KR20220164942A - Optical system - Google Patents
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Abstract
Description
이하의 다양한 실시 예들은 광학 시스템에 관한 것이다.Various embodiments below relate to an optical system.
구부러지기 어려운 글래스에 홀 가공을 하여 글래스에 유연성을 부여하는 플렉서블 글래스 제작을 위한 공정이 개발되고 있다. 글래스에 홀을 가공하는 예시적인 공정에서, 레이저 베셀 빔을 형성하기 위한 광학계를 고정한 후, 가공 대상물인 글래스를 지지하는 하부 스테이지를 이동시켜 글래스에 대해 홀 가공을 수행할 수 있다.BACKGROUND ART A process for manufacturing flexible glass in which flexibility is imparted to glass by performing hole processing on glass that is difficult to bend has been developed. In an exemplary process of processing a hole in glass, after an optical system for forming a laser Bessel beam is fixed, a lower stage supporting the glass, which is an object to be processed, may be moved to perform hole processing in the glass.
다양한 실시 예들에 따르면, 가공될 대상물의 가공 속도를 개선하고 가공될 대상물의 형상 자유도를 확보하는 광학 시스템을 제공할 수 있다.According to various embodiments, it is possible to provide an optical system that improves the processing speed of an object to be processed and secures a degree of freedom in the shape of the object to be processed.
다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템은, 투명 소재 또는 반투명 소재를 지지하는 스테이지; 빔을 방출하는 광원; 상기 빔이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 제 1 렌즈; 상기 제 1 렌즈를 통과한 빔이 통과하는 제 2 렌즈; 상기 제 2 렌즈를 통과한 빔이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재에 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 제 3 렌즈; 및 상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈 사이에 위치된 스캐너를 포함하고, 상기 스캐너는, 상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 스테이지의 제 1 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 제 1 미러; 및 상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 제 1 방향에 교차하는 상기 스테이지의 제 2 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 제 2 미러를 포함할 수 있다.An optical system according to various embodiments includes a stage supporting a transparent material or a translucent material; a light source that emits a beam; a first lens through which the beam passes and forms a first Bessel beam region; a second lens through which the beam passing through the first lens passes; a third lens through which the beam passing through the second lens passes, and forms a second Bessel beam region in the transparent material or the translucent material; and a scanner positioned between the second lens and the third lens, wherein the scanner includes a first mirror that reflects a beam passing through the second lens to the third lens along a first direction of the stage. ; and a second mirror for reflecting the beam passing through the second lens to the third lens along a second direction of the stage intersecting the first direction.
다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템은, 투명 소재 또는 반투명 소재를 지지하는 스테이지; 빔을 방출하는 광원; 상기 빔이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 제 1 렌즈; 상기 제 1 렌즈를 통과한 빔이 통과하는 제 2 렌즈; 상기 제 2 렌즈를 통과한 빔이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재에 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 제 3 렌즈; 및 상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈 사이에 위치된 스캐너를 포함하고, 상기 스캐너는, 상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 스테이지의 일 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 미러를 포함할 수 있다.An optical system according to various embodiments includes a stage supporting a transparent material or a translucent material; a light source that emits a beam; a first lens through which the beam passes and forms a first Bessel beam region; a second lens through which the beam passing through the first lens passes; a third lens through which the beam passing through the second lens passes, and forms a second Bessel beam region in the transparent material or the translucent material; and a scanner positioned between the second lens and the third lens, wherein the scanner may include a mirror that reflects a beam passing through the second lens to the third lens along one direction of the stage. can
다양한 실시 예들에 따르면, 가공될 대상물의 가공 속도를 개선하고 가공될 대상물의 형상 자유도를 확보할 수 있다. 구체적으로는, 대상물(예: 글래스)에 고종횡비의 홀을 가공하기 위해, 빔(예: 레이저 빔)을 베셀 빔 형태로 만드는 광학계를 제 위치에 고정시키고, 그 광학계 아래에 대상물을 놓고, 대상물을 지지하는 스테이지를 포함하는 공정 시스템에 의해 홀 가공이 수행되는 경우에 있어서, 스테이지의 이동 없이 또는 스테이지의 이동을 최소화함으로써, 대상물에 대한 가공 시간을 빠르게 개선하고, 대상물에 대한 홀 가공의 형상 자유도를 개선할 수 있다.According to various embodiments, it is possible to improve the processing speed of the object to be processed and to secure the degree of freedom in the shape of the object to be processed. Specifically, in order to process a high-aspect-ratio hole in an object (e.g. glass), an optical system that makes a beam (e.g. a laser beam) into a Bessel beam is fixed in place, an object is placed under the optical system, and In the case where hole processing is performed by a process system including a stage supporting the stage, the processing time for the object is quickly improved and the degree of freedom in the shape of the hole processing for the object is minimized without moving the stage or by minimizing the movement of the stage. can improve
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템의 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 스캐너의 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 광학 시스템에서 미러로부터 투명 소재에 이르기까지의 다양한 광 경로들을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 광학 시스템의 광학 요소들 사이의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제 3 렌즈를 포함하는 광학 시스템의 일부의 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 제 3 렌즈를 포함하는 광학 시스템의 일부의 도면이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템을 이용하여 제조된 투명 소재의 도면이다.
