KR20190060173A - Laser optical system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 광학계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단일 파장 다양한 레이저 광원부가 장착가능한 레이저 광학계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser optical system, and more particularly, to a laser optical system capable of mounting various laser light sources of a single wavelength.
레이저(Laser)란 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(복사 유도 방출을 통한 광증폭)의 머리 글자를 딴 것으로, 공진기를 이용하여 빛(전자파)을 증폭시켜 얻을 수 있는 인공적인 빛이다. Laser is an artificial light that can be obtained by amplifying light (electromagnetic wave) using a resonator, which is the initial letter of Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
레이저는 지향성 및 수속성이 뛰어나고, 또한 파장을 일정하게 유지할 수 있는 등의 물리적인 특징이 있으며, 이 특징을 살려 부가 가치가 높은 첨단 가공 용도에 사용되고 있다.The laser has physical characteristics such as excellent directivity and water property and can keep the wavelength constant, and has been used for advanced processing applications with high added value.
레이저는 1917년에 아인슈타인이 '유도 방출 이론'을 발표하면서 그 가능성을 지적했다. 그 후 1960년에 미국의 메이먼이 세계 최초로 루비 결정을 이용한 레이저 발진을 성공시켰다. 그 후 전 세계의 연구자들을 통해 다양한 레이저 발진 현상이 발견되었다. 1961년에 He-Ne 레이저, 글래스 레이저, 1962년에 반도체 레이저, 1963년에 Ar 레이저, 1964년에 CO2 레이저, 1966년에 색소 레이저, 피코초 레이저, 1970년에 엑시머 레이저, 1981년에는 펨토초 레이저 등이 발견되었다.The laser pointed out the possibility in 1917 when Einstein published "theory of induced emission". Then in the 1960s, Mayman of the United States succeeded the laser oscillation using the ruby crystals for the first time in the world. Since then, researchers around the world have discovered various laser oscillations. In 1961, He-Ne laser, glass laser, semiconductor laser in 1962, Ar laser in 1963, CO2 laser in 1964, pigment laser in 1966, picosecond laser, excimer laser in 1970, Were found.
이러한 레이저를 이용한 다양한 가공 기술이 존재한다. 이 중 레이저 미세 가공기술은 가공 도구인 레이저 빔의 고집속 및 시/공간적 정밀제어가 가능하여 반도체, 전자, 자동차, 메카트로닉스 등의 첨단산업 분야에서 고품질의 부품을 가공하는데 필수적인 기술로 널리 활용되어 왔다. 또한 환경 친화적이며, 비접촉 공정으로서, 수십 마이크로미터 크기의 형상을 갖는 부품 가공영역에서 기존의 공정을 대체하는 신 공정 개발에 기여하여 왔다.There are various processing techniques using such lasers. Among them, laser micro-machining technology has been widely used as a technology essential for high-quality parts processing in high-tech industrial fields such as semiconductor, electronics, automobile, mechatronics, etc., . It has also contributed to the development of a new process that replaces existing processes in the area of machining parts that are environmentally friendly, noncontact processes and have a shape of several tens of micrometers in size.
레이저 가공 기술에 사용되는 레이저 광학계는 가공 품질을 향상시키기 위해서 가공 대상물에 레이저 빔이 원하는 방향으로 정확하게 조사될 수 있도록 올바르게 정렬될 필요가 있다.The laser optical system used in the laser processing technology needs to be properly aligned so that the laser beam can be accurately irradiated to the object in the desired direction in order to improve the processing quality.
한편, 단일 파장의 다양한 레이저 광원들을 구비한 레이저 광학계에서는, 기존 레이저 광원을 새로운 레이저 광원으로 교체할 때마다, 새로운 레이저 광원을 정렬해야 하는 불편함이 존재한다.On the other hand, in a laser optical system having various laser light sources of a single wavelength, there is an inconvenience that a new laser light source must be aligned every time a conventional laser light source is replaced with a new laser light source.
해결하고자 하는 과제는, 단일 파장의 레이저를 발생하는 다수의 레이저 광원부들을 구비한 레이저 광학계에서, 소정의 레이저 광원부를 새로운 레이저 광원부로 교체 시 교체된 레이저 광원부를 다시 정렬해야 하는 과정을 거처야 하는 불편함을 해소할 수 있는 레이저 광학계를 제공한다.It is an object of the present invention to provide a laser optical system having a plurality of laser light sources for generating a laser of a single wavelength and a method for repositioning the replaced laser light source unit when replacing a predetermined laser light source unit with a new laser light source unit, A laser optical system capable of solving the above problems is provided.
