과 동일위치에 조사하는 것이 가능하다.

또한 미리 설정된 범위내에서 레이저광(7)에 대하여 임의의 위치에, 예를 들면갈바노 스캐너(11)를 주사함으로써 레이저광(8)을 레이저광(7)을 중심으로 빔 스플리터의 광학소자의 특성을 고려하여, 4mm각의 범위 내를 주사함과 동시에, 예를 들면 50mm사방등 가공가능한 범위내에서 주사할 수 있는 제 2갈바노 스캐너(2)를 통해, 피가공물(13)위의 임의의 다른 2점에 레이저광을 조사하는 것을 가능하게 하고 있다.

또한 본 실시예에서는, 제 1편광 빔 스플리터(6)를 반사한 레이저광(8)은, 제 2편광 빔 스플리터(9)를 투과, 제 1편광 빔 스플리터(6)를 투과한 레이저광(7)은, 제 2편광 빔 스플리터(9)를 반사하도록 구성되어 있다.

그 때문에 분광한 2개의 레이저광은 각각 반사와 투과 양쪽의 과정을 거치고 있기 때문에, 반사와 투과의 차이에 의한 레이저광의 품질의 격차나 에너지 밸런스의 손실을 상쇄하는 것을 가능하게 하고 있다.

여기에서, 레이저광(7)과 레이저광(8)에 의해 피가공물(13)에 가공되는 가공구멍의 품질은, 레이저광의 에너지에 크게 의존한다.

레이저광(7)과 레이저광(8)에서 피가공물(13)에 같은 품질의 구멍을 가공할 경우, 레이저광(7)과 레이저광(8)의 에너지를 같게 할 필요가 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 레이저광(2)을 레이저광(7)과 레이저광(8)으로 분광하는 제 1편광 빔 스플리터(6)를 이용하여, P파를 투과시키고, S파를 반사시킴으로써, 2개의 레이저빔에 분광하고 있다.

또, 제 1편광 빔 스플리터(6)에는, P파와 S파의 성분을 균등하게 같는 레이저광을 입사시킬 필요가 있다.

도 2는, 제 1편광 빔 스플리터(6)의 정면도를 중앙에, 그 좌우에 측면도, 상부에 상면도가 도시되고 있다.

도면에 있어서, 부호 61은 편광 빔 스플리터의 광학소자 부분에서 탄산 가스 f이저인 경우, ZnSe나 Ge가 사용된다.

부호 62는 레이저광을 90°로 돌리기 위한 미러이다.

편광 빔 스플리터(6)에 입사한 레이저광은, 편광방향(7a)의 성분(P파 성분)은 투과하고, 편광방향(8a)의 성분(S파 성분)은 반사하는 성질을 갖고 있다.

그와 관련하여, P파와 S파의 편광방향은 직행한다.

따라서, 입사하는 레이저광의 편광방향이 편광방향(7a)(P파 성분)과 같으면 모두 투과하고, 편광방향(8a)(S파 성분)과 같으면 모두 반사한다.

또한 모든 편광방향이 균질하게 존재하는 원편광이나, P파, S파에 45°의 각도를 이루는 편광방향이면 레이저광은 등분되고, 레이저광(7)과 레이저광(8)의 에너지는 같아지게 된다.

본 실시예에서는, 2개의 편광 빔 스플리터를 도 1에 도시하는 바와 같이 배치함으로써, 제 1편광 빔 스플리터(6)∼제 2편광 빔 스플리터(9)사이의 레이저광8과 7의 광로장을 동일하게 하고 있기 때문에, 분광한 2개의 레이저광의 빔 스팟 지름을 동일하게 할 수 있다.

예를 들면 본 발명의 실시예에서는 광로를 X, Y, Z방향으로 분해해도 각각 동일광로장이 되므로, 광로 구성요소를 대소 설계변경해도 광로를 X, Y, Z방향으로 신축하는 것이 가능하여 레이저광8과 7의 광로장은 동일한 상태로 유지하는 것을 가능하게 하고 있다.

[실시예 2]

전술한 실시예 1에서는, 레이저 발진기(1)로부터 발진된 레이저광(2)은, 리타더(3)에 있어서 입사광과 반사광이 90°를 이루는 각도에서 입사시킬 필요가 있으며, 또 레이저광(2)의 편광방향(2a)은, 리타더(3)에 있어서 입사광축과 반사 광축을 2변으로 하는 평면과 리타더(3)의 반사면의 교선에 대하여 45°의 각도로 입사시킬 필요가 있다.

여기에서, 가령 리타더(3)에 대한 레이저광(2)의 입사하는 편광방향 및 광축각도의 조정이 불충분하면, 원편광율이 저하하고, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 입사하는 레이저광(2)의 P파 성분과 S파 성분의 밸런스가 무너지며, 레이저광(7)과 레이저광(8)의 에너지가 균일하지 않게 되어, 레이저광(2)의 리타더(3)에 입사할 때의 편광방향 및 광축각도의 조정은, 편광방향은 눈으로 보이지 않고, 탄산가스 레이저와 같이 가시광선이 아닐 경우에는 광축각도도 목시할 수 없기 때문에, 원편광율을 측정하여, 불충분하면 각도조정을 실시하는 것을 반복해야 하므로, 매우 번잡한 작업이 되는 경우도 있다.