도 8은 도 7의 투명 소재의 E1 부분을 확대한 도면이다.1 is a diagram of an optical system according to various embodiments.
2 is a diagram of a scanner according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating various light paths from a mirror to a transparent material in an optical system according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating a relationship between optical elements of an optical system according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram of a portion of an optical system including a third lens according to one embodiment.
6 is a diagram of a portion of an optical system including a third lens according to another embodiment.
7 is a view of a transparent material manufactured using an optical system according to various embodiments.
8 is an enlarged view of a portion E1 of the transparent material of FIG. 7 .
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes can be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes to the embodiments are included within the scope of rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.Terms used in the examples are used only for the purpose of explanation and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템의 도면이다.1 is a diagram of an optical system according to various embodiments.
도 1을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템(10)은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)를 지지하는 스테이지(150)의 움직임을 최소화 또는 비활성화한 상태에서 스캐너(160)를 이용하여 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 가공 속도를 개선하고, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 가공 형상 자유도를 개선할 수 있다. 일 실시 예에서, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)는 글래스(glass), 사파이어(sapphire) 및/또는 기타 투명/반투명 소재일 수 있다.Referring to FIG. 1 , an
광학 시스템(10)은 광원(110), 제 1 렌즈(120), 제 2 렌즈(130), 제 3 렌즈(140), 스테이지(150) 및 스캐너(160)를 포함할 수 있다.The
광원(110)은 광학 빔(LB)을 방출할 수 있다. 일 실시 예에서, 광원(110)은 레이저 빔을 방출할 수 있다. 일 실시 예에서, 광원(110)은 단일 파장의 레이저 빔을 방출할 수 있다. 다른 실시 예에서, 광원(110)은 서로 다른 파장의 다양한 레이저 빔을 방출할 수 있다. 광원(110)은 광학 시스템(10)에 규정된 광 경로(LP)의 최상류에 위치될 수 있다.The
제 1 렌즈(120)는 광원(110)으로부터 방출된 광학 빔(LB)을 통과시키고, 통과하는 광학 빔(LB)을 일 영역에 집광하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 렌즈(120)는 광 경로(LP) 상에서 제 1 렌즈(120)의 하류에 제 1 베셀 빔 영역(121)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 렌즈(120)는 정점(122)을 갖는 기하학적 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 렌즈(120)는 실질적으로 원뿔 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 베셀 빔 영역(121)은 실질적으로 정점(122)으로부터 광 경로(LP)를 따라 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 베셀 빔 영역(121)은 제 2 렌즈(130)까지 형성되지 않고, 광 경로(LP) 상에서 제 2 렌즈(130)의 상류까지 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 렌즈(120)는 엑시콘(axicon) 렌즈일 수 있다.The
제 2 렌즈(130)는 제 1 렌즈(120)를 통과한 광학 빔(LB)을 통과시키고, 통과하는 광학 빔(LB)을 일 영역에 집광하도록 구성될 수 있다.The
제 3 렌즈(140)는 제 2 렌즈(130)를 통과한 광학 빔(LB)을 통과시키고, 통과하는 광학 빔(LB)을 일 영역에 집광하도록 구성될 수 있다. 제 3 렌즈(140)는 제 2 렌즈(130)로부터 스캐너(160)를 거쳐 오는 광학 빔(LB)을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 3 렌즈(140)는 광 경로(LP) 상에서 제 3 렌즈(140)의 하류에 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 3 베셀 빔 영역(141)은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM) 상에, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)를 통하여 및/또는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM) 아래에 형성될 수 있다. 제 3 베셀 빔 영역(141)의 형성 위치, 강도, 배향 등은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 가공 형상을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 3 렌즈(140)는 텔레센트릭(telecentric) 렌즈일 수 있다. 다른 실시 예에서, 제 3 렌즈(140)는 에프-세타(f-theta) 렌즈일 수 있다.The