실시 형태에 따른 레이저 광학계는, 테이블; 및 상기 테이블에 배치되고, 광축을 따라 일렬로 배치되는 다수의 레이저 경로 변경부;를 포함하고, 상기 레이저 경로 변경부는, 상기 테이블에 장착되는 다수의 레이저 광원부 중 어느 하나의 레이저 광원부로부터 발생된 레이저의 이동 경로를 상기 광축으로 변경시킨다.A laser optical system according to an embodiment includes: a table; And a plurality of laser path changing units disposed in the table and arranged in a line along the optical axis, wherein the laser path changing unit is configured to change the laser path changing unit, To the optical axis.
여기서, 상기 다수의 레이저 경로 변경부는, 상기 다수의 레이저 광원부로부터 다수의 레이저를 수신하고, 수신된 레이저 중 하나의 레이저의 이동 경로를 상기 광축으로 변경시키고, 나머지 레이저의 이동 경로는 변경시키지 않을 수 있다.Here, the plurality of laser path changing units may receive a plurality of lasers from the plurality of laser light source units, change the travel path of one of the received lasers to the optical axis, and do not change the travel path of the remaining lasers have.
여기서, 상기 다수의 레이저 광원부에서 방출되는 다수의 레이저는 동일한 단일 파장이되, 펄스 길이 또는 강도가 서로 다를 수 있다.Here, the plurality of lasers emitted from the plurality of laser light sources may have the same single wavelength, and may have different pulse lengths or intensities.
여기서, 상기 레이저 경로 변경부는, 미러; 상기 미러를 홀딩하는 미러 홀더; 상기 미러 홀더를 회전축을 중심으로 회전시키 상기 미러 홀더를 회전축을 중심으로 회전시켜 상기 미러를 상기 광축 상에 위치시키거나 상기 광축 밖에 위치시키는 미러 회전부; 및 상기 미러 회전부를 지지하고, 상기 테이블과 체결가능한 지지부;를 포함할 수 있다.Here, the laser path changing unit may include: a mirror; A mirror holder for holding the mirror; A mirror rotating unit which rotates the mirror holder about a rotation axis and rotates the mirror holder around a rotation axis to position the mirror on the optical axis or to position the mirror outside the optical axis; And a support portion that supports the mirror rotation portion and can be coupled with the table.
여기서, 상기 테이블에 배치되고, 상기 광축 상에 배치되며, 상기 다수의 레이저 경로 변경부 중 어느 하나의 레이저 경로 변경부에서 출력되는 레이저를 평행광으로 콜리메이트하는 빔 익스펜더;를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a beam expander disposed on the table and disposed on the optical axis and collimating the laser output from one of the plurality of laser path changing units into parallel light .
여기서, 상기 테이블에 배치되고, 상기 광축 상에 배치되며, 상기 빔 익스펜더로부터 출력되고 상기 광축을 따라 직선으로 진행하는 레이저를 웨지 광학계를 이용하여 광 진행 경로를 바꾸고, 상기 웨지 광학계를 회전시켜 상기 레이저를 회전시켜 출력하는 트레파닝 모듈;을 더 포함할 수 있다.Here, the laser is arranged on the table and disposed on the optical axis, and the laser beam output from the beam expander and traveling in a straight line along the optical axis is changed by a wedge optical system, and the wedge optical system is rotated, And a trepanning module for outputting the rotated image.
실시 형태에 따른 레이저 광학계를 사용하면, 소정의 레이저 광원부를 새로운 레이저 광원부로 교체 시 교체된 레이저 광원부를 다시 정렬해야 하는 과정을 거처야 하는 불편함을 해소할 수 있는 이점이 있다.When the laser optical system according to the embodiment is used, there is an advantage that it is possible to solve the inconvenience of having to rearrange the replaced laser light source part when replacing a predetermined laser light source part with a new laser light source part.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 광학계의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다수의 레이저 경로 변경부 중 제1 레이저 경로 변경부(300a)가 제1 레이저의 진행 경로를 변경하는 변경 모드인 경우의 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 레이저 경로 변경부(300a)가 제1 레이저의 진행 경로를 변경하지 않는 비변경 모드인 경우의 정면도이다.1 is a plan view of a laser optical system according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view when the first laser
3 is a front view in the case where the first laser
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix " part " for the constituent elements used in the following description is to be given or mixed with consideration only for ease of specification, and does not have a meaning or role that distinguishes itself.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 광학계의 평면도이다.1 is a plan view of a laser optical system according to an embodiment of the present invention.