또한 레이저광(2)을 원편광(2b)으로 한 후, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 입사할 때까지, 몇 장의 미러(5)로 반사시키지만, 미러(5)로 반사할 때, 원편광율이 저하되는 경우도 있다.

그래서, 본 실시예에서는, 원편광을 사용하지 않고, 직선편광으로 발진된 레이저광을 이용할 경우에 대하여 설명한다.

도 3은, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치를 도시하는 개략적인 구성도이다.

도면에 있어서, 2c는 제 3편광 빔 스플리터(15)에 입사전의 레이저광(2)의 편광방향, 2d는 제 3편광 빔 스플리터(15)를 투과 후의 레이저광(2)의 편광방향, 15는 레이저광(2)의 편광방향을 조정하기 위한 제 3편광 빔 스플리터, 16은 fθ렌즈(10)로부터 출사되는 레이저광의 에너지를 측정하는 파워 센서, 17은 레이저광(7)을 차단하는 제 1셔터, 18은 레이저광(8)을 차단하는 제 2셔터이다.

파워 센서(16)는, XY테이블(14)에 고정되고 있고, 레이저광의 에너지를 측정할 때는, 파워 센서(16)의 수광부에 레이저광이 닿는 위치에 파워 센서(16)가 이동 가능하게 되어 있다.

또, 그 밖의 동일한 부호는 실시예 1에서 도시한 도 1과 같기 때문에 설명을 생략한다.

도 4는, 도 3에 도시되는 제 3편광 빔 스플리터(15)의 상세도이다.

도면에 있어서, 20은 서보모터, 21은 제 3편광 빔 스플리터(15)와 서보모터(20)를 고정하는 브래킷, 22는 서보모터(20)의 동력을 제 3편광 빔 스플리터(15)에 전하는 타이밍벨트, 23은 서보모터(20)에 부착되고, 타이밍벨트(22)에 서보모터(20)의 동력을 전달하는 제 1풀리, 24는 제 3편광 빔 스플리터(15)에 부착되어 타이밍벨트(22)에 의해 회전되는 제 2풀리, 25는 제 3편광 빔 스플리터(15)에 의해 반사되는 레이저광(2)의 S파 성분을 막도록 하는 댐퍼이다.

레이저광(2)은, 레이저 발진기(1)로부터 직선편광(2c)으로 발진되고, 미러(5)로 반사하고, 제 3편광 빔 스플리터(15)로 가이드 된다.

레이저광(2)의 P파 성분은, 제 3편광 빔 스플리터(15)를 투과하고, 직선편광(2c)과는 다른 각도의 직선편광(2d)으로 편광방향을 바꾸어 마스크(4)로 가이드 된다.

또한 레이저광(2)의 S파 성분은, 제 3편광 빔 스플리터(15)로 반사하여 댐퍼(25)에 흡수된다.

마스크(4)에 있어서 원하는 부분만 투과한 레이저광(2)은, 미러(5)로 반사하고, 제 1편광 빔 스플리터(6)로 가이드 된다.

제 1편광 빔 스플리터(6)에서는, 레이저광의 P파 성분은 제 1편광 빔 스플리터(6)를 투과하고(레이저광(7)), S파 성분은 제 1편광 빔 스플리터(6)로 반사한다(레이저광(8)).

레이저광(7)은, 미러(5)로 반사하여, 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 된 후, 제 2갈바노 스캐너(12)로 가이드되어, X방향, Y방향으로 주사되며, fθ렌즈(10)로 집광되어, XY테이블(14)에 탑재된 피가공물(13)을 가공한다.

한편, 레이저광(8)은, 제 1갈바노 스캐너(11)로 X방향, Y방향으로 주사되고, 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 된다.

그 후에 제 2갈바노 스캐너(12)로 재차 X방향, Y방향으로 주사된 후, fθ렌즈(10)로 집광되고, XY테이블(14)에 탑재된 피가공물(13)을 가공한다.

레이저광(7)과 레이저광(8)의 에너지의 밸런스를 바꾸기 위해서는, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 입사하는 P파 성분과 S파 성분의 비율을 바꾸면 좋고, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 직선편광의 레이저광을 입사하는 경우에는, 입사하는 레이저광(2)의 편광각도(2d)를 바꾸면 좋다.

이와 관련하여, 제 1편광 빔 스플리터(6)에서의 손실, 제작 오차 등을 제외하면, P파와 같은 편광방향의 레이저광(2)을 입사하도록 하면, 모두 레이저광(7)이 되어 투과하고, S파와 같은 편광방향의 레이저광(2)을 입사하도록 하면, 모두 레이저광(8)이 되어 반사한다.

레이저광(7)과 레이저광(8)을 에너지가 동일하게 분광하기 위해서는, P파와 S파 에 대하여 45°의 편광각도로 레이저광(2)을 입사하도록 하면 된다.

레이저광(2)의 레이저 발진기(1)로부터 발진될 때의 편광각도(2c)는, 레이저 발진기(1)의 광학적 구조에 의해 결정하므로, 용이하게 편광각도를 바꿀 수 없다.

