KR20130057946A - Lens unit and laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 빔을 피가공 대상물에 수직으로 집광 조사하는 렌즈 유닛과 이 렌즈 유닛이 이용되는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a lens unit for vertically projecting a laser beam onto an object to be processed and a laser processing apparatus using the lens unit.
갈바노 스캐너를 이용한 레이저 가공 장치는, 기존에는 레이저 조각기나 레이저 각인기 등으로 이용되었고, 일반적으로는 레이저 마커라고도 불리며, 널리 알려져 있다. A laser processing apparatus using a galvanometer scanner has heretofore been used as a laser engraving machine or a laser engraving machine, and is generally known as a laser marker, and is widely known.
최근에는, 이 레이저 가공 장치는, 종래의 드릴 등의 공법을 대신하는 미세하며 또한 고속의 플렉서블한 가공 방법으로서, 다층 프린트 기판이나 정밀 전자 부품 등의 구멍 뚫기 제조 공정에 이용되고 있다. In recent years, this laser processing apparatus has been used in a boring process such as a multilayer printed circuit board and a precision electronic part as a fine, high-speed flexible processing method replacing a conventional drilling method.
최근, 반도체의 소형화나 집적도의 향상과 더불어, 전자 회로나 전자 부품의 고정밀화가 현저해지고 있다. 이러한 고정밀화된 전자 회로나 전자 부품의 가공에 이용되는 레이저 가공 장치에는, 종래의 레이저 마커 등으로는 달성할 수 없는 ㎛단위의 가공 위치 정밀도가 요구된다. In recent years, along with improvement in miniaturization and integration of semiconductors, high precision of electronic circuits and electronic components has become remarkable. Such a high precision electronic circuit or a laser processing apparatus used for processing electronic components is required to have processing position accuracy in the order of micrometers which can not be achieved with a conventional laser marker or the like.
이러한 초고정밀도의 가공 정밀도의 요구에 대응한 레이저 가공 장치로서, 갈바노 미러의 온도 검출 수단, 렌즈 온도 검출 수단 및 이들 온도 검출 수단으로부터의 온도 신호에 기초해서 동작하는, 갈바노 미러의 편향 변위 동작 위치의 제어 수단을 구비한 레이저 가공 장치가 제안되어 있다. A laser machining apparatus that responds to the demand for machining accuracy of such ultra-high precision is provided with a galvanometer mirror temperature detecting means, a lens temperature detecting means, and a deflection displacement operation of a galvanometer mirror, which operates on the basis of temperature signals from these temperature detecting means There is proposed a laser processing apparatus having a position control means.
이러한 레이저 가공 장치는, 설치 환경 주위에서의 온도 변화, 고에너지의 레이저 빔의 흡수에 동반되는 광학 부품의 발열에 의한 온도 변화 또는, 레이저 가공 장치를 구성하는 유닛이나 부품 레벨에서의 온도 변화 등, 레이저 가공 장치의 온도 변화에 의한 가공 위치 어긋남의 보정이 가능하다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
Such a laser machining apparatus is capable of changing the temperature around the installation environment, the temperature change due to the heat generation of the optical component accompanied by the absorption of the high energy laser beam, or the temperature change at the unit or component level constituting the laser processing apparatus, It is possible to correct the machining position deviation by the temperature change of the laser machining apparatus (for example, refer to Patent Document 1).
특허문헌 1에 기재된 종래의 레이저 가공 장치에서는, 렌즈 유닛인 fθ 렌즈의 온도를 렌즈 유닛의 측면에 부착된 온도 검출기로 검출하고 있다. In the conventional laser machining apparatus disclosed in
일반적으로 fθ 렌즈는, 광학 렌즈와 광학 렌즈를 유지하는 경통을 구비하고 있기 때문에, 종래의 레이저 가공 장치에서, fθ 렌즈의 측면에 온도 검출기가 마련되어 있다는 것은, 경통의 측면 부분에 온도 검출기가 마련되어 있다는 것이다.In general, the f? Lens includes a lens barrel holding an optical lens and an optical lens. Therefore, in the conventional laser processing apparatus, the temperature detector is provided on the side surface of the f? Lens. This means that the temperature detector is provided on the side surface of the lens barrel will be.
종래의 레이저 가공 장치는, 렌즈 유닛인 fθ 렌즈의 경통 측면에 마련된 온도 검출기로 온도를 측정한다. 이 때문에, 광학 렌즈가, 고에너지의 레이저 빔을 순간적으로 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)하고, 순간적으로 온도 상승이 발생한 경우에는, 온도 측정점이 레이저 빔조사 영역으로부터 멀어서 경통의 열 용량이 크기 때문에, 온도 변화를 정밀도 좋게 측정할 수 없고, 가공 위치의 어긋남을 보정할 수 없다는 문제가 있었다.In the conventional laser processing apparatus, the temperature is measured by a temperature detector provided on the lens barrel side of the f? Lens serving as a lens unit. Therefore, when the optical lens instantaneously absorbs a high-energy laser beam (for example, in units of millisecond accuracy) and a temperature rise momentarily occurs, since the temperature measurement point is far from the laser beam irradiation area and the heat capacity of the lens barrel is large , There is a problem that the temperature change can not be precisely measured and the deviation of the machining position can not be corrected.
본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 제 1 목적은, 광학 렌즈가, 고에너지의 레이저 빔을 순간적으로 흡수하고, 순간적으로 온도 상승이 발생한 경우에도, 광학 렌즈의 온도 변화를 온도 검출기로 정밀도 좋게 측정할 수 있는 렌즈 유닛을 얻는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems. It is a first object of the present invention to provide an optical lens which absorbs a laser beam of high energy instantaneously, Is obtained with a temperature detector with high accuracy.
제 2 목적은, 이 렌즈 유닛이 fθ 렌즈로서 이용되고, fθ 렌즈를 형성하는 광학 렌즈가 고에너지의 레이저 빔을 순간적으로 흡수함으로써 발생하는 가공 위치의 어긋남을, 정밀도 좋게 보정할 수 있는 레이저 가공 장치를 얻는 것이다.
A second object of the present invention is to provide a laser processing apparatus capable of precisely correcting a deviation of a processing position generated by an optical lens forming an f &thetas; .
본 발명에 따른 렌즈 유닛은, In the lens unit according to the present invention,
레이저 빔을 대상물에 집광 조사하는 렌즈 유닛에 있어서, A lens unit for converging and irradiating a laser beam onto an object,
광학 렌즈와, An optical lens,
광학 렌즈를 유지하는 경통과, A lens barrel holding the optical lens,
복수의 온도 검출기를 구비하고, A plurality of temperature detectors are provided,
복수의 온도 검출기는, 광학 렌즈의 레이저 빔조사 영역과 광학 렌즈의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분에 마련되고, 광학 렌즈의 평균 온도, 또는 광학 렌즈의 평균 온도 및 면 내의 온도 분포를 구하기 위한 온도 신호를 측정하는 것이다. The plurality of temperature detectors are provided in the laser beam non-irradiated portion between the laser beam irradiated region of the optical lens and the outer circumference of the optical lens, and obtain the average temperature of the optical lens, or the average temperature of the optical lens and the temperature distribution in the surface The temperature signal is measured.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는, In the laser processing apparatus according to the present invention,
레이저 발진기와, A laser oscillator,
레이저 발진기로부터 출력된 레이저 빔을 편향시키는 갈바노 미러와, A galvanometer mirror for deflecting the laser beam output from the laser oscillator,
갈바노 미러를 구동하는 갈바노 스캐너와, A galvanometer scanner for driving a galvanometer mirror,
광학 렌즈와, 광학 렌즈를 유지하는 경통과, 광학 렌즈의 레이저 빔조사 영역과 광학 렌즈의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분에 마련되고, 광학 렌즈의 평균 온도, 또는 광학 렌즈의 평균 온도 및 면 내의 온도 분포를 구하기 위한 온도 신호를 측정하는 복수의 온도 검출기를 갖고, 갈바노 미러로 편향되어 입사된 레이저 빔을 대상물을 향해서 집광 조사하는 렌즈 유닛과, An optical lens, a lens barrel holding the optical lens, and a laser beam irradiating region provided between the laser beam irradiating region of the optical lens and the outer periphery of the optical lens, wherein the average temperature of the optical lens, A lens unit which has a plurality of temperature detectors for measuring a temperature signal for obtaining a temperature distribution in a plane and which focuses the laser beam deflected by the galvanometer mirror toward the object,
대상물을 탑재하며 수평면 내에서 이동하는 XY 테이블과, An XY table on which an object is mounted and which moves in a horizontal plane,
갈바노 스캐너를 구동시키는 갈바노 드라이버와, A galvano driver for driving the galvano scanner,
레이저 발진기, 갈바노 드라이버 및 XY 테이블을 제어하는 제어 장치와, A laser oscillator, a galvanometer driver, and a control device for controlling the XY table,
온도 검출기를 제어 장치에 접속하는 신호선을 구비하고, And a signal line for connecting the temperature detector to the control device,
제어 장치는, 복수의 온도 검출기로 측정된 온도 신호로부터, 광학 렌즈의 상승 온도의 평균값, 또는 광학 렌즈의 상승 온도의 평균값 및 면 내의 온도 분포를 구하며, 획득한 결과에 기초해서, 레이저 빔의 집광점 위치를 보정하는 것이다.