실시 형태에 따른 레이저 광학계는, 레이저 광학장치로도 명명될 수 있으며, 단일 파장의 다수의 레이저를 사용해야 하는 광학계로 이용될 수 있고, 다양한 레이저 가공 시스템을 구성하는 하나로서도 이용될 수 있다.The laser optical system according to the embodiment can be also referred to as a laser optical device, and can be used as an optical system that requires the use of multiple lasers of a single wavelength, and can also be used as one constituting various laser processing systems.
도 1을 참조하면, 실시 형태에 따른 레이저 광학계는, 테이블(100), 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c), 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c), 빔 익스펜더(400), 트레파닝 모듈(500), 및 하나 이상의 미러부(600a, 600b)를 포함할 수 있다.1, the laser optical system according to the embodiment includes a table 100, a plurality of laser
테이블(100) 상에 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c), 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c), 빔 익스펜더(400), 트레파닝 모듈(500), 및 하나 이상의 미러부(600a, 600b)가 배치된다. A plurality of laser
다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)는 테이블(100) 상에 배치된다.The plurality of laser
다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)는 소정의 단일 파장의 레이저를 발생한다. The plurality of laser
다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c) 각각은 동일한 단일 파장의 레이저를 발생하지만, 발생되는 레이저의 펄스 길이(pulse duration) 또는 강도(intensity)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 광원부(200a)는 상기 단일 파장의 펨토초 레이저를 발생하고, 제2 레이저 광원부(200b)는 상기 단일 파장의 피코초 레이저를 발생하고, 제3 레이저 광원부(200b)는 상기 단일 파장의 나노초 레이저를 발생할 수 있다.Each of the plurality of laser
펨토초 레이저를 이용하면, 레이저의 펄스폭이 재료의 열 전파 시간보다 짧기 때문에 재료의 열적손상이나 구조변화를 발생시키지 않는 장점이 있다. 다시 말하면, 재료의 국부적인 부분이 극도의 짧은 시간 내에 제거되어 일반적인 레이저 가공에서 나타나는 열 확산 현상은 발생되지 않으며 기존 레이저의 열적 가공보다 정밀한 가공이 가능하다. With a femtosecond laser, the pulse width of the laser is shorter than the heat propagation time of the material, which has the advantage of not causing thermal damage or structural change of the material. In other words, the localized portion of the material is removed in an extremely short time, so that thermal diffusion phenomena occurring in general laser processing do not occur and precise processing is possible than thermal processing of conventional lasers.
또한, 펨토초 레이저는 가공물의 주변에 형성되던 용융물 및 잔유물(debris)의 발생도 대부분 억제할 수 있고, 발생된다 하더라도 매우 미세한 파우더 형태이며 이는 쉽게 세척이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 펨토초 레이저는 다광자 흡수(multiphoton absorption)에 의한 가공 원리에 의해서 가공물질에 제한적 이지 않으며 금속, 유전체, 세라믹 등 다양한 재질의 정밀 가공이 가능하다.In addition, the femtosecond laser can suppress most of the melts and debris formed around the workpiece, and even if it occurs, it is in the form of a very fine powder, which can be easily cleaned. In addition, femtosecond lasers are not limited to materials processed by multiphoton absorption due to the principle of processing, and precision processing of various materials such as metals, dielectrics, and ceramics is possible.
피코초 레이저를 이용하면, 레이저 가공에서의 가장 큰 문제점인 열변형 등의 단점을 크게 보완 할 수 있으며, 보다 정밀한 미세가공이 가능해 진다. 또한, 콜드 프로세싱이 가능하여 기존 열변형등의 문제로 레이저 가공이 힘들었던 재료들의 미세가공도 가능해진다.The use of pico-second laser can greatly compensate for the disadvantages of thermal deformation, which is the biggest problem in laser machining, and enables more precise micro-machining. In addition, since cold processing is possible, it is possible to perform micro-machining of materials which have been difficult to process due to heat distortion and the like.