스테이지(150)는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 가공되는 동안 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)를 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 스테이지(150)는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 가공되는 동안 움직이지 않고 위치 및 방향이 실질적으로 고정될 수 있다. 다시 말하면, 스테이지(150)의 움직임은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 가공 전 또는 가공 후에 활성화될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 스테이지(150)는, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 가공 전 또는 가공 후에, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 놓인 지지 면(151)의 접선 방향들을 따라 병진 운동 및/또는 접선 방향들의 각각의 축에 대해 회전 운동함으로써, 가공될 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 적합한 위치 및 방향이 미리 결정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 스테이지(150)의 움직임은, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 가공되는 동안에도, 활성화될 수도 있다.The
스캐너(160)는 제 2 렌즈(130)를 통과한 광학 빔(LB)을 제 3 렌즈(140)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 스캐너(160)는 광 경로(LP) 상에서 제 2 렌즈(130) 및 제 3 렌즈(140) 사이, 다시 말하면, 제 2 렌즈(130)의 하류 및 제 3 렌즈(140)의 상류에 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 렌즈(130)는 스캐너(160)와 제 1 초점 거리(f1)만큼 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 3 렌즈(140)는 스캐너(160)와 제 2 초점 거리(f2)만큼 이격될 수 있다. 일 실시 예에서, 스캐너(160)는 갈바노미터 스캐너(galvanometer scanner)일 수 있다.The
일 실시 예에서, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 가공되는 동안, 스테이지(150)의 움직임이 실질적으로 비활성화될 때, 스캐너(160)의 배향이 결정될 수 있다. 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)가 가공되는 동안 스캐너(160)의 배향을 조절하는 것은 스테이지(150)의 움직임에 대한 조작을 실질적으로 배제함으로써 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 가공 속도를 개선할 수 있다. 이는, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)를 원하는 형상으로 가공하기 위해, 가공 전 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 적합한 위치/배향을 계산하여 결정하는 번거로움을 제거할 수 있으며, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 형상 자유도를 개선할 수 있다.In one embodiment, the orientation of the
일 실시 예에서, 제 1 렌즈(120), 제 2 렌즈(130), 제 3 렌즈(140) 및 스캐너(160)는 제 위치에 고정될 수 있다. '제 위치에 고정'된다는 것은 제 1 렌즈(120), 제 2 렌즈(130), 제 3 렌즈(140) 및 스캐너(160)의 '위치'가 가공하는 동안 실질적으로 변하지 않는다는 것을 의미한다. 다만, 스캐너(160)가 '제 위치에 고정'된다는 것이 스캐너(160)가 광학 빔(LB)을 반사하는 방향이 고정된다는 것을 의미하는 것은 아니다.In one embodiment, the
도 2는 일 실시 예에 따른 스캐너의 도면이다.2 is a diagram of a scanner according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 스캐너(260)(예: 스캐너(160))는 제 1 방향(예: X 방향) 및/또는 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향(예: Y 방향)으로 광학 빔(LB)의 2차원 스캐닝을 수행할 수 있다. 스캐너(260)는 제 1 스캐너(261) 및 제 2 스캐너(265)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a scanner 260 (eg, the scanner 160) according to an embodiment is configured to perform a first direction (eg, an X direction) and/or a second direction (eg, a Y direction) crossing the first direction. ), it is possible to perform two-dimensional scanning of the optical beam LB. The
제 1 스캐너(261)는 (예를 들면, 도 1의 제 1 렌즈(130)로부터) 스캐너(260)로 입사하는 광학 빔(LB)을 제 1 방향으로 반사할 수 있다. 제 1 스캐너(261)는 동력을 발생시키는 제 1 엑추에이터(262), 제 1 엑추에이터(262)로부터 동력을 전달받아 구동하는 제 1 구동 축(263) 및 제 1 구동 축(263)에 연결되고 제 1 구동 축(263)으로부터 동력을 전달받아 광학 빔(LB)의 제 1 방향의 위치를 결정하는 제 1 미러(264)를 포함할 수 있다.The
제 2 스캐너(265)는 제 1 스캐너(261)로부터 입사하는 광학 빔(LB)을 제 2 방향으로 반사할 수 있다. 제 2 스캐너(265)는 동력을 발생시키는 제 2 엑추에이터(266), 제 2 엑추에이터(266)로부터 동력을 전달받아 구동하는 제 2 구동 축(267) 및 제 2 구동 축(267)에 연결되고 제 2 구동 축(267)으로부터 동력을 전달받아 광학 빔(LB)의 제 2 방향의 위치를 결정하는 제 2 미러(268)를 포함할 수 있다.The
일 실시 예에서, 제 1 스캐너(261)는 광 경로(LP) 상에서 상류에 위치되고, 제 2 스캐너(265)는 광 경로(LP) 상에서 하류에 위치될 수 있다. 도시되지 않은 다른 실시 예에서, 제 1 스캐너(261)는 광 경로(LP) 상에서 하류에 위치되고, 제 2 스캐너(265)는 광 경로(LP) 상에서 상류에 위치될 수도 있다.In an embodiment, the
도시되지 않은 다른 실시 예에 따른 스캐너(260)는 단일의 스캐너로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 스캐너(260)는 제 1 스캐너(261)만을 포함하거나, 제 2 스캐너(265)만을 포함할 수 있다. 이는 광학 빔(LB)의 1차원적(또는 선형적 제어)를 구현할 수 있다.The