The controller obtains an average value of the rising temperature of the optical lens or an average value of the rising temperature of the optical lens and a temperature distribution in the plane from the temperature signal measured by the plurality of temperature detectors, The point position is corrected.
본 발명에 따른 렌즈 유닛은, 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 고에너지의 레이저 빔의 순간적인 흡수에 의한 광학 렌즈의 평균 온도를, 정밀도 좋게 측정할 수 있다. Since the lens unit according to the present invention is constructed as described above, the average temperature of the optical lens due to the instantaneous absorption of the high energy laser beam can be measured with high precision.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 상술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 고에너지의 레이저 출력에서의 가공에서도 레이저 빔 집광점의 위치 어긋남을 보정할 수 있어서, 고정밀도의 레이저 가공이 가능하다.
Since the laser machining apparatus according to the present invention is constructed as described above, it is possible to correct the positional deviation of the laser beam condensing point even in processing at a high energy laser output, and high precision laser machining is possible.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 가공 장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도와, 레이저 빔이 입사되는 측의 상면 모식도,
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도와, 레이저 빔이 입사되는 측의 상면 모식도,
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도와, 이 측면 단면 모식도에 있어서의 A-A 단면의 모식도,
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도와, 이 측면 단면 모식도에 있어서의 A-A 단면의 모식도이다. Fig. 1 is an overall configuration diagram of a laser machining apparatus according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a side sectional schematic view of a lens unit used in the f? Lens of the laser machining apparatus according to the first embodiment of the present invention, a schematic top view of the side on which the laser beam is incident,
3 is a side sectional schematic view of a lens unit used in an f? Lens of a laser machining apparatus according to
4 is a schematic sectional side view of the lens unit used in the f? Lens of the laser machining apparatus according to the third embodiment of the present invention,
5 is a schematic cross-sectional side view of a lens unit used in an f? Lens of a laser machining apparatus according to a fourth embodiment of the present invention and an AA cross-sectional view in this side sectional schematic view.
(실시예 1)(Example 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 가공 장치의 전체 구성도이다. Fig. 1 is an overall configuration diagram of a laser machining apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 레이저 가공 장치(100)는, 레이저 발진기(1)와, 제 1 갈바노 미러(3a)와, 제 2 갈바노 미러(3b)와, 제 1 갈바노 스캐너(4a)와, 제 2 갈바노 스캐너(4b)와, 렌즈 유닛으로 구성되는 fθ 렌즈(5)와, XY 테이블(7)과, 갈바노 드라이버(8)와, 제어 장치(9)를 구비하고 있다. 1, the
제 1 갈바노 미러(3a)는, 레이저 발진기(1)로부터 수평 방향으로 출력된 레이저 빔(2)을 수평면 내에서 편향시키는 것이다. The
제 2 갈바노 미러(3b)는, 제 1 갈바노 미러(3a)로 편향된 레이저 빔(2)을, 또한 수직면 내에서 편향시키는 것이다. The
제 1 갈바노 스캐너(4a)는 제 1 갈바노 미러(3a)를 구동하는 것이고, 제 2 갈바노 스캐너(4b)는 제 2 갈바노 미러(3b)를 구동하는 것이다. The
fθ 렌즈(5)는, 제 2 갈바노 미러(3b)로 편향된 레이저 빔(2)이 입사되고, 또한 이 입사된 레이저 빔(2)을 가공하는 대상물(워크라고 함)(6) 상(上)을 향해서 거의 수직으로 집광 조사하는 것이다. The f?
XY 테이블(7)은 워크(6)를 탑재하며 수평면 내에서 이동 동작하는 것이다. The XY table 7 mounts the
갈바노 드라이버(8)는 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 구동시키는 것이다. The Galvano
제어 장치(9)는, 레이저 발진기(1)와 갈바노 드라이버(8)와 XY 테이블(7)을 제어하는 것이다. The
도 1에 있어서, 화살표 X는 XY 테이블(7)의 수평면 내에서의 한쪽 이동 방향을 나타내고 있고, 화살표 Y는 XY 테이블(7)의 수평면 내에서의 X 방향에 대해 수직 방향인 다른쪽 이동 방향을 나타내고 있다. 그리고, X, Y의 각 방향은 워크(6)의 가공 방향이기도 한다. 1, the arrow X indicates one moving direction in the horizontal plane of the XY table 7, and the arrow Y indicates the other moving direction perpendicular to the X direction in the horizontal plane of the XY table 7 Respectively. The directions X and Y are also the machining directions of the
또한, 본 실시예의 레이저 가공 장치(100)에서는, fθ 렌즈(5)에 온도 검출기(14)(도 2 참조)가 마련되어 있고, 온도 검출기(14)와 제어 장치(9)는 신호선(10)으로 접속되어 있다. 그리고, 온도 검출기(14)로부터 입력되는 온도 신호에 기초해서, 제어 장치(9)가 갈바노 드라이버(8)를 제어함으로써 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어한다. 2) is provided in the f?
그 후, 제 1, 제 2 갈바노 미러(3a, 3b)와, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)와, 갈바노 드라이버(8) 전체를 총칭하여, 갈바노 기구라고 한다.Thereafter, the first and second galvanometer mirrors 3a and 3b, the first and
도 2(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈(5)에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도이고, 도 2(b)는 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 렌즈 유닛의 상면 모식도이다. 2 (a) is a schematic sectional side view of the lens unit used in the f?
도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 fθ 렌즈(5)에 이용되는 렌즈 유닛(20)은, 제 1 광학 렌즈(11a) 및 제 2 광학 렌즈(11b)와, 보호 윈도우(12)와, 경통(13)과, 2개의 온도 검출기(14)를 구비하고 있다. 2 (a), the
제 1 광학 렌즈(11a) 및 제 2 광학 렌즈(11b)는 소정의 간격을 두고 2단으로 배치되어 있다. The first
보호 윈도우(12)는 레이저 빔(2)이 투과 가능한 구성을 갖고 있다. 그리고, 제 2 광학 렌즈(11b)에 대해 소정의 간격을 두고 배치되고, 광학 렌즈(11a, 11b)를 보호하고 있다. The
경통(13)은, 제 1, 제 2 광학 렌즈(11a, 11b) 및 보호 윈도우(12)를 유지하는 것이다. The
2개의 온도 검출기(14)는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 표면에 마련되어 있다. The two
그리고, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 온도 검출기(14)는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 중심점(표면의 원의 중심)을 지나는 현의 양단부 각각에, 설치되어 있다. As shown in Fig. 2 (b), the
이 후의 설명에서 이용하는 '현'이란, 특별하게 지정하지 않는 한, 광학 렌즈의 중심점을 지나는 현을 가리키고, '현의 양단부'란, 레이저 빔 비조사 부분(16)에 있어서, 현의 양단 근방에 위치하는 영역을 가리킨다. Refers to a string that passes through the center point of the optical lens and the term " both ends of string " refers to a portion of the laser beam
그 후, 제 1 광학 렌즈(11a)와 제 2 광학 렌즈(11b)와 보호 윈도우(12) 전체를 총칭하여, 광학계 부품군이라고 한다. Thereafter, the first
또한, 제 1 광학 렌즈(11a)와 제 2 광학 렌즈(11b)를 총칭하는 경우에는, 광학 렌즈라고 한다. The first
또한, 본 실시예의 렌즈 유닛(20)에서는, 도 2(a)에 있어서의 상방측의 레이저 빔(2)이 입사되는 측으로부터, 도 2(a)에 있어서의 하방측의 레이저 빔(2)이 출사되는 측을 향해서, 제 1 광학 렌즈(11a), 제 2 광학 렌즈(11b), 보호 윈도우(12)의 순서로 배치되어 있다. In the
즉, 레이저 빔 입사부에 제 1 광학 렌즈(11a)가 배치되고, 레이저 빔 출사부에 보호 윈도우(12)가 배치되어 있다. That is, the first
통상, 레이저 가공 장치에 있어서, 2개의 갈바노 미러를 편향시켜서 워크를 가공하는 범위는 정사각형이기 때문에, fθ 렌즈의 광학 렌즈의 면에서의 레이저 빔이 조사되는 영역은, 정사각형 또는 직사각형이다.Normally, in a laser machining apparatus, a range in which a work is machined by deflecting two galvano mirrors is a square. Therefore, a region irradiated with a laser beam on the surface of the optical lens of the f? Lens is a square or a rectangle.