테이블(100) 상에는 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)가 장착되는 다수의 장착부(미도시)가 배치될 수 있다. 따라서, 사용자는 다양한 종류의 레이저 광원부를 테이블(100)에 장착시킬 수 있다. 다수의 장착부(미도시)는 테이블(100)에 고정되어 설치된 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)가 수신되는 레이저를 광축(10)으로 보낼 수 있는 위치에 설정될 수 있다. 사용자는 자신이 사용하고자 하는 레이저 광원을 다수의 장착부(미도시) 중 임의의 장착부에 장착시킨 후에, 새롭게 장착된 레이저 광원에서 나오는 레이저를 광축(10)에 정렬(Alignation)해야 하는 정렬 작업이 필요가 없는 이점이 있다.A plurality of mounting portions (not shown) on which the plurality of laser
다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)는 테이블(100) 상에 배치되고, 실시 형태에 따른 레이저 광학계의 광축(10) 상에 일렬로 배치되고, 서로 소정 거리 떨어져 배치되며, 배치된 위치에서 고정될 수 있다.A plurality of laser
다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)는 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)와 일대일로 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 레이저 경로 변경부(300a)는 제1 레이저 광원부(200a)와 대응되고, 제2 레이저 경로 변경부(300b)는 제2 레이저 광원부(200b)와 대응되며, 제3 레이저 경로 변경부(300c)는 제3 레이저 광원부(200c)와 대응될 수 있다.The plurality of laser
다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)는 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)로부터 발생된 레이저를 수신하고, 수신된 레이저를 광축(10)을 따라 진행되도록 진행 방향을 변경시킬 수 있다. 또한, 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)는 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)로부터 발생된 레이저를 수신하지 않거나 그대로 통과시켜 레이저의 진행 방향을 변경시키지 않을 수도 있다. The plurality of laser
각 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c)로부터 발생된 레이저의 진행 방향을 변경하거나 변경시키지 않는 것은, 사용자의 선택일 수도 있고, 미리 프로그램된 프로세스에 따라 선택될 수도 있다.Whether or not the progress direction of the laser generated from each of the plurality of laser
다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)의 구동에 있어서, 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c) 중 적어도 하나의 레이저 경로 변경부는 수신되는 레이저를 광축(10)을 따라 진행되도록 진행 방향을 변경시킨다. In driving the plurality of laser
예를 들어 설명하면, 제1 내지 제3 레이저 광원부(200a, 200b, 200c) 각각에서 레이저가 발생되고 있는 것을 가정하면, 제1 내지 제3 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c) 중 하나의 레이저 경로 변경부는 수신되는 레이저를 광축(10)으로 진행되도록 진행 방향을 변경시키고, 나머지 레이저 경로 변경부들은 수신된 레이저를 광축(10)으로 진행되지 않도록 한다. 이는 선택된 1개의 레이저만 광축(10)을 따라 진행되도록 하기 위함이다. 이러한 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)의 구동은, 별도의 제어부(미도시)가 제어할 수 있다. 제어부(미도시)는 테이블(100)에 장착될 수도 있고, 테이블(100) 외부에 장착되어 유/무선으로 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c)를 제어할 수 있다.For example, assuming that a laser is generated in each of the first to third
다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c) 중 제1 레이저 경로 변경부(300a)의 일 예를 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 제2 내지 제3 레이저 경로 변경부(300b, 300c)는 제1 레이저 경로 변경부(300a)와 동일하므로, 구체적인 설명은 이하의 설명으로 대체한다.An example of the first laser