그러나, 레이저광(2)을 제 3편광 빔 스플리터(15)에 통과시키면, P파 성분만 투과하고 S파 성분은 반사하므로, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도를 바꿈으로써, 레이저광(2)의 편광각도(2c)를 용이하게 바꿀 수 있게 된다. 상기한 바와 같이, 제 3편광 빔 스플리터(15)로 반사하는 레이저광(2)의 S파 성분은 댐퍼(25)로 막도록 되어 있다.

제 3편광 빔 스플리터(15)에서 편광방향의 각도를 조정할 때, S파 성분은 투과하지 않아 손실되어 버리므로, 효율적으로 레이저광을 이용할 때는, 제 3편광 빔 스플리터(15)입사전의 레이저광(2)의 편광각도(2c)(레이저 발진기(1)로부터 발진될 때의 편광각도)를 제 3편광 빔 스플리터(15)투과 후의 레이저광(2)의 편광각도(2d)에 될 수 있는 한 근접하도록 설계하면 좋다.

이와 같이 설계했을 경우, 제 3편광 빔 스플리터의 각도 조정량은, 각 광학계 부분의 제조 오차 등을 보충할 정도의 양이면 되고, 이 부분에서의 에너지 손실은, 몇 %이하이다.

제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도조정기구에 대해서는, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 되어 있다.

제 3편광 빔 스플리터(15)는 레이저광(2)의 광축을 중심으로 회전할 수 있도록 , 브래킷(21)에 고정되고 있고, 제 3편광 빔 스플리터(15)와 함께 회전하도록 제 2풀리(24)가 고정되고 있다.

또한 제 1풀리(23)가 장착된 서보모터(20)도 브라켓(21)에 고정되고 있으며, 제 3편광 빔 스플리터(15)에 고정된 제 2풀리(24)와 서보모터(20)에 고정된 제 1풀리(23)는, 타이밍벨트(22)에 연결되고 있다.

도면에 기술되지 않은 제어장치로부터의 신호로 서보모터(20)가 회전하면, 타이밍벨트(22)를 거쳐 제 3편광 빔 스플리터(15)에 동력이 전달되고, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도가 변화된다.

또, 제 3편광 빔 스플리터(15)로 반사하는 레이저광(2)의 S파 성분은 댐퍼(25)로 막을 수 있도록 되어 있다.

여기에서, 제 3편광 빔 스플리터(15)로 편광방향의 각도를 조정할 때, S파 성분은 투과하지 않고 손실되어 버리므로, 효율적으로 레이저광을 이용할 때는, 제 3편광 빔 스플리터(15)앞의 레이저광(2)의 편광각도(20)를 제 3편광 빔 스플리터(15) 뒤의 레이저광(2)의 편광각도(2d)와 될 수 있으면 같은 각도로 입사하면 좋다.

제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도조정은, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 정확한 편광각도로 레이저광(2)을 입사하기 위해, 편광각도(2d)를 미세조정하는 역할이 된다.

도 5는, 본 발명의 실시예에 있어서의 원하는 비율의 에너지로 2개의 레이저광을 꺼낼 수 있도록, 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터의 각도를 자동조정할 때의 흐름을 도시한다.

설명은, 도 3과 도 5를 이용하여 행하지만, 설명의 편의상, 2개의 에너지를 같게 하는 경우에 대하여 설명한다.

또, 2개의 레이저광의 에너지가 다른 비율의 경우에서도 초기 설정을 변경하면 동일한 방법으로 실시하는 것이 가능하다.

레이저광(7)과 레이저광(8)이 허용되는 에너지 차이를 정하여, 도면에는 기술되지 않은 제어장치에 입력하고, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 자동각도조정 프로그램을 실행한다.

우선, XY테이블(14)에 고정된 파워 센서(16)의 수광부가 fθ렌즈(10)로부터 출사되는 레이저광을 수광할 수 있는 위치에 파워 센서(16)가 이동한다.

그 후에 제 2셔터(18)가 닫히고, 레이저 발진기(1)로부터 레이저광이 발진된다.

제 2셔터(18)를 닫음으로써, 레이저광(8)은 그 부분에서 차단되고, fθ렌즈(10)로부터는 레이저광(7)만이 출사되며, 파워 센서(16)에서는 레이저광(7)의 에너지가 측정된다.

에너지 측정 후, 일단 레이저광의 발진은 정지하여, 제 1셔터(17)가 닫히고, 제 2셔터(18)가 열려, 재차 레이저광이 발진된다.

이번은, 제 1셔터(17)를 닫는 것에 의해, 레이저광(7)은 그 부분에서 차단되고, fθ렌즈(10)로부터는 레이저광(8)만이 출사되어, 파워 센서(16)에서는 레이저광(8)의 에너지가 측정된다. 에너지 측정 후, 레이저광의 발진이 정지하고, 제 2셔터(18)가 열린다.

제어장치 안에서 측정한 2개의 레이저광의 에너지 차이가 계산되어, 처음에 입력한 허용값과 비교된다.