여기서, 본 실시예의 렌즈 유닛(20)을 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 2개의 온도 검출기(14)는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 정사각형 또는 직사각형인 레이저 빔조사 영역(15)과, 제 1 광학 렌즈(11a)의 원형의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분(16)에 마련된다.When the
구체적으로는, 제 1 광학 렌즈(11a)에서의, 레이저 빔조사 영역(15)의 한쪽의 대향하는 2변과 직교하는 현의 양단부에 위치하는 레이저 빔 비조사 부분(16) 각각에, 1개의 온도 검출기(14)가 배치된다. Specifically, in each of the laser beam
또는, 제 1 광학 렌즈(11a)에서의, 레이저 빔조사 영역(15)의 다른쪽의 대향하는 2변과 직교하는 현의 양단부에 위치하는 레이저 빔 비조사 부분(16) 각각에, 1개의 온도 검출기(14)가 배치된다. Alternatively, in each of the laser beam
또한, 레이저 빔조사 영역(15)의 한쪽의 대향하는 2변과 직교하는 방향이, 제 2 갈바노 미러(3b)를 편향시키는 방향과 일치하고 있어, 레이저 빔조사 영역(15)의 다른쪽의 대향하는 2변과 직교하는 방향이, 제 1 갈바노 미러(3a)를 편향시키는 방향과 일치하고 있다. The direction orthogonal to the two opposing sides of one of the laser
본 실시예의 렌즈 유닛(20)에 있어서의, 제 1, 제 2 광학 렌즈(11a, 11b)는, 단면 비구면으로 단면 평면인 렌즈이지만, 양면 비구면 형상의 렌즈나, 양면 구면의 렌즈이어도 되고, 또한 볼록면 렌즈 또는 오목면 렌즈 중 어느 것이어도 된다. The first and second
또한, 본 실시예의 렌즈 유닛(20)에서는, 2장의 광학 렌즈가 이용되고 있지만, 1장의 광학 렌즈이어도 되고, 3장 이상의 광학 렌즈를 이용하며, 소정의 간격을 두고 다단으로 배치되어 있어도 된다. In the
또한, 보호 윈도우(12)의 양면은 평면이다. Further, both sides of the
경통(13)은, 1개의 부재로 형성되어 있지만, 복수개의 부재를 조합시켜서 형성해도 된다. Although the
본 실시예의 렌즈 유닛(20)은, 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 경통(13)보다 열 용량이 작은 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 레이저 빔 비조사 부분(16)에, 온도 검출기(14)가 배치되어 있다. 이 때문에, 레이저 빔 비조사 부분(16)이 레이저 빔조사 영역(15)에 근접하기 때문에, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도가 순간적으로 상승하는 경우에도, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도를, 온도 신호로서 정밀도 좋게 측정할 수 있다. The
또한, 2개의 온도 검출기(14)가 이용되고 있기 때문에, 온도가 상승한 제 1 광학 렌즈(11a)의 평균 온도를 구하는 온도 신호를 측정할 수 있다. Further, since two
본 실시예에서는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 평균 온도를 구하는 온도 신호를 측정하기 위해서, 2개의 온도 검출기(14)가 이용되고 있지만, 2개 이상의 온도 검출기(14)를 제 1 광학 렌즈(11a)의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 마련해도 된다.Two
또한, 본 실시예의 레이저 가공 장치(100)는, fθ 렌즈(5)에, 렌즈 유닛(20)을 이용한 것으로, fθ 렌즈(5)의 제 1 광학 렌즈(11a)가, 고에너지의 레이저 빔(2)을 순간적으로 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)한 것에 의해 온도 상승한 경우의 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도를, 제 1 광학 렌즈(11a)에 설치된 2개의 온도 검출기(14)로 측정한다. 그리고, 이 2개의 온도 검출기(14)에 의해 측정된 온도가 온도 신호로서 제어 장치(9)에 입력된다. The
그리고, 제어 장치(9)가, 2개의 온도 검출기(14)로부터 입력된 온도 신호에 기초해서, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도 상승 전후의 온도차(이후, 상승 온도라고 함)의 평균값을 구한다. The
아울러, 제어 장치(9)가, 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값에 기초해서, 갈바노 드라이버(8)를 제어함으로써 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어한다. The
즉, 본 실시예의 레이저 가공 장치(100)에서는, 레이저 빔(2)에 의한, 광학계 부품군의 온도 상승에 수반되는 굴절률 변화에 기인하는, 레이저 빔(2)의 워크(6)의 가공 위치(집광점 위치라고 함)의 어긋남을, 제 1 광학 렌즈(11a)의 평균 온도를 대표적으로 측정하고, 이 온도 신호에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로서 보정한다. That is, in the
본 실시예의 레이저 가공 장치(100)가, fθ 렌즈(5)에 있어서의 광학계 부품군의 온도 상승에 수반되는, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 보정하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. A description will be given of a specific method for correcting the deviation of the position of the condensing point of the
우선, 초기 데이터로서, 제 1 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값이 Δta인 경우에 발생하는 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남으로부터 구한, 워크(6)의 각 가공점의 X 방향의 보정량 데이터 ΔX(X, Y, Δta)와, Y 방향의 보정량 데이터 ΔY(X, Y, Δta)를 제어 장치(9)에 유지한다. First, as initial data, the X direction of each processing point of the workpiece |
다음으로 레이저 가공 장치(100)로 워크(6)를 레이저 가공할 때의, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도를 온도 데이터로서 2개의 온도 검출기(14)로 측정하고, 이 온도 데이터를 온도 신호로서 제어 장치(9)에 입력하여, 상승 온도의 평균값 ΔTa를 구한다. Next, the temperature of the first
다음으로 제어 장치(9)에 미리 유지된 워크(6)의 가공점의 보정량 데이터를 이용해서, Δta=ΔTa인 경우의 X 방향의 보정량 데이터 ΔX(X, Y, ΔTa)와 Y 방향의 보정량 데이터 ΔY(X, Y, ΔTa)를 산출한다.Next, the correction amount data ΔX (X, Y, ΔTa) in the X direction and the correction amount data in the Y direction using the correction amount data of the machining point of the
다음으로 보정 전의 위치 어긋남된 레이저 빔(2)의 집광점의 X 방향의 위치 Xs를, X 방향의 보정량 데이터 ΔX(X, Y, ΔTa)로 수정하여, 레이저 빔(2)의 집광점의 X 방향의 위치가 하기 (1) 식으로 표시되는 Xr가 되도록 한다. Next, the position Xs in the X direction of the light-converging point of the position-shifted
동시에, 보정 전의 위치 어긋남된 레이저 빔(2)의 집광점의 Y 방향의 위치 Ys를, Y 방향의 보정량 데이터 ΔY(X, Y, ΔTa)로 수정하여, 레이저 빔(2)의 집광점의 Y 방향의 위치가 하기 (2) 식으로 표시되는 Yr가 되도록 한다. At the same time, the Y-direction position Ys of the light-converging point of the position-deviated
즉, 레이저 빔(2)의 집광점의, X 방향의 위치가 Xr, Y 방향의 위치가 Yr이 되도록, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어하여, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 보정한다.That is, the first and
즉, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남의 보정은, 갈바노 기구의 동작을 제어·보정함으로써 실시한다. That is, the correction of the deviation of the light-converging point position of the
실제로는, 온도 데이터로부터 예측되는 위치 어긋남을 가미하여, 소망 위치에 조사되도록, 보정량 데이터로 수정된 목적 위치를 제어 장치(9)로부터 갈바노 드라이버(8)로 출력하고, 갈바노 드라이버(8)로부터 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)에 지시함으로써 실시된다. Actually, the target position corrected by the correction amount data is outputted from the
본 실시예의 레이저 가공 장치(100)는, 고에너지의 레이저 출력에서의 가공이어도 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 보정할 수 있기 때문에, 고정밀도의 워크(6)의 레이저 가공이 가능하다. The
본 실시예에서는, 온도 검출기(14)로부터 입력되는 온도 신호에 기초해서, 제어 장치(9)가 XY 테이블(7)을 제어해도 된다.In the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 마련하는 온도 검출기(14)를 2개 이상으로 하고, 이들 복수의 온도 검출기(14)로부터의 온도 신호를 제어 장치(9)에 입력하여 획득한 상승 온도의 평균값에 기초해서, 제어 장치(9)가 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정해도 된다. In this embodiment, the number of the
본 실시예에서는, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구로서, 제 1, 제 2 갈바노 미러(3a, 3b)를 이용하고 있지만, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구라면, 이것으로 한정되지 않는다.