도 2는 도 1에 도시된 다수의 레이저 경로 변경부 중 제1 레이저 경로 변경부(300a)가 변경 모드인 경우의 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 레이저 경로 변경부(300a)가 비변경 모드인 경우의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the first laser
도 2 내지 도 3을 참조하면, 제1 레이저 경로 변경부(300a)는 미러(310), 미러 홀더(330), 미러 회전부(350) 및 지지부(370)를 포함한다.2 to 3, the first laser
지지부(370)는 도 1에 도시된 테이블(100)과 접촉하는 구성이다. 지지부(370)는 테이블(100)의 상면에 배치되고, 스크류와 같은 체결 수단을 통해 테이블(100)에 결합될 수 있다.The
지지부(370) 상에는 미러 회전부(350)가 배치된다. 지지부(370)는 미러 회전부(350)를 지지하여 미러 회전부(350)를 위치를 고정시킨다.A
미러 회전부(350)는 미러 홀더(330)를 소정 각도 회전시킨다. 미러 회전부(350)는 회전축(355)을 중심으로 소정 각도 회전시킬 수 있다.The
미러 홀더(330)는 미러 회전부(350)의 일 측에 결합되고, 미러 회전부(350)의 회전에 연동하여 소정 각도 회전할 수 있다.The
미러 홀더(330)는 미러(310)의 가장자리 일 부분을 그립하여 미러(310)를 홀딩한다. 미러 홀더(330)의 회전에 연동하여 미러(310)가 소정 각도 회전할 수 있다.The
미러(310)는 제1 레이저 발생부(200a)로부터 발생된 제1 레이저의 진행 경로를 변경한다. 즉, 미러(310)는 수신되는 제1 레이저를 도 1에 도시된 광축(10)으로 반사한다. 미러(310)는 미러 홀더(330)의 회전에 의해서, 광축(10) 상에 위치될 수 있고, 광축(10) 밖에 위치될 수 있다. The
제1 레이저 경로 변경부(300a)는 수신되는 레이저의 진행 경로를 변경시키는 변경 모드와 수신되는 레이저의 진행 경로를 변경시키지 않는 비변경 모드로 구동할 수 있다. 도 2에 도시된 예가 변경 모드이고, 도 3에 도시된 예가 비변경 모드이다.The first laser
제1 레이저 경로 변경부(300a)는 사용자 또는 제어 신호에 의해 변경 모드와 비변경 모드가 선택될 수 있다. 사용자에 의한 모드 선택은, 사용자가 미러 홀더(330)를 회전축(355)을 기준으로 회전 이동시켜 미러(310)를 도 2 또는 도 3의 위치에 위치시키는 것일 수 있다. 한편, 제어 신호에 의한 모드 선택은, 미러 회전부(350) 내의 모터(미도시)를 전기적으로 구동시켜 미러 홀더(330)를 회전축(355)을 기준으로 회전 이동시켜 미러(310)를 도 2 또는 도 3의 위치에 위치시키는 것일 수 있다.The first laser
다시, 도 1을 참조하면, 빔 익스펜더(beam expander, 400)는 테이블(100) 상에 배치되고, 광축(10) 상에 배치되고, 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c) 중 어느 하나의 레이저 경로 변경부로부터 제공되는 하나의 레이저를 평행광으로 콜리메이트(collimate)한다.1, a
트레파닝 모듈(500)은 레이저 드릴링의 효과적인 가공을 위해서 사용되는 광 학계를 의미한다. The
트레파닝 모듈(500)에는 렌즈의 옵셋(offset)을 이용한 방식, 갈바노 미러를 이용한 스캐너를 이용하는 방식, 이미지 로테이터(image rotator)를 이용하는 방식, 웨지를 이용한 방식이 있다. The
웨지를 이용한 방식의 트레파닝 모듈(500)은 광축(10)을 따라 직선으로 진행하는 레이저를 2개 이상의 웨지 광학계를 이용하여 광 진행 경로를 바꾸고, 웨지 광학계 자체를 회전시켜 직선의 레이저를 회전시키는 모듈이다.The wedge-based
하나 이상의 미러부(600a, 600b)는 테이블(100) 상에 존재하는 레이저의 진행 경로를 변경한다. One or
제1 미러부(600a)는 제1 레이저 광원부(200a)와 제1 레이저 경로 변경부(300a) 사이에 배치되고, 제1 레이저 광원부(200a)로부터 발생된 제1 레이저의 경로를 소정 경로(20a)로 변경시킨다. 이러한 제1 미러부(600a)는 제1 레이저 광원부(200a)의 크기나 테이블(100)의 크기에 의해서, 제1 레이저 광원부(200a)에서 발생되는 제1 레이저가 제1 레이저 경로 변경부(300a)로 직접 입사되지 못하는 경우에 이용될 수 있다.The
제2 미러부(600b)는 트레파닝 모듈(500)에서 출력되는 레이저 빔의 이동 경로를 출구(700)로 변경시킨다. 이러한 제2 미러부(600b)는 트레파닝 모듈(500)의 크기나 테이블(100)의 크기에 의해서, 트레파닝 모듈(500)에서 출력되는 레이저 빔이 출구(700)로 직접 입사되지 못하는 경우에 이용될 수 있다.The
이와 같이, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 광학계는 소정의 레이저 광원을 교체 사용함에 있어서, 교체된 레이저 광원을 하나씩 다시 정렬해야 하는 과정을 거처야 하는 불편함을 해소할 수 있다. In this way, the laser optical system according to the embodiment of the present invention shown in Figs. 1 to 3 can solve the inconvenience of having to reorder the replaced laser light sources one by one in replacing a predetermined laser light source can do.