허용값 내이면 프로그램은 종료하지만, 허용값을 벗어나고 있는 경우에는, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도를 조정하여, 재차 2개의 레이저광의 에너지 측정을 실시하고, 허용값 이내로 결정될 때까지 상기 동작을 반복한다.

제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도 조정량은, 입사하는 레이저광(2)의 편광방향(2c)과, 제 1편광 빔 스플리터(6)의 설치 각도에 의존하며, 제 3편광 빔 스플리터(15)투과 후의 레이저광(2)의 편광각도(2d)를 제 3편광 빔 스플리터(15) 입사전의 레이저광(2)의 편광각도(2c)로부터 몇도 정도 변경하는 것이면, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 각도 1°당 약 7％에너지 차이를 조정할 수 있는 것이 이론적으로 도출된다.

이와 같이 제 3편광 빔 스플리터(15)의 조정 각도와 2개의 레이저광의 에너지 차이의 관계가, 입사하는 레이저광(2)의 편광각도(2c)와 제 1편광 빔 스플리터(6)의 설치 각도로부터 이론적으로 도출할 수 있기 때문에, 에너지 차이의 허용값에도 의하지만, 5％ 정도의 허용값이면, 상기 조정 루프를 2회 실시하면, 조정(프로그램)이 완료되므로, 단시간에 용이한 조정이 가능하다.

본 실시예에 의하면, 하나의 레이저광을 분광용 편광 빔 스플리터로 2개의 레이저광으로 분광하고, 2개의 레이저광을 독립으로 주사함으로써, 2개소 동시에 가공을 실시 할 수 있는 레이저 가공기에 있어서, 분광용 편광 빔 스플리터의 P파(투과파)와 S파 (반사파)에 대하여 레이저광의 편광각도를 변경할 수 있도록 분광용 편광 빔 스플리터 앞에 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터를 설정하고, 상기 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터에 각도 조절할 수 있는 기구를 마련하여, 제어장치로부터의 지령에 의해 각도조절을 가능하게 함으로써, 분광한 레이저광의 에너지 밸런스를 용이하게 조정하고, 에너지를 균일하게 함으로써 가공 성능을 안정되게 하거나, 또한 준비 시간의 단축을 실현함과 동시에, 안정된 생산을 실현할 수 있게 된다.

또한 레이저광의 에너지를 측정할 수 있는 센서를 마련하여, 2개의 레이저광의 에너지를 측정하고, 원하는 비율의 에너지로 2개의 레이저광을 꺼낼 수 있도록, 편광각도 조정용 편광 빔 스플리터의 각도를 자동조정할 수 있도록 함으로써, 보다 더 준비 시간의 단축이 가능하게 되는 외에, 조정이 용이하게 됨으로써 작업자의 숙련도가 불필요하게 되며, 안정된 가공이 실현가능하다.

[실시예 3]

전술한 실시예 2에 있어서, 분광한 2개의 레이저광의 품질의 차이를 최소로 하기 위해, 광로장을 동일하게 하는 것으로 빔 스팟 지름도 동일하게 되도록 연구되고 있지만, 분광된 2개의 레이저광이 각각 다른 위치에 조사되도록 주사되어 같은 fθ렌즈로 가이드 될 때까지, 다른 광로를 경유하고 있기 때문에, 통과하는 광학부품의 제작 정밀도의 격차에 의해 집광 특성이 변화되고, 2개의 레이저광의 초점위치가 다른 경우가 있으며, 가공 품질(구멍지름, 구멍깊이, 진원도 등)에 차이가 생기는 경우가 있다.

또한 분광후의 광학부품 중, 갈바노 미러는 갈바노 스캐너의 구동 속도를 향상시키기 위해 경량화가 행해지고 있는 것, 편광 빔 스플리터는 레이저광을 반사 또는 투과시키기 위한 광학소자를 마운트 부분에 고정하고, 일체화하고 있기 때문에, 그 특성상, 격차를 없애는 것은 곤란하여, 레이저광의 초점위치가 다른 요인이 되었다.

그래서, 본 실시예에서는 분광한 2개의 레이저광의 초점위치가 다른 경우라도, 보다 가공 품질을 향상하기 위해서 초점위치 조정수단을 추가한 레이저 가공장치 에 대하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치를 도시하는 개략적인 구성도이다.

도면에 있어서, 30은 레이저광(7)의 제 1 초점위치 가변수단인 제 1가변형 미러, 31은 레이저광(7)의 제 2초점위치 가변수단인 제 2가변형 미러, 32는 레이저 광에 의한 가공 구멍의 구멍지름, 구멍위치 등을 측정하기 위한 촬영소자인 CCD카메라이다.

또, 그 밖의 동일한 부호는 실시예 1에서 도시한 도 1과 같기 때문에 설명을 생략한다.

또, 본 실시예에 있어서의 제 3편광 빔 스플리터는, 에너지 조정용으로, 본 실시예의 초점위치 조정용에 대하여, 다른 기능을 이루는 것이다. 즉, 도 6의 본 실시예에서는 도 1의 시스템에 추가함으로써, 전술한 실시예 1에 대하여, 에너지 조정으로부터 확실하게 행하기 위해 추가하고 있다.