Although the first and second galvanometer mirrors 3a and 3b are used as the mechanism for deflecting the
(실시예 2)(Example 2)
도 3(a)는 본 발명의 실시예 2에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도이고, 도 3(b)는 레이저 빔이 입사되는 측의 렌즈 유닛의 상면 모식도(b)이다. Fig. 3 (a) is a side sectional schematic view of a lens unit used in an f? Lens of a laser machining apparatus according to
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛(30)은, 제 1 광학 렌즈(11a)의 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 표면에, 온도 검출기가 4개 마련되어 있다는 점 외에는, 실시예 1의 렌즈 유닛(20)과 마찬가지이다.3, in the
그리고, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)는, 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 서로 직교하는 2개의 현의 양단부 각각에 설치되어 있다. 3 (b), the first, second, third, and
본 실시예의 렌즈 유닛(30)을 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 4개의 온도 검출기는, 제 1 광학 렌즈(11a)의 정사각형 또는 직사각형인 레이저 빔조사 영역(15)과, 제 1 광학 렌즈(11a)의 원형의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분(16)에 마련된다.When the
예컨대, 제 1 광학 렌즈(11a)에서, 제 1 온도 검출기(14a)는, 시계의 문자판에 있어서의 12시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 설치되어 있다. For example, in the first
제 2 온도 검출기(14b)는, 시계의 문자판에 있어서의 6시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 설치되어 있다. The
제 3 온도 검출기(14c)는, 시계의 문자판에 있어서의 9시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 설치되어 있다. The
제 4 온도 검출기(14d)는, 시계의 문자판에 있어서의 3시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 설치되어 있다. The
즉, 본 실시예의 렌즈 유닛(30)은, 제 1 온도 검출기(14a)와 제 2 온도 검출기(14b)를 통과하는 현(D1이라고 함)과, 제 3 온도 검출기(14c)와 제 4 온도 검출기(14d)를 통과하는 현(D2이라고 함)이 직교하도록, 각 온도 검출기가 제 1 광학 렌즈(11a)에 배치되어 있다. That is, the
그리고, D1와 평행한 방향이 제 1 갈바노 미러(3a)를 편향시키는 방향과 일치하고 있고, D2와 평행한 방향이 제 2 갈바노 미러(3b)를 편향시키는 방향과 일치하고 있다. The direction parallel to D1 coincides with the direction for deflecting the
본 실시예의 렌즈 유닛(30)도, 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 경통(13)보다 열 용량이 작은 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 레이저 빔 비조사 부분(16)에, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)가 배치되어 있다. 이로써, 레이저 빔 비조사 부분(16)이 레이저 빔조사 영역(15)에 근접하기 때문에, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도가 순간적으로 상승하는 경우에도, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도를 온도 신호로서 정밀도 좋게 측정할 수 있다. The
특히, 4개의 온도 검출기가 제 1 광학 렌즈(11a)의 레이저 빔 비조사 부분(16)에 설치되어 있기 때문에, 제어 장치(9)에서 구한 제 1 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값의 격차가 작아서, 상승 온도의 측정 정밀도를 더 향상시킬 수 있다. Particularly, since the four temperature detectors are provided in the laser beam
또한, 본 실시예의 렌즈 유닛(30)은, 제 1 광학 렌즈(11a)의 직교하는 2개의 현에 있어서의, 한쪽 현인 D1의 양단부에 제 1 온도 검출기(14a)와 제 2 온도 검출기(14b)가 배치되고, 다른 현인 D2의 양단부에 제 3 온도 검출기(14c)와 제 4 온도 검출기(14d)가 배치되어 있다. The
그러므로, 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도 상승에 의한, 제 1 온도 검출기(14a)의 온도 신호와 제 2 온도 검출기(14b)의 온도 신호로부터, D1 방향에서의 온도 분포를 구할 수 있다. 그리고, 제 3 온도 검출기(14c)의 온도 신호와 제 4 온도 검출기(14d)의 온도 신호로부터, D2 방향의 온도 분포를 구할 수 있다. Therefore, the temperature distribution in the direction D1 can be obtained from the temperature signal of the
본 실시예의 레이저 가공 장치는, fθ 렌즈(5)로 렌즈 유닛(30)을 이용했다는 점 외에는, 실시예 1의 레이저 가공 장치와 마찬가지이다.The laser machining apparatus of this embodiment is the same as the laser machining apparatus of the first embodiment except that the
본 실시예의 레이저 가공 장치는, fθ 렌즈(5)로 렌즈 유닛(30)을 이용한 것으로, fθ 렌즈(5)의 제 1 광학 렌즈(11a)가 고에너지의 레이저 빔(2)을 순간적으로 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)하고, 온도 상승한 경우의 제 1 광학 렌즈(11a)의 온도를, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)에서 측정한다. 그리고, 이들 온도가 온도 신호로서 제어 장치(9)에 입력된다.The laser machining apparatus of this embodiment uses the
그리고, 본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, 제어 장치(9)가, 입력된 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)에서의 각 온도 신호에 기초해서, 제 1 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값을 구한다. In the laser machining apparatus according to the present embodiment, the
또한, 제어 장치(9)는, 입력된 제 1 온도 검출기(14a)의 온도 신호와 제 2 온도 검출기(14b)의 온도 신호로부터, 제 1 광학 렌즈(11a)의 D1 방향의 온도 분포를 구한다. 그리고, 입력된 제 3 온도 검출기(14c)의 온도 신호와 제 4 온도 검출기(14d)의 온도 신호로부터, 제 1 광학 렌즈(11a)의 D2 방향의 온도 분포를 구한다. The
본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, 레이저 빔(2)에 의한, 광학계 부품군의, 온도 상승에 수반되는 굴절률 변화에 기인하는 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을, 제 1 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값 데이터를 대표적으로 구한다. 그리고, 이 데이터에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정한다. In the laser machining apparatus of the present embodiment, the deviation of the position of the light-converging point of the
또한, 본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, fθ 렌즈(5)의 제 1 광학 렌즈(11a)에서의, D1의 방향을 워크(6)의 X 방향과 일치시키고, D2의 방향을 워크(6)의 Y 방향과 일치시키고 있다. In the laser machining apparatus of the present embodiment, the direction of D1 in the first
이로써, 레이저 빔(2)에 의한, 광학계 부품군의, 워크(6)의 X 방향과 같은 방향의 온도 분포와 워크의 Y 방향과 같은 방향의 온도 분포에 수반되는 굴절률 변화에 기인하는, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을, 제 1 광학 렌즈(11a)의, D1 방향의 온도 분포 데이터와 D2 방향의 온도 분포 데이터를 대표적으로 구하고, 이 데이터에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정할 수 있다.Thereby, the
본 실시예의 레이저 가공 장치가, fθ 렌즈(5)의 광학계 부품군의 온도 상승에 수반되는, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 보정하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다. The laser machining apparatus of this embodiment will explain a specific method for correcting the deviation of the position of the light-converging point of the