도 3은 일 실시 예에 따른 광학 시스템에서 미러로부터 투명 소재에 이르기까지의 다양한 광 경로들을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating various light paths from a mirror to a transparent material in an optical system according to an exemplary embodiment.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 광학 시스템(30)(예: 광학 시스템(10))에서, 스캐너(360)(예: 스캐너(260))의 미러(364, 368)(예: 제 1 미러(264) 및/또는 제 2 미러(268))의 배향이 조절됨으로써, 광학 빔(LB)이 제 3 렌즈(340)를 통과하여 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 형성되는 베셀 빔 영역(341; 342; 343)의 위치 및/또는 배향이 달라질 수 있다. 예를 들면, 미러(364, 368)가 제 1 배향(R1)에 있을 때, 광학 빔(LB)은 실질적으로 제 3 렌즈(340)의 일 측 영역(예: 좌측 영역)을 통과하고, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 일 측 영역(예: 좌측 영역)에 베셀 빔 영역(341)이 형성될 수 있다. 미러(364, 368)가 제 2 배향(R2)에 있을 때, 광학 빔(LB)은 실질적으로 제 3 렌즈(340)의 중간 영역을 통과하고, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 중간 영역에 베셀 빔 영역(342)이 형성될 수 있다. 미러(364, 368)가 제 3 배향(R3)에 있을 때, 광학 빔(LB)은 실질적으로 제 3 렌즈(340)의 타 측 영역(예: 우측 영역)을 통과하고, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 타 측 영역(예: 우측 영역)에 베셀 빔 영역(343)이 형성될 수 있다. 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 형성되는 베셀 빔 영역(341; 342; 343)의 위치 및/또는 배향은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향에 각각 교차하는 제 1 방향(예: 도 2의 X 방향) 및/또는 제 2 방향(예: 도 2의 Y 방향)으로의 미러(364, 368)의 배향(R1; R2; R3)에 따라 결정될 수 있다.Referring to FIG. 3 , in the optical system 30 (eg, the optical system 10) according to an embodiment, mirrors 364 and 368 (eg, the first scanner 360) of the scanner 360 (eg, the scanner 260) By adjusting the orientation of the
도 4는 일 실시 예에 따른 광학 시스템의 광학 요소들 사이의 관계를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a relationship between optical elements of an optical system according to an exemplary embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광학 시스템(40)이 포함하는 광학 요소들인 제 1 렌즈(420)(예: 제 1 렌즈(120)), 제 2 렌즈(430)(예: 제 2 렌즈(130)), 스캐너(460)(예: 스캐너(160)) 및 제 3 렌즈(440)(예: 제 3 렌즈(140)) 사이의 관계들에 따라 제 1 베셀 빔 영역(421)(예: 제 1 베셀 빔 영역(121)) 및 제 2 베셀 빔 영역(441)(예: 제 2 베셀 빔 영역(141))의 가공 스폿(spot) 크기 및 가공 깊이가 결정될 수 있다.Referring to FIG. 4 , a first lens 420 (eg, the first lens 120) and a second lens 430 (eg, the second lens 420) are optical elements included in the
일 실시 예에서, 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 깊이(depth of focus; DOF)는 아래의 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.In an embodiment, a depth of focus (DOF) of the first
[수학식 1][Equation 1]
여기서, zmax는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 깊이, w0는 제 1 렌즈(420)로 입사하는 광학 빔(LB)의 전체 폭의 절반, θ0는 제 1 렌즈(420)의 광축(L)에 대한 제 1 베셀 빔 영역(421)의 최외곽 빔이 이루는 각도를 말한다.Here, z max is the processing depth of the first
일 실시 예에서, 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 스폿의 코어 반경(core radius)은 아래의 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.In an embodiment, the core radius of the processing spot of the first
[수학식 2][Equation 2]
여기서, ρ0는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 스폿의 코어 반경, c는 임의의 미리 결정된 제 1 상수(예: 2.4048), k는 임의의 미리 결정된 제 2 상수, θ0는 제 1 렌즈(420)의 광축(L)에 대한 제 1 베셀 빔 영역(421)의 최외곽 빔이 이루는 각도를 말한다.Here, ρ 0 is the core radius of the processing spot of the first
일 실시 예에서, 제 2 베셀 빔 영역(441)의 가공 깊이, 즉 투명 소재 및/또는 반투명 소재(예: 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM))의 최종 가공 깊이는 아래의 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.In an embodiment, the processing depth of the second
[수학식 3][Equation 3]
여기서, zmax,f는 제 2 베셀 빔 영역(441)의 가공 깊이, zmax는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 깊이, f1은 제 2 렌즈(430) 및 스캐너(460) 사이의 제 1 초점 거리(또는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 코어 및 제 2 렌즈(430) 사이의 거리), f2는 제 3 렌즈(440) 및 스캐너(460) 사이의 제 2 초점 거리(또는 제 2 베셀 빔 영역(441)의 코어 및 제 3 렌즈(440) 사이의 거리)를 말한다.Here, z max,f is the processing depth of the second
일 실시 예에서, 제 2 베셀 빔 영역(441)의 가공 스폿의 코어 반경은 아래의 수학식 4에 의해 결정될 수 있다.In an embodiment, the core radius of the processing spot of the second
[수학식 4][Equation 4]