제 1편광 빔 스플리터(6)를 투과한 레이저광(7)은 제 1가변형 미러(30), 제 2가변형 미러(31)를 경유하여, 제 2편광 빔 스플리터(7)로 가이드 된다.

한편, 제 1빔 스플리터(6)로 반사한 레이저광(8)은, 제 1갈바노 스캐너(11)에 의해 2축 방향으로 주사된 후, 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 된다.

그 후에 레이저광(7, 8)은 제 2갈바노 스캐너(12)에 의해 2축 방향으로 주사된 후, fθ렌즈(10)에 의해 피가공물(13)위로 조사한다.

도 7은, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치에 있어서의, 예를 들면, 가변형 미러(30)를 오목한 모양으로 변형시켰을 경우의 레이저광(7)의 초점위치의 변화를 도시한 개략도이다.

도면에 있어서, 4는 마스크, 10은 fθ렌즈(초점거리F), 30은 가변형 미러(초점거리f), 33은 fθ렌즈(10)에 의해 마스크(4)의 상을 전사할 때의 초점위치, 34는 가변형 미러(30)의 렌즈 효과에 의해, 이동했다고 간주되는 가상상의 마스크 위치, 35는 fθ렌즈(10)에 의해 마스크(34)의 상을 전사할 때의 초점위치이다.

마스크(4)에 의해 형성된 상이 초점거리F의 fθ렌즈(10)에 의해 초점위치(33)위로 전사될 경우, 가변형 미러가 평면일 때, fθ렌즈(10)의 초점거리F, 마스크(4)∼fθ렌즈(10)까지의 거리A, fθ렌즈(10)∼초점위치(33)의 거리인 워크 디스턴스B의 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

1/A+1/B=1/F ···(1)

여기에서, 광로 안에 배치한 가변형 미러(30)의 효과에 의해, 마스크(4)는 가상상의 위치(34)에 있다고 생각할 수 있다.

가상상의 마스크 위치(34)와 가변형 미러(30)의 거리b1는, 가변형 미러(30)를 초점거리f의 렌즈와 등가라고 생각했을 경우, (2)식으로 나타낼 수 있고, (2)식을 변형 함으로써, b1은 (3)식에 의해 구할 수 있다.

1/a1+1/b1=1/f‥·(2）

b1=-f·a1/ (a1-f) ··(3)

여기에서 구하는 (3)식의 우변에 -1이 곱해지고 있지만, 이는 가변형 미러(30)의 초점거리f가 극단적으로 크기 때문, 식(3)을 풀면 b1의 값이 마이너스가 되기 때문이다.

다음에 가상상의 마스크 위치(34)의 상이 초점거리F의 fθ렌즈(10)에 의해, 피가공물 위로 전사된다고 생각할 때, 가상상의 마스크 위치(34)∼fθ렌즈(10)까지의 거리a2와 fθ렌즈(10)∼변화 후의 초점위치(35)의 거리인 워크 디스턴스b2의 관계는 (4)식에 의해 나타낼 수 있고, 또 가상상의 마스크 위치(34)∼fθ렌즈(10)까 지의 거리a2는 (5)식에 의해 나타낼 수 있다.

1/a2+1/b2 = 1/F ··(4)

a2 = b1+d1 ·····(5)

따라서, (4)식, (5)식으로부터 (6)식을 이끌 수 있다.

b2 = F·(b1+d1)/((b1+d1)-F)··(6)

광로 설계시에 a1, d1, F의 3항목은 미리 정할 수 있는 요소이므로, (3)식에 있어서 제 1가변형 미러(30)와 제 2가변형 미러(31)의 초점거리f를 결정하면 b1을 구할 수 있고, (6)식으로부터 레이저광(7)의 워크 디스턴스b2를 구하는 것이 가능하다.

이들 식을 역산 함으로써, 레이저광(7)의 워크 디스턴스b2를 자유롭게 변화시키는 것을 가능하게 하고 있다.

마스크(4)∼ 제 1가변형 미러(30,31)의 거리 ·‥a1

가변형 미러(30,31)∼fθ렌즈(10)까지의 거리··d1

fθ렌즈(10)의 초점거리 ···F

예를 들면 a1=1500mm, d1=185mm, F=100mm일 때, 레이저광(8)의 워크 디스턴스B=106.309mm, 이때, 레이저광(7)의 워크 디스턴스를 레이저광(8)에 대하여 0.1mm 짧게 하고 싶을 경우, 초점거리인 b1=1525.54mm를 산출할 수 있고, 이 초점거리가 되도록 가변형 미러(30, 31)의 조정을 하면 된다.

또한 가변형 미러는 볼록한 모양의 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 이 경우 레이저광(7)의 초점위치를 길어지는 방향으로 작용할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제 1가변형 미러(30) 또는 제 2가변형 미러(31)의 초점거리f를 변화시킴으로써, 레이저광(8)에 있어서 fθ렌즈(10)에 의해 마스크(4)의 상을 전사할 때의 초점위치에 대해, 레이저광(7)의 초점위치를 독립하여 변화시킬 수 있고, 레이저광(8)과 레이저광(7)이 각각 통과하는 광학부품의 격차에 의해 초점위치에 차이가 생겼을 경우, 레이저광(8)의 초점위치를 기준으로 하여, 레이저광(7)의 초점위치의 편차량을 계측함으로써, 가변형 미러(30,31)의 초점거리f를 결정하고, 레이저광8과 7의 초점위치의 차이를 최소로 하는 것을 가능하게 하고 있다.