우선, 초기 데이터로서, 제 1 광학 렌즈(11a)의 상승 온도의 평균값이 Δta인 경우에 발생하는 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남으로부터 구한, 각 가공점의, X 방향의 보정량 데이터 ΔX(X, Y, Δta)와 Y 방향의 보정량 데이터 ΔY(X, Y, Δta)를 제어 장치(9)에 유지한다. First, as the initial data, the correction amount data ΔX in the X direction of each processing point, which is obtained from the deviation of the condensing point position of the
또한, 제 1 광학 렌즈(11a)에서의, D1 방향 즉 X 방향의 온도 분포 ΔTx에 의해 발생하는 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남으로부터 구한, 워크(6)의 각 가공점의, X 방향의 보정량 데이터 ΔXx(X, Y, Δtx)와, Y 방향의 보정량 데이터 ΔYx(X, Y, Δtx)를 제어 장치(9)에 보존한다.Moreover, the correction amount data of the X direction of each processing point of the workpiece |
아울러, D2 방향 즉 Y 방향의 온도 분포 ΔTy에 의해 발생하는 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남으로부터 구한, 각 가공점의, X 방향의 보정량 데이터 ΔXy(X, Y, Δty)와, Y 방향의 보정량 데이터 ΔYy(X, Y, Δty)를 제어 장치(9)에 유지한다.In addition, the correction amount data ΔXy (X, Y, Δty) in the X direction and the correction amount data in the Y direction of each machining point, which are obtained from the deviation of the laser beam condensing point position generated by the temperature distribution ΔTy in the D2 direction, that is, the Y direction. ΔYy (X, Y, Δty) is held in the
다음으로, 레이저 가공 장치에서, 워크(6)를 레이저 가공할 때의 제 1 광학 렌즈(11a)에서의, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)로 온도를 측정하고, 이 온도 데이터를 제어 장치(9)에 입력하여 상승 온도의 평균값 ΔTa를 구한다. Next, the first, second, third and
또한, 제 1 온도 검출기(14a)와 제 2 온도 검출기(14b)에서의 측정 온도로부터 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 X 방향의 온도 분포 ΔTx를 구하고, 제 3 온도 검출기(14c)와 제 4 온도 검출기(14d)에서의 측정 온도로부터 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 Y 방향의 온도 분포 ΔTy를 구한다. The temperature distribution ΔTx in the X direction in the first
다음으로 제어 장치(9)에 미리 유지된 가공점의 보정량 데이터를 이용해서, Δta=ΔTa인 경우의 X 방향의 보정량 데이터 ΔX(X, Y, ΔTa)와 Y 방향의 보정량 데이터 ΔY(X, Y, ΔTa)를 산출한다.Next, the correction amount data ΔX (X, Y, ΔTa) in the X direction and the correction amount data ΔY (X, Y in the Y direction when Δta = ΔTa are used, using the correction amount data of the machining point held in advance in the
또한, Δtx=ΔTx인 경우의 X 방향의 보정량 데이터 ΔXx(X, Y, ΔTx)와 Y 방향의 보정량 데이터 ΔYx(X, Y, ΔTx)를 산출한다.Further, the amount of correction data ΔXx (X, Y, ΔTx) in the X direction when Δtx = ΔTx and the amount of correction data ΔYx (X, Y, ΔTx) in the Y direction are calculated.
또한, Δty=ΔTy의 경우의 X 방향의 보정량 데이터 ΔXy(X, Y, ΔTy)와 Y 방향의 보정량 데이터 ΔYy(X, Y, ΔTy)를 산출한다. Further, the correction amount data ΔXy (X, Y, ΔTy) in the X direction in the case of Δty = ΔTy and the correction amount data ΔYy (X, Y, ΔTy) in the Y direction are calculated.
다음으로 보정 전의 위치 어긋남된 레이저 빔 집광점의 X 방향의 위치 Xs를, X 방향의 보정량 데이터, ΔX(X, Y, ΔTa)와 ΔXx(X, Y, ΔTx)와 ΔXy(X, Y, ΔTy)로 수정하고, 레이저 빔 집광점의 X 방향의 위치가 하기 (3) 식으로 표시되는 Xr가 되도록 한다. Next, the position Xs in the X direction of the position of the laser beam light-converging point deviated from the position of the laser beam before correction is calculated as the correction amount data in the X direction, X (X, Y,? Ta),? Xx (X, Y,? Tx) ), And the position of the laser beam condensing point in the X direction becomes Xr represented by the following expression (3).
동시에, 보정 전의 위치 어긋남된 레이저 빔 집광점의 Y 방향의 위치 Ys를, Y 방향의 보정량 데이터, ΔY(X, Y, ΔTa)와 ΔYx(X, Y, ΔTx)와 ΔYy(X, Y, ΔTy)로 수정하고, 레이저 빔 집광점의 Y 방향의 위치가 하기 (4) 식으로 표시되는 Yr가 되도록 한다. At the same time, the Y-direction position Ys of the position-deviated laser beam condensing point before correction is calculated by the Y-direction correction amount data, Y (X, Y,? Ta),? Yx (X, Y,? Tx) ), And the position of the laser beam condensing point in the Y direction becomes Yr represented by the following expression (4).
즉, 레이저 빔 집광점의, X 방향의 위치가 Xr, Y 방향의 위치가 Yr이 되도록, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어하여, 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남을 보정한다.That is, the first and
즉, 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남의 보정은, 제어 장치(9)에 의해 갈바노 기구의 동작을 제어·보정함으로써 실시한다.That is, the correction of the deviation of the position of the laser beam condensing point is carried out by controlling and correcting the operation of the galvanometer mechanism by the
실제로는, 온도 데이터로부터 예측되는 위치 어긋남을 가미하여, 소망 위치에 조사되도록, 보정량 데이터로 수정된 목적 위치를 제어 장치(9)로부터 갈바노 드라이버(8)로 출력하고, 갈바노 드라이버(8)로부터 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)에 지시함으로써 실시된다. Actually, the target position corrected by the correction amount data is outputted from the
본 실시예의 레이저 가공 장치는, 고에너지의 레이저 출력에서의 가공에서도, 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남을 더 정밀도 좋게 보정할 수 있기 때문에, 보다 고정밀도의 레이저 가공이 가능하다. The laser machining apparatus of the present embodiment can correct the deviation of the position of the laser beam condensing point with higher accuracy even in processing at a high-energy laser output, so that laser machining with higher precision can be performed.
본 실시예에서는, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)로부터 입력되는 온도 신호에 기초해서 제어 장치(9)가, XY 테이블(7)을 제어해도 된다. Although the
본 실시예에서는, 렌즈 유닛(30)의 제 1 광학 렌즈(11a)에 4개의 온도 검출기인 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)가 마련되어 있지만, 제 1 광학 렌즈(11a)에서의 현의 양단부, 즉 제 1 광학 렌즈(11a)의 중심에 대칭 위치에 각 1개의, 합계 2개의 온도 검출기를 마련하기만 해도 된다. The first, second, third, and
또한, 광학 렌즈(11a)의, D1 방향과 평행한 방향의 온도 분포와 D2 방향과 평행한 방향의 온도 분포가 측정할 수 있으면, 온도 검출기를 4개 이상 설치해도 된다. In addition, as long as the temperature distribution in the direction parallel to the direction D1 and the direction parallel to the direction D2 of the
또한, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구로서, 제 1, 제 2 갈바노 미러(3a, 3b)를 이용하고 있지만, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구라면, 이것으로 한정되지 않는다.