여기서, ρ0,f는 제 2 베셀 빔 영역(441)의 가공 스폿의 코어 반경, ρ0는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 가공 스폿의 코어 반경, f1은 제 2 렌즈(430) 및 스캐너(460) 사이의 제 1 초점 거리(또는 제 1 베셀 빔 영역(421)의 코어 및 제 2 렌즈(430) 사이의 거리), f2는 제 3 렌즈(440) 및 스캐너(460) 사이의 제 2 초점 거리(또는 제 2 베셀 빔 영역(441)의 코어 및 제 3 렌즈(440) 사이의 거리)를 말한다.Here, ρ 0,f is the core radius of the processing spot of the second
상기와 같이, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(예: 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM))에 형성되는 가공 스폿의 크기 및 깊이는 제 1 초점 거리(f1) 및 제 2 초점 거리(f2)의 비율에 따라 결정됨을 알 수 있다. 일 실시 예에 따른 광학 시스템(40)에서는, 작은 가공 스폿을 만들기 위해 제 1 초점 거리(f1)를 제 2 초점 거리(f2)보다 크게 설정함으로써, f2/f1의 비율로 가공 스폿의 크기를 작게, 그리고 (f2/f1)2의 비율로 가공 스폿의 깊이를 작게 결정할 수 있다.As described above, the size and depth of the processing spot formed on the transparent material and/or translucent material (eg, the transparent material and/or translucent material TM) is determined by the first focal length f 1 and the second focal distance f It can be seen that it is determined according to the ratio of 2 ). In the
도 5는 일 실시 예에 따른 제 3 렌즈를 포함하는 광학 시스템의 일부의 도면이다.5 is a diagram of a portion of an optical system including a third lens according to one embodiment.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 광학 시스템(50) (예: 광학 시스템(10))에서, 제 3 렌즈(540)(예: 제 3 렌즈(140))는 에프-세타 렌즈일 수 있다. 스캐너(560)(예: 스캐너(260))의 미러(564, 568)(예: 제 1 미러(264) 및/또는 제 2 미러(268))를 통해 광학 빔(LB)이 제 3 렌즈(540)를 통과하는 경우에, 미러(564, 568)의 배향(R1, R2)에 따라 다양한 광 경로들(LP1, LP2)이 형성되고, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 광 경로들(LP1, LP2)의 기울기도 달라질 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the optical system 50 (eg, the optical system 10) according to an embodiment, the third lens 540 (eg, the third lens 140) may be an f-theta lens. have. The optical beam LB passes through the mirrors 564 and 568 (eg, the
예를 들면, 미러(564, 568)가 제 1 배향(R1)에 있을 때, 제 3 렌즈(540)를 통과하는 광학 빔(LB)의 광 경로(LP1)는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향과 실질적으로 평행하며, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대해 실질적으로 완전히 텔레센트릭(fully telecentric)일 수 있다. 한편, 미러(564, 568)가 제 2 배향(R2)에 있을 때, 제 3 렌즈(540)를 통과하는 광학 빔(LB)의 광 경로(LP2)는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향에 대해 텔레센트리시티 에러(e)(telecentricity error)만큼 기울어져 있을 수 있다.For example, when the mirrors 564 and 568 are in the first orientation R1, the optical path LP1 of the optical beam LB passing through the
상기와 같이, 제 3 렌즈(540)를 에프-세타 렌즈로 구성하는 경우, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 스캔 가능 영역 중 중앙 영역에서는 수직의 관통 홀이 형성될 수 있는 한편, 중앙 영역으로부터 외곽 영역으로 갈수록 기울어진 관통 홀이 형성될 수 있다.As described above, when the
일 실시 예에 따른 광학 시스템(50)을 이용한 가공 방법에 있어서, 제 3 렌즈(540)의 중심 영역을 기준으로 실질적으로 수직으로 광학 빔(LB)이 내려오는 광 경로(LP1)의 영역(예: 중앙 영역)만을 이용하여 스테이지(예: 스테이지(150))의 움직임(예: 위치 및/또는 배향의 조절)과 함께 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대해 가공을 수행할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 제 3 렌즈(540)의 중심 영역을 기준으로 기울어져 광학 빔(LB)이 내려오는 광 경로(LP2)의 영역(예: 외곽 영역)을 이용하여 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 기울어진 관통 홀을 형성할 수도 있다.In the processing method using the
도 6은 다른 실시 예에 따른 제 3 렌즈를 포함하는 광학 시스템의 일부의 도면이다.6 is a diagram of a portion of an optical system including a third lens according to another embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 광학 시스템(60)(예: 광학 시스템(10))에서, 제 3 렌즈(640)(예: 제 3 렌즈(140))는 텔레센트릭 렌즈일 수 있다. 스캐너(660)(예: 스캐너(260))의 미러(664, 668)(예: 제 1 미러(264) 및/또는 제 2 미러(268))를 통해 광학 빔(LB)이 제 3 렌즈(640)를 통과하는 경우에, 미러(664, 668)의 배향(R1, R2)에 따라 다양한 광 경로들(LP1, LP2)이 형성될 수 있다. 이 실시 예에서, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 광 경로들(LP1, LP2)은 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향에 대해 실질적으로 평행할 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the optical system 60 (eg, the optical system 10) according to an embodiment, the third lens 640 (eg, the third lens 140) may be a telecentric lens. have. The optical beam LB passes through the mirrors 664 and 668 (eg, the