여기에서, 레이저광(7)의 초점위치를 변화시키기 위해, 제 1가변형 미러(30)만 또는 제 2가변형 미러(31)만 어느 한쪽의 초점거리를 조정하는 방법과, 제 1가변형 미러(30), 제 2가변형 미러(31)를 양쪽 모두의 초점거리를 조정하여, 어느 한쪽의 가변형 미러로 초점위치를 변화시키는 경우와 동등한 초점위치 변화량이 되도록 2개의 가변형 미러의 초점거리를 조정하는 방법이 있으며, 어느 경우에도 레이저광(7)의 초점위치를 변화시키기 위해서는 동등한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예와 같이, 2개의 가변형 미러가 서로 비틀리는 위치, 예를 들면 가변형 미러(30)는 X방향과 Z축 방향의 광로를 포함하는 면에 수직이고 또한 X방향과 Z축 방향의 90°의 광로각도에 대하여 45°의 법선방향이 되도록 배치하며, 가변형 미러(31)는 Z방향과 Y축 방향의 광로를 포함하는 면에 수직이고 또한 Z방향과 Y축 방향의 90°의 광로각도에 대하여 45°의 법선방향이 되도록 배치하고 있을 경우, 2개의 가변형 미러의 초점거리의 효과를 아울러 레이저광(7)의 초점위 치를 변화시키고, 2개의 가변형 미러의 초점거리를 동등하게 함으로써, 광로 안에 가변형 미러를 넣음으로써 발생하는 수차를 경감하는 효과가 있어, 보다 안정된 품질의 가공을 실시하는 것을 가능하게 하고 있다.

[실시예 4]

본 실시예에서는 분광한 2개의 레이저광의 초점위치가 다른 경우의 초점위치 조정수단으로서, 광로장을 변화시키는 수단을 추가한 레이저 가공장치에 관하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 가공장치를 도시하는 개략적인 구성도이다.

도면에 있어서, 37은 초점위치 가변수단으로서의 일부이며, X축에 평행 이동이 가능하고, Y축과 평행한 축을 지점으로 하여 각도변경이 가능한 구조를 갖는 제 1가동 미러, 36은 초점위치 가변수단으로서의 일부이며, 제 1가동 미러(37)의 이동에 의해 입사각이 변화되어도, 제 2편광 빔 스플리터(9)로 가이드 하는 광로를 변화시키지 않는 각도조정이 가능한 구조를 가지는 제 2가동 미러이다.

또, 그 외의 동일한 부호는 실시예 3에서 도시한 도 6과 같기 때문에 설명을 생략한다.

도 9는, 본 발명의 실시예에 의한 레이저 가공장치에 있어서의, 예를 들면 제 1가동 미러(36), 제 2가동 미러(37)의 위치 및 각도를 변화시키고, 제 1가동 미러(36)와 제 2가동 미러(37)사이의 광로장을 연장하는 것으로 레이저광(7)에 있어서의 마스크(4)∼fθ렌즈(10)사이의 광로장을 연장했을 경우의, 레이저광(7)의 초 점위치의 변화를 도시한 개략도이다.

도면에 있어서, 4는 마스크, 10은 초점거리F1의 fθ렌즈, 38은 광로장 연장에 의해 렌즈(10)를 기준으로 하여 이동했다고 생각되는 마스크 위치, 39는 fθ렌즈(10)에 의해 마스크(4)의 상을 전사하는 초점위치, 40은 fθ렌즈(10)에 의해 마스크(38)의 상을 전사하는 초점위치이다.

도 9에 있어서, 실시예 3과 마찬가지로, fθ렌즈(10)의 초점거리F1 , 마스크(4)∼fθ렌즈(10)까지의 거리a1, fθ렌즈(10)∼초점위치(39)의 거리인 워크 디스턴스B1의 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

1 /A1+1/B1=1/F1 ···(7)

또한 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)사이의 광로장 연장에 의해 이동 후의 마스크 위치(38)∼fθ렌즈(10)까지의 거리A2, fθ렌즈(10)∼초점위치(40)의 거리인 워크 디스턴스B2의 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.

1/A2 + 1/B2=1/F1 ···(8)

여기에서, fθ렌즈(10)의 초점거리F1는 일정하기 때문에, 마스크(4)∼fθ렌즈(10) 사이의 광로장 연장에 의해, A1보다도 A2쪽이 커진 경우, B1보다도 B2쪽이 작아진다. 즉, 워크 디스턴스가 B1에서 B2로 이동하는 것으로 초점위치39를 40으로 이동시키는 것이 가능한 것을 알 수 있다.

예를 들면 A1=1685mm, F1=100mm일 때, 레이저광(8)의 워크 디스턴스B1=106.3091mm, 이때, 레이저광(7)의 워크 디스턴스를 레이저광(8)에 대하여 0.05mm 짧게 하고 싶을 경우, B2=106.2591mm로 하기 위해서는, A1=1697.67mm가 되 고, 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)사이의 광로장을 12.67mm연장하면 된다.