Although the first and second galvanometer mirrors 3a and 3b are used as a mechanism for deflecting the
(실시예 3)(Example 3)
도 4(a)는 본 발명의 실시예 3에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도이고, 도 4(b)는 이 측면 단면 모식도에 있어서의 렌즈 유닛의 A-A 단면의 모식도이다. FIG. 4A is a side sectional schematic view of a lens unit used in an f? Lens of a laser machining apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 4B is a cross- It is a schematic diagram.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛(40)은, 2개의 온도 검출기(14)가 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 표면에 마련되어 있다는 점 외에는, 실시예 1의 렌즈 유닛(20)과 마찬가지이다. As shown in Fig. 4, the
그리고, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 온도 검출기(14)는, 제 2 광학 렌즈(11b)의 중심점을 지나는 현의 양단부 각각에 설치되어 있다. As shown in Fig. 4 (b), the
본 실시예의 렌즈 유닛(40)을 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 광학 렌즈(11b)의 면에서의 레이저 빔(2)이 조사되는 영역은, 정사각형 또는 직사각형이 된다.When the
여기서, 2개의 온도 검출기(14)는, 제 2 광학 렌즈(11b)의 면에서의 레이저 빔조사 영역(25)과, 제 2 광학 렌즈(11b)의 원형의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분(26)에 마련된다. Here, the two
구체적으로는, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의, 레이저 빔조사 영역(25)의 한쪽의 대향하는 2변과 직교하는 현의 양단부에 있는 레이저 빔 비조사 부분(26) 각각에, 1개의 온도 검출기(14)가 배치된다.Specifically, in each of the laser beam
또는, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의, 레이저 빔조사 영역(25)의 다른쪽의 대향하는 2변과 직교하는 현의 양단부에 있는 레이저 빔 비조사 부분(26) 각각에, 1개의 온도 검출기(14)가 배치된다.Or, in each of the laser beam
또한, 레이저 빔조사 영역(25)에 있어서의, 한쪽의 대향하는 2변과 직교하는 방향이 제 2 갈바노 미러(3b)를 편향시키는 방향과 일치하고 있고, 다른쪽의 대향하는 2변과 직교하는 방향이 제 1 갈바노 미러(3a)를 편향시키는 방향과 일치하고 있다. The direction orthogonal to the two opposing sides in the laser
본 실시예의 렌즈 유닛(40)은, 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 경통(13)보다 열 용량이 작은 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 레이저 빔 비조사 부분(26)에, 온도 검출기(14)가 배치되어 있고, 레이저 빔 비조사 부분(26)이 레이저 빔조사 영역(25)에 근접하고 있기 때문에, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도가 순간적으로 상승하는 경우에도, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도를, 온도 신호로서 정밀도 좋게 측정할 수 있다.The
또한, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도 검출기(14)의 설치면은, 외기에 접촉하는 면이 아니기 때문에, 워크(6)의 가공시에 발생하는 분진의 영향을 받지 않는다.The mounting surface of the
또한, 2개의 온도 검출기(14)가 이용되고 있기 때문에, 온도가 상승한 제 2 광학 렌즈(11b)의 평균 온도를 구하는 온도 신호를 측정할 수 있다.Further, since two
본 실시예에서는, 제 2 광학 렌즈(11b)의 평균 온도를 구하는 온도 신호를 측정하기 위해서 2개의 온도 검출기(14)가 이용되고 있지만, 2개 이상의 온도 검출기(14)를 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 마련해도 된다.Two
본 실시예의 레이저 가공 장치는, fθ 렌즈(5)에 렌즈 유닛(40)을 이용했다는 점 외에는, 실시예 1의 레이저 가공 장치와 마찬가지이다.The laser machining apparatus of this embodiment is the same as the laser machining apparatus of the first embodiment except that the
본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, fθ 렌즈(5)에 있어서의 제 2 광학 렌즈(11b)의, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도가 순간적으로 상승하는 경우에도, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도를, 제 2 광학 렌즈(11b)에 설치된 2개의 온도 검출기(14)로 측정하고, 이 2개의 온도 검출기(14)에 의해 측정된 온도가 온도 신호로서 제어 장치(9)에 입력된다.In the laser machining apparatus of the present embodiment, by instantaneous absorption (for example, in units of msec) of the high
그리고, 제어 장치(9)가 2개의 온도 검출기(14)로부터 입력된 온도 신호에 기초해서, 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값을 구한다. Based on the temperature signal inputted from the two
또한, 제어 장치(9)가 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값에 기초해서 갈바노 드라이버(8)를 제어함으로써, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어한다. The
본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, 레이저 빔(2)에 의한, 광학계 부품군의, 온도 상승에 수반되는 굴절률 변화에 기인한, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을, 제 2 광학 렌즈(11b)의 평균 온도를 대표적으로 측정한다. 그리고, 이 온도 신호에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정한다. In the laser machining apparatus of the present embodiment, the deviation of the position of the light-converging point of the
즉, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의, 상승 온도의 평균값의 데이터에 기초해서, 실시예 1의 레이저 가공 장치(100)와 마찬가지의 기구에 의해, 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남을, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정한다.That is, based on the data of the average value of the rising temperature in the second
실제로는, 온도 데이터로부터 예측되는 위치 어긋남을 가미하여, 소망 위치에 조사되도록, 보정량 데이터로 수정된 목적 위치를 제어 장치(9)로부터 갈바노 드라이버(8)로 출력하고, 갈바노 드라이버(8)로부터 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)에 지시함으로써 행해진다.Actually, the target position corrected by the correction amount data is outputted from the
본 실시예의 레이저 가공 장치는, 고에너지의 레이저 출력에서의 가공에서도, 레이저 빔 집광점 위치의 어긋남을 정밀도 좋게 보정할 수 있기 때문에, 고정밀도의 레이저 가공이 가능하다. The laser machining apparatus of the present embodiment can precisely correct deviation of laser beam condensing point position even in processing at a high energy laser output, so that highly accurate laser machining is possible.
본 실시예에서는, 온도 검출기로부터 입력되는 온도 신호에 기초해서 제어 장치(9)가, XY 테이블(7)을 제어해도 된다.In this embodiment, the
또한, 본 실시예에서는, 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치하는 온도 검출기(14)를 2개 이상으로 하고, 이들 복수의 온도 검출기(14)로부터의 온도 신호를 제어 장치(9)에 입력하여 획득한 상승 온도의 평균값에 기초해서 제어 장치(9)가, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정해도 된다. In this embodiment, the number of the
본 실시예에서는, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구로서, 제 1, 제 2 갈바노 미러(3a, 3b)를 이용하고 있지만, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구라면, 이것으로 한정되지 않는다.Although the first and second galvanometer mirrors 3a and 3b are used as the mechanism for deflecting the
본 실시예의 fθ 렌즈(5)에 사용되는 렌즈 유닛(40)에서는, 온도 검출기(14)를, 제 2 광학 렌즈(11b)에 설치하고 있지만, 외기에 접촉하지 않는 광학 렌즈의 면에 마련하는 것이라면, 어떤 광학 렌즈에 마련해도 된다. Although the
또한, 온도 검출기(14)를, 보호 윈도우(12)의 레이저 빔 출사면의 반대측의 면에서의 레이저 빔 비조사 부분에 마련해도 된다.