또한, 사용자는 다수의 레이저 경로 변경부(300a, 300b, 300c) 중 적어도 하나의 레이저 경로 변경부를 광축(10)에 삽입하는 하나의 심플한 과정으로, 다수의 레이저 광원부(200a, 200b, 200c) 중 하나의 레이저 광원부에서 방출되는 레이저를 선택적으로 이용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the user inserts at least one laser path changing portion of the plurality of laser
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, As will be understood by those skilled in the art.
100: 테이블,
200a, 200b, 200c: 레이저 광원부,
300a, 300b, 300c: 레이저 경로 변경부
400: 빔 익스펜더
500: 트레파닝 모듈
600a, 600b: 미러부100: table,
200a, 200b, and 200c: a laser light source unit,
300a, 300b, 300c: laser path changing section
400: beam expander
500: Trepanning module
600a and 600b:
Claims (6)
상기 테이블에 배치되고, 광축을 따라 일렬로 배치되는 다수의 레이저 경로 변경부;를 포함하고,
상기 레이저 경로 변경부는, 상기 테이블에 장착되는 다수의 레이저 광원부 중 어느 하나의 레이저 광원부로부터 발생된 레이저의 이동 경로를 상기 광축으로 변경시키는, 레이저 광학계.
table; And
And a plurality of laser path changing portions disposed in the table and arranged in a line along an optical axis,
Wherein the laser path changing unit changes the traveling path of the laser generated from any one of the plurality of laser light source units mounted on the table to the optical axis.
상기 다수의 레이저 경로 변경부는, 상기 다수의 레이저 광원부로부터 다수의 레이저를 수신하고, 수신된 레이저 중 하나의 레이저의 이동 경로를 상기 광축으로 변경시키고, 나머지 레이저의 이동 경로는 변경시키지 않는, 레이저 광학계.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of laser path changing units are configured to receive a plurality of lasers from the plurality of laser light source units and to change the traveling path of one of the received lasers to the optical axis, .
상기 다수의 레이저 광원부에서 방출되는 다수의 레이저는 동일한 단일 파장이되, 펄스 길이 또는 강도가 서로 다른, 레이저 광학계.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of lasers emitted from the plurality of laser light sources have the same single wavelength and have different pulse lengths or intensities.
미러;
상기 미러를 홀딩하는 미러 홀더;
상기 미러 홀더를 회전축을 중심으로 회전시켜 상기 미러를 상기 광축 상에 위치시키거나 상기 광축 밖에 위치시키는 미러 회전부; 및
상기 미러 회전부를 지지하고, 상기 테이블과 체결가능한 지지부;
를 포함하는 레이저 광학계.
The laser processing apparatus according to claim 1 or 2,
mirror;
A mirror holder for holding the mirror;
A mirror rotator for rotating the mirror holder about a rotation axis to position the mirror on the optical axis or to position the mirror on the optical axis; And
A supporting part for supporting the mirror rotating part and capable of being fastened to the table;
.
상기 테이블에 배치되고, 상기 광축 상에 배치되며, 상기 다수의 레이저 경로 변경부 중 어느 하나의 레이저 경로 변경부에서 출력되는 레이저를 평행광으로 콜리메이트하는 빔 익스펜더;를 더 포함하는, 레이저 광학계.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a beam expander disposed in the table and disposed on the optical axis for collimating the laser output from one of the plurality of laser path changing portions into parallel light.
상기 테이블에 배치되고, 상기 광축 상에 배치되며, 상기 빔 익스펜더로부터 출력되고 상기 광축을 따라 직선으로 진행하는 레이저를 웨지 광학계를 이용하여 광 진행 경로를 바꾸고, 상기 웨지 광학계를 회전시켜 상기 레이저를 회전시켜 출력하는 트레파닝 모듈;을 더 포함하는 레이저 광학계.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the optical axis is changed by using a wedge optical system which is disposed on the optical axis and which is output from the beam expander and linearly propagates along the optical axis and rotates the wedge optical system to rotate the laser And a trepanning module for outputting the laser beam.
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KR19980069256A (en) * | 1997-02-27 | 1998-10-26 | 이대원 | Laser scanning device |
KR100737859B1 (en) * | 2005-06-07 | 2007-07-12 | 삼성전자주식회사 | Optical recording and reading apparatus |
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2017
- 2017-11-24 KR KR1020170158116A patent/KR102042992B1/en active IP Right Grant
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