도 10은 본 발명의 실시예 4에 있어서, 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)사이의 광로장을 변화시켜, 레이저광(7)의 초점위치를 이동했을 경우의 제 1가동 미러(37), 제 2가동 미러(36)의 배치와 레이저광(7)의 편광방향(7a)의 변화를 도시한다.

도면에 있어서, 7a는 광로장을 변화시키지 않은 경우의 제 2편광 빔 스플리터(9)에 입사하는 레이저광(7)의 편광방향, 7b는, 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)사이의 광로장을 변화시켰을 경우의 레이저광(7)의 편광방향을 도시한다.

광로장을 변화시키지 않은 경우, 레이저광(7)의 편광방향(7a)은, 제 2편광 빔 스플리터(9)의 S파 성분과 일치하므로, 레이저광(7)이 가지는 모든 에너지가 제 2편광 빔 스플리터(9)를 반사하고, 가공 에너지로서 사용된다.

그러나, 광로장을 변화시켰을 경우에는, 레이저광(7)의 편광방향(7b)은 제 2편광 빔 스플리터(9)의 S파 성분에 대하여 각도를 가진 상태에서 입사함으로써, 레이저광(7)이 가지는 에너지 중, 일부는 제 2편광 빔 스플리터(9)의 P파 성분으로서 투과하므로, 이 부분에서 레이저광(7)의 에너지 로스가 생긴다.

예를 들면 제 3편광 빔 스플리터(15)를 투과한 레이저광의 편광방향을 제 1편광 빔 스플리터(6)의 S파, P파에 대하여 45°의 각도에서 레이저광을 가이드하고, 제 1의 편광 빔 스플리터(6)를 반사한 레이저광(8), 투과한 레이저광(7)의 에너지를 동일하게 해도, 제 2편광 빔 스플리터(9)에 있어서, 레이저광(7)의 에너지 가 로스되므로, 레이저광(8)과 레이저광(7)의 에너지를 같게 할 수 없다.

이러한 경우, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 편광각도 조정을 실시하여, 제 2편광 빔 스플리터(9)에서 로스되는 레이저광(7)의 에너지를 상쇄하도록, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 입사하는 레이저광의 편광각도를 조정하면 된다.

예를 들면 제 1편광 빔 스플리터(6)를 투과하는 P파 성분을 늘리는 것으로, 레이저광(7)의 에너지를 늘릴 수 있기 때문에, 제 1편광 빔 스플리터(6)에 입사하는 레이저광의 편광각도를 서로 직교하는 P파 , S파에 대하여 45°각도로부터, 또한 P파에 가까운 방향으로 기울도록, 제 3편광 빔 스플리터(15)의 편광각도 조정을 하면 된다.

본 발명의 실시예에서는 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)사이의 광로장을 변화시킴으로써, 레이저광(8)이 fθ렌즈(10) 에 의해 마스크(4)의 상을 전사할 때의 초점위치에 대하여, 레이저광(7)의 초점위치를 독립하여 변화시킬 수 있고, 레이저광(8)과 레이저광(7)이 각각 통과하는 광학부품의 격차에 의해, 초점위치에 변화가 일어나는 경우에도, 레이저광(8)의 초점위치를 기준으로 하여, 레이저광(7)의 초점위치의 편차량을 계측함으로써, 제 1가동 미러(37)와 제 2가동 미러(36)의 거리를 결정하고, 레이저광8과 7의 초점위치의 차이를 최소로 하는 것을 가능하게 하고 있다.

또한 이 때 발생하는 레이저광(7)의 에너지 로스는, 제 3편광 빔 스플리터(15)를 이용하여 편광각도 조정을 실시함으로써 보충하는 것이 가능해서, 레이저광(8)과 레이저광(7)의 에너지를 같게 할 수 있다.

다음에 2개의 레이저광의 초점위치의 차이를 조정하기 위해, 2개의 가변형 미러의 초점거리 또는 2개의 가동식 미러에 의해 광로장을 자동조정할 때의 흐름을 도 11을 사용하여 설명한다.

우선, XY스테이지(14)상의 미리 설치된 조정용의 피가공물(13)(예를 들면 아크릴판)을 fθ렌즈(10)의 가공 에어리어내로 이동한다.

제 1 셔터(18)를 열고, 제 2셔터(17)를 닫아, 레이저광(8)만을 피가공물에 초점위치 확인용의 가공, 예를 들면 도시되지 않은 구동장치에 의해, 제 1편광 빔 스플리터(6)∼fθ렌즈(10)사이의 광로부품 및 CCD카메라(32)의 일식(一式)을 Z방향으로 이동하고, 피가공물(13)과 fθ렌즈(10)와의 거리를 Z축 방향으로 변화시킴과 동시에, XY스테이지(14)를 이동하는 것으로 다른 위치에 다른 워크 디스턴스에 의한 가공을 실시한다.

그 후에 제 1 셔터(17)를 열고, 제 2셔터(18)은 닫아, 레이저광(7)에 있어서만, 피가공물에 초점위치 확인용의 가공을 실시한다.