Further, the
(실시예 4)(Example 4)
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈에 사용되는 렌즈 유닛의 측면 단면 모식도(a)와, 이 측면 단면 모식도에 있어서의 렌즈 유닛의 A-A 단면의 모식도(b)이다. 5 is a schematic cross-sectional side view (a) of the lens unit used in the f? Lens of the laser machining apparatus according to the fourth embodiment of the present invention and a schematic view (b) of the A-A cross section of the lens unit in this side sectional schematic view.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 fθ 렌즈에 이용되는 렌즈 유닛(50)은, 4개의 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)가 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 표면에 마련되어 있다는 점 외에는, 실시예 2의 렌즈 유닛(30)과 마찬가지이다.5, the
그리고, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)는, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 서로 직교하는 2개의 현의 양단부 각각에, 설치되어 있다. 5 (b), the first, second, third, and
본 실시예의 렌즈 유닛(50)을 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔(2)이 조사되는 영역은, 정사각형 또는 직사각형이 된다. When the
여기서, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의, 각 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)의 설치 위치는, 레이저 빔조사 영역(25)과, 제 2 광학 렌즈(11b)의 원형의 바깥 둘레 사이에 있는 4개소의 레이저 빔 비조사 부분(26)이다. The mounting positions of the
도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 예컨대 제 2 광학 렌즈(11b)에서, 제 1 온도 검출기(14a)는, 시계의 문자판에 있어서의 12시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치되어 있다. 5B, for example, in the second
제 2 온도 검출기(14b)는, 시계의 문자판에 있어서의 6시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치되어 있다. The
제 3 온도 검출기(14c)는, 시계의 문자판에 있어서의 9시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치되어 있다. The
제 4 온도 검출기(14d)는, 시계의 문자판에 있어서의 3시에 상당하는 위치의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치되어 있다. The
즉, 본 실시예의 렌즈 유닛(50)은, 제 1 온도 검출기(14a)와 제 2 온도 검출기(14b)를 통과하는 현인 D1와, 제 3 온도 검출기(14c)와 제 4 온도 검출기(14d)를 통과하는 현인 D2가 직교하도록, 각 온도 검출기가 제 2 광학 렌즈(11b)에 배치되어 있다.That is, the
또한, D1와 평행한 방향이 제 1 갈바노 미러(3a)를 편향시키는 방향과 일치하고 있고, D2와 평행한 방향이 제 2 갈바노 미러(3b)를 편향시키는 방향과 일치하고 있다. The direction parallel to D1 coincides with the direction for deflecting the
본 실시예의 렌즈 유닛(50)도, 레이저 가공 장치의 fθ 렌즈로서 이용한 경우, 경통(13)보다 열 용량이 작은 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 레이저 빔 비조사 부분(26)에, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)가 배치되어 있고, 레이저 빔 비조사 부분(26)이 레이저 빔조사 영역(25)에 근접하고 있다. The
이로써, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도가 순간적으로 상승하는 경우에도, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도를 온도 신호로서 정밀도 좋게 측정할 수 있다. Thereby, even when the temperature of the second
특히, 4개의 온도 검출기가, 제 2 광학 렌즈(11b)의 레이저 빔 비조사 부분(26)에 설치되어 있기 때문에, 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값의 격차가 작아서, 상승 온도의 측정 정밀도를, 더 향상시킬 수 있다. Particularly, since the four temperature detectors are provided in the laser beam
또한, 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도 검출기 설치면은, 외기에 접촉하는 면이 아니기 때문에, 워크(6)의 가공시에 발생하는 분진의 영향을 받지 않는다. The temperature detector mounting surface of the second
본 실시예의 레이저 가공 장치는, fθ 렌즈(5)에 렌즈 유닛(50)을 이용했다는 점 외에는, 실시예 2의 레이저 가공 장치와 마찬가지이다. The laser machining apparatus of this embodiment is the same as the laser machining apparatus of the second embodiment except that the
그리고, 렌즈 유닛(50)에 있어서의, D1의 방향을 워크(6)의 X 방향과 일치시키고, D2의 방향을 워크(6)의 Y 방향과 일치시키고 있다.The direction of D1 in the
본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, fθ 렌즈(5)에 있어서의 제 2 광학 렌즈(11b)의, 고에너지의 레이저 빔(2)의 순간적인 흡수(예컨대, msec 단위 정밀도)에 의해 온도 상승한 경우의 제 2 광학 렌즈(11b)의 온도를 4개의 온도 검출기로 측정하고, 이들 온도가 온도 신호로서 제어 장치(9)에 입력된다.In the laser machining apparatus of this embodiment, when the temperature of the second
그리고, 제어 장치(9)는, 4개의 온도 검출기의 온도 신호로부터, 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값을 구한다. Then, the
또한, 제 1 온도 검출기(14a)와 제 2 온도 검출기(14b)의 온도 신호로부터 제 2 광학 렌즈(11b)의 D1 방향의 온도 분포를 구하고, 제 3 온도 검출기(14c)와 제 4 온도 검출기(14d)의 온도 신호로부터 D2 방향의 온도 분포를 구한다. The temperature distribution in the direction D1 of the second
그리고, 본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, 레이저 빔(2)에 의한 광학계 부품군의 온도 상승에 수반되는 굴절률 변화에 기인하는 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을, 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값 데이터에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정한다. In the laser machining apparatus of the present embodiment, the deviation of the position of the light-converging point of the
동시에, 레이저 빔(2)에 의한, 광학계 부품군의, 워크(6)의 X 방향과 같은 방향의 온도 분포와 워크(6)의 Y 방향과 같은 방향의 온도 분포에 수반되는 굴절률 변화에 기인하는, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을, 제 2 광학 렌즈(11b)의 D1 방향의 온도 분포 데이터와 D2 방향의 온도 분포 데이터에 기초해서 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어함으로써 보정한다. At the same time, the refractive index changes due to the temperature distribution in the same direction as the X direction of the
즉, 본 실시예의 레이저 가공 장치에서는, 제 2 광학 렌즈(11b)의 상승 온도의 평균값의 데이터와, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 워크(6)의 X 방향과 같은 방향의 온도 분포의 데이터와, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 워크(6)의 Y 방향과 같은 방향의 온도 분포의 데이터로부터, 실시예 2의 레이저 가공 장치와 마찬가지 기구에 의해, 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)를 제어한다. 이로써, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 보정한다. That is, in the laser machining apparatus of this embodiment, the average value of the rising temperature of the second
즉, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남의 보정은, 제어 장치(9)에 의해 갈바노 기구의 동작을 제어·보정함으로써 실시한다. That is, the correction of the deviation of the position of the light-converging point of the
실제로는, 온도 데이터로부터 예측되는 위치 어긋남을 가미하여, 소망 위치에 조사되도록, 보정량 데이터로 수정된 목적 위치를 제어 장치(9)로부터 갈바노 드라이버(8)로 출력하여, 갈바노 드라이버(8)로부터 제 1, 제 2 갈바노 스캐너(4a, 4b)에 지시함으로써 행해진다. Actually, the target position corrected by the correction amount data is outputted from the
본 실시예의 레이저 가공 장치는, 고에너지의 레이저 출력에서의 가공에서도, 레이저 빔(2)의 집광점 위치의 어긋남을 더 정밀도 좋게 보정할 수 있기 때문에, 보다 고정밀도의 레이저 가공이 가능하다. The laser machining apparatus of the present embodiment can correct the deviation of the position of the light-converging point of the
본 실시예에서는, 온도 검출기로부터 입력되는 온도 신호에 기초해서 제어 장치(9)가 XY 테이블(7)을 제어해도 된다. In the present embodiment, the
본 실시예의 fθ 렌즈에 사용되는 렌즈 유닛(50)에서는, 4개의 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)를, 제 2 광학 렌즈(11b)에 마련하고 있지만, 외기에 접촉하지 않는 광학 렌즈의 면에 마련하는 것이라면, 어떤 광학 렌즈에 마련해도 된다. Four
또한, 4개의 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)를, 보호 윈도우(12)의 레이저 빔 입사면의 반대측의 면에서의 레이저 빔 비조사 부분에 마련해도 된다. The four
또한, 각 실시예에서는, 온도 검출기를, 광학 렌즈의 레이저 빔(2)이 입사되는 측의 표면에 마련한 예를 들어서 설명했지만, 레이저 빔(2)이 입사되는 측과 반대측의 광학 렌즈의 면(광학 렌즈의 이면)에 마련해도 된다. In each of the embodiments, the temperature detector is provided on the surface of the optical lens on the side where the
본 실시예에서는, 렌즈 유닛(50)의 제 2 광학 렌즈(11b)에는 4개의 온도 검출기(14a, 14b, 14c, 14d)가 마련되어 있지만, 제 2 광학 렌즈(11b)에서의 현의 양단부, 즉 대칭 위치에 각 1개의, 합계 2개의 온도 검출기를 설치해도 된다. Although four
또한, 제 2 광학 렌즈(11b)의, D1 방향과 평행한 방향의 온도 분포와 D2 방향과 평행한 방향의 온도 분포를 측정할 수 있다면, 온도 검출기를 4개 이상 설치해도 된다. Four or more temperature detectors may be provided as long as the temperature distribution in the direction parallel to the direction D1 and the temperature distribution in the direction parallel to the direction D2 of the second
또한, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구로서, 제 1, 제 2 갈바노 미러(3a, 3b)를 이용하고 있지만, 레이저 빔(2)을 편향시키는 기구라면, 이것으로 한정되지 않는다. Although the first and second galvanometer mirrors 3a and 3b are used as a mechanism for deflecting the
본 발명에 있어서의, 레이저 빔(2)은, 단 펄스, 복수 펄스 또는 연속 발진 중 어느 것이어도 된다. In the present invention, the
본 발명의 레이저 가공 장치에서의 가공 내용은, 구멍 뚫기로 한정되지 않고, 절단, 변형, 용접, 열처리, 또는 마킹 등의 레이저에 의해 가공 가능한 것이라면 어떤 것이어도 된다. 또한, 피가공물에는, 연소, 용융, 승화 또는 변색 등의 레이저에 의해 발생시킬 수 있는 변화라면 어떤 변화를 발생시켜도 된다.The processing content in the laser machining apparatus of the present invention is not limited to hole drilling, and any processing may be used as long as it can be processed by laser such as cutting, deformation, welding, heat treatment, or marking. Further, any change may be caused in the work to be caused by the laser such as combustion, melting, sublimation or discoloration.