예를 들면, 미러(564, 568)가 제 1 배향(R1)에 있을 때, 제 3 렌즈(540)를 통과하는 광학 빔(LB)의 광 경로(LP1)는 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향과 실질적으로 평행하며, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대해 실질적으로 완전히 텔레센트릭일 수 있다. 한편, 미러(564, 568)가 제 2 배향(R2)에 있을 때에도, 제 3 렌즈(540)를 통과하는 광학 빔(LB)의 광 경로(LP2) 역시 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)의 두께 방향과 실질적으로 평행하며, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대해 실질적으로 완전히 텔레센트릭일 수 있다.For example, when the mirrors 564 and 568 are in the first orientation R1, the optical path LP1 of the optical beam LB passing through the
상기와 같이, 제 3 렌즈(640)를 텔레센트릭 렌즈로 구성하는 경우, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 대한 스캔 가능한 전 영역에 걸쳐 수직의 관통 홀(들)이 형성될 수 있다. 이는 앞서 도 5를 참조하며 설명한 제 3 렌즈(540)를 에프-세타 렌즈로 구성하는 경우에 비해 스캔 가능한 유효 가공 영역이 상대적으로 넓으므로, 스테이지(예: 스테이지(150))의 움직임을 최소화 또는 실질적으로 비활성화할 수 있는 이점이 있을 수 있으며, 상대적으로 개선된 가공 속도를 달성할 수 있다.As described above, when the
어떤 실시 예에서는, 스테이지의 위치 및/또는 배향을 조절함으로써, 투명 소재 및/또는 반투명 소재(TM)에 기울어진 관통 홀을 형성할 수도 있다.In some embodiments, an inclined through hole may be formed in the transparent material and/or the translucent material TM by adjusting the position and/or orientation of the stage.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템을 이용하여 제조된 투명 소재의 도면이고, 도 8은 도 7의 투명 소재의 E1 부분을 확대한 도면이다.7 is a view of a transparent material manufactured using an optical system according to various embodiments, and FIG. 8 is an enlarged view of a portion E1 of the transparent material of FIG. 7 .
도 7 및 도 8을 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템(예: 광학 시스템(10))을 이용하면, 투명 소재(TM) 상에 다양한 궤적들을 규정하는 복수 개의 관통 홀(TH)들을 형성할 수 있다. 예를 들면, 앞서 도 2를 참조하며 설명한 1차원 및/또는 2차원 스캐닝을 위한 스캐너(260)를 이용하여 일 방향(예: +X/-X 방향)으로 연장하는 실질적으로 선형의 궤적(L1)을 갖는 복수 개의 관통 홀(TH)들을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 앞서 도 2를 참조하며 설명한 2차원 스캐닝을 위한 스캐너(260)를 이용함으로써, 일 방향(예: -X/+X 방향)으로 연장하는 실질적으로 선형의 궤적(L11)을 갖는 복수 개의 관통 홀(TH)들을 형성한 후, 일 곡률 반경(R)을 갖는 실질적으로 커브형의 궤적(L12)을 갖는 복수 개의 관통 홀(TH)들을 형성하고, 이후 타 방향(예: +X/-X 방향)으로 연장하는 실질적으로 선형의 궤적(L13)을 갖는 복수 개의 관통 홀(TH)들을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , when an optical system (eg, the optical system 10) according to various embodiments is used, a plurality of through holes TH defining various trajectories are formed on a transparent material TM. can do. For example, a substantially linear trajectory (L1) extending in one direction (eg, +X/−X direction) using the
다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템(10)은, 투명 소재 또는 반투명 소재(TM)를 지지하는 스테이지(150); 빔(LB)을 방출하는 광원(110); 상기 빔(LB)이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역(121)을 형성하는 제 1 렌즈(120); 상기 제 1 렌즈(120)를 통과한 빔(LB)이 통과하는 제 2 렌즈(130); 상기 제 2 렌즈(130)를 통과한 빔(LB)이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)에 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성하는 제 3 렌즈(140); 및 상기 제 2 렌즈(130) 및 상기 제 3 렌즈(140) 사이에 위치된 스캐너(160)를 포함하고, 상기 스캐너(160, 260)는, 상기 제 2 렌즈(130)를 통과하는 빔(LB)을 상기 스테이지(150)의 제 1 방향(X)을 따라 상기 제 3 렌즈(140)로 반사하는 제 1 미러(264); 및 상기 제 2 렌즈(130)를 통과하는 빔(LB)을 상기 제 1 방향(X)에 교차하는 상기 스테이지(150)의 제 2 방향(Y)을 따라 상기 제 3 렌즈(140)로 반사하는 제 2 미러(268)를 포함할 수 있다.An
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140)는 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)의 두께 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140, 640)는 텔레센트릭 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140)는, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)의 두께 방향으로 또는 상기 두께 방향에 교차하는 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140, 540)는 에프-세타 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 1 렌즈(120)는 상기 제 1 렌즈(120) 및 상기 제 2 렌즈(130) 사이의 영역의 적어도 일부에 상기 제 1 베셀 빔 영역(121)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 1 렌즈(120)는 엑시콘 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 스캐너(160)는 갈바노미터 스캐너일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 1 렌즈(120), 상기 제 2 렌즈(130), 상기 제 3 렌즈(140) 및 상기 스캐너(160)는 제 위치에 고정될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 2 렌즈(130) 및 상기 스캐너(160) 사이의 제 1 초점 거리(f1)는 상기 스캐너(160) 및 상기 제 3 렌즈(140) 사이의 제 2 초점 거리(f2)보다 클 수 있다.In one embodiment, the first focal distance (f 1 ) between the