가공 실시후, XY스테이지(14)를 이동함으로써 CCD카메라(32)로 레이저광(8,7)에 의한 가공 구멍의 구멍지름, 진원도를 측정한다.

제어장치에 있어서 측정한 가공 구멍지름, 진원도로부터, 2개의 레이저광의 초점위치가 판단되고, 초점위치의 차이가 허용값 내이면 프로그램은 종료하지만, 허용값을 벗어나고 있는 경우에는 2개의 레이저광(8, 7)의 초점위치의 차이로부터, 가변형 미러의 초점거리 또는 가동식 미러에 의한 광로장의 조정량이 계산되어, 재차 2개의 레이저광의 초점위치 확인용의 가공을 실시하여, 허용값 이내가 될 때까 지 상기 동작을 반복한다.

여기에서, 가동식 미러에 의해 광로장을 조정했을 경우에는, 초점위치의 조정이 종료된 시점에서, 제 3편광 빔 스플리터(15)에 의해, 2개의 레이저광의 에너지가 균일하게 되도록 조정하면 된다.

이러한 초점위치의 조정은 정기적으로, 예를 들면 준비시나, 장치의 상승시 등에 실시하는 것으로 2개의 레이저광의 구멍품질은 평소보다 높은 정밀도를 유지할 수 있고, 작업자의 숙련도도 불필요하므로 안정된 가공을 실시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 분광한 레이저광의 에너지나 품질의 차이를 최소로 하고, 각각의 광로장을 동일하게 하는 것으로 빔 스팟 지름도 대략 동일하게 할 수 있으며, 저렴하게 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 발진기로부터 출사된 레이저광을, 제 1편광수단으로 투과시키고, 미러를 경유해서 제 2편광수단으로 반사시킨 제 1레이저광과, 상기 제 1편광수단으로 반사시키고, 제 1갈바노 스캐너로 2축 방향으로 주사하여, 상기 제 2편광수단을 투과시킨 제 2레이저광으로 분광하고, 제 2갈바노 스캐너로 주사하여, 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치에 있어서, 제 1편광수단 앞에, 각도조절이 가능한 제 3편광각도 조정용 편광수단을 배치한 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
2. 제 1항에 있어서,

   레이저광의 에너지를 측정할 수 있는 센서를 마련하고, 2개의 레이저광의 에너지를 측정하여, 원하는 비율의 에너지로 2개의 레이저광을 꺼낼 수 있도록, 제 3편향각도 조정용 변경 수단의 각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
3. 제 1항에 있어서,

   레이저광의 초점위치를 측정하는 측정 수단에 근거하여, 2개의 레이저광의 초점위치를 계측하고, 2개의 레이저광의 초점위치의 차이가 원하는 기준 이하가 되 도록 초점위치 조정수단에 의해 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
4. 제 3항에 있어서,

   레이저광을 2개로 분광한 후, 한쪽 광로 안에 가변형 미러를 배치하고, 상기가변형 미러의 초점거리를 변화시키는 것으로 초점위치를 조정하는 초점위치 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
5. 제 3항에 있어서,

   레이저광을 2개로 분광한 후, 한쪽 광로 안에 분광한 후의 한쪽 광로의 광로장을 변화시키는 것으로 초점위치를 조정하는 초점위치 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
6. 제 5항에 있어서,

   레이저 광로 안에 배치되어, 상기 레이저광을 반사시키는 반사 미러의 부착을 가변으로 함으로써, 광로장을 변화시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
7. 발진기로부터 출사된 레이저광을, 제 1편광수단으로 투과시키고, 미러를 경유해서 제 2편광수단으로 반사시킨 제 1레이저광과, 상기 제 1편광수단으로 반사시켜, 제 1 갈바노 스캐너로 2축 방향에 주사하고, 상기 제 2편광수단을 투과시킨 제 2레이저광으로 분광하며, 제 2갈바노 스캐너로 주사하고, 피가공물을 가공하는 레이저 가공장치에 있어서, 레이저광의 초점위치를 측정하는 측정 수단에 근거하여, 2개의 레이저광의 초점위치를 계측하고, 2개의 레이저광의 초점위치의 차이가 원하는 기준 이하가 되도록 초점위치 조정수단에 의해 조정하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
8. 제 7항에 있어서,

   레이저광을 2개로 분광한 후, 한쪽 광로 안에 가변형 미러를 배치하고, 상기가변형 미러의 초점거리를 변화시키는 것으로 초점위치를 조정하는 초점위치 조정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
9. 제 7항에 있어서,

   레이저광을 2개로 분광한 후, 한쪽 광로 안에 분광한 후의 한쪽 광로의 광로장을 변화시키는 것으로 초점위치를 조정하는 초점위치 조정수단을 구비한 것을 특 징으로 하는 레이저 가공장치.
10. 제 7항에 있어서,

    레이저 광로 안에 배치되어, 상기 레이저광을 반사시키는 반사 미러의 부착을 가변으로 함으로써, 광로장을 변화시키는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.
11. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,

    제 １ 및 제 2편광수단의 반사면이 서로 마주 향하도록 배치하고, 분광한 각각의 레이저광의 광로장이 각각 동일하게 되는 광로를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공장치.

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