한편, 본 발명은, 그 발명의 범위 내에서, 각 실시예를 자유롭게 조합하거나, 각 실시예를 적절하게, 변형, 생략하는 것이 가능하다.
On the other hand, the present invention can be freely combined with each embodiment within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
본 발명에 따른 레이저 가공 장치는, 집광점 위치의 어긋남을 정밀도 좋게 보정할 수 있고, 고정밀도의 레이저 가공이 가능하기 때문에, 고정밀화된 전자 회로나 전자 부품의 가공에 이용할 수 있다.The laser machining apparatus according to the present invention can precisely correct the deviation of the position of the light-converging point, and can perform laser machining with high precision, and thus can be used for processing of high-precision electronic circuits and electronic parts.
Claims (9)
광학 렌즈와,
상기 광학 렌즈를 유지하는 경통과,
복수의 온도 검출기
를 구비하고,
상기 복수의 온도 검출기는, 상기 광학 렌즈의 레이저 빔조사 영역과 상기 광학 렌즈의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분에 마련되며, 상기 광학 렌즈의 평균 온도, 또는 상기 광학 렌즈의 평균 온도 및 면 내의 온도 분포를 구하기 위한 온도 신호를 측정하는
렌즈 유닛.
A lens unit for converging and irradiating a laser beam onto an object,
With an optical lens,
A lens barrel holding the optical lens,
A plurality of temperature detectors
And,
The plurality of temperature detectors are provided in the laser beam non-irradiation portion between the laser beam irradiation area of the optical lens and the outer periphery of the optical lens, and the average temperature of the optical lens, or the average temperature and surface of the optical lens. To measure the temperature signal to find the temperature distribution
Lens unit.
상기 광학 렌즈의 중심점을 지나는 현에 있어서의 양단부 각각에, 상기 온도 검출기가 적어도 1개 배치되는 렌즈 유닛.
The method of claim 1,
Wherein at least one of said temperature detectors is disposed on each of both end portions of a string passing through a center point of said optical lens.
상기 광학 렌즈의 중심점을 지나는 직교하는 2개의 현에 있어서의, 한쪽 현의 양단부 각각, 및 다른쪽 현의 양단부 각각에, 상기 온도 검출기가 적어도 1개 배치되는 렌즈 유닛.
The method of claim 1,
Wherein at least one of the temperature detectors is disposed at each of both ends of one of the strings and at both ends of the other string in two strings orthogonal to each other across the center point of the optical lens.
상기 온도 검출기는 레이저 빔 입사부에 배치된 상기 광학 렌즈에 배치되어 있는 렌즈 유닛.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the temperature detector is disposed in the optical lens disposed in the laser beam incident portion.
상기 온도 검출기는 상기 광학 렌즈의 외기와 접촉하는 면 이외의 면에 배치되어 있는 렌즈 유닛.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the temperature detector is disposed on a surface other than a surface in contact with the outside air of the optical lens.
상기 레이저 발진기로부터 출력된 레이저 빔을 편향시키는 갈바노 미러와,
상기 갈바노 미러를 구동하는 갈바노 스캐너와,
광학 렌즈와, 상기 광학 렌즈를 유지하는 경통과, 상기 광학 렌즈의 레이저 빔조사 영역과 상기 광학 렌즈의 바깥 둘레 사이에 있는 레이저 빔 비조사 부분에 마련되고, 상기 광학 렌즈의 평균 온도, 또는 상기 광학 렌즈의 평균 온도 및 면 내의 온도 분포를 구하기 위한 온도 신호를 측정하는 복수의 온도 검출기를 갖고, 상기 갈바노 미러로 편향되어 입사된 상기 레이저 빔을 대상물을 향해서 집광 조사하는 렌즈 유닛과,
상기 대상물을 탑재하며 수평면 내에서 이동하는 XY 테이블과,
상기 갈바노 스캐너를 구동시키는 갈바노 드라이버와,
상기 레이저 발진기, 상기 갈바노 드라이버, 및 상기 XY 테이블을 제어하는 제어 장치와,
상기 온도 검출기를 상기 제어 장치에 접속하는 신호선
을 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 복수의 온도 검출기로 측정된 온도 신호로부터, 상기 광학 렌즈의 상승 온도의 평균값, 또는 상기 광학 렌즈의 상승 온도의 평균값 및 면 내의 온도 분포를 구하며, 획득한 결과에 기초해서, 상기 레이저 빔의 집광점 위치를 보정하는
레이저 가공 장치.
A laser oscillator,
A galvanomirror for deflecting the laser beam output from the laser oscillator,
A galvanometer scanner for driving the galvanometer mirror,
An optical lens, a barrel holding the optical lens, and a laser beam non-irradiation portion provided between the laser beam irradiation area of the optical lens and the outer periphery of the optical lens, the average temperature of the optical lens or the optical A lens unit having a plurality of temperature detectors for measuring a temperature signal for obtaining an average temperature of the lens and an in-plane temperature distribution, and collecting and irradiating the laser beam deflected and incident on the galvano mirror toward an object;
An XY table that mounts the object and moves in a horizontal plane,
A galvano driver for driving the galvano scanner,
A controller for controlling the laser oscillator, the galvano driver, and the XY table;
A signal line for connecting the temperature detector to the control device
And,
Wherein the controller obtains an average value of the rising temperature of the optical lens or an average value of the rising temperature of the optical lens and a temperature distribution in the plane from the temperature signal measured by the plurality of temperature detectors, The position of the light-converging point of the laser beam is corrected
Laser processing apparatus.
상기 광학 렌즈의 중심점을 지나는 현에 있어서의 양단부 각각에, 상기 온도 검출기가, 적어도 1개 배치되어 있는 레이저 가공 장치. The method according to claim 6,
Wherein at least one of the temperature detectors is disposed on each of both ends of a string passing through a center point of the optical lens.
상기 복수의 온도 검출기는 제 1 온도 검출기와, 제 2 온도 검출기와, 제 3 온도 검출기와, 제 4 온도 검출기의 4개이고,
상기 광학 렌즈의 중심점을 지나는 서로 직교하는 2개의 현에 있어서의, 한쪽 현의 양단부에, 상기 제 1 온도 검출기와 상기 제 2 온도 검출기가 배치되고, 다른쪽 현의 양단부에, 상기 제 3 온도 검출기와 상기 제 4 온도 검출기가 배치되며,
상기 제어 장치는, 상기 복수의 온도 검출기로 측정된 모든 온도 신호로부터 상기 광학 렌즈의 상승 온도의 평균값을 구하고, 상기 제 1 온도 검출기와 상기 제 2 온도 검출기의 상기 온도 신호로부터 상기 광학 렌즈에 있어서의 X 방향의 온도 분포를 구하며, 상기 제 3 온도 검출기와 상기 제 4 온도 검출기의 상기 온도 신호로부터 상기 광학 렌즈에 있어서의 Y 방향의 온도 분포를 구하고, 획득한 각 결과에 기초해서, 레이저 빔의 집광점 위치를 보정하는
레이저 가공 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the plurality of temperature detectors are four of a first temperature detector, a second temperature detector, a third temperature detector, and a fourth temperature detector,
Wherein the first temperature detector and the second temperature detector are disposed at both ends of one string at two mutually orthogonal strings passing through the center point of the optical lens and at both ends of the other string, And the fourth temperature detector,
Wherein the controller obtains an average value of the rising temperatures of the optical lenses from all the temperature signals measured by the plurality of temperature detectors and calculates the average value of the rising temperatures of the optical lenses from the temperature signals of the first temperature detector and the second temperature detector Obtaining a temperature distribution in the X direction, obtaining a temperature distribution in the Y direction in the optical lens from the temperature signals of the third temperature detector and the fourth temperature detector, and based on the obtained results, Correct the point position
Laser processing apparatus.
상기 제어 장치에 의해, 상기 갈바노 드라이버를 통해서 상기 갈바노 스캐너가 제어되어 상기 레이저 빔의 집광점 위치가 보정되는 레이저 가공 장치.9. The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the galvanometer scanner is controlled by the control device through the galvanometer driver to correct the position of the light-converging point of the laser beam.
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