일 실시 예에서, 상기 제 2 렌즈(130) 및 상기 제 3 렌즈(140) 사이의 광 경로(LP) 상에서, 상기 제 1 미러(264)는 상기 제 2 미러(268)보다 상기 광 경로(LP)의 상류에 위치될 수 있다.In one embodiment, on the optical path LP between the
다양한 실시 예들에 따른 광학 시스템(10)은, 투명 소재 또는 반투명 소재(TM)를 지지하는 스테이지(150); 빔(LB)을 방출하는 광원(110); 상기 빔(LB)이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역(121)을 형성하는 제 1 렌즈(120); 상기 제 1 렌즈(120)를 통과한 빔(LB)이 통과하는 제 2 렌즈(130); 상기 제 2 렌즈(130)를 통과한 빔(LB)이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)에 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성하는 제 3 렌즈(140); 및 상기 제 2 렌즈(130) 및 상기 제 3 렌즈(140) 사이에 위치된 스캐너(160)를 포함하고, 상기 스캐너(160, 260)는, 상기 제 2 렌즈(130)를 통과하는 빔(LB)을 상기 스테이지(150)의 일 방향(X, Y)을 따라 상기 제 3 렌즈(140)로 반사하는 미러(264; 268)를 포함할 수 있다.An
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140)는 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)의 두께 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140, 640)는 텔레센트릭 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140)는, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재(TM)의 두께 방향으로 또는 상기 두께 방향에 교차하는 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역(141)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 3 렌즈(140, 540)는 에프-세타 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 1 렌즈(120)는 상기 제 1 렌즈(120) 및 상기 제 2 렌즈(130) 사이의 영역의 적어도 일부에 상기 제 1 베셀 빔 영역(121)을 형성할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 제 1 렌즈(120)는 엑시콘 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 스캐너(160)는 갈바노미터 스캐너일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 상기 스테이지(150)는 상기 제 1 방향(X) 및 상기 제 2 방향(Y)으로 병진 운동하도록 구성되고, 상기 스테이지는 상기 제 1 방향(X)의 제 1 축 및 상기 제 2 방향(Y)의 축에 대해 회전 운동하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (20)
빔을 방출하는 광원;
상기 빔이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 제 1 렌즈;
상기 제 1 렌즈를 통과한 빔이 통과하는 제 2 렌즈;
상기 제 2 렌즈를 통과한 빔이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재에 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 제 3 렌즈; 및
상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈 사이에 위치된 스캐너;
를 포함하고,
상기 스캐너는
상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 스테이지의 제 1 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 제 1 미러; 및
상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 제 1 방향에 교차하는 상기 스테이지의 제 2 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 제 2 미러;
를 포함하는 광학 시스템.a stage supporting a transparent material or a translucent material;
a light source that emits a beam;
a first lens through which the beam passes and forms a first Bessel beam region;
a second lens through which the beam passing through the first lens passes;
a third lens through which the beam passing through the second lens passes and forms a second Bessel beam region in the transparent material or the translucent material; and
a scanner positioned between the second lens and the third lens;
including,
the scanner
a first mirror for reflecting the beam passing through the second lens to the third lens along the first direction of the stage; and
a second mirror for reflecting the beam passing through the second lens to the third lens along a second direction of the stage intersecting the first direction;
An optical system comprising a.
상기 제 3 렌즈는 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재의 두께 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 1,
The third lens forms the second Bessel beam region in a thickness direction of the transparent material or the translucent material.
상기 제 3 렌즈는 텔레센트릭 렌즈인 광학 시스템.According to claim 2,
The optical system of claim 1 , wherein the third lens is a telecentric lens.
상기 제 3 렌즈는, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재의 두께 방향으로 또는 상기 두께 방향에 교차하는 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 1,
The third lens forms the second Bessel beam region in a thickness direction of the transparent material or the translucent material or in a direction crossing the thickness direction.
상기 제 3 렌즈는 에프-세타 렌즈인 광학 시스템.According to claim 4,
The third lens is an f-theta lens.
상기 제 1 렌즈는 상기 제 1 렌즈 및 상기 제 2 렌즈 사이의 영역의 적어도 일부에 상기 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 1,
The optical system of claim 1 , wherein the first lens forms the first Bessel beam region in at least a part of an area between the first lens and the second lens.
상기 제 1 렌즈는 엑시콘 렌즈인 광학 시스템.According to claim 6,
The optical system of claim 1 , wherein the first lens is an axicon lens.
상기 스캐너는 갈바노미터 스캐너인 광학 시스템.According to claim 1,
The optical system of the scanner is a galvanometer scanner.
상기 제 1 렌즈, 상기 제 2 렌즈, 상기 제 3 렌즈 및 상기 스캐너는 제 위치에 고정된 광학 시스템.According to claim 1,
wherein the first lens, the second lens, the third lens and the scanner are fixed in position.
상기 제 2 렌즈 및 상기 스캐너 사이의 제 1 초점 거리는 상기 스캐너 및 상기 제 3 렌즈 사이의 제 2 초점 거리보다 큰 광학 시스템.According to claim 1,
A first focal distance between the second lens and the scanner is greater than a second focal distance between the scanner and the third lens.
상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈 사이의 광 경로 상에서, 상기 제 1 미러는 상기 제 2 미러보다 상기 광 경로의 상류에 위치된 광학 시스템.According to claim 1,
On an optical path between the second lens and the third lens, the first mirror is located upstream of the optical path than the second mirror.
빔을 방출하는 광원;
상기 빔이 통과하고, 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 제 1 렌즈;
상기 제 1 렌즈를 통과한 빔이 통과하는 제 2 렌즈;
상기 제 2 렌즈를 통과한 빔이 통과하고, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재에 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 제 3 렌즈; 및
상기 제 2 렌즈 및 상기 제 3 렌즈 사이에 위치된 스캐너;
를 포함하고,
상기 스캐너는, 상기 제 2 렌즈를 통과하는 빔을 상기 스테이지의 일 방향을 따라 상기 제 3 렌즈로 반사하는 미러를 포함하는 광학 시스템.a stage supporting a transparent material or a translucent material;
a light source that emits a beam;
a first lens through which the beam passes and forms a first Bessel beam region;
a second lens through which the beam passing through the first lens passes;
a third lens through which the beam passing through the second lens passes and forms a second Bessel beam region in the transparent material or the translucent material; and
a scanner positioned between the second lens and the third lens;
including,
The optical system of claim 1 , wherein the scanner includes a mirror that reflects the beam passing through the second lens to the third lens along one direction of the stage.
상기 제 3 렌즈는 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재의 두께 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 12,
The third lens forms the second Bessel beam region in a thickness direction of the transparent material or the translucent material.
상기 제 3 렌즈는 텔레센트릭 렌즈인 광학 시스템.According to claim 13,
The optical system of claim 1 , wherein the third lens is a telecentric lens.
상기 제 3 렌즈는, 상기 투명 소재 또는 상기 반투명 소재의 두께 방향으로 또는 상기 두께 방향에 교차하는 방향으로 상기 제 2 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 12,
The third lens forms the second Bessel beam region in a thickness direction of the transparent material or the translucent material or in a direction crossing the thickness direction.
상기 제 3 렌즈는 에프-세타 렌즈인 광학 시스템.According to claim 15,
The third lens is an f-theta lens.
상기 제 1 렌즈는 상기 제 1 렌즈 및 상기 제 2 렌즈 사이의 영역의 적어도 일부에 상기 제 1 베셀 빔 영역을 형성하는 광학 시스템.According to claim 12,
The optical system of claim 1 , wherein the first lens forms the first Bessel beam region in at least a part of an area between the first lens and the second lens.
상기 제 1 렌즈는 엑시콘 렌즈인 광학 시스템.18. The method of claim 17,
The optical system of claim 1 , wherein the first lens is an axicon lens.
상기 스캐너는 갈바노미터 스캐너인 광학 시스템.According to claim 12,
The optical system of the scanner is a galvanometer scanner.
상기 스테이지는 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 병진 운동하도록 구성되고, 상기 스테이지는 상기 제 1 방향의 제 1 축 및 상기 제 2 방향의 축에 대해 회전 운동하도록 구성된 광학 시스템.According to claim 12,
wherein the stage is configured to translate in the first direction and the second direction, and wherein the stage is configured to rotate about a first axis in the first direction and an axis in the second direction